Твърди се, че 10 до 15% от загубите на селскостопанско производство в света са причинени от болести. И тъй като 70-80% от тази болест по растенията се причинява от нишковидни гъби, защитата на културите от нишковидни гъбички е важен въпрос за ефективно хранене на световното население. За да могат патогенните гъби да заразят растенията, те трябва да пробият епидермалните клетки на растението и да нахлуят във вътрешността. С други думи, растителните епидермални клетки действат като първата бариера, която спира атаката на патогенни гъбички в околната среда. И така, какви защитни функции имат епидермалните клетки?
Интересното е, че е известно, че епидермисът на растенията съдържа малки хлоропласти, които не участват толкова много във фотосинтезата. Не беше ясно обаче каква функция има. Защо в епидермиса на растенията има малки хлоропласти, които не допринасят много за фотосинтезата?
Асистент Хироки Ирида от Факултета по земеделие, Университет Шиншу и професор Йошитака Такано, Висше училище по земеделие, Университет Киото, установиха, че малките хлоропласти в епидермиса на растенията контролират навлизането на гъбични патогени. Дуото откри, че малките хлоропласти се движат драстично в клетката към повърхностния слой в отговор на атаката на гъбичките и участват в такъв защитен отговор.
В това проучване дуото първо изследва на какъв вид патогенни гъбички отговарят епидермалните хлоропласти. В резултат на това те откриха, че множество патогенни нишковидни гъби причиняват повърхностна миграция на епидермални хлоропласти. Интересното е, че беше установено също, че тези патогенни нишковидни гъбички са така наречените „неадаптирани“ и са блокирани от нахлуване в епидермални клетки. От друга страна, адаптирани патогенни гъбички са по -склонни да нахлуят в епидермиса в растения, в които епидермалните хлоропласти са спрели да мигрират към повърхностния слой.
След това те успяха да намерят растителни протеини, участващи в повърхностната миграция на епидермални хлоропласти. Когато растение, което свръхпроизводи този протеин, е създадено чрез въвеждане на генен трансфер, епидермалните хлоропласти не се преместват в повърхностния слой срещу патогенни нишковидни гъби. В това трансгенно растение имунитетът към епидермалната инвазия на патогенни нишковидни гъби е намален. Установено е също, че патогенните гъбички са по -склонни да нахлуят в епидермиса при растения, в които епидермалните хлоропласти са спрели да мигрират към повърхностния слой. Тези резултати показват, че миграцията на епидермални хлоропласти към повърхностния слой участва в защитния отговор, който блокира инвазията на патогенни гъби.
Прочетете цялата статия на www.phys.org.