Kaže se da je 10 do 15% gubitaka svjetske poljoprivredne proizvodnje uzrokovano bolestima. A budući da 70-80% ove biljne bolesti uzrokuju nitaste gljive, zaštita usjeva od nitastih gljiva važno je pitanje efikasnog hranjenja svjetske populacije. Da bi patogene gljive zarazile biljke, moraju probiti epidermalne ćelije biljke i napasti unutrašnjost. Drugim riječima, biljne epidermalne stanice djeluju kao prva barijera koja zaustavlja napad patogenih gljivica u okolišu. Pa kakve odbrambene funkcije imaju epidermalne ćelije?
Zanimljivo je da je bilo poznato da epiderma biljaka sadrži male kloroplaste koji nisu toliko uključeni u fotosintezu. Međutim, nije bilo jasno koju funkciju je imala. Zašto u epidermi biljaka postoje mali hloroplasti koji ne doprinose mnogo fotosintezi?
Docent Hiroki Irieda sa Poljoprivrednog fakulteta Univerziteta Shinshu i profesor Yoshitaka Takano, Fakultet za poljoprivredu Univerziteta Kyoto, otkrili su da mali hloroplasti u epidermi biljaka kontroliraju ulazak gljivičnih patogena. Dvojac je otkrio da se mali hloroplasti dramatično kreću unutar ćelije do površinskog sloja kao odgovor na gljivični napad i uključen je u takav odbrambeni odgovor.
U ovoj studiji dvojac je prvo istražio na koje vrste patogenih gljivica reagiraju epidermalni hloroplasti. Kao rezultat, otkrili su da više patogenih nitastih gljivica uzrokuje površinsku migraciju epidermalnih hloroplasta. Zanimljivo je također da je otkriveno da su ove patogene nitaste gljive bile takozvane 'neprilagođene' i da im je bilo zabranjeno da napadaju epidermalne ćelije. S druge strane, adaptirana patogena gljiva vjerovatnije će napasti epidermu biljaka u kojima su epidermalni hloroplasti prestali migrirati u površinski sloj.
Dalje, uspjeli su pronaći biljne proteine koji su uključeni u površinsku migraciju epidermalnih hloroplasta. Kada je biljka koja prekomjerno proizvodi ovaj protein stvorena uvođenjem transfera gena, epidermalni hloroplasti se nisu pomaknuli na površinski sloj protiv patogenih nitastih gljivica. U ovoj transgeničnoj biljci smanjuje se imunitet na epidermalnu invaziju patogenih nitastih gljiva. Također je utvrđeno da je vjerovatnije da će patogene gljive napasti epidermu biljaka u kojima su epidermalni hloroplasti prestali migrirati u površinski sloj. Ovi rezultati ukazuju da je migracija epidermalnih hloroplasta u površinski sloj uključena u odbrambeni odgovor koji blokira invaziju patogenih gljiva.
Kompletni članak pročitajte na www.phys.org.