Patogen api penggerek jagung, jamur Ustilago maydis, mengendalikan perjalanan infeksi pada tanaman jagung secara berbeda? tergantung pada organ mana yang dia serang. Ini telah ditemukan oleh tim peneliti Jerman-Amerika. Jamur merangsang sel-sel jagung untuk membelah, menyebabkan pertumbuhan seperti tumor pada tanaman. Sel bunga dan daun tanaman jagung, bagaimanapun, merespon secara berbeda terhadap sinyal untuk pembentukan tumor. Namun demikian, untuk merangsang pembelahan sel dan pertumbuhan tumor secara andal, jamur membentuk campuran protein berbeda yang diadaptasi secara khusus ke tempat infeksi. Fleksibilitas patogen ini dalam infeksi tanaman belum diketahui. Di antara hal-hal lain, ini bisa menjelaskan mengapa pengembangan varietas tanaman tahan sangat sulit, lapor para peneliti oleh Gunther Döhlemann dari Institut Max Planck untuk Mikrobiologi Terestrial di Marburg. Ustilago maydis tidak menghancurkan sel-sel tanaman yang terinfeksi karena tergantung pada mereka untuk kebutuhan nutrisi mereka sendiri. Sebagai gantinya, jamur membentuk beberapa protein yang memprogram ulang gen tanaman inang sedemikian rupa sehingga sel-sel mulai membelah diri dalam organ tanaman jagung yang terkena. Para peneliti kini sampai pada strategi patogen yang sebelumnya tidak diketahui di lintasan. Mereka menginfeksi tanaman jagung dengan jamur dan secara simultan mengamati aktivitas gen patogen dan tanaman di laboratorium. Karena satu gen spesifik menentukan protein mana yang diproduksi, para ilmuwan dapat menentukan jenis protein yang dihasilkan dari pola aktivitas gen jamur. Dengan memonitor gen tanaman jagung pada saat yang sama, mereka menerima informasi tentang reaksi yang memicu protein jamur di sel tanaman.

Itu menunjukkan bahwa Ustilago mungkin menyerukan pembelahan sel? dalam bentuk campuran protein yang diproduksi? disetel ke organ yang terkena. Sebagai contoh, lebih dari sepertiga protein jamur dibentuk secara eksklusif pada infeksi daun, tetapi tidak jika bunga atau batang terpengaruh. Adaptasi ini merupakan keuntungan besar bagi jamur, karena gen bunga, sel punca dan daun harus diaktifkan secara berbeda sehingga tumor terbentuk. "Protein yang diproduksi oleh Ustilago maydis adalah sejenis arsenal yang digunakan jamur dengan sangat berbeda. tergantung pada bagaimana gen organ yang terinfeksi harus diprogram ulang untuk tujuan pembentukan tumor ", jelas Gunther Döhlemann kepada ddp.

Kemampuan adaptasi yang unik dari patogen mempersulit pengembangan tanaman jagung resisten: Meskipun ada tanaman dengan resistensi spesifik organ, dalam maydis Ustilago ini tetapi dapat mempengaruhi organ lain. "Karena itu resistensi total hanya dapat dicapai dengan memblokir jalur infeksi yang digunakan jamur di semua jaringan, " kata Döhlemann. Ini menjanjikan bahwa pertahanan kekebalan tanaman bekerja dengan cara yang sangat mirip di mana-mana, itulah sebabnya patogen kemungkinan besar menyerang organ di setiap organ dengan campuran protein yang sebagian besar seragam.

Gunther Döhlemann (Institut Max Planck untuk Mikrobiologi Terestrial, Marburg) dkk.: Sains, vol. 328, no. 5974, hlm. 89, doi: 10.1126 / science.1185775 ddp / wissenschaft.de? Iklan Thomas Neuenschwander

© science.de

Direkomendasikan Pilihan Editor