Áttörés a kukoricabogár elleni rezisztencia - nemesítésben

A kukoricabogár európai megjelenésének bizonyítékai 1992-ben láttak napvilágot. Valószínûleg a 80-as évek végén az akkori Jugoszlávia fõvárosának környékére (belgrádi reptér) hurcolták be az elsõ egyedeket, melyek „kihasználva” a régióban éppen akkor kaotikussá váló politikai helyzetet és annak következményét (balkáni háború), akadálytalanul terjedhettek el. Ma már bizonyított tény, hogy ezen kívül még legalább két helyszínre történt közvetlen behurcolás a tengerentúlról. 2003-ban Észak-Olaszország Lombardia tartománya, 2004-ben pedig Párizs környéke lett az elsõdleges fertõzés újabb helyszíne, ezt követõen számos másodlagos – az elsõdleges fertõzési helyszínekrõl kiinduló - betelepülésrõl számol be a szakirodalom. Napjainkban valamennyi közép- és nyugat-európai országban megtalálták a károsító egyedeit és/vagy nagyobb populációit.

 

Az Egyesült Államokban a nyugati kukoricabogár (az északi, a déli és a mexikói változattal együtt) az 50-es évek közepe óta számít a legveszélyesebb kukorica kártevõnek, a kártétele által közvetlenül és a szükséges védekezések többletköltségeként közvetetten okozott kár nagysága éves szinten már meghaladja az 1,3 milliárd dollárt. Kezdetben a védekezés legegyszerûbb és környezetkímélõ módja a vetésváltás volt. 1987-ben érkeztek az elsõ jelzések arról, hogy „problémák” merültek fel, 1995-ben pedig katasztrofális kártétel következett be a vetésváltás ellenére. Az erõs szelekciós nyomás hatására (a vetésforgó több, mint 85%-án egyetlen faj, a szója szerepelt) ugyanis olyan nõi egyedek szelektálódtak ki, melyek képesek voltak tojásaikat a forgóban is elhelyezni, így egyes populációk rezisztenssé váltak a vetésváltással szemben. Európában hasonlóan erõs szelekciós nyomás azon területeken állhat fenn, ahol a vetésváltás eszközét – a kukorica kiemelkedõen magas jövedelmezõsége miatt – a lehetõ legminimálisabb mértékben, a legszûkebb forgó alkalmazásával valósítják meg.

A károsítóval szembeni kémiai védekezés több módszere ismert és a gyakorlat is széles körben alkalmaz ilyen hatóanyagokat csávázószerként, talajfertõtlenítõ granulátumként a lárvák ellen ill. állománykezelésben a kifejlett imágók ellen. A rendelkezésre álló szerek palettája azonban meglehetõsen szûkös, így itt is fenyeget a kialakuló rezisztencia veszélye, mint ahogyan az már meg is történt az Egyesült Államokban az állománykezelésre használt egyes hatóanyagokkal szemben. Továbbá a védekezésnek ezen módja jellegébõl adódóan nem tud megfelelni a növényvédõ szerek által kifejtett környezeti terhelés csökkentése törekvéseknek.

A kukorica monokultúrában történõ termesztése esetén az ismert rovarölõ szeres védekezési módszerek mellett tulajdonképpen csak toleráns és rezisztens hibridekkel tartható fenn a termesztés magas szintû jövedelmezõsége. Toleráns hibridekrõl akkor beszélhetünk, ha a lárvakártétel hatását a növények fokozott gyökérképzéssel, ill. –növekedéssel próbálják meg ellensúlyozni. A termelõ szemszögébõl nézve ez nem teljesen kielégítõ megoldás, hiszen a pótlólagos biomassza-növekedés a talajban következik be, ez nem betakarítható produktum, így a terméscsökkenés sem kerülhetõ el.

Az Egyesült Államokban néhány éve már elérhetõek géntechnológiai eszközök segítségével elõállított rezisztens hibridek (pl. Yieldguard RW, Herculex RW), melyek olyan méreganyagot (Cry3Bb1) termelnek, mely védetté teszik a növényeket a lárvakártétellel szemben. A transzgénikus hibridek tartós sikerének „gyenge pontja” lehet az a körülmény, hogy a beépített rezisztencia tulajdonság általában monogénikus jellegû. Azaz egyetlenegy gén biztosítja a kívánt tulajdonságot, így a kártevõ viszonylag egyszerûen és gyorsan alkalmazkodhat a megváltozott körülményekhez, ellenálló egyedek kialakulásának nagy a valószínûsége. A transzgénikus rezisztencia fenntartása ezért folyamatos és konzekvens rezisztencia-mendzsmentet igényel. Mivel az eddigi géntechnológiai eredmények gyakorlati alkalmazása Európában a kialakult társadalompolitikai helyzet miatt meglehetõsen nehézkes, így valójában a „legelegánsabb” megoldás az lehetne, ha a nemesítés hagyományos eszközeivel sikerülne rezisztens vonalakat és hibrideket elõállítani. A természetes alapú rezisztencia jellemzõen poligénikus, több gén által meghatározott tulajdonság, így a kártevõ sem tud olyan hatékonyan és gyorsan alkalmazkodni hozzá, mint a transzgénikus hibridek esetében. További elõnye ezen hibrideknek, hogy nincs olyan típusú biomassza-veszteség, mint amilyenre a toleráns hibridek esetében utaltunk.

