Es diu que entre el 10 i el 15% de la pèrdua de producció agrícola mundial és causada per malalties. I com que el 70-80% d’aquesta malaltia vegetal és causada per fongs filamentosos, protegir els cultius dels fongs filamentosos és un problema important per alimentar eficaçment la població mundial. Per tal que els fongs patògens infectin les plantes, han de trencar les cèl·lules epidèrmiques de la planta i envair l'interior. Dit d’una altra manera, les cèl·lules epidèrmiques vegetals actuen com la primera barrera per aturar l’atac de fongs patògens al medi ambient. Llavors, quin tipus de funcions de defensa tenen les cèl·lules epidèrmiques?
Curiosament, es sabia que l’epidermis de les plantes conté petits cloroplasts que no estan tan implicats en la fotosíntesi. Tot i això, no estava clar quina funció tenia. Per què hi ha petits cloroplasts a l’epidermis de les plantes que no contribueixen gaire a la fotosíntesi?
El professor ajudant Hiroki Irieda de la Facultat d'Agricultura de la Universitat de Shinshu i el professor Yoshitaka Takano de l'Escola Superior d'Agricultura de la Universitat de Kyoto van trobar que els petits cloroplasts de l'epidermis de les plantes controlen l'entrada de fongs patògens. El duet va descobrir que els petits cloroplasts es mouen dràsticament a l'interior de la cèl·lula fins a la capa superficial en resposta a l'atac dels fongs i participen en aquesta resposta defensiva.
En aquest estudi, el duo va investigar per primera vegada a quin tipus de fongs patògens responen els cloroplasts epidèrmics. Com a resultat, van trobar que múltiples fongs filamentosos patògens causen la migració superficial dels cloroplasts epidèrmics. Curiosament, també es va trobar que aquests fongs filamentosos patògens eren els anomenats "no adaptats" i que tenien bloquejat la invasió de cèl·lules epidèrmiques. D’altra banda, és més probable que el fong patogen adaptat envaeixi l’epidermis en plantes en què els cloroplasts epidèrmics han deixat de migrar a la capa superficial.
A continuació, van aconseguir trobar proteïnes vegetals implicades en la migració superficial dels cloroplasts epidèrmics. Quan es va crear una planta que sobreprodueix aquesta proteïna mitjançant la introducció de transferència de gens, els cloroplasts epidèrmics no es van desplaçar cap a la capa superficial contra els fongs filamentosos patògens. En aquesta planta transgènica es redueix la immunitat a la invasió epidèrmica de fongs filamentosos patògens. També es va trobar que és més probable que els fongs patògens envaeixin l'epidermis en plantes en què els cloroplasts epidèrmics han deixat de migrar a la capa superficial. Aquests resultats indiquen que la migració de cloroplasts epidèrmics a la capa superficial està implicada en la resposta defensiva que bloqueja la invasió de fongs patògens.
Llegiu l'article complet a www.phys.org.