Mivel nem minden évben fordul elő járvány, ezért a természetes fertőződés felvételezése hasznos, de a genetikai ellenálló képességgel vagy fogékonyság eltéréssel nincs mindig összhangban. A jelenség azzal magyarázható, hogy a hosszan tartó virágzás alatt a gyakran változó környezeti feltételek miatt legfeljebb az egyes érés (virágzás-)csoportokon belül kaphatunk összehasonlítható adatokat, közöttük már alig. További problémát jelent az, hogy a három kórokozó fajnak eltérőek az ökológiai igényei. Egyszerre mind a három (F. graminearum, F. verticillioides és Aspergillus flavus) ritkán fordul elő, inkább egyik vagy másik kerül domináns helyzetbe. A korábbi MKK (cikkünkben a Magyar Kukorica Klub Top20 Fajtakísérleti és Fajtainformációs Rendszeréből származó, vizsgálati megbízással beküldött anyagokra és a vizsgálatokból származó eredményekre használjuk ezt a kifejezést) vizsgálat és más vizsgálati eredmények is rámutattak, hogy a különböző fajokkal szembeni rezisztencia nem feltétlenül esik egybe. Az egyik fajjal szembeni reakcióból nem feltétlenül lehet következtetni a többire, ezért a kizárólag természetes fertőződés felvételezése téves információt adhat a rezisztencia értékelésére, és ami még fontosabb, a takarmánybiztonsági kockázatok megítélésére.

Már többször találkoztunk a rezisztencia értelmezésével. Gyakori felfogás nemesítőknél is, de szakembereknél is, hogy rezisztenciának csak a teljesen ellenálló, azaz immunis növényfajtát vagy hibridet tartják. Vannak ugyan olyan kórokozók (pl. rozsda, lisztharmat, stb.), amelyekkel szemben, van ilyen típusú igen/nem ellenállóság, de még ezeknél is ritkán fordul elő. A monogénes rezisztenciagének többsége megenged akár közepes fogékonyságot is. Mivel a toxikus kórokozó fajok nem tartoznak a specifikus rezisztenciagénekkel rendelkező csoportba, és a rezisztenciagének (QTL-ek) hatása mérsékelt, számos gén összhatása adja a rezisztenciát, nem véletlen, hogy immunitást eddig még senki sem talált. Ennek ellenére a szakirodalom az ellenállóság különbségeket, vagy a másik oldalról nézve fogékonyság különbségeket genetikailag meghatározott tulajdonságoknak tartja, amelyek mögött természetesen rezisztenciagének vannak. Számos betegség tekintetében azonban csak QTL-elről beszélhetünk (mennyiségi tulajdonságot örökítő lókusz), amelyekből számos is lehet. Azaz, a megállapított mérsékelt vagy annál nagyobb fokú ellenállóság igen gyakran poligénikus, számos kishatású gén (QTL) együttes hatásának eredményeképpen. Vagyis, annak ellenére, hogy takarmánybiztonság szempontjából kockázatmentes hibridről jelenleg nem tudunk, nagy valószínűséggel nem is lesz ilyen a belátható jövőben, ezért az első és legfontosabb lépés a rendelkezésre álló hibridek ellenállóságának elemzése és az ellenállóbbak előnyben részesítése.

Természetesen, a felvételezett fertőzöttségi értékek évről évre változnak. Az közösen elfogadott gyakorlat, hogy a termőképességi kísérletek esetében nem vonunk le termőképességre következtetéseket egy év adataiból, még akkor sem, ha több termőhelyen történik a vizsgálat. Hasonló a helyzet a kórtani vizsgálatokkal is. Bár a rezisztencia különbségeket a fertőzöttségi értékekből számoljuk, de csak akkor állapítunk meg a fertőzöttségi eltérésekből rezisztenciakülönbséget, ha az több év átlagában is igazolható egy adott fajtára vagy hibridre nézve. A pontosság növelése a használt izolátumok számának növelésével is lehetséges. Ez a megoldás még mindig gazdaságosabb és pontosabb, mint több termőhelyen hasonló jellegű kísérleteket elvégezni. A több izolátumos kísérletek esetében is csak egyéves kísérletekről van szó, ezért ezeket is úgy kell értékelni, mint bármely más egyéves adatot.

