植物は常に、有益で有害なさまざまな微生物にさらされています。自分自身を保護するために、植物は洗練された免疫系を進化させ、2つを区別できるようにしています。このシステムは、有益または有害な微生物のいずれかに関連する特定の分子パターンの認識に基づいています。
パターン認識受容体
植物の免疫応答の最初のステップは、パターン認識受容体（PRR）による微生物分子パターンの認識です。 PRRは、植物細胞の表面または細胞質にあるタンパク質です。それらは、微生物の特定のグループに共通の特定の分子パターンに結合することができます。
PRRにはさまざまな種類があり、それぞれが分子パターンの異なるセットを認識できます。最も一般的なPRRには次のものがあります。
* 通行料のような受容体（TLR） ：TLRは、植物と動物の両方に見られるPRRの一種です。彼らは、細菌、菌類、ウイルスに関連するものを含む、さまざまな分子パターンを認識することができます。
* ヌクレオチド結合オリゴマー化ドメイン（NOD）様受容体（NLRS） ：NLRは、植物でのみ見られるPRRの一種です。彼らは、細菌や真菌に関連するものを含む、さまざまな分子パターンを認識することができます。
* システインリッチ受容体様キナーゼ（CRK） ：crksは、植物でのみ見られるPRRの一種です。彼らは、細菌、真菌、および卵巣に関連するものを含む、さまざまな分子パターンを認識することができます。
免疫応答
PRRが微生物分子パターンを認識すると、免疫応答を引き起こします。この応答には、次のようなさまざまなメカニズムを含めることができます。
* 抗菌化合物の産生： 植物は、活性酸素種（ROS）、一酸化窒素（NO）、フィトアレキシンなど、さまざまな抗菌化合物を産生できます。これらの化合物は、微生物の成長を殺したり阻害したりする可能性があります。
* 防衛関連遺伝子の活性化： 植物は、微生物感染に応じて、さまざまな防御関連遺伝子の発現を活性化できます。これらの遺伝子は、細胞壁の補強、抗菌薬の産生、プログラムされた細胞死など、さまざまなプロセスに関与するタンパク質をコードできます。
* 過敏反応： 場合によっては、植物は微生物感染症に応じて過敏な反応を起こすことがあります。この反応には、感染部位での植物細胞の急速な死が含まれ、感染の拡大を防ぐのに役立ちます。
植物免疫系の重要性
植物免疫システムは、有害な微生物から植物を保護するために不可欠です。このシステムがなければ、植物は作物や森林に大きな損傷を引き起こす可能性のある多種多様な病気の影響を受けやすくなります。
植物免疫システムは、土壌中の有益な微生物のバランスを維持するためにも重要です。有益な微生物は、栄養素を提供し、有機物を分解し、有害な微生物の成長を抑制することにより、植物の成長と健康を改善するのに役立ちます。
植物が有益な微生物と有益なものをどのように区別するかを理解することにより、植物の健康と生産性を向上させる新しい方法を開発できます。この研究は、食料供給の未来と地球の健康を確保するために不可欠です。
