פירות, פטריות ומלחמות

כולנו כבר היינו במצב הזה: הולכים לחנות, קונים מנגו, אבוקדו או עגבנייה; הם קצת קשים, אבל לא נורא. הבעיה היא, שבדיוק כשהפרי מתרכך ומבשיל, הוא גם מפתח רקבונות, המתבטאים ככתמים רכים ושחורים, כך שאין ברירה אלא לזרוק לפחות את חלקו, ולתהות האם כדאי לעשות קניות במקום אחר.

מחקר חדש שנערך במכון ויצמן למדע, בשיתוף עם מינהל המחקר החקלאי – מרכז וולקני, מצביע על פתרונות עתידיים למניעת הריקבון המושהה. פתרונות אלה עשויים להתממש בזכות חשיפת המאבק העיקש המתנהל בין הפרי לבין הפטרייה הגורמת רקבונות אלה.

כבר בפרי שעל העץ או על השיח

הסיפור מתחיל הרבה לפני שהפרי מגיע לחנות. המחקר, שפורסם באחרונה בכתב-העת המדעי New Phytologist, עוסק בזיהום פטרייתי נפוץ הקרוי Colletotrichum gloeosporioides, שפוגע בפירות של כ-500 מיני צמחים. הפטרייה חודרת כאשר הפרי הירוק, הלא-בשל, גדל על העץ או על השיח. ברגע שנבגי הפטרייה נוחתים על פני הפרי, הם נובטים. תוך שעות ספורות, כל נבג נובט ומתמיין למבנה מיקרוסקופי, השולח שלוחה דמוית-חרב, אשר חודרת דרך קליפת הפרי המכוסה שעווה. השלוחה חודרת לאחד התאים החיצוניים, וגורמת לכך שתא זה יקדיש את עצמו לתמיכה בטפיל. באותו הזמן עוברת הפטרייה למצב רדום, אשר יכול להימשך חודשים. על-מנת להגיע למצב זה, הטפיל משנה את מבנה הכרומוזומים שלו, משתיק מאות גנים, ומאט את חילוף החומרים למינימום הנדרש לצורך תחזוקה.

על אף שמתקפת הפטרייה ערמומית ביותר, קולטנים מולקולריים מיוחדים מאפשרים לצמח לגלות את הפלישה כבר בשלביה המוקדמים, עוד לפני חדירת הפטרייה לפרי, ולפתוח במתקפת-נגד. המתקפה כוללת הפעלת אלפי גנים, שחלקם מקודדים ליצירת תרכובות נגד פטריות. תרכובות אלה מיועדות להאט את צמיחתה של הפטרייה, מבלי לפגוע בתאי הצמח.

עם זאת, לפעמים הטפיל מצליח לחמוק מהמתקפה ההגנתית של הצמח. הוא ממשיך להסתתר, ומחכה עד שהפרי יבשיל, שכן בזמן הבשלת הפרי נעלמים אותם חומרים ביולוגיים הגנתיים. ברגע שהטפיל חש את ההבשלה, הוא מתעורר אפוא ויוצא להסתער: לאחר התעוררות מהמצב הרדום שבו היה שרוי, הוא מפריש אנזימים, שהורגים במהירות את תאי הצמח הסובבים אותו; התאים המתים מספקים לפטרייה חומרי מזון, אשר מאפשרים לה להתרבות ולהרוג רקמות פרי נוספות. כך נוצרים כתמי ריקבון רכים בפרי, שעד לא מזמן היה גאוות החקלאי והירקן גם יחד.

הגנים המופעלים והמושתקים

המחקר נעשה על פירות עגבנייה – צמח נוח למחקר, שהגנום שלו ידוע, והפרי שלו זמין לאורך כל השנה, אך הממצאים תקפים גם לגבי פירות אחרים הרגישים ל-Colletotrichum gloeosporioides. במהלך המחקר פענחו המדענים את הגנום של הפטרייה, ובאמצעות ניתוחים מעמיקים הצליחו לקבוע אלו גנים מופעלים ומושתקים בפטרייה ובצמח, ואלו אנזימים וחומרים אחרים מופרשים בכל שלב של התבססות הפטרייה.

את המחקר ביצעו, במעבדתו של פרופ' רוברט פלור במכון ויצמן למדע, ד"ר נועם אלקן מהמכון וממרכז וולקני, פרופ' דב פרוסקי וד"ר דנה מנט ממרכז וולקני, וד"ר גילגי פרידלנדר מהמרכז הישראלי הלאומי לרפואה מותאמת אישית על-שם ננסי וסטיבן גרנד.

ממצאים אלה עשויים לשמש בסיס לתכנון שיטות מאבק בפטריות הגורמות רקבונות – באמצעות גילוי מוקדם של הפטריות, פיתוח זנים עמידים לפטריות, או יישום כימיקלים שיפגעו בפטריות, אך לא בפרי ולא בבריאות האדם. בינתיים, תוך שאנו משליכים את החלקים הרקובים של הפרי, נוכל לפחות להתפעל ממלחמת החורמה שהתחוללה בין שתי ממלכות: זו של הצמחים וזו של הפטריות.