Texas A&M AgriLife bilim insanları, narenciye ve patateslerde ürün dayanıklılığını ve verimi artırmak için güvenli ve doğal bir çözüme öncülük ediyor.

Texas A&M AgriLife Research bilim insanları, ABD’de ekonomik açıdan yıkıcı iki tarımsal hastalık olan turunçgil yeşillenmesi ve patates zebra çip hastalıklarına karşı yeni bir yaklaşım geliştirdi.

Yöntemlerinde, bitkileri çok çeşitli patojenlere karşı doğal olarak koruyan ve defensin olarak bilinen ıspanak antimikrobiyal peptitleri kullanılıyor.

Plant Biotechnology Journal’da yayınlanan yeni bir çalışmada, araştırmacılar bazı ıspanak defensinlerinin turunçgiller ve patateslere -ve muhtemelen diğer bitkilere- benzer koruma sağlayabileceğini gösterdi. Bu etkiler, hastalıklı bitkilerde verimin artırılması ve kalitenin iyileştirilmesi yönünde önemli ilerlemeler olduğunu gösteriyor.

Çalışmaya, Weslaco’daki Texas A&M AgriLife Research’te bulunan Texas A&M Bitki Patolojisi ve Mikrobiyoloji Bölümü’nde profesör ve AgriLife Research bitki moleküler biyoloğu olan Dr. Kranthi Mandadi liderlik etti.

AgriLife Research’ün yardımcı direktörü ve baş bilim sorumlusu Dr. Amir Ibrahim, “Dr. Mandadi, bitki patolojisinde olağanüstü liderlik ve yenilikçilik göstermeye devam ediyor ve daha fazla tarımsal dayanıklılık ve gıda güvenliğine yönelik çözümler geliştiriyor” dedi. Ibrahim sözlerine şunları ekledi: “Tüylü kök teknolojisinden peptit tedavilerine kadar öncü çalışmaları, Teksas ve ötesinde çiftçileri güçlendiren ve tarım ekonomisini sürdürülebilirliğini sağlayan bilimsel keşiflere olan bağlılığımızın bir örneği.”

Ispanaktaki antimikrobiyal peptitler seçildi

Mandadi ve ekibi, daha önceki çalışmalardan edindikleri deneyimlerden yola çıkarak ıspanakta bulunan antimikrobiyal peptitleri seçti. Bu peptitler ıspanakta doğal olarak bulunduğu için insanlar tarafından da sıklıkla tüketiliyor.

ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), 2021 yılında, ıspanak defensinlerine diyet yoluyla maruz kalmanın, bebekler ve çocuklar da dahil olmak üzere ABD nüfusu için güvenli olduğu sonucuna vardı. Bu, bilinen herhangi bir sağlık riski oluşturmadıkları için ıspanak defensinlerini hem etkililik hem de güvenlik açısından cazip bir seçenek haline getiriyor.

Turunçgillerde tek bir uygulamayla yüzde 50 verim artışı görüldü

Araştırmacılar, peptitleri ticari narenciye ağaçlarına, çalışmada iş birliği yapan Florida Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirilen iyi huylu bir virüs kullanarak aktardılar. Virüs, hastalığa neden olan bakterilerin bulunduğu bölgedeki ağaçları doğal olarak enfekte ediyor. Araştırmacılar, basit bir aşılama prosedürü kullanarak virüsü uygulayabildiler ve bakterileri hedef alan peptitleri büyük ölçüde kendi kendine iletmesini sağladılar.

Araştırma ekibi, birkaç yıl boyunca turunçgillerin yeşillenmesinden sorumlu bakteri olan Candidatus Liberibacter asiaticus ile enfekte olmuş turunçgil ağaçlarının, belirli antimikrobiyal peptitlerle yapılan tedaviye nasıl tepki verdiğini izledi. Tek bir uygulamadan sonra, tedavi edilmemiş ağaçlara kıyasla meyve veriminde %50’ye varan artış gibi umut verici sonuçlar elde ettiler.

Patates çip hastalığında da başarı elde edildi

Ayrıca, araştırmacılar ıspanak peptitlerinin Candidatus Liberibacter solanacearum’a karşı bağışıklık tepkisini nasıl artırabileceğini araştırdılar. Bu bakteri, turunçgil yeşillenmesi patojeni ile ilişkili ve patates ve diğer sebzelerde zebra çip hastalığına neden oluyor.

Araştırmacılar antimikrobiyal peptitleri patateslerde denediklerinde, patates bitkilerinde minimal hastalık belirtileri görüldü. Hastalığa neden olan daha az bakteri mevcuttu, yumrularda karakteristik zebra çipi renk bozulması çok daha azdı ve işlem görmemiş bitkilere kıyasla daha fazla yumru sayısına sahipti.

Ekibin sonuçları, narenciye ve patatese bağımsız olarak eklenen iki ıspanak antimikrobiyal peptitinin umut verici etkiler gösterdiğini ortaya koydu.

Farklı formüller ve entegre yönetim denenecek

Mandadi, geleceğe yönelik olarak daha geniş uygulamaları keşfetmeyi ve teknolojinin olanaklarını genişletmeyi planlıyor. Birden fazla peptitten oluşan “kokteyller” oluşturmayı ve bakterileri yayan böcekleri kontrol altına almak için diğer entegre yönetim stratejileriyle birleştirildiğinde etkilerini keşfetmeyi öngörüyor.

Mandadi şu açıklamalarda bulundu: “Bu sadece bir başlangıç. Bu antimikrobiyal peptitler, daha geniş kapsamlı tarımsal hastalıklar için yeni bir tedavi yöntemi olarak büyük bir potansiyel taşıyor. Bu peptitlerin başka hangi bitkileri destekleyebileceğini görmek istiyoruz. Geleneksel tarım uygulamalarının yanı sıra, bitkiler için yeni ve geniş spektrumlu bir tedavi yöntemi olma potansiyeline sahip olduğunu düşünüyorum.”