Предыдущее заражение мучнистой росой делает растения более уязвимыми для последующих заболеваний
Новое исследование международной команды ученых, включая доцента биологии из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, показывает, что инфекционное заболевание делает растение более восприимчивым к вторичному заражению — как в экспериментах, так и в дикой природе. Результаты опубликованы 31 августа в журнале Nature Ecology & Evolution.
Ранняя инфекция способствует последующему заражению
Исследователи изучали обычный сорняк Plantago lanceolata (подорожник ланцетолистный) и его патоген — мучнисторосяный гриб Podosphaera plantaginis.
В серии экспериментов молодые, свободные от болезней растения заражали спорами одного из четырех штаммов патогена на одном листе. Затем растения помещали в общую садовую среду, где они одновременно подвергались воздействию всех четырех штаммов.
Результаты:
- Ни один из четырех штаммов мучнистой росы не защитил растения от вторичной инфекции.
- Напротив, предварительное воздействие грибка делало растения более восприимчивыми к повторному заражению мучнистой росой по сравнению с контрольной группой, не имевшей инфекции.
- Некоторые штаммы были более эффективны в провоцировании последующего заражения, чем другие.
В дикой природе
Ученые также провели эксперимент с «растениями-дозорными»: предварительно зараженные и контрольные растения в горшках размещали в диких популяциях, чтобы на них попали естественно распространяемые ветром споры.
Результаты: Растения с предшествующей инфекцией приобретали вторичные инфекции мучнистой росы чаще, чем контрольные растения, никогда не зараженные.
Важность раннего прибытия
В интенсивном обследовании 13 полевых популяций ученые отслеживали заражение мучнистой росой у диких растений в течение двух месяцев, идентифицируя штаммы патогена.
Ключевой вывод: Штаммы, обнаруженные ранним сезоном, обычно способствовали последующим инфекциям. Штаммы, прибывавшие в популяции позже, извлекали выгоду из этого облегчения заражения.
«Штаммы, прибывающие рано, — это те, которые определяют ход эпидемий, а также влияют на разнообразие штаммов патогенов, которые собираются в популяциях растений», — отметил Флетчер Халлидей, соавтор исследования.
Значение для сельского хозяйства: Поскольку сельскохозяйственные культуры также могут подвергаться воздействию разнообразных штаммов патогенов в течение сезона, понимание того, как разные штаммы влияют друг на друга, важно для разработки устойчивых стратегий контроля заболеваний.