Rapănul mărului, cauzat de agentul patogen fungic Venturia inaequalis, este una dintre cele mai provocatoare boli în producerea merelor la nivel mondial.
Boala afectează frunzele, lăstarii și fructele, ducând la reducerea producției și a calității fructelor. Merele afectate pot fi destinate doar prelucrării. Majoritatea soiurilor comerciale de măr sunt foarte sensibile la rapăn.
Totuși, în contextul schimbărilor climatice, precum și al reducerii numărului de substanțe active fungicide și al limitelor mai stricte privind nivelurile de reziduuri din fructele produse și comercializate în Uniunea Europeană, fermierii integrează din ce în ce mai mult în livezile lor convenționale soiuri rezistente la rapăn, făinare și foc bacterian.
Agricultura ecologică se bazează și mai mult pe utilizarea soiurilor rezistente datorită disponibilității limitate a soluțiilor fitosanitare.
Ce este rezistența la boli?
Rezistența la boli este capacitatea genetică a unei plante de a face față atacului unui agent patogen. Principalele mecanisme de rezistență includ formarea de bariere fizice în plante, reacția hipersensibilă prin necrozarea localizată a celulelor infectate, formarea de metaboliți antimicrobieni precum fitoalexinele, fitoanticipinele sau proteine care controlează boala sau întăresc sistemul imunitar al plantei.
Rezistența este uneori confundată în mod eronat de către publicul larg cu imunitatea unui soi. În cazul rezistenței, agentul patogen poate depăși parțial reacția de apărare a plantei gazdă, dar daunele rezultate rămân de obicei nesemnificative.
În schimb, imunitatea înseamnă că agentul patogen nu poate depăși niciodată mecanismul de apărare al plantei. Soiurile imune nu sunt disponibile pe piață, deoarece imunitatea permanentă nu poate fi garantată.
Istoria primelor programe de ameliorare a soiurilor rezistente de măr
Majoritatea programelor de ameliorare a soiurilor de măr, pe lângă îmbunătățirea calității și producției fructelor, vizează și rezistența la rapăn.
Primul soi comercial de măr rezistent la rapăn a fost Prima, dezvoltat în anii 1970 în Statele Unite, urmat de Florina în Franța. Începând cu anii 1980, Institutul de Botanică Experimentală din Republica Cehă (UEB) a ameliorat soiul Topaz.
Institutul Dresden-Pillnitz din Germania a dezvoltat seria de soiuri „RE”, precum Reglindis, Remo și Rewena etc. Peste 20 de gene de rezistență au fost identificate, fiecare provenind din specii sălbatice din genul Malus, cum ar fi M. floribunda, M. micromalus și M. baccata.
Rezistența poate avea la bază o moștenire monogenică sau poligenică. Deși este vorba despre genetică, nu înseamnă că aceste soiuri au fost obținute prin modificare genetică, ținând cont că în Uniunea Europeană, aceasta este interzisă – ci mai degrabă prin metode controlate sau libere de polenizare.
Ce înseamnă rezistența monogenică
Dacă vorbim despre soiurile de măr, rezistența monogenică se bazează pe o singură genă majoră de rezistență (denumite istoric Vf, Vm, Vr, Vbj etc.), acum standardizate sub nomenclatura Rvi (Resistance to Venturia inaequalis).
Mecanismul de rezistență oferă o protecție foarte puternică, adesea completă. Astfel, planta recunoaște Venturia inaequalis și declanșează un răspuns hipersensibil, determinând moartea celulelor din jurul locului de infecție, împiedicând astfel dezvoltarea ciupercii.
Totuși, acest tip de rezistență este în esență o trăsătură calitativă. Ea este eficientă împotriva anumitor rase ale patogenului, dar nu împotriva altora, deoarece rapănul poate suferi mutații în rase noi care pot trece nerecunoscute de către plantă, lăsând mecanismele de apărare inactivate.
Dacă un soi cu rezistență specifică la o anumită rasă este cultivat pe scară largă într-un bazin pomicol sau într-o livadă unde sunt plantați pomi genetic identici, presiunea de selecție exercitată de către patogen este mare, iar soiul poate deveni susceptibil în câțiva ani de vegetație.
În așa caz, multiplicarea patogenului este rapidă și toate plantele pot deveni bolnave.
Rvi6 este cea mai utilizată genă de rezistență, derivată din Malus floribunda 821. Ea oferă o rezistență puternică la rapăn, iar multe soiuri rezistente bine cunoscute (de ex. Topaz, Reglindis, Prima, Florina, Story Inored) poartă această genă (Imaginea 1).
Totuși, durabilitatea ei a fost pusă la încercare în majoritatea regiunilor producătoare de mere, unde noile rase ale patogenului au reușit să o depășească.
Imaginea 1. Soiul Orange Crisp® UEB 6481 cu rezistență la rapăn conferită de gena Rvi6, provenit din programul de ameliorare al UEB. Sursă: Radek Cerny (UEB):
Alte gene: Rvi1, Rvi2, Rvi4, Rvi8 și Rvi11 sunt de asemenea încorporate în programele de dezvoltare a rezistenței soiurilor de măr. Unele soiuri, precum Prima și Florina, combină Rvi1 și Rvi6 pentru o durabilitate sporită.
