Det sies at 10 til 15 % av verdens tap av landbruksproduksjon skyldes sykdommer. Og siden 70-80% av denne plantesykdommen er forårsaket av filamentøse sopp, er beskyttelse av avlinger mot filamentøse sopp en viktig sak for å effektivt mate verdensbefolkningen. For at patogene sopp skal infisere planter, må de bryte gjennom plantens epidermale celler og invadere det indre. Med andre ord fungerer planteepidermale celler som den første barrieren for å stoppe angrepet av patogene sopp i miljøet. Så hva slags forsvarsfunksjoner har epidermale celler?
Interessant nok var det kjent at plantens epidermis inneholder små kloroplaster som ikke er så involvert i fotosyntesen. Det var imidlertid uklart hvilken funksjon den hadde. Hvorfor er det små kloroplaster i overhuden til planter som ikke bidrar mye til fotosyntesen?
Assistentprofessor Hiroki Irieda ved fakultetet for landbruk, Shinshu-universitetet og professor Yoshitaka Takano, Graduate School of Agriculture, Kyoto-universitetet, fant at små kloroplaster i overhuden til planter kontrollerer inntrengningen av sopppatogener. Duoen oppdaget at de små kloroplastene beveger seg dramatisk inne i cellen til overflatelaget som svar på soppangrepet og er involvert i en slik forsvarsrespons.
I denne studien undersøkte duoen først hva slags sykdomsfremkallende sopp de epidermale kloroplastene reagerer på. Som et resultat fant de at flere patogene filamentøse sopp forårsaker overflatemigrering av epidermale kloroplaster. Interessant nok ble det også funnet at disse patogene filamentøse soppene var såkalte "ikke-tilpassede" og ble blokkert fra å invadere epidermale celler. På den annen side er det mer sannsynlig at tilpasset patogen sopp invaderer epidermis i planter der de epidermale kloroplastene har sluttet å migrere til overflatelaget.
Deretter lyktes de med å finne planteproteiner involvert i overflatemigrasjonen av epidermale kloroplaster. Når en plante som overproduserer dette proteinet ble skapt ved introduksjon av genoverføring, flyttet ikke epidermale kloroplaster til overflatelaget mot patogene filamentøse sopp. I denne transgene planten er immuniteten mot epidermal invasjon av patogene filamentøse sopp redusert. Det ble også funnet at patogene sopp er mer sannsynlig å invadere epidermis i planter der de epidermale kloroplastene har sluttet å migrere til overflatelaget. Disse resultatene indikerer at migrasjonen av epidermale kloroplaster til overflatelaget er involvert i forsvarsresponsen som blokkerer invasjonen av patogene sopp.
Les hele artikkelen på www.phys.org.