Микробные союзники могут уничтожать пальцы мертвеца на кукурузе без фунгицидов

эксклюзив 🔹

Портал AgroXXI.ru ознакомился с исследованием ученых Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) МСХ США, которые заявили о прогрессе в поисках средств борьбы с грибом, вызывающим смолистую пятнистость кукурузы. 

Впервые о смоляных пятнах сообщили фермеры в Иллинойсе и Индиане в 2015 году, далее болезнь распространилась до Флориды и границы с Канадой. 

Заболевание проявляется в виде выпуклых черных пятен с наростами, которые покрывают листья, шелуху и стебли восприимчивых сортов кукурузы, снижая их фотосинтетическую способность, а в тяжелых случаях растения погибают. Пятна, называемые стромами, представляют собой жесткую структурную форму гриба, которая позволяет ему пережить зиму и следующей весной выпустить множество спор для заражения следующего урожая. 

К счастью, группа зорких ученых из Национального центра исследований в области сельскохозяйственного использования ARS в Пеории, штат Иллинойс, заметила, что некоторые образцы стромы, которые они собрали, не прорастали – «дело рук» других грибов и бактерий, паразитирующих уже на грибе смолистой пятнистости. Это потенциально открывает дверь к биологически обоснованному контролю. 

Наблюдения ученых были сделаны во время осмотра исследовательского участка кукурузы недалеко от центра ARS в апреле 2022 года. Легкие вспышки смоляного пятна обычно можно уменьшить с помощью применения синтетических фунгицидов и сортов кукурузы с некоторой устойчивостью. Но погода, благоприятная для гриба, легко сокрушает эту защиту. 

К счастью, природа с ее системой сдержек и противовесов предложила несколько различных видов грибов и бактерий, которые растут и размножаются на стромах гриба или внутри них. Некоторые из них проявлялись в виде беловатого пушка на стромах, когда исследователи изучали их под микроскопом в лаборатории.

Использование методов идентификации на основе ДНК показало, что некоторые грибы и бактерии являются известными агентами биологической борьбы с болезнями, поражающими другие сельскохозяйственные культуры. Например, в ходе испытаний воздействие спор Gliocladium catenulatum (коммерчески доступного гриба биоконтроля) предотвратило прорастание 88 процентов стром гриба смоляной пятнистости. Гриб Alternaria предотвратил прорастание около 45 процентов стромы. 

Несколько исследований показали, что некоторые штаммы Alternaria alternata — это эффективные организмы биоконтроля, которые могут уменьшить ущерб, причиняемый растительными патогенами, сказал Эрик Джонсон, молекулярный биолог из исследовательского отдела биозащиты сельскохозяйственных культур центра ARS в Пеории. 

Кроме того, лабораторные анализы показали, что протестированный штамм Alternaria не вызывал заболевания у восприимчивых сортов кукурузы. Это может быть дополнительно полезно для уничтожения зимующих стром смоляных пятен, учитывая, что тестируемый штамм хорошо рос при низких температурах, добавил Джонсон.

Пока работа находится на ранней стадии и нужно полностью выяснить способность грибов и бактерий биологически контролировать смоляные пятна на коммерческих полях при их применении во время вегетационного периода.

Тем временем другие подходы к борьбе с этим заболеванием также изучаются как в Пеории, так и в исследовательском отделе растениеводства и борьбы с вредителями ARS в Вест-Лафайете, штат Индиана. К ним относятся:

1. Изучение базовой биологии и генетических основ гриба смолистой пятнистости в поисках ключей к новым способам борьбы с ним.
2. Разработка молекулярных маркеров для ускорения поиска новых источников устойчивости кукурузы к смоляным пятнам.
3. Изучение стратегий более эффективного использования фунгицидов, зарегистрированных для использования против смоляной пятнистости кукурузы, в рамках комплексного подхода к борьбе с этим заболеванием.

Исследование было опубликовано в журнале Microorganisms. Выводы обобщил Ян Сушкив, представитель ARS.

Фото: Наталья Шаповалова, AgroXXI.ru.

agroxxi.ru