Изменение климата может значительно повлиять на развитие заболеваний растений и повысить их агрессивность. Это связано с тем, что глобальное потепление изменяет температуру, уровень влажности и доступность питательных веществ. В результате патогенные микроорганизмы, вызывающие болезни растений, могут быстрее распространяться и адаптироваться к новым условиям, что увеличивает их опасность.
Особую угрозу представляют завезённые патогены, которые могут скрытно распространяться и не наносить вреда хозяину до тех пор, пока не возникнут условия, способствующие массовым вспышкам заболеваний. Отсутствие видимых симптомов усложняет своевременное выявление новых патогенов и принятие мер по их сдерживанию.
Сотрудники ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» сообщили о первом выявлении опасного патогенного гриба хвойных деревьев — Diplodia sapinea P. Karst. Результаты исследования опубликованы в «Сибирском экологическом журнале».
Гриб был обнаружен на соснах различного возраста в парковой зоне Красноярска.
Из зараженной древесины были выделены три штамма, и молекулярно-генетические исследования подтвердили их принадлежность к виду Diplodia sapinea. Этот гриб представляет собой серьезный патоген для хвойных деревьев, вызывая некроз и последующую гибель растений. Специалисты отмечают, что ранее D. sapinea вызывал вспышки только в регионах с мягким климатом, таких как Южная Африка и Новая Зеландия, однако за последнее десятилетие увеличение числа вспышек также стало замечаться в Европе.
Исследователи провели анализ характеристик и фитопатогенных свойств гриба, оценивая его способность вызывать некрозы на побегах сосны обыкновенной и яблоках сорта «Гренни Смит». Поражение было оценено через 10 дней после начала эксперимента.
Все три сибирских штамма D. sapinea оказались чрезвычайно опасными для растений, быстро распространяясь и вызывая обширные некротические повреждения коры, древесных тканей и мякоти плодов. Кроме того, эти грибы демонстрируют высокую активность ферментов — пероксидазы и протеазы, которые способствуют окислению органических соединений в древесине и расщеплению белков. Повышенная активность этих ферментов обеспечивает грибам необходимые питательные вещества для роста и способствует их распространению, оказывая негативное воздействие на растения.
Сибирские штаммы продемонстрировали значительную устойчивость к низким температурам. Исследователи провели ряд экспериментов, замораживая мицелий в температурном диапазоне от –8 до –31 °С, после чего оценивали его жизнеспособность. В конце эксперимента штаммы продолжали быстро активироваться на питательной среде. Учёные также провели три цикла замораживания вместо одного, и выживаемость грибов оставалась на высоком уровне.
Специалисты подчеркивают, что наличие длительной бессимптомной фазы, а также высокие адаптивные способности и фитопатогенность вновь обнаруженного в Средней Сибири вида представляют серьёзную угрозу для его распространения на новые территории и растения-хозяева. Это требует особого внимания и дальнейшего изучения.
Одна из авторов статьи, ведущий научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачёва СО РАН, доктор биологических наук Юлия Литовка, пояснила: ранее основным препятствием для широкого распространения грибов D. sapinea считалась их термофильность, то есть предрасположенность к теплым условиям. Низкие температуры негативно сказываются на жизнеспособности спор, что, в свою очередь, ограничивает распространение гриба.
Ведущий научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачёва СО РАН доктор биологических наук Юлия Литовка. Источник: «Наука в Сибири».
“Наши исследования выявили не только выраженную фитопатогенность гриба, но и высокую устойчивость к холоду у сибирских штаммов D. sapinea. Эксперимент в определённой степени снимает вопрос о трудностях преодоления температурного барьера грибами D. sapinea из-за их термофильности и указывает на возможность их активного распространения в новом регионе с более холодным климатом. Глобальное потепление, несомненно, будет только способствовать ухудшению фитопатологической ситуации. Длительная бессимптомная фаза у гриба D. sapinea, при которой колонизированные деревья остаются без видимых повреждений, а также высокие адаптивные возможности и фитопатогенность позволяют возбудителю оставаться необнаруженным карантинными службами при транспортировке живых растений и их фрагментов. Это представляет особую опасность для распространения инвазивных высокоагрессивных штаммов на новых территориях и растениях-хозяевах", — рассказала Юлия Литовка.
Исследование было поддержано Российским научным фондом (номер 23-26-00052). В проекте также участвовали эксперты Сибирского федерального университета и Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва.
Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН.
Источник: «Наука в Сибири».
