Väidetavalt on 10–15% maailma põllumajandustootmise kadudest põhjustatud haigustest. Ja kuna 70–80% selle taimehaiguse põhjustajaks on niitjad seened, on põllukultuuride kaitsmine kiuliste seente eest oluline küsimus maailma elanikkonna tõhusaks toitmiseks. Selleks, et patogeensed seened taimi nakataksid, peavad nad tungima läbi taime epidermise rakkude ja tungima sisemusse. Teisisõnu, taime epidermaalsed rakud toimivad esimese tõkkena, mis peatab patogeensete seente rünnaku keskkonnas. Millised kaitsefunktsioonid on epidermise rakkudel?
Huvitaval kombel oli teada, et taimede epidermis sisaldab väikesi kloroplaste, mis pole fotosünteesiga nii seotud. Siiski oli ebaselge, mis funktsioon tal oli. Miks on taimede epidermis väikesed kloroplastid, mis ei aita fotosünteesile palju kaasa?
Shinshu ülikooli põllumajandusteaduskonna dotsent Hiroki Irieda ja Kyoto ülikooli põllumajanduskõrgkooli professor Yoshitaka Takano leidsid, et taimede epidermise väikesed kloroplastid kontrollivad seenhaiguste tekitajaid. Duo avastas, et väikesed kloroplastid liiguvad raku sees dramaatiliselt pinnakihti vastusena seente rünnakule ja osalevad sellises kaitsereaktsioonis.
Selles uuringus uuris duo kõigepealt, millistele patogeensetele seentele epidermaalsed kloroplastid reageerivad. Selle tulemusena leidsid nad, et mitmed patogeensed niitjad seened põhjustavad epidermaalsete kloroplastide pinna migratsiooni. Huvitaval kombel leiti ka, et need patogeensed niitjad seened olid niinimetatud "mittekohanenud" ja olid blokeeritud epidermise rakkude sissetungi eest. Teisest küljest tungivad kohandatud patogeensed seened tõenäolisemalt epidermisse taimedes, kus epidermise kloroplastid on lakanud migreerumast pinnakihile.
Seejärel õnnestus neil leida taimsed valgud, mis on seotud epidermise kloroplastide pinna migratsiooniga. Kui taim, mis seda valku üle toodab, loodi geeniülekande abil, ei liikunud epidermaalsed kloroplastid patogeensete kiuliste seente vastu pinnakihile. Sellel transgeensel taimel väheneb immuunsus patogeensete niitjate seente epidermise sissetungi suhtes. Samuti leiti, et patogeensed seened tungivad tõenäolisemalt epidermisse taimedes, kus epidermise kloroplastid on lakanud migreerumast pinnakihile. Need tulemused näitavad, et epidermaalsete kloroplastide migratsioon pinnakihile osaleb kaitsereaktsioonis, mis blokeerib patogeensete seente sissetungi.
Lugege kogu artiklit aadressil www.phys.org.