Opfattelse af rovdyr:Forståelse af, hvordan planter 'fornemmer' planteædende angreb

Planter har udviklet en bemærkelsesværdig tilpasning til at fornemme og reagere på planteædende angreb ved at anvende et sofistikeret arsenal af forsvarsmekanismer. Denne evne til at opfatte og reagere på potentielle trusler er afgørende for planters overlevelse i forskelligartede og udfordrende miljøer. Den primære påvisningsmåde involverer genkendelse af kemiske signaler fremkaldt af planteædere under fodring eller beskadigelse af plantevæv. Disse signaler, såsom flygtige stoffer, elicitorer og hormonsignaler, udløser en kaskade af defensiv respons i planter.

1. Flygtige signaler:

Når planter angribes af planteædere, frigiver de en blanding af flygtige kemikalier, der fungerer som nødsignal. Disse flygtige omfatter terpener, flygtige grønne blade og derivater af jasmonsyre. De planteædende inducerede flygtige stoffer (HV'er) diffunderer ud i luften og kan påvises af naboplanter af samme eller forskellige arter.

HV'er kan fremkalde forsvar i naboplanter ved at aktivere specifikke veje og genekspression involveret i forsvarsrespons. For eksempel, som reaktion på HV'er udsendt af angrebet aspir (Artemisia tridentata), producerede nærliggende byrneplanter forhøjede niveauer af defensive kemikalier, hvilket gør dem mindre eftertragtede for planteædere.

2. Elicitorer og hormoner:

Ud over flygtig fodring kan planteædere udløse frigivelsen af ​​skadesassocierede molekylære mønstre (DAMPS) og fremkaldere, såsom oligosaccharid- og proteinfragmenter. Disse elicitorer interagerer med specifik receptor på plantecellernes membraner, hvilket udløser en kaskade af forsvarsresponser.

Et vigtigt hormonsignal involveret i at opfatte planteædende angreb er jasmonsyre (JA). JA produceres ved fodring af planteædere og spiller en afgørende rolle i at formidle forsvarsrespons. Det regulerer produktionen af ​​defensive forbindelser, såsom proteasehæmmere og sekundær metabolit, der afskrækker eller forgifter planteædere.

3. Mekanisk skade og berøringsrespons:

Planter kan også reagere på den mekaniske skade forårsaget af planteædere, der tygger på deres væv. Specialiserede mekanoreceptorer på plantecellemembraner og -væv fornemmer disse mekaniske stimuli og initierer defensiv respons.

For eksempel lukker Venus-fluefælden (Dionaea muscipula) hurtigt sine blade, når de mærker berøringen af ​​potentielle byttedyr, og fanger insektet inde. Denne berøringsfølsomme mekanisme gør det muligt for planten at fange og fordøje insekter, hvilket supplerer dens optagelse af næringsstoffer.

4. Inducerbar modstand:

Planters evne til at opfatte og reagere på planteædende angreb kan forbedres gennem processer kendt som inducerbar resistens. Når en plante oplever planteædende skader eller udsættelse for elicitorer, kan den udvikle en hukommelse om angrebet og blive mere modstandsdygtig overfor efterfølgende angreb.

Denne inducerbare resistens involverer ændringer i genekspression og metabolisme, der styrker planteforsvaret og resulterer i hurtigere og stærkere respons, når de udfordres igen af ​​planteædere.

Konklusion:

Planter har udviklet indviklede mekanismer til at fornemme planteædende angreb, som involverer at opfatte flygtige signaler, fremkaldere og mekanisk skade. Disse signaler initierer en række forsvarsreaktioner som at producere afskrækkende kemikalier, aktivere hormonsignalveje og øge modstanden mod fremtidige angreb. Ved at forstå, hvordan planter opfatter rovdyr, kan forskere få indsigt i udvikling af strategier for bæredygtig skadedyrsbekæmpelse og forbedring af afgrødebeskyttelse.