Dikatakan bahawa 10 hingga 15% daripada kehilangan pengeluaran pertanian dunia disebabkan oleh penyakit. Dan memandangkan 70-80% penyakit tumbuhan ini disebabkan oleh kulat berfilamen, melindungi tanaman daripada kulat berfilamen adalah isu penting dalam memberi makan penduduk dunia dengan berkesan. Agar kulat patogen menjangkiti tumbuhan, mereka mesti menembusi sel epidermis tumbuhan dan menyerang bahagian dalam. Dengan kata lain, sel epidermis tumbuhan bertindak sebagai penghalang pertama untuk menghentikan serangan kulat patogen di persekitaran. Jadi apakah jenis fungsi pertahanan yang ada pada sel epidermis?
Menariknya, diketahui bahawa epidermis tumbuhan mengandungi kloroplas kecil yang tidak begitu terlibat dalam fotosintesis. Bagaimanapun, tidak jelas apa fungsinya. Mengapakah terdapat kloroplas kecil dalam epidermis tumbuhan yang tidak banyak menyumbang kepada fotosintesis?
Penolong Profesor Hiroki Irieda dari Fakulti Pertanian, Universiti Shinshu dan Profesor Yoshitaka Takano, Sekolah Siswazah Pertanian, Universiti Kyoto, mendapati bahawa kloroplas kecil dalam epidermis tumbuhan mengawal kemasukan patogen kulat. Kedua-duanya mendapati bahawa kloroplas kecil bergerak di dalam sel secara dramatik ke lapisan permukaan sebagai tindak balas kepada serangan kulat dan terlibat dalam tindak balas pertahanan tersebut.
Dalam kajian ini, kedua-dua mereka mula-mula menyiasat jenis kulat patogen yang bertindak balas terhadap kloroplas epidermis. Akibatnya, mereka mendapati bahawa pelbagai kulat berfilamen patogen menyebabkan penghijrahan permukaan kloroplas epidermis. Menariknya, didapati juga kulat berfilamen patogen ini adalah apa yang dipanggil 'tidak disesuaikan' dan disekat daripada menyerang sel epidermis. Sebaliknya, kulat patogen yang disesuaikan lebih cenderung untuk menyerang epidermis dalam tumbuhan di mana kloroplas epidermis telah berhenti berhijrah ke lapisan permukaan.
Seterusnya, mereka berjaya mencari protein tumbuhan yang terlibat dalam penghijrahan permukaan kloroplas epidermis. Apabila tumbuhan yang menghasilkan berlebihan protein ini dicipta melalui pengenalan pemindahan gen, kloroplas epidermis tidak bergerak ke lapisan permukaan terhadap kulat filamen patogenik. Dalam tumbuhan transgenik ini, imuniti terhadap pencerobohan epidermis kulat filamen patogenik berkurangan. Ia juga didapati bahawa kulat patogen lebih cenderung untuk menyerang epidermis dalam tumbuhan di mana kloroplas epidermis telah berhenti berhijrah ke lapisan permukaan. Keputusan ini menunjukkan bahawa penghijrahan kloroplas epidermis ke lapisan permukaan terlibat dalam tindak balas pertahanan yang menghalang pencerobohan kulat patogen.
Baca artikel lengkap di www.phys.org.