Indukowanie odporności w pomidorach

ISR pozwala zwalczać wiele rożnych patogenów atakujących rośliny, dzięki czemu jest przydatnym narzędziem do opracowywania długotrwałych i przyjaznych dla środowiska strategii ochrony roślin. Znakomita większość badań nad siecią przekazywania sygnałów w układzie odpornościowym roślin prowadzona była jednak dotąd na organizmie modelowym Arabidopsis.

Dysponujemy ograniczonymi informacjami na temat układów odpornościowych roślin uprawnych. W tym kontekście finansowany ze środków UE projekt INDURESTOM (Induced Resistance in tomato by beneficial microorganisms - Translating Arabidopsis-derived molecular knowledge on defense signaling) powstał, aby zastosować wiedzę molekularną na temat Arabidopsis do gatunki o dużym znaczeniu ekonomicznym - pomidora.

Głównym założeniem projektu było zbadanie kontroli genetycznej procesów obronnych rośliny, będących podstawą interakcji pomidora z pożytecznymi mikroorganizmami indukującymi odporność. Wykorzystano różne testy i techniki molekularne, by wykazać, że ISR grzybów Trichoderma jest zdolna do ochrony pomidora przed różnymi patogenami atakującymi liście. Mechanizm ten jest podobny co w przypadku ISR wywoływanej przez pożyteczne ryzobakterie w pędach Arabidopsis.

Grzyby Trichoderma okazały się także skutecznie chronić przed zwierzętami roślinożernymi, co sugeruje, że mają one ogromny potencjał jako tani środek ochrony roślin uprawnych. Co więcej, wykazano, że Trichoderma mogą chronić korzenie pomidorów przed atakiem nicieni.

Uczeni stwierdzili, że szalki hormonalne kwasu salicylowego i jasmonowego odgrywają kluczową rolę w przekazywaniu sygnałów w ISR, a także w regulacji bezpośrednich interakcji między grzybami Trichoderma a korzeniami roślin. W projekcie INDURESTOM ustalono, że oprócz kolonizacji korzeni, lotne związki organiczne uwalniane przez grzyby Trichoderma mogą indukować odporność systemiczną w pędach Arabidopsis i pomidorów.

Dzięki projektowi INDURESTOM poznaliśmy najważniejsze elementy obronnych szklaków sygnałowych aktywowanych przez grzyby Trichoderma w pomidorach. Wiedza ta przyczyni się do poprawy ochrony roślin oraz lepszego wykorzystania naturalnych pożytecznych organizmów wspierających mechanizmy obronne roślin.