Se spune că 10-15% din pierderea producției agricole din lume este cauzată de boli. Și întrucât 70-80% din această boală a plantelor este cauzată de ciuperci filamentoase, protejarea culturilor de ciuperci filamentoase este o problemă importantă în hrănirea eficientă a populației mondiale. Pentru ca ciupercile patogene să infecteze plantele, acestea trebuie să străpungă celulele epidermice ale plantei și să invadeze interiorul. Cu alte cuvinte, celulele epidermice vegetale acționează ca prima barieră care oprește atacul ciupercilor patogene din mediu. Deci, ce fel de funcții de apărare au celulele epidermice?
Interesant este faptul că epiderma plantelor conține cloroplaste mici care nu sunt atât de implicate în fotosinteză. Cu toate acestea, nu era clar ce funcție avea. De ce există cloroplaste mici în epiderma plantelor care nu contribuie prea mult la fotosinteză?
Profesorul asistent Hiroki Irieda de la Facultatea de Agricultură, Universitatea Shinshu și profesorul Yoshitaka Takano, Școala Absolventă de Agricultură, Universitatea Kyoto, au descoperit că cloroplastele mici din epiderma plantelor controlează intrarea agenților patogeni fungici. Duo-ul a descoperit că micii cloroplaste se deplasează dramatic în interiorul celulei spre stratul de suprafață ca răspuns la atacul fungic și este implicat într-un astfel de răspuns de apărare.
În acest studiu, duoul a investigat mai întâi la ce fel de ciuperci patogene răspund cloroplastii epidermici. Ca rezultat, au descoperit că mai multe ciuperci filamentoase patogene cauzează migrația de suprafață a cloroplastilor epidermici. Interesant, s-a constatat, de asemenea, că aceste ciuperci filamentoase patogene erau așa-numitele „neadaptate” și erau blocate de la invadarea celulelor epidermice. Pe de altă parte, ciupercile patogene adaptate sunt mai susceptibile de a invada epiderma la plantele în care cloroplastii epidermici au încetat să migreze către stratul de suprafață.
Apoi, au reușit să găsească proteine vegetale implicate în migrația de suprafață a cloroplastilor epidermici. Când o plantă care supraproduce această proteină a fost creată prin introducerea transferului de gene, cloroplastele epidermice nu s-au deplasat pe stratul de suprafață împotriva ciupercilor filamentoase patogene. La această plantă transgenică, imunitatea la invazia epidermică a ciupercilor filamentoase patogene este redusă. S-a constatat, de asemenea, că ciupercile patogene sunt mai susceptibile de a invada epiderma la plantele în care cloroplastii epidermici au încetat să migreze către stratul de suprafață. Aceste rezultate indică faptul că migrarea cloroplastelor epidermice către stratul de suprafață este implicată în răspunsul de apărare care blochează invazia ciupercilor patogene.
Citiți articolul complet pe www.phys.org.