Δύο ασθένειες, μία λύση: Η έρευνα στο Τέξας ανοίγει νέες προοπτικές στη βιώσιμη προστασία των εσπεριδοειδών και των πατατών..
Μειωμένες αποδόσεις, μειωμένη ποιότητα καλλιεργειών και λίγες πραγματικά αποτελεσματικές λύσεις. Αυτά είναι μόνο μερικά από τα προβλήματα που προκαλούνται από δύο από τις πιο γνωστές ασθένειες μεταξύ των αγροτών σε όλο τον κόσμο: το πρασίνισμα ή χλώρωση των εσπεριδοειδών και το τσιπς ζέβρας της πατάτας. Και τα δύο προκαλούνται από βακτήρια που ανήκουν στο γένος Candidatus Liberibacter spp., ιδιαίτερα από ύπουλους μικροοργανισμούς που ζουν στα φλοιώματα των φυτών - αυτά που είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά του χυμού - και τα οποία δεν μπορούν να καλλιεργηθούν στο εργαστήριο, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη μελέτη και την καταπολέμησή τους. Αλλά τι θα γινόταν αν μπορούσατε να τους «καταπολεμήσετε» με μία μόνο λύση; Η απάντηση έρχεται από το Τέξας, όπου μια ομάδα επιστημόνων από την Texas A&M AgriLife Research ανέπτυξε μια καινοτόμο, εντελώς φυσική λύση βασισμένη σε ένα ανυποψίαστο συστατικό: το σπανάκι.
Σε αυτή τη μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Plant Biotechnology Journal, η ομάδα απέδειξε ότι ορισμένες φυσικές πρωτεΐνες που υπάρχουν στο σπανάκι - που ονομάζονται αμυντίνες - είναι σε θέση να αυξήσουν την ανοχή των φυτών σε λοιμώξεις που προκαλούνται από αυτά τα βακτήρια. Τι είναι αυτές οι πρωτεινες;
Σπανάκι, ο νέος σύμμαχος της γεωργίας
Οι αμυντίνες είναι μικρά, πλούσια σε κυστεΐνη αντιμικροβιακά πεπτίδια που βρίσκονται στο ανοσοποιητικό σύστημα όχι μόνο του σπανακιού αλλά και διαφόρων φυτών, ζώων και εντόμων. Έχουν την ικανότητα να καταπολεμούν ένα ευρύ φάσμα παθογόνων, συμπεριλαμβανομένων βακτηρίων και μυκήτων. Αλλά ποιο είναι το μυστικό αυτών των μορίων; Ο μηχανισμός δράσης τους δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητός, αλλά φαίνεται ότι οι αμυντίνες είναι ικανές να βλάψουν την κυτταρική μεμβράνη των βακτηρίων, οδηγώντας στον θάνατό τους. Οι ερευνητές έχουν ως εκ τούτου απομονώσει και χαρακτηρίσει δύο γονίδια αμυντίνης σπανακιού, που ονομάζονται SoAMP1 και SoAMP2 , τα οποία διακρίνονται από μια πολύπλοκη αλλά πολύ σταθερή δομή, ενισχυμένη από δισουλφιδικούς δεσμούς που διατηρούν την τρισδιάστατη διαμόρφωσή τους άθικτη.
Δοκιμές στην πατάτα
Για να ελέγξουν την αποτελεσματικότητα των αμυντίνων του σπανακιού, οι ερευνητές ακολούθησαν μια προσέγγιση δύο βημάτων. Πρώτον, εισήγαγαν γονίδια SoAMP στις ρίζες της πατάτας μέσω του Rhizobium rhizogenes, ενός βακτηρίου εδάφους που χρησιμοποιείται συνήθως για γενετικό μετασχηματισμό. Τα αποτελέσματα ήταν πολλά υποσχόμενα: η παρουσία του βακτηρίου Candidatus Liberibacter spp. μειώθηκε έως και 99% σε σύγκριση με τα δείγματα ελέγχου.
Αλλά το πιο σημαντικό βήμα προς τα εμπρός ήρθε με τη δημιουργία γενετικά τροποποιημένων φυτών πατάτας, ικανών να παράγουν αυτόνομα αμυντίνες. Όταν εκτέθηκαν σε έντομα-φορείς της ασθένειας ( Bactericera cockerelli ), αυτά τα φυτά έδειξαν σημαντικά μεγαλύτερη αντοχή. Τα συμπτώματα ήταν πολύ ηπιότερα, το βακτηριακό φορτίο μειώθηκε σημαντικά και οι αγρονομικές αποδόσεις βελτιώθηκαν σημαντικά: έως και 130% περισσότεροι κόνδυλοι από τα μη μετασχηματισμένα φυτά.
Τα εσπεριδοειδή αμύνονται χάρη σε έναν καλό ιό
Τα εσπεριδοειδή ωφελήθηκαν επίσης από την επεξεργασία με αμυντίνη. Σε αυτήν την περίπτωση, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια ακόμη πιο εξελιγμένη τεχνική: εκμεταλλεύτηκαν έναν καλοήθη ιό εσπεριδοειδών, τον CTV, για να μεταφέρουν προσωρινά γονίδια SoAMP στα δέντρα. Τα δέντρα που είχαν υποστεί επεξεργασία έδειξαν μείωση της μόλυνσης από HLB (πρασίνισμα) και, το πιο σημαντικό, απόδοση έως και 50% υψηλότερη από τα δέντρα που δεν είχαν υποστεί επεξεργασία. Τα οφέλη διατηρήθηκαν και το επόμενο έτος, με περαιτέρω αύξηση 32%.
Σπανάκι κατά των βακτηρίων: πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα και νέα όρια για την έρευνα
Τα δεδομένα που έχουν συλλεχθεί μέχρι στιγμής είναι σαφή: τα δύο αντιμικροβιακά πεπτίδια που εξάγονται από το σπανάκι έχουν επιδείξει σημαντική αποτελεσματικότητα τόσο στα εσπεριδοειδή όσο και στις πατάτες, προσφέροντας μια νέα προοπτική για τον έλεγχο των ασθενειών που προκαλούνται από το Ca. Liberibacter spp.
Αλλά το έργο της ομάδας δεν σταματά εκεί. Κοιτάζοντας προς το μέλλον, ο στόχος είναι φιλόδοξος: να επεκταθούν οι δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας δημιουργώντας πραγματικά «κοκτέιλ» πεπτιδίων, ικανά να δρουν σε συνέργεια. Η ιδέα είναι να συνδυαστούν αυτά τα φυσικά μόρια με άλλες ολοκληρωμένες στρατηγικές άμυνας, για να επιτεθούν όχι μόνο στα βακτήρια, αλλά και στα έντομα-φορείς που τα μεταδίδουν. Ένα καινοτόμο όραμα που ανοίγει το δρόμο για νέες βιώσιμες λύσεις στην προστασία των καλλιεργειών.
Federica Del Vecchio
© fruitjournal.com
