Câu 28. Tính kháng tập nhiễm hệ thống SAR

a. Định nghĩa

Cây trồng trong quá trình tiến hóa đã phát triển một số cơ chế phòng thủ chống lại tác nhân gây bệnh. Trong những năm 1960, Ross đã quan sát thấy rằng khi lây nhiễm nhân tạo cây thuốc lá với virus TMV sẽ hình thành tính kháng hệ thống vì khi lây nhiễm tiếp TMV lần thứ 2 tại vị trí cách xa điểm lây nhiễm lần đàu thì vết chết hoại hình thành nhỏ hơn. Tính kháng kiểu này đã được gọi là tính kháng tập nhiễm hệ thống (SAR)

Định nghĩa. SAR là loại tính kháng tạo được có tính lưu dẫn (hệ thống), phổ rộng (chống lại nhiều tác nhân gây bệnh), thường dẫn tới biểu hiện PR protein và thông qua hệ đường hướng dẫn truyền tín hiệu SA, JA/ET.

SAR có thể được hình thành trên nhiều loài cây bởi các tác nhân gây vết bệnh chết hoại (là biểu hiện của phản ứng siêu nhạy hoặc là biểu hiện của triệu chứng).

Cần chú ý nếu tính kháng tạo được nhưng không lưu dẫn tức tính kháng chỉ hình thành xung quanh vị trí xâm nhiễm thì được gọi là tính kháng tập nhiễm cục bộ (local acquired resistance).

Dấu hiệu phân tử tín hiệu đặc trưng của SAR là SA có thể được tạo ra rất nhanh trong vòng vài giờ (4-6 giờ) sau lây nhiễm và nhân lên nhanh chóng; sau  khoảng 24 giờ SAR đã biểu hiện toàn cây. Sự di chuyển của SAR thường theo hướng từ dưới gốc lên trên ngọn.

Cây có thể duy trì SAR trong thời gian rất lâu, trong nhiều trường hợp kéo dài cả đời của cây.

b. Các hóa chất ngoại bào có khả năng cảm ứng SAR

SAR hình thành khi có sự tấn công của tác nhân gây bệnh. Tuy nhiên nhiều thí nghiệm đã chứng tỏ rằng SAR có thể được tạo ra khi xử lý các hợp chất tự nhiên hoặc tổng hợp. Tất cả các hóa chất có khả năng cảm ứng SAR được gọi là các chất kích hoạt SAR (chất kích kháng).

Để có thể được xem là chất kích hoạt SAR thực sự, một hóa chất hoặc sản phẩm chuyển hóa của nó phải không có hoạt tính kháng sinh. Một số thuốc hóa học trừ bệnh ngoài hoạt tính kháng nấm còn có khả năng cảm ứng SAR như Fosetyl-Al (Aliet), metalaxyl, Cu(OH)2. Một số hóa chất cảm ứng SAR phổ biến bao gồm:

- SA (salicylic acid). Xem phần đường hướng dẫn truyền SA.

- INA (dichloroisonicotinic acid). INA có cơ chế cảm ứng SAR giống như  SA chống lại nhiều tác nhân gây bệnh. INA có thể cảm ứng SAR trước hoặc sau khi lây nhiễm. Điểm khác biệt so với SA là INA cảm ứng SAR độc lập với SA và hoạt động ở phía hạ lưu đường hướng dẫn truyền tín hiệu so với SA.

- BTH (benzo(1,2,3)-thiadiazole-7-carbothiolic acid (BTH, acibenzolar-S-methyl). BTH là sản phẩm của hãng Novartis (bán tại Việt Nam với tên thương mại là BION). BTH có thể cảm ứng SAR ở liều lượng thấp, do vậy tránh được hiệu ứng gây độc cho cây. BTH có cơ chế tạo SAR giống như SA và có thể chống được nhiều nhóm tác nhân gây hại kể cả virus. BTH có hiệu quả chống nấm Cercospora nicotianae, Peronospora tabacina, Phytophthora parasitica, nhiều nấm phấn trắng, gỉ sắt và sương mai khác, vi khuẩn Pseudomonas syringae, virus TMV, CMV và TSWV.

- Chitosan. Các oligomer của chitosan hình thành từ sự loại bỏ nhóm acetyl của chitin (dạng polymer mach thẳng của N-acetyl-D-glucosamine). Chitosan có khả năng kháng nấm trực tiếp (biến đổi cấu trúc vách tế bào nấm, ảnh hưởng đến sinh tổng hợp chitin của vách tế bào nấm). Ngoài ra, chitosan cũng được biết là cảm ứng hình thành SAR .