Ботаники и энтомологи объединились в новом проекте для поиска новых инструментов борьбы с одной из экономически важных болезней картофеля.
Ученые Техасского центра A&M AgriLife Research работают над новым исследовательским проектом по борьбе с болезнями растений, переносимыми листоблошками, в частности с болезнью «зебра чип», которая на протяжении десятилетий негативно влияет на производство картофеля, сообщает Эшли Варго в релизе Техасского колледжа сельского хозяйства и естественных наук A&M.
Этот трехлетний проект, финансируемый за счет гранта в размере 682 500 долларов США от Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США, будет направлен на изучение механизмов, посредством которых бактериальный патоген Candidatus Liberibacter solanacearum воздействует на иммунную систему растений и насекомых для заражения картофеля.
Ожидается, что результаты исследований помогут значительно снизить зависимость от пестицидов и повысить устойчивость методов картофелеводства.
«Экономическое воздействие таких заболеваний, как зебра-чип картофеля, было колоссальным для Техаса и других штатов-производителей картофеля, особенно на Тихоокеанском северо-западе, - рассказывает главный исследователь Жюльен Леви, доктор философии, научный сотрудник AgriLife Research в Департаменте садоводческих наук. - Единственная система контроля, которая сейчас существует, - это применение пестицидов для ограничения распространения болезни насекомыми. Наш исследовательский проект направлен на выявление долгосрочных решений, которые помогут производителям и окружающей среде».
При болезни зебра-чип бактерии вызывают инфекцию, которая нарушает системы транспортировки питательных веществ растений - будь то томаты или, что наиболее заметно, картофель. Жарка зараженного картофеля для приготовления чипсов приводит к появлению темных полос, которые и дали название болезни. Раньше, если хотя бы в одной картофелине в партии обнаруживали зебровый чип, всю партию приходилось выбрасывать.
«Эта болезнь привела к огромным экономическим потерям, - сказала Сесилия Тамбориндегай, доктор философии, профессор кафедры энтомологии. - Хотя использование пестицидов в некоторой степени удерживало болезнь под контролем, это не является устойчивым решением, особенно с учетом роста производственных затрат и других экологических проблем».
В ответ на это Леви и Тамбориндегай проведут параллельное исследование иммунных систем растений и насекомых, поскольку бактерии должны обойти обе, чтобы распространять инфекции. В частности, они будут изучать белки, которые бактерии используют для ослабления защиты растений-хозяев, а также то, как эти белки можно заблокировать.
«Идея проекта заключается в том, чтобы выявить те белки бактерий, которые блокируют защиту, и тогда мы сможем поддержать защиту растения от бактерий», - говорит Леви.
В то время как Леви руководит исследованиями взаимодействия бактерий и растений, Тамбориндегай будет изучать взаимодействие бактерий и листоблошек, ответственных за их распространение: «Мы выяснили, что присутствие патогена также плохо для насекомого. Бактерии способны нарушать защиту на разных стадиях жизненного цикла и у разных хозяев. Теперь мы хотим использовать это знание для построения дополнительной защиты уже на уровне переносчиков».
Картофельная листоблошка - это небольшое, легко обнаруживаемое насекомое, которое переносит болезнь зебра-чип, питаясь растениями. Автор фото: Сэм Крафт/Texas A&M AgriLife.
Проект основывается на более чем десятилетнем фундаментальном исследовании ученых Texas A&M AgriLife. И Тамбориндегай, и Леви изучали патогены, передаваемые псиллидами, в течение многих лет, внося значительный вклад в изучение биологии бактерий и их влияния на сельское хозяйство.
Исследователи надеются, что их результаты откроют путь к решениям по контролю бактерий и защите их хозяев, потенциально позволяя выводить растения с повышенной устойчивостью или разрабатывать агенты биологического контроля.
«Эта работа не только приносит пользу производителям картофеля, но и имеет значение для других культур, сталкивающихся с аналогичными угрозами. Хотя основное внимание в этом проекте уделяется пасленовым культурам, таким как картофель, томаты и перец, результаты могут распространиться и на позеленение цитрусовых - еще одно бактериальное заболевание, распространяемое насекомым-псиллидой, которое наносит значительный ущерб сельскому хозяйству», - говорит Леви.
«Мы опираемся на годы работы и непрерывного обучения. Этот проект - шаг к снижению нашей зависимости от пестицидов и повышению устойчивости сельскохозяйственных систем», - отметила Тамбориндегай.
Источник: Texas A&M AgriLife. Автор: Эшли Варго.
На заглавном фото вы видите темные полосы на зараженном картофеле – симптомы зебра-чип. Автор фото: Фекеде Воркнех /Texas A&M AgriLife.