We stellen een reeks nieuw geïdentificeerde chemische verbindingen voor die resistentie van planten en gewassen kunnen opwekken tegen verschillende schimmelziekten (bijv. Botrytis cinerea) en oomycetes (bijv. valse meeldauw) en insectenplagen. Deze verbindingen lokken de geïnduceerde weerstand (Induced Resistance, IR) van de plant uit, zonder het ziekte/pest veroorzakende organisme te doden. De reeks werd verkregen via een uitgebreide screening op IR-inducerend potentieel, waarvan één van de hits werd geselecteerd (K14) en de structuur verder werd geoptimaliseerd, wat resulteerde in de huidige reeks verbindingen. Het werkingsmechanisme van de best presterende elicitor van de serie werd ontrafeld.
Ondanks het gebruik van chemische bestrijdingsmiddelen gaat wereldwijd nog steeds naar schatting 17-30% van de 5 belangrijkste commerciële gewassen (tarwe, maïs, rijst, aardappelen en soja) verloren als gevolg van plantenplagen en -ziekten. Bovendien neemt de bezorgdheid over de negatieve invloed van deze bestrijdingsmiddelen op de menselijke gezondheid en het milieu toe, evenals het aantal pesticideresistente ziekteverwekkers/plagen. Om deze negatieve effecten tegen te gaan, heeft de EU de wetgeving aangescherpt, waardoor verschillende succesvolle pesticiden van de markt zijn gehaald. De EU stimuleert daarnaast het beheer van ziekten met weinig pesticiden door middel van programma's zoals Integrated Pest Management (IPM), dat de nadruk legt op de groei van een gezond gewas met zo weinig mogelijk pesticiden. De toepassing van 'ontlokkers' van de eigen weerstand van de plant tegen ziekten en plagen past perfect in een dergelijke IPM-strategie.
Tot nu toe is de commerciële beschikbaarheid van dergelijke 'elicitors' die geregistreerd zijn voor gewasbescherming beperkt. De ontdekking van deze stoffen is een uitdaging, omdat hiervoor in planta studies in een tripartiete interactie (plant-pathogeen-elicitor) opstelling nodig zijn. Om de ontdekking van nieuwe IR-elicitors te vergemakkelijken, ontwikkelden we een innovatief high-throughput IR-marker-gebaseerd screeningsplatform. Dit platform werd met succes toegepast om een bibliotheek van 15.000 moleculen te screenen, vooraf ontworpen (i) voor "agro-achtige" fysiochemische eigenschappen, (ii) om a priori algemeen toxische/dodende structuren (zoals gevonden in pesticiden) uit te sluiten, en (iii) met lage productiekosten.
Een van de resultaten van deze op IR-markers gebaseerde screening werd verder gevalideerd in planta en gaf een breed spectrum IR aan tegen een verscheidenheid aan schimmel/oomycete pathogenen met uiteenlopende levensstijlen (necrotrofie en (hemi)biotrofie) in meerdere plantensoorten en via verschillende toepassingsmodaliteiten (waaronder op bladeren, wortels of via hyodroponics).
Bovendien werd door middel van een diepgaande structuur-activiteit relatie (SAR) studie een reeks analogen ontwikkeld met verbeterde IR-inducerende activiteit. Voor één ervan duurde het uitlokken van IR in het landbouwrelevante gewas (tomaat) tegen Botrytis cinerea ten minste 2 weken.
Duik in het onderzoeksportaal en ontdek alle mogelijkheden.
