Back to top

Két védőhormon kölcsönhatása

A korábbi feltételezésekkel ellentétben a szalicilsav és a jázmonsav nem nyomják el egymást a növényi kórokozókkal szembeni védekezés során. Sőt, a fás szárú növényeknél a két hormon kölcsönhatása akár növelheti is a növények rezisztenciáját.

Erre a következtetésre jutott a németországi Max Planck Társasághoz tartozó kémiai-ökológiai kutatóintézet egy új, nyárfákkal végzett kísérletben. A kutatók kimutatták, hogy a jázmonsav szintje olyan nyárfákban is magasabb volt, amelyek nagyobb mennyiségű szalicilsavat termeltek, vagy amelyeket közvetlenül szalicilsavval kezeltek.

Emellett azt is megállapították, hogy az azok a növények, amelyekben mindkét hormon szintje magasabb volt, jobban ellenálltak a Melamspora larici-populina rozsdagombának, és növekedésük sem lassult.

A növényvédelemben szerepet játszó hormonok kedvező kölcsönhatásának ismerete segíthet, hogy sikeresebben fellépjünk a nyárfák és más fásszárúak kártevői és kórokozói ellen.

Mégsem blokkolják egymást

Jonathan Gershenzon és Chhana Ullah a kísérleti növényekkel
Jonathan Gershenzon és Chhana Ullah a kísérleti növényekkel
Fotó: Anna Schroll
A növényi vagy fitohormonok feladata a növények növekedésének és fejlődésének összehangolása, ezenkívül szabályozzák a növények kórokozókkal szembeni immunválaszát is. Eddig széles körű tudományos egyetértés volt azzal kapcsolatban, hogy a szalicilsav és a jázmonsav védőhormonok jelátviteli útvonalai ellentétes irányban működnek: ha a növény több szalicilsavat termel, az blokkolja a jázmonsav termelődését, és fordítva. A kutatók ezt több ízben is kimutatták a lúdfű (Arabidopsis thaliana) kísérleti példányain, és ezt tapasztalták több egynyári növény esetében is. Most azonban Chhana Ullah, a kísérlet publikációjának első szerzője arra hívta föl a figyelmet, hogy a korábbi feltételezéssel ellentétben – miszerint a szalicilsav és a jázmonsav képződése antagonisztikus – a kutatók már korábbi, nyárfákon végzett vizsgálataik során azt tapasztalták, hogy mindkét hormon koncentrációja egyszerre növekszik kórokozó gombákkal való fertőzés hatására.

A szakember szerint ezért a legfontosabb feladatuk az volt, hogy pontosabban meghatározzák e két védőhormon kölcsönhatását a nyárfában.

Annak érdekében, hogy megtudják, hogyan befolyásolja a szalicilsav szintje a jázmonsav képződését, a tudósok genetikailag módosították a Németországban őshonos Populus nigra (fekete nyár) tesztpéldányait, hogy azok nagyobb mennyiségű szalicilsavat termeljenek, mint a kontrollnövények. Egy másik kísérletben pedig szalicilsavat juttattak közvetlenül a genetikailag nem módosított nyárfák leveleire. Tehát genetikai módosítással és közvetlenül, kémiai úton befolyásolták a nyárfák szalicilsav-tartalmát, majd széles körű kémiai elemzéseket végeztek a gombával fertőzött és egészséges növényeken. Ez lehetővé tette, hogy elkülönítsék a szalicilsav hatását más tényezőktől, és fény derült arra is, hogy közvetlenül serkenti a jázmonsav termelődését.

Azokban a növényekben, amelyek sok szalicilsavat tartalmaztak, a jázmonsav nagyobb koncentrációja is kimutatható volt.

Ráadásul ezek a növények több antimikrobiális anyagot, fla­vonoidokat termeltek, még akkor is, ha semmilyen kórokozóval nem fertőződtek. A sok szalicilsavat termelő növényekkel és a Melamspora larici-populina rozsdagombával fertőzött kontrollnövényekkel végzett további összehasonlító vizsgálatok azt mutatták, hogy a nagyobb szalicilsav-koncentráció ellenállóbbá tette a nyárfákat a gombafertőzéssel szemben.

