מי שומר על התפוח שלנו?

 תפוחים מרמת הגולן, צילום: קרן לוי

עונת החגים הגיעה, ובראשה ראש השנה - החג שבו אנחנו נרעדים לצלילי תקיעות שופר וחוגגים טעמי תפוח בדבש. ברוב הבתים התפוח הנטבל בדבש יהיה אדום ועסיסי, בעל צבע עז ותוכן פריך.

» רוצים לקבל עדכונים נוספים? הצטרפו אלינו לפייסבוק

זני תפוח רבים נמכרים בישראל. הזנים האדומים העיקריים והמוכרים הם מסוג גאלה, סטרקינג, יונתן וענה. את תפוחי הפינק ליידי, שהתאקלמו אצלנו נהדר לאחר עלייתם ארצה מאוסטרליה, קוטפים כחודשיים לאחר ראש השנה – לכן סביר שעל שולחן החג שלכם יככבו תפוחי סטרקינג ויונתן, שנקטפים בדרך כלל בסמיכות לחג. מדובר בתפוחים יפהפיים שגדלים ברמת הגולן ובגליל ושצבעם מתחרה בקלות בתפוח של שלגיה. עם זאת, בניגוד לתפוח ממעשיית הילדים, התפוחים שאנו אוכלים לא רעילים ולא מרעילים. להיפך, התפוחים מלאים בוויטמינים ובסיבים תזונתיים וגם בסוכרים ובנוזלים. אך כדי שהם יגיעו לשולחן החג, החקלאים והחוקרים נלחמים בשלל פטריות, חיידקים וחרקים, שתוקפים את פרי התפוח וגורמות ללחייו הוורודות להחוויר באימה, ולאחר תקיפה מוצלחת גם להשחיר ולהירקב.

זה הסיפור של מחלת הגרב, שאיימה על יבול התפוחים המקומי ועל חגיגות ראש השנה הקרובות.

תוקפי התפוחים

מכירים את עוגמת הנפש שאנו חווים כאשר אנחנו נוגסים בפרי האדום והיפה ומגלים שמרכזו רקוב? זו דוגמה נפוצה לפטרייה שפוגעת בתפוחים, ושמה אלטרנריה אלטרנטה. הפטרייה אחראית לריקבון של בית הזרעים (החלק הפנימי של התפוח) בתפוחים מסוג סטרקינג. הנבגים של הפטרייה חודרים לפרח בעת הפריחה ומתבססים בפרי עוד לפני היווצרו. פירות רבים מושלכים בדרך זו לפח, אף שאין שום מניעה לאכול את התפוח הבריא ולהשליך לפח את החלק הרקוב בלבד.

פטרייה נוספת, קרובת משפחה בשם אלטרנריה מלי, תוקפת סדקים בתפוחי פינק ליידי וגורמת לצדו התחתון של הפרי, המכונה פיטם, להירקב עוד בעודו על העץ. ללא ריסוס, עד 70 אחוז מכלל יבול הפינק ליידי עלול להיות נגוע בריקבון חיצוני כזה, מה שגורם נזק עצום לחקלאים, ובמקביל גם לצרכן. עם זאת, באמצעות שילוב של ריסוס וגידול תחת רשת, הצליח ליאור גור ממכון שמיר למחקר להפחית באופן משמעותי את הנזק על הפרי ומנע כמעט לחלוטין התפתחות של ריקבון.

לתפוח אין גרביים

מחלה נוספת שפוגעת נואשות בפירות התפוח האדומים היא מחלת הגרב (גָּרֵב), שאותה מחוללת פטרייה בשם Venturia inaequalis. פרופ' משה ראובני ממכון שמיר למחקר, ראש הצוות שחוקר את הפטרייה, מסביר שמדובר באחת הפטריות הנחקרות בעולם – ולכן מחזור חייה, התנאים האופטימליים להדבקה והתפתחות הפטרייה ידועים לחוקרים בצורה כמעט מושלמת.

