Новое заболевание, поражающее кукурузу и сорго, очень похоже на дефицит железа, что потенциально может привести к тому, что фермерам придется применять дорогостоящие удобрения, не решающие основную проблему. Исследование описывает открытие и идентификацию бактериального патогена, ответственного за симптомы заболевания.
Исследование, опубликованное в журнале Plant Health Progress и проведенное Кеном Обасой из Научно-исследовательского и опытно-конструкторского центра Texas A&M AgriLife и Деннисом Кокером из Службы распространения сельскохозяйственных знаний Texas A&M AgriLife, началось в 2023 году, когда на диких травах в северо-западной части Техасского Панхэндла было обнаружено ярко-лимонно-зеленое изменение окраски листьев с межжилковым хлорозом.
Позже в том же году идентичные симптомы появились на близлежащих кукурузных и сорговых полях. Пораженные растения часто были низкорослыми и развивались с задержкой, а репродуктивный рост был снижен. В тяжелых случаях растения не достигали репродуктивной стадии.
Первоначальные наблюдения указывали на дефицит железа, но анализы почвы и растительных тканей показали, что у растений с симптомами на самом деле содержание железа было выше, чем у растений, выглядящих здоровыми. Случайное распределение пораженных растений по полям также указывало на биологическую причину, а не на проблему с питательными веществами.
«Учитывая сходство симптомов заболевания с симптомами, обычно связанными с дефицитом железа, нетрудно представить, как фермеры тратят дополнительные деньги на внесение добавок железа, но, к сожалению, обнаруживают, что это не решает основную проблему», — сказал Обаса.
Исключив грибные патогены и изучив возможность наличия фитоплазм, ученые выделили микроорганизм с помощью специализированных питательных сред. Дальнейшее исследование с использованием микроскопии, тестирования на антибиотики и секвенирования ДНК позволило идентифицировать этот организм как бактериальный патоген Pantoea agglomerans.
В данном случае это было ранее не зарегистрированное заболевание кукурузы и сорго и предполагается необычное биологическое поведение бактерии, включая диморфизм и возможное наличие отдельного генотипа P. agglomerans.
A. Ярко-лимонно-зеленые симптомы поражения листьев сорго Джонсона (черные стрелки) на обочине дороги в округе Мур, штат Техас. B. Сопутствующий межжилковый хлороз (красные стрелки) на сорго Джонсона; C. На молодых всходах кукурузы (черные стрелки) на краю кукурузного поля; и D. На созревающих растениях полевого сорго. E. Созревающие растения полевой кукурузы на репродуктивной стадии роста, демонстрирующие межжилковый хлороз. F. Крупный план молодых растений сорго с межжилковым хлорозом; G. низкорослые растения кукурузы (белая стрелка) рядом с растениями без симптомов. H. Участок низкорослых растений сорго (белые стрелки) без метелки, окруженный растениями сорго без симптомов. I. Крупный план зрелых растений сорго с недоразвитыми и сморщенными метелками (белые стрелки). Авторы: Кен Обаса и Деннис Кокер.
«Мы надеемся, что эти результаты помогут агрономам проявлять осторожность и проводить тестирование растений с симптомами заболевания, прежде чем рекомендовать внесение дополнительных удобрений на основе железа. Недостаток осведомленности может привести к неоправданному увеличению производственных затрат без соизмеримой отдачи от дополнительных инвестиций», — сказал Обаса.
Хотя этот патоген впервые был обнаружен в Техасском Панхэндле, его идентификация как возбудителя заболеваний кукурузы и сорго имеет важное значение для экономии средств фермеров как внутри страны, так и во всем мире.
Ученые продолжают изучать способы распространения патогена в полевых условиях, что поможет в разработке будущих рекомендаций по борьбе с заболеванием.
Источник: American Phytopathological Society.