По мере того, как усугубляется глобальная проблема с устойчивостью патогенов растений к пестицидам, становится ясно: существует важный, но недостаточно изученный путь заноса таких устойчивых патогенов на новые территории - через естественно зараженные семена.
Недавно исследователи Кафедры фитопатологии Университета Джорджии в сотрудничестве с коллегами Кафедры ботанических наук и ландшафтной архитектуры Университета Коннектикута, США, доказали наличие перекрестной устойчивости Alternaria brassicicola (вызывает черную пятнистость) из семян брокколи, естественно зараженных, к нескольким фунгицидам.
Alternaria brassicicola (Schwein.) является важным патогеном, передающимся через семена, для капустных культур в Соединенных Штатах. Это некротрофный грибной патоген, вызывающий альтернариоз листьев и гниль соцветий у брокколи. Недавно было документально подтверждено, что A. brassicicola является преобладающим видом наряду с A. japonica на востоке США, и эти виды грибов были связаны с увеличением появления и вспышек эпидемий альтернариоза.
В новом исследовании ученые продемонстрировали связь патогенных изолятов Alternaria brassicicola с пониженной чувствительностью к азоксистробину (ингибитору хинон-внешнего [QoI]) в естественно заражённых коммерческих семенах брокколи. Эти изоляты также были устойчивы к двум фунгицидам группы ингибиторов сукцинатдегидрогеназы (SDHI).
Чувствительность репрезентативных изолятов A. brassicicola (n = 58) из естественно заражённых партий семян брокколи к фунгицидам QoI и SDHI была оценена в условиях in vitro.
15% изолятов A. brassicicola со сниженной чувствительностью к азоксистробину показали сниженную чувствительность к двум часто используемым фунгицидам SDHI (боскалиду и пентиопираду) в брокколи, что указывает на потенциальный случай перекрестной резистентности к фунгицидам SDHI.
93 процента изолятов были устойчивы как к боскалиду, так и к пентиопираду, в то время как 100% изолятов проявили чувствительность к флуопираму. Анализ последовательности генов sdh выявил наличие только одной точечной мутации (H134R) в гене sdh C в изолятах, проявивших устойчивость к боскалиду и пентиопираду.
«Появление менее чувствительных к фунгицидам популяций A. brassicicola может повлиять на программы защиты растений против этого патогена. В этом исследовании большинство изолятов A. brassicicola были высокоагрессивными по отношению к листве брокколи. Поскольку эти изоляты получены из коммерческих партий брокколи, выращенных из зараженных семян, возможно, что A. brassicicola с пониженной чувствительностью к фунгицидам (QoI и SDHI) может распространяться в регионы, где эти фунгициды никогда не применялись для брокколи или других культур семейства крестоцветных. Кроме того, это может частично объяснить внезапную потерю чувствительности к обоим фунгицидам (SDHI [боскалид и пентиопирад] и QoI [азоксистробин]) в регионах выращивания брокколи на востоке США, где происходили вспышки альтернариоза. Основываясь на этих результатах, представляется, что строгий контроль A. brassicicola на полях производства семян брокколи наряду с проверкой здоровья семян необходим для ограничения заражения семян и потенциального распространения изолятов, устойчивых к фунгицидам, на местном и глобальном уровнях», сообщают авторы работы. Они разработали и валидировали аллель-специфические праймеры, нацеленные на мутацию H134R, для быстрого скрининга устойчивости к SDHI у A. brassicicola.
В целом, данное исследование предоставляет первые доказательства устойчивости к фунгицидам SDHI у A. brassicicola, выделенных из естественно зараженных семян брокколи, и подчеркивает роль семян как потенциального источника распространения устойчивости к фунгицидам в различных географических зонах.
Ученые подчеркивает неотложность управления устойчивостью патогенов к фунгицидам путем принятия таких мер, как ротация фунгицидов, смесей и включение фунгицидов с многоцентровым механизмом действия. Кроме того, альтернативные стратегии контроля, включая агенты биологической борьбы, были предложены в качестве устойчивых вариантов управления болезнями, вызываемыми Alternaria spp.. Наконец, интеграция молекулярной диагностики для мониторинга наличия устойчивости к фунгицидам с традиционным полевым обследованием будет иметь решающее значение для разработки эффективных программ управления резистентностью.
Источник: Applied and Environmental Microbiology (2025), doi.org/10.1128/aem.01083-25
На графике вы видите анализ радиального роста изолятов Alternaria brassicicola (n = 58) из естественно зараженных коммерческих партий брокколи под действием трех фунгицидов SDHI: боскалида, пентиопирада и флуопирама. Изоляты выращивали как на картофельно-декстрозном агаре полной концентрации (PDA), не дополненном фунгицидами, так и на PDA, дополненном различными концентрациями трех фунгицидов (боскалида, пентиопирада и флуопирама). Концентрации боскалида составляли 0 ppm (контроль), 0,01 ppm, 0,1 ppm, 1 ppm, 10 ppm и 50 ppm, тогда как для пентиопирада и флуопирама использовались следующие концентрации: 0 ppm (контроль), 0,01 ppm, 0,1 ppm, 1 ppm и 10 ppm. На панелях представлены результаты анализа радиального роста для резистентного изолята (ED63-R3-1; панель A) и чувствительного изолята (ED23-R2-1; панель B).
