Az ürömlevelű parlagfű (Ambrosia artemisiifolia L.) hatalmas humán egészségügyi és gazdasági károkat okoz Magyarországon. Ennek a problémának a nagyságát jelzi, hogy 2004 óta kormányzati szintre emelkedett a parlagfű elleni küzdelem. Megalakult a
"Parlagfűmentes Magyarországért" Tárcaközi Bizottság, melynek célja a parlagfű elleni harc irányítása, koordinációja. A bizottság állásfoglalása szerint a parlagfű borítottság és ezzel együtt a parlagfű pollenkoncentrációjának a csökkentését csak az egész társadalom szervezett erőfeszítéseivel, anyagi, szellemi erőforrásainak, egyéni kezdeményezéseinek mozgósításával és hatékony felhasználásával lehet elérni.
Az utóbbi néhány évtizedben a parlagfű szó szerint meghódította a Kárpát-medencét, és úgy tűnik inváziójának egyik égtáj irányában sem sikerül gátat vetni. E gyors terjedés legkellemetlenebb mellékhatása a pollen által kiváltott allergia, amitől már minden negyedik-ötödik honfitársunk szenved (Makra és mtsai 2004). Emellett, a parlagfű irtására vonatkozó szigorú rendelkezések ellenére, az A. artemisiifolia az utóbbi években a legelterjedtebb gyomnövényünkké vált.
Növényvédelmi szempontból meghatározó kérdés a mezőgazdasági termelésben a gyomirtás. Az éves növényvédőszer felhasználás nagy részét a herbicidek teszik ki. A gyomszabályozást többek között a gyomflóra dinamikus változása és herbicidrezisztens változatok megjelenése nehezíti.
Jól ismert jelenség az új fajok megjelenése, egyes gyomfajok előretörése, ökológiai illetve termesztéstechnológiai változás vagy emberi beavatkozás hatására egy adott ökoszisztémában. Ezt figyelhettük meg a parlagfű Európába, és közelebbről a Kárpát-medencébe való behurcolása esetében is, amit jól alátámasztanak az országos gyomfelvételezések adatai. Az A. artemisiifolia 1947–53 között a borítottságot tekintve 0,39 százalékkal még csak a 21. volt, de az 1996–1997. évi felvételezésen 4,7 százalékkal a fontossági sorrendben már az első helyen végzett. A legújabb 2007-2008.
évi Országos Szántóföldi Gyomfelvételezés szerint 5,3 %-ra nőtt a borítása.
A parlagfű európai megtelepedése, hogy egy vagy több centrumból indult ki, illetve terjedésének pontos útvonala sem ismert. Az invázió nyomonkövetése érdekes lehetne gyombiológiai és növényvédelmi szempontból egyaránt. Ezeknek a nehéz kérdéseknek a megválaszolásához nyújthatnak segítséget az egyes régiókra, biotípusokra jellemző molekuláris markerek. A parlagfű kizárólag magokkal szaporodik, ezért célravezető az
anyai öröklésű kloroplasztisz és mitokondrium specifikus markereket használni a terjedés nyomonkövetésére, a megbízhatóság és a nukleáris genomnál egyszerűbb vizsgálhatóság miatt.
Az energia-központként funkcionáló mitokondrium és a fotoszintézis helye, a kloroplasztisz kulcsfontosságú sejtszervecskéi a növénynek. Fontosságukat nyomatékosítja, és sejten belüli részleges „autonómiájukat” mutatja, hogy mindkét organellum rendelkezik önálló DNS-sel, és a génjeikben bekövetkező változás a teljes növényre kihat, amire jó példa a citoplazmás hímsterilitás, vagy a triazin-rezisztencia.
1992-ben Somogy megyében találták az első triazin-rezisztens parlagfüvet, és alig kilenc év elteltével, 2001-ben már Békés megyében is megtalálható volt a rezisztens biotípus. A felvételezést végző szakemberek szerint ma már Magyarországon mindenhol előfordul a rezisztens változat. Elgondolkodtató, hogy noha a triazin-rezisztencia a kloroplasztisz genomban kódolt mutáció következménye, és így anyai öröklésű - tehát pollennel nem terjed - mégis a parlagfű esetében néhány év elég volt, hogy százkilométeres távolságokra megjelenjen a triazinszármazékoknak ellenálló biotípus. Vajon mezőgazdasági munkagépekkel, járművekkel, ha akaratlanul is, de terjesztjük a rezisztens magokat, vagy pedig az ugyanazzal a szerrel történő kezelés kiváltotta szelekciós nyomással, folyamatosan indukáljuk a rezisztenciát? Valószínűleg mindkét lehetőség igaz, és annyi a közös bennük, hogy bizonyos fokú gondatlanság eredményei.
