يقال إن 10 إلى 15٪ من خسارة الإنتاج الزراعي في العالم سببها الأمراض. وبما أن 70-80٪ من هذا المرض النباتي ناتج عن الفطريات الخيطية ، فإن حماية المحاصيل من الفطريات الخيطية هي قضية مهمة في تغذية سكان العالم بشكل فعال. لكي تصيب الفطريات المسببة للأمراض النباتات ، يجب أن تخترق خلايا البشرة للنبات وتغزو الداخل. بمعنى آخر ، تعمل خلايا البشرة النباتية كحاجز أول لوقف هجوم الفطريات المسببة للأمراض في البيئة. إذن ما نوع الوظائف الدفاعية التي تمتلكها خلايا البشرة؟
ومن المثير للاهتمام ، أنه كان معروفًا أن بشرة النباتات تحتوي على بلاستيدات خضراء صغيرة لا تشارك في عملية التمثيل الضوئي. ومع ذلك ، لم يكن من الواضح ما هي الوظيفة التي كان لها. لماذا توجد بلاستيدات خضراء صغيرة في بشرة النباتات لا تساهم كثيرًا في عملية التمثيل الضوئي؟
وجد الأستاذ المساعد هيروكي إيريدا من كلية الزراعة بجامعة شينشو والبروفيسور يوشيتاكا تاكانو ، كلية الدراسات العليا للزراعة بجامعة كيوتو ، أن البلاستيدات الخضراء الصغيرة في بشرة النباتات تتحكم في دخول مسببات الأمراض الفطرية. اكتشف الثنائي أن البلاستيدات الخضراء الصغيرة تتحرك داخل الخلية بشكل كبير إلى الطبقة السطحية استجابةً للهجوم الفطري وتشارك في مثل هذه الاستجابة الدفاعية.
في هذه الدراسة ، قام الثنائي أولاً بالتحقيق في نوع الفطريات المسببة للأمراض التي تستجيب لها البلاستيدات الخضراء الموجودة في البشرة. ونتيجة لذلك ، وجدوا أن الفطريات الخيطية المتعددة المسببة للأمراض تسبب الهجرة السطحية للبلاستيدات الخضراء الموجودة في البشرة. ومن المثير للاهتمام ، أنه وجد أيضًا أن هذه الفطريات الخيطية المسببة للأمراض كانت تسمى `` غير متكيفة '' وتم منعها من غزو خلايا البشرة. من ناحية أخرى ، من المرجح أن تغزو الفطريات المسببة للأمراض المكيفة البشرة في النباتات التي توقفت فيها البلاستيدات الخضراء للبشرة عن الهجرة إلى الطبقة السطحية.
بعد ذلك ، نجحوا في العثور على بروتينات نباتية تشارك في الهجرة السطحية للبلاستيدات الخضراء الموجودة في البشرة. عندما تم إنشاء نبات يفرط في إنتاج هذا البروتين عن طريق إدخال نقل الجينات ، لم تنتقل البلاستيدات الخضراء للبشرة إلى الطبقة السطحية ضد الفطريات الخيطية المسببة للأمراض. في هذا النبات المعدل وراثيا ، يتم تقليل المناعة ضد غزو البشرة للفطريات الخيطية المسببة للأمراض. وقد وجد أيضًا أن الفطريات المسببة للأمراض من المرجح أن تغزو البشرة في النباتات التي توقفت فيها البلاستيدات الخضراء الموجودة في البشرة عن الهجرة إلى الطبقة السطحية. تشير هذه النتائج إلى أن هجرة البلاستيدات الخضراء إلى الطبقة السطحية تشارك في الاستجابة الدفاعية التي تمنع غزو الفطريات المسببة للأمراض.
اقرأ المقال كاملاً على www.phys.org.