ӨСІМДІК ИММУНИТЕТІ

Орындаған: 1 курс биолог докторанты

Смихан Айдана Естаевна

Жоспары:

1. Өсімдік иммунитетінің шығу тарихы

2. Төзімділік және иммунитет

3. Иммунитеттің санаттары

4. Ырықсыз иммунитет

5. Ырықты иммунитет

6. Өсімдіктердің фитопатогендерін анықтау жолдары

7. Арнайы иммунитет

8. Қорытынды

Өсімдік иммунитетінің шығу тарихы:

Өсімдік иммунитеті туралы ғылымның негізін салған (фитоиммунология), совет заманының биологы Н. И. Вавилов (1887 - 1943)

Өсімдіктердің көптеген аурулары оларға бөгде организмдердің патогенді немесе ауру туғызатын бактериялардың, саңырауқұлақтардың, вирустардың әсер етуінен пайда болады. Бұл патогенді микроорганизмдер өсімдікпен жанасып әрекеттеседі, оның организміне еніп немесе оның сырт бетінде өсіп дамиды және тіршілік әрекеттерімен өсімдіктегі физиологиялық процесстерді бұзады, яғни өсімдікті ауруға шалдықтырады.

Н. И. Вавиловтың пікірі:

Төзімділік және иммунитет

Төзімділік - организмнің антигендік қасиеттері бар жұқпалы және жұқпалы емес бөгде заттарды, жұқпалы аурулар қоздырғышын немесе олар бөліп шығаратын кейбір улы заттарды қабылдамаушылық қасиеті және оларға қарсы тұру қабілеті.

Иммунитет - организмнің ауру тудыратын агенттерді олардың тіршілік ету өнімдерін, сондай-ақ генетикалық табиғаты басқа заттарды қабылдамаушылығы.

Иммунитет

Өсімдік

Жануарлар

Сақталған қорғаныс.

Әрбір клеткада қызметтік иммунитет болады.

Антиденелер

Фагацитозға қабілеттілігі

Иммунитеттің гуморальдік факторлары

Интерферон

және т. б.

Иммунитеттің санаттары

Ырықсыз және ырықты иммунитет

Анатомия-морфологиялық бейімделулер

Химиялық факторлар

Бастапқы

PR-ақуыздар

Фитоалексиндер

Ырықты (активті) иммунитет

Ырықсыз (пассивті) иммунитет

Табиғи ырықсыз иммунитет өсімдіктердің өз ұлпаларында паразиттердің дамуына, олардың барлығына немесе жоқтығына байланыссыз, кедергі жасауға арналған қасиеті. Ондай қасиеттері жабын ұлпалардың құрылысымен, клетка сөлінің реакциясы, ұлпаларында белгілі химиялық қосындылардың болуымен анықталады.

Фенолдар

Терпеноидтар

Ақуыз, аминқышқылдары

Фитонцидтер

Ырықсыз иммунитет факторлары:

Өсімдіктің денесіне індетті микроорганизмдердің енуі оның анатомиялық және морфологиялық белгілеріне байланысты болады. Ең сыртқы кутикула қабықшасы өсімдіктердің денесіне паразиттердің енуін қиындатады. Кутикуланың бетіндегі балауыз өсімдік жапырағына суды жұқтырмайды да, микроорганизмдердің енуін қиындатады.

Ырықсыз иммунитет (Химиялық факторлар)

Фенолдар

Терпеноидтар

Ақуыздар, аминқышөылдары

Фитонцидтер

Өсімдік жамылғысының микробқа қарсы заттары

Тірі жасушалардың микробқа қарсы заттары

Ырықты (активті) иммунитет

Табиғи ырықты иммунитет деп денесіне паразит ұрынған жағдайда немесе енгенде ғана өсімдіктің қарсылық көрсетушілік қасиетін айтады.

Клетканың қабырғасының қатаюыPR-ақуыздар

Бензойттық және салициловтік қышқылдар

Фитоалексиндер

Табиғи ырықты иммунитет жағдайында өсімдіктің ауруларға төзімділігі ырықты қорғанушылық процестерінің, ерекше қоздырғыштардың ұлпаларға енуіне және таралуына байланысты іске қосылуымен бейнеленеді.

Өсімдіктің ондай ырықты реакцияларына, індетті оқшаулауға бағытталған некроздардың жансызданған, антиферменттердің, антиоксиндердің, сондай-ақ клеткалық жаңа құрылымдардың пайда болуы жатады.