A kukoricabogár európai megjelenésével egyidõben, a 90-es évek elején indította el rezisztencia nemesítési programját az SWS. Az USA-ban mûködõ partnercéggel (FAR, Minnesota) közösen sikerült mexikói egzotikus forrásokból rezisztenciagéneket összegyûjteni és ezeket az SWS elit vonalaiba keresztezni. Mexikóban, a kukorica õshazájában a kukoricabogár nem volt képes tartósan gazdasági károkat okozni, holott évszázadok óta folyik a kukoricatermesztés, napjainkban már több, mint 9 millió hektáron. Nyilvánvaló, hogy a mexikói fajtákban rendelkezésre állnak azok a rezisztencia tulajdonságok, melyek a rovar gazdasági károkozását megakadályozzák. Az SWS rezisztencia nemesítési programjának a célja, hogy az európai termesztés viszonyainak megfelelõ, természetes rezisztenciát mutató törzseket hozzanak létre. A vonalakat természetes és mesterséges fertõzési viszonyok között vizsgálták rezisztencia és egyéb agronómiai tulajdonságaik tekintetében az Egyesült Államokban és az SWS argentín nemesítõ állomásán. 2002 óta Magyarország déli területein, nagyszámú kísérlet beállításával végezték a rezisztens vonalak vizsgálatát. Az elsõ rezisztens hibrid, melynek vizsgálatára 2005-ben került sor a nem rezisztens hibrid 90%-os megdõlésével szemben 10% alatti megdõlést mutatott.

A szelekciós munkákkal párhuzamosan folyt a rezisztens vonalak és hibridek agronómiai tulajdonságainak javítása. Csak a legújabb nemesítési technikák (dihaploid-technológia) alkalmazása tette lehetõvé, hogy napjainkra már számos rezisztens hibrid vizsgálatáról tudunk beszámolni. Széles körû kísérletek kiértékelése – mind a gyökérkártétel mind pedig az abból fakadó növénydõlés tekintetében – bizonyítja, hogy számos szülõi vonal a legkritikusabb fertõzési nyomás esetén is megfelelõ rezisztenciával rendelkezik. Annak érdekében, hogy a hibridek megfelelõ ellenállást tanúsítsanak, szükséges, hogy mindkét szülõ rezisztens legyen.

A kitartó fejlesztési munka eredményeként a SUM 2068 (tervezett neve: SUNRISE) lesz világszerte az elsõ olyan természetes rezisztenciával rendelkezõ hibrid, mely 2008-ban Magyarországon megkezdi hivatalos fajtakísérleteit. A SUM 2068-as hibrid esetén több gén biztosítja az ún. horizontális rezisztenciát, ami biztosítja a rezisztencia-tulajdonság nagyfokú stabilitását.

A kukoricabogár szélsõséges körülmények között akár teljes terméskiesést is okozhat, a kártevõ mindamellett rendkívüli alkalmazkodóképességgel rendelkezik a legkülönbözõbb termesztési is idõjárási körülmények között is. Ezért elengedhetetlen a hosszú távon is mûködõképes védekezési stratégiák kialakítása. A vetésváltás alkalmazása, talajfertõtlenítõk, ill. csávázószerek felhasználása napjainkban egyre szélesebb körben terjednek a fertõzött területeken. Az USA-ban ezeken kívül elterjedtek a transzgénikus hibridek is. A SUM 2068 (SUNRISE) hibriddel elõször fog rendelkezésre állni olyan hagyományos nemesítésû kukoricabogár rezisztens kukorica, mellyel tovább bõvül a Diabrotica elleni küzdelem eszköztára. A rendelkezésre álló rezisztens vonalak felhasználásával évente mintegy 1000 kísérleti hibrid vizsgálatára nyílik lehetõség, így az elkövetkezendõ években további, a hazai termesztési viszonyokra adaptált rezisztens hibridek bejelentése várható. Számos növénykultúra esetében mindennapos gyakorlat a rezisztens fajták alkalmazása, a jövõben ez a kukorica esetében is igaz lesz.

Nagyon sokan vannak, akik kukoricát ajánlanak és számtalan sok az új fajta is, de csak nagyon kevés az igazi innováció. Kukoricanemesítõinknek valóban sikerült természetes rezisztenciát találni a kukoricabogár fenyegetése ellen. Ez egy olyan innováció, ami semmi esetre sem a vállalati méret vagy a tõkeerõsség kérdése, hanem konkrét jövõkép , célzott befektetések, valamint magasan képzett munkatársak kitartó munkájának eredménye, természetesen egy csipetnyi szerencsével is megfûszerezve.

Blum Zoltán

Saaten-Union Hungária Kft.