A fuzáriumos megbetegedések napjainkban is a legnagyobb problémát okozzák a kukoricát termesztő gazdáknak. A mag talajba kerülésétől egészen a felhasználásig számíthatunk a kórokozók kedvezőtlen hatásaival: kezdetben csíranövény-pusztulással, később terméscsökkenéssel, majd a betakarított termésben a kórokozók által termelt mikotoxinok okozta jelentős minőségromlással.
A fuzárium a betegséget okozó kórokozó gombafajok gyűjtőszava, melyek mindegyike talaj- és magfertőzést kiváltó kórokozók. Hazánkban a kukoricát több Fusarium faj is károsítja, ezek közül a F. graminearum és a Gibberella fujikuroi fajkomplexbe tartozó F. verticillioides fajok számítottak eddig a legjelentősebbeknek.
2. kép: A normál érzékenységű (Exp3) kukorica hibrid hajtásnövekedése az S70-es F. temperatum izolátum (bal) és a kontroll kezelés (jobb) hatására (2014)
Az elmúlt években (2013-2015) több, a kukoricatermesztés szempontjából fontos régióból (Közép- és Dél-Dunántúl, Észak- és Dél-Alföld) gyűjtöttünk be természetes úton fertőzött cső- és szármintákat. Ezeket a mintákat a megfelelő protokoll szerint fertőtlenítettük, majd különböző táptalajokon egyrészt morfológiai jellemzőik alapján, másrészt DNS-szinten is meghatároztuk a Fusarium fajokat.
Vizsgálataink során – más, hazánkban eddig is megtalálható Fusarium fajokkal együtt – az észak-alföldi (1 izolátum), a dél-dunántúli (4 izolátum) és a közép-dunántúli (3 izolátum) régiókból begyűjtött 2014-es mintáinkban először találtuk meg a F. temperatum fajt Magyarországon. Ezt a gombát új, kukoricát károsító Fusarium fajként egy belga kutatócsoport írta le először 2011-ben. A F. temperatum a Gibberella fujikuroi fajkomplex egyik faja, amely morfológiailag nagyfokú hasonlóságot mutat a F. subglutinans-szal. A F. temperatumnak ivaros alakja is ismert, ami alapján feltételezhető, hogy a természetben ily módon is szaporodik. A F. temperatum törzsek döntő többségéről elmondható, hogy nagy mennyiségben termelnek beauvericin, kis mennyiségben moniliformin mikotoxinokat, ill. a szakirodalmi adatok szerint egyes F. temperatum törzsek fumonizineket (FB1, FB2) is termelnek. Köztudott, hogy az FB1 és FB2 mikotoxinok emberekre és állatokra is nagyon veszélyes, rákkeltő mikotoxinok.
Meghatároztuk a nyolc F. temperatum izolátum fumonizintermelő képességét is. A nyolc vizsgált magyarországi törzs egyikében sem tudtunk az alkalmazott eljárással (folyadékkromatográfia-tömegspektrometria, HPLC-MS) fumonizin FB1 és FB2 toxint kimutatni.
1. kép: F. temperatum fajjal végrehajtott mesterséges (S70 izolátum) fertőzés hatására kialakult tünet a normál érzékenységű (Exp3) kukorica bélszövetén (2017)
A F. temperatum fajjal azonosított szármintáink tünetei a következőek voltak: eldőlt, fekvő kukoricanövények; a növények szárának felületén a Fusarium fajokra jellemző penészkiverődés; a szárat kettévágva tipikus Fusarium tünetek a bélszövetben (1. kép). Ezekből az információkból – illetve a szakirodalmi adatokból – arra következtettünk, hogy ezzel a Fusarium fajjal Magyarországon is, mint kukoricát károsító gombával kell számolnunk, ezért egy talajfertőzéses patogenitási teszttel vizsgáltuk meg feltételezésünket. 10 cm átmérőjű cserepeket tőzeg és homok (50-50%) keverékével töltöttük meg, amelyhez cserepenként 10 g-ot kevertünk a kukoricatörmeléken felszaporított gombatenyészetekből. Minden cserépbe 10 szem kukoricát vetettünk 2 cm mélyen. Háromféle kukorica hibridet használtunk: fuzáriummal szemben érzékeny (Exp1), toleráns (Exp2), ill. normál (Exp3) érzékenységűt. A kísérletet hibridenként három ismétlésben végeztük. Négy F. temperatum törzset (S70, S74, S76, FM27) választottunk a fertőzéshez, míg a kontrollkezelésnél nem végeztünk fertőzést.
1. ábra: A vizsgált genotípusok csírázási aránya a fertőzött kezelésekben a kontrollhoz (100%) viszonyítva (2014)
A tesztben használt minden törzs fertőzte a növényeket. Az érzékeny (Exp1) genotípus csírázását gátolta leginkább a talajfertőzés, a normál ellenállóságú hibridnél kisebb volt a gátló hatás, míg a toleráns kukoricánál nem tapasztaltunk jelentős változást (1. ábra). A gomba izolátumok kukoricára gyakorolt kedvezőtlen hatása magasságcsökkenésben is megnyilvánult (2. kép). Mind a négy F. temperatum izolátum bizonyíthatóan csökkentette a kontrollhoz képest a növénymagasságot (2. ábra), továbbá a vizsgált izolátumok között is voltak statisztikailag igazolható különbségek. Legnagyobb mértékű növénymagasság-csökkenést az FM27 és az S76 izolátumok okoztak (2. ábra).
Eredményeink alapján elmondható, hogy a F. temperatum Magyarország főbb kukoricatermő területein megtalálható, így valószínűsíthető, hogy az egész országban elterjedt. Bár a F. temperatum egyes törzsei bizonyítottan termelik az emberre és állatra egyaránt toxikus és rákkeltő fumonizin mikotoxint, az általunk azonosított izolátumok egyike sem termelte kimutatható mennyiségben ezt a veszélyes anyagot. Minden F. temperatum törzset kivétel nélkül kukoricaszárból mutattuk ki. Mesterséges fertőzéssel igazoltuk, hogy a F. temperatum izolátumok csökkentették a vizsgált hibridek életképességét: csökkent a csírázóképesség és a növénymagasság, melynek közvetett következménye lehet a termésátlag csökkenése is.
2. ábra: A vizsgált hibridek hajtásnövekedése a különböző izolátumokkal végzett fertőzések (KO – fertőzetlen) hatására (2014)
Köszönetnyilvánítás
A kutatás a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 Nemzeti Kiválósági Program című kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg.
Dr. Szőke Csaba, Dr. Spitkó Tamás, Dr. Pintér János, Dr. Árendás Tamás, Tóthné Dr. Zsubori Zsuzsanna, Dr. Móricz M. Ágnes, Dr. Marton L. Csaba
MTA Agrártudományi Kutatóközpont Mezőgazdasági Intézet, Martonvásár
Dr. Záborszky Sándor
PE Georgikon Kar, Növénytermesztéstani és Talajtani Tanszék, Keszthely
Dr. Molnár Orsolya
MTA Agrártudományi Kutatóközpont Növényvédelmi Intézet, Budapest
(Agrofórum Online)
