Keressen minket

Tudomány

Vírusok által szállított vegyszerrel pusztítják el a nematódákat

Közzétéve:

Print Friendly, PDF & Email

A 21. században, az emberiségnek egyre nagyobb energiát kell fordítania a fenntartható növénytermesztésre, amelynek egyik kiemelt területe a növényvédelem. A kaliforniai San Diego-i Egyetem és a Case Western Reserve Egyetem kutatói nagy lépést tettek a hatékonyabb növényvédelem felé, ugyanis találtak olyan növényi vírusokat, amelyek képesek a növényvédőszer molekulákat a mélyebb rétegekbe szállítani, olyan rétegekbe, amelyek eddig általában nem voltak elérhetőek – mindezt kisebb környezetszennyezés mellett. A legújabb kutatások a kártevőket célozzák, mélyebb talajrétegekben, melyekre ezidáig nem létezett hatékony növényvédelmi megoldás.

A technológia kidolgozása nagyban segíthetne a gazdálkodóknak, olyan nehezen írtható kártevők elleni védelemben, mint a parazita fonalférgek, amelyek károkat okoznak a mélyben növekedő gyökerekben. Legfrissebb eredményeik a Nature Nanotechnológiai folyóiratban jelentek meg.

1. kép: Nicole Steinmetz nanomérnök professzor

Nicole Steinmetz nanomérnök professzor szerint a nanotechnológia a növényvédelem feltörekvő területe, amely lehetőséget biztosít, hogy növényi vírusokat használhatunk peszticid szállító rendszerként. A kutatás hasonlít az orvostudományban elért sikerekhez, ahol gyógyszermolekulákat kapcsolnak nanorészecskékhez, csökkentve a mellékhatásokat a betegeknél az orvosi kezeléseik során.

A szántóföldeken alkalmazott rovarirtószerek nagyon tapadnak a talaj molekuláihoz a kijuttatást követően. Erősen kötődnek a talaj szervesanyagtartalmához, ami megnehezíti azt, hogy elég mélyen behatoljon a vegyszer a talaj mélyebb rétegeibe, ahol a nematódák élnek és kárt okoznak. A gazdák túlzott rovarirtót alkalmaznak, ami súlyos károkat okoz a talajban, illetve a talajvízbe is bekerül. Steinmetz és csapata kutatásai során rájött arra, hogy a dohány zöld mozaik vírusa képes kisebb mennyiségű rovarirtószer mélyebb talajrétegbe juttatására.

A laboratóriumi vizsgálatok során különböző szerves nanorészecskékeket, azaz növényi vírusokat használtak öntözés mellett, azt vizsgálva, milyen mélyre képes lehatolni a rovarirtószer.

2. kép: Nematóda sztereomikroszkópos felvétele

Eredményeik szerint a dohány zöld mozaik vírusa felülmúlta a többi vizsgált növényi vírust, amely képes volt lejutni 30 centiméter mélységbe, szemben a szervetlen PLGA, vagy a szilícium dioxid nanorészecskékhez képest, amelyek csak 8-12 centiméterig képesek a rovarirtószer szállítására. Egyéb vírusokat is teszteltek a kutatásaik során. A tehénborsó (Vigna unguiculata), kevésbé elterjedt nevén, a homoki bab mozaik vírusával végzett kísérleteknél a rovarirtószer képes volt lehatolni 30 centiméter mélységbe, de kisebb hasznos teher mellett – azaz nem volt annyira hatékony mint a dohány zöld mozaik vírusa. A kutatók azt feltételezik, hogy a nanorészecskék geometriája, valamint a felszíni kémiai tulajdonságai határozzák meg a talaj részecskéi közötti mozgást. A mechanizmus megértéséhez további vizsgálatok szükségesek, vélhetően a részecskék alakja lehet a döntő tényező.

Steinmetz elmondta, hogy kutatásaik során figyelembe veszik a nanogyógyszerekből már hasznosított eredményeket, amelyet alkalmaznak a mezőgazdaságban is. Orvosi környezetben a vékony cső alakú és különböző felületi kémiával rendelkező vivőanyagok a jobbak.

Vélhetően a növényi vírusok könnyebben képesek behatolni a talajba, mint a szintetikus anyagok, mivel ugyanabban a környezetben élnek egymással – azaz ugyanaz az életterük. A dohány mozaik vírus képes megfertőzni a Solanaceaa családjába tartozó növényeket, mint például krumpli, paradicsom, padlizsán, de más növényekre nem veszélyes: ezáltal használható más növényfajtáknál.