Magyarországon a kukoricát károsító Fusarium fajokról már régóta vannak adatok, igaz, korlátozott számban. Mivel a kukoricát a legegészségesebb növénynek tartották (nem egészen ok nélkül), a toxikus betegségek kutatása messze elmaradt a búzáé mögött, és csak a toxin határértékek bevezetése fordította a figyelmet nagyobb mértékben e kórokozócsoport felé.

A korábbi kísérleti tapasztalatok és irodalmi tanulmányok alapján alakult ki az az elgondolás, hogy a Magyar Kukorica Klub Egyesület (cikkünkben: MKK) közreműködésével kezdjünk ellenállósági vizsgálatokat a három legfontosabb kórokozó fajjal szemben, köztermesztésben lévő kukorica hibridek bevonásával.

A kísérletet a GK Kiszombori telepén folytattuk le. A kiválasztott terület alagcsövezett, ezért annak ellenére, hogy talaja magas agyagtartalmú, nehezen felmelegedő, jó vízgazdálkodású, az esetleges nagyobb csapadékmennyiség gyorsan elszivárog. A terület öntözésre is be van rendezve, így az esetleges csapadékhiány pótolható.

2014-ben a vetés április 29-én történt. A sorok növényállományának kiegyenlítettsége az esetek nagyobb részében megfelelő volt, így a fertőzéseket megfelelően fejlett és egyenletes fejlettségű növényanyagon tudtuk elvégezni.

A fertőzési sorban 24 hibridet vizsgáltunk. A vetőmagok kódszámmal jelölve érkeztek be, így nem volt közvetlen ismeretünk azok származásáról. A kísérletet véletlen blokk elrendezésben állítottuk be három ismétlésben. A parcellák 4.5 m hosszúak voltak, és nyolc sorból álltak. Egy sort 18-20 növény alkotott. A fertőzésre használt gombafajok és izolátumaik a következők voltak:

Míg az első két fajból 2-2, az A. flavus-ból három izolátum hatását vizsgáltuk. Ennek magyarázata, hogy a faj alacsony fertőzőképességű, s nehéz olyan súlyú fertőződést előidézni, mint az agresszív F. graminearum, vagy F. culmorum izolátummal.

A fertőző anyag előállítása minden kórokozónál a fogvájós eljárás módosított változatával történt (Young 1943, Mesterházy 1982).  Legújabb, most zárult pályázati munkánk értékelése szerint a bibecsatornás inokuláció csak nagyon enyhe fertőzést okozott, a genotípusok differenciálására a négy évből egyben sem volt alkalmas.

Bár az irodalom a fertőzés időpontját az 50 %-os virágzás után 10-14 nappal javasolja, a módszertani tapasztalatok alapján ezt az időpontot előrehoztuk a 6. nap környékére, mivel ez az időpont nagyobb fertőzöttséget eredményezett. Ezt szokták egyébként a bibecsatornás módszernél is alkalmazni. Erre azért is szükség volt, mert mind a F. verticillioides, mind az A. flavus gyenge kórokozók, a F. graminearum-mal összehasonlítható súlyosságú tüneteket leginkább rovarrágás után lehet tapasztalni. Esetünkben, 2014-ben a két hektáros tenyészkertben ilyen cső mindössze néhány akadt.

Mivel a soron belül is előfordult egyenetlen virágzás, ezért az inokulációnál csak a megfelelő csöveket kezeltük. Ezért a soronként kezelt csövek száma változó volt, de 10-12 csövet néhány sor kivételével sikerült fertőznünk. Kizárólag első csöveket inokuláltunk. Az aratásnál azonban felfigyeltünk arra, hogy számos másodcső az első csőnél lényegesen fertőzöttebb volt. Úgy tűnik, erre a jelenségre a jövőben sokkal nagyobb gondot kell fordítani. (Szieberth Dénes szóbeli közlése szerint a szántóföldeken hasonló tapasztalatokat szereztek.)

