עמידות לוירוס צהבון האמיר ופוריות הצמח: מתחים בין שני יעדים רצויים

וירוס צהבון האמיר (TYLCV), נחשב לגורם ההרסני ביותר באזורנו ומהווה אחד הגורמים המגבילים את גידול עגבניות בשטח פתוח במהלך חודשי הקיץ החמים. הווירוס, מועבר באמצעות כנימת עש הטבק, ונמצא כי עלייה באוכלוסיית הכנימה לרוב מלווה בהתפשטות הווירוס. קשר זה בולט במיוחד בחודשי הקיץ החמים, בהם משגשגת הכנימה ובהתאם עולה גם רמת הנגיעות בווירוס.

כיום, עיקר דרכי ההתמודדות עם הווירוס מתבססות על הפחתת אוכלוסיית הווקטור המעביר ומניעת כניסתו למבני הגידול באמצעות אמצעים כימיים (ריסוסים) ופיזיקליים. בנוסף, מאז הופעת הווירוס החלו תהליכי טיפוח לזני עגבנייה עמידים, כאשר כל מקורות העמידות הגיעו מזני הבר ולכן נחשדים כגוררים אתם גם תכונות פחות רצויות. כדי להיערך למקרים עתידיים בהם תישבר העמידות, מצב המתרחש כבר באזורים שונים בעולם, יש צורך להבין לעומק את מנגנוני העמידות ובמקביל לפתח אללים חדשים לעמידות.

במחקר זה ביקשנו לבחון האם ניתן לפתח קווי עגבניה בעלי עמידות משופרת ל- TYLCV, באמצעות שינויים גנטיים מכוונים ברצף המקודד ובאזורי הבקרה של הגן PELOTA (PELO). לצורך כך יצרנו ספריית אללים בהם משתנה הביטוי והפעילות של הגן PELO, האחראי לעמידות בלוקוס ty-5.

זיהינו כי מוטציות המובילות לאובדן הפעילות של הגן PELO מונעות לחלוטין את תסמיני הווירוס ואת הצטברותו. עם זאת, מוטציות אלו גרמו גם לאובדן פוריות הצמח. בנוסף, כדי להתגבר על בעיית הפוריות יצרנו שינויים עדינים בביטוי הגן, באמצעות יצירת שינויים גנטיים אקראיים ברצף הפרומוטר. שינויים אלו הובילו להורדת הביטוי בשיעור של עד 70%, תוך הפחתה מובהקת בסימפטומים של הווירוס וללא פגיעה בפוריות הצמח.

מתוצאות מחקר זה עולה כי ל-PELO תפקיד מרכזי הן במנגנון ההתבססות של הווירוס והן בהתפתחות תקינה של אברי הרביה בצמח.