Как пшеница может победить болезнь корней злаков
В почвах мировых зерновых полей идет внутрисемейная борьба между родственными видами грибов за контроль над корнями сельхозкультур, и победа "неправильной" стороны угрожает продовольственной безопасности. Полезные грибы могут помочь растениям защититься от сородичей, стремящихся захватить корни, но битва идет с переменным успехом.
Ученые из Rothamsted Research определили условия для поддержки полезных грибов и выявили сорта злаков, которые лучше всего используют эту помощь. Полные результаты опубликованы в Journal of Experimental Biology.
Проблема и патоген
- Болезнь: "Белая головня" (take-all) — разрушительное корневое заболевание злаков во всем мире.
- Возбудитель: грибковый патоген Gaeumannomyces tritici.
- Сложность контроля: доступно мало химических обработок семян, а биологические стратегии затруднены разнообразием типов почв.
Решение: полезные родственники
- Полезный вид: родственный вид G. hyphopodioides способен "иммунизировать" корни растений против патогена.
- Цель исследования: выяснить, можно ли использовать генетику пшеницы для поддержки и накопления популяций этих полезных, подавляющих болезнь грибов.
Методы и результаты
- Сбор образцов: полезный гриб собран с полей фермы Rothamsted.
- Лабораторный тест: разработан для оценки способности гриба колонизировать и защищать корни ячменя, ржи, пшеницы и гибрида тритикале.
- Полевые испытания: выявлены коммерческие сорта злаков, которые справляются с этой задачей лучше других.
Перспективы и мнения экспертов
- Потенциальная стратегия: если способность сортов пшеницы поддерживать полезные виды Gaeumannomyces удастся использовать (через обработку семян или внесение в зону корней), это может стать биологическим методом контроля болезни.
- Вариетет-селекция: "Результаты нашего исследования показывают, что некоторые современные сорта озимой пшеницы могут активно поддерживать естественные популяции грибов, подавляющих белую головню. Если эту способность удастся использовать, это поможет в принятии решений при выборе сортов для выращивания", — говорит Сара-Джейн Осборн, бывший аспирант, а ныне менеджер полевых испытаний в AHDB.
- Комплексный подход: "Будущее контроля над белой головней не может полагаться на единственное решение... Я могу предвидеть время, когда фермеры смогут выбирать сорта, сочетающие положительные характеристики для минимизации ущерба от этой болезни", — добавляет Саймон Окслей, глава отдела систем растениеводства в AHDB.
- Практическая ценность: "Наша способность бороться с белой головней в настоящее время ограничена, и наличие эффективного генетического решения было бы очень полезно для аграриев", — отмечает Дэвид Лэнгтон, глава отдела R&D компании Agrii, поддержавшей исследование.