אך זה בערך הדבר היחיד שמושלם בפטרייה זו, מנקודת מבט חקלאית וצרכנית. הסיבה שידוע הרבה כל כך על הפטרייה הזו היא נזקיה הכבדים. מחלת גרב התפוח הינה בין המחלות הקשות לזני התפוח הרגישים, והיא נחשבת לאחת ממחלות התפוח בעלת הפגיעה הכלכלית הגבוהה ביותר בעולם. בנוסף לנשירה מוקדמת של עלים נגועים, גורמת המחלה לעיוות הפרי, ולכן לא ניתן למכור את הפרי הנגוע. פירות נגועים אומנם אכילים באופן תיאורטי, אך בשלב משני נוצרים סדקים באזור הנגוע, ודרך הסדקים הללו חודרות פטריות נוספות שגורמות לריקבון הפרי ולנשירתו המוקדמת.


כתמי גרב על תפוח מסוג סטרקינג, צילום: קרן לוי

ההדבקה הראשונית מתרחשת באביב, כאשר ניצני העץ מתחילים להיפתח. תהליך ההדבקה עצמו מעניין למדי: נבגי הפטרייה המיניים ששרדו את החורף ברקמת עלי השלכת של העונה הקודמת מבשילים, ועם גשמי האביב הם משתחררים מרקמת העלה ומדביקים את הרקמה הירוקה הצעירה. כך מתבצעת ההדבקה הראשונה. לאחר מכן מתבססת הפטרייה וגורמת לכתמים אפורים על הפרי, שבהם נוצרים גם נבגים אל-מיניים, והם אלו שעוזרים לפטרייה להפיץ את עצמה בכל המטע.

ללא ריסוסים מתוזמנים בקוטלי פטריות יעילים, ניתן לראות בשנים קשות גם 85 אחוזי פגיעה ביבול והשמדתו. בישראל, מחלה זו נפוצה בצפון רמת הגולן ובגליל בזני דלישס אדום ופינק ליידי, ובאזור עמק החולה ואזורים אחרים בזני ענה ואודם.

גנטיקה של עמידות

כדי למנוע את הדבקת העצים בגרב התפוח, מתבצעים ריסוסים מניעתיים לפני הגשמים, שמטרתם למנוע את נביטת וחדירת הפטרייה לתוך רקמת העלה או פרי התפוח. קיימים תכשירים שונים למניעת הדבקה במחלת גרב התפוח שפועלים בדרכים שונות, בהתאם לחומר הפעיל בהם. מבין התכשירים הנפוצים, בתכשיר המבוסס על סטרובילורינים נמנע תהליך הנשימה של הפטרייה, ובתכשירים שמבוססים על טריאזולים נפגע ייצור דופן תא הפטרייה.

עד כאן הכול טוב ויפה, ונדמה שקיימת דרך להיאבק בפטרייה מחוללת המחלה. אך כמו שניתן לראות בסרטון הזה, שמראה באיזו מהירות חיידקים מפתחים עמידות לאנטיביוטיקה, גם פטריות יכולות לפתח עמידות לחומרי הדברה. איך זה קורה? הפטריות שאינן עמידות מודברות ביעילות גבוהה. אך לאחר פרק זמן מסוים, נבג או תפטיר (הקורים המהווים את גוף הפטרייה) יהפוך לפחות רגיש לתכשיר, וממנו תגדל פטרייה בעלת רגישות מופחתת או אפילו עמידות, שתפיץ את נבגיה ותיצור אוכלוסייה של פטריות עמידות בפני תכשיר ההדברה. עם הזמן, חלק מהפטריות הללו יכילו את תכונת העמידות לחומר בצורה גנטית, ויורישו אותה לדורות הבאים.

פעמים רבות, האוכלוסייה המדוברת תגדל עד לשלב שבו ריסוס באותו חומר הדברה יהיה משול לריסוס במים, ויצריך נקיטת צעדים חדשים למניעת המחלה – כמו למשל, פיתוח של תכשירים חדשים על בסיס חומר פעיל אחר, במקביל להפסקת השימוש בחומר שאינו יעיל עד לחזרת האיזון הטבעי של אחוזי האוכלוסייה העמידה והאוכלוסייה שאינה עמידה.