Rezistența poligenică
Rezistența poligenică este, în general, determinată de mai multe gene, fiecare având efecte minore, și este denumită și rezistență nespecifică rasei.
Aceste efecte acționează sinergic, întărind astfel rezistența generală a plantei și având o rată mai scăzută de progres al bolii.
Impactul rezistenței asupra patogenului poate fi observat prin creșterea mai lentă a ciupercii, producerea redusă de spori și formarea limitată a leziunilor în plantă.
Deși rezistența poligenică nu este la fel de puternică precum rezistența monogenică, ea oferă o apărare mai stabilă, deoarece patogenii întâmpină dificultăți mai mari în a depăși simultan mai multe gene cu efect minor (Imaginea 2).
Imaginea 2. Dezvoltarea bolii la soiuri de plante cu gene diferite de rezistență: A) Un soi fără gene de rezistență; B) Un soi cu rezistență monogenică eficientă; C) Un soi cu rezistență poligenică. Sursă: Tronsmo A.M. et al. 2020. Plant Pathology and Plant Diseases. CAB International:
Ameliorarea soiurilor cu rezistență poligenică este mult mai dificilă, deoarece necesită evaluări extinse în câmp și utilizarea multiplelor instrumente moleculare ca markeri, în timp ce ameliorarea soiurilor monogenice se bazează doar pe un singur marker.
Programe noi de ameliorare a soiurilor de măr
Sunt aplicate noile abordări în ameliorarea soiurilor pentru a menține eficacitatea rezistenței și durabilitatea în timp. O singură plantă poate manifesta ambele tipuri de rezistență, astfel rezistența de succes reprezintă combinația mai multor mecanisme fiziologice de apărare, în mare parte, independente.
Rezistența monogenică poate fi susținută de cea poligenică, extinzându-și eficiența în timp – o strategie cunoscută sub numele de piramidarea genelor.
În ultimii ani, programe de ameliorare precum cele ale Institutului de Botanică Experimentală (UEB) din Republica Cehă s-au concentrat pe o abordare duală integrată care combină rezistența poligenică și monogenică în noile soiuri, pentru a asigura durabilitatea pe termen lung.
În același timp, se pune accent și pe parametrii de calitate, precum gustul și aspectul fructelor, dar și productivitatea pomilor.
Institutul este de asemenea renumit pentru ameliorarea soiurilor columnare și a celor cu pulpă roșie. Unele dintre soiurile sale, precum Opal® UEB 32642, Bonita sau Melinda Dolcevita® UEB 6581, sunt comercializate ca soiuri club.
Imaginea 3. Soiul Ellipso® UEB 47021 cu rezistență piramidală la rapăn, provenit din programul de ameliorare al UEB. Sursă: Radek Cerny (UEB):
Patru dintre cele mai noi soiuri ale UEB sunt deja disponibile pentru producătorii de mere din Moldova, fiind comercializate prin compania germană Artevos GmbH. Aceste soiuri sunt:
Lyra: rezistență poligenică la rapăn, toleranță la făinare și foc bacterian, fruct galben cu o ușoară nuanță portocalie, capacitate înaltă de păstrare și aromă deosebită.
Imaginea 4. Soiul Lyra cu rezistență poligenică la rapăn, provenit din programul de ameliorare al UEB. Sursă: Radek Cerny (UEB), în pepiniera lui Erich Dickenmann, Elveția:
Orange Crisp® UEB 6481: rezistență la rapăn (gena Rvi6), toleranță la făinare și foc bacterian, fruct roșu-oranj foarte ferm, gust excelent ușor condimentat (Imaginea 1)
Ellipso® UEB 47021: rezistență piramidală la rapăn (Rvi6 + poligenică), toleranță la foc bacterian, fruct roșu sferic, gust foarte bun și capacitate excelentă de păstrare în condiții ULO (Imaginea 3)
Camelot: rezistență poligenică la rapăn, toleranță la făinare și foc bacterian, fruct roșu aromat, gust ușor acrișor, capacitate înaltă de păstrare (Imaginea 5).
Imaginea 5. Soiul Camelot cu rezistență poligenică la rapăn, provenit din programul de ameliorare al UEB. Sursă: Radek Cerny (UEB):
Rezistența la cele două boli majore ale mărului: rapăn și făinare
În 2025, la Centrul de Tehnologii Agricole Augustenberg din Germania pe un sector experimental, nu au fost aplicate fungicide în experimentele de gestionare a pomilor măr, pentru a testa rezistența soiurilor la boli.
La soiul Gala, 37% din frunze și 55% din fructe au manifestat simptome vizibile de rapăn, în timp ce 25% din lăstarii tineri au fost vizual infectați cu făinare.
La soiul Golden Delicious, incidența a fost mai scăzută, cu 25% din frunze și 35% din fructe afectate de rapăn, iar 11% din lăstari prezentând simptome de făinare.
În schimb, la soiurile Lyra și Orange Crisp® UEB 6481, toate frunzele, fructele și lăstarii au rămas complet sănătoși. La soiul Ellipso® UEB 47021, nu s-au observat simptome de rapăn, deși aproximativ 5% din lăstarii tineri au prezentat simptome vizuale de făinare în absența tratamentului cu fungicide.
Pentru detalii: Andrei Lozan, reprezentat Artevos, [email protected].
