Câu 5. Phân loại tác nhân gây bệnh theo phương thức sử dụng nguồn dinh dưỡng
Theo phương thức sử dụng nguồn dinh dương, tác nhân gây bệnh có thể được chia thành 3 nhóm:
a. Nhóm sinh dưỡng (biotroph): sử dụng nguồn thức ăn từ mô ký chủ sống. Các ví dụ điển hình là nấm sương mai (Phytophthora parasitica), gỉ sắt và và phấn trắng (Erysiphe cichoracearum). Nhóm sinh dưỡng, nhìn chung có phổ ký chủ hẹp, và không giết chết tế bào ký chủ ngay sau khi xâm nhiễm; mà thay vào đó, chúng để tế bào sống càng lâu càng tốt vì chúng phụ thuộc vào quá trình trao đổi chất nguyên vẹn của tế bào ký chủ để thực hiện quá trình dinh dưỡng và sinh sản. Điều này tạo cơ hội cho ký chủ có thể thiết lập được các phản ứng phòng thủ liên quan tới gen kháng. Đối với nấm thuộc nhóm sinh dưỡng, phương thức hấp thụ dinh dưỡng thường được thực hiện nhờ vòi hút (haustorium). Mô bị chết hoại hình thành chỉ sau khi nấm đã hoàn thành quá trình sinh sản.
b. Nhóm hoại dưỡng (necrotroph): sử dụng nguồn thức ăn từ mô chết hoặc đang chết. Các ví dụ điển hình là nấm Botrytis cinerea, Alternaria brassicicola, Rhizoctonia solani. Nhóm hoại dưỡng, nhìn chung có phổ ký chủ rộng hơn nhiều và ngay sau khi xâm nhiễm, chúng ngay lập tức giết chết tế bào ký chủ rất sớm và tạo một loạt các độc tố mà chúng dường như thúc đẩy tế bào chết. Vì tế bào ký chủ bị chết rất sớm nên nhìn chung tế bào không đủ thời gian để thiết lập các phản ứng phòng thủ thông qua gen kháng. Tuy nhiên các mô xung quanh vết chết hoại có thể tạo được phản ứng kháng nhờ các chất khuyếch tán ra từ vết bệnh.
c. Bán sinh dưỡng (semi-biotroph). Một số vi sinh vật có kiểu sinh dưỡng hỗn hợp, ví dụ Pseudomonas syringae. P. syringae có lúc được xem như thuộc nhóm sinh dưỡng, có lúc lại được xem như thuộc nhóm hoại dưỡng. Vi khuẩn xâm nhập vào cây qua tổn thương cơ giới hoặc khí khổng. Trong giai đoạn đầu của sự nhiễm bệnh, vi khuẩn không giết chết tế bào ký chủ nhưng về sau vi khuẩn sẽ giết chết tế bào.
Đối với nhóm biotroph, phản ứng siêu nhậy sẽ cô lập sự phát triển của tác nhân gây bệnh và là biểu hiện của tính kháng. Trái lại, phản ứng này dường như thuận lợi cho sự phát triển của tác nhân gây bệnh nhóm necrotroph. Như vậy, dường như cơ chế kháng (dựa vào gen kháng R và phản ứng siêu nhậy) là khác nhau giữa 2 nhóm. Kết luận này đã được chứng minh bằng thực nghiệm trên cây Arabidopsis (một cây mô hình cho khoa học thực vật), trong đó nhóm biotroph có phản ứng phòng thủ dựa vào đường hướng SA (salisilic acid) và nhóm necrotroph có phản ứng phòng thủ dựa vào đường hướng JA (jasmonic acid) và ET (ethylene) vì:
- Đột biến nr1 hoặc cây chuyển gen NahG (cả hai đều khóa đường hướng dẫn truyền tín hiệu SA) dẫn tới mất tính kháng đối với nấm biotroph Phytophthora parsitica nhưng không ảnh hưởng tới nấm necrotroph Alternaria brassicicola.
- Trái lại, đột biến coi1 (khóa đường hướng dẫn truyền JA) làm giảm mạnh tính kháng đối với nấm necrrotroph A.brassicicola nhưng không ảnh hưởng đến tính kháng đối với nấm biotroph P. parsitica
