Növényvédelem

Vegyszerek helyett: itt az RNS-en alapuló növényvédelem

Agrofórum Online

A kémiai növényvédelmet sok esetben a kisebbik rossz elve alapján használjuk, ezért nagy az igény másfajta megoldásokra. A kutatásokban már bizonyított megoldás lehet az RNS-alapú növényvédelem. Ezzel kifejezetten egyes gének kapcsolhatók ki, amelyek csak az adott kártevőfajban fordulnak elő. Így az alkalmazása szelektív, és a nem célszervezetekre nem jelent veszélyt.

Az uniós szabályozások következtében szűkül a bevethető növényvédő szerek köre, egyre több engedélyét nem újítják meg a jogalkotók. A fontos betegségek és kártevők ellen pedig gyakran még mindig nincsenek megfelelő alternatívák. Egy új megoldás, az RNS-alapú permetezőszerek jelentik a jövőt a szántóföldi növényvédelemben?

Röviden és tömören: tudományos alapok

A kettős szálú RNS-molekulákon (dsRNS) alapuló hatóanyagok nagyon ígéretesek a kutatók szerint. A ribonukeinsav (RNS) az élő szervezet minden sejtjében található egyszálú molekula, amely információkat hordoz. A dsRNS működési elve egyszerű és hatékony: a molekulák egy, a kártevőkben természetes módon előforduló hatásmechanizmust, az RNS-interferenciát (RNAi) váltják ki.

A dsRNS-ből először specifikus enzimek hatására kis interferáló RNS-molekulák (siRNS) jönnek létre. Ezek az úgynevezett messenger RNS-ek működését gátolják, végeredményben megakadályozzák egy esszenciális fehérje kialakulását. Mivel elméletileg csak egyetlen kórokozó fehérjéit lehet ilyen módon specifikusan megcélozni, az RNS-hatóanyagok nagyon szelektívek.

A lényeg: a gyakorlatban is működik az Egyesült Államokban

A technológiát az orvostudomány 2018 óta alkalmazza. A szántóföldi növénytermesztésben ezek a hatóanyagok jobban beválhatnak a kémiai készítményeknél annak köszönhetően, hogy célzottan működnek, így nem jelentenek veszélyt a nem célszervezetekre. Több mint 100 tanulmányban bizonyították, hogy kiváló a hatékonyságuk a kártevők ellen, a GMO-mentes RNS permetszerek iránt ezért nagy az érdeklődés.

2023 decemberében a Greenlight Bioscience első RNS-alapú termékét, a Calanthát – amely a ledprona hatóanyagot tartalmazza – engedélyezték az Egyesült Államokban. Már 2007-ben kutatók a Nature Biotechnology című folyóiratban publikálták, hogy a burgonyabogár az RNS-interferencián alapuló módszerekkel irtható. Amerikai szántóföldi kísérletekben megerősítették, hogy a ledpronával hasonló hatást értek el, mint a spinozad és a klórantraniliprol hatóanyagokkal. Különösen az alacsony, mindössze 9,9 g/ha-os kijuttatási mennyiség, szemben a 88 g/ha-os dózisú spinozaddal, bizonyítja, mennyire hatékony az szer.

Az első engedélyezett RNS-alapú permetezőszer burgonyabogár ellen hatékony

A bogarak (Coleoptera) azon rovarkártevők közé tartoznak, amelyek jól reagálnak az RNS-alapú növényvédő szerekre. Ezért nem meglepő, hogy az első engedélyezett termék egy bogarak elleni készítmény. A módszert vírusok és répa-levéltetvek ellen is kipróbálják, később pedig gombákra és rovarkártevőkre is adaptálni fogják. Ezért feltételezhető, hogy a közeljövőben további kártevő rovarok elleni szereket fejlesztenek ki, például a kukoricabogár, drótférgek, repcebolhák és mások ellen.

Úgy tűnik, hogy más rovarrendek kevésbé jól reagálnak az RNS hatóanyagokra, ezek esetében további kutatásokra van szükség. Vannak azonban ígéretes próbálkozások a kevésbé érzékeny kártevők, például a lepkék (Lepidoptera) RNS-alapú ittására. A fő kihívást itt az jelenti, hogy az RNS-hatóanyagokat meg kell védeni a kártevők nyálában és beleiben történő lebomlástól.

