Новое понимание смертоносности болезни Пирса для виноградной лозы

Ученые лучше понимают болезнь Пирса и ее влияние на виноград. Болезнь, ежегодно наносящая ущерб Калифорнии более чем в $100 млн, вызывается бактерией Xylella fastidiosa. Хотя бактерия присутствует в штате более 100 лет, болезнь Пирса стала серьезной угрозой для сельского хозяйства с появлением цикадки-горбатки, которая может переносить бактерию между растениями.

В новом исследовании, опубликованном в Frontiers in Plant Science, ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе определили набор молекулярных маркеров, влияющих на развитие болезни Пирса у виноградной лозы.

"Теперь у нас есть очень хорошее представление о реакции растения на болезнь", — сказал ведущий автор Пауло Заини. "Это поможет в ранней диагностике и разработке стратегий защиты растения от самоповреждения".

Как развивается инфекция

Цикадка-горбатка впрыскивает бактерию Xylella fastidiosa в ксилему растения — часть, проводящую воду. Болезнь вызывает пожелтение или "ожог" листьев, которые в итоге засыхают и опадают. Она может убить растение за 3–5 лет. Немногие болезни убивают виноград так быстро.

Цикадка-горбатка была впервые обнаружена в Калифорнии в 1994 году и может перемещаться на большие расстояния, чем местные виды. К 2002 году она заразила более 1100 акров виноградников по всему штату.

"Что делают фермеры, чтобы остановить насекомое, — просто применяют инсектициды во все возрастающем количестве", — сказал Заини. "Это не устойчивая стратегия".

В этом исследовании авторы изучили реакции растения на болезнь по сравнению со здоровыми растениями. Лучшее понимание биохимических изменений при начале болезни может помочь в разработке новых стратегий для улучшения здоровья растений, вместо борьбы с болезнью инсектицидами.

Ученые долго считали, что размножающиеся в ксилеме бактерии блокируют поток воды к листьям.

"Мы думали, что закупорка вызывает стресс от засухи, но все гораздо сложнее", — сказал профессор Абхая Дандекар, главный исследователь. "Не все сосуды заблокированы".

Закупорка может быть частью проблемы, но не отвечает на все вопросы. Более 200 видов растений являются носителями бактерии, но не проявляют симптомов.

Определив молекулярные маркеры, важные для болезни Пирса у винограда, исследователи могут использовать их для изучения сортов винограда или других растений, которые не заболевают.