Kutatásaik során egy számítógépes modellt is készítettek, amivel meg lehet jósolni, a különböző nano vivőanyagok hogyan „viselkednek”, a talajban milyen mélyre hatolhatnak le, mennyit célszerű felhasználni, illetve mennyi ideig hat a rovarirtószer a talajban. Ezáltal a modell felhasználható a különböző növényi vírusok meghatározásában, illetve megjósolja milyen mértékben fog működni a rovarirtószállító anyagként. A modell lefuttatása 4 napot vesz igénybe az összes változó figyelembe vétele mellett az egy hónapi laboratóriumi munkához képest, amelynek köszönhetően jóval sikeresebb a labor munkahatékonysága.

A következő lépés a sikeres laboratóriumi kezelést követően, a szántóföldi kísérletek elindítása, különböző dózisok kijuttatása mellett.

Cikket fordította: Dr. Szilágyi Gergely

Forrás: Paul L. Chariou, Alan B. Dogan, Alexandra G. Welsh, Gerald M. Saidel, Harihara Baskaran & Nicole F. Steinmetz. Soil mobility of synthetic and virus-based model nanopesticides. Nature Nanotechnology, 2019 DOI: 10.1038/s41565-019-0453-7

Képek forrása:
  1. kép: http://www.steinmetzlab.com/
  2. kép: https://www.mnn.com/your-home/organic-farming-gardening/stories/what-are-nematodes

Tudomány

A HUN-REN ÖK kutatója Citizen Science módszerrel, nemzetközi együttműködésben vizsgálta a házi macskák és a denevérek közötti interakciókat a macskák kórokozó-terjesztésben játszott szerepének megértése céljával

Print Friendly, PDF & Email

A szabadon élő házi macskák szerepét vizsgálták a kórokozók terjesztésében

Published

on

Print Friendly, PDF & Email

A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpontjának (HUN-REN ÖK) tudományos munkatársa, Szentiványi Tamara egy új-kaledóniai és egy brit kutatóval közösen a Citizen Science módszer alkalmazásával elsőként vizsgálta a házi macskák és a denevérek közötti interakciókat, illetve a potenciális kórokozó-átterjedési események előfordulását a lakosság által gyűjtött adatok felhasználásával. A kutatás rávilágít arra, hogy a szabadon élő házi macskák a zoonotikus kórokozók potenciális forrásai és egyben a veszélyeztetett vadon élő állatok természetvédelmi kockázati tényezői is. Az eredményeket bemutató tanulmány a Mammal Review tudományos folyóiratban jelent meg.

Fotó: M. J. Botha (iNaturalist.com) – HUN-REN

A háziállatok – leginkább a vadon élő állatokkal és az emberekkel való szoros, közvetlen és közvetett kapcsolataik miatt – alkalmasak arra, hogy zoonotikus fertőzések, vagyis embert fertőzni képes kórokozók közvetítőiként működjenek. A házi macskák jelentős ragadozói a kistestű vadállatoknak, például rágcsálóknak, denevéreknek és madaraknak, amelyek fertőzéshordozók lehetnek, ennek ellenére egyre több az arra utaló bizonyíték, hogy a zoonotikus betegségek megjelenésében játszott szerepüket nem ismerjük eléggé.

Fotó: HUN-REN

A HUN-REN ÖK tudományos munkatársa, Szentiványi Tamara elsőszerzőségével megjelent tanulmányban a kutatók elsőként vizsgálták a házi macskák és a denevérek közötti interakciókat, valamint a potenciális kórokozó-átterjedési események előfordulását. Munkájuk során az iNaturalist nevű Citizen Science platform adatait használták fel. A Citizen Science módszer azt jelenti, hogy a lakosság szolgáltat általa gyűjtött megfigyelési adatokat, legyen szó elektronikus anyagok – például fénykép, videó – feltöltéséről, minta beküldéséről vagy akár kérdőív kitöltéséről. A kutatók ezeket az adatokat számos tudományágban – úgymint az ökológiában, a konzervációbiológiában, az invázióbiológiában vagy a köz- és állategészségügyi kutatásokban – tudják hasznosítani.

FRANCHI: hét év garanciával! A boltot a fényképre kattintva lehet elérni!

