témavezető: Kredics László
társ-témavezető: Marik Tamás
helyszín (magyar oldal): SZTE TTIK Mikrobiológiai Tanszék helyszín rövidítés: SZTE
A kutatási téma leírása:
A növények immunrendszere elég fejlett ahhoz, hogy megbirkózzanak a kórokozókkal. Az indukált szisztémás rezisztencia (ISR) egy olyan rezisztencia-mechanizmus, amelyet a „jótékony” mikroorganizmusokkal történő kölcsönhatásuk aktivál. Hatásmódja a gazdanövény fizikai vagy kémiai határainak megerősítésén alapul. Az ISR aktiválása olyan növényvédelmi módszerré fejlődhet, amely jelenleg alulértékelt. A növényekben ISR-t kiváltó gombapeptidekkel kapcsolatos ismeretek mind a farmerek, mind a kutatók figyelmét a fenntartható növényvédelem felé terelhetik. A peptaibolok minden felsorolt tulajdonsággal rendelkeznek ahhoz, hogy sikeresen betöltsék ezt a szerepet.
Fő célunk annak megállapítása, hogy a peptaibolok képesek-e ISR-át aktiválni paradicsomnövényekben, és hogy van e hosszú távú hatásuk, mint új biokontroll készítmények. A növények immunrendszerének ISR-án keresztüli aktiválása ígéretes mechanizmus lehet a kórokozók elleni küzdelemben. A Trichoderma fajok képesek az ISR-t aktiválni a növényekben. A kölcsönhatás során másodlagos anyagcseretermékeikkel kommunikálnak egymással. Ezekben a kölcsönhatásokban a gombák által termelt bioaktív peptaibol vegyületek is jelentős szerepet játszanak. A Trichoderma peptaibolok képesek befolyásolni a növények jázmonsav- és etilén-válaszútjait, ISR-hoz vezet, ezáltal védelmet nyújt számos növényi kórokozó ellen. A T. longibrachiatum f. bissettii peptaibolkivonata rendelkezik jelenleg az egyik legjobb biokontroll képességekkel a növénypatogén gombákkal szemben, azonban opportunista humán kórokozó. Magát a gombát a trópusi országokban használják hőtoleranciája és kivételes biokontroll képességei miatt. Hazánkban az elmúlt néhány nyarat szárazság és magas hőmérséklet jellemezte, ami a trópusi országokhoz hasonlóan hőtűrő biokontroll szerek alkalmazására kényszeríti a mezőgazdászokat. A potenciális opportunista humán kórokozók használatának elkerülése érdekében fontos az egyéb biokontroll módszerek vizsgálata is, mint pl. a növényi immunitást erősítő peptidek alkalmazása, hogy olyan, erőteljesebb termesztett növényeket használjunk, amelyek jobban ellenállnak a növényi kórokozókkal szemben.
A kutatás magába foglalja új peptaibolok azonosítását, növénypatogén baktériumokkal és gombákkal szembeni in vitro bioaktivitását, valamint a peptaibolok (újonnan azonosított és már ismert) növényekre gyakorolt hatásának in vivo vizsgálatát normál- és stresszkörülmények között. Ennek a kutatásnak a jelentősége egy fenntartható biokontroll módszer kifejlesztésében rejlik az olyan szintetikus peszticidek növények kórokozói ellen történő használatának leküzdésére, amelyek egyre nagyobb aggodalmat keltenek káros környezeti hatásaik miatt. A növények immunrendszerének peptaibolokkal történő aktiválása, azaz a növényi kórokozókkal szemben ellenálló, erőteljesebb termesztett növények előállítása új, kontrollált, fenntartható biokontroll módszer lehet. A biokontroll mikroorganizmusok használata rejtett mellékhatásokkal járhat. Például a termotoleráns mikroorganizmusok opportunista humán kórokozók is lehetnek. A mezőgazdászok kénytelenek ilyen hőtűrő törzsek használatára, mert ezek általában aszályos körülmények között is jobb eredményeket mutatnak. Ez már a trópusi országokban is gondot okoz, azonban Magyarország elmúlt néhány nyara is ráébresztett bennünket arra, hogy hő- és szárazságtűrőbb biokontroll készítményeket lenne érdemesebb használni. Ez az igény adta azt az ötletet, hogy a biokontroll készítményeket a mikroorganizmusoktól terjesszük ki a Trichoderma fajok olyan másodlagos anyagcseretermékeire, mint például a peptaibolokra, amelyek ISR-t indukálhatnak növényekben, és a fentebb felsorolt körülmények között is jelentős stabilitást mutatnak. Ezzel a módszerrel megreformálható a mezőgazdasági növények biokontroll védelme, mellyel elkerülhető a potenciális opportunista humán kórokozók szántóföldi alkalmazása. Ennek a kutatásnak az eredetisége abban rejlik, hogy a mezőgazdaságban a peptaibolokat még nem vizsgálták, mint potenciális biokontroll készítményeket.
A kutatás eredményei olyan antimikrobiális peptidek új osztálya felé irányíthatnak bennünket, amelyek képesek ISR-t indukálni a növényekben, mely által képesek lehetnek új biokontroll készítményekké válni.
felvehető hallgatók száma: 2
Jelentkezési határidő: 2023-09-01
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
