Бактериальная полосатость кукурузы: ученые на шаг ближе к решению проблемы

Бактериальная болезнь полосатость кукурузы (Xanthomonas vasicola pv.) – относительно новая, но очень непростая проблема

Бактериальная полосатость кукурузы была выявлена в США всего несколько лет назад, но Тиффани Джаманн, доцент кафедры наук о растениях в Университете Иллинойса и соавтор статьи в журнале Crop Science, отмечает, что сегодня эта болезнь стала основной проблемой для фермеров Западного кукурузного пояса.

«У нас пока нет точных цифр, но этот патоген в других культурах может вызвать до 20% потерь урожая по причине отсутствия эффективного химического контроля. Фунгициды не работают, так как это бактериальное заболевание. Вот почему устойчивость растения-хозяина будет иметь решающее значение, так же как и для борьбы с другими бактериальными болезнями кукурузы, такими, например, как бактериальное увядание», – пишет Джаманн.

Болезнетворные бактерии проникают сквозь открытые поры – устьица – на поверхность листа, а затем концентрируются между венами, образуя длинные сероватые полосы. Хотя никто точно не определил, что происходит внутри растения, Джаманн отмечает, что некротические поражения нарушают фотосинтетическую способность листа и в конечном итоге влияют на урожайность.

Что еще хуже, бактериальная полосатость листьев похожа на другую грибную болезнь кукурузы – серую пятнистость листьев.

Фермеры могут перепутать две болезни и распылять фунгицид, который не только неэффективен, но и требует ненужных затрат.

В настоящее время, подчеркивает ученый, не существует химического средства контроля бактериальной полосатости листьев и нет полностью устойчивых гибридов кукурузы. Поэтому команда Джаманн прилагает усилия для создания устойчивых линий.

Инокулировав этим заболеванием 26 различных линий кукурузы и выбрав перспективные линии для дальнейшего анализа, ученые обнаружили сорта кукурузы с умеренной резистентностью и генетические участки, связанные с повышенным уровнем устойчивости.

«Хотя мы не определили пока каких-либо генов устойчивости с наибольшим эффектом, исследование является первым из когда-либо опубликованных сообщений об устойчивости растения-хозяина к бактериальной полосатости листьев», – отмечает Джаманн.

Команда также искала взаимосвязь между устойчивостью к бактериальной полосатости и тремя другими лиственными болезнями кукурузы, у которых устойчивость хозяина изучена лучше. Была надежда, что те же самые гены аналогично будут оказывать влияние на бактериальную полосатость, но определенности нет.

«Мы видим, что генетическая архитектура резистентности является сложной, со множеством областей генома, способствующих устойчивости. Но именно здесь скрывается ключ к управлению бактериальной полосатости», – говорит Джаманн.

«Нам надо стремиться найти способы, как сократить потери из-за этой болезни. Мы не всегда можем контролировать условия, чтобы избежать распространения, поэтому должны сделать ставку на повышение сопротивляемости растения-хозяина», – заключает эксперт.

Статья была опубликована в Crop Science. Авторы:  Ютин Цю, Крис М. Кайзер, Кларис Шмидт; Кирк Бродерс, Элисон Робертсон и Тиффани М. Джаманн. Исследование было поддержано грантами FFAR, USDA APHIS и USDA Hatch.