ג'פרי דאנגל

חתן פרס וולף בחקלאות 2025

ג'פרי דאנגל

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת קרוליינה הצפונית בצ'אפל היל, HHMI, ארה"ב

 

נימוק למתן הפרס:

"על תגליות פורצות דרך במערכת החיסון ובעמידות למחלות בצמחים".

 

שותפים לפרס:

ג'פרי דאנגל

ג'ונתן ג'ונס

בריאן סטצקביץ

 

ג'פרי דאנגל (1957, ארה"ב), פרופסור לביולוגיה וחוקר במכון הרפואי הווארד יוז באוניברסיטת צפון קרוליינה בצ'אפל היל. דאנגל קיבל תואר ראשון בספרות מודרנית באוניברסיטת סטנפורד (1980), תואר שני במדעי החיים באוניברסיטת סטנפורד (1981), ודוקטורט במחלקה לגנטיקה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת סטנפורד בשנת 1986, עבור מחקריו על נוגדנים חד-שבטיים כימריים מהונדסים גנטית במעבדתו של פרופ' לאונרד א. הרצנברג.

צמחים רגישים למגוון רחב של פתוגנים, כולל פטריות, חיידקים ונגיפים, אשר עלולים לגרום לאובדן יבול משמעותי ולסכן את אספקת המזון העולמית. במשך שנים היה ידוע כי בתוך אותו מין צמחי קיימת שונות בעמידות למחלות, הנובעת מהימצאות אללים דומיננטיים בגנים המקנים עמידות. השערת ה"גֶן-לגֶן" משנות ה-40 של המאה ה-20 הציעה כי מרכיבי גנים לעמידות בצמחים מתקשרים עם מוצרי גנים לאַלימות פתוגנית. עם זאת, טבעם ותפקודם של הגנים לעמידות בצמחים נותרו בלתי מפוענחים עד אמצע שנות ה-90.

מרבית הידע הקיים כיום על מערכת החיסון בצמחים נובע מתגליותיהם פורצות הדרך של ג'פרי דנגל, ג'ונתן ג'ונס ובריאן סטסקביץ'. סטסקביץ' היה הראשון לזהות גן חיידקי לאַלימות, ובכך סיפק עדות מולקולרית מכרעת התומכת בתיאוריה של "גֶן-לגֶן". תגלית זו, לצד עבודתם המקבילה של ג'ונס ודנגל, סללה את הדרך לחקר החיסון בצמחים. סטסקביץ' היה גם הראשון להראות שחלבוני אַלימות חיידקיים עשויים למלא תפקיד בווירולנטיות בתוך תא הצמח.

ג'ונס היה הראשון לשבט גנים לעמידות בצמחים המקודדים לקולטני חיסון על פני קרום התא האאוקריוטי, ושלושתם זיהו מספר קולטנים חיסוניים תוך-תאיים. ג'ונס ודנגל גילו באופן עצמאי את המנגנונים להפעלת קולטנים חיסוניים באמצעות זיהוי עקיף של חלבוני אַלימות פתוגניים, הן על ידי קולטנים חיסוניים חוץ-תאיים והן על ידי קולטנים תוך-תאיים. גילוי חלבוני אַלימות פתוגניים וקולטני החיסון בצמחים הביא להבנה עמוקה יותר של תהליך ההפעלה של קולטנים אלה בעת זיהוי פתוגנים, וכן חשף את מסלולי האיתות התאיים המופעלים בעקבותיהם.

מאמר סקירה מכונן שהתפרסם בשנת 2006 בכתב העת Nature  מאת דנגל וג'ונס הציג לראשונה מודל מפורט של מערכת החיסון בצמחים, אשר הפך למודל יסוד בתחום, ומופיע כיום בספרי הלימוד. בשנת 2024, במאמר סקירה נוסף שהתפרסם בכתב העת Cell,  סיכמו ג'ונס, דנגל וסטסקביץ' חמישה עשורים של תגליות בחקר החיסון הצמחי. תרומתם המשולבת עיצבה במידה רבה את הבנתנו הנוכחית בתחום והובילה לפיתוח אסטרטגיות ממוקדות לשיפור עמידות ולהתמודדות עם מגוון רחב של מחלות בצמחים.

 

ג'ונתן ג'ונס

חתן פרס וולף בחקלאות 2025

ג'ונתן ג'ונס

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

מעבדת סיינסברי, אנגליה

 

נימוק למתן הפרס:

"על תגליות פורצות דרך במערכת החיסון ובעמידות למחלות בצמחים".

 

שותפים לפרס:

ג'ונתן ג'ונס

ג'פרי דאנגל

בריאן סטצקביץ

ג'ונתן ג'ונס (1954, אנגליה), מאז 1988 הוא חוקר במעבדות על שם סיינסברי בקיימברידג', בריטניה, שם כיהן פעמיים כראש המעבדה, וכן פרופסור באוניברסיטת מזרח אנגליה (UEA). ג'ונס קיבל תואר ראשון בבוטניקה באוניברסיטת קיימברידג' (1976) ודוקטורט בגנטיקה של צמחים באוניברסיטת קמברידג' (1980). לאחר הפוסט-דוקטורט על קיבוע חנקן סימביוטי בהנחיית פרד אוסובל באוניברסיטת הרווארד (1981–1982), עבד ב-AGS באוקלנד, קליפורניה, שם שיתף פעולה עם הוגו דונר במחקר על טרנספוזונים בתירס וטבק, בנוסף משמש ג'ונס כיועץ למרכז דנפורת ולקרן 2Blades .

