Инвазии из центра разнообразия повышают риск эпидемий болезней пшеницы

Учёные выяснили, что штаммы патогена пшеницы, вызывающие серьёзные эпидемии жёлтой ржавчины в Европе, происходят из центра разнообразия в Гималайском регионе. Эта болезнь может сильно повлиять на производство пшеницы в Европе, включая органическое земледелие в Дании.

Пшеница — самая широко возделываемая продовольственная культура в мире, но её глобальное производство постоянно находится под угрозой из-за разрушительных грибных болезней. Всё более частые и масштабные эпидемии представляют серьёзную угрозу продовольственной безопасности.

Отслеживание распространения и происхождения

Несколько факторов указывают, что центр разнообразия возбудителя жёлтой ржавчины пшеницы находится в Гималайском регионе.

• Происхождение: Новое вторжение жёлтой ржавчины в Европу, вероятно, произошло из-за распространения спор ветром из Азии, возможно, через северную часть Центральной Азии.
• Генетическое разнообразие: Гриб Puccinia striiformis, вызывающий жёлтую ржавчину, обладает высоким генетическим разнообразием в Гималайском и близлежащих регионах (Непал, Пакистан, Китай) и гораздо меньшим — в других частях мира.
• Промежуточный хозяин: В регионе присутствует барбарис обыкновенный — альтернативный хозяин для полового размножения нескольких ржавчинных грибов.

Инвазивные штаммы были обнаружены в первый же год их появления в Европе с помощью инновационных диагностических и информационных технологий, что позволило обеспечить раннее предупреждение и подготовку.

Устойчивые сорта — эффективный инструмент

Борьба с ржавчинными болезнями, способными к дальнему распространению, требует глобального сотрудничества и быстрого обмена информацией между учёными, селекционерами и агрономами.

• Сотрудничество: Раннее обнаружение и реагирование стали возможны благодаря долгосрочному сотрудничеству между Aarhus University (Дания), INRA (Франция), Julius Kühn Institute (Германия), Национальным институтом сельскохозяйственной ботаники (Великобритания), Международным центром улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT, Мексика), Международным центром сельскохозяйственных исследований в засушливых районах (ICARDA) и Университетом сельского хозяйства в Пешаваре (Пакистан).
• Риски: Новые штаммы повысили риск эпидемий, особенно для органических фермеров, не использующих пестициды.
• Решение: Наиболее экономичное и экологически безопасное решение — ускорить создание новых сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к широкому спектру патогенов.

При селекции на устойчивость необходимо учитывать разнообразие патогенов за пределами национальных границ. Это требует усиления сотрудничества между селекционерами и фитопатологами. Существует потребность как в инновационных, долговечных генах устойчивости к болезням, так и в умных стратегиях внедрения устойчивых сортов.