Ünlü patojen Phytophthora infestans, 19. yüzyılda İrlanda'da ve Batı Avrupa'nın diğer bölgelerinde kıtlığa neden oldu ve dünya çapında gıda üretimimiz için büyük bir tehdit oluşturmaya devam ediyor.
Uzun bir süre boyunca, bu mikroskobik organizmanın ve diğer Phytophthora'ların, tarımsal mahsullerin yaprakları üzerindeki dış koruyucu tabakadan mekanik olarak nasıl geçtikleri bir sır olarak kaldı. Wageningen Üniversitesi ve Araştırma'dan bitki patologları, hücre biyologları ve fizikçiler artık bu sorunun cevabını benzersiz bir işbirliğinde buldular. Onların keşfi, Phytophthora'nın kontrolünü uzun vadede daha etkili, daha verimli ve daha sürdürülebilir hale getirmek için başlangıç noktaları sunuyor. Araştırma Nature Microbiology'de yayınlandı.
Bitkiler sürekli olarak her türlü patojenin tehdidi altındadır. Zor isimle anılan bu saldırganların bir kısmı Fitoftora (kelimenin tam anlamıyla: bitki yok edici), her yıl patates, domates, patlıcan, kakao, biber, soya ve palmiye gibi her türlü mahsulün yanı sıra ormanlara ve doğa rezervlerine de büyük zarar verir. Fitoftora dolayısıyla gıda güvenliğimiz açısından büyük bir tehdit oluşturmanın yanı sıra, yalnızca patates yetiştiriciliğinde yıllık yaklaşık 6-7 milyar euroluk zarara yol açan çok büyük bir ekonomik maliyet kalemidir.
Kavga Fitoftora kısmen patojen ve hedefinin sürekli bir silahlanma yarışına dahil olması nedeniyle zordur ve öyle olmaya da devam etmektedir. Kimyasal bitki korumasına daha az bağımlı hale gelmek için, bitki ıslahı yoluyla dayanıklı mahsullerin geliştirilmesine çok fazla yatırım yapılıyor ve yeni karma yetiştirme biçimlerine daha fazla önem veriliyor.
İçgörü mekaniğini kullanma
Şimdi başka bir olasılık karşımıza çıkıyor; önleme Fitoftora bir tesise erişim kazanmaktan. Bitkiler hırsızları hedef alan koruyucu bir katmanla donatılmıştır. Fitoftora geçiştirmek için. Ancak insan saçının onda birinden daha ince olan bu mikroskobik patojen, bu tabakayı geçerek bitkilerde hastalık sürecini başlatmayı başarıyor. Onlarca yıl süren araştırmalara rağmen, bu tabakayı mekanik olarak nasıl kırdıkları henüz bilinmiyordu.
Bu sorunu çözmek için WUR'dan bitki patologları ve hücre biyologları, WUR'dan fizikçilerle güçlerini birleştirdi. Nesnelerin üzerlerine etki eden kuvvetlerin etkisi altında dengesi ve hareketi ile ilgilenen bir fizik dalı olan mekanik konusunda uzmanlaşırlar. Kolektif bilgilerine ve yeni araştırma araçlarının ortak geliştirilmesine dayanarak bilmece nihayet çözülebildi.
keskin bıçak
“Bunu keşfettik Fitoftora olabilir Boru şeklindeki enfeksiyon yapısını keskinleştirmek için akıllıca hileler kullanın ve ardından bitkinin yüzeyini keskin bir bıçak gibi kesin. Bu stratejiyle, Fitoftora kaba kuvvet kullanmadan ve minimum enerji tüketimiyle konakçısına bulaşabilir. Bu mekanizma ilk kez gün ışığına çıkarılıyor ve gerçekten temel bir keşif” diyor. Joris Sprakel , Fiziksel Kimya ve Yumuşak Madde profesörü.
Daha etkili ve dayanıklı koruma
Fitopatoloji Profesörü Francine Yöneticileri kontrolünü yapmak için birçok başlangıç noktası görüyor Fitoftora uzun vadede daha etkili, verimli ve sürdürülebilir olağan şüpheliler kimya ve bitki ıslahı söz konusudur. “Mekanik yasaları bize şunu söylüyor Fitoftora Yaprağın yüzeyine güçlü bir şekilde bağlanmadan bitkiye nüfuz edemez. Bu fikri test etmek için, fizibilitenin ilk kanıtı olarak araştırmacılar, patates bitkilerinin yapraklarına, yaprakların yapışma gücünü ortadan kaldıran, toksik olmayan ve ucuz bir madde püskürttüler. Bu, enfeksiyon oranının yaklaşık %65 oranında azaltılmasına olanak sağladı. Yapay yüzeyler üzerinde optimize edilmiş bir testte etki %100'e bile yaklaştı.
Hızlı testler
Bu tür bitki hastalıklarının kontrolüne yeni bir bakış açısıyla bakmaya yönelik temel atılımlara ve yeni araçlara ek olarak, araştırma aynı zamanda pestisitlerin etkisinin farklı bir yaklaşımla araştırılabileceği bir tür hızlı test olan yeni metodolojiler de ortaya çıkardı. hızlı, doğru ve ucuz bir yoldur. Bu da bitki hastalıklarına karşı devam eden mücadeleye önemli bir katkı sağlayabilir.
Yöneticiler: “Doktora öğrencisi de dahil olmak üzere Joris Sprakel ve ekibinin katılımı sayesinde Jochem Bronkhorst Patojenler ve bitkiler arasındaki silahlanma yarışına potansiyel olarak yeni bir yön verebilecek bir dizi temel fiziksel prensibin olduğunu artık biliyoruz. Sonuç olarak bu araştırma, disiplin sınırlarının ötesindeki işbirliklerinin nasıl yeni buluşlara yol açabileceğinin gerçekten güzel bir örneğidir."