Phytoalexine - Phytoalexin

Le capsidiol est une phytoalexine produite par certaines plantes en réponse à une attaque pathogène

Les phytoalexines sont des substances antimicrobiennes et rarement antioxydantes synthétisées de novo par les plantes qui s'accumulent rapidement dans les zones d'infection par des agents pathogènes. Ce sont des inhibiteurs à large spectre et ils sont chimiquement divers avec différents types caractéristiques d'espèces végétales particulières. Phytoalexines ont tendance à tomber dans plusieurs classes , y compris les terpènes , glyco stéroïdes et alcaloïdes , mais ils peuvent inclure des phytochimiques qui sont causés par une infection microbienne.

Fonction

Les phytoalexines sont produites dans les plantes et agissent comme des toxines pour l'organisme attaquant. Ils peuvent perforer la paroi cellulaire , retarder la maturation, perturber le métabolisme ou empêcher la reproduction du pathogène en question. Leur importance dans la défense des plantes est indiquée par une augmentation de la sensibilité des tissus végétaux à l'infection lorsque la biosynthèse des phytoalexines est inhibée. Les mutants incapables de produire de la phytoalexine présentent une colonisation pathogène plus étendue que le type sauvage. En tant que tels, les agents pathogènes spécifiques à l'hôte capables de dégrader les phytoalexines sont plus virulents que ceux incapables de le faire.

Lorsqu'une cellule végétale reconnaît des particules provenant de cellules endommagées ou des particules provenant de l'agent pathogène, la plante lance une résistance à deux volets : une réponse générale à court terme et une réponse spécifique retardée à long terme.

Dans le cadre de la résistance induite, la réponse à court terme, la plante déploie des espèces réactives de l'oxygène telles que le superoxyde et le peroxyde d'hydrogène pour tuer les cellules envahissantes. Dans les interactions avec des agents pathogènes, la réponse à court terme commune est la réponse hypersensible , dans laquelle les cellules entourant le site d'infection sont signalées pour subir l' apoptose , ou la mort cellulaire programmée, afin d'empêcher la propagation de l'agent pathogène au reste de la plante.

La résistance à long terme, ou résistance systémique acquise (SAR), implique la communication du tissu endommagé avec le reste de la plante à l'aide d'hormones végétales telles que l'acide jasmonique , l' éthylène , l'acide abscissique ou l'acide salicylique . La réception du signal entraîne des changements globaux au sein de la plante, qui induisent des gènes qui protègent d'une nouvelle intrusion d'agents pathogènes, notamment des enzymes impliquées dans la production de phytoalexines. Souvent, si des jasmonates ou de l'éthylène (deux hormones gazeuses) sont libérés du tissu blessé, les plantes voisines fabriquent également des phytoalexines en réponse. Pour les herbivores, vecteurs courants de maladie, ces aromatiques et d'autres à réaction aux plaies semblent agir comme un avertissement que la plante n'est plus comestible. De plus, conformément au vieil adage, « un ennemi de mon ennemi est mon ami », les aromates peuvent alerter les ennemis naturels des plantes envahissantes de leur présence.

Recherche récente

L'allixine (3-hydroxy-5-méthoxy-6-méthyl-2-pentyl-4 H -pyran-4-one), un composé ne contenant pas de soufre ayant une structure de squelette γ-pyrone , a été le premier composé isolé de l' ail comme phytoalexine, un produit induit chez les plantes par un stress continu . Ce composé s'est avéré avoir des propriétés biologiques uniques, telles que des effets antioxydants, des effets antimicrobiens, des effets anti-tumoraux, une inhibition de la liaison à l' ADN de l' aflatoxine B2 et des effets neurotrophiques. L'allixine a montré un effet anti-tumoral in vivo, inhibant la formation de tumeurs cutanées par le TPA chez les souris initiées au DMBA . Ici, l'allixine et/ou ses analogues peuvent être des composés utiles pour la prévention du cancer ou des agents de chimiothérapie pour d'autres maladies.

Rôle des phénols naturels dans la défense des plantes contre les pathogènes fongiques

Les polyphénols , en particulier les isoflavonoïdes et les substances apparentées, jouent un rôle dans la défense des plantes contre les champignons et autres agents pathogènes microbiens.

Dans le raisin Vitis vinifera , le trans - resvératrol est une phytoalexine produite contre la croissance d'agents pathogènes fongiques tels que Botrytis cinerea et la delta-viniférine est une autre phytoalexine de la vigne produite à la suite d' une infection fongique par Plasmopara viticola . La pinosylvine est une toxine stilbénoïde pré-infectieuse (c'est-à-dire synthétisée avant l'infection), contrairement aux phytoalexines qui sont synthétisées lors de l'infection. Il est présent dans le bois de cœur des Pinacées . C'est une fongitoxine protégeant le bois des infections fongiques .

La sakuranetine est une flavanone , un type de flavonoïde. On le trouve chez Polymnia fruticosa et le riz , où il agit comme phytoalexine contre la germination des spores de Pyricularia oryzae . Dans le sorgho , le gène SbF3'H2 , codant pour une flavonoïde 3'-hydroxylase , semble être exprimé dans la synthèse de 3-désoxyanthocyanidine phytoalexines spécifiques d'un pathogène , par exemple dans les interactions Sorgho- Colletotrichum .

La 6-Méthoxymelleine est une dihydroisocoumarine et une phytoalexine induite dans les tranches de carotte par les UV-C , qui permet la résistance à Botrytis cinerea et à d'autres micro-organismes .

Danielone est une phytoalexine présente dans le fruit de la papaye . Ce composé a montré une activité antifongique élevée contre Colletotrichum gloesporioides , un champignon pathogène de la papaye.

Les stilbènes sont produits dans l' Eucalyptus sideroxylon en cas d'attaques de pathogènes. De tels composés peuvent être impliqués dans la réponse hypersensible des plantes. Des teneurs élevées en polyphénols dans certains bois peuvent expliquer leur préservation naturelle contre la pourriture.

Les avenanthramides sont des phytoalexines produites par Avena sativa en réponse à Puccinia coronata var. avene f. sp. avenae , la rouille couronnée de l'avoine . (Les avenanthramides étaient autrefois appelés avenalumins.)

Voir également

Les références

Lectures complémentaires

  • Moriguchi T., Matsuura H., Itakura Y., Katsuki H., Saito H., Nishiyama N., Life Sci. , 61, 1413-1420 (1997).

Liens externes