לא רק תירס: הפטרייה שתוקפת עוד גידולים חקלאיים
מחקר חדש, שנערך במכון המחקר מיגל, מגלה כי הפטרייה הגורמת למחלת הנבילה המאוחרת בתירס איננה תוקפת שדות תירס בלבד, אלא גם גידולים נוספים כמו אבטיח, כותנה ועוד
הפטרייה הפתוגנית Magnaporthiopsis maydis, הגורמת למחלת התירס הקשה ביותר בישראל ובמצרים, אינה תוקפת צמחי תירס בלבד. במחקר שהובילו בשנתיים האחרונות ד"ר אופיר דגני ושלומית דור מהמעבדה למחלות צמחים במכון המחקר מיגל, נתגלה שהפתוגן, גורם המחלה, מתבסס גם בצמחים נוספים, כמו כותנה, אבטיח וזיפן ירוק, המסייעים לשרידותו ולהפצתו. הממצאים מעלים כעת את השאלה באילו מיני צמחים נוספים מתקיים פתוגן זה, מה השפעתו עליהם ואילו השלכות יש לכך על מאמצי ההדברה והמניעה של מחלה זו?
התירס נחשב לגידול השלישי בחשיבותו מבין הדגנים, לאחר החיטה והאורז. הפטרייה Magnaporthiopsis maydis (או בשמה הקודם Harpophora maydis) נודעה עד כה כגורם למחלת הנבילה המאוחרת בתירס, המאופיינת בהתייבשות חמורה של הצמחים בסמוך למועד הקטיף. נזקים קשים של המחלה בגידול זה מדווחים בישראל, מצרים, הודו, ספרד וארצות נוספות. בארץ, בשדות תירס נגועים בכבדות ובזנים רגישים, הנזק לשדה יכול להיות מוחלט. במצרים דווח שבמקרים חמורים 80% מהצמחים חולים, והנזק ליבולים עלול להגיע ל-37%. נזקי המחלה בכלל השדות במצרים נאמדים בכ-15%.
הפטרייה חודרת דרך השורשים לרקמת ההובלה של הצמח, חוסמת את מעבר המים לחלקיו העליונים ומובילה במקרים קשים לתמותת הצמחים ולאובדן משמעותי מאוד של יבולים. אף כי לאחרונה פורסמה שיטת הדברה כימית, אפקטיבית וכלכלית כנגד גורם המחלה, כיום הדרך הנפוצה להתמודדות עם המחלה היא גידול זני תירס עמידים למחלה. יחד עם זאת, הפטרייה מסוגלת לעבור שינויים ולהפוך לאלימה גם כנגד צמחים שגילו בעבר עמידות נגדה. לכן, אומרים החוקרים, מבחני זנים לבחינת הסבילות של זני תירס כנגד המחלה ומבחנים לאיתור זנים חדשים מבוצעים מדי שנה.
הפתוגן מפיץ את עצמו על ידי זרעים ושאריות צמחים נגועים ומסוגל לשרוד בקרקע תקופות ארוכות באמצעות גופי ריבוי עמידים ליובש. הפונדקאים היחידים הידועים של פתוגן זה היו עד כה תירס ותורמוס תרבותי. החשד לנוכחות הפתוגן בצמחים נוספים התעורר כאשר צמחי כותנה שהתייבשו בשדה חקלאי ביבנה, נמצאו נגועים בפתוגן. זיהוי צמחים פונדקאים נוספים העשויים לסייע בשרידות הפתוגן, הינו חיוני למניעת המחלה והתפשטותה לאזורים חדשים.
"המחקר הנוכחי, שבוצע במכון המחקר מיגל, במימון קרן המדען הראשי של משרד החקלאות, התאפשר אודות לפיתוחה בשנים האחרונות של שיטה מולקולרית רגישה המבוססת על Real Time PCR, המאפשרת לגלות נוכחות של DNA של הפטרייה בגוף הצמחים, גם בהבדלי ריכוז של פי מיליון. המחקר שנמשך שנתיים, כלל סקר של 137 צמחים, מגידולי קיץ שונים, שנאספו משדות נגועים בעמק החולה ובמישור החוף (יבנה)", מסביר ד"ר אופיר דגני המשמש גם כמרצה בחוג לביוטכנולוגיה במכללה האקדמית תל-חי.