צמחים רגישים למגוון רחב של פתוגנים, כולל פטריות, חיידקים ונגיפים, אשר עלולים לגרום לאובדן יבול משמעותי ולסכן את אספקת המזון העולמית. במשך שנים היה ידוע כי בתוך אותו מין צמחי קיימת שונות בעמידות למחלות, הנובעת מהימצאות אללים דומיננטיים בגנים המקנים עמידות. השערת ה"גֶן-לגֶן" משנות ה-40 של המאה ה-20 הציעה כי מרכיבי גנים לעמידות בצמחים מתקשרים עם מוצרי גנים לאַלימות פתוגנית. עם זאת, טבעם ותפקודם של הגנים לעמידות בצמחים נותרו בלתי מפוענחים עד אמצע שנות ה-90.

מרבית הידע הקיים כיום על מערכת החיסון בצמחים נובע מתגליותיהם פורצות הדרך של ג'פרי דנגל, ג'ונתן ג'ונס ובריאן סטסקביץ'. סטסקביץ' היה הראשון לזהות גן חיידקי לאַלימות, ובכך סיפק עדות מולקולרית מכרעת התומכת בתיאוריה של "גֶן-לגֶן". תגלית זו, לצד עבודתם המקבילה של ג'ונס ודנגל, סללה את הדרך לחקר החיסון בצמחים. סטסקביץ' היה גם הראשון להראות שחלבוני אַלימות חיידקיים עשויים למלא תפקיד בווירולנטיות בתוך תא הצמח.

ג'ונס היה הראשון לשבט גנים לעמידות בצמחים המקודדים לקולטני חיסון על פני קרום התא האאוקריוטי, ושלושתם זיהו מספר קולטנים חיסוניים תוך-תאיים. ג'ונס ודנגל גילו באופן עצמאי את המנגנונים להפעלת קולטנים חיסוניים באמצעות זיהוי עקיף של חלבוני אַלימות פתוגניים, הן על ידי קולטנים חיסוניים חוץ-תאיים והן על ידי קולטנים תוך-תאיים. גילוי חלבוני אַלימות פתוגניים וקולטני החיסון בצמחים הביא להבנה עמוקה יותר של תהליך ההפעלה של קולטנים אלה בעת זיהוי פתוגנים, וכן חשף את מסלולי האיתות התאיים המופעלים בעקבותיהם.

מאמר סקירה מכונן שהתפרסם בשנת 2006 בכתב העת Nature  מאת דנגל וג'ונס הציג לראשונה מודל מפורט של מערכת החיסון בצמחים, אשר הפך למודל יסוד בתחום, ומופיע כיום בספרי הלימוד. בשנת 2024, במאמר סקירה נוסף שהתפרסם בכתב העת Cell,  סיכמו ג'ונס, דנגל וסטסקביץ' חמישה עשורים של תגליות בחקר החיסון הצמחי. תרומתם המשולבת עיצבה במידה רבה את הבנתנו הנוכחית בתחום והובילה לפיתוח אסטרטגיות ממוקדות לשיפור עמידות ולהתמודדות עם מגוון רחב של מחלות בצמחים.

בריאן סטצקביץ

חתן פרס וולף בחקלאות 2025

בריאן סטצקביץ

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת קליפורניה בברקלי, ארה"ב

 

נימוק למתן הפרס:

"על תגליות פורצות דרך במערכת החיסון ובעמידות למחלות בצמחים".

 

שותפים לפרס:

בריאן סטצקביץ

ג'פרי דאנגל

ג'ונתן ג'ונס

 

בריאן סטצקביץ (1952, ארה"ב), פרופסור וראש המחלקה לביולוגיה של צמחים ומיקרואורגניזמים באוניברסיטת קליפורניה בברקלי, ומנהל המחלקה לחקלאות בת קיימא במכון לגנומיקה חדשנית (IGI). הוא קיבל תואר ראשון בביולוגיה בבייטס קולג' (1974), תואר שני ביערנות – פתולוגיה של עצים באוניברסיטת ייל (1976), ותואר דוקטור בפתולוגיה של צמחים באוניברסיטת קליפורניה בברקלי (1980). סטצקביץ הוא חבר באקדמיה הלאומית למדעים של ארצות הברית ועמית החברה האמריקאית לפתולוגיה של צמחים ושל האקדמיה האמריקאית למיקרוביולוגיה.

צמחים רגישים למגוון רחב של פתוגנים, כולל פטריות, חיידקים ונגיפים, אשר עלולים לגרום לאובדן יבול משמעותי ולסכן את אספקת המזון העולמית. במשך שנים היה ידוע כי בתוך אותו מין צמחי קיימת שונות בעמידות למחלות, הנובעת מהימצאות אללים דומיננטיים בגנים המקנים עמידות. השערת ה"גֶן-לגֶן" משנות ה-40 של המאה ה-20 הציעה כי מרכיבי גנים לעמידות בצמחים מתקשרים עם מוצרי גנים לאַלימות פתוגנית. עם זאת, טבעם ותפקודם של הגנים לעמידות בצמחים נותרו בלתי מפוענחים עד אמצע שנות ה-90.

מרבית הידע הקיים כיום על מערכת החיסון בצמחים נובע מתגליותיהם פורצות הדרך של ג'פרי דנגל, ג'ונתן ג'ונס ובריאן סטסקביץ'. סטסקביץ' היה הראשון לזהות גן חיידקי לאַלימות, ובכך סיפק עדות מולקולרית מכרעת התומכת בתיאוריה של "גֶן-לגֶן". תגלית זו, לצד עבודתם המקבילה של ג'ונס ודנגל, סללה את הדרך לחקר החיסון בצמחים. סטסקביץ' היה גם הראשון להראות שחלבוני אַלימות חיידקיים עשויים למלא תפקיד בווירולנטיות בתוך תא הצמח.