Белсенді иммунитет факторлары:

1. Инфекцияға қарсы қорғаныш реакциялары

- препятствуют распространению патогена по организму растения; приводят к локализации патогена и подавляют его развитие

Аса сезімталдық реакциясы (жапырақтарды арнайы облигациялық паразиттермен жұқтыру кезінде көрінеді) . Патоген енгізілген жерлерде өсімдіктің жасушалары тез жойылады. Нәтижесінде паразит өлі аймақта оқшауланады. Сыртынан бұл реакция жапырақтарда ассимиляциялық аппараттың жұмысына елеулі әсер етпейтін нүктелі некроздардың пайда болуынан көрінеді

Тал жапырақтарының тотығы-уредостадияның пустулы

Белсенді иммунитет факторлары:

2. Антитоксикалық қорғаныс реакциялары

Сүйекті жыныстардың тесікті дақтары (кляреоспориоз)

Некрогенная қорғаныс реакциясы - ұлпа демаркацияларының пайда болуы.

Нектриялық сатылы рагы (қоздырушы Nectria galligena) Зақымдау аймағына қоректік заттардың келуі уақытша тоқтатылады, шекаралық жерлерде сыртқы сатының түрі бар каллюстің жүзуі (білікшелері) пайда болады.

Белсенді иммунитет факторлары:

2. Антитоксикалық қорғаныс реакциялары

Туа біткен белсенді иммунитет: антитоксикалық қорғаныс реакциялары

Дақ айналасында сары жиек-демаркация аймағы

Некрогенная қорғаныс реакциясы - ұлпа демаркацияларының пайда болуы:

Ат талшын филлостиктиозы (қозд. Fhyllosticta sphaeropsoidea

Өсімдіктердің фитопатогендерін анықтау жолдары

бірінші қорғаныш линиясы- PTI

(PAMP-triggered immunity)

Құрылымдық компоненттерді анықтау

Екінші қорғаныш линиясы- ETI

(effector-triggered immunity)

Спецификалық төзімділік өнімдері арқылы патогендердің эффертерін анықтау (R-гендер)

Avr-ақуыздар

токсиндер

флагелин

(бактериялар)

хитин

(саңырауқұлақтар)

PAMP - pathogen-associated molecular patterns

Спецификалық емес иммунитеттің рецепторлары

Өсімдіктердің трансмембрандық PRRs рецепторлары бастапқы иммунндық жауапта маңызды рөл атқарады, консервативті pamps бактерияларды, вирустарды, саңырауқұлақтарды және басқа да ағзаларды анықтайды.

Микроорганизмдердің әрбір тобына PAMPs тән. 2-суретте негізгі кластарына өсімдік PRRs: бактериялар, саңырауқұлақтар, вирустар жатады.

Специфический иммунитет

Өсімдіктер R - гендер ( тұрақтылық гендері) дамытқан, олардың өнімдері нақты вирустарға, бактерияларға, оомицетке, саңырауқұлаққа, нематодтарға немесе жәндіктерге төзімді. R-белоктар қоздырғыштың ерекше әсерін тануға мүмкіндік беретін ақуыздар болып табылады немесе тікелей байланыстыру жолымен немесе ақуыз иесі әсерінің өзгеруін тану арқылы. Көптеген R гендері nb-LRR ақуыздарын кодтайды.

Зерттелген R-гендер әдетте патогендер түрлерінің нақты штаммдарына ерекшелікті береді(танылған әсерді экспрессиялайтындар) . Гарольд флораны 20 ғасырдың ортасында генге ген арақатынасының өз тұжырымдамасында алғаш рет байқағанындай, r өсімдік генінің патогеннің авируленттілігі үшін ерекшелігі бар (Avr гені) .

LRR - leucine-rich repeat

NBS - nucleotide binding site

PK - serine/threonine protein-kinase

TIR - Toll/Interleukin 1 receptor

CC (LZ) - coiled-coil

TrD (TM) - transmembrane domain

ECS - endocytosis cell signaling domain

NLS - nuclear localization signal

WRKY transcription factor family

(DNA-binding - (T/A) TGAC(T/A) cis-element, also called the W-box)

PEST - amino acid domainTrD

R-ақуыздардың құрылымы

)

Өсімдік иммунитетінің басқа да түрлері:

Тауып алған (табылған иммунитет) - өсімдіктің аурумен заладану нәтижесінде қалыптасатын төзімділік қасиеті.

Өсімдіктің белгілі түрінің немесе сортының бір ғана емес, бірнеше ауруларға бірдей төзімділік қасиеті топтық немесе компликат иммунитет деп аталады.

Өсімдіктің белгілі бір ауру жұқтырушы организмге, паразитке мойымаушылық қасиеті меншікті иммунитет деп аталады.

Арнайы иммунитет қалай пайда болды

Патогендердің эволюциясы оларды қорғау қабілетін алуға мүмкіндік береді немесе гендерде мутация жолымен танылмайтын рецепторлар болады.

Өсімдік зиянкестерімен ко-эволюция салдарынан өсімдіктердің ерекше иммундық жауабы пайда болған патогендердің белгілі бір әсерлеріне төзімділіктің спецификалық белоктарын синтездеу қабілетіне ие болады.