Genetikával a penészgombák ellen

A The Plant Cell (A Növényi Sejt) című folyóirat novemberi számában a Purdue Egyetem növényi molekuláris biológusai beszámolnak a BOS1 nevű gén felfedezéséről, amelynek feladata a növények biológiai és egyéb káros hatásokra adott válaszreakcióinak szabályozása.

Az ellenség

A szürke penész okozója a Botrytis cinerea nevű gomba, amely általában a sérült illetve elhalt területeken keresztül jut be a növényi szövetekbe. Behatolhat hervadt szirmokon, megnyomódott terméseken vagy megmetszett gallyakon keresztül.

Tesfaye Mengiste, a kutatócsoport vezetője elmondta, hogy a Botrytis számos hasznos növény elpusztulásáért felelős a földeken, az üvegházakban és a betakarítást követő tárolás során is. Megtámadja a virágokat, zöldségeket, gyümölcsöket, hagymákat, leveleket és magokat egyaránt. Hatalmas megbetegítő képességgel rendelkezik, és a növény minőségét és hozamát is károsítja.

A hűvös, nyirkos környezet kedvező a gomba számára. Így lehetséges, hogy a hűtőszekrényben tárolt gyümölcsökön és zöldségeken is megjelenik a Botrytis-fertőzésre utaló szürke penészréteg. Minthogy spórákkal szaporodik, az egyik növény képes megfertőzni a mellette lévő másikat. Így például ha egy ládányi eper között csak egyetlen szem is fertőzött, rövid időn belül a ládában lévő összes gyümölcs megpenészedik.

A Botrytis cinerea, sok más gombafajhoz hasonlóan, két alakban jelenhet meg. Kedvező környezeti feltételek mellett normális életciklust folytat, fertőz, táplálkozik, szaporodik. Kedvezőtlen, szélsőséges körülmények (pl. nagy hideg, szárazság, stb.) között spórás alakban vegetál. Így képes „átaludni” a telet, és tavasszal újult erővel fertőzni a növényvilágot.

A szürke penész az éves szőlőtermés mintegy 10 százalékának pusztulásáért felelős, és egyes évszakokban a paradicsom- és eperhozam 25-30 százalékát teszi tönkre – mondják a szakértők. Komoly fejfájást okoz tehát a kórokozó hatástalanításáért vívott harc.

A fegyvertár

A Botrytis és a hozzá hasonló kórokozók ellen legelterjedtebben a gombaölő szereket alkalmazzák. Ezek azonban gyakran erősen környezetszennyezők, és egészségkárosodást is okozhatnak. Ráadásul a kezdetben hatékony irtószerek ellen a gombák viszonylag hamar védekező mechanizmust fejlesztenek ki, így gyakran válik szükségessé e vegyszerek továbbfejlesztése.

A Botrytis-fertőzés megelőzésének leginkább költséghatékony és környezetkímélő módszere a genetikai ellenállás kifejlesztése volna.

A gén

Mengiste és munkatársai a népszerű kísérleti növény, az Arabidopsis szirmainak Botrytis-fertőzése révén ismerték fel a BOS1 nevű gént. Megfigyelték, hogy ugyanazon növényfaj egyes egyedein a standard laboratóriumi Botrytis spórákkal való fertőzés ellenére nem alakul ki penészréteg. Genetikai összehasonlítás során felismerték, hogy az ellenállóbb növényekben nagyobb mennyiségben volt jelen a BOS1 gén terméke.

Tapasztalataik szerint a BOS1 gén a növényt fenyegető ún. abiotikus (pl. szárazság, magas sótartalom a talajban) és biotikus (kórokozók, kártevők) elleni védekezést szabályozza. Irányítása alatt számos egyéb (ma még ismeretlen) gén aktiválódik vagy gátlódik, és ezek összehangolt munkájának eredményeképp a növény képes ellenállni a káros behatásoknak.

Mengiste szerint további kutatások után fennáll a lehetősége annak, hogy a BOS1 gén aktivitásának befolyásolásával a mezőgazdasági és kertészeti növényeknél is megakadályozhatóvá válik a szürke penész kialakulása.