Pókokkal a vírusmentes élelmiszerekért

mta.hu

2019. január 29. 9:22

Pókokkal a vírusmentes élelmiszerekért

Fékezhetik-e pókok egy búzabetegség terjedését? Az MTA Agrártudományi Kutatóközpont kutatói elsőként mutatták ki, hogy ehhez elég a ragadozó ízeltlábúak puszta jelenléte.

A szipókás rovarok közül számos veszélyes mezőgazdasági kártevő kerül ki. Közülük kiemelten jelentősek a levéltetvek és a kabócák, amelyek tömeges megjelenésükkel nemcsak a növényi nedvek szívogatásával okoznak károkat, hanem hatványozottan azzal, hogy számos növényi betegség kórokozóit képesek átvinni növényről növényre – ezen kórokozóknak az úgynevezett vektorai.

A rovarvektorokkal történő terjedés során a kórokozók, így a növényi vírusok is messzemenőkig alkalmazkodnak vektoruk biológiájához és viselkedéséhez. Hatékonyabb terjedésük érdekében képesek akár azok viselkedését is manipulálni, például annak érdekében hogy minél pontosabban bejuthassanak a szaporodásukhoz legmegfelelőbb növényi szövetekbe. Az MTA ATK Növényvédelmi Intézetében Samu Ferenc laborjában a búza aberráns fejlődését és ezáltal terméscsökkenését okozó búzatörpülés-vírus és az őt kizárólagosan terjesztő csíkos gabonakabóca rendszerét tanulmányozzák behatóan, hogy megállapítsák a kabócák vírusterjesztésének gyenge pontjait.

A búzatörpülés-vírus – mint ezt a kutatócsoportnak a gödöllői Biotechnológiai Kutatóintézettel együttműködésben sikerült kimutatni – kizárólag gazdanövényei (fűfélék, köztük kalászos gabonák) edénynyalábjainak háncsszövetében képes szaporodni. A vektor kabócafaj pedig pontosan a gabonalevelek ezen részéből szeret leginkább táplálkozni, miközben a felszívott növényi nedvekkel együtt a vírusok is szervezetébe kerülnek.

A vírusrészecskék aztán a kabócák nyálmirigyében gyűlnek össze, koncentrálódnak, hogy a következő növényszívogatásakor minél nagyobb hatékonysággal adódhassanak át. A fertőzés főleg a fiatal gabonanövényen – például búzán – késő ősszel következik be. A vírus a vektor kabócák populációjával együtt a nyári aratás és az őszi vetés közt a táblaszegélyekben található fűféléken tudja átvészelni a „gabonamentes” időszakot. A kutatók ökológiai vizsgálataik révén eddig is gyanították, de legutóbb molekuláris gyomortartalom-vizsgálatok révén konkrétan is kimutatták, hogy a gabonatáblákban is előforduló, de a szegélyekben kifejezetten gyakori pókfaj,

a sovány karolópók ténylegesen tárt karokkal várja és fogyasztja a kabócákat,  mert azok fontos táplálékállatai. Ebből az is következik, hogy amennyiben a pókok képesek gyéríteni a kabócapopulációkat, akkor ez a búzatörpülés-vírus terjedését is korlátozni fogja.

Gabonalevélen szívogat az elektropenetrográfiás vizsgálathoz elektródával ellátott csíkos gabonakabócaGabonalevélen szívogat az elektropenetrográfiás vizsgálathoz elektródával ellátott csíkos gabonakabóca

