A szőlővel együtt élő gombák

„Kutatócsoportunk a talaj és növényi mikrobiom közötti kapcsolatot vizsgálja, illetve hogy ezt a kapcsolatot hogyan befolyásolják a környezeti tényezők. … A csoport egyik fő célkitűzése kifejezetten a mikrobák szőlőtermesztésre gyakorolt hatásának vizsgálata.” – mondta dr. Geml József, biológus, a Környezeti Mikrobiom Kutatócsoportot alapítója.

A szőlőtermesztés sikerét, mint minden más kultúrnövény termelésének eredményességét is, számos tényező határozza meg. A fajta, az éghajlat és a termesztésmód mellett talán a legfontosabb faktor a talaj minősége. Ezt jól tudja minden agrár szakember, de az már korántsem ennyire köztudott, hogy a talajban nemcsak az élettelen tényezők fontosak, hanem legalább ekkora jelentőségük van a talajlakó mikrobáknak, főként a gombáknak, de a baktériumoknak és a vírusoknak is.

Dr. Geml József és az Eszterházy Károly Egyetemen alapított Lendület-kutatócsoportja pontosan e talajlakó mikroorganizmusok és a szőlő viszonyát tanulmányozza, hogy megérthessük, tevékenységük hogyan befolyásolja a növény jóllétét, és ezen keresztül a bor minőségét.

A növények és a talajlakó gombák kapcsolata rendkívül szerteágazó

A gombafajok egy része segíti a növényt, például részt vesz a növények gyökereivel szimbiotikus kapcsolatot alkotó mikorrhizák létrejöttében, viszont rengeteg a gombák között a növényi kórokozó is. A kutatócsoport a szőlőültetvények talajában és a szőlőnövényekben előforduló gombaközösségeket térképezi fel több borvidékre kiterjedően.

„A növénytermesztés szempontjából a kórokozók mellett a hasznos gombák jelentősége hasonlóan nagy. Például a mikorrhizás gombák segítik a növényt a víz és a tápanyagok felvételében, és enyhítik a növényekre nehezedő szárazságstresszt azáltal, hogy könnyebbé teszik a gyökerek számára a víz felvételét” – mondta el a kutató.

A Kutatócsoport munkája egy évvel ezelőtt indult

Az első cél az volt, hogy a különböző talajtípusokon termesztett szőlőfajták és a talajmikrobák kapcsolatát feltérképezzék. A borászatban jól ismert jelenség, hogy a dűlő talaja befolyásolja a termelt bor minőségét. E hatás egy része a talaj ásványi összetételének tulajdonítható, más részét a mikroklíma határozza meg. Ugyanakkor a fennmaradó rész az élőhelyen specifikusan előforduló mikrobák tevékenységét tükrözi.

A négyéves pályázati időtartam első évében már két nagy mintavételi forduló lezajlott. Minden esetben a tokaji és az egri borvidéken is több dűlőn gyűjtöttek mintákat, eltérő élőhelyeken, eltérő szőlőfajtákból. Gyűjtöttek mintát tünetmentes (tehát ránézésre egészséges) és a tőkeelhalás tüneteit mutató növényegyedekből is. Mindez azért lesz fontos, mert a közeljövőben meg fogják vizsgálni, hogy az egészséges és a beteg szőlők esetében milyen eltérések tapasztalhatók a mikrobiom-összetételben.

„A növények, közelebbről a szőlők ellenálló képessége részben a genetikai adottságaiktól függ, bizonyos fajták rezisztensebbek a gombás fertőzésekkel szemben, mint mások. Emellett azonban a növény általános egészségi állapota is alapvetően meghatározza azt, hogy a patogén mikrobák milyen súlyos problémát képesek benne okozni. Azok a növények, amelyek stresszeltek, például szárazság vagy tápanyaghiány sújtja őket, fogékonyabbak a betegségekre” – magyarázta Geml József.

Mi az alapvető különbség az egészséges és a beteg növények mikrobiomja között?

A kutatócsoport az idén egy szárazságstressz-projektet is beindított, azt is vizsgálni fogja, hogy mely mikroorganizmusok segíthetnek a kórokozók elleni védekezésben. Elképzelhető, hogy a talajban élő, úgymond, barátságos mikrobák közvetlenül a patogének ellen veszik fel a harcot, de az is lehetséges, hogy a növény élettani folyamatait változtatják meg úgy (szinte felvértezik ellene), hogy nagyobb eséllyel állhasson ellen a fertőzésnek.

Geml József

Tudományos karrierje jó részét – két évtizedet – külföldön töltötte. Az egri gimnázium és a Gödöllői Agrártudományi Egyetem elvégzése után a Pennsylvaniai Egyetemen szerzett doktorátust. Később dolgozott Alaszkában, ahol a sarkköri élővilágot tanulmányozta, majd tíz évig volt adjunktus a hollandiai Leideni Egyetemen. Eközben személyes dél-amerikai kapcsolatainak köszönhetően sokat kutatott Dél- és Közép-Amerikában, Délkelet-Ázsiában, valamint Afrika déli országaiban.

A biológus egész pályafutása során a kevéssé ismert gombafajokat tanulmányozta, amihez a legmodernebb DNS-szekvenáló és bioinformatikai módszereket vetette be. Még egy csiperkefajt is elneveztek róla, az Agaricus gemliit. Majd az Eszterházy Károly Egyetemen helyezkedett el, és a Lendület-pályázat segítségével tavaly alapíthatta meg a Környezeti Mikrobiom Kutatócsoportot. Egerben végzett kutatómunkája fókuszában a szőlőtermelésben szerepet játszó talajlakó mikrobaközösségeket találjuk.

Forrás: MTA Kommunikációs Főosztály
Fotó: Barna Ferenc