A közeljövő nagy feladata, az ALS-gátló herbicidekre rezisztens parlagfű biotípus magyarországi megjelenésének a megakadályozása, ill. felkészülés a rezisztens parlagfű terjedésére, gyors monitoring rendszer kidolgozása és erre alapozott pontos gyomirtási tanácsadások készítése. Az Amerikai Egyesült Államokban 1998-ban jelent meg a rezisztens biotípus. A kutatások során feltárták a rezisztencia genetikai okát, ami az ALS génben meghatározott helyeken bekövetkező öt pontmutáció bármelyike lehet. Mivel egy sejtmagi gén mutációja felelős a rezisztenciáért, ezért a mutáns genotípus a pollennel is terjedhet, így sokkal gyorsabb és nagyobb területeket érintő invázióra kell számítani, mint a triazin rezisztencia esetében.
A jelenlegi helyzetet tekintve félő, hogy az ország nagy részét kitevő mezőgazdasági művelés alatt álló területeken - mezőgazdaságunk általános állapota miatt - a parlagfű továbbra is megfelelő feltételeket fog találni magának. Ugyanakkor meg kell jegyeznünk, hogy a parlagfű terjedésének okai nemcsak mezőgazdaságunk kedvezőtlen viszonyaiban keresendők, hanem kedvező biológiai tulajdonságai és a természetes
ellenségeinek hiánya is segítette. Noha jelenleg Európa legfertőzöttebb területének mondható Magyarország, további terjedése várható az egész kontinensen.
Lengyelországban, pl. már Varsó magasságában is megtalálták, és fertőzött Bulgária ill.
Románia nagy része is. Franciaország középső és a földközi-tengeri részén, és Olaszországban is elterjedt. Az utóbbi években regisztrálták nagyarányú terjedését Ausztriában és Svájcban is. Géncentrumában, Észak Amerikában is a fertőzés erősödését tapasztalják.
Környezetvédelmi szempontból nemcsak a gyomirtó szerek jelentenek problémát a parlagfű elleni védekezésben. A nem szakszerűen végzett kaszálás következtében a talajhoz közel eső rügyekből erős oldalhajtás képződés indul meg, melyek hatalmas mennyiségű pollent és magot produkálnak. Ugyanakkor a rendszeres kaszálásnak országos szinten hatalmas az üzemanyagigénye, ami jelentős légszennyező. Megoldás lehetne a fiatal növények gyökerestül történő kézi kitépése, de erre a fertőzött terület méretei miatt egyszerűen nincs, és nem is lesz kapacitás. A védekezés hatékonyságának növeléséhez és az új eljárások kidolgozásához szükség van új, más szemléletű kutatásokra.
Az elmúlt pár évtizedben szemtanúi lehettünk a molekuláris genetikai vizsgálati módszerek látványos fejlődésének. Ugyanakkor jelentősége ellenére, nemcsak hazai szinten, de világviszonylatban is kevés szakirodalom található a parlagfű molekuláris genetikai vizsgálatáról. Genton és munkatársai (2005) mikroszatellit markerekkel hasonlítottak össze észak-amerikai és franciaországi parlagfű populációkat. A franciaországi populációkban nagyobb genetikai változatosságot találtak mint az amerikaiakban, mely eredményből arra következtetnek, hogy több forrásból történthetett a parlagfű inváziója. Amerikában Patzoldt és mtsai (2001) és Tranel és mtsai (2004) vizsgálták az ALS-gátló herbicidekkel szembeni rezisztencia molekuláris genetikai okait az A. artemisiifolia, Xanthium strumarium, Amaranthus hybridus és az Amaranthus tuberculatus gyomfajokban.
Ez a kevés eredmény meglehetősen érthetetlen, hiszen orvos-biológiai vonatkozású kutatások tömege jelzi a pollenallergia okozta probléma súlyosságát, de az allergiát kiváltó növény molekuláris genetikai természetének megismerésével mégsem foglalkoznak mélyebben.
A parlagfűpollen allergén fehérjéjét, már immunológusok azonosították, ezt az összetett fehérjét az amb a I géncsalád kódolja. A génnek több cDNS szekvencia váláltozata ismert. Alapkutatás szintű vizsgálatok szükségesek a gén szerkezetének jobb
megismeréséhez és hasznos információt jelenthetne a magyarországi génváltozatok meghatározása is.
1.1 Célkitűzések
A fentiek miatt, a jelen kutatási program célja a parlagfűről molekuláris genetikai információk gyűjtése, melyek felhasználhatóak további kutatásokhoz ill. közvetlenül alkalmazhatóak gyombiológiai vizsgálatokhoz, így populáció-genetikai összehasonlításokhoz, a triazinokkal és az ALS-gátló herbicidekkel szembeni rezisztencia gyors DNS szintű meghatározásához és az amb a I géncsalád pontosabb megismeréséhez.
2.