مروری بر سازوکارهای دخیل در ترارسانی پیام در برهمکنش گیاه نماتد ریشه گرهی (Meloidogyne spp.)

نماتدهای ریشه گرهی از مهم ترین عوامل خسارت زای محصولات کشاورزی در جهان هستند که سالانه میلیاردها دلار زیان اقتصادی به بخش کشاورزی وارد می کنند. درک سازوکارهای مولکولی حاکم بر برهم کنش گیاه-نماتد به ویژه مسیرهای ترارسانی پیام برای توسعه راهکارهای نوین مدیریت پایدار این آفت ضروری است. سیستم ایمنی گیاهان در برابر این نماتدها شامل دو لایه دفاعی اصلی است: ایمنی القایی توسط الگو که با شناسایی الگوهای مولکولی مرتبط با نماتد مانند آسکاروزید ۱۸ توسط گیرنده سطحی (NILR) آغاز می شود و ایمنی القایی توسط اثرگر که با شناسایی پروتئین های اثرگر توسط گیرنده های درون سلولی NLR فعال می گردد. هورمون های گیاهی نقش محوری در این برهم کنش ایفا می کنند. اکسین به عنوان ابزار اصلی نماتد برای بازبرنامه ریزی رشدی سلول ها و ایجاد سلول های غول آسا عمل می کند، در حالی که مسیر جاسمونیک اسید به عنوان یکی از اصلی ترین خطوط دفاعی گیاه محسوب می شود. سالیسیلیک اسید نیز با نقشی دوگانه شبکه تنظیمی را پیچیده تر می سازد. مهم ترین ابزار نماتد برای غلبه بر سیستم دفاعی گیاه، پروتئین های اثرگر هستند که از غدد مری ترشح شده و از طریق استایلت به درون سلول های گیاه تزریق می شوند. اثرگر ۲۳ ISE از incognita با اتصال به پروتئین های JAZ و جلوگیری از تخریب آنها مسیر سیگنالینگ جاسمونیک اسید را مهار می کند. اثرگر ۱۸ Mj-MSP نیز با اختلال در کمپلکس ۸/FLSBSKY تولید گونه های فعال اکسیژن را کاهش می دهد. درک عمیق این سازوکارهای مولکولی چشم اندازهای امیدوارکننده ای برای مدیریت پایدار نماتد فراهم آورده است که شامل ویرایش ژنوم با CRISPR/Cas۹، هرمی سازی ژن های مقاومت، شناسایی بیومارکرهای مقاومت و طراحی مهارکننده های اختصاصی اثرگرها می شود. رویکردهای تلفیقی مبتنی بر دانش، مولکولی آینده مبارزه با این آفت مخرب را شکل خواهند داد.

کلیدواژه ها:

سیگنالینگ ، هورمونی ، ایمنی ، گیاه ، مقاومت ، میزبان ، تداخل دفاعی ، نماتد