05.06.2014

Натуральный способ защиты риса
Благодаря исследованию, проведенному учеными из Университета штата Делавэр и Университета Калифорнии в Дэвисе, грибок, убивающий примерно 30 процентов мирового урожая риса, возможно, наконец-то столкнётся с достойным противником.

Исследовательская группа во главе с Харш Баис, доцентом прикладной ботаники и почвоведения из Колледжа сельского хозяйства и природных ресурсов Университета штата Делавэр, выявила встречающийся в природе микроб, живущий прямо в почве рядом с растениями риса – Pseudomonas chlororaphis EA105 – который тормозит разрушительный грибок, известный как пирикуляриоз риса. К тому же, полезный почвенный микроб стимулирует общесистемные защитные реакции в растениях риса, позволяя ему бороться с грибком.

Мы работаем над тем, чтобы разоружить «зернового убийцу», и стремимся добиться этого, используя естественный, органический контроль, – рассказывает Байс о своей лаборатории Делавэрского института биотехнологии. Ведь помимо риса, отдельная популяция грибка пирикуляриоза риса угрожает теперь и производству пшеницы во всем мире.

Пирикуляриоз риса – это неустанный убийца, сила, с которой нельзя не считаться, тем более что рис является основным продуктом питания в ежедневном рационе более половины населения земного шара – а это более 3 миллиардов человек, – отмечает Байс. – Поскольку мировое население продолжает расти, биоконтролирующие бактерии могут стать важным подспорьем для фермеров, которое позволит им справиться с потерями урожая из-за болезней растений, и поможет производить больше продовольствия на одном и том же участке земли.

Согласно Байс, грибок пирикуляриоза риса (Magnaporthe oryzae) атакует растения риса при помощи спор, напоминающих герметичные заглушки, которые проникают в ткань листьев. После того как эти споры проникнут сквозь клеточную стенку, грибок «съедает растение живьём». Общими симптомами пирикуляриоза риса считаются характерные ромбовидные поражения на листьях растений.

Для того чтобы проделать свою работу, спора должна создать структура под названием апрессорий – нить, которая прилипает к поверхности растений, как якорь. Без него грибок не может попасть в растение.

Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале «Planta» в октябре прошлого года, Байсу и его коллегам Спенсу, Донофрио и Видхьявати Раману удалось продемонстрировать, что бактерия Pseudomonas chlororaphis EA105 сильно тормозит формирование апрессорий, и что предшествующая заражению пирикуляриозом обработка растений риса EA105 снизила размер поражения.

Следующим шагом данного исследования был отбор ризосферы, почвы из области корней растений риса, произрастающих на полях, чтобы выявить проживающее там микробное сообщество и попытаться выяснить его роль.

По словам Байса, благодаря методам секвенирования ДНК, провести идентификацию различных микроорганизмов в почве было несложно. Но понимание роли каждого из этих микроорганизмов отнимет намного больше времени.

Естественный способ контроля смертельного грибка

Нам известно, что там находится, но мы не знаем, что они делают, –  описывает Байс ситуацию с микробами. Для определения источника противогрибкового воздействия, Байс и его коллеги полагаются на то, что он называет «старое доброе культивирование», позволяющее выяснить то, работает ли одна бактерия или целая группа различных бактерий.

В своём исследовании, опубликованном в журнале «BMC Plant Biology», исследователи использовали методы секвенирования генов, чтобы определить 11 естественных бактерий, выделенных из растений риса, который был выращен на полях Калифорнии. Затем эти бактерии были протестированы в лаборатории, где именно Pseudomonas chlororaphis EA105 продемонстрировала наиболее сильное воздействие на пирикуляриоз риса. Данный почвенный микроб уменьшает образование аппрессорий анкерного типа почти на 90 процентов, а также замедляет рост грибков на 76 процентов.

Байс указывает на то, что хотя цианистый водород обычно производится псевдомонадыми бактериями, противогрибковое воздействие Pseudomonas chlororaphis EA105 не зависит от производства цианида.

Применение естественного почвенного микроба в качестве противогрибкового средства обладает, в сравнении с химическими пестицидами, многочисленными преимуществами для фермеров и окружающей среды.

Пирикуляриоз риса быстро находит способы справиться с синтетикой – именно поэтому большинство искусственных пестицидов эффективны только в течение примерно трех лет, – поясняет Байс. – Так что это действительно здорово, обнаружить биологический вариант, которые может ослабить этого возбудителя.

Байс, также осуществивший несколько исследований с полезными микробами из семейства Бацилл, верит, что не за горами уже тот день, когда фермеры будут лечить растения при помощи «волшебного коктейля из микробов», присутствующих в почве и помогающих повысить иммунитет и рост выращиваемых человеком культур.

Этим летом, он и его коллеги будут проводить полевые испытания с применением Pseudomonas chlororaphis EA105 на растениях риса, выращенных на ферме Университета штата Делавэр. Кроме того, учёные планируют поработать вместе с фермерами из центральной Индии.

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

9 + 1 =