A tanulmány szerint világszerte elterjedt és megfigyelhető, hogy a házi macskák denevéreket zsákmányolnak, de Európában és Észak-Amerikában – feltehetőleg a Citizen Science platformok népszerűsége miatt – gyakrabban jelentik ezeket. Számos megfigyelés védett és veszélyeztetett denevérfajokra vonatkozik, ami feltételezhető természetvédelmi problémára utal, leginkább olyan területeken, ahol jelentős a védett fajok száma, mint például hazánkban is, ahol mindegyik denevérfaj természetvédelemi oltalom alatt áll. A macskák által zsákmányolt különböző denevérfajok zoonotikus betegségek ismert gazdái is lehetnek, erre példa az afrikai szelindekdenevér-faj, a Mops pumilus, amely a nemrégiben leírt bombali Ebola-vírus gazdája. Európában, beleértve hazánkat is, jelentős lehet a denevérek macskák általi predációja, ami akár a veszettség terjedéséhez is hozzájárulhat.

Fotó: Szentiványi Tamara – HUN-REN

A tanulmány rávilágít arra, hogy a szabadon élő házi macskák a zoonotikus kórokozók potenciális forrásai és egyben a veszélyeztetett vadon élő állatok természetvédelmi kockázati tényezői is, kritikus szerepüket mégis gyakran alábecsülik. A kutatók kiemelik, hogy a házi macskák jelentős köz- és állategészségügyi veszélyforrást jelenthetnek bizonyos körülmények között. Hangsúlyozzák, a legjobban úgy védekezhetünk a kórokozók ellen, ha nem engedjük ki a szabadba macskáinkat, kiküszöbölve ezzel a vadon élő állatokkal való találkozásukat és így csökkentve a kórokozók terjedésének kockázatát. Továbbá javasolják, ha házi kedvenceinken betegségre utaló jeleket látunk, azonnal forduljunk velük állatorvoshoz. Így védhetjük leginkább a környezetünkben vadon élő állatokat, önmagunkat és kedvenceinket, és így csökkenthetjük a macskák által okozott jelentős természetvédelemi károkat.

FROMMER, Magyarország legnagyobb fegyverboltja!   Kattints a képre és keresd meg a hozzád legközelebb lévő vadászboltot és a szerződött fegyvermestereket!

A tanulmány végén a kutatók részletes útmutatóval szolgálnak a Citizen Science programok résztvevőinek adatszolgáltatási készségeik fejlesztéséhez annak érdekében, hogy adataik később felhasználhatók legyenek az állat- és közegészségügyi kutatásokra fókuszáló tudományos projektekben. Ezekre példa:

A zsákmányállatfajok azonosítása:

  • Készítsen több fényképet a zsákmányállat testéről, az arc és a profil tiszta, részletes képeire összpontosítva.
  • Ha lehetséges, a méretarányok érzékeltetése érdekében a fényképen szerepeljenek referenciaelemek, például egy ismert méretű tárgy (vonalzó, pénzérme, telefon stb.).
  • Kerülje a sötét háttér előtti fényképezést, mivel az ronthatja az állat vonásainak tisztaságát.
  • +1 Kerülje az állat közvetlen érintését, szabad kézzel soha ne nyúljon elpusztult vagy láthatóan beteg, haldokló állathoz. Egészségesnek tűnő vadállathoz se nyúljon soha.

A ragadozási esemény kontextusának megadása:

  • Szánjon időt arra, hogy leírja a körülményeket és a látott esemény részleteit.
  • Ha lehetséges, adjon információt a ragadozó macskáról, különösen annak meghatározására törekedve, hogy házi, kóbor vagy elvadult macska volt-e.

A kutatókkal való kommunikáció megkönnyítése:

  • Tegye lehetővé a kutatók számára, hogy kapcsolatba lépjenek Önnel a megfigyelésre vonatkozó további információkért.
  • Maradjon kapcsolatban a megfigyelései megosztására használt eszközzel vagy platformmal, és rendszeresen jelentkezzen be, hogy ellenőrizze a frissítéseket vagy a további kérdéseket.