Meglepő módon a gombákkal szembeni nagyobb rezisztencia, és a jobb védekezőképesség miatt a fák növekedése nem lassult, mint ahogy azt korábban a lúdfű és más egynyári növények esetében megfigyelték. A kutatók szerint a lúdfű esetében csak a szalicilsav vagy a jázmonsav szabályozza az immunválaszt, míg a másik hormon elnyomja. Magasabb mennyiségű szalicilsav termelődik az élő növényi anyagokkal táplálkozó biotróf kórokozók támadásakor, míg a jázmonsav az elhalt növényi szövetekkel táplálkozó rovarok vagy nekrotróf kórokozók fertőzésekor keletkezik.

A két védőhormon közötti ellentétes kölcsönhatás olyan növényekben, mint a lúdfű, megfelelő védelmet alakít ki az adott típusú kártevő ellen.

Az egynyári növények hasznot húzhatnak ebből a stratégiából, mert nem rendelkeznek elegendő „erőforrással” ahhoz, hogy egyszerre akár több kórokozó vagy kártevő ellen védekezzenek. Ez lehet az oka annak is, hogy a lúdfű zárt térben „visszafogja” a saját növekedését, így védekezik, fogalmazott Jonathan Gershenzon, a biokémiai osztály vezetője, ahol a vizsgálatot végezték.

Másképp működik a folyamat

Ellentétben a lágyszárú növényekkel, a nyárfák és más fás szárú fajok erőforrásai kevésbé korlátozottak. Emellett a fákat hosszú élettartamuk miatt egyszerre több különböző „ellenség” – gombák, baktériumok, hernyók, rovarok – is megtámadhatja. Elképzelhető, hogy a fák az evolúció során úgy fejlődtek, hogy a hatékony védekezés érdekében megosszák a szalicilsav és a jázmonsav jelátviteli útvonalait.

Az elegendő erőforrás rendelkezésre állása a hosszú életű fáknál azt is megmagyarázhatja, hogy a szalicilsav magas koncentrációja miért nem befolyásolja a nyárfák növekedését.

Fekete nyár rozsdagombával fertőzött levele
Fekete nyár rozsdagombával fertőzött levele
Fotó: Chhana Ullah, Max Planck Institut
A kutatókat meglepte, hogy a nyárfák magas szalicilsavszintje nem aktiválja a patogenezishez (betegség kialakulásának folyamatához) kapcsolódó PR géneket, noha ezekről ismert, hogy a szalicilsav jelátviteli útvonalának fontos markerei a lágyszárúaknál. Ugyanakkor azt találták, hogy a PR gének aktiválódása egyértelműen kimutatható volt a rozsdagombára érzékeny nyárfákban. Nyilvánvaló, hogy a nyárfában a PR gének aktiválódását nem a szalicilsav jel­átviteli rendszere szabályozza, hanem egy másik mechanizmus, összegezte az észrevételt Chhana Ullah. Az általa vezetett kutatócsoportnak még azt kell kiderítenie, hogy a szalicilsav és a jázmonsav pozitív kölcsönhatásának molekuláris mechanizmusa pontosan hogyan működik nyárfában, illetve milyen szerepet játszanak a PR gének a nyárfában és más fás szárú fajokban.

Az biztos azonban, hogy a szalicilsav és a jázmonsav egymásra gyakorolt pozitív kölcsönhatása nyárfában és más rokon fákban, illetve az erre vonatkozó új ismeretek jelentősen hozzájárulhatnak a hatékonyabb növényvédelemhez.

A nyárfafajokat sokféleségüknek köszönhetően régóta nagyon változatosan hasznosítják, a nép fájának is nevezik, erre utal a nemzetség Populus elnevezése is. A nyárfa nagyon gyorsan növekszik, magas a cellulóztartalma, különösen fontos a papír- és cellulózipar számára, ugyanakkor az energiaipar szempontjából is érdekes. Hatékonyabb növényvédelme mindannyiunk érdeke, fogalmazott Jonathan Gershenzon.

Forrás: 
Kertészet és Szőlészet/Max Planck Intézet
Ezt a cikkünket és a témában további cikkeket a Kertészet és Szőlészet 2022/20 számában olvashat.

Népszerű agrárszaklapok

Ezeket olvasta már?

Paradicsomból műtrágya

Egy új kutatás annak a lehetőségét vizsgálja, hogyan lehet paradicsomból, pontosabban a növényi hulladékból műtrágyát készíteni. A műtrágyák ára az elmúlt időszakban az egekbe szökött, ráadásul számos termék gyártása nem környezetbarát és sok energiát igényel.