A kísérlet aratására október elején került sor. Bírálat és szemléltetés céljából a fertőzött csöveket törtük le és helyeztük a sorok elé. A csöveket egyenként értékeltük az adott gombafajra a fogvájó körül kialakult fertőzési felület nagyságában. A fertőzés mértékét százalékban fejeztük ki. Mivel a szemek száma egy csövön átlagosan 600-700 körül alakul, ezért 6-7 fertőzött szemet tekintettünk 1 %-osnak. Abban az esetben, ha csak 1-2 fertőzött szemet találtunk, ami a F. verticillioidesnél és az A. flavusnál gyakran előfordult, azokat 0.1, 0.2, stb. tört számmal értékeltük. Ha a 15 csőből csak 4-5 ilyen cső volt, az magyarázza a tizedszázalékos átlagos fertőzöttségeket. Ezen túl minden csövön felvételeztük a fogvájó környékétől távolabbi, független fertőzéseket is, ugyancsak százalékban, és minden csőnél megjegyeztük külön az A. flavus fertőzést is. A jelzés nélküliek mind Fusarium eredetűek voltak. Erre a fokozottabb pontosságú felvételezésre azért van szükség, mert csövenként 1-2 észlelt Aspergillus-szal fertőzött szem már elegendő lehet ahhoz, hogy határérték feletti aflatoxin szennyezettséget lehessen kimutatni. Bár a rovarfertőzött csöveket is felvételeztük, ezeket az értékelésből kihagytuk, mert a rezisztenciaszint mérésére ezek nem alkalmasak. Mértékük egyébként alacsony volt, mindössze 80 csövet találtunk a több mint 15000 fertőzött csőből, ami nem mondható magas aránynak (fél százalék).

A 2013-as kísérletek (nem csak az MKK) Aspergillus adatait is úgy vételeztük fel, hogy a fogvájó körül kialakult fertőzést tekintettük mesterségesnek, a csövön lévő további fertőzöttséget, ha volt, természetes eredetű befertőződésnek tartottuk, amelyeket független, bibe általi közvetítés eredményeként vettünk számba. A több ezer kontrol csőnél azonban, néhány kivételtől eltekintve, a sokközpontú fertőzést nem találtuk meg ott sem, ahol a fertőzött csöveknél akár 10-15 függetlennek látszó fertőződés következett be. A fentiek miatt azt kellett feltételezni, hogy a csövön a fertőződés úgy is tovább terjedhet, hogy a fogvájó körüli szemek mellett akár 6-8 szem távolságban beteg szemeket nem tapasztaltunk. A sorok között azonban nem egy esetben felfedeztük az Aspergillus zöld spóratömegét, annak ellenére, hogy a szemek épek voltak. Vagyis, a csutka közelében, a szemek között is terjedhet a gomba. A jelenségre korábban nem figyeltünk fel, és irodalmi adatot sem találtunk róla. Éppen ezért, bár a felvételezés módja változatlan, az összes Aspergillus borítottságot is megadjuk, és elemezzük. Van elgondolásunk arra, hogy hogyan lehet ezt a kérdést egyértelműen tisztázni, de a további vizsgálódás külön forrást igényel. Ettől függetlenül, a tanulságokat mind a rezisztenciavizsgálatokban, mind a nemesítésben le kell vonni. Hozzáteszem, ez a jelenség nem csak itt jelentkezik, hanem a F. verticillioides fertőzések esetében is. Vagyis, a két problémának közös eleme is lehet.

A kísérlet eredményeinek megtekintéséhez kattintson IDE.

Készült a Magyar Kukorica Klub Egyesület megbízásából.

Szerzők:
Mesterházy Ákos, Toldiné Tóth Éva, Szabó Balázs, Kovács Nándor, Varga Mónika, Tóth Beáta, Szieberth Dénes