Экологический подход к защите растений от болезней

Новое исследование с участием учёного из Йоркского университета выявило потенциальную естественную защиту от инвазивных патогенов, повреждающих сельскохозяйственные культуры по всему миру.

Доктор Вилле Фриман из Департамента биологии Йоркского университета вместе с коллегами из Китая и Нидерландов искал новые способы подавления патогена Ralstonia solanacearum, вызывающего бактериальное увядание томата и картофеля. Глобальный ущерб от этого заболевания картофеля в настоящее время превышает 950 миллионов долларов в год.

Традиционно фермеры используют комплексный подход, иногда с применением химикатов, для защиты урожая от патогенов. Однако некоторые химические вещества запрещены в ЕС из-за их вредного воздействия на окружающую среду.

Исследователи изучили, можно ли использовать микробное сообщество почвы, взаимодействующее с растением, в качестве экологической защиты от вторжения патогена. Они сосредоточились на сетях конкуренции бактерий за ресурсы и изучали успех вторжения патогена в упрощённых лабораторных экспериментах и в корнях томата.

Эти тесты показали, что большее перекрытие экологических ниш между резидентным микробным сообществом и вторгающимся патогеном приводит к усилению конкуренции за ресурсы, что сдерживает распространение бактериального увядания. Более того, успех вторжения патогена дополнительно снижался, когда конкуренция между членами резидентного бактериального сообщества была минимизирована.

Доктор Фриман отметил: «Почвенные патогены растений трудно контролировать из-за их изменчивых популяций и способности эволюционировать, преодолевая устойчивость растений. Значительная часть мирового производства продуктов питания теряется из-за почвенных болезней растений. Таким образом, повышение устойчивости ризосферного сообщества к вторжению может значительно повысить урожайность в различных сельскохозяйственных системах».

Исследователи предлагают использовать экологический подход для улучшения здоровья растений путём конструирования сетей взаимодействий конкуренции за ресурсы в бактериальных сообществах, ассоциированных с растениями.

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.