ФИТОИММУНИТЕ́Т

ФИТОИММУНИТЕ́Т (от фи­то... и им­му­ни­тет) (им­му­ни­тет рас­те­ний), не­вос­при­им­чи­вость рас­те­ний к па­то­ген­ным ор­га­низ­мам – ви­ру­сам, бак­те­ри­ям, гри­бам, не­ма­то­дам, на­се­ко­мым, а так­же к про­дук­там их жиз­не­дея­тель­но­сти. Тер­мин «им­му­ни­тет рас­те­ний» впер­вые пред­ло­жил Н. И. Ва­ви­лов (1913); он же пер­вым вы­ска­зал идею о том, что им­му­ни­тет свя­зан с ге­не­тич. осо­бен­но­стя­ми рас­те­ний и с вза­им­ной при­спо­соб­лен­но­стью рас­те­ний и па­ра­зи­тов в хо­де их со­вме­ст­ной эво­лю­ции.

Ф. обу­слов­лен груп­пой фак­то­ров, пре­пят­ст­вую­щих раз­ви­тию па­то­ге­нов. Это свя­за­но пре­ж­де все­го с на­ли­чи­ем проч­ных по­кро­вов в ви­де ку­ти­ку­лы и кле­точ­ных сте­нок, от­ло­же­ний ан­ти­мик­роб­ных со­еди­не­ний в крою­щих мёрт­вых клет­ках (че­шуя лу­ко­виц, ко­ра де­ревь­ев), вы­де­ле­ни­ем фи­тон­ци­дов, а так­же на­ко­п­ле­ни­ем ток­сич­ных про­дук­тов, по­яв­ляю­щих­ся в жи­вых клет­ках по­сле их за­ра­же­ния или ме­ха­нич. по­вре­ж­де­ния. Мн. фи­то­па­то­ге­ны спо­соб­ны пре­одо­ле­вать пе­ре­чис­лен­ные фак­то­ры им­му­ни­те­та пу­тём раз­ру­ше­ния кле­точ­ных сте­нок спец. фер­мен­та­ми, инак­ти­ва­ции ток­сич­ных для них со­еди­не­ний, на­ко­п­ле­ния му­та­ций, де­лаю­щих их не­вос­при­им­чи­вы­ми к ток­си­нам рас­те­ний, и т. д. Вро­ж­дён­ный не­спе­ци­фич. Ф. дей­ст­ву­ет бла­го­да­ря на­ли­чию в кле­точ­ных мем­бра­нах ре­цеп­то­ров, рас­по­знаю­щих спе­ци­фич. бел­ки и уг­ле­вод­ные по­сле­до­ва­тель­но­сти и спо­соб­ных уз­на­вать и свя­зы­вать по­ли­са­ха­ри­ды (β-глю­кан и хи­тин кле­точ­ных сте­нок гри­бов), ли­по­по­ли­са­ха­рид­ные кап­су­лы кле­ток бак­те­рий, бе­лок бак­те­ри­аль­ных жгу­ти­ков и т. д. Фер­мен­ты про­те­ин­ки­на­зы обес­пе­чи­ва­ют пе­ре­да­чу сиг­на­ла внутрь клет­ки, что в ко­неч­ном ито­ге при­во­дит к из­ме­не­нию экс­прес­сии оп­ре­де­лён­ных ге­нов и воз­ник­но­ве­нию ло­каль­ной при­об­ре­тён­ной ус­той­чи­во­сти, про­яв­ляю­щей­ся в от­ми­ра­нии за­ра­жён­ной клет­ки (ре­ак­ции сверх­чув­ст­ви­тель­но­сти) и на­гне­та­нии в неё из со­сед­них кле­ток ток­сич­ных ве­ществ – низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ных со­еди­не­ний (фи­тоа­лек­си­нов) и ан­ти­мик­роб­ных бел­ков. Сиг­нал о за­ра­же­нии пе­ре­да­ёт­ся по все­му рас­те­нию, вслед­ст­вие че­го на­ря­ду с ло­каль­ной раз­ви­ва­ет­ся сис­тем­ная при­об­ре­тён­ная ус­той­чи­вость, ко­то­рая про­яв­ля­ет­ся в сни­же­нии чув­ст­ви­тель­но­сти не­за­ра­жён­ных час­тей рас­те­ния к по­втор­но­му за­ра­же­нию. Мн. па­ра­зи­ты спо­соб­ны пре­одо­ле­вать фак­то­ры вро­ж­дён­но­го им­му­ни­те­та с по­мо­щью ве­ществ (эф­фек­то­ров), вы­де­ляе­мых в за­ра­жён­ное рас­те­ние.

Спе­ци­фич. за­щи­та рас­те­ний от па­то­ге­нов вы­ра­ба­ты­ва­лась в про­цес­се ко­эво­лю­ции (т. н. вер­ти­каль­ная ус­той­чи­вость). Она вклю­ча­ет сис­те­му ге­нов (R-ге­ны), кон­тро­ли­рую­щих син­тез R-бел­ков, по­стро­ен­ных по оп­ре­де­лён­но­му пла­ну и не­по­сред­ст­вен­но или опо­сре­до­ван­но (че­рез т. н. сто­ро­же­вые бел­ки) взаи­мо­дей­ст­вую­щих с мо­ле­ку­ла­ми мик­роб­ных эф­фек­то­ров в ци­то­плаз­ме клет­ки, что при­во­дит к син­те­зу ан­ти­мик­роб­ных со­еди­не­ний. R-ге­ны рас­по­ло­же­ны на хро­мо­со­ме та­ким об­ра­зом, что в про­цес­се по­ло­во­го раз­мно­же­ния под­вер­га­ют­ся час­тым меж­ген­ным и внут­ри­ген­ным ре­ком­би­на­ци­ям, при­во­дя­щим к воз­ник­но­ве­нию но­вых ва­ри­ан­тов R-бел­ков, спо­соб­ных уз­на­вать бы­ст­ро ме­няю­щие­ся, но­вые мо­ле­ку­лы эф­фек­то­ров.

На ис­поль­зо­ва­нии Ф. ос­но­ва­на се­лек­ция сор­тов рас­те­ний, ус­той­чи­вых к бо­лез­ням и вре­ди­те­лям. Ус­пе­хи, дос­тиг­ну­тые в по­ни­ма­нии мо­ле­ку­ляр­ных ме­ха­низ­мов Ф., по­зво­ли­ли по-но­во­му под­хо­дить к се­лек­ции ус­той­чи­вых сор­тов, соз­да­вать но­вые ге­но­ти­пы рас­те­ний не толь­ко с по­мо­щью скре­щи­ва­ния, но и ис­поль­зуя ме­то­ды ге­не­тич. ин­же­не­рии, из­ме­нять их об­мен ве­ществ в на­прав­ле­нии, не­бла­го­при­ят­ном для па­ра­зи­тов. Ген­но-ин­же­нер­ные сор­та яв­ля­ют­ся центр. зве­ном эко­ло­ги­за­ции за­щи­ты рас­те­ний, т. к. они по­зво­ля­ют сни­зить пес­ти­цид­ный пресс на с.-х. по­се­вы и не под­вер­гать опас­но­сти по­лез­ных на­се­ко­мых и мик­ро­ор­га­низ­мы.