असे म्हटले जाते की जगातील कृषी उत्पादनातील 10 ते 15% नुकसान रोगांमुळे होते. आणि या वनस्पतीचा 70-80% रोग फिलामेंटस बुरशीमुळे होतो, त्यामुळे फिलामेंटस बुरशीपासून पिकांचे संरक्षण करणे ही जागतिक लोकसंख्येला प्रभावीपणे आहार देण्यासाठी एक महत्त्वाचा मुद्दा आहे. रोगजनक बुरशी वनस्पतींना संक्रमित करण्यासाठी, त्यांनी वनस्पतीच्या एपिडर्मल पेशींमधून तोडले पाहिजे आणि आतील भागात आक्रमण केले पाहिजे. दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे तर, वनस्पतींच्या एपिडर्मल पेशी वातावरणातील रोगजनक बुरशीचा हल्ला थांबवण्यासाठी पहिला अडथळा म्हणून काम करतात. तर एपिडर्मल पेशींमध्ये कोणत्या प्रकारची संरक्षण कार्ये असतात?
विशेष म्हणजे, हे ज्ञात होते की वनस्पतींच्या एपिडर्मिसमध्ये लहान क्लोरोप्लास्ट असतात जे प्रकाशसंश्लेषणात इतके गुंतलेले नाहीत. तथापि, त्याचे कार्य काय आहे हे स्पष्ट नव्हते. वनस्पतींच्या एपिडर्मिसमध्ये लहान क्लोरोप्लास्ट्स का असतात जे प्रकाशसंश्लेषणात जास्त योगदान देत नाहीत?
शिंशु विद्यापीठाच्या कृषी विद्याशाखेचे सहाय्यक प्राध्यापक हिरोकी इरिडा आणि क्योटो विद्यापीठाच्या कृषी शाखेचे प्राध्यापक योशिताका ताकानो यांना आढळले की वनस्पतींच्या बाह्यत्वचामधील लहान क्लोरोप्लास्ट बुरशीजन्य रोगजनकांच्या प्रवेशावर नियंत्रण ठेवतात. या दोघांनी शोधून काढले की लहान क्लोरोप्लास्ट बुरशीच्या हल्ल्याला प्रतिसाद म्हणून पेशीच्या आत नाटकीयपणे पृष्ठभागाच्या थराकडे जातात आणि अशा संरक्षण प्रतिसादात गुंतलेले असतात.
या अभ्यासात, दोघांनी प्रथम एपिडर्मल क्लोरोप्लास्ट्स कोणत्या प्रकारच्या रोगजनक बुरशीला प्रतिसाद देतात याची तपासणी केली. परिणामी, त्यांना आढळले की अनेक रोगजनक फिलामेंटस बुरशीमुळे एपिडर्मल क्लोरोप्लास्टच्या पृष्ठभागाचे स्थलांतर होते. विशेष म्हणजे, हे देखील आढळून आले की ही रोगजनक फिलामेंटस बुरशी तथाकथित 'नॉनडाप्टेड' होती आणि एपिडर्मल पेशींवर आक्रमण करण्यापासून ते अवरोधित होते. दुसरीकडे, ज्या वनस्पतींमध्ये एपिडर्मल क्लोरोप्लास्ट्सने पृष्ठभागाच्या थरावर स्थलांतर करणे थांबवले आहे अशा वनस्पतींमधील एपिडर्मिसवर रुपांतरित रोगजनक बुरशीचे आक्रमण होण्याची अधिक शक्यता असते.
पुढे, एपिडर्मल क्लोरोप्लास्टच्या पृष्ठभागाच्या स्थलांतरामध्ये सहभागी असलेल्या वनस्पती प्रथिने शोधण्यात त्यांना यश आले. जेव्हा या प्रथिनाचे जास्त उत्पादन करणारी वनस्पती जीन हस्तांतरण परिचयाद्वारे तयार केली गेली तेव्हा एपिडर्मल क्लोरोप्लास्ट रोगजनक फिलामेंटस बुरशीच्या विरूद्ध पृष्ठभागाच्या थराकडे जात नाहीत. या ट्रान्सजेनिक वनस्पतीमध्ये, रोगजनक फिलामेंटस बुरशीच्या एपिडर्मल आक्रमणाची प्रतिकारशक्ती कमी होते. असेही आढळून आले की ज्या वनस्पतींमध्ये एपिडर्मल क्लोरोप्लास्ट्सने पृष्ठभागाच्या थरावर स्थलांतर करणे थांबवले आहे अशा वनस्पतींमधील एपिडर्मिसवर रोगजनक बुरशीचे आक्रमण होण्याची अधिक शक्यता असते. हे परिणाम सूचित करतात की एपिडर्मल क्लोरोप्लास्ट्सचे पृष्ठभागाच्या स्तरावर स्थलांतरण रोगजनक बुरशीच्या आक्रमणास प्रतिबंधित करणार्या संरक्षण प्रतिसादात सामील आहे.
www.phys.org वर संपूर्ण लेख वाचा.