Postharvest diseases of apple fruit in Greece
Authors: Ντάσιου Παναγιώτα 
Published: August 2023

Οι μετασυλλεκτικές ασθένειες των μήλων αποτελούν μια από τις σημαντικότερες αιτίες ποσοτικών αλλά και ποιοτικών απωλειών των καρπών αλλά και των προϊόντων μεταποίησης τους με τις μυκοτοξίνες. Ο σημαντικότερος παράγοντας μετασυλλεκτικών σήψεων των μήλων είναι οι φυτοπαθογόνοι μύκητες. Περισσότερα από 90 είδη μυκήτων ευθύνονται για τις μετασυλλεκτικές σήψεις των μήλων με σημαντικές απώλειες κάθε χρόνο, που κυμαίνονται μεταξύ 5 έως και 25% της συνολικής παραγωγής. Η κυανή σήψη και η σήψη του ενδοκαρπίου των μήλων αποτελούν τα τελευταία χρόνια τις πιο σημαντικές μετασυλλεκτικές ασθένειες αυτών. Η αντιμετώπιση των μετασυλλεκτικών ασθενειών στηρίζεται στη χρήση μυκητοκτόνων διαφόρων χημικών ομάδων, με προσυλλεκτικές και μετασυλλεκτικές εφαρμογές. Ωστόσο, η ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε μυκητοκτόνα αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους περιοριστικούς παράγοντες της χημικής καταπολέμησης. Κατά τη διάρκεια τριετούς έρευνας (2017-2019) που πραγματοποιήθηκε στη περιοχή της Ζαγοράς, μια από τις σημαντικότερες περιοχές μηλοκαλλιέργειας στην Ελλάδα, μελετήθηκε αρχικά η αιτιολογία της ασθένειας της σήψης ενδοκαρπίου των καρπών μηλιάς και στη συνέχεια προχωρήσαμε στην αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας μυκητοκτόνων διαφορετικών χημικών ομάδων. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν δειγματοληψίες στους χώρους συντήρησης του Αγροτικού Συνεταιρισμού Ζαγοράς, κατά τις οποίες συλλέγονταν προσβεβλημένοι καρποί και προχωρήσαμε στην απομόνωση των παθογόνων. Μεταξύ των παθογόνων που προκαλούν τη σήψη του ενδοκαρπίου, σε μεγαλύτερη συχνότητα εμφανίστηκε ο μύκητας Alternaria alternata, ενώ ακολούθησαν σταθερά το νέο παθογόνο Kalmusia variispora, ο Botrytis cinerea και τα είδη του γένους Fusarium. Για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των μυκητοκτόνων στην αντιμετώπιση της ασθένειας, πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε δύο διαφορετικούς οπωρώνες με σκοπό να προσδιοριστεί: α) η αποτελεσματικότητα μυκητοκτόνων διαφόρων χημικών ομάδων, και β) ο χρόνος εφαρμογής τους για τον επιτυχή έλεγχο της ασθένειας. Μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα επιτεύχθηκε όταν οι ψεκασμοί πραγματοποιήθηκαν στο στάδιο της πτώσης των πετάλων, ενώ τα πιο αποτελεσματικά μυκητοκτόνα ήταν τα fluxapyroxad, fluopyram, adepidyn και penthiopyrad, που ανήκουν στην κατηγορία των αναστολέων της αφυδρογονάσης του ηλεκτρικού οξέος. Μέσω βιοδοκιμών διαπιστώσαμε την παρουσία στελεχών του μύκητα Penicillium expansum που παρουσιάζουν ταυτόχρονη ανθεκτικότητα σε μυκητοκτόνα διαφορετικών χημικών ομάδων, και προχωρήσαμε στον έλεγχο της υπόθεσης ότι, ο φαινότυπος πολλαπλής ανθεκτικότητας σε μυκητοκτόνα, συνδέεται με ταχεία απέκκριση τοξικών ουσιών, μέσω υπερέκφρασης των μεταφορέων ABC ή MFS. Για το σκοπό αυτό, ελέγχθηκε η ευαισθησία των απομονώσεων του μύκητα σε 9 μυκητοκτόνα, με το 5% αυτών να εμφανίζει φαινότυπο πολλαπλής ανθεκτικότητας. Τα μυκητοκτόνα fludioxonil και pyraclostrobin παρουσίασαν τους υψηλότερους συντελεστές ανθεκτικότητας, ενώ τα ίδια στελέχη παρουσίασαν μέτρια επίπεδα ανθεκτικότητας στα μυκητοκτόνα cyprodinil, thiophanate methyl και fluxapyroxad. Επιπλέον, παρατηρήθηκε συνεργιστική δράση μεταξύ των μυκητοκτόνων και του παρεμποδιστή των ABC και MFS μεταφορέων veparamil, σε ορισμένα ανθεκτικά στελέχη. Για την καλύτερη κατανόηση του μηχανισμού ανθεκτικότητας σε αυτά τα στελέχη, πραγματοποιήθηκε αλληλούχηση του μεταγραφήματος σε 2 ανθεκτικά στελέχη και 1 ευαίσθητο με Illumina HiSeq 2500. H πολλαπλή ανθεκτικότητα σε μυκητοκτόνα στελεχών P. expansum οφείλεται σε επαγωγή των γονιδίων που σχετίζονται με μεταφορείς MFS και ABC και ανιχνεύθηκε σε διαφορετικά επίπεδα παρουσία και απουσία έκθεσης σε μυκητοκτόνο. Tα αποτελέσματα της αλληλούχησης επαληθεύτηκαν μέσω ανάλυσης RT-qPCR. O χαρακτηρισμός των στελεχών ως προς την προσαρμοστικότητά τους έδειξε ότι τα ανθεκτικά στελέχη με φαινότυπο πολλαπλής ανθεκτικότητας παρουσίασαν μειωμένη μυκηλιακή ανάπτυξη και παθογόνο ικανότητα σε σύγκριση με ευαίσθητα στελέχη, αν και παρήγαγαν μεγαλύτερο αριθμό κονιδίων. Στο τελευταίο κεφάλαιο της παρούσας διατριβής, μελετήθηκε η ικανότητας παραγωγής της μυκοτοξίνης πατουλίνης από τα στελέχη του P. expansum με φαινότυπο πολλαπλής ανθεκτικότητας καθώς και το επίπεδο έκφρασης των γονιδίων που ανήκουν στη βιοσυνθετική οδό της πατουλίνης, παρουσία και απουσία έκθεσης στο μυκητοκτόνο fludioxonil σε in vitro και in vivo δείγματα. Οι απομονώσεις με πολλαπλή ανθεκτικότητα παρουσίασαν υψηλότερη ικανότητα παραγωγής πατουλίνης και χαμηλότερη παθογόνο ικανότητα σε σύγκριση με τα ευαίσθητα στελέχη. Επίσης, τόσο τα ανθεκτικά όσο και τα ευαίσθητα στελέχη παρουσίασαν υψηλότερη ικανότητα παραγωγής πατουλίνης παρουσία του fludioxonil. Τέλος, η ανάλυση RT-qPCR έδειξε ότι τα MDR στελέχη παρουσίασαν υψηλότερη έκφραση των γονιδίων patC, patM και patH, χωρίς ωστόσο αυτό να συσχετίζεται με την συγκέντρωση πατουλίνης.