ג'ונס היה הראשון לשבט גנים לעמידות בצמחים המקודדים לקולטני חיסון על פני קרום התא האאוקריוטי, ושלושתם זיהו מספר קולטנים חיסוניים תוך-תאיים. ג'ונס ודנגל גילו באופן עצמאי את המנגנונים להפעלת קולטנים חיסוניים באמצעות זיהוי עקיף של חלבוני אַלימות פתוגניים, הן על ידי קולטנים חיסוניים חוץ-תאיים והן על ידי קולטנים תוך-תאיים. גילוי חלבוני אַלימות פתוגניים וקולטני החיסון בצמחים הביא להבנה עמוקה יותר של תהליך ההפעלה של קולטנים אלה בעת זיהוי פתוגנים, וכן חשף את מסלולי האיתות התאיים המופעלים בעקבותיהם.

מאמר סקירה מכונן שהתפרסם בשנת 2006 בכתב העת Nature  מאת דנגל וג'ונס הציג לראשונה מודל מפורט של מערכת החיסון בצמחים, אשר הפך למודל יסוד בתחום, ומופיע כיום בספרי הלימוד. בשנת 2024, במאמר סקירה נוסף שהתפרסם בכתב העת Cell,  סיכמו ג'ונס, דנגל וסטסקביץ' חמישה עשורים של תגליות בחקר החיסון הצמחי. תרומתם המשולבת עיצבה במידה רבה את הבנתנו הנוכחית בתחום והובילה לפיתוח אסטרטגיות ממוקדות לשיפור עמידות ולהתמודדות עם מגוון רחב של מחלות בצמחים.

ונקטסן סונדרסאן

חתן פרס וולף בחקלאות 2024

ונקטסן סונדרסאן

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת קליפורניה, דיוויס, ארה"ב

 

נימוק למתן הפרס:

"על גילויים מרכזיים בביולוגיה התפתחותית של צמחים התורמים לשיפור יבולים".

 

שותפים לפרס:

ונקטסן סונדרסאן

ג'ואן קורי

אליוט מ. מאירוביץ

 

ונקטסן "סונדר" סונדרסאן Venkatesan “Sundar” Sundaresan (יליד 1952, הודו), השלים תואר ראשון ושני בפיזיקה באוניברסיטת פון, המכון ההודי לטכנולוגיה-קנפור ואוניברסיטת קרנגי-מלון. את מחקרו בדוקטורט ערך בנושא בקרה על ביטוי גנים לקיבוע חנקן בחיידקים סימביונטים עם קטניות, באוניברסיטת הרווארד בהדרכתו של פרד אוסובל. לאחר מכן השתלם בפוסט-דוקטורט בגנטיקה של צמחים במעבדתו של מייק פרילינג באוניברסיטת קליפורניה-ברקלי. מינויו הראשון כחוקר עצמאי היה ב Cold Spring Harbor Laboratory בניו יורק. היה המנהל המייסד של המכון לאגרוביולוגיה מולקולרית (כיום המעבדות למדעי החיים של Temasek) באוניברסיטה הלאומית של סינגפור. החל מ-2001, הוא חוקר באוניברסיטת קליפורניה-דייוויס. במהלך תקופה זו, כיהן כיו"ר המחלקה לביולוגיה של צמחים וכמנהל תוכנית BREAD (שיתוף פעולה בין הקרן הלאומית למדע וקרן ביל ומלינדה גייטס). סונדרסאן שימש כחבר מערכת בכתבי העת Genetics, Plant Reproduction ,The Plant Cell ו- Trends in Plant Science.
זרעים הם מקור המזון העיקרי של האנושות. ניתן להגדיל במידה ניכרת את תפוקת הזרעים באמצעות יצירת מכלואים בגנים נבחרים, אך שילובים אלה אינם מנוצלים ברחבי העולם. שילובי גנים התורמים ליבולים גבוהים אובדים לאחר רבייה מינית, כך שחקלאים אינם יכולים לשתול מחדש זרעים מצמחי מכלוא. לכן, יש לייצר באופן מתמיד זרעים היברידיים באופן מסחרי על ידי הכלאות, בתהליך יקר הדורש עבודה רבה. עבור רוב הגידולים, ההוצאה הגבוהה על זרעים היברידיים מרחיקה אותם מהישג ידם של חקלאים רבים.
זרעים נוצרים בעקבות הפריה והתחברות גמטות (תאי מין) צמחיות. ברבייה מינית, שני תאי מין (גמטות) מתלכדים לתא אחד, זיגוטה, אשר תכונותיו מורכבות מתכונות שני תאי המין. לעומת זאת רבייה אל-זוויגית (או א-מינית) היא תהליך של יצירת העתק של הורה יחיד, הזהה לו מבחינה גנטית (למעט מוטציות), מבלי שיהיה מעורב בתהליך חומר גנטי מהורה נוסף.

