Кукуруза может помочь фермерам бороться с губительным сорняком
Кукуруза, выращиваемая по всему миру для производства продуктов питания, кормов и топлива, может получить новое применение. Исследователи из Китая изучают её способность вызывать "суицидальное прорастание" у губительного паразитического сорняка.
Сорняк, известный как заразиха подсолнечная, наносит значительный ущерб овощным и полевым культурам в Азии, Африке и Юго-Восточной Европе. Не имея хлорофилла, он является паразитом и полностью зависит от растения-хозяина в воде и питательных веществах. Заражение полей подсолнечника заразихой может снизить урожайность на 50%. Подсолнечник — одна из основных масличных культур Китая, и в одном из уездов более 64% посевных площадей подсолнечника (свыше 24 000 акров) в настоящее время заражено.
Для борьбы с заразихой тестировались различные стратегии, включая химические и агротехнические методы. Предыдущие исследования показали эффективность использования культур-ловушек, которые индуцируют прорастание семян паразита, но не позволяют ему развиваться и выживать, вызывая "суицидальное прорастание". Однако ни один метод контроля заразихи пока не показал себя эффективным и экономически feasible для мелких ферм.
В исследовании, опубликованном в январско-февральском выпуске журнала Crop Science, Юнцин Ма и команда исследователей из Северо-Западного университета A&F в Китае попытались контролировать заражение заразихой, используя кукурузу в качестве культуры-ловушки. Кукуруза была благоприятным вариантом, поскольку и подсолнечник, и кукуруза могут выращиваться в одних и тех же регионах Китая. Хотя кукуруза не может быть поражена заразихой, учёные обнаружили, что гибридная линия кукурузы и её родительские линии вызывают значительное прорастание семян заразихи. Они предполагают, что линии кукурузы можно целенаправленно выводить для использования в качестве культуры-ловушки, что позволит контролировать заражение заразихой и одновременно получать кормовую культуру для скота.
Для изучения влияния нескольких сортов кукурузы на прорастание заразихи исследователи протестировали как гибридные, так и инбредные линии. Они обнаружили, что один гибрид и его родительские линии стабильно вызывали самые высокие показатели прорастания. Хотя ни один из протестированных сортов кукурузы не выводился специально как культура-ловушка для заразихи, анализ этих успешных линий может позволить создать ещё более эффективные сорта.
Команда исследовала кукурузу несколькими способами, изучая эффекты экстрактов корней, экстрактов побегов и образцов почвы из прикорневой зоны. Экстракты корней в целом вызывали большее прорастание, чем экстракты побегов. Исследователи полагают, что это связано с тем, что химическое вещество, наиболее вероятно ответственное за индукцию прорастания — строголактон — синтезируется в корнях кукурузы.
На основе результатов исследования учёные считают, что можно разработать селекционную программу для создания сортов кукурузы, ещё более эффективно вызывающих суицидальное прорастание заразихи. Также станет возможным изучить, как синтезируется химическое вещество, индуцирующее прорастание.
Авторы отмечают, что преимущество использования кукурузы в качестве культуры-ловушки выходит за рамки её воздействия на заразиху. Если кукуруза успешно выполнит свою роль, её можно будет собрать на корм скоту или для других целей, оптимизируя таким образом затраты и усилия на её посадку.