تعاملات گیاهان

تعامل گیاه-میکروب – حشرات: یک مثلث عشقی بین دشمنان در اکو سیستم

تعاملات بین گیاهان

دراکو سیستمهای طبیعی گیاهان با اجزای حیاتی مثل میکروبها، حشرات، حیوانات و گیاهان دیگر تعامل دارند. به طور کلی، محققان بر هر تعامل جداگانه تمرکز کردهاند، که اهمیت تعامل را تحتتاثیر قرار میدهد.

این ارایه محدود حقایق نقش جمعی ارگانیسمهای تعامل مداوم در جوامع پیچیده را پنهان میکند و نه تنها واکنشهای گیاهی بلکه واکنش موجودات زنده برای یکدیگر در محیطهای طبیعی محیط زیست را نیز بر هم میزند. میکرو ارگانیسمهای مفید با گیاه خواران حشرات، شکارچیان و گرده افشان ها  در یک راه دو طرفه از طریق گیاه، تعامل دارند. حشرات،   از تاکتیکهای مختلفی برای محافظت از خود در برابر انگلها یا شکارچیان استفاده میکنند. تاثیرات حمله میکروبی و حشرات به گیاهان میتواند در قالب مواد غذایی تغییراتی ایجاد کند و نقشی در زنجیره غذایی ایفا کند. پس از گیاه خواری حشرات و بیماریزایی میکروبی، گیاهان جایگزینی شدید مورفوفیزیولوژی و شیمیایی را نشان میدهند که منجر به جذب یک ارگانیسم یا دشمن طبیعی آن میشود. شناسایی این تعاملات در اکوسیستمهای مختلف مورد توجه قرار میگیرد و مکانیسمهای مولکولی و فیزیولوژیکی باید نقطه تمرکز باشند تا تکامل تعاملات چند وجهی  را آشکار سازند. بنابراین، ما این پدیده را در یک محیط واقع گرایانه تر با ادغام بومشناسی و فیزیولوژی برای به تصویر کشیدن این رابطهای چندبعدی، متمرکز کردهایم. ما در این مقاله، مسیرهای فیزیولوژیکی در رابطه با میکروب و ارتباط اکولوژیکی آنها را در طبیعت نشان دادهایم. تمرکزما بر بیماری زایی  میکروبی در گیاهان، دفاع القا شده و رفتار متناظر با حشرات گیاه خوار و بالعکس است. امید است که این بررسی علاقه و شور و اشتیاق در میکروبهای کشت گیاهان – حشرات را همراه با پیامدهای اکولوژیکی آنها تحریک کند و دانشمندان را به پذیرش چالشهای موجود در این زمینه تشویق کند.

مسلما، میکروبها، حشرات و گیاهان برای یک اکوسیستم پایدار ضروری هستند. بسیاری مواقع، این ارگانیسمها نیاز به یکدیگر را با تعامل مثبت برآورده میکنند. به عنوان مثال، باکتری به تثبیت نیتروژن کمک میکند و حشرات به ترتیب گرده افشان ها  و گیاهان به ترتیب شهد و مواد غذایی را به حشرات و میکروبها فراهم میکنند. اما گیاهان هم چنین تهدیدی دائمی در شکل  میکروبی و حشرات گیاه خوار را تجربه میکنند.

به طور مشابه، میکرو ارگانیسمها و حشرات نیز تهدیدهایی از هم دیگر و هم گیاهان دریافت میکنند.

گیاهان، میکروبها و حشرات استراتژیهای دفاعی مختلفی را بر طبق شرایط اتخاذ میکنند. این استراتژیها شامل شناسایی مهاجمان، اقدامات دفاعی و     هستند. در مقایسه با حشرات و میکروبها، واکنشهای دفاعی گیاه دقیق هستند که آسیب بافت و رویدادهای فیزیولوژیکی و مولکولی را برای مقاومت در برابر بیماریزایی یا حمله حشرات دفع میکنند ایمنی ذاتی گیاه و تکامل آن به طور کامل از دیدگاه تعاملات پاتوژن گیاهی ارزیابی شدهاست. در گیاهان، دیواره سلولی ساختار اصلی است که با پاتوژن مولکولی مربوطه یا الگوهای مولکولی مرتبط با میکروب بوجود میآید. این ادراک موجب ایمنی گیاه میشود. علاوه بر این، عوامل بیماری زای ممکن است ترشح و به سلولهای میزبان و مولکولهای زیستی ویژهای منتقل شوند.پروتئین های موثر هستند که فیزیولوژی میزبان را دستکاری میکنند و مصونیت میزبانی را آزاد میکنند. دفاع گیاه در برابر حمله آفتها بسیار شبیه واکنش ایمنی گیاه در برابر میکرو ارگانیسمها است. اما دادههای نسبتا کمتر در مورد رویدادهای مولکولی در طول  واکنشهای حفاظت از خود گیاه در برابر حشرات موذی در دسترس هستند. حشرات همچنین واکنشهای ایمنی بسیار شبیه به پاتوژن ها را استخراج میکنند. به طور شگفت انگیز، مطالعه دفاع از گیاهان در برابر تهاجم حشرات، تولید را نشان میدهد. سیگنالهای بومی توسط سلولهایی که با اختلالات مواجه هستند. این سیگنالها در برخورد با گیاه خوار نقش حیاتی دارند. تنظیمکننده رشد گیاه مانند اتیلن، سالیسیلیک اسید و متابولیت های ثانویه، سیگنالهای موجود در همه جا حاضر هستند که در مورد حمله و کمک در واکنشهای متعاقب به گیاه خواران مختلف هشدار میدهند. تعاملات گیاه- میکروب میتوانند ایمنی گیاه را به عنوان یک کل تحتتاثیر قرار داده و بر رفتار حشرات و بیماری زا تاثیر بگذارند.

این مقاله بر روی مثلث گیاه-میکروب – حشرات در زمینه دفاع و اکو سیستم تمرکز دارد. با وجود اهمیت میکروبهای مفید در اکوسیستمهای طبیعی، تاثیر میکروبها بر رفتار حشرات، گیاهان و برعکس تعاملات مورد هدف بودهاست. امید است که این بررسی علاقه و شور و اشتیاق در میکروب تعاملات گیاهان – حشرات را همراه با پیامدهای زیستمحیطی آنها تحریک کند و دانشمندان را به پذیرش چالشهای موجود در این زمینه تشویق کند.