A Nature Scientific Reports folyóiratban nemrég megjelent cikkükben az MTA ATK kutatói arról számoltak be, hogy a pókok nemcsak a kabócák elfogyasztásával akaszthatják meg a vírus terjedését, hanem akár puszta jelenlétük, a tőlük való „félelem” is oly módon befolyásolhatja a kabócák táplálkozási viselkedését, hogy az ne kedvezzen a vírus terjedésének. A ragadozó jelenléte keltette félelem fontos ökológiai hatása ha nem is közismert, de ismert jelenség. És nem csak az emlősök körében, ahol a magasabb kognitív kapacitás miatt jobban magyarázható a félelem megléte, hanem az ízeltlábúak körében is. Épp e kutatócsoport mutatta ki, hogy a tökbogarak levélfogyasztására milyen gátló hatással bír a farkaspókok jelenléte. Azt azonban, hogy az indirekt ragadozóhatás tovagyűrűzhet a növényt fogyasztó rovarok által terjesztett kórokozókra is, eddig még csak elméleti szinten vetették fel, és szipókás vektorrovarok esetében még nemzetközi szinten sem vizsgálták.

  Az elméleti kutatások során két lehetséges, egymással azonban homlokegyenest ellentétes szcenárió merült fel.

Az egyik szerint a ragadozók jelenléte által kiváltott táplálkozásmegszakítás és menekülés a fertőző állapotú vektorrovart egyenesen „végigzavarja” a gazdanövények sorozatán amely így több növényegyedet fertőz meg, mint ha békén, egy helyben táplálkozhatott volna.

A másik lehetséges változat szerint a táplálkozás gátlásának hatása épp ellentétes: lassítja, meggátolja a kórokozó-átadást. Az, hogy melyik lehetséges kimenetel következik be, nagyban függ a táplálkozás módjától és attól, hogy a fertőzés a táplálkozás korai vagy késői fázisában következik-e be. Ha a megfertőzés a táplálkozás kezdete után hamar bekövetkezhet, akkor a ragadozó jelenlét sok rövid táplálkozást eredményezve növelheti a fertőzéskockázatot, mígnem ha a vektorrovar csak hosszabb táplálkozás után, annak egy kései fázisában adja át a növénynek a kórokozót, úgy a megrövidített táplálkozás a fertőzési kockázat csökkenését eredményezi.

Keresztmetszeti kép egy árpalevélről, melyben látható a kabóca szájszervének útja (rózsaszín) a növényi szöveteken keresztül az edénynyaláb háncsrészéigKeresztmetszeti kép egy árpalevélről, melyben látható a kabóca szájszervének útja (rózsaszín) a növényi szöveteken keresztül az edénynyaláb háncsrészéig

Kísérletsorozatukban a kutatók az országban egyedül alkalmazott elektropenetrográfiás méréssel azt tudták kimutatni, hogy a levél mélyében zajló (vagyis közönséges megfigyeléssel nem vizsgálható) szívó táplálkozás mely fázisai jelennek meg pók jelenlétében és anélkül. Eredményeik alapján a kabócák, ha pókot érzékeltek a közelükben, gyakorta el sem érték a táplálkozás végső fázisát jelentő háncsszöveti szívogatást, vagyis azt a fázist, amelyben a vírus átadása és felvétele lehetséges lenne. Ezen túl a pókok hatására összességében is ritkábban, késleltetve került sor táplálkozásukra. A kabócák viselkedésének specifikus megváltozása alapján a pókok vírusterjedést korlátozó szerepe valószínűsíthető. A vizsgálat hozzájárul az ilyen típusú ökológiai dominóhatások megértéséhez, ahhoz, hogy a táplálékhálózat egy bizonyos szintjén lezajló folyamatok miként fejthetnek ki megsokszorozott hatást az ökológiai hálózat akár távoli végében. A konkrét esetben pedig hozzájárul ahhoz, hogy olyan ajánlásokat lehessen tenni a gazdálkodók felé, amely a szegélyek művelési módjával, az aratás utáni és őszi munkálatok időzítésével, valamint más egyszerű módszerekkel elősegítheti egy gazdaságilag is számottevő gabonabetegség visszaszorítását- írta az MTA honlapján.




Hozzászólások

hirdetés

hirdetés

hirdetés

hirdetés

hirdetés

hirdetés

hirdetés