אומרים כי 10 עד 15% מאובדן הייצור החקלאי בעולם נגרמים כתוצאה ממחלות. ומכיוון ש- 70-80% ממחלת הצמחים הזו נגרמת על ידי פטריות נימה, הגנה על הגידולים מפני פטריות נימה היא נושא חשוב בהאכלה יעילה של אוכלוסיית העולם. על מנת שפטריות פתוגניות ידביקו צמחים, עליהן לפרוץ את תאי האפידרמיס של הצמח ולפלוש לפנים. במילים אחרות, תאי האפידרמיס הצמחיים משמשים כמחסום הראשון לעצור את התקפת הפטריות הפתוגניות בסביבה. אז אילו פונקציות הגנה יש לתאי האפידרמיס?
מעניין לציין כי האפידרמיס של הצמחים מכיל כלורופלסטים קטנים שאינם מעורבים כל כך בפוטוסינתזה. עם זאת, לא היה ברור איזה תפקיד היה לו. מדוע יש כלורופלסטים קטנים באפידרמיס של הצמחים שאינם תורמים רבות לפוטוסינתזה?
עוזר פרופסור הירוקי אירידה מהפקולטה לחקלאות, אוניברסיטת שינשו ופרופסור יושיטאקה טאקאנו, בית הספר לתואר שני בחקלאות, אוניברסיטת קיוטו, מצא כי כלורופלסטים קטנים באפידרמיס של הצמחים שולטים בכניסתם של פתוגנים פטרייתיים. הצמד גילה כי הכלורופלסטים הקטנים נעים בתוך התא באופן דרמטי לשכבת פני השטח בתגובה להתקפת הפטרייה ומעורבים בתגובת הגנה כזו.
במחקר זה, הצמד בדק לראשונה לאיזה סוג של פטריות פתוגניות מגיבים כלורופלסטים האפידרמיס. כתוצאה מכך, הם מצאו כי פטריות נימה פתוגניות מרובות גורמות לנדידת שטח של כלורופלסטים אפידרמיסיים. באופן מעניין, נמצא גם כי פטריות נימה פתוגניות אלה היו מה שנקרא 'לא מותאם' ונחסמו מפני תאי אפידרמיס פולשים. מצד שני, פטרייה פתוגנית מותאמת נוטה יותר לפלוש לאפידרמיס בצמחים בהם כלורופלסטים האפידרמיס הפסיקו לנדוד לשכבת פני השטח.
לאחר מכן, הם הצליחו למצוא חלבונים צמחיים המעורבים בנדידת פני השטח של כלורופלסטים אפידרמיסיים. כאשר צמח המייצר יותר מדי חלבון זה נוצר על ידי הכנסת העברת גנים, כלורופלסטים אפידרמיסיים לא זזו לשכבת פני השטח כנגד פטריות נימה פתוגניות. בצמח מהונדס זה, החסינות בפני פלישת האפידרמיס לפטריות נימה פתוגניות מופחתת. עוד נמצא כי פטריות פתוגניות נוטות יותר לפלוש לאפידרמיס בצמחים בהם כלורופלסטים האפידרמיס הפסיקו לנדוד לשכבת פני השטח. תוצאות אלו מצביעות על כך שנדידת הכלורופלסטים האפידרמיסיים לשכבת פני השטח מעורבת בתגובת ההגנה החוסמת את הפלישה של פטריות פתוגניות.
קרא את המאמר המלא בכתובת www.phys.org.