Kozmopolita Alternaria gombák a szőlőn
A szőlő mikrobiótának jelentős hatása lehet a gazdanövény metabolizmusára, fejlődésére, produktivitására és stresszválaszaira, és a szőlőből előállított termékekre is. Ezen mikrobiális közösség tagjai a különböző endofiton gombák is, melyek életük legalább egy szakaszában úgy élnek a gazdanövényben, hogy nem okoznak látható tüneteket. A szőlőt kolonizáló endofiton gombák között jelentős számban fordulnak elő az Alternaria nemzetség tagjai. A nemzetségbe tartozó többnyire kozmopolita gombák biológiai, ökológiai, morfológiai szempontokból, és életmódjukat tekintve is változatosak. Általában tünetmentesen vannak jelen a növényekben, lehetnek látens patogének és szaprotrófok is, és jelentős másodlagos anyagcseretermék termelés jellemzi őket. Az elmúlt évtizedekben az Alternaria fajok egyre nagyobb figyelmet kaptak többek közt patogenitásuk, toxintermelésük és lehetséges biokontroll alkalmazásuk miatt, azonban a taxonómiájuk és pontos azonosításuk továbbra is kihívást jelent. Gyakori elterjedésük és fontosságuk ellenére, a hazai szőlőültetvényekben korlátozottak a rendelkezésünkre álló információink az egyértelműen azonosított fajokról és ezek másodlagos metabolitjairól. Munkánk során 270 Alternaria izolátumos törzsgyűjteményt hoztunk létre különböző szőlőfajták tünetmentes leveleiből és fürtjeiből. 170 Alternaria izolátum többlókuszos (ITS, rpb2, Alta a 1, endoPG, OPA10-2, KOG1058) filogenetikai elemzésével a szőlőben két különálló csoportot tártunk fel az Alternaria szekción belül, nevezetesen az A. alternata fajt és az A. arborescens fajkomplexet, melyeket az előzetes, ITS szekvenciákon alapuló elemzésben egy fajnak véltünk (A. alternata). Folyadékkromatográfiával kapcsolt tömegspektrometria segítségével azonosítottuk az Alternaria izolátumok által termelt másodlagos anyagcseretermékeket és meghatároztuk az izolátumok metabolit profiljait. PLS-DA modellt alkalmazva kimutattuk, hogy az A. alternata és A. arborescens fajkomplexhez tartozó metabolikus adatok elválnak. Ez a korábban feltárt és jelen molekuláris filogenetikai elemzésünk által alátámasztott A. alternata és A. arborescens fajkomplexum közötti elkülönülést megerősíti. A metabolitok diszkriminatív képességén alapuló egyváltozós analízissel olyan metabolitokat azonosítottunk (altenuén, L-tenuazonsav), amelyek szignifikáns mennyiségi eltéréseket mutattak az A. alternata és az A. arborescens fajkomplexum között.
A negatív (a) és pozitív (c) ionizáció mellett detektált metabolitok normalizált csúcsterületeinek minták közti eloszlását szemléltető hőtérképek. A minták (sorok) és a változók (oszlopok) között hierarchikus klaszterelemzést végeztünk Ward módszerével, Canberra távolságok alapján. A b és d panelek a metabolitok PLS-DA elemzésének eredményeit szemléltetik (d:pozitív, b:negatív). Mintacsoportok: A. alternata (AA) és A. arborescens fajkomplexum (AASC) (Molnár és mtsai, 2023 (Fig. 2) nyomán, szerkesztve).
Fiatal kutatói cikkpályázaton nyertes mű alapján:
Molnár, A., Knapp, D.G., Lovas, M. et al. “Untargeted metabolomic analyses support the main phylogenetic groups of the common plant-associated Alternaria fungi isolated from grapevine (Vitis vinifera).” Sci Rep 13, 19298 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-46020-3