Inasemekana kuwa asilimia 10 hadi 15 ya hasara ya uzalishaji wa kilimo duniani inasababishwa na magonjwa. Na kwa kuwa 70-80% ya ugonjwa huu wa mimea husababishwa na fungi ya filamentous, kulinda mazao kutoka kwa fungi ya filamentous ni suala muhimu katika kulisha kwa ufanisi idadi ya watu duniani. Ili fungi ya pathogenic kuambukiza mimea, wanapaswa kuvunja kupitia seli za epidermal za mmea na kuvamia mambo ya ndani. Kwa maneno mengine, seli za epidermal za mimea hufanya kama kizuizi cha kwanza cha kuzuia mashambulizi ya fungi ya pathogenic katika mazingira. Kwa hivyo seli za epidermal zina kazi za aina gani?
Inashangaza, ilijulikana kuwa epidermis ya mimea ina kloroplasts ndogo ambazo hazihusika sana katika photosynthesis. Hata hivyo, haikuwa wazi ilikuwa na kazi gani. Kwa nini kuna kloroplasti ndogo katika epidermis ya mimea ambayo haichangia sana kwa photosynthesis?
Profesa Msaidizi Hiroki Irieda wa Kitivo cha Kilimo, Chuo Kikuu cha Shinshu na Profesa Yoshitaka Takano, Shule ya Wahitimu wa Kilimo, Chuo Kikuu cha Kyoto, waligundua kuwa kloroplasti ndogo katika epidermis ya mimea hudhibiti kuingia kwa vimelea vya vimelea. Wawili hao waligundua kwamba kloroplasti ndogo husogea ndani ya seli kwa kasi hadi safu ya uso ili kukabiliana na shambulio la ukungu na inahusika katika mwitikio kama huo wa ulinzi.
Katika utafiti huu, wawili hao walichunguza kwanza ni aina gani ya fangasi wa pathogenic kloroplasts ya epidermal hujibu. Matokeo yake, waligundua kuwa fungi nyingi za pathogenic za filamentous husababisha uhamiaji wa uso wa kloroplast ya epidermal. Inashangaza, pia iligunduliwa kuwa fangasi hawa wa pathogenic walikuwa wale wanaoitwa 'hawajabadilishwa' na walizuiliwa kutokana na kuvamia seli za epidermal. Kwa upande mwingine, kuvu iliyobadilishwa ya pathogenic ina uwezekano mkubwa wa kuvamia epidermis katika mimea ambayo kloroplast ya epidermal imeacha kuhamia kwenye safu ya uso.
Kisha, walifaulu kupata protini za mimea zinazohusika katika uhamaji wa uso wa kloroplasti ya epidermal. Wakati mmea unaozalisha zaidi protini hii uliundwa na utangulizi wa uhamisho wa jeni, kloroplasts ya epidermal haikuhamia kwenye safu ya uso dhidi ya fungi ya filamentous ya pathogenic. Katika mmea huu wa transgenic, kinga ya uvamizi wa epidermal ya fungi ya filamentous ya pathogenic imepunguzwa. Pia iligunduliwa kuwa fungi ya pathogenic ina uwezekano mkubwa wa kuvamia epidermis katika mimea ambayo kloroplasts za epidermal zimeacha kuhamia kwenye safu ya uso. Matokeo haya yanaonyesha kuwa uhamiaji wa kloroplast ya epidermal kwenye safu ya uso unahusika katika majibu ya ulinzi ambayo huzuia uvamizi wa fungi ya pathogenic.
Soma nakala kamili kwenye www.phys.org.
