Det siges, at 10 til 15% af verdens tab af landbrugsproduktion skyldes sygdomme. Og da 70-80% af denne plantesygdom er forårsaget af trådsvampe, er beskyttelse af afgrøder mod trådsvampe et vigtigt spørgsmål for effektivt at fodre verdens befolkning. For at patogene svampe kan inficere planter, skal de bryde igennem plantens epidermale celler og invadere interiøret. Med andre ord fungerer plantens epidermale celler som den første barriere for at stoppe angrebet af patogene svampe i miljøet. Så hvilken slags forsvarsfunktioner har epidermale celler?
Interessant nok var det kendt, at plantens epidermis indeholder små kloroplaster, der ikke er så involveret i fotosyntesen. Det var imidlertid uklart, hvilken funktion det havde. Hvorfor er der små kloroplaster i epidermis af planter, der ikke bidrager meget til fotosyntesen?
Lektor Hiroki Irieda fra fakultetet for landbrug, Shinshu University og professor Yoshitaka Takano, Graduate School of Agriculture, Kyoto University, fandt ud af, at små kloroplaster i epidermis af planter styrer indtræden af svampepatogener. Duoen opdagede, at de små kloroplaster bevæger sig inde i cellen dramatisk til overfladelaget som reaktion på svampeangrebet og er involveret i et sådant forsvar.
I denne undersøgelse undersøgte duoen først, hvilken slags patogene svampe epidermale chloroplaster reagerer på. Som et resultat fandt de ud af, at flere patogene filamentøse svampe forårsager overfladevandring af epidermale chloroplaster. Interessant nok blev det også konstateret, at disse patogene filamentøse svampe var de såkaldte 'ikke-tilpassede' og blev blokeret for invaderende epidermale celler. På den anden side er tilpasset patogen svamp mere tilbøjelig til at invadere epidermis i planter, hvor de epidermale chloroplaster er stoppet med at migrere til overfladelaget.
Dernæst lykkedes det at finde planteproteiner involveret i overfladevandringen af epidermale chloroplaster. Når en plante, der overproducerer dette protein, blev skabt ved introduktion af genoverførsel, flyttede epidermale chloroplaster ikke til overfladelaget mod patogene filamentøse svampe. I denne transgene plante reduceres immuniteten mod epidermal invasion af patogene filamentøse svampe. Det blev også fundet, at patogene svampe er mere tilbøjelige til at invadere epidermis i planter, hvor de epidermale chloroplaster er stoppet med at migrere til overfladelaget. Disse resultater indikerer, at migration af epidermale chloroplaster til overfladelaget er involveret i forsvarets reaktion, der blokerer invasionen af patogene svampe.
Læs hele artiklen på www.phys.org.