Механизмы защиты от патогенов и теории устойчивости. 

  Уже первые исследователи устойчивости растений к инфекции связывали это свойство с особенностями химического состава тканей, исходя из того, что паразиты положительно хемотропичны (перемещаются или растут по направлению к питательным веществам).

Первая теория устойчивости, названная хемотропичной, исходила из того, что растения поражаемы, если содержат привлекающие паразитов вещества, диффундирующие через клеточную стенку, а если таких веществ нет, то растение устойчиво. Однако было показано, что споры грибов могут прорастать не только через живую ткань, но и через клетки эпидермиса, лишенные содержимого. Кроме того, они одинаково прорастают через клеточную стенку как восприимчивых, так и устойчивых растений, а заражение зависит от процессов, развивающихся при взаимодействии продуктов патогена с мембраной клетки. Дальнейшее изучение роли химического состава растений в устойчивости к патогенным организмам привело к возникновению еще двух теорий. Тормозящая теория акцентирует внимание на том, что устойчивые растения содержат вещества, тормозящие развитие патогена. А питательная теория (теория «неполной среды») связывает устойчивость растения с отсутствием в нем необходимых паразиту веществ.
В настоящее время защита растений от патогенов рассматривается как комплексное явление, включающее механизмы конституционные (присутствовавшие в тканях хозяина до инфекции) и индуцированные (возникшие в ответ на контакт с паразитом или с его выделениями). Конституционные механизмы включают: 1) особенности клеток и тканей, обеспечивающие механический барьер для проникновения инфекции; 2) способность выделять антибиотические вещества; 3) создание в тканях недостатка важных веществ для роста и развития паразита.

Индуцированные механизмы устойчивости характеризуются реакцией растения на инфекцию через: 1) усиление дыхания и энергетического обмена; 2) накопление веществ, обеспечивающих общую неспецифическую устойчивость (фитонциды, фенолы и продукты их окисления); 3) создание дополнительных механических барьеров; 4) возникновение реакции сверхчувствительности; 5) быстрый синтез низкомолекулярных защитных веществ — фитоалексинов.
Общая стратегия защиты растения состоит в недопущении действия паразита на свои клетки или в локализации инфекции и гибели паразита.
Реакция растений на поражение некротрофами и биотрофами отличается. Устойчивость к биотрофам создается с помощью механизмов распознавания паразита, включения реакции сверхчувствительности и последующего уничтожения патогена в некроз- ной зоне с участием синтезированных в ответ на инфекцию фитоалексинов. Устойчивость же к некротрофам обеспечивается с помощью: 1) детоксикации токсинов паразита; 2) потери устойчивыми растениями чувствительности к специализированным токсинам; 3) присутствия на плазмалемме хозяина рецептора, связывающего токсин; 4) инактивации экзоферментов неспецифическими ингибиторами; 5) задержки синтеза экзоферментов паразита устранением или маскировкой субстратов (например, усиление суберинизации и лигнификации клеточных стенок в месте поранения маскирует пектиновые вещества, необходимые для начала синтеза пектиназ паразита); 6) повреждения клеточных стенок паразита ферментами растения (хитиназой, глюконазой); 7) синтеза белков-антиферментов в ответ на гидролитические ферменты паразита (В. В. Полевой, 1989). 

Еще по теме Механизмы защиты от патогенов и теории устойчивости. :

1. IV.1. ПАТОГЕННОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЫДЫХАЕМОГО И ДЕЗИОНИЗИРОВАННОГО ВОЗДУХА
2. ТЕОРИИ О ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ
3. Теории индивидуального отбора
4. Теории эволюции
5. НАУЧНОСТЬ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ
6. КРИТИКА СИНТЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЭВОЛЮЦИИ
7. 2. Стержень теории биологической эволюции
8. Математические модели в генетике популяций и в теории эволюции
9. Значение менделизма для теории эволюции
10. УСТОЙЧИВОСТЬ БОЛОТНЫХ ЭКОСИСТЕМ
11. УСТОЙЧИВОСТЬ БОЛОТНЫХ СИСТЕМ
12. Устойчивость к перегреву
13. 6-7** Фракталы, ДС и катастрофы - три теории или одна?
14. Механизм эволюции
15. Приложение теории игр к поведению животных
16. Глава 11. Абрис теории
17. Возникновение теории эволюции
18. Структура и устойчивость экосистем
19. V УСТОЙЧИВОСТЬ К ГИПЕРТЕРМИИ