בשני העשורים האחרונים, ד"ר סונדרסאן חשף מסלולים מולקולריים וגנים מרכזיים המבקרים יצירת גמטות צמחיות ויצירת עוברים לאחר הפריה. בין היתר, מחקריו חשפו את האופן בו תאים מיוטיים מוגדרים וכיצד גמטות נקביות רוכשות את הזהות הייחודית שלהן. באמצעות מחקר שיטתי ודייקני, סונדרסאן הסיק שגן הפעיל בתאי זרע (BBM1 (Babyboom1 , פועל כמווסת ראשי של יצירת עוברים. הוא הראה שהפעלה מלאכותית של גן זה בתאי ביצית של צמח האורז יכולה לייצר צמחי צאצא בצורה א-מינית. הגילוי, שגן בודד מצמח רבייה מינית יכול לעקוף את ההפריה, פתח את הדלת ליישומים נרחבים.
הוא שילב הפעלה מלאכותית של הגן BBM1 בתאי ביצית של אורז יחד עם עריכה גנומית של גנים מיוטיים ידועים על מנת לבטל את תהליך המיוזה, וקיבל זרעים דיפלואידים משובטים זהים גנטית להורה. הקלונים שמרו על ההטרוזיגוטיות של צמחי האב והניבו צאצאים שהיו גם הם זהים להורה.

השיטה נוסתה לאחר מכן באורז היברידי מסחרי כדי לייצר דורות מרובים של צאצאים היברידיים משובטים, ביעילות המתאימה לשימוש בשטח על ידי חקלאים. לאחרונה, על ידי יצירת צאצאים א-מיניים בתירס, הם הוכיחו את ישימות הגישה גם לגידולים מרכזיים נוספים. תגלית חלוצית זו סוללת את הדרך לעמידה בדרישות מזון מוגברות מבלי להגדיל את השימוש בקרקע על ידי שתילת גידולים היברידיים.
פרס וולף מוענק לונקטסן סודרסאן על גילויים חלוציים בגנטיקה ובביולוגיה מולקולרית של רביית צמחים ויצירת זרעים ועל יישום ידע זה לפיתוח גידולים היברידיים מתרבים עצמאית אשר ישנו את החקלאות, ויהפכו גידולים בעלי יבול גבוה לשימושיים על ידי חקלאים.

אליוט מ. מאירוביץ

חתן פרס וולף בחקלאות 2024

אליוט מ. מאירוביץ

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

קאלטק (Caltech) והמכון הרפואי האוורד יוז, ארה"ב

 

נימוק למתן הפרס:

"על גילויים מרכזיים בביולוגיה התפתחותית של צמחים התורמים לשיפור יבולים".

 

שותפים לפרס:

אליוט מ. מאירוביץ

ג'ואן קורי

ונקטסן סונדרסאן

 

אליוט מאירוביץ Elliot Meyerowitz (נולד ב-1951, ארה"ב) הוא פרופסור חוקר במכון הרפואי הווארד יוז ובמכון הטכנולוגי של קליפורניה.

מאירוביץ נמשך באופן טבעי למדע כשגדל מוקף קרובי משפחה בעלי רקע מדעי, ונחשף לספרות מדעית מגיל צעיר. עוד בלימודי התיכון השתתף מאירוביץ בתוכנית מחקרית של הקרן הלאומית למדע. בעידודה של המורה שלו לכימיה, גברת דיימונד, מיד עם סיום התיכון החל ללמוד באוניברסיטת קולומביה, שם סיים תואר ראשון ושני בביולוגיה. מחקרו התמקד בגנטיקה התפתחותית, וחקר המנגנונים המורכבים של התפתחות תאים, תוך שילוב שיטות גנטיות קלאסיות עם טכניקות מולקולריות מתפתחות. לאחר מכן המשיך ללימודי דוקטורט בביולוגיה באוניברסיטת ייל. עבודת הפוסט-דוקטורט שלו בסטנפורד בהנחיית פרופ' דיוויד הוגנס חידדה עוד יותר את כישוריו, והניחה את הבסיס לתרומתו פורצת הדרך לתחום. סקרנותו של מאירוביץ והחשיפה לסביבות מדעיות מגוונות הזינו את מחויבותו לפענח את המורכבות של הביולוגיה ההתפתחותית. ב-1980, הצטרף כחבר סגל במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech), שם הוא עובד עד היום. בין השנים 2000-2010 כיהן כיו"ר המחלקה לביולוגיה ב- Caltech. בשנים 2011 עד 2012, בזמן חופשתו מ- Caltech, שימש כמנהל מייסד של מעבדת סיינסברי באוניברסיטת קיימברידג' ופרופסור למורפודינמיקה של צמחים בקיימברידג'. מעבדתו ב- Caltech מתמקדת בפענוח המנגנונים העומדים בבסיס התפתחות הצמח.
למאירוביץ תגליות חשובות ופורצות דרך בהתפתחות צמחים וביולוגיה של הורמונים. מעבדתו של מאירוביץ חלוצה בשימוש בצמח האראבידופסיס (Arabidopsis thaliana) כצמח מודל למחקר בביולוגיה מולקולרית, גנטיקה וביולוגיה התפתחותית. מאירוביץ ועמיתיו פיתחו את מודל ה- ABC , המתאר את הבסיס המולקולרי וההתפתחותי למבנה הפרח, בעיקר על ידי אפיון מוטציות גנטיות. המודל הפשוט להפליא הזה עדיין מחזיק אחרי יותר מ 30- שנה והוכח שהוא תקף בכל מגוון הצמחים הפורחים, כולל דגנים. פיתוח מודל זה יחד עם השיבוט המולקולרי של גנים הומאוטיים (השולטים בדפוס היווצרות הפרח במהלך התפתחות עוברית מוקדמת) – גם כן בהובלתו של מאירוביץ, הביא לכך שכיום ניתן לשנות את המבנה והארכיטקטורה של פרחים באופן צפוי.
מאירוביץ ועמיתיו גילו ואפיינו את הקולטן הראשון להורמון צמחי, הקולטן להורמון אתילן, גילוי שהקנה למדענים העוסקים בחקלאות ובתורשה צמחית, דרך לשליטה בהזדקנות צמחים ובהבשלת הפירות. מאירוביץ היה הראשון שסיפק תיאור ומודל מכני של קשר בין- תאי בקודקודי הצמיחה של צמחים. הם הראו שאוכלוסיית תאי הגזע בקודקוד הצמיחה מתקשרים עם התאים שמתחתם באמצעות חלבוני קישור חוץ תאיים, המאותתים לאינזים קינאז של קולטן חוצה ממברנה. כיום ידוע כי חלבוני איתות אלו הם אמצעי עיקרי לתקשורת בין-תאית בצמחים. תגליות אלו היוו את פריצת הדרך לפיתוח יבולים משופרים וברי קיימא.
פרס וולף מוענק לאליוט מאירוביץ על תרומות רבות ויוצאות דופן לתחום הגנטיקה ולהבנתנו את הבסיס המולקולרי של צמיחה והתפתחות צמחים. הוא פתר את התעלומה בת המאה על האופן שבו צמחים יוצרים דפוסי עלים ופרחים ספציפיים, והמעבדה שלו שיבטה ואפיינה רבים מהגנים הללו. הוא מצא את הקולטן הראשון אי פעם להורמון צמחי והיה הראשון לשבט ולרצף גן מצמח הארבידופסיס. הוא סייע בקידום אראבידופסיס כ"אורגניזם מודל" המשמש במחקר ביולוגי וגנטי של צמחים ברחבי העולם. תרומותיו הקונספטואליות החלוציות לתחום הגנטיקה המולקולרית והמורפוגנזה של הצמח פתחו את תחום מדעי הצמח המודרני.

