Reakcja odpornościowa roślin to sygnały biochemiczne uwarunkowane przez geny odporności R. W wyniku kontaktu z patogenem zostaje zapoczątkowana „odpowiedź"-reakcja przez białkowy produkt genu R, który wchodzi bezpośrednio lub pośrednio w interakcję z czynnikiem awirulencji (Avr) patogena. Białka te są zaangażowane w wykrycie wnikających do rośliny bakterii, wirusów, grzybów, nicieni, owadów oraz uruchomienie reakcji odpornościowych, przede wszystkim reakcji nadwrażliwości, czyli programowanej śmierci zainfekowanych komórek i zatrzymania patogena

Wyróżnia się dwa typy odporności: monogeniczną nazywaną też pionową lub wertykalną oraz poligeniczną czyli ilościową, poziomą. Odporność pionowa warunkowana jest przez pojedyncze geny (geny R), a. poligeniczna wieloma genami. Odporność ilościowa jest efektem interakcji pomiędzy produktami wielu genów roślinnych. Wpływ pojedynczego genu może być bardzo słaby i dopiero suma efektów wielu genów może zapewniać poprawę odporności. Dlatego też poszczególnym typom odporności przypisywana jest różna trwałość.

Trwałość odporności, która warunkowa jest prze jeden gen R zależy od tempa ewolucji tylko jednego genu patogena-(czynnika Avr). Pojedyncza mutacja w genie Avr patogena powodująca jego zmianę, która doprowadzi do przełamania monogenicznej odporności rośliny jest wysoce prawdopodobna. Pokonanie prze patogena odporności ilościowej jest bardziej skomplikowane, wymaga od niego wielu jednoczesnych zmian, interakcji z białkami rośliny. Równoczesne zmiany wielu genów patogena, komplementarnych czyli takich, które mogą być uzupełnieniem do wielu różnych genów sumujących się w odporności poziomej jest mało prawdopodobne. Dlatego odporność ilościowa jest uważana za trwalszą.

Nietrwałość odporności typu „gen na gen" jest znana. Hodowcy napotykali na sytuacje, w których wirulencja patogena zmieniała się szybciej, niż byli oni w stanie tworzyć odmiany z kolejnym pojedynczym genem odporności. Poza tym wzrost powierzchni upraw nowej odmiany z odpornością monogeniczną powoduje większą presję selekcyjną na populację patogena, która faworyzuje osobniki posiadające allel nie rozpoznawany przez gen R , co w efekcie może prowadzić do odporności patogena. Z kolei korzystny układ wielu alleli, który uzyskano w odporności ilościowej okazuje się także nietrwały, gdyż zmienia się wskutek rekombinacji w kolejnym pokoleniu Podlega bowiem silnym wpływom środowiska.

Podobał się artykuł? Podziel się!