Sammendrag af resultater

Projektets hovedformål var som nævnt at udpege de generelle strategier, som viser den største og mest signifikante variation i udvalgte sekundære metabolitter med særlig betydning for plantesundhed og kvalitet, for at opbygge et videngrundlag som kan udnyttes i fremtidige anvendelsesorienterede projekter til optimering af disse egenskaber. Ud fra undersøgelser af vilde planter og teoretiske betragtninger var det forventet, at dyrkningsbetingelser og sortsvalg ville have store, til dels forudsigelige, effekter på indhold af stoffer med forskellige fysiologiske funktioner i planten.

Fenoler har betydning for plantesundheden, f.eks. angreb af visse svampe, men nogle fenolers hovedfunktion formodes at være beskyttelse mod UV-stråling og disse indgår i så fald ikke i forsvarsreaktioner. Fenolerne, herunder anthocyanin, har også interesse for den ernæringsmæssige kvalitet, fordi de som antioxidanter formodes at hæmme kræft og hjerte-/karsygdomme. Flygtige stoffer (aromastoffer) er afgørende for smagen og har også betydning for forekomsten af insekter og mider. Alkaloider (f.eks. gramin og hordenin i byg) er ofte toksiske og indgår i planternes forsvarssystemer.

Som modelplanter var valgt solbær, byg og ært.

Solbær
Bladenes indhold af fenoliske stoffer blev målt parallelt med registreringer af solbærplanters markresistens (svampesygdomme) for planter af 5 sorter dyrket med forskellige dækafgrøder eller svovlsprøjtning, og der blev målt duftstoffer i blade og forekomst af solbærmider. Kvalitetsegenskaber (anthocyaniner, C-vitamin og aromastoffer) af bær fra de samme planter blev også målt. Angrebsgrad af flere sygdomme var korreleret med indhold af bestemte derivater af fenoliske syrer. Hverken typen af dækafgrøder eller svovlsprøjtning viste betydning for fenolindhold og (UV-absorberende) flavonoider viser ingen korrelation med sygdomsangreb. Et planlagt Ph.D. studium for Carsten Iversen måtte opgives af personlige årsager.

Byg
Her blev fenoler og alkaloider undersøgt. I byg formodes gramin at have betydning for insektangreb, ved at formeringen af bladlus hæmmes. Gramin og hordenin udskilles i jorden via rødderne, og kan hæmme spiringen af andre planter. Det var derfor målet at undersøge udskillelsen fra rødderne og effekten af stofferne på spirende frø af ukrudtsarter.

Resultaterne ang. gramin viser væsentlige systematiske sortsforskelle i indholdet i blade og rodexudater. Moderne sorter mangler gramin i fuldt udviklede blade, men nogle kan udskille alkaloider fra rødder. Der kan vises effekter på ukrudt og bladlus, men de er ikke entydige. Arbejdet i relation til ukrudt fortsættes i et nyt projekt under programmet ”Økologisk planteværn”. De fleste fenoliske stoffer i både byg og hvede blev isoleret og identificeret, herunder to helt nye flavonoider, et i hver af byg og hvede. Indholdet af de fenoliske syrer var stærkt korreleret med f.eks. gødningstilførsel og plantealder, mens indholdet af flavonoider, som udgør størstedelen af fenolerne, ikke var korreleret med forhold af betydning for resistens. Kun skygge, som ikke i sig selv er af betydning for sygdomsangreb, påvirker indholdet af flavonoider mere end af fenoliske syrer. Det er dermed for første gang under markforhold eftervist hvilken mekanisme der ligger bag forøget sygdomsfølsomhed ved overgødskning.

Ært
For ært skulle også undersøges fenolen pisatin i forskellige plantedele og sorter, i sunde planter og i planter smittet med ærteråd. Men de udenlandske samarbejdspartnere kunne ikke opfylde løftet om at sende referencestof af pisatin, og vore egne undersøgelser viste flere stoffer med næsten samme egenskaber, som andre nok tidligere havde målt under et. Vi fandt mindst et stof som konsekvent optrådte i størst mængde i inficerede rødder, men det var ikke pisatin, og der var ikke nok til oprensning og identifikation. Da der desuden skete flere uheld i forbindelse med dyrkningsforsøg og opbevaring af prøver blev denne del meget nedprioriteret til fordel for korn.

Fælles for arterne
På tværs af arterne bekræfter vore data, at forskellige typer af fenoler har forskellige fysiologiske roller i bladene, og at denne ”arbejdsdeling” går igen i så forskellige arter som byg, hvede og solbær. Projektet har også vist, at de forskelle som skyldtes sort og dyrkningsforhold, var uafhængige. Der kan altså opnås en additiv effekt ved både at vælge den bedste sort og dyrke den under de forhold, som befordrer de ønskede egenskaber, f.eks. grad af resistens.

Projektets publikationer