מחקר חדש מדגיש את הפוטנציאל של שמן אתרי ורדים (REO) כחלופה טבעית ויעילה לחומרי הדברה כימיים בהגנה על צמחי העגבניות מפני מזיקים. מפגין יתרונות כפולים, REO מפחית את נזקי המזיקים ומקדם משיכת טורפים ללא תופעות לוואי מזיקות, ומציע פתרון בר קיימא לשיטות חקלאות אורגניות.
חוקרים גילו ששמן אתרי ורדים ממריץ גנים הגנה בעגבניות ומושך טורפים של אוכלי עשב, ובכך מגן על הצמחים.
שמנים אתריים שמקורם בצמחים (EOs) מוצאים יישומים בתעשיות שונות, כגון דטרגנטים, קוסמטיקה, פרמקולוגיה ותוספי מזון. יתר על כן, ל-EOs יש פרופיל בטיחות יוצא דופן, והפעילויות הביולוגיות הרבות שלהם מועילות רבות לבריאות האדם. מעבר ליתרונות אלו, נמצא כי EOs גם תגובות לא חוקיות דוחות חרקים על ידי גרימת השפעות נוירוטוקסיות.
טרפנואידים נמצאים בשפע ב-EOs של צמחים וזכו לתשומת לב נרחבת מכיוון שהם יכולים לווסת את תגובות ההגנה של הצמח על ידי ויסות הביטוי של גנים הגנה. לדוגמה, צמחי סויה וקומאטסונה, כאשר הם גדלים ליד נענע, חווים שיפור משמעותי בתכונות ההגנה והופכים עמידים בפני אוכלי עשב. תופעה זו מתרחשת באמצעות תהליך המכונה "האזנה", שבו משתחררות תרכובות נדיפות מצמח הנענע. תרכובות נדיפות אלו מעוררות הפעלה של גנים הגנה, מגנים מפני איומים פוטנציאליים של אוכלי עשב.
מחפש חלופות לחומרי הדברה כימיים
כיום, יישום חומרי הדברה כימיים היא שיטת הבחירה להגנת הצומח, אך הנזק שהם גורמים לסביבה ולמערכות האקולוגיות, לצד הצורך בהגברת תפוקת המזון, מדגיש את הצורך בחלופות בטוחות יותר. לפיכך, יש צורך דחוף בחקירה של פוטנציאלים להגנת המפעל. בהקשר זה, הזמינות של EOs הופכת אותם למועמדים אטרקטיביים כמפעילי הגנה ידידותיים לסביבה. עם זאת, חסרות מספיק דוגמאות מוכחות כדי לענות על הביקוש.
כדי לתת מענה לכך, צוות מחקר בראשות פרופסור Gen-ichiro Arimura מהמחלקה למדע וטכנולוגיה ביולוגית באוניברסיטת טוקיו למדע (TUS) העריך את היעילות של 11 EOs בהפעלת תגובות הגנת עגבניות. "חומרי ריח המשמשים כבשמים למטרות שונות מכילים רכיבי ריח, אשר עשויים להיות בעלי יכולת לפעול כמו תרכובות נדיפות בהענקת עמידות למזיקים. מטרתנו הייתה לחקור את ההשפעות של EOs אלה על עמידותם של צמחים למזיקי חרקים", אומר פרופ' Arimura. ממצאי הצוות פורסמו לאחרונה ב- כתב עת לכימיה חקלאית ומזון.
חוקרים ב-TUS גילו ששמן אתרי ורדים (REO) מפעיל גנים להגנה מפני מזיקים של עגבניות ומושך טורפים אוכלי עשב. לכן, REO יכול לשמש כחומר הדברה ידידותי לסביבה בחקלאות אורגנית. קרדיט: Gen-ichiro Arimura מאוניברסיטת טוקיו למדע (TUS), יפן
הצוות סקר את ההשפעות של EOs מועשרים בטרפנואידים על צמחי עגבניות. הם הניחו תמיסות מדוללות באתנול של 11 EOs שונים על אדמת צמחי עגבניות בעציצים, ביצעו ניתוחים מולקולריים כדי לחקור את ביטוי הגנים בתוך רקמת העלים, וראו שורד EO (REO) מעלה את רמות התעתיק של PIR1 ו- PIN2, הגנים המעורבים בהגנת הצמח. בנוסף, צמחי עגבניות שטופלו ב-REO הפגינו נזק מופחת לעלים שנגרם על ידי ה-Spodoptera litura (עש מִין) זחלים ו-Tetranychus urticae (מזיק קרדית).
יתר על כן, כדי לבחון את האפשרות ליישום רחב יותר, החוקרים ערכו ניסוי שטח למדידת פעילות REO בתנאי שטח. הם הבחינו בירידה של 45.5% בנזק למזיקי עגבניות בהשוואה לתמיסת הבקרה. החוקרים מאמינים ש-REO יכול לשמש כחלופה בת קיימא לחומרי הדברה בעונות החורף והאביב, כאשר ההדבקה במזיקים פחות חמורה ועלולה להפחית את השימוש בחומרי הדברה בכמעט 50% במהלך הקיץ.
פונקציה כפולה של שמן אתרי ורד
בהסבירו את ממצאי המחקר, אומר פרופ' ארימורה, "REO עשיר ב-β-citronellol, דוחה חרקים מוכר, המשפר את היעילות של REO. בשל כך, הנזק שנגרם על ידי זחלי העש והקרדיות צומצם באופן משמעותי, מה שאישר את REO כממריץ ביולוגי יעיל. הממצאים גם הראו שריכוז נמוך של REO לא דחה את T. urticae אלא משך את Phytoseiulus persimilis, טורף של קרדית העכביש הללו, ובכך הפגין פונקציה כפולה של REO.
בסך הכל, המחקר מדגיש את התפקיד של EO מועשר ב-β-citronellol בהפעלת גנים הגנה בעלי עגבניות. בנוסף, הוא מספק ראיות לכך ש-REO הוא ביולוגי יעיל לשיפור ההגנה של הצמח מפני מזיקים, וזה גם בטוח מכיוון שהוא אינו מוביל לרעילות פיטו או משאיר מאחור שאריות רעילות כלשהן. "המחקר שלנו מציע גישה מעשית לקידום ייצור עגבניות אורגניות המעודדת שיטות ידידותיות לסביבה ובקיימות. מחקר זה עשוי לפתוח דלתות למערכות חקלאות אורגניות חדשות. שחר של חומרי הדברה ידידותיים לסביבה וטבעיים בפתח", מסכם פרופ' ארימורה.
המחקר מומן על ידי החברה היפנית לקידום המדע.