ג'ואן קורי

כלת פרס וולף בחקלאות 2024

ג'ואן קורי

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

מכון סאלק, ארה"ב

 

נימוק למתן הפרס:

"על גילויים מרכזיים בביולוגיה התפתחותית של צמחים התורמים לשיפור יבולים".

 

שותפים לפרס:

ג'ואן קורי

אליוט מ. מאירוביץ

ונקטסן סונדרסאן

 

ג'ואן קורי Joanne Chory (נולדה ב 1955- , ארה"ב), גנטיקאית צמחים, מנהלת המעבדה לביולוגיה מולקולרית ותאית של הצמח במכון סאלק למחקרים ביולוגיים בסן דייגו, קליפורניה, וחוקרת במכון הרפואי הווארד יוז. קורי חוקרת את הקודים הגנטיים של צמחים ואת השימוש בצמחים כדי לסייע במלחמה בשינויי האקלים ומוכרת כאחת מביולוגיות הצמחים המשפיעות ביותר של העידן המודרני.
הסתגלות היא השינוי בביטוי של תכונות גנטיות מסוימות, שבאמצעותו אורגניזם הופך מתאים יותר לסביבתו, והיא נקבעת על ידי שילוב של התאמות גנטיות ופלסטיות.
קורי חוקרת את הדרך בה צמחים מגיבים לשינויים בתנאי הסביבה, בדגש על שינויים בהרכב ועוצמת האור. שינויים אלו מאפשרים לצמחים להבחין בין עונות השנה ולקבל מידע על מיקומם ביחס לצמחים אחרים וביחס למקור האור (למשל בתחרות על האור הנחוץ לפוטוסינתזה). בהתאם לתנאי התאורה יתאימו הצמחים את קצב צימוחם, קצב הפוטוסינטזה, ומועד הפריחה. בעוד שתגובה זו חשובה להישרדות הצמח, לעיתים היא עשויה להוביל לירידה ביבול למשל במקרה של גידולים הגדלים בצפיפות גבוהה מדי.
קורי ועמיתיה לעבודה גילו מספר מסלולים מולקולריים המסבירים כיצד צמחים מסתגלים וגדלים בצורה מיטבית בסביבות מגוונות. שינויי האקלים הם איום דחוף ומיידי על הצורך הגובר בהזנת האוכלוסייה הגדלה במהירות. על רקע הגידולים הנפגעים כתוצאה משינויי אקלים עולמיים, למחקריה של קורי חשיבות להשגת ביטחון תזונתי בסביבות אקלים מגוונות.
לקורי תגליות חשובות בתחום מנגנוני צמיחה, התפתחות ותגובה של צמחים לסביבה. היא וציוותה ניתחו באופן מקיף את מסלולי האיתות המולקולריים התלויים באור באמצעות שילוב שיטות של גנטיקה מולקולרית, ביוכימיה, טכניקות אומיקס מרובות משתניםomics) techniques') ומודלים של ביולוגיה תאית אלגנטית. הם גילו כי בתנאי גדילה ללא אור קיים מנגנון המעכב ביטוי גנים, את גדילת העלים ואת התפתחות הכלורופלסט. תגלית משמעותית של קורי הייתה הזיהוי של חלבונים מדכאים ספציפיים שפעולתם הוסרה על ידי קליטת האור דרך קולטני האור. תגלית זו חוללה מהפכה בשדות הפוטומורפוגנזה ואיתות האור. מחקרי המשך במספר מעבדות שונות מצאו כי גנים אלו הינם בעלי תפקיד חשוב גם בתאים של בני האדם. לתגלית זו השפעה רחבה על אחת התכונות החשובות ביותר מבחינה אגרונומית של הימנעות מצל, הנחשבת כתכונה העיקרית בבסיס גידולי יבול התירס.
קורי ועמיתיה חשפו את מסלול האיתות של ההורמון הצמחי הקרוי בראסינוסטרואיד (brassinosteroid). בנוסף קורי ועמיתיה תרמו תרומה משמעותית להבנת הביו-סינתזה והתפקוד של ההורמונים הצמחיים אוקסין וציטוקינין, כמו גם אינטראקציות בין גרעין התא לכלורופלסטים (האברון האחראי על הפוטוסינטזה), ויסות צירקדיאני (שעון ביולוגי) של גדילה ומגוון ההסתגלויות הטבעיות אליו.

