február 28, 2024

Feltárták a burgonya baktériumos hervadás elleni rezisztenciamechanizmusait

burgonya-sárga krumpli-

MTI Fotó: Kovács Tamás

A Ralstonia solanacearum okozta burgonyahervadás elleni rezisztencia mechanizmusait fedezték fel az ELKH Agrártudományi Kutatóközpont Mezőgazdasági Intézete (ATK MGI) kutatóinak irányításával.

    A kutatás megállapította, hogy a baktérium ellen rezisztens burgonyafajtákban egyes stresszhormonok szintjének változása mellett intenzívebb sejtfalvastagodás, antimikrobiális anyagok termelése és egyes érzékenységi gének aktivitásának csökkentése együttesen vezetett az ellenállóság kialakulásához.

Az eredményeket bemutató publikáció a Frontiers in Plant Science nemzetközi tudományos folyóiratban jelent meg – közölte az MTI-vel pénteken az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH).

Mint a közlemény emlékeztet, a burgonya Magyarország fontos termesztett növénye, amelyet ugyanakkor jelentősen fenyeget az országban az utóbbi évtizedekben megjelent, trópusi eredetű Ralstonia solanacearum baktérium, amely megrothasztja a gumót, és elhervasztja a növényt.

    E karanténkórokozó ellen ráadásul nem ismert hatékony vegyszeres védekezés

– figyelmeztetnek a kutatók.

A burgonya Ralstonia elleni, meglévő rezisztenciamechanizmusait az összes burgonyagén kifejeződésének vizsgálatával (transzkriptóm szekvenálás), a termelt másodlagos anyagcseretermékek elemzésével (UHPLC-MS/MS metabolom vizsgálat) és modern mikroszkópos technikákkal (konfokális mikroszkóp) derítették fel.

A világ minden részéről származó, többféle – köztük az érzékeny Désirée – fajta tesztelésével két rezisztens genotípust, a Cruzát és a Calalo Gaspart azonosítottak, és elemezték, hogyan állnak ellen a baktériumnak.

A kísérletek eredményeként megállapították, hogy az abszcizinsav, a jazmonsav és a szalicilsav stresszhormonok szintje az érzékeny fajtában is nőtt a fertőzés hatására, ám ezek a hormonális utak önmagukban nem tudták megvédeni a növényt a baktériumos hervadástól.

A rezisztens fajták a gyökérfarész (xilém) nagyobb lignifikációjával (sejtfalvastagodás) tűntek ki, fertőzés nélkül is. Fertőzés hatására a Cruza fajta még intenzívebb sejtfalvastagodással, a Calalo Gaspar viszont inkább antimikrobiális anyagok termelésével védekezett – tárta fel a kutatás.

Ugyanakkor a fertőzés hatására mindkét rezisztens fajtában több, a szakirodalomban is említett, úgynevezett érzékenységi gén (például WRKY22, 24) aktivitása csökkent.

Mint a közlemény emlékeztet, az érzékenységi gének saját növényi gének – például negatív immunoregulátorok, kórokozó virulenciafaktorok interakciós partnerei -, az általuk termelt fehérjéket a baktérium a maga céljaira használhatja ki a fertőzés során.

Értékes fajtákban a későbbiekben érdemes lesz mutációval elrontani ezeket a géneket, így javítva azok baktériumos hervadással szembeni ellenálló képességét – összegez az ELKH közleménye.

MTI