A formuláció döntő fontosságú

Az RNS-alapú növényvédő szerek használatához stabilizálni kell a hatóanyagokat. Megoldást jelenthet a biológiai növényvédelemben használt, biológiailag lebomló mikrogéllel történő kapszulázás. Az alginátok (stabilizálószer és zselésítőanyag) szintén ígéretesek. További kutatásokra van szükség az RNS felvételével, szállításával és stabilitásával, valamint a növényekkel és kórokozókkal való kölcsönhatásokkal kapcsolatban.

Az engedélyezés és a kockázatértékelés szempontjából döntő fontosságú, hogy milyen formulációt használnak. A későbbi engedélyekhez fontos, hogy az első hatóanyag-vizsgálatok engedélyezési eljárásai hogyan sikerülnek, azaz hogy lesz-e lehetőség rövidített eljárásra.

Az RNS-alapú permetezőszerek szuperszelektívek

Mivel az RNS-permetezőszerek fő előnye nagyfokú szelektivitásukban rejlik, bioinformatikai eszközökre lesz szükség az előrejelzések készítéséhez. Ezek célja, hogy az RNS-szekvenciák kiválasztásakor kompenzálják az úgynevezett off-target hatásokat, vagyis amikor nem a célzott DNS-szakasszal jön létre a kapcsolat.

Ezeket a nem célszervezetekkel való véletlenszerű szekvenciahasonlóságok okozzák, amelyeket adatbázisok segítségével kell kiszűrni. Az erre szolgáló szoftvereket azonban még ki kell fejleszteni. Figyelembe kell venni azt is, hogy a különféle célszervezetek hogyan reagálnak. Ha ez sikerül, a kockázatértékelés is könnyebbé válik. A növényvédőszer-ipar és a felhasználók is azt remélik, hogy ez felgyorsítja a hatóanyagok ellenőrzésének folyamatát.

Fotó: Pixabay

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

Növényvédelmi szakmérnöki képzés a MATE Georgikon Campusán, Keszthelyen, a Balaton fővárosában

2025. május 13. 17:16

A növényvédelmi szakmérnöki szakirányú továbbképzési szak képzési helyszíne a 228 éves keszthelyi Georgikon.

Bővül a megfigyelő hálózat: pontosabb növényvédelmi előrejelzés

2025. április 3. 13:10

Tovább bővült a Nemzeti Agrárgazdasági Kamara (NAK) országos megfigyelő hálózata, amely a kártevők elleni hatékony védekezést segíti.

Kérdőív a növényvédelemről - ossza meg tapasztalatait!

2025. március 30. 08:10

Egy most induló országos kérdőív a hazai kiskert-tulajdonosok és mezőgazdasági termelők növényvédelmi szokásait térképezi fel.

Bővül a drónnal kijuttatható növényvédő szerek köre

2025. március 27. 14:10

Már egy gombaölő szer is kijuttatható Magyarországon pilóta nélküli légi járművel. Engedélyt kapott az Amistar Sun 325 SC.

Szabaduljon meg már ősszel a gabonagyomoktól!

2023. szeptember 23. 13:10

A korán vetett búza- és árpafajták és az elnyúló őszi vegetációs időszak új problémákat generál. Mutatjuk a megoldást.

Növényvédőszer-gyorstalpaló (II. rész)

2018. május 7. 08:46

A növényeink védelme érdekében igen fontos feladatunk, hogy körültekintően válasszuk ki az adott problémára legjobban megfelelő növényvédő szert.

Növényvédő szerek hatása a talajban élő, nem célzott mikroorganizmusokra és férgekre

2023. július 1. 06:38

Általánosan elfogadott vélemény, hogy a növényvédő szerek talajmikroorganizmusokra gyakorolt hatását nem az egyes szervezetekre gyakorolt hatás, hanem a talajfunkciók változása révén célszerű tanulmányozni.

Milyen adatokat kell vezetni jelenleg az elektronikus gazdálkodási naplóban?

2023. március 9. 10:49

A Nébih fontos közleményt osztott meg a gazdálkodási napló vezetése kapcsán.