1. Hệ thống miễn dịch ở cây trồng:
Con người có hệ miễn dịch là thành luỹ giúp ngăn chặn các tác nhân gây bệnh tấn công vào cơ thể. Vậy cây trồng có hệ miễn dịch không?
Trong quá trình tiến hoá, do phải luôn luôn sống trong điều kiện môi trường khắc nghiệt và sâu bệnh, cây trồng đã trang bị cho mình một hệ thống tự bảo vệ mình trước sự tấn công của sâu, bệnh hại và tác động xấu của môi trường.
Khi bị sâu bệnh tấn công, đa số các cây trồng đều có khả năng phản ứng bằng cách sinh ra các chất bảo vệ, gây độc cho kẻ tấn công. Các cách thức bảo vệ này được sinh ra từ một hệ thống được gọi là hệ thống miễn dịch bẩm sinh của cây trồng (plant’s innate immune system), ngoài ra còn được gọi là hệ thống miễn dịch không đặc hiệu (nonspecific immune system) hoặc hệ thống miễn dịch tự nhiên (plant’s natural immune system).
Những tác nhân gây bệnh như: vi khuẩn, viroid, virus, nấm nhầy, nấm trứng, nấm thật… là các tin tặc thực vật. Cũng giống như tin tặc máy tính, chúng là những tác nhân xâm nhập chuyên biệt.
Tuy nhiên, phương pháp tấn công tương tự nhau: tắt các hệ thống phòng thủ và thâm nhập vào nguồn của mục tiêu. Một khi đã vào bên trong, các tác nhân gây bệnh ăn tất cả những gì có thể và sinh sản dữ dội. Có tới 25% sản lượng cây trồng toàn cầu bị thất thu do bệnh trước khi chúng tiếp cận thị trường.
Vì vậy, đòi hòi các hệ thống phản ứng phải nhanh, đặc hiệu trước sự tấn công của các tác nhân gây bệnh… Hệ thống này hoạt động khá đơn giản, nhưng cơ chế hoạt động lại phức tạp đòi hỏi nhiều khám phá mới trong lĩnh vực sinh lý thực vật, sinh hoá thực vật và sinh học phân tử.
2. Cơ chế hoạt động của hệ thống miễn dịch:
Để tự vệ, hệ thống miễn dịch của cây tạo ra 3 loại đáp trả sau:
(1) Tạo ra nhanh chóng chất tự vệ và làm chết một số tế bào ngay tại chỗ bị tổn thương do sâu bệnh tấn công bằng biện pháp lý học và hoá học, còn được gọi là đáp trả tại chỗ . Loại đáp trả này thường dễ nhận thấy, chất bảo vệ tại chỗ này được xác định là ROS và Photoalexins.
(2) Kích hoạt gen miễn dịch, còn gọi là đáp trả từ xa: Cây trồng tiếp nhận và phân loại sâu bệnh, hình thành các tín hiệu và truyền vào hệ thống miễn dịch của cây trồng và từ đó cây trồng sẽ sinh ra chất tương ứng có khả năng kích hoạt gen miễn dịch dẫn đến quá trình chuyển đổi gen trong cây và tạo ra và các protein chống lại sâu bệnh (PR- pathogenesis-related proteins). Các PR protein có các đặc tính chống nấm và vi khuẩn. Các chất có khả năng kích hoạt các gen miễn dịch được biết đến nhiều nhất là JA (Jasmonic acid), SA (Salycilic acid), ET (Ethylene).
(3) Tạo ra hàng rào bảo vệ vật lý bằng cách làm chết rất nhanh các tế bào tại khu vực bị sâu bệnh tấn công để ngăn cho sâu bệnh không lan truyền được và ngăn nguồn dinh dưỡng cho sâu bệnh. Ngoài ra các tế bào này trước khi chết còn truyền các tín hiệu để cây trồng biết để đáp trả. Các cành khô là kết quả của cách đáp trả này.
