Miễn dịch học thực vật 2 - chương 3

Mỗi loài cây trung bình bị tấn công bởi khoảng 100 lo ại tác nhân gây bệnh khác nhau. Thông thường, mỗi một cá thể cây bị tấn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Miễn dịch học thực vật 2 - chương 3 Miễn dịch thực vật CÁC BIỂU HIỆN CỦA TÍNH KHÁNG1. GIỚI THIỆUMỗi loài cây trung bình bị tấn công bởi khoảng 100 lo ại tác nhân gây bệnh khácnhau. Thông thường, mỗi một cá thể cây bị tấn công bởi hàng trăm đ ến hàng trămngàn cá thể của một loại tác nhân gây bệnh. Mặc dù phải chịu một thiệt hại nào đóthì phần lớn các cây vẫn tồn tại và thường là vẫn sinh trưởng, phát triển tốt.Nhìn chung, cây chống lại tác nhân gây bệnh nhờ kết hợp các vũ khí từ 2 kho vũkhí là: (1) các đặc điểm cấu trúc – có vai trò là các rào cản vật lý ngăn cản tácnhân gây bệnh xâm nhập vào và phát triển trong cây; và (2) các phản ứng sinh hóaxảy ra trong tế bào và mô cây, hình thành các chất ho ặc là đ ộc đ ối v ới tác nhân gâybệnh hoặc tạo điều kiện ức chế sự sinh trưởng của tác nhân gây bệnh. S ự k ết h ợp2 kho vũ khí này khác nhau tùy tổ hợp ký sinh – ký chủ. Ngoài ra, thậm chí cùng t ổhợp ký sinh – ký chủ, thì sự kết hợp này cũng khác nhau tùy tuổi cây, lo ại c ơ quanhoặc mô bị tấn công, điều kiện dinh dưỡng của cây và điều kiện thời tiết.Các vũ khí cấu trúc và hóa học có thể có sẵn từ trước (phòng thủ thụ động, thườngkhông đặc hiệu) hoặc hình thành do tác động của tác nhân gây bệnh (phòng thủ chủđộng, thường đặc hiệu), và đương nhiên được qui định bởi bộ gen cây ký chủ.2. PHÒNG THỦ THỤ ĐỘNG2.1. Phòng thủ nhờ rào cản vật lý có sẵnNhìn chung, phòng tuyến đầu tiên là bề mặt cây ký chủ n ơi tác nhân gây bệnh ti ếpxúc và xâm nhập. Các đặc điểm cấu trúc bề mặt ảnh hưởng tới sự tiếp xúc vàxâm nhập của tác nhân gây bệnh gồm số lượng và chất lượng lớp sáp và cutin;vách tế bào biểu bì; số lượng, kích thước, vị trí và hình dạng khí kh ổng và l ỗ th ở ởthân (lenticel) và sự có mặt của tế bào vách dày (tế bào cương mô).Lớp sáp. Lớp sáp trên bề mặt lá, quả tạo ra bề mặt ghét nước, do đó ngăn sự hìnhthành màng nước cần cho bào tử nấm tiếp xúc và nảy m ầm và vi khuẩn nhân lên.Mật độ lông lá dày cũng có ảnh hưởng tương tự và có thể làm gi ảm sự nhi ễmbệnh.Tầng cutin. Tầng cutin dày có thể ngăn cản sự xâm nhập của các tác nhân gâybệnh có kiểu xâm nhập trực tiếp. Tuy nhiên, độ dày tầng cutin không luôn luônquan hệ thuận với tính kháng.Lớp tế bào biểu bì. Độ dày và độ cứng của vách tế bào biểu bì dường như là yếutố quan trọng đối với tính kháng của một số tổ hợp ký sinh – ký ch ủ. Vách dày vàcứng của tế bào biểu bì có thể ngăn cản sự xâm nhập theo ki ểu tr ực ti ếp c ủa tácnhân gây bệnh. Cây với đặc điểm này thường kháng bệnh mặc dù nếu tác nhân gâybệnh được đưa vào mô bên dưới nhờ tổn thương cơ học thì bệnh vẫn phát triển dễdàng.Đặc điểm khí khổng. Nhiều loại nấm và vi khuẩn chỉ xâm nhập qua khí khổng.Mặc dù phần lớn chúng có khả năng xâm nhập qua khí khổng đóng thì m ột số,chẳng hạn nấm gỉ sắt thân lúa mỳ, chỉ có thể xâm nhập qua khí khổng mở. Do vậy, 1một số giống lúa mỳ có khí khổng mở muộn trong ngày là kháng b ệnh vì ống m ầmcủa bào tử nấm (hình thành nhờ sương đêm) sẽ bị khô trước khi khí khổng mở. Khíkhổng với cấu tạo lỗ mở hẹp cũng có thể ngăn cản sự xâm nhập của vi khuẩn.Tế bào bên trong. Vách tế bào của mô đang bị xâm nhập thường thay đổi độ dàyvà độ cứng và đôi khi cũng ức chế sự phát triển của bệnh. Sự có mặt c ủa nhiều t ếbào cương mô ở thân nhiều cây ngũ cốc có thể hạn chế sự phát triển một số bệnh,chẳng hạn bệnh gỉ sắt hại thân. Ngoài ra, các tế bào xylem, bó b ẹ (bundle sheath),cương mô của gân lá cũng giới hạn sự phát triển của một số bệnh đốm lá do n ấm,vi khuẩn và tuyến trùng và tạo ra các vết bệnh góc c ạnh. T ế bào m ạch xylemdường như liên quan trực tiếp hơn đến mức độ kháng hay mẫn c ảm c ủa các lo ạibệnh hại mạch dẫn. Ví dụ, đường kính tế bào, tỷ lệ tế bào m ạch xylem có kíchthước lớn có mối tương quan thuận với độ mẫn cảm của cây du (elm) do nấmOphiostoma novo-ulmi.2.2. Phòng thủ nhờ các chất hóa học có sẵnMặc dù rào cản vật lý có thể tạo ra một số m ức độ phòng th ủ nh ưng nhìn chungkhả năng tấn công của tác nhân gây bệnh phụ thuộc không nhiều vào rào c ản này.Thực tế là nhiều tác nhân gây bệnh không thể xâm nhập dù không có tr ở ngại c ấutrúc của ký chủ. Phòng thủ hóa học chắc chắn đóng vai trò quan trọng hơn trong c ơchế phòng thủ bị động của cây. Một số nhóm hợp chất có sẵn phổ biến bao gồm: Phenolics (phenols, phenolic acids, quinones, flavonoids, flavonones, flavenols, tannins, coumarins). Terpenoids (capsaicin). Alkaloids (berberine, piperine) Lectins và polypeptides (mannose, fabatin).2.2.1. Các chất ức chế được cây tiết ra bên ngoàiCây có thể tiết ra một số hợp chất có tính độc đối với nấm bệnh. Ví dụ lá cà chuavà củ cải đường tiết ra các chất kháng n ấm ức chế sự n ảy m ầm bào t ử n ấmBotrytis và Cercospora; củ hành tây vỏ trắng bị nhiễm bệnh thán thư(Colletotrichum circinans) còn củ có vỏ đỏ không bị nhiễm do củ vỏ đỏ tạo ra cáchợp chất phenolic (protocatechuic acid và catec ...