מחקריה האחרונים של קורי עוסקים בהינדוס צמחים לצבירה מוגברת של פחמן דו־חמצני בשורשיהם. למרות מאמצים להפחית את פליטת הפחמן כדי להימנע משינוי אקלים קיצוני וריסון ההתחממות הגלובלית. קורי ועמיתיה פועלים בימים אלו על פתרון העשוי לבוא מהכיוון השני, כלומר על ידי הורדת רמות הפחמן דו־חמצני מהאוויר ואחסונו לטווח הארוך. לאור העובדה שצמחים כבר יודעים לנצל פחמן דו חמצני מהאטמוספירה, מעבדתה של קורי חוקרת כיצד לפתח צמחים שיצליחו לצבור יותר פחמן דו־חמצני בשורשיהם. צמחים כאלה, אם יישתלו בקנה מידה רחב, יוכלו לסלק מספיק פחמן דו־חמצני מהאטמוספירה ועשויים להביא לפתרון השפעה קריטית זו של שינויי האקלים.
פרס וולף מוענק לפרופסור ג'ואן קורי על תרומתה לביולוגיה התפתחותית של צמחים שסללו את הדרך לעבודה חדשנית עדכנית ולהתקדמות גדולה בהבנת תהליכים הכרחיים לשיפור היבול: איתות אור, איתות הורמונים, הימנעות מצל, זמן פריחה, ויסות גדילה, ועמידות למחלות.

ג'ורג' פ. ספראג

חתן פרס וולף בחקלאות 1978

ג'ורג' פ. ספראג

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת אילינוי, ארה"ב

 

נימוק למתן הפרס:

"על מחקריו המצוינים בהשבחה הגנטית של התירס למען רווחת האנושות".

 

שותפים לפרס:

ג'ורג' פ. ספראג

ג'ון סי ווקר

 

פרופסור ספראג (חוקר גנטיקה מרביע צמחים) ופרופסור ווקר (פתלוג צמחים מרביע צמחים) נודעו בעולם בהצלחתם בפיתוח יבולי צמחים משופרים והצליחו לייצב את הגידולים, ולהגבירם ולשפר את איכותם של גידולי ירקות עיקריים וכן ושל תירס בין חשובי גידולי הגרעינים שבעולם. שני חתני הפרס פיתחו כל אחד מתודולוגיה חדשה ויעילה של טכניקה והליכים של טיפוח זנים של גידולי שדה. האישים הם בין גדולי הדור הן במחקר הבסיסי והן במחקר השימושי. הם חינכו דורות של אנשי-מחקר, כדי לספק את צורכי החקלאות. תלמידיהם פעילים ברחבי העולם במחקר, בחינוך ובמנהל. שני חתני הפרס עזרו בארגון החקלאות מבחינה מדעית וכלכלית וסייעו בידי ממשלות רבות בעולם.

בתולדות החקלאות בעולם – תירס בן-כלאיים הנו הדוגמה המרהיבה ביותר של ניצול תופעה גנטית – הטרוזיס – להגברת יבולים של מזונות. אין עוררין על כך, שפרופסור ג'ורג' פ. ספראג שייך לקבוצת החוקרים הראשונה במעלה בתולדות 40 שנות הישגים חשובים בתחום של מדעי החקלאות. יתר על כן, הרבה ממושגי-היסוד, של התיאוריה ושל דגמי הרבייה שפיתח בגידול של תירס, השפיעו בתחומים אחרים של שיפור זני צמחים אחרים.

לאורך הקריירה המדעית המצטיינת שלו, עמל פרופסור ספראג ללא הרף, למען שילוב בין התיאוריה העיונית הכמותית בגנטיקה לבין המימוש הלכה למעשה בתוצאות המחקרים לגידול של זני צמחים. במחקרי-היסוד הכי פוריים שלו, הצליח ספראג, לפתח דגם גנטי מתמטי לשם ברירת זנים, אשר הביא לפיתוח חיבורים של גנטיים משופרים של פלאסמה של גרעיני תירס. מחקריו של פרופסור ספראג בגנטיקה הניחו את היסודות לשיפור איכותו התזונתי של התירס, הישג שמבטיח רבות לעמים רבים. ספראג, ביצע מחקרים, אשר הוכיחו, כי ניתן לשנות מבחינה תורשתית את איכות הפרוטאין שבתירס.

לסיכום, אין הרבה אנשים בתולדות החקלאות שהשפעתם הייתה כה חשובה לשיפור גידולה של אחת מהתבואות העיקריות, כפי שעשה פרופסור ספראג.

ג'ון צ. ווקר

חתן פרס וולף בחקלאות 1978

ג'ון צ. ווקר

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת וויסקונסין, ארה"ב

 

נימוק למתן הפרס:

"על מחקרו הבסיסי בפתולוגיה של הצמח עד לפיתוח זנים עמידים בפני מחלות בצמחי מזון עיקריים".

