Az ELKH Agrártudományi Kutatóközpont Mezőgazdasági Intézete (ATK MGI) kutatóinak irányításával a Ralstonia solanacearum okozta burgonyahervadás elleni rezisztencia mechanizmusait fedezték fel. Megállapították, 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.
Ábra: A Calalo Gaspar, a Cruza és a Désirée burgonyafajták tünetei 21 nappal a Ralstonia solanacearum baktérium által okozott fertőzést követően
A burgonya fontos termesztett növényünk, 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. 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 Cruzat 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. Ugyanakkor a fertőzés hatására mindkét rezisztens fajtában több, a szakirodalomban is említett úgynevezett érzékenységi gén (például WRKY22, 24) aktivitása csökkent. 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.