Publikáció:

Tamara Szentivanyi, Malik Oedin, Ricardo Rocha (2023): Cat–wildlife interactions and zoonotic disease risk: a call for more and better community science data Mammal Review, 1-12. DOI: 10.1111/mam.12332

Forrás: HUN-REN Magyar Kutatási Hálózat

Tovább olvasom

Tudomány

Magyarországi erdészeti tájai – teljessé vált a könyvsorozat

Print Friendly, PDF & Email

Teljessé vált Magyarország erdészeti tájait bemutató kiadvány

Published

on

Print Friendly, PDF & Email

A Magyarország erdészeti tájait bemutató kiadvány V. és VI., a Nyugat-Dunántúl és a Dél-Dunántúl erdészeti tájcsoportokat bemutató köteteinek megjelenésével immár teljessé vált az a hatkötetes könyvsorozat, aminek a következő évtizedekben biztosan ott van a helye minden erdész szakember könyvespolcán.

Fotó: Vérteserdő Zrt.

2012-ben kezdődött meg a Magyarország erdészeti tájai című hatkötetes szakmai kiadványsorozat elkészítése, mely – kétkötetenként – magában foglalta a kéziratok megírását, a kiadványszerkesztést és a nyomdai kivitelezést. A munkák dr. Führer Ernő főszerkesztő irányítása, az erdészeti hatóság mindenkori szervezete (Nébih, majd az NFK) felügyelete és az Agrárminisztérium támogatása mellett zajlottak.

A kiadványsorozat 2017-ben megjelent Nagyalföld és Északi-középhegység, majd a 2019-es Dunántúli-középhegység és Kisalföld köteteit – a sorozat lezárásaként – követték most a Nyugat-Magyarországról és a Dél-Magyarországról szóló kötetek. A hat kötet összesen 4064 oldalon keresztül mutatja be a hazai erdészeti tájbeosztásnak megfelelően az erdészeti tájcsoportokat, tájakat, tájrészleteket.

FROMMER, Magyarország legnagyobb fegyverboltja!   Kattints a képre és keresd meg a hozzád legközelebb lévő vadászboltot és a szerződött fegyvermestereket!

Magyarország erdészeti tájai kiadvány egy átfogó – összevetésre is alkalmas – pillanatképet ad a magyar erdőkről és erdőgazdálkodásról az erdészeti tudományok, az oktatás és a gyakorlat, valamint az igazgatás szakembereiből létrejött szerzői közösség munkája eredményeként.

Az elmúlt 12 évben 106 szakember vett részt szerzőként a kéziratok elkészítésében, munkájukat közel 80 fő segítette az alapadatok előállításával, a kiadvány szerkesztésével, grafikai kivitelezésével, nyelvi és tartalmi lektorálásával. Kitűnő és lelkiismeretes munkát végeztek, köszönet érte!

Fotó: Vérteserdő Zrt.

Ajánljuk a két újabb kötetet – s természetesen a teljes kiadványsorozatot – mindazoknak, kiket érdekel, hogy a magyar erdészet az elmúlt ötven évben honnan hova jutott el, melyek az ágazat legfontosabb jellemzői és aktuális folyamatai a kétezres évek elején.

A kiadványok terjesztését a Nemzeti Földügyi Központ Erdészeti Főosztálya végzi.

Forrás: Vérteserdő Zrt.

Tovább olvasom

Mezőgazdaság

Legyőzhetetlen növénykórokozók – Kiss Levente külső tag székfoglaló előadása

Print Friendly, PDF & Email

Évente megközelítőleg 220 milliárd amerikai dollár kárt okoznak a növénybetegségek

Published

on

Print Friendly, PDF & Email

Kiss Levente külső tag 2023. szeptember 5-én megtartotta akadémiai székfoglalóját. Az előadásról szóló, képgalériával és videóval bővített összefoglaló.

Kiss Levente (Az akadémiai székfoglaló előadáson készített képgaléra a fotóra kattintva nézhető meg.) Fotó: mta.hu / Szigeti Tamás

Az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete (FAO) 2019-ben hozzávetőlegesen évi 220 milliárd amerikai dollárra becsülte a növénybetegségek által a világ növénytermesztésében előidézett veszteségeket. Ez a hatalmas összeg a termesztett növények betegségei által globális szinten okozott mennyiségi és minőségi termésveszteségeket jelzi, amihez hozzáadódnak még a visszaszorításuk érdekében felhasznált növényvédő szerek és más növényvédelmi módszerek költségei is. A növénybetegségek legnagyobb részét mikroszkopikus gombafajok okozzák világszerte; emellett számos baktériumfaj és vírus is szerepel a gazdaságilag globális szinten jelentős károkat előidéző növénykórokozók között.