 

שותפים לפרס:

ג'ון סי ווקר

ג'ורג' פ. ספראג

 

פרופסור ספראג (חוקר גנטיקה-מרביע צמחים) ופרופסור ווקר (פתולוג צמחים-מרביע צמחים) נודעו בעולם בהצלחתם בפיתוח יבולי צמחים משופרים והצליחו לייצב את הגידולים, להגבירם ולשפר את איכותם של גידולי ירקות עיקריים, וכן של תירס- בין חשובי גידולי הגרעינים שבעולם. שני חתני הפרס פתחו כל אחד מתודולוגיה חדשה ויעילה של טכניקה והליכים של טיפוח זנים של גידולי שדה. שניהם בין גדולי הדור הן במחקר הבסיסי והן במחקר השימושי. הם חינכו דורות של אנשי מחקר, כדי לספק את צורכי החקלאות. תלמידיהם פעילים ברחבי העולם במחקר, בחינוך ובמנהל. שני חתני הפרס עזרו בארגון החקלאות מבחינה מדעית וכלכלית וסייעו בידי ממשלות רבות בעולם.

בעיני רבים נחשב פרופסור ג'ון צ'ארלס ווקר בין 3 או 4 מהגדולים והחשובים ביותר בהיסטוריה בקרב הפתולוגים של צמחים. במרכז פעלו המדעי עמדה תרומתו להתגברות על מחלות של צמחים בדרך הפיתוח של זני תבואות עמידים בפני מחלות, וכן פיתוח מתודולוגיה חדשה ויעילה בגידול צמחים. הוא הוכיח את חשיבותם של גורמים סיבתיים, ובמיוחד של תזונה מארחת ושל טמפרטורה של הקרע – באפידמיולוגיה של מחלות צמחים, וכן בטיבם הפיזיולוגיה של מחלות וביסוד הכימי של כוח העמידה בפני מחלות של צמחים.

ווקר הוא אולי הדוגמא המובהקת בעולם של איש מדע, המשלב מחקר שימושי המכוון לייצור מזון, עם מחקר בסיסי המיועד להרחיב את גבולותיו של המדע, המאורגנים כמקשה אחת סביב הבעיות הספציפיות של החקלאות. כמן-כן הביאו מחקרים אחרים שלו בתחום בעיות של בלימת התפשטותו של מחלות, לגילוי מידע בסיסי רב על הגורמים הסיבתיים של האוויר ושל הקרקע בהתפרצותן ובחומרתן של המחלות.

כמחנך, אין לו אח ורע בכשרונו להדריך אנשי מדע במקצוע הפתולוגיה של הצמחים. ספר הלימוד הקלאסי שלו: "פתולוגיה של צמחים", אשר תורגם למספר שפות, הוא ההמסה הבסיסית בנושא. זה הספר הנפוץ ביותר בין ספרי הלימוד באוניברסיטאות חקלאיות בכל מקום בעולם.

מרטינוס תיאודור ואן גנוכטן

חתן פרס וולף בחקלאות 2023

מרטינוס תיאודור "רין" ואן גנוכטן

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

האוניברסיטה הפדרלית של ריו דה ז'נרו, ברזיל

 

נימוק למתן הפרס:

"על עבודתו פורצת הדרך בהבנה וחיזוי של זרימת מים והסעת מזהמים בקרקעות".

 

שותפים לפרס:

ללא שותפים

 

פרופ. ואן גנוכטן, יליד הולנד, קיבל את השכלתו המוקדמת באוניברסיטת ואכנינגן ואת הדוקטורט שלו בארצות הברית, באוניברסיטת ניו מקסיקו סטייט. לוואן גנוכטן קריירה למופת ובעלת השפעה, עם שיתופי פעולה רבים ברחבי העולם, מרטינוס שימש כעורך ועורך משותף של תשעה כתבי עת והשיק את כתב העת Vadose Zone Journal המוקדש למדע הסביבה הקרובה לפני השטח.

Vadose Zone המכונה בעברית "התווך הבלתי רווי" הוא האזור השוכן בין פני הקרקע לפני מי התהום. הקרקע והסלע באזור זה אינם רוויים במלואם במים; כלומר, הנקבובים בתוכם מכילים אוויר ומים. תנועת מים בתווך הבלתי רווי חשובה לחקלאות, הסעת מזהמים בקרת שיטפונות ועוד. האזור הלא רווי נמצא בשימוש אינטנסיבי לגידול צמחים, בניית מבנים וסילוק פסולת, ומכריע בקביעת כמות ואיכות מי התהום הזמינים לשימוש האדם.

