Бактерии против грибов: новые защитники пшеницы и ячменя

Источник: phys.org

Ученые из Службы сельскохозяйственных исследований США (ARS) предлагают новую стратегию защиты пшеницы и ячменя от корневой гнили. Заболевания, вызванные грибками из рода Pythium или Rhizoctonia, приводят к потере урожая на 10-30% в США и других странах. Грибы процветают во влажных и прохладных почвах, и достигают особенного успеха на полях, где используется консервативная обработка. Такая обработка предусматривает минимальное механическое влияние на почву, сохранение постоянного растительного покрова и оптимизированный севооборот. Она позволяет уменьшить расходы на топливо, сократить эрозию почвы и имеет другие экологические и экономические преимущества. Корневая гниль особенно опасна для всходов яровых культур, достигших 4-6 недельного возраста.

Фунгицидная обработка не слишком эффективна, и на рынке нет доступных сортов пшеницы и ячменя, устойчивых к грибкам. Севооборот тоже плохо помогает, так как они могут паразитировать на многих сельскохозяйственных культурах. Микробиолог Марка Джексона и генетик Пэт Окубара вместе с коллегами выяснили, что союзниками человека в борьбе с грибком могут стать почвенные бактерии. Некоторые микроорганизмы из рода Pseudomonas живут вблизи корней пшеницы и ячменя, и получают от растений питательные вещества. По словам г-на Окубары, бактерии помогают своим «хозяевам» защищаться от грибков. Они выделяют мощные ферменты и другие биохимические вещества, которые заставляют грибки держаться на расстоянии, и тормозят их рост.

Некоторые штаммы способны «учить» растения самозащите, запуская иммунную реакцию и вызывая индуцированный системный ответ. Другие штаммы производят гормоноподобные вещества, стимулирующие рост корневой системы, что помогает растению преодолеть грибковые повреждения. Испытания в теплицах показали, что пять штаммов Pseudomonas способны уменьшить тяжесть повреждений от грибка R. solani AG-98 на 30-92% и от грибка P. ultimum на 32-56%. Два штамма также показали неплохие результаты по уменьшению корневой гнили, вызываемой грибками R. Oryzae и P. Irregulare, которые являются настоящей «чумой» для посевов Тихоокеанского Северо-Запада. Ученые надеются, что коммерческий продукт на основе нового исследования появится в течение ближайших лет.