A Fusarium gombák világszerte jelentős terméskiesést okoznak a borsótermesztésben, miközben a növényvédő szerek alkalmazása egyre inkább korlátozott. Kutatásunk célja annak vizsgálata volt, hogy egy nanoliposzómás fokhagyma-kivonat képes-e természetes módon fokozni a növény védekezőképességét, valamint csökkenteni a kórokozók fertőzőképességét. A vizsgálatok során laboratóriumi, kisparcellás szántóföldi, valamint transzkriptomikai elemzéseket is végeztünk.
A nanoliposzómás formuláció hatékonyabban gátolta a Fusarium gombák fejlődését
1. ábra. A különböző fokhagyma-kivonatok gombaellenes hatása
Laboratóriumi vizsgálataink során négy gazdaságilag jelentős Fusarium faj növekedését hasonlítottuk össze különböző fokhagyma-alapú készítmények alkalmazásával.
Az eredmények azt mutatták, hogy a nanoliposzómás formuláció hatékonyabban gátolta a gombák növekedését, mint a hagyományos olajos kivonat. A liposzómák elősegítették a természetes hatóanyagok jobb hasznosulását, így kisebb mennyiség mellett is jelentős gombaellenes aktivitás volt megfigyelhető.
A növény saját védekező rendszere is aktiválódott
2. ábra. Génexpressziós vizsgálatok (PCA és differenciális génexpresszió)
A levélminták teljes RNS-szekvenálásával feltártuk, hogy a kezelés nem csupán közvetlenül hat a kórokozóra, hanem a növény saját immunrendszerét is aktiválja.
A génexpressziós vizsgálatok során számos olyan gén működése fokozódott, amelyek a:
- növényi immunválasz,
- stressztűrés,
- hormonális szabályozás,
- valamint a kórokozók elleni védekezés kialakításában játszanak szerepet.
A PCA elemzés jól elkülönítette a kezelt és kezeletlen növényeket, ami igazolja, hogy a kezelés jelentős molekuláris változásokat idézett elő.
3. ábra. A tiamin (B1-vitamin) bioszintézisének fokozódása
A biokémiai vizsgálatok kimutatták, hogy a kezelés hatására a növények B1-vitamin (tiamin) tartalma átlagosan 14,3%-kal emelkedett.
A tiamin nemcsak fontos vitamin, hanem a növények stresszválaszának egyik kulcsszereplője is. Magasabb szintje hozzájárulhat:
- a gyorsabb regenerációhoz,
- az oxidatív stressz csökkentéséhez,
- valamint a betegségekkel szembeni ellenálló képesség növeléséhez.
- Kisparcellás kísérletekben is ígéretes eredmények
4. ábra. Szántóföldi vizsgálatok (NDVI, SPAD, drónfelvételek)
A kisparcellás szántóföldi kísérletek során a kezelt állományok egészségesebb fejlődést mutattak. A drónos felvételek, valamint az NDVI és SPAD mérések alapján a növények kedvezőbb élettani állapotban voltak, és a kezelt parcellákban nem jelentkezett Fusarium fertőzés, ami megerősítette a laboratóriumi eredményeket.
Miért fontos ez?
Kutatásunk azt bizonyítja, hogy a nanoliposzómás fokhagyma-kivonatok egyszerre képesek:
- közvetlenül gátolni a növényi kórokozó gombák fejlődését,
- aktiválni a növény természetes immunrendszerét,
- fokozni a stressztűrést,
- valamint növelni a növények B1-vitamin tartalmát.
Az eredmények új lehetőséget kínálnak olyan biológiai alapú, környezetbarát növénykondicionáló készítmények fejlesztésére, amelyek csökkenthetik a kémiai növényvédő szerek használatát, miközben hozzájárulnak a fenntartható mezőgazdasághoz.
A teljes tudományos közlemény itt olvasható
A kutatás részletes eredményei az Agronomy nemzetközi, lektorált tudományos folyóiratban jelentek meg.
Cikk címe:
Garlic Extract Nanoformulation Activates Plant Defense Mechanisms and Enhances Resistance against Fusarium Infection (a pontos címet érdemes a publikáció szerint beírni)
Folyóirat: Agronomy 2025, 15(4), 991
A cikk szabadon elérhető itt:
https://www.mdpi.com/2073-4395/15/4/991