Rečeno je, da 10 do 15% svetovne izgube kmetijske proizvodnje povzročajo bolezni. In ker 70-80% te rastlinske bolezni povzročajo nitaste glive, je zaščita pridelkov pred nitastimi glivami pomembno vprašanje pri učinkovitem prehranjevanju svetovnega prebivalstva. Da bi patogene glive okužile rastline, se morajo prebiti skozi epidermalne celice rastline in vdreti v notranjost. Z drugimi besedami, rastlinske epidermalne celice delujejo kot prva ovira za ustavitev napada patogenih gliv v okolju. Kakšne obrambne funkcije imajo torej epidermalne celice?
Zanimivo je, da je bilo znano, da povrhnjica rastlin vsebuje majhne kloroplaste, ki niso tako vključeni v fotosintezo. Vendar ni bilo jasno, kakšno funkcijo ima. Zakaj so v povrhnjici rastlin majhni kloroplasti, ki ne prispevajo veliko k fotosintezi?
Docent Hiroki Irieda s kmetijske fakultete Univerze Shinshu in profesor Yoshitaka Takano, Visoka šola za kmetijstvo Univerze v Kjotu, sta ugotovila, da majhni kloroplasti v povrhnjici rastlin nadzorujejo vnos glivičnih patogenov. Dvojica je odkrila, da se majhni kloroplasti v celici dramatično premaknejo na površinsko plast kot odgovor na glivični napad in so vključeni v takšen obrambni odziv.
V tej študiji je dvojica najprej raziskala, na kakšne patogene glive se odzivajo epidermalni kloroplasti. Posledično so ugotovili, da več patogenih nitastih gliv povzroča površinsko migracijo epidermalnih kloroplastov. Zanimivo je tudi, da so bile te patogene nitaste glive tako imenovane "neprilagojene" in preprečile vdor v epidermalne celice. Po drugi strani pa je bolj verjetno, da bodo prilagojene patogene glive vdrle v povrhnjico v rastlinah, pri katerih so epidermalni kloroplasti prenehali migrirati v površinsko plast.
Nato so uspeli najti rastlinske beljakovine, ki sodelujejo pri površinski migraciji epidermalnih kloroplastov. Ko je z uvedbo prenosa genov nastala rastlina, ki prekomerno proizvaja to beljakovino, se epidermalni kloroplasti niso premaknili v površinsko plast proti patogenim filamentoznim glivam. Pri tej transgeni rastlini se zmanjša imuniteta na epidermalno invazijo patogenih nitastih gliv. Ugotovljeno je bilo tudi, da je večja verjetnost, da bodo patogene glive napadle povrhnjico pri rastlinah, pri katerih so se epidermalni kloroplasti prenehali seliti v površinsko plast. Ti rezultati kažejo, da je migracija epidermalnih kloroplastov v površinsko plast vključena v obrambni odziv, ki blokira invazijo patogenih gliv.
Preberite celoten članek na www.phys.org.