Дикие томаты устойчивы к губительному бактериальному раку
Многие производители томатов в Нью-Йорке знакомы с бичом бактериального рака — увядшими листьями и изъязвленными плодами, которые могут погубить весь сезонный урожай. Для тех, чье благосостояние зависит от томатов, этот патоген — Clavibacter michiganensis — наносит экономически опустошительный ущерб.
Исследователи из Корнеллского университета показали, что дикие разновидности томатов менее подвержены бактериальному раку, чем традиционно культивируемые сорта. Статья «Characterizing Colonization Patterns of Clavibacter michiganensis During Infection of Tolerant Wild Solanum Species» была опубликована онлайн в ноябре в журнале Phytopathology.
Соавторами выступили Кристин Смарт, профессор патологии растений и биологии растений и микробов; аспирант лаборатории Смарт Ф. Кристофер Периторе-Гальве; и Кристин Миллер, стажер-бакалавр из Университета штата Северная Каролина, работавшая в лаборатории Смарт летом 2018 года.
Патоген вызывает повреждения и распространяется с дождем, переносимым ветром; если заражается одно растение, инфекция может перекинуться на другие.
«Бактериальный рак, безусловно, может привести к полной потере поля томатов, и мы наблюдаем вспышки болезни каждый год», — сказала Кристин Смарт.
Для борьбы с болезнями фитопатологи и селекционеры часто ищут устойчивые сорта, но среди традиционно выращиваемых на рынке томатов нет ни одного с генетической устойчивостью к бактериальному раку. Поэтому команда обратилась к истокам.
Томаты родом из региона Анд в Южной Америке, где дикие виды свободно эволюционировали тысячи лет. Недавно селекционеры выявили дикие томаты, которые, по-видимому, менее восприимчивы к бактериальному раку и устойчивы к другим патогенам.
Команда хотела понять, как бактерии распространяются и колонизируют дикие томаты по сравнению с культурными. Они сосредоточились на сосудистой системе растений — specifically на их ксилемных сосудах.
Как отдельные вены у человека, ксилемные сосуды транспортируют воду и питательные вещества из почвы по всему растению. Команда обнаружила, что у культурных видов бактериальный рак распространяется повсеместно, в то время как у диких видов бактерии остаются ограниченными определенными ксилемными сосудами, почти не проникая в окружающие ткани.
«Дикие томаты по какой-то причине препятствуют способности бактерий перемещаться вверх и вниз по растению, что уменьшает симптомы — в данном случае, увядание листьев», — пояснил Кристофер Периторе-Гальве.
Это первое исследование, подтверждающее, что дикие томаты восприимчивы к бактериальному раку, хотя инфекция протекает менее тяжело, чем у культурных сортов. Однако даже при менее тяжелой инфекции на плодах диких растений все равно могут появляться поражения.
Тем не менее, сорт томатов с устойчивостью к бактериям мог бы быть очень полезен для производителей, считает Чак Борнт, специалист по овощеводству из программы Коммерческого садоводства Восточного Нью-Йорка при Cornell Cooperative Extension.
«Часто проблема не в симптомах на плодах, — сказал Борнт, — а в увядании растений или закупорке ксилемных клеток, из-за чего растение теряет листву, что, в свою очередь, подвергает плоды солнечным ожогам и другим проблемам».