Ahogy az emberek háziasították a növényeket, megmentettek bizonyos magokat, hogy a kívánt tulajdonságok alapján a következő vegetációs időszakban elültessék. A betegségekre való fogékonyság ezen a háziasítás felé vezető úton bukkant fel, de a vadon élő növényfajták képesek voltak leküzdeni ezeket a kórokozókat. Manapság a legtöbb termesztett burgonyafajta fogékony a lágy rothadásra és a fekete lábszárbetegségre, amelyet Pektobaktérium fajok – de küzdenek a kórokozók elleni küzdelemért, mint vad őseik. A specifikus rezisztencia gének jelenleg nem ismertek, feltételezik Pektobaktérium mint a globális burgonyatermelés és az élelmezésbiztonság egyik fő veszélye.
A fenyegetés leküzdése érdekében Janak Joshi és munkatársai a Colorado Állami Egyetemről nemrégiben tanulmányt készítettek, amelyet Molekuláris növény-mikrobiális kölcsönhatások (MPMI), vizsgálja, mennyire vad burgonya Dél-Amerikából (Solanum chacoense M6) elviseli ezeket Pektobaktérium- betegségeket okozott.
Egy korábbi tanulmányukban felfedték, hogy a vadon élő burgonya metabolitoknak nevezett molekulákat termel, amelyek csökkentik a betegség virulenciáját azáltal, hogy megszakítják a baktériumok kommunikációs rendszerét és leállítják a lebomlási képességüket. növényi sejtfalak. A szerzők legújabb kutatásában a vadon élő és a házi burgonya fehérjeprofilját hasonlították össze, és felfedeztek egy második molekulakészletet – az úgynevezett proteázgátlókat –, amelyek szintén megakadályozzák a bakteriális rosszindulatú daganatokat.
Ez az izgalmas felfedezés arra késztette a kutatókat, hogy több proteázgátló gén DNS-ét klónozzák, és megtisztítsák az általuk kódolt fehérjéket. A fehérjék baktériumokra gyakorolt hatásának tesztelése során Joshi és munkatársai azt találták, hogy ezek a fehérjék megváltoztatják a baktériumok alakját és furcsa módon összetapadnak, gátolják a növényi sejteket lebontó képességüket, és még mozgékonyságukat is.
A szerzők kutatásaikkal a következő generáció kinevelését tűzték ki célul burgonyafajták amely tartósan és függetlenül ellenáll a kórokozóknak, csökkentve a rothadási hulladékot és a vegyszerpermetezést. A levelező szerző, Adam Heuberger megjegyzi: „A mi megállapításunk az második rezisztencia mechanizmus, amelyet ennél a növényfajnál figyelünk meg, S. chacoense. Ez alátámasztja azt az elképzelést, hogy vad növényfajok több ellenállástényezővel vagy saját „piramisukkal” együtt fejlődtek ki, amelyek átültethetők élelmiszer- és dísznövényiparunkba.”
A védekezési tulajdonságok egy csoportja tartósnak tekinthető, mert rontja a baktériumok azon képességét, hogy legyőzzék ezt az ellenállást. „Lehet, hogy úgy fejlődnek, hogy kikerüljenek egy molekulát, de egy másik fejbe vágja őket” – jegyzi meg Heuberger.
Az ebben a tanulmányban azonosított proteáz-inhibitorok hosszú távon előnyösek lehetnek a burgonya-nemesítési programokban, és potenciálisan sokkal azonnalibb hatást fejthetnek ki, mint a védelemre használt tisztított fehérjék. növények a terepen – remélhetőleg csattanva Pektobaktérium a fejében még évekig.