Патогени атакують рослини, як хакери

03.08.2018, Служба новин ІАС "Аграрії разом"
Патогени атакують рослини, як хакери Рис.1
Фото: із відкритих джерел

Рослини годують нас. Без них ми не зможемо вижити. За тисячі років шляхом селекції люди розробили безліч культур. У нас є врожайні зернові, смачні фрукти та поживні овочі без токсинів. Ці рослини ніколи не будуть знайдені в дикій природі, але були виведені людьми, щоб зберегти нас здоровими і щасливими.

На жаль, мікроби знаходять наші харчові рослини такими ж  смачними, як і ми. Ці рослинні патогени викликають захворювання, які змінили світову історію і досі впливають на нас сьогодні.

Ці збудники -  рослинні хакери. Так само, як комп'ютерні хакери, вони вміють проникати,  стежити та руйнувати. Методи однакові: проходиш  захист та отримуєш доступ до ресурсів цілі. Після того, як патогени потрапляють в рослину, вони  з’їдають все, на що здатні, і швидко розмножуються. Комп'ютерні хакери прагнуть багатства або інформації, а рослинні хакери знищують нашу їжу. До 25 відсотків культур в глобальному масштабі втрачається внаслідок хвороб, перш ніж вони потраплять на ринок.

Ооміцети атакують

Найбільш ганебними і хитрими рослинними хакерами  є ооміцети. Ірландський Великий або так званий «картопляний» голод у 1840-х роках був викликаний хворобою картоплі (ооміцет Phytophthora ), яка нищила врожаї цієї життєво важливої для Ірландії тих часів харчової культури. В результаті померло близько мільйона ірландців, ще близько двох мільйонів були змушені залишити острів. Більшість з них емігрували до Сполучених Штатів, що назавжди змінило обидві країни. Навіть сьогодні ооміцети та решта рослинних патогенів залишаються перешкодою для глобальної продовольчої безпеки, сприяють недоїданню та спричиняють мільярди доларів щорічних збитків.

Ооміцети - це дивний продукт еволюції. Вони виглядають і ведуть себе як гриби. Після дослідження генних послідовностей їх віднесли до водоростей. Ооміцети починають життєвий шлях як окремі мікроскопічні спори, які проникають у листя рослин або коріння. Після проникнення вони встановлюють перверсивний зв'язок  з клітинами рослини-господаря і отримують над нею повний контроль.

Еволюція надала ооміцетам набір токсинів і білків, які відключають імунну систему рослини-господаря. Рослини можуть боротися проти цих атак, якщо вони розпізнають специфічні для ооміцетів хімічні речовини або токсини. Але їх виявлення доволі складне  і можливе тільки на ранніх стадіях. Геном ооміцетів  має здатність швидко еволюціонувати. Основні гени для метаболізму та росту мутують і змінюються в нормальному темпі. Проте гени для токсинів, а також ті, які контролюють інфекцію, можуть змінюватися після одного покоління. Нові форми розвиваються так швидко, що вони перекривають імунну систему рослин, що змінюється. Цей "двошвидкісний геном" означає, що ооміцети завжди на крок швидші за імунну системи рослин. Коли фермери з року в рік використовують генетично ідентичні культури, ооміцетам не потрібно багато часу, щоб пройти захисну систему рослин.

Отже, як дослідники та виробники зупиняють рослинних патогенів і зберігають посіви? Незважаючи на вартість та недоліки, пестициди були важливим інструментом для боротьби з хворобами рослин. Фермери намагаються використовувати мінімально ефективні кількості фунгіцидів, що допомагає знизити ймовірність того, що ооміцети розвиватимуть резистентність. Наприклад, Cucurbit Downy Mildew пропонує інтернет-інструмент,  який надає інформацію про хвороби рослин разом з прогнозом погоди, щоб прогнозувати можливий шлях розповсюдження хвороб. Це дозволяє виробникам мінімізувати використання пестицидів, дотримуючись періодів високого ризику. Але було б непогано мати іншу зброю в арсеналі для боротьби з цими рослинними хакерами.

Також читайте:

Джерело: 
www.hortibiz.com.
Теги: 
Дізнавайтесь першими найсвіжіші агрономічні новини України та світу на нашій сторінці в Facebook, Twitter Telegram.

Коментарі та відгуки