Растения томатов, выращиваемые сейчас, особенно уязвимы для лиственных болезней, которые могут убить их или негативно повлиять на урожай. Эта проблема решается при помощи пестицидных обработок, но что делать, если надо наладить органическое производство?

Группа ученых из американского проекта по улучшению органических томатов (TOMI) располагает доказательствами, что помидоры могут быть более чувствительны лиственным болезням, потому что они утратили защиту, обеспечиваемую некоторыми почвенными микробами.

Ученые обнаружили, что дикие родственники и томаты дикого типа, способные коммуницировать с полезными почвенными грибами, росли намного лучше и активнее сопротивлялись возникновению болезней, чем современные растения.

«Эти грибы колонизируют растения томатов дикого типа и укрепляют их иммунную систему, - рассказала Лори Хоугланд, доцент кафедры садоводства. - Со временем мы стали выращивать помидоры для получения урожая и вкуса, но кажется, что при этом томаты случайно потеряли способность извлекать пользу из этих почвенных микробов».

Амит К. Джайсвал, участник научной работы, привил 25 различных генотипов томатов - от диких до более старых и современных одомашненных сортов – полезным почвенным грибом Trichoderma harzianum, который часто применяют в органической защите растений.

У некоторых томатов дикого типа исследователи наблюдали на 526% больше роста корней у растений, обработанных полезным грибом, по сравнению с контролем, а также обработанные растения были 90% больше в высоту.

У некоторых современных сортов рост корней после инокуляции увеличился на 50%, а у других рост не наблюдался. Высота у современных сортов увеличилась примерно на 10-20%, что существенно ниже, чем у диких сортов.

Затем ученые «познакомили» растения с двумя болезнетворными патогенами - Botrytis cinerea, некротрофным грибом, вызывающим болезнь серой гнили, и Phytophthora infestans, патогеном, который стал причиной великого ирландского картофельного голода в 1840-х годах.

Дикие типы показали повышенную устойчивость к Botrytis cinerea и Phytophthora infestans на 56% и 94% соответственно. Тем не менее, Trichoderma фактически увеличила уровень заболевания у некоторых генотипов, как правило, у современных растений.

«Мы увидели значительную реакцию на полезные грибы в растениях дикого типа с повышенным ростом и устойчивостью к болезням, - сказал Джайсвал. - По мере продвижения к одомашненным сортам мы увидели меньше пользы».

Исследование проводилось в рамках Проекта по управлению и улучшению органических томатов (TOMI) с целью улучшения производства органических томатов и устойчивости к болезням.

Команда TOMI, финансируемая Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Минсельхоза США, включает экспертов из Университета Пердью, Альянса органических семян, Университета Висконсин-Мэдисон, Университета штата Северная Каролина и Университета штата Орегон.

Лори Хоугланд, доцент кафедры садоводства Университета Пердью, сказала, что ее команда хочет идентифицировать гены томатов дикого типа, отвечающие за взаимодействия почвенных микробов, и повторно ввести их в существующие сорта. Смысл в том, чтобы сохранить черты, которые производители отбирали на протяжении тысячелетий, и в то же время вернуть те, которые делают растения более сильными и урожайными.

Лори Хоугланд говорит: «Растения и почвенные микробы могут сосуществовать и приносить друг другу пользу, но мы увидели, что растения, которые мы разводили по определенным признакам, нарушили эту связь. И теперь взаимоотношения надо восстановить. Тем более, что полезные микробы фактически сделали некоторые одомашненные растения томатов более восприимчивыми к болезням. Наша задача - найти и восстановить те гены, которые вернут помидорам утраченные со временем естественные механизмы защиты и роста».

(Источник: phys.org. Фото томатов с обработкой Trichoderma harzianum и контрольными растениями предоставлено Лори Хоугланд и Амитом  Джайсвалом).