Боротьба з фітофторою хрестоцвітих: як лікування амінокислотами може запобігти захворюванню
Хвороби рослин щорічно завдають великої шкоди сільському господарству, але засоби, що використовуються для боротьби з ними, можуть створити більше проблем, ніж вирішити. Тепер дослідники з Японії виявили новий інструмент, який не лише допоможе зберегти врожай, а й обмежить побічні збитки.
У нещодавно опублікованому дослідженні в журналі «Наука про рослини» дослідники з Університету Цукуба показали, що обприскування листя капусти поряд різних амінокислот може запобігти зараженню рослин бактеріями, що викликають фітофтороз.
Brassicas, група, до якої входять брокколі та капуста, становлять одне з найбільш економічно важливих родин рослин у світі. Pseudomonas cannabina pv. alisalensis (Pcal), бактерія, що викликає фітофтороз у цій групі, дуже впливає на врожайність. Найбільш поширені методи лікування включають мідні фунгіциди та антибіотики. На жаль, стійкість до фунгіцидів зростає, і вже виявлено стійкі штами Pcal.
"Безпечні, стійкі та ефективні способи контролю Pcal вкрай необхідні", - говорить старший автор дослідження, професор Ясухіро Ісіга. "Щоб вивчити їх, ми шукали амінокислоти, які обмежують розвиток хвороб".
Попередні дослідження показали, що низка амінокислот може викликати у рослин стійкість до патогенів. Однак використання амінокислот для боротьби з бактеріальними захворюваннями вивчено недостатньо. У цьому дослідженні листя капусти обприскували амінокислотами та інокулювали Pcal. Дослідники виявили, що застосування кількох амінокислот зменшило популяцію бактерій та симптоми хвороби в капусті, яка була інокульована за допомогою розпилення Pcal, але не в капусті, яка була інокульована шприцом. Це вказує на те, що амінокислоти надавали захисну дію на рослини до того, як Pcal зміг їх заразити.
Основний шлях зараження Pcal - через продихи рослин - крихітні пори в епідермісі, які можна відкривати і закривати для забезпечення газообміну. Реакція продихів капусти спостерігалася після обробки амінокислотами, і було виявлено, що деякі амінокислоти викликають закриття продихів. Крім того, дослідники показали, що зменшення розміру устьичного отвору обмежує проникнення бактерій у рослини, що призводить до зменшення симптомів захворювання. Цей ефект був спеціально продемонстрований для цистеїну, глутамінової кислоти та лізину.
"Наші результати показують, що помірного зменшення ширини отвору достатньо, щоб обмежити проникнення бактерій та розвиток симптомів захворювання", - пояснює професор Ішига.
Дослідження показало, що реакція продихів рослин при різних концентраціях різнилася в залежності від амінокислот. Дослідники дійшли висновку, що, хоча лікування необхідно розглядати у світлі взаємодії кожної амінокислоти та рослини з бактеріями, відповідні маніпуляції з рослинами можуть стати потужним та стійким новим способом боротьби з бактеріальними захворюваннями.
Також читайте:
- Можливі нові способи продовження вирощування кави в мінливому кліматі
- Використання фосфору у Великій Британії необхідно краще контролювати,- дослідження
- Виявлено датчик вуглекислого газу в рослинах, який контролює втрату води
- Оптимізація дизайну генетичних ланцюгів ризобактерій для забезпечення стійкості сільського господарства