"Zapach robaka" chroni uprawy

Zespół naukowców z Boyce Thompson Institute pod kierunkiem profesora Murli Manohara badał, jak na zdrowie roślin wpływa wydzielany przez glebowe nicienie związek chemiczny nazwie ascr#18, stanowiący produkt ich przemian metabolicznych. Ascr#18 należy do rodziny feromonów zwanych askarozydami – to glikolipidy, w których skład wchodzi specyficzny cukier - askaryloza. (3,6-dideoksy-L-arabino-heksoza). Askarozydy służą glebowym robakom do porozumiewania się (komunikacji chemicznej).

Badacze potraktowali soję, ryż, pszenicę i kukurydzę małymi ilościami ascr#18, a następnie zainfekowali rośliny wirusami, bakteriami, grzybami lub lęgniowcami (Oomycota).

Rośliny potraktowane ascr#18 okazały się znacznie bardziej odporne na patogeny w porównaniu z roślinami, które nie miały kontaktu z tymi związkami.

Jak wyjaśniają autorzy badania, korzenie roślin w glebie są stale narażone na kontakt z glistami, więc wyewoluowały tak, aby wyczuwać szkodniki i przygotować swój układ odpornościowy na ewentualny atak.

Ponieważ askarozydy pobudzają układ odpornościowy roślin - zamiast niszczyć szkodniki i patogeny - nie są pestycydami. Dlatego mogą być znacznie bezpieczniejsze, niż wiele obecnych środków zwalczania szkodników i patogenów. Wydają się bezpieczne dla roślin, zwierząt, ludzi i środowiska - twierdzą naukowcy.

W poprzednich badania autorzy wykazali, że ascr#18 i inne askarozydy zwiększają odporność na szkodniki i patogeny w przypadku pomidorów, ziemniaków, jęczmienia i rzodkiewnika. Teraz dowiedli, że metoda sprawdza się również w przypadku najważniejszych roślin uprawnych.

Ryż jest podstawowym pożywieniem dla prawie połowy światowej populacji. Ascr#18 zapewnił ochronę przed Xanthomonas oryzae pv. oryzae - bakterią, która w krajach azjatyckich powoduje straty sięgające 10-50 proc. plonów.

Pszenica jako produkt spożywczy znajduje się tuż za ryżem - ascr#18 chroni ją przed Zymoseptoria tritici - grzybem, który jest jedną z najcięższych chorób liści.

Kukurydza jest najczęściej uprawianym zbożem w obu Amerykach (żywność, biopaliwa i pasza dla zwierząt). Ascr#18 zapewnił ochronę przed grzybem Cochliobolus heterostrophus.

Soja to ważna wysokobiałkowa, bogata w olej roślina nasienna wykorzystywana jako źródło pożywienia dla ludzi i zwierząt. Ascr#18 ochronił soję przed Phytophthora sojae, lęgniowcem, który może zabić zainfekowane rośliny w ciągu kilku dni, jak również bakteryjnym patogenem Pseudomonas syringae pv glycinea oraz wirusem mozaiki soi.

Aby zapewnić roślinom odporność na patogen, wystarczają ekstremalnie małe stężenia askarozydów, przy czym optymalne stężenie wydaje się być zależne od gatunku rośliny, a nie od patogenu. Może to być związane z różną ilością i/lub wrażliwością receptorów dla tego związku u różnych gatunków roślin.

Zdaniem autorów badań dzięki zapewnianej przez feromony ochronie upraw problem niedoboru żywności mógłby zostać złagodzony, a uzyskane oszczędności potencjalnie wyniosłyby miliardy dolarów.(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ zan/