Üvegház: mindenből a legkorszerűbbet

Tavaly decemberben készült el a Bartucz család 9500 négyzetméteres korszerű üvegháza Kiskunfélegyházán. A hatalmas beruházásukhoz drénvíztisztító berendezés, valamint üvegháztető-mosó és -festő robot is tartozik. Ők is látják, tapasztalják a gazdasági nehézségeket, mégis előre tekintenek.

Génmegőrzés a világban

Korábbi cikkemben írtam a biodiverzitás fontosságáról és arról, hogy az emberi tevékenységek hatására milyen tempóban romboljuk azt. A tudósok már felismerték a problémát, és a riói egyezményben rögzítették, hogy a korábbi károk felszámolása és újabbak megelőzése közös társadalmi felelősségünk. Nézzük tehát, hogy milyen génmegőrzési létesítmények szolgálják a genetikai sokféleség tartós fennmaradását.

Szamócaszezon: reményeket meghaladó eredmények

Egy sikeres termesztési idény most sokkal többet jelent annál, mint hogy biztosítja-e vagy sem az érintett kárpátaljai család megélhetését. Sokkal nagyobb a tét, mert jelentősen hozzájárul a szülőföldön maradáshoz, hiszen azt bizonyítja, hogy a háborús helyzettel járó bizonytalanság ellenére van jövő.

Az őszibarack nyári védelme

Meleg időjárásban a tafrinás levélfodrosodás már nem okoz gondot, a júniusban előforduló lehűlés esetén azonban felléphet a késői levél- és termésfertőzés. A tenyészidő előrehaladtával, melegebb időben nő a lisztharmat, hűvösebb időszakokban pedig a levéllyukacsosodás fertőzésének veszélye. A kártevők elleni védekezés a gyümölcsmolyok és a levéltetvek ellen irányul.

Mindenkit megvisel a hőség, kivéve a rovarkártevőket – növényvédelmi előrejelzés 27. hét

A tavasz óta tartó általános levéltetű-fertőzöttség minimálisra csökkent ugyan, de a többi kártevő rovar kiválóan megvan a kánikulában. A növénybetegségeknek ezzel szemben nem kedvez a mostani idő. Fontos aktualitás, hogy sürgősen védekezni kell az amerikai szőlőkabóca lárvái ellen.

Aktuálisabb, mint valaha - tankolási rendszerek a Bábolnai Gazdanapokon

Aratás közben nem járkálhat el tankolni a kombájn – ezzel minden gazdálkodó tisztában van. A hatósági áras, korlátozottan hozzáférhető üzemanyag komoly kihívás elé állíthatja a mezőgazdaságot, aki pedig nem szeretne emiatt hátrányba kerülni, az tárolókapacitást fejleszt. A 35. Bábolnai Gazdanapokon szeptember 8-10. között erre is találhat megoldást.

Lehetőségek a paradicsomhajtatásban

Nagy sikerrel rendezte meg a FruitVeB Zöldség-Gyümölcs Szakmaközi Szervezet és Terméktanács az első Magyar Paradicsom Napját Mórahalmon. Több mint 200 érdeklődő kísérte figyelemmel a paradicsomhajtatókat érintő témákról szóló előadásokat, kereste fel a 33 kiállítót, és a rendezvény kiváló alkalom volt a szakmai kapcsolatok ápolására, a tapasztalatok megosztására, véleménycserére is.

Példaértékű felzárkóztatási modell Tarnabodon

Az agrárium hazánk egyik meghatározó húzó ágazata, amely az elmaradott térségek fenntartásának egyik kitörési pontja is lehet akár állattenyésztési, akár a növénytermelési oldalon. A Tarnabodon elindult program példaértékű modellé válhat.

Elkezdődött a parlagfű virágzása!

A parlagfű fejlődése még az elmúlt hetek szélsőségesen meleg és száraz időjárásának az ellenére is folytatódott A Tiszántúlon az elmúlt hónapokban az évtized aszálya alakult ki, a természetes lágyszárú vegetáció kiszáradt, a szántóföldi növények szenvednek, alig fejlődnek, de a parlagfű a kiváló szárazságtűrő képességének köszönhetően jól bírja.