Hai loại đáp trả đầu được cây trồng thực hiện bằng hệ thống tín hiệu phức tạp bao gồm các tín hiệu tiếp nhận và xử lý thông tin sâu bệnh tấn công, chuyển thông tin và kích hoạt hệ thống kháng cự đáp trả lại sâu bệnh bằng hệ thống các chất truyền tín hiệu đáp trả và tạo ra các hợp chất bảo vệ cần thiết.
Xem thêm: Nano bạc chitosan – Một bước tiến mang tính đột phá
3. Tăng cường hệ miễn dịch cây trồng:
Nếu như có thể làm tăng khả năng của hệ thống miễn dịch của cây trồng thì sẽ có rất nhiều ích lợi, trước hết nhiều loại sâu bệnh được cây tự vệ với độ linh hoạt rất cao. Không những chỉ tăng khả năng đối phó với sự biến đổi thường xuyên của sâu bệnh, nó còn làm tăng khả năng tự bảo vệ của cây trước sự biến đổi của khí hậu.
Trong sản xuất nông nghiệp, việc tăng cường hệ thống miễn dịch của cây trồng dẫn tới giảm các rủi ro trong điều kiện sản xuất ngoài cánh đồng, giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật và giảm công chăm sóc.
Nhận thấy vai trò quan trọng của nano bạc Chitosan trong việc ức chế sự tăng trưởng của các tác nhân gây bệnh và tăng cường hệ miễn dịch thực vật, công ty Techtra JSC đã nghiên cứu và sản xuất sản phẩm
Nano bạc Chitosan với cơ chế tác động cụ thể như sau: khi
chitosan ở dạng nano, nó thâm nhập vào mô tế bào cây, liên kết chặt chẽ với các acid nucleic và gây ra một loạt các thương tổn và gây ức chế chọn lọc. Ngay lập tức, ức chế có chọn lọc này có thể bất hoạt các mRNA mã hõa các gen cần cho quá trình điều trị thương tổn của vi khuẩn.
Ngược lại, các nấm, vi khuẩn, oomycete và các côn trùng khác, chitosan tác động thông qua cơ chế gia tăng khả năng đề kháng của cây, giúp cây tiết ra các kháng thể chống lại sự xâm nhập của nấm, vi khuẩn, oomycete.
Ngoài ra, nano bạc chitosan còn tạo ra một hàng rào vật lý giúp chống lại các tác nhân gây hại bằng cách xâm nhập vào mô cây và dính quanh các vị trí xâm nhập thông qua ba tác động chính:
Thứ nhất là lập một hàng rào cách ly vị trí xâm nhập để tránh mầm bệnh lây lan và bảo vệ các tế bào khỏe mạnh khác. Tại vị trí cách ly, cây sẽ nhận biết để kích thích sự phản ứng nhạy cảm giúp tiết ra H
2O
2 để giúp tăng cường thành tế bào và báo động cho các tế bào bên cạnh.
Thứ hai chitosan liên kết các kim loại khác nhau và giúp kích hoạt nhanh chóng quá trình làm lành vết thương.
Thứ 3 chitosan có điện tích dương, vi khuẩn có điện tích âm do đó chitosan kết dính với vi khuẩn gây ra quá trình rò rỉ protein và các cơ quan nội bào của vi khuẩn, khiến vi khuẩn bị tổn thương nghiêm trọng và chết.
Xem thêm các sản phẩm nano bạc diệt khuẩn: https://techtra.vn/danh-muc-san-pham/san-pham/nano-bac/
___________________
CÔNG TY CỔ PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC & CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ TECHTRA
Địa chỉ: Khu Công nghệ phần mềm Đại học Quốc gia, Số 3 Đường Võ Trường Toản, Phường Linh Xuân, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
Hotline: 0376 968 518.
Zalo: 0376 968 518
Facebook: fb.com/techtra.vn
Website: www.techtra.vn
Tiki: http://tiki.vn/cua-hang/shop-blake
Lazada: https://www.lazada.vn/shop/techtra-shop
Shopee: https://shopee.vn/techtra.vn
