Дикие растения и сельхозкультуры — плохие соседи: Патогены переходят с одной популяции на другую
Соседство местных растений и неместных сельхозкультур приводит к привлечению вредителей, которые распространяют болезни в обоих направлениях, согласно двум новым исследованиям Калифорнийского университета в Риверсайде.
«Мы изменили ландшафт, и это создало возможности для процветания патогенов», — заявил энтомолог UCR Керри Маук, соавтор исследований. «Мы занесли патогены, повреждающие местные растения, и, с другой стороны, у нас есть эндемичные патогены, которые мутируют, чтобы заражать культуры».
Иллюстрируя последний сценарий, новая статья в журнале Phytopathology документирует присутствие в диких растениях Калифорнии бактериального патогена, поражающего паслёновые культуры, такие как томаты, картофель и перец.
Патоген, Candidatus liberibacter solanacearum (CLso), родственен патогену, вызывающему позеленение цитрусовых (HLB) — болезнь, убивающую цитрусовые растения и не имеющую лечения. Как и HLB, CLso передаётся растениям мелким летающим насекомым — псиллидой.
CLso вызывает у картофеля болезнь «зебра чип», которая деформирует клубни, делая их непродаваемыми и снижая урожайность до 90%. Она впервые появилась в 2000-х годах и быстро распространилась по стране.
Исследователи задались вопросом, почему патоген так внезапно появился в США, хотя его переносчик-псиллида здесь обитает давно. Чтобы ответить на него, команда взяла образцы растений семейства паслёновых в природных резерватах UC, а также изучила гербарные образцы, датируемые 1970-ми годами.
Патоген присутствовал в 15–20% обследованных растений, но обнаруженные формы не известны как поражающие сельхозкультуры. Более того, дикая форма патогена не вредит растениям-хозяевам, в отличие от формы, поражающей культуры.
То есть, варианты CLso, найденные в диких сообществах растений, не переходят на сельскохозяйственные поля. Исследователи получили грант от USDA, чтобы понять на молекулярном уровне, что изменилось, когда патоген мутировал и стал способен заражать культурные растения.
В связанном исследовании, опубликованном в Phytobiomes Journal, Маук и коллеги изучили возможное движение вирусных патогенов с полей на дикие растения тыквенных в резерватах UC.
Для этого проекта исследователи снова взяли образцы растений из резерватов UC и парка штата Анза-Боррего. Полные 80% обследованных диких растений тыквенных были заражены вирусом, не являющимся местным для Калифорнии, — вирусом желтухи тыквенных, переносимым тлёй (CABYV).
Исследование этих инфекций показало, что CABYV подавляет рост корней растений — серьёзная проблема для жарких и засушливых летом регионов, таких как Южная Калифорния.
Дикие тыквенные критически важны для экосистемы: они растут летом, обеспечивая ресурсы, служат «магистралями» для муравьёв, дают нектар и пыльцу, а их семена поедаются исчезающими млекопитающими.
Оба исследования подчёркивают важность совместной работы землеустроителей, фермеров и энтузиастов растений для снижения риска заноса патогенов в новые места.
«Патогены растений могут быть где угодно. Всякий раз, когда мы перемещаем растения для торговли, существует потенциальный риск заноса патогенов-«безбилетников». Мы должны убедиться, что перемещаем только растительный материал, не содержащий этих нежелательных гостей», — сказал Маук.