Vajon remélhető-e, hogy a modern növényvédelmi eljárásokat megalapozó kutatások révén belátható időn belül „legyőzhetővé” válnak a legfontosabb növénybetegségek? Ezt a kérdést egy jelentős növénykórokozó-csoport példáján keresztül járja körbe az előadás. A lisztharmatgombák (Erysiphaceae, Helotiales, Ascomycota) egyes fajai, így például a gabonaféléket fertőző Blumeria spp. és a szőlőt megbetegítő Erysiphe necator, az általuk okozott termésveszteségek és az ellenük alkalmazott növényvédelmi eljárások együttes kiadásai alapján világszerte a legköltségesebb növénykórokozók közé tartoznak. A szántóföldi, kertészeti és dísznövénytermesztésben, valamint az erdészetben számos más lisztharmatgomba is jelentős károkat, illetve kiadásokat okoz világszerte. Összesen több mint 900 fajuk ismert, melyek együttesen több mint 10 ezer termesztett és vadon élő növényfajt (kizárólag zárvatermőket) képesek megfertőzni – ezek közül kiemelkedően sok lisztharmatgombát invazív növénykórokozóként is számontartanak a világ különböző részein. Ausztrália valószínűleg a legjobb példa arra, hogy egyes fajok nagyon gyorsan képesek akár egy egész kontinensen elterjedni és új gazdanövényeket megfertőzni.

A lisztharmatfertőzések elleni vegyszeres védekezést nehezíti az egyes fajokban viszonylag gyorsan kialakuló fungicidrezisztencia, melynek molekuláris mechanizmusai ma már jól ismertek. A termesztett növények betegség-ellenállóságát célzó nemesítés számos lisztharmattal szemben rezisztens fajta kialakításához elvezetett már, azonban e kórokozók plasztikus, feltűnően nagy méretű, transzpozonokkal teli genomjai több olyan genetikai mechanizmust kódolnak, amely folyamatosan letöri az új fajták lisztharmat-ellenállóságát.

A lisztharmatgombák világszerte elterjedt természetes ellenségei, az Ampelomyces hiperparaziták a növényeken előforduló mikroorganizmusok közül egyedülállóan képesek arra, hogy specifikus módon visszaszorítsák e növénykórokozók terjedését. E tulajdonságukat azonban mindmáig nem sikerült a gyakorlati növényvédelemben kiaknázni, jóllehet a tritrofikus kapcsolatrendszerek egyik iskolapéldájának számítanak.

A megfertőzött gazdanövények vagy akár a hiperparaziták által termelt, specifikus kis RNS-molekulák növényvédelmi célú felhasználása jelenleg a kutatások élvonalába tartozik. Egyes kis RNS-ek lisztharmatellenes hatását sikerült már kísérletes módon igazolni, azonban valódi áttörés még nem történt ezen a téren.

Mindez alátámasztja az előadás kissé provokatív címét. Az integrált növényvédelem keretein belül, a folyamatos, nemzetközi kutató-fejlesztő munka eredményeként a növénykórokozók állandóan változó populációi évről évre rendszerint visszaszoríthatók a gazdasági kárt jelentő szint alá – a szó szoros értelmében vett „legyőzésükre”, az agrár-ökoszisztémákból való kiiktatásukra azonban nincs esély.

Kiss Levente 1966-ban született Marosvásárhelyen. 2011. december 1-től öt éven át az MTA Agrártudományi Kutatóközpont Növényvédelmi Intézetének igazgatója volt. 2008 óta a Pannon Egyetem címzetes egyetemi tanára. 2017. január 15-től az ausztráliai Dél-queenslandi Egyetem (University of Southern Queensland, USQ) professzora, 2020. február 1. óta ugyanott a Növényegészségügyi Központ (USQ Centre for Crop Health) igazgatója is egyben. Szűkebb szakterülete a növénykórtan. A lisztharmatgombák és intracelluláris mikoparazitáik nemzetközileg kiemelkedő kutatója. Világszerte elterjedt, gazdaságilag jelentős fajokat azonosított; csoportja elsőként tárta fel több nehezen vizsgálható lisztharmatgomba genomját. Korábbi kutatásokat megcáfolva kimutatta, hogy Ausztrália őshonos növényvilágát eredetileg egyáltalán nem fertőzték lisztharmatgombák: a jelenleg ott előforduló fajokat a gyarmatosítás során hurcolták be a kontinensre. Új hipotéziseket dolgozott ki a lisztharmat-mikoparaziták evolúciójával és genetikai differenciálódásával kapcsolatban.

Forrás: MTA

Tovább olvasom