Breaking News

Breaking

Post Top Ad

Your Ad Spot

Thursday, March 10, 2022

الإشارات الكيميائية المتطايرة من النباتات المتضررة تحذر الجيران من هجمات الحيوانات العاشبة

"الروائح" من الإنذار: إشارات كيميائية متطايرة من النباتات التالفة تحذر الجيران من هجمات الحيوانات العاشبة

الائتمان: جامعة طوكيو للعلوم

غالبًا ما تستخدم الحيوانات إشارات محددة للغاية لتحذير قطيعها من الاقتراب من الحيوانات المفترسة. والمثير للدهشة أن السلوكيات المتشابهة تُلاحظ أيضًا بين النباتات. لإلقاء مزيد من الضوء على هذه الظاهرة ، اكتشف باحثو جامعة طوكيو للعلوم إحدى هذه الآليات. باستخدام Arabidopsis thaliana كنظام نموذجي ، أظهر الباحثون أن النباتات المتضررة من الحيوانات العاشبة تطلق “روائح” كيميائية متطايرة تؤدي إلى تعديلات جينية في الجينات الدفاعية للنباتات المجاورة. تؤدي هذه الجينات لاحقًا إلى إطلاق أنظمة دفاع ضد الحيوانات العاشبة.

في البرية ، العديد من أنواع الحيوانات ، وخاصة تلك التي لديها مفترسات معروفة ، تشير إلى بعضها البعض عن الأخطار الوشيكة باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات ، تتراوح من الرائحة إلى الصوت. الآن ، بفضل العديد من الدراسات حول هذا الموضوع ، لدينا سبب للاعتقاد بأن النباتات أيضًا يمكن أن تدق ناقوس الخطر تحت تهديد التعرض لهجوم.

أظهرت الدراسات السابقة أنه عند نموها بالقرب من نباتات النعناع ، فإن نباتات فول الصويا والخردل (براسيكا رابا) تظهر خصائص دفاعية عالية ضد الآفات العاشبة من خلال تنشيط جينات الدفاع في أوراقها ، نتيجة “التنصت” على مواد النعناع المتطايرة. ببساطة ، إذا تعرضت أوراق النعناع للتلف بعد هجوم من الحيوانات العاشبة ، فإن النباتات الموجودة في جوارها المباشر تستجيب عن طريق تنشيط أنظمة دفاعها المضادة للحيوانات العاشبة استجابة للإشارات الكيميائية الصادرة عن نبات النعناع التالف. لفهم هذه الآلية بشكل أفضل ، قام فريق من الباحثين من عدة معاهد بحثية يابانية ، بما في ذلك جامعة طوكيو للعلوم ، بدراسة هذه الاستجابات في Arabidopsis thaliana ، وهو نبات نموذجي يستخدم على نطاق واسع في الدراسات البيولوجية.

“إن إحاطة النباتات غير التالفة المعرضة للروائح المنبعثة من النباتات التي تأكلها الآفات يمكن أن تطور مقاومة للآفات. وعلى الرغم من أن تحريض التعبير عن جينات الدفاع في النباتات المستجيبة للرائحة هو مفتاح هذه المقاومة ، فإن الآليات الجزيئية الدقيقة لتشغيل الحالة المستحثة لم يتم فهمها أو إيقافها. في هذه الدراسة ، افترضنا أن أستلة الهيستون ، أو ما يسمى بالتنظيم اللاجيني ، متورط في ظاهرة تطور المقاومة “، كما يوضح الدكتور جين إيشيرو أريمورا ، الأستاذ في جامعة طوكيو للعلوم وأحد مؤلفي الدراسة. تم نشر النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا في المجلة فيزياء النبات.

أولاً ، قاموا بتعريض النباتات لـ β-ocimene ، وهو مركب عضوي متطاير غالبًا ما تطلقه النباتات استجابةً لهجمات العواشب مثل Spodoptera litura. بعد ذلك ، حاول الباحثون تحديد الآلية الدقيقة لعمل دفاع النبات المتطاير المنشط كيميائيًا.

كانت النتائج مثيرة للاهتمام – تم استحداث سمات دفاعية في أوراق نبات الأرابيدوبسيس ، من خلال آليات “الوراثة اللاجينية” التي تشير إلى التنظيم الجيني الذي يحدث بسبب التأثيرات البيئية الخارجية. في هذه الحالة ، يتم تعزيز المواد الكيميائية المتطايرة المنبعثة من النباتات التالفة والتعبير عن منظمات الجينات الدفاعية ، بما في ذلك جينات عامل الاستجابة للإيثيلين “ERF8” و “ERF104”. وجد الفريق أن مجموعة محددة من إنزيمات هيستون أسيتيل ترانسفيراز (HAC1 و HAC5 و HAM1) كانت مسؤولة عن تحريض وصيانة الخصائص المضادة للحيوانات العاشبة.

الباحثون متحمسون لاكتشافهم للدور الذي يجب أن يلعب في الدفاع عن النبات. وفقًا لهم ، يمكن تطبيق الاتصال بين النباتات عبر المركبات المتطايرة (المعروفة باسم ظاهرة “النباتات الناطقة”) على أنظمة الزراعة العضوية. يمكن أن يزيد ذلك من مقاومة النباتات للآفات ويقلل بشكل فعال من اعتمادنا الهائل على المبيدات.

ويخلص الدكتور أريمورا إلى أن “الاستخدام الفعال لاستراتيجيات البقاء الطبيعي للنباتات في أنظمة الإنتاج سيقربنا من تحقيق مجتمع مستدام يحل المشكلات البيئية والغذائية في آن واحد”.


ينظم هذا الجين الاستجابات المناعية الإيجابية والسلبية في النباتات


معلومات اكثر:
Haruki Onosato et al ، استجابة دفاعية مستدامة عبر الإشارات المتطايرة وتنظيم النسخ اللاجيني ، فيزياء النبات (2022). DOI: 10.1093 / plphys / kiac077

الاقتباس: “ روائح ” الإنذار: إشارات كيميائية متطايرة من النباتات المتضررة تحذر الجيران من هجمات الحيوانات العاشبة (2022 ، 10 مارس) تم استردادها في 10 مارس 2022 من https://phys.org/news/2022-03-scents-alarm-volatile-chemical -neighbours.html

هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بصرف النظر عن أي تعامل عادل لغرض الدراسة أو البحث الخاص ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى لأغراض إعلامية فقط.

No comments:

Post a Comment

Powered by Blogger.

Search This Blog

Post Top Ad