"בנוסף, כלל המחקר סדרת ניסויים שביצענו בחדר גידול, בתנאים מבוקרים, שבו גידלנו מיני צמחים נבחרים על קרקע נגועה בפתוגן M. maydis. הממצאים אישרו את המצאות ה-DNA של הפטרייה בשורשי כותנה (מזן פימה) ואבטיח (זן מללי) שגדלו בקרקע נגועה, אך לא בצמחי שעורה שגדלו בתנאים זהים. יתר על כן, נוכחות הפתוגן זוהתה גם בצמחי זיפן ירוק (Setaria viridis) שמגודל באופן מסחרי בצפון ישראל אך נפוץ גם בבר. בצמחי אבטיח וכותנה שגדלו על קרקע מאולחת גרם הפתוגן לפגיעה במשקל השורש ובגדילה. מנגד הפתוגן גרם לתסמינים קלים בלבד בזיפן ירוק. הנוכחות הסמויה של הפטרייה בצמחי זיפן ירוק, שנפוץ בבר באירופה ובאסיה וידוע כמין פולש באזורים נוספים, עלולה להיות גורם משמעותי בהפצת המחלה".
ממצאים אלו שפורסמו ב בעיתון המדעי Plants הינם צעד חשוב בלימוד טווח הפונדקאים של הפטרייה M. maydis ובלימוד אורך חייה כאדנופיט - מיקרואורגניזם אורח, החי בגוף מיני צמחים מסוימים ומקיים עמם יחסי תועלת הדדית (סימביוזה). תוצאות מחקר זה ומחקרי ההמשך שיבואו בעקבותיו הינם משמעותיים מאוד. לדברי ד"ר דגני, "עדות ראשונה זו לתפוצה רחבה בהרבה של הפתוגן, ממה שחשבנו, מעלה כעת את השאלה באילו מיני צמחים נוספים הוא נמצא? ואילו יחסי גומלין הוא מקיים עמם? הממצאים שכבר צברנו ואלו שיניבו מחקרי המשך, ישפיעו על בחירת מיני הצמחים שיזרעו בשדות החקלאיים, במהלך מחזור הגידולים. בנוסף, הכרת הפונדקאים של הפתוגן M. maydis חיונית להכנת תכניות למניעת התפשטות המחלה לאזורים חדשים ולהערכת סיכונים, שהינה חלק חשוב בתכנון התנובות החקלאיות הצפויות". המחקר כבר זכה להתעניינות רבה בראשות להגנת הצומח של משרד החקלאות בארה"ב, שהינה מגדל התירס הגדול בעולם, וייכלל בתכנית התגובה והמניעה המעודכנת, שמפרסמת הראשות.
נזקי הפתוגן M. maydis בכותנה ובאבטיח, אינם ידועים. יחד עם זאת מחקר שנערך לאחרונה מראה על יחסי גומלין מרתקים של פטרייה זו עם פטרייה שוכנת קרקע אחרת, Macrophomina phaseoilina, שהינה גורם מחלה במגוון פונדקאים (ובהם תירס וכותנה). בארץ גורמת הפטרייה M. phaseoilina לנזק רב בגידול הכותנה - התייבשות הצמחים בשלבי גידול מאוחרים והפחתת היבול בזנים רגישים (פימה). האילוח המשולב של שני הפתוגנים בצמחי כותנה גרם לעליית בכמות היחסית של ה- DNA של כל אחד מהם, בשורשי נבטים), ובכמות ה- DNA של M. maydis בגבעולים בסוף עונת הגידול. הניסויים בכותנה עוד לא הסתיימו, לפיכך טרם התקבלו תוצאות השפעת הטיפולים השונים על מדדי הצמיחה ועל היבולים.
למאמר המלא:
https://www.mdpi.com/2223-7747/8/8/259
לפנייה לכתב/ת 
