הדברה ידידותית של מחלת כשותית הגפן באמצעות אצות מהכינרת

שותפים למחקר: פרופ' איל קורצבאום, בן שחר, דר' ליאור גור

המושג אצה טומן בחובו מגוון רחב של אורגניזמים פוטוסינתטיים שנמצאים בעיקר בסביבה מימית (במים מתוקים או מלוחים), אך קיימים מינים של אצות שמתפתחות בנישות יבשתיות, לבד או בעזרת סימביוזה עם אורגניזמים אחרים. אצות אאוקריוטיות גדולות, כגון חסנית (המוכרת מהים התיכון) נקראות מאקרו-אצות, בעוד שאצות אאוקריוטיות חד-תאיות או רב תאיות מיקרוסקופיות, נקראות מיקרו-אצות. מיקרו-אצות הינן מיקרואורגניזמים הקיימים כמעט בכל מערכת אקולוגית קיימת, ולפיכך התפתחו גם בתנאי עקה ותחרות מול מגוון מיקרו אורגניזמים אחרים כגון חיידקים, וירוסים ופטריות. מסיבה זו, בכדי לשרוד היה עליהם לפתח עמידות ואמצעי הגנה מול אורגניזמים אלה.

עד היום תועדו יותר מ-160 אלף מינים ותת-מינים של מאקרו-אצות ומיקרו-אצות ומקובל להעריך כי קיימים מעל חצי מיליון מינים. מיקרו-אצות הן אורגניזמים שכיחים ומוכרים במערכות אקולוגיות שונות בעולם עם פוטנציאל גבוה להימצאות חומרים פעילים ביולוגית המשמשים כיום בתחומים שונים כגון: מזון, קוסמטיקה, חקלאות, רפואה וכו'. כמו כן למיקרו-אצות יש יכולת לייצר מגוון רחב של חומרים בעלי פעילות אנטי-מיקרוביאלית כנגד חיידקים, פטריות, וירוסים, אנזימים וטפילים שונים. הכנרת מאופיינת כבית גידול למגוון רחב של כ-250 מינים של אצות, ביניהן כאלה שמעולם לא נחקרו בהקשר של חומרים פעילים ביולוגית. הדרישה העולה עם הזמן לצמצם את השימוש בחומרי הדברה כימיים כנגד אורגניזמים פתוגניים מחוללי מחלות בצמחים (פיטופתוגניים), הופעת עמידות פיטופתוגניים לטיפולים הקונבנציונליים והביקוש למוצרי חקלאות אורגנית ברת-קיימא, מעלה את הצורך למצות את הפוטנציאל למציאת חומרים פעילים ביולוגית חדשים ממיקרו-אצות.

במכון שמיר למחקר מתקיים בימים אלה מחקר חדשני בו משתפים פעולה מספר חוקרים מתחומים שונים במטרה לגדל מיקרו-אצות אשר בודדו בישראל ומציאת חומרים בעלי פעילות אנטי-מיקרוביאלית כנגד חיידקים ופטריות מחוללי מחלות בצמחים. המחקר החל כחלק מתוכנית של משרד החקלאות בשיתוף חברת קופיה וחוקרים ממנהל המחקר החקלאי. בעבודתנו, אנו בוחנים לראשונה את היעילות של מיצויי אצות שמקורן בכנרת בהדברת האואומיצט Plasmopara viticola מחולל מחלת כשותית הגפן, הנחשבת כאחת המחלות הקשות בכרמים בארץ ובעולם. תבדידי האצות גודלו בתנאים מבוקרים, התרביות מוצו באמצעות ממסים אורגנים שונים ונבדקו במבחני מעבדה כנגד הכשותית.

שלושה מיצויי אצות גולמיים רוססו על עלי גפן מנותקים בריכוז של 2,000 ppm ולאחר מכן העלים אולחו בכשותית. בעוד שעלי הביקורת אשר רוססו במים בלבד הציגו כיסוי כשותית של 30%, ריסוס המיצויים מתבדידי אצות C1, P1 ו- M1 הציגו אחוזי כיסוי נמוכים יותר של 10%, 8.3% ו 1%, בהתאמה. המשך המחקר התמקד במיצוי מאצת M1 שנמצא כיעיל ביותר. בחינת ריכוזים שונים של מיצוי M1 על גבי דסקיות עלים הראתה אחוזי כיסוי של 0.6%, 16.9% ו- 10.7% בריכוזים של 2,000, 1,500 ו-1,000 ppm בהתאמה, בהשוואה ל 58% בטיפול הביקורת. כלומר, רק ריכוז של 2,000 ppm הפחית את התסמינים ביותר מ-90% ביחס לביקורת. בהמשך, על מנת לבחון את מנגנון הפעולה של המיצוי, נבדקה השפעת המיצוי על שחרור חי-נבגיםZoospores) ) של הכשותית במים ותנועתם. נמצא כי ריכוז של 1,000 ppm מעכב לחלוטין את שחרור הנבגים, וריכוז של 500 ppm מעכב את שחרור הנבגים בכ-66% ביחס לביקורת. בנוסף נמצא כי ריכוז נמוך במיוחד של 10 ppm מספיק על מנת למנוע את תנועתם של הנבגים.

נראה כי מנגנון עיכוב הכשותית קשור לפגיעה ביכולת השחרור והתנועה של נבגים וביכולתם לחדור לצמח. בהמשך בודדו מספר מולקולות פעילות מתוך המיצוי וגם הן נמצאו יעילות כנגד הכשותית על גבי שתילי גפן בחממה. המשך המחקר והפיתוח מתמקדים בשיפור יעילות המיצוי והחומרים במטרה לפתח חומר הדברה מסחרי ידידותי כנגד כשותית הגפן לכרמים בישראל ובעולם. שימוש בחומר הדברה מבוסס אצות יפחית את הרעלים בכרם, את הסיכון לעמידות לחומרי הדברה הכימיים, ואת הנזק לסביבה.

ליצירת קשר:
פרופ' אייל קורצבאום, טלפון: 052-3749111, מייל: ekurzbaum@univ.haifa.ac.il
ד"ר ליאור גור, טלפון: 052-4525368, מייל: liorgur@gri.org.il
בן שחר, טלפון: 054-2556714, מייל: bens@gri.org.il