במהלך 40 שנות הקריירה שלו, פרופסור ואן גנוכטן שינה את התחומים הרחבים של פיזיקת הקרקע וההידרולוגיה של האזור הלא רווי, שהם מרכזיים בפעולות חקלאיות מודרניות ובמדעי האקלים. הוא יצר בסיס מדעי חיוני להבנת זרימת נוזלים ותהליכי הסעת מזהמים בקרקעות בלתי רוויות, כולל יחסי הגומלין שלהם עם האטמוספירה שמעל ומי התהום מתחת.
ההידרולוגיה העכשווית של האזור הלא רווי הינה תוצר תרומותיו הרבות, שיצרו שילוב בין חקלאות, מדעי הקרקע, גיאולוגיה, מדעי הסביבה והנדסה אזרחית. חשובים במיוחד היו מחקריו על התהליכים הבסיסיים השולטים בזרימת מים והסעת כימיקלים בתווך נקבובי. עבודתו הראויה לציון על הסעת כימיקלים חקלאיים במערכות שאינן בשווי משקל, היוותה ועדיין מהווה אבן דרך בתחום. מרטינוס הינו חלוץ ביצירת מודלים של נקבוביות כפולה וחדירות כפולה באזורים בתת הקרקע בהם נוזלים ניידים ואזורים בהם הם נייחים. כמו כן, הוא הציג פתרונות אנליטיים וספרתיים חדשניים, ואימת את תקפות המודלים שלו בניסויי מעבדה וניסויי שדה.
המודלים שפיתח שיפרו מאוד את התחזיות של תופעות שדה מורכבות והניעו מבול של מחקרים בקווים דומים, המטפלים בזרימת מים ובהסעת מומסים בקרקעות ובסלעים. בזכות התכונות המתמטיות האטרקטיביות שלהן ופשטותן, "משוואות ואן גנוכטן" נמצאות כיום בשימוש אוניברסלי בסימולטורים ספרתיים של תהליכי זרימה והסעה תת-קרקעית.
פרופ. ואן גנוכטן זוכה בפרס וולף על עיצוב מחדש של תחומי פיזיקת הקרקע וההידרולוגיה של התווך הבלתי רווי. הוא לא רק פרסם מאות מאמרים בכתבי עת מדעיים, אלא גם כתב מדריכים לתוכנות המחשב הרבות שלו שנמצאות כיום בשימוש ברחבי העולם. הוא הביא נראות ואמינות עצומות למקצוע מדעי החקלאות והקל על יצירת קשרים פרודוקטיביים בין תיאורטיקנים ואנשי מעשה, סטודנטים צעירים ומדענים מוכשרים, ומוסדות במדינות מפותחות ופחות מפותחות. על כל תרומותיו הרבות לחקלאות, למדעי הקרקע ולהידרולוגיה, זוכה פרופ' ואן גנוכטן בפרס וולף לחקלאות לשנת 2023 .

פמלה רונלד

כלת פרס וולף בחקלאות 2022

פמלה רונלד

 

שייכות בעת הענקת הפרס:

אוניברסיטת קליפורניה בדייוויס, ארה"ב

 

נימוק למתן הפרס:

"על עבודתה החלוצית בחקר עמידות אורז למחלות וסבילותו לעקה סביבתית."

 

שותפים לפרס:

ללא שותפים

 

רונלד, פרופסור במחלקה לפתולוגיה של צמחים ובמרכז הגנום באוניברסיטת קליפורניה, דיוויס. בנוסף, רונלד עומדת בראש התכנית לגנטיקה של עשבים במכון הביו-אנרגיה המשותף באמריוויל, קליפורניה, וכן כראש המכון למזון ואוריינות חקלאית באוניברסיטת קליפורניה, דיוויס.

אחד האתגרים הגדולים ביותר של זמננו הוא גידול מספיק מזון להזנת האוכלוסייה ההולכת וגדלה, וזאת מבלי לגרום פגיעה נוספת בטבע ובסביבה. מכיוון שרוב השטחים החקלאיים בעולם כבר מעובדים ומאידך, כמות המים המתוקים מועטה, ייצור מוגבר של מזון חייב להתבצע ביעילות מירבית. על מנת להפיק יבול מוצלח בכל שנה, החקלאים חייבים להשתמש באסטרטגיות שונות כדי להילחם במזיקים, במחלות ולחצים סביבתיים, המפחיתים את התפוקה העולמית ב- 30-60% בכל שנה.

רונלד חוקרת גנים השולטים בעמידות הצמחים למחלות ועמידותם להשפעות ולחץ סביבתי, במטרה לשפר את הבטחת המזון עבור אוכלוסיות עניות בעולם. יחד עם שותפיה למחקר, היא פיתחה זני אורז עמידים בפני מחלות ובפני שיטפונות, המהווים גורם מאיים על גידולי האורז באסיה ובאפריקה. פמלה רונלד חוקרת במשך שלושה עשורים את האורז, שהינו המזון העיקרי ליותר ממחצית מאוכלוסיית העולם. תגליותיה קידמו הבנה של תהליכים ביולוגיים בסיסיים ושיפרו חקלאות בת קיימא והבטחת מזון. צוות המחקר של רונלד בודד גן המאפשר לאורז לשרוד שבועיים של הצפה ומגדיל את היבול ב- 60% בהשוואה לזנים הרגילים. המחקר של רולנד הניח את הבסיס לפיתוח זני אורז עמידים בפני שיטפונות. זני אורז אלו מגודלים כיום על ידי יותר משישה מיליון חקלאים בהודו ובנגלדש. במדינות אלו, ארבעה מיליון טונות של אורז (אשר מספיק להאכיל שלושים מיליון אנשים) הולכים לאיבוד מדי שנה, כתוצאה מהצפות.

בידוד הקולטן החיסוני Xa21 ע"י רונלד ב- 1995 (הקולטן הראשון במחלקה חשובה זו של קולטנים שזוהה), חשף מנגנון חדש שבאמצעותו צמחים ובעלי חיים מזהים ומגיבים לזיהום. בשנת 2015 , המעבדה שלה בודדה ואפיינה את ליגנד הקולטן, אימונוגן מיקרוביאלי, שמפעיל תגובה התפתחותית ואימונולוגית אצל הפונדקאי. למחקר פורץ דרך זה השלכות משמעותיות על מחקרים של מחלות זיהומיות של צמחים ובעלי חיים כאחד.

רונלד נודעת בכל העולם, בשל יכולתה להנגיש לציבור מדע באופן יצירתי ואפקטיבי, במטרה לעודד ולקדם חקלאות ברת קיימא. הרצאותיה וכתביה של רונלד, ובמיוחד הספר אותו פרסמה במשותף עם בעלה, ראול אדמצ‹ק, ייסדו פרדיגמה חדשה, בה ביו-טכנולוגיות וחקלאות אורגנית משולבות כבסיס לחקלאות בת קיימא, וכדרך לדו-קיום של אנשי איכות הסביבה וטכנולוגים.