Упорство в борьбе с бактериальным ожогом фасоли

Бактериальный ожог — разрушительное заболевание, значительно снижающее урожайность и качество фасоли во всём мире. Хотя традиционные методы селекции позволяют создавать устойчивые сорта, вывести культивары, сочетающие высокую устойчивость с желаемой урожайностью и качеством, остаётся сложной задачей.

Масштаб проблемы

Заболевание распространено как в тропических, так и в умеренных регионах. По словам профессора Шри Сингха из Университета Айдахо, «бактериальный ожог, безусловно, является наиболее серьёзным и широко распространённым бактериальным заболеванием, негативно влияющим на производство фасоли во всём мире».

Возбудитель и сложности контроля

Болезнь вызывается двумя видами бактерий рода Xanthomonas. Патоген распространяется с семенами и растительными остатками. «Когда высаживаются заражённые семена, бактерии могут инфицировать прорастающее растение и распространяться дальше», — поясняет Сингх. Оставшиеся после уборки заражённые растительные остатки также могут заразить следующий цикл посевов. Ситуацию усложняет существование множества штаммов бактерий. «Только на одном поле в Висконсине было обнаружено более 200 различных штаммов Xanthomonas», — отмечает Сингх. Химические обработки неэффективны, что делает селекцию и использование устойчивых сортов «решающими для эффективного, экономичного и экологически безопасного управления и контроля бактериального ожога».

Вызовы селекции

Основная задача — создать сорта, устойчивые как к менее агрессивным, так и к агрессивным штаммам, сохраняя при этом высокую урожайность и качество. Гены устойчивости могут иметь как основной, так и второстепенный эффект. Поскольку болезни сложнее преодолеть их комбинацию, исследователи стремятся скрещивать сорта с разными генами устойчивости, чтобы получить новые культивары с множественной устойчивостью. Этот процесс может быть долгим и трудным. «Может потребоваться от пяти до десяти лет, чтобы получить сорт фасоли с высоким уровнем устойчивости к различным бактериальным штаммам», — говорит Сингх.

Следующий этап — скрещивание

После этого устойчивый сорт необходимо скрестить с высокоурожайным, адаптированным к конкретному региону выращивания. Здесь возникает ещё одна сложность: гены, ответственные за устойчивость к ожогу, и гены, отвечающие за нежелательные признаки (низкая урожайность, несовершенные семена), часто расположены близко друг к другу в геноме фасоли. Такие гены сцеплены и обычно наследуются вместе. Исследователи проводят тысячи скрещиваний, чтобы в итоге получить один сорт, сочетающий устойчивость к бактериальному ожогу с характеристиками, желаемыми фермерами и потребителями. Группа Сингха выполняет сотни скрещиваний ежедневно в сезон опыления.

Постоянная работа

Бактериальный ожог — не единственная угроза. Сингх работает с производителями во многих частях мира над созданием коммерчески жизнеспособных сортов фасоли, устойчивых также к нескольким другим болезням и вредителям. Работа продолжается, хотя и медленно. «Культивары с частичной устойчивостью к бактериальному ожогу становятся доступными во всё большем количестве», — заключает Сингх.