Ugrás a tartalomra

Az ATK MGI kutatói jelentős eredményt értek el az árpa gombafertőzésre adott válaszreakcióinak kutatásában

Hírek

Az ELKH Agrártudományi Kutatóközpont Mezőgazdasági Intézetének (ATK MGI) és Növényvédelmi Intézetének (ATK NÖVI) kutatói Mészáros Klára vezetésével az antioxidáns enzimek, köztük a szuperoxid-dizmutáz Pyrenophora-fertőzés hatására létrejövő válaszreakcióban betöltött szerepét vizsgálták. Az árpafajtákon végzett kísérletek során az ATK kutatói elsőként állapították meg, hogy a fertőzés korai szakaszában kiváltott enzimaktivitás a betegség előrehaladtával növekvő tendenciát mutat. Az eredmények hozzájárulhatnak a biotikus stressz során a növényekben lezajló élettani folyamatok mélyebb megismeréséhez. A kutatásról szóló publikáció a Sustainability tudományos folyóiratban jelent meg.

Pyrenophora teres f. teres (PTT) az árpát fertőző, hazánkban és világszerte egyaránt jelentős károkat okozó gombák közé tartozik. A kórokozó jelenléte az árpaleveleken jellegzetes, hossz- és keresztirányú nekrotikus léziók, elhalt levélfelületek – azaz hálózatos levélfoltosság – megjelenését okozza. Az asszimilációs felület csökkenése miatt ez jelentős termésveszteséghez vezet. Az árpafajták körében a hálózatos levélfoltossággal szembeni ellenálló képesség széles skálája figyelhető meg, ami a kórokozó különböző izolátumaival szemben változik.

.

A fertőzés által kiváltott stressz hatására reaktív oxigénformák jelennek meg a növényi sejtben, amelyek fontos szerepet töltenek be a jelátviteli utak, a különböző anyagcsere- és fejlődési folyamatok szabályozásában, azonban magasabb koncentrációban oxidatív stresszt okozhatnak. A reaktív oxigénformák képződése és az azok eltávolítása közötti egyensúly kulcsszerepet játszik a kórokozókkal szembeni védekezés során. A szuperoxid-dizmutáz (SOD) egyike e folyamat finomhangolásában részt vevő legfontosabb antioxidáns enzimeknek.

Az ATK MGI fiatal kutatója, Kunos Viola és munkatársai öt eltérő ellenálló képességű árpafajtán végeztek üvegházi kísérleteket, amelyek során a növényeket három különböző PTT-izolátummal fertőzték meg. A kutatók a fertőzés korai fázisában (0–3 nap) bekövetkező SOD-enzimaktivitást mérték, és értékelték a gomba által okozott levéltüneteket.

A gombafertőzés hatására bekövetkező SOD-aktivitás tekintetében növekedés volt megfigyelhető, amelynek mértéke jelentősen függött mind a fajtától, mind a fertőzésre használt izolátumtól. A SOD-aktivitás növekedése a fertőzés korai stádiumában képződő reaktív oxigénformák jelenlétét bizonyítja. A fertőzés következtében megemelkedett SOD-aktivitás elősegíti a hidrogén-peroxid (H2O2) képződését, ezáltal védi a növényi sejtet a reaktív oxigénformák felhalmozódásától. A kutatók megállapították, hogy a PTT-fertőzéssel szemben fogékony fajtáknál a SOD-enzimaktivitás nagyobb mértékben nőtt, mint az ellenálló genotípusoknál.

Az eredmények alátámasztják, hogy az árpafajták érzékenysége a gomba különböző izolátumaival szemben változó mértékű, ami a SOD-aktivitás változásában is megmutatkozott. A különböző árpagenotípusok fiatalkori ellenálló képessége és a SOD-enzimaktivitás változása között több esetben szignifikáns összefüggést találtak. Az eredmények alapján a SOD-aktivitás mérése új perspektívákat nyithat a PTT által kiváltott korai stresszreakciók kimutatására, azonban a fajták rezisztenciája nem becsülhető meg kizárólag a SOD-enzimaktivitás alapján.

Az antioxidáns enzimek biotikus stressz során betöltött szerepének tisztázása érdekében az antioxidáns enzimrendszer további tagjainak tanulmányázására is szükség van, ezért a kutatók tervezik a kísérletek ilyen irányú kiterjesztését.