باران، چگونه سیستم ایمنی گیاهان را فعال می کند؟
به گزارش سیناپرس، در یک مطالعه جدید که به رهبری محققان دانشگاه ناگویای ژاپن انجام شده است، نشان داده شده که وقتی گیاهان در معرض باران قرار می گیرند، ساختارهای مو مانند روی سطح برگ های آن ها به نام تریکوم، باران را به عنوان یک عامل خطر برای ایجاد بیماری شناسایی کرده و سیستم ایمنی گیاه را برای جلوگیری از عفونت های مرتبط، فعال می کنند.
گیاهان درست مانند انسان و سایر موجودات چند سلولی، سیستم ایمنی مخصوص به خود را دارند. آن ها هنگامی که عوامل بیماری زا را شناسایی می کنند، ژن های مربوط به ایمنی را برای جلوگیری از آلوده شدن خود بیان کرده و از این طریق به مقابله با تهدیدات می پردازند.
قطرات باران، معمولا حاوی عوامل بیماری زایی مانند باکتری ها، قارچ های رشته ای و ویروس ها هستند و بنابراین می توانند باعث بیماری در گیاهان شوند. به گزارش سیناپرس، با در نظر گرفتن این موضوع، محققان این فرضیه را مطرح کردند که گیاهان می توانند باران را به عنوان یک عامل خطر برای بیماری تشخیص دهند و برای محافظت از خود در برابر این خطر واکنش نشان دهند.
برای یافتن چگونگی این واکنش، یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه ناگویای ژاپن، مطالعه ای را با استفاده از نهال های گیاه مدل آرابیدوپسیس تالیانا انجام دادند. به گزارش سیناپرس، این تیم تحقیقاتی برای بررسی این که چه ژن هایی در برگ ها هنگام قرار گرفتن در معرض باران بیان می شوند، از تکنیک تجزیه و تحلیل توالی RNA استفاده نمودند.
آن ها دریافتند که چندین ژن اصلی مرتبط با سیستم ایمنی در پاسخ به باران بیان می‌شوند و این ژن‌ها، خود توسط ژن‌های سرکوب‌کننده سیستم ایمنی به نام CAMTAs (فعال‌کننده‌های رونویسی اتصال به کالمودولین) تنظیم می‌شوند.
از آنجایی که CAMTA ها توسط یون های کلسیم (Ca2 ) کنترل می شوند، تیم پژوهشی فرض کردند که باران باعث افزایش غلظت های Ca2 در سلول ها می شود. نتایج آزمایش های آن ها نیز با تایید این موضوع نشان داد که وقتی برگ ها در معرض باران قرار می گیرند، سطوح Ca2 در اطراف تریکوم ها روی سطوح برگ افزایش می یابد.
به گفته این محققان، تریکوم ها باران را به عنوان یک عامل خطر حس می کنند و امواج کلسیمی را در سراسر برگ برای غیرفعال کردن CAMTA به راه می اندازند و از این طریق، سیستم ایمنی را روشن می کنند.
آن ها می افزایند: یافته‌های ما نشان می‌دهند که ممکن است بتوانیم به‌طور مصنوعی قابلیت‌های دفاعی گیاهان در برابر بیماری‌ها را در هر زمان که لازم باشد بهبود دهیم. به گزارش سیناپرس، درواقع با استفاده از این فناوری، می‌توانیم پاسخ‌های ایمنی محصولات گیاهی را در زمانی که شرایط محیطی به اندازه کافی سخت هستند، فعال کنیم و از این طریق، به گیاهان برای تولید محصول پایدارتر کمک نماییم.
این یافته ها که در مجله معتبر Nature Communications منتشر شده اند، می توانند به توسعه روش هایی برای محافظت از گیاهان در برابر بیماری های عفونی ناشی از باران کمک کنند.
مترجم: محمدرضا دلفیه
