Ученые Федерального исследовательского центра «Почвенный институт имени В. В. Докучаева выяснили, что врожденный механизм защиты растений помогает им справиться с воздействием болезнетворного гриба рода Fusarium. Полученные данные позволят в будущем разработать экологичные методы борьбы с этим фитопатогеном без применения пестицидов.
Микроскопический гриб Fusarium вызывает немало заболеваний (фузариозов) основных сельскохозяйственных культур. Отсюда — снижение урожая и очевидные экономические потери. При этом механизмы распространения, заражения и сохранения Fusarium в почве изучали лишь поверхностно.
«Многие аспекты выживания, роста, развития, распространения фитопатогенов и заражения ими растений скрыты от наблюдателя за минеральными и органическими частицами. Кроме того, в каждом грамме почве обитают миллиарды бактерий, а длина грибных гиф (мицелия или грибницы) достигает километров, что затрудняет изучение экологии и распространения отдельных таксонов микроорганизмов», — рассказал старший научный сотрудник ФИЦ «Почвенный институт имени В. В. Докучаева» Дмитрий Никитин.
Чтобы найти универсальное средство против этого фитопатогена, ученые сравнили возможные пути раннего обнаружения Fusarium в различных типах почв, а также рассмотрели современные методы борьбы с этим микроскопическим грибом.
В результате им удалось найти два подхода к борьбе с распространением фузариозов растений. Первый — технология индуцированного хозяином подавления генов. Растение использует свой генетический материал для остановки экспрессии гена Fusarium — процесса, в ходе которого наследственная информация от участка ДНК преобразуется в рибонуклеиновую кислоту или белок. Второй — управление микробным сообществом через регулирование экологических условий почвы как среды обитания микроорганизмов.
«У растений давно выявлены внутренние механизмы иммунитета, которые могут быть использованы для разработки новых эффективных методов борьбы с фитопатогенами. Помимо этого, необходимо использовать потенциал почвенного микробиома, поскольку основная ниша обитания фузариумов — именно почва. Регулирование заболеваемости сельскохозяйственных культур фузариозом может быть достигнуто без существенных затрат и экологических рисков, связанных с загрязнением окружающей среды пестицидами. Развитие почвенной микробиологии, в частности внедрение современных молекулярно-генетических и биохимических методов, будет способствовать устойчивому развитию земледелия и агропромышленному комплексу в целом», — объяснил заведующий лабораторией почвенного углерода и микробной экологии ФГБНУ ФИЦ «Почвенный институт имени В. В. Докучаева» Михаил Семенов.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России, научный обзор опубликован в одном из международных научных журналов.
Фото: CC BY 3.0 / William M. Brown Jr., Bugwood.org. / Fusarium poae
