Peran Hormon Tanaman Dalam Menyeimbangkan Respon Imun

KETAHANAN TERHADAP PENYAKIT ATAU PERTUMBUHAN: PERAN HORMON TANAMAN DALAM MENYEIMBANGKAN RESPON IMUN DAN BIAYA KEBUGARAN

Abstrak 

Pertum Pertumbuh buhan an tanama tanaman n dan respon respon terhada terhadap p isyarat isyarat lingku lingkunga ngan n yang yang sebagian besar diatur oleh fitohormon. Pabrik hormon etilen, asam jasmonic, dan asam asam salisi salisila latt (SA) (SA) mema memain inka kan n peran peran sentr sentral al dala dalam m regul regulasi asi respo respon n imun imun tanaman. Selain itu, hormon tanaman lain, seperti auksin, asam absisik (ABA), sitokinin, giberelin, dan brassinosteroids, yang telah dijelaskan secara menyeluruh untuk mengatur perkembangan tanaman dan pertumbuhan, baru-baru ini muncul sebagai regulator kunci kekebalan tanaman. ormon tanaman berinteraksi dalam  jaringan

yang

kompleks

untuk

menyeimbangkan

menanggapi

isyarat

 perkembangan dan lingkungan sehingga membatasi biaya kebugaran pertahanan terkait. terkait. !ekanisme !ekanisme molekuler molekuler yang mengatur mengatur jaringan jaringan ini hormonal sebagian  besar tidak diketahui. Selain itu, jalur hormon sinyal ditargetkan oleh patogen mengganggu dan menghindari respon pertahanan tanaman. "alam ulasan ini, kita membah membahas as #a#asan #a#asan baru tentan tentang g peran peran peratu peraturan ran dari dari ABA, ABA, SA, dan auksin auksin dalam ketahanan tanaman terhadap patogen dan kami menggambarkan interaksi yang kompleks antara jalur transduksi sinyal mereka. Strategi yang dikembangkan oleh oleh patoge patogen n untuk untuk menghi menghinda ndari ri tangga tanggapan pan defens defensif if hormo hormon-m n-medi ediated ated juga juga dijelaskan. Berdasarkan data tersebut kita membahas bagaimana sinyal hormon  bisa dimanipulasi untuk meningkatkan meningkatkan ketahanan tanaman terhadap patogen.

$ata kunci% asam absisat, auksin, hormon crosstalk, patogen, asam salisilat, tradeoff, faktor &irulensi

Pendahuuan

'ingkungan alami mereka, tanaman berada di ba#ah stres biotik terus menerus yang disebabkan oleh penyerang yang berbeda (misalnya, bakteri, jamur, &irus, omycetes, dan serangga) yang kompromi kelangsungan hidup tanaman

dan keturunan. !engingat bah#a tanaman hijau adalah sumber utama energi bagi sebagian besar organisme, maka tidak mengherankan bah#a tanaman telah  bere&olusi berbagai mekanisme resistensi yang dapat konstitutif atau diinduksi setelah serangan patogen atau hama. anaman telah mengembangkan mekanisme molekuler untuk mendeteksi patogen dan hama dan mengaktifkan respon  pertahanan. anggapan ini resistensi dikenal sebagai imunitas PA!P dipicu (P*). Patogen sukses mensekresikan protein efektor yang deregulasi P*. +ntuk mengatasi ini, resistensi () protein nabati mengakui efektor dan mengaktifkan kekebalan efektor dipicu. Sebuah peraturan menyempurnakan dari respon imun diperlukan karena  penggunaan metabolit dalam ketahanan tanaman dapat merusak proses fisiologis lainnya berdampak negatif dalam sifat-sifat tanaman lainnya, seperti biomassa dan  produksi benih. *ni fisiologis kendala, bersama dengan faktor-faktor lain seperti ko-eksistensi tanaman dengan penyerang alami, telah memberikan kontribusi untuk mendorong e&olusi dari sistem jaringan yang dinamis dan kompleks. 'apisan pertahanan dari komponen seluler yang terpisah dan dari proses fisiologis yang beragam saling berhubungan untuk mengurangi biaya kebugaran melekat yang baik dipertahankan. espon resistensi diatur oleh fitohormon, yaitu molekul kecil yang sinergis dan atau antagonis bekerja dalam jaringan yang kompleks untuk mengatur banyak aspek pertumbuhan tanaman, perkembangan, reproduksi, dan respon terhadap isyarat lingkungan. Secara paralel, telah menemukan bah#a patogen telah mengembangkan mekanisme molekuler canggih untuk menderegulasi biosintesis hormon dan atau mengganggu jalur sinyal hormonal, dengan demikian, memfasilitasi mengatasi mekanisme pertahanan tanaman. Peran penting dari asam salisilat (SA) dan ethylene () atau asam jasmonic (/A) dimediasi jalur sinyal dalam perla#anan terhadap patogen baik dijelaskan. SA sinyal positif mengatur pertahanan tanaman terhadap patogen biotrophic, yang perlu jaringan hidup untuk melengkapi siklus hidup mereka, sedangkan  atau /A jalur biasanya diperlukan untuk ketahanan terhadap patogen necrotrophic, yang menurunkan jaringan tanaman selama infeksi, dan hama herbi&ora.

