Ученые считают, что потенциал крапивы для активации иммунной системы растений заслуживает внимания биопестицидной индустрии
Группа испанских исследователей протестировала и сопоставила по эффективности ряд натуральных составов с биофунгицидными свойствами для защиты растений фасоли от гало-фитофтороза, опубликовав результаты в журнале «Agronomy 2022» на портале MDPI.
Болезни растений, вызываемые бактериальными патогенами, являются причиной серьезных потерь урожая во всем мире. В случае фасоли обыкновенной, гало-фитофтороз вызывается биотрофными гамма-протеобактериями Pseudomonas syringae pv. phaseolicola (Pph).
Болезнь приводит к потерям урожая до 45%, основными симптомами являются общий хлороз листьев, задержка и нарушение роста.
Борьба с гало-фитофторозом обычно заключается в посадке здоровых семян каждый сезон или использовании сортов с повышенной генетической устойчивостью. Последний метод борьбы не подходит, если восприимчивый сорт представляет гастрономический и экономический интерес. Единственные химические обработки основаны на рецептурах меди и имеют ограниченное применение на стадии цветения, когда симптомы могут быть только уменьшены, но не устранены.
Кроме того, были зарегистрированы некоторые устойчивые к меди штаммы патогена. Следовательно, необходимо приложить усилия для исследования новых агрономических методов или протоколов, которые предотвращают заболевание бобовых или, по крайней мере, уменьшают симптомы и потери, поскольку те способы, которые используются в настоящее время, не считаются полностью эффективными.
Разновидность фасоли, сорт Риньон, чувствителен к гало-фитофторозу. Хотя он инициирует защитные реакции, экспрессия связанных с защитой генов, активация эффективной антиоксидантной системы и передача сигналов фитогормона ограничены. Однако иммунная система этой разновидности может быть активирована структурным аналогом салициловой кислоты 2,6-дихлоризоникотиновой кислотой.
Активация иммунной системы перед атакой патогена также может запускаться и природными соединениями. Поскольку во время взаимодействия между растением и патогеном многие молекулы, сигнализирующие о повреждении (молекулярные паттерны, связанные с повреждением, DAMP), высвобождаются из клеток-хозяев из-за активности патогена, в основном из клеточной стенки, их применение до заражения активирует защитные пути, а источники активаторов зачастую находятся в растительном сырье.
Практика зеленой биозащиты растений известна с древности, просто люди не знали, как именно действуют такие способы. Современные исследования указывают, что некоторые растительные составы работают как антибиотики, синтезируя большое количество различных вторичных метаболитов, таких как алкалоиды, флавоноиды и фенолы, с потенциалом борьбы с патогенами и их метаболитами.
С другой стороны, было замечено, что некоторые растения или экстракты из них действуют как биостимуляторы, способствуя росту или активируя защитные механизмы против различных стрессов. Примерами растений, используемых в качестве экстрактов для повышения урожайности, являются мята и орегано, экстракты которых применяются для защиты томатов от фузариоза и вертициллеза, или зеленые водоросли Ulva rigida , улучшающие устойчивость пшеницы к засолению.
Принимая все это во внимание, испанские ученые провели выбор растений с наибольшим потенциалом против роста Pph на сорте фасоли Риньон. В исследовании рассматривались растения хвоща и крапивы, собранные с поля в Леоне (Испания) в течение весеннего сезона, когда растения находились в состоянии активного вегетативного роста, остатки виноградной лозы и выжимки после переработки ягод, остатки шишек хмеля на стадии промышленной сушки.
Все это сырье сейчас не представляет особого экономического интереса, тем не менее, перечисленные растения – крапива, хвощ полевой, виноград, хмель – показали способность ингибировать рост Pph в диапазоне концентраций выше 5 мг / мл.
Процент роста бактерий по отношению к контролю уменьшался по мере того, как концентрация растительных экстрактов была выше. Однако наибольшее снижение наблюдалось в случае с виноградной выжимкой и крапивой, поскольку концентрация, необходимая для ингибирования роста Pph до 50%, составляла 0,7 и 1,0 мг / мл соответственно. Этот результат показал, что виноградная выжимка и крапива более эффективны в ингибировании роста бактерий, чем хвощ и хмель, которые показали соответствующее значение I 50, равное 5,9 и 6,1 мг / мл.
В случае крапивы выяснилось, что продукт богаче отдельными полифенолами, чем другие растения. Из-за разнообразия фитохимических веществ этот вид биозащиты продемонстрировал антимикробную активность в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий.
(Источник: www.mdpi.com. Фото: pixabay.com).