בעשורים האחרונים תועדו בעולם מקרים רבים של עמידות הפטרייה Venturia inaequalis – זו שגורמת למחלת הגרב – לקוטלי פטריות. התיעוד הראשון נמצא בשנות החמישים של המאה שעברה בניו יורק, השני בשנות השבעים, ובשנת 1997 תועדה בשוויץ עמידות לקוטלי פטריות מקבוצת הסטרובילורינים. מאז נמצאה העמידות באזורים רבים ברחבי העולם. עמידות זו נגרמת על ידי מוטציה יחידה בגן אחד.

בשנים האחרונות, החקלאים והחוקרים בישראל צופים בירידה ביעילות של טיפולי ההדברה בתכשירים מקבוצת הסטרובילורינים במטעי התפוח בארץ, מה שיצר שיתוף פעולה פורה בין חוקרים ממכון שמיר למחקר בראשותו של פרופ' משה ראובני לצוותו של ד"ר עומר פרנקל ממכון וולקני, בו נבחן האם אכן קיימת במטעי תפוח בישראל עמידות לפטרייה Venturia inaequalis , מחוללת מחלת הגרב בתפוח.

בשלב ראשון, החוקרים תצפתו על חלקות של עצי תפוח מזן סטרקינג ובחנו את יעילותם של תכשירי הדברה שונים ממשפחת הסטרובילורינים בהשוואה לתכשירים אחרים הידועים כיעילים, ולקבוצת ביקורת לא מטופלת – עצים שלא רוססו. התצפיות איששו את חששם של החוקרים, ואכן נצפתה בהן הפחתה ביעילותם של התכשירים הללו במטעי התפוח.


כתמי גרב התפוח על עלה מזן סטרקינג, צילום: קרן לוי

במקביל, אספו החוקרים דגימות של עלים ופירות נגועים בפטרייה מכמה חלקות, בודדו את הפטריות במעבדה וגידלו אותן על מצע של מזון מלאכותי. לאחר מכן, פיסות של הפטריות הללו הונחו על מצע של מזון מורעל בחומרי הדברה שונים, כדי לבדוק את יעילותם של התכשירים. היעילות נבדקה על ידי מדידת קוטר גדילת הפטרייה. החוקרים מצאו שחוץ מאשר מקרה בודד, לא נמצא הבדל בין קוטר הפטריות שטופלו בתכשירים מבוססי סטרובילורינים בהשוואה לקבוצת הביקורת הלא מטופלת. ניסוי זה מאשש גם הוא את חששות החוקרים, ומצביע על כך שהפטרייה אכן פיתחה עמידות לתכשיר המבוסס על סטרובילורינים – בעוד שהתכשיר השני שמר על יעילותו.

כדי לבדוק האם הפטרייה עמידה גם גנטית, הופק DNA מהדגימות שנאספו והושווה למאגר המידע האינטרנטי של NCBI, מאגר שמטרתו הנגשת מידע על רצפים של DNA לציבור תוך שיתוף פעולה עם חוקרים ומעבדות שונות. בכל הדגימות מלבד אחת נמצאה המוטציה הגנטית שמעידה על עמידות הפטרייה לתכשיר. תוצאות המחקר מוצגות בגיליון ספטמבר של העיתון עלון הנוטע.

עד השנה הבאה

ארוחת החג כבר ממש מעבר לפינה, ובוודאי שמתם לב שדוכני התפוחים במרכול מלאים בסחורה אדמדמה ובריאה. הסיבה לכך היא שהחקלאים לא נזקקו לתוצאות המחקר כדי לפעול: הירידה ביעילות של משפחת התכשירים הנפוצה גרמה לנזק כה רב, שניתן לראות אותו בעין. החקלאים הבינו שהפטרייה העמידה מתפשטת במטעיהם, ולכן החלו לרסס את התפוחים בקוטלי פטריות אחרים.

בנוסף לאיום זה, החקלאים מתמודדים עם עוד מגוון מחלות, פטריות ומזיקים אחרים, וזה עוד לפני שדיברנו על פגעי מזג האוויר. ללא ריסוסים, השקיה נכונה, גיזום ועיצוב העץ ודילול הפרי, היבול היה דל בהרבה, וספק אם היו מספיק תפוחים יפים ואדמדמים לשולחן החג.



הכתבה התפרסמה באתר "זווית" - סוכנות ידיעות למדע וסביבה