Pflanzen haben ebenso wie Tiere Immunsysteme entwickelt, die in der Lage sind, fremde Organismen zu erkennen und auf Angriffe dieser zu reagieren. Nützliche bodenbürtige Mikroorganismen wie Rhizobakterien und Trichodermaarten sind in der Lage, eine ähnliche Form systemischer Immunität zu induzieren, die als induzierte systemische Resistenz (Induced Systemic Resistance, ISR) bezeichnet wird.
Eine Vielzahl an Pflanzenpathogenen kann über die induzierte systemische Resistenz kontrolliert werden. Diese fungiert somit als ein wertvolles Instrument für die Entwicklung nachhaltiger und umweltfreundlicher Pflanzenschutzstrategien . Fortschritte im Hinblick auf das Verständnis des Pflanzenimmunsignalnetzes wurden allerdings größtenteils durch die Verwendung des Arabidopsis-Modellorganismus gemacht.
Es besteht ein Mangel an Informationen zu Immunsystemen von Anbaupflanzen. Aus diesem Grund wurde das von der EU geförderte Projekt INDURESTOM mit dem Ziel eingerichtet, das arabidopsisbasierte molekulare Wissen auf eine wirtschaftlich bedeutsame Art, die Tomate, zu übertragen.
Das oberste Ziel des Projekts war es, ein Verständnis über die genetische Steuerung der Abwehrprozesse der Pflanze zu erlangen, welche der Interaktion von Tomaten mit nützlichen, resistenzinduzierenden Mikroorganismen zugrundeliegen. Es wurden verschiedene Bioassays und molekulare Verfahren angewandt, um zu zeigen, dass eine über Trichoderma induzierte systemische Resistenz Tomatenpflanzen gegen verschiedene Blattpathogene schützen kann. Dies ähnelte einer über nützliche Rhizobakterien induzierten systemischen Resistenz im Rahmen von Arabidopsis-Versuchen.
Es wurde festgestellt, dass sich Trichoderma zudem effektiv für den Schutz gegen Pflanzenfresser eignen. Dies legt nahe, dass Trichoderma ein großes Potenzial als inputarme Methode für den Pflanzenschutz aufweisen. Des Weiteren zeigte sich, dass Trichoderma Tomatenwurzeln gegen Nematoden schützen können. Hierdurch wurde das überragende Potenzial dieser nützlichen Pilzart als
Biopestizid demonstriert.
Forscher fanden heraus, dass Salicylsäure- und Jasmonsäure-Hormonbahnen eine wichtige Signalfunktion bei der induzierten systemischen Resistenz sowie für die Regulierung der direkten Interaktion zwischen Trichoderma und Pflanzenwurzel ausfüllen. Das INDURESTOM-Projekt förderte ebenfalls zutage, dass die systemische Resistenz in aufblühenden Arabidopsis und Tomaten abgesehen von der Wurzelausbreitung durch volatile organische Stoffe, die von Trichoderma freigegeben werden, induziert werden kann.
Die Ergebnisse des INDURESTOM-Projekts haben wichtige Elemente in den Abwehrsignalwegen sichtbar gemacht, die über Trichoderma in Tomaten induziert werden. Dieses Wissen wird einen Beitrag für den Pflanzenschutz und für eine bessere Nutzung von Natur aus nützlicher Organismen leisten, die in der Lage sind, die Abwehrmechanismen von Pflanzen zu stärken.
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.
EN
CS
DE
ES
FR
HU
IT
PL
PT
РУ
SK
TR
УК
AR
中文