Selain itu, hormon lain seperti auksin dan asam absisat (ABA), a#alnya dijelaskan untuk fungsi mereka dalam regulasi proses pertumbuhan tanaman dan respon terhadap cekaman abiotik, baru-baru ini muncul sebagai pemain penting di  pabrik-patogen interaksi. Semua jalur phytohormone dihubungkan satu sama lain dalam jaringan besar, kompleks dan masih kabur. !isalnya, , ABA, auksin, giberelin, dan jalur sitokinin dianggap sebagai modulator hormon SA-/A sinyal  backbone. "alam ulasan ini, kita akan membahas #a#asan baru tentang peran kompleks fitohormon dalam menyeimbangkan kekebalan ba#aan pabrik dan  pengembangan, dengan fokus khusus pada crosstalk peraturan auksin, SA, dan ABA. $ami juga akan belajar tentang strategi umpan digunakan oleh penyerang untuk mengganggu respon pertahanan hormon-mediated pada tanaman, dan kami akan menjelaskan bagaimana misregulation jalur tersebut hormon menyebabkan efek-efek yang kuat pada perkembangan fitur dan ketahanan terhadap penyakit terhadap patogen.

!ar"n#an Re#uas" H$r%$n daa% Pen&ak"t Ketahanan Au'"ns

Auksin adalah sekelompok molekul termasuk *AA (indole-0-acetic acid) yang mengatur banyak aspek perkembangan tanaman, seperti dominasi apikal, gra&itropism akar, akar rambut, akar lateral, daun, dan pembentukan bunga, dan tanaman pengembangan pembuluh darah. $edua efek langsung dan tidak langsung dari auksin pada regulasi respon resistensi patogen pada tanaman telah dijelaskan. fek tidak langsung dapat disebabkan oleh auksin regulasi  pembangunan terkait proses, seperti arsitektur dinding sel, morfologi akar, dan  pola stomata. !isalnya, pengobatan nasi dengan *AA gangguan ketahanan terhadap 1anthomonas ory2ae p&. ory2ae mungkin sebagai konsekuensi dari akti&asi

biosintesis

sel

e3pansins

dinding-terkait

yang

menyebabkan

melonggarkan dinding sel, yang memfasilitasi pertumbuhan patogen. "alam Arabidopsis, SA pengobatan menstabilkan Au3 atau *AA protein, menyebabkan do#n-regulasi ekspresi gen auksin terkait. Selain itu, peningkatan kerentanan terhadap P. syringae p&. maculicola 4056 (Psm4056) tanaman

mengekspresikan gen 7ah8 (pengkodean salisilat hidroksilase bakteri yang mendegradasi SA) sebagian dikembalikan oleh a3r5 - 9 mutasi, yang mengganggu sinyal auksin, lanjut menunjukkan bah#a auksin sinyal merupakan bagian dari  perla#anan SA -induced sinyal jalur . *nteraksi antara SA dan auksin selanjutnya diklarifikasi oleh karakterisasi pola pengaturan 80.: gen, yang terlibat dalam homeostasis auksin pada tanaman Arabidopsis. 8aris mengekspresikan 80.: memiliki tingkat Au3 ; *AA protein, berlebih dari SA sinyal jalur dan meningkatkan resistensi terhadap P. syringae. Selain itu, garis-garis transgenik  juga ditampilkan peningkatan ketahanan terhadap cekaman abiotik dan induksi  peraturan jalur ABA. erkonjugasi asam auksin-aspartat (*AA-Asp) baru-baru ini dilaporkan untuk memainkan peran penting dalam mengatur perla#anan terhadap jamur Botrytis cinerea necrotrophic dan Pst"