У новому дослідженні симбіотичних зв'язків між грибами, що викликають чорну паршу картоплі, та нематодами, вчені зробили несподіване відкриття.
Виробництво високоврожайної та високоякісної культури картоплі (Solanum tuberosum L.) є складним завданням, що вимагає розгляду багатьох аспектів, включаючи сорт, параметри ґрунту, кількість опадів та сільськогосподарські практики.
Крім того, ґрунтові організми, такі як грибкові види, комахи та бактерії, можуть очевидно впливати на розвиток культури картоплі залежно від їх харчових уподобань.
Складність взаємодії безлічі видів, присутніх у ґрунті, та культури, що обробляється, досі ще вивчена дуже мало. Група вчених зі Шведського університету сільськогосподарських наук досліджувала тимчасові взаємодії між нематодами, що вражають кореневу систему картоплі, та патогенним грибом. Rhizoctonia solani, що викликає ризоктоніоз.
Взаємодія вивчали на рослинах картоплі, вирощених у горщиках у контрольованих умовах. У двох аналогічних експериментах різні комбінації нематод та грибного міцелію додавали у горщики три рази; при посадці, через 14 днів та через 28 днів.
Нематоди зменшували біомасу коренів, а комбінація нематод R. solani призводила до зниження врожайності бульб в обох експериментах, але взаємодія була синергетичною. Навпаки, кількість уражень у вигляді виразок стебла зменшилася в присутності нематод порівняно з обробками тільки R. solani.
Вченим мало що відомо про синергію патогенних грибів та паразитичних нематод
Рослинні паразитичні нематоди, що становлять 15% від загальної кількості описаних видів нематод, присутні у ґрунтах по всьому світу та є поширеними патогенами у сільському господарстві. Вони мають широкий спектр господарів, включаючи картоплю, і рухливі протягом усього свого життєвого циклу, або в ґрунті (ектопаразити), або в корінні (ендопаразити).
Внесок рослинних паразитарних нематод у втрату врожаю, ймовірно, недооцінюється, тому що надземні симптоми чи неправильні бульби рідко бувають помітними на тлі загального врожаю.
Тим не менш, нематоди, що вражають кореневу систему (ендопаразитарні вільноживучі нематоди) можуть знизити врожайність бульб на 12% і навіть більше, якщо за ними йдуть вторинні інфекції грибами та бактеріями.
Вважається, що паразитичні нематоди можуть впливати на розвиток захворювань, що викликаються іншими ґрунтовими патогенами, синергетично посилюючи вплив патогенного гриба.
Наприклад, нематоди можуть реагувати на ексудати рослин, уражених грибом, або гриб може проникати у тканини рослини через рани, спричинені харчуванням нематод.
Грибний патоген R. solani викликає виразки стебла, чорний наліт або деформовані бульби, серед інших симптомів, таких як товста, «слоняки», шкірка та тріщини.
Гриб може виживати на залишках урожаю у ґрунті або переноситися насінням, коли він присутній на бульбах у вигляді склероції (чорний наліт).
На шведських картопляних полях із присутністю ґрунтового R. Solani було відзначено велику присутність нематод, але пильна увага цим двом факторам не приділялася.
Прийнято вважати, що вражаючі корені нематоди Pratylenchus Envranrans впливає на ефект R. solani, негативно впливаючи на урожай
Іншими видами нематод, що взаємодіють з R. solani, є, зокрема, цистоутворюючі картопляні нематоди. Globodera rostochiensis и Бліда глободера.
Час впливу на рослину патогену та нематоди, а також стадія розвитку рослини-господаря важливі для взаємодії між організмами та тяжкості захворювання для господаря.
Тимчасові аспекти впливу та сприйнятливості, зумовлені розвитком рослин, також вивчені недостатньо, хоча існують дослідження, у яких порівнюється сприйнятливість сорту.
В даному експерименті передбачалося, що комбінація рослинно-паразитарних нематод і R. Solani призведе до сильнішої виразкової поразки на стеблах і столонах, викличе зниження кількості та якості бульб через високу частоту появи чорного нальоту та інших симптомів.
Для експериментів використовували два типи нематодних інокулятів; в експерименті 1 - повне співтовариство нематод, в якому переважали нематоди з ураженням коренів, зокрема P. crenatus, а експерименті 2 — чиста культура нематоди P. Crenatus.
Додавання нематод, що вражають коріння, та R. solani мало певний вплив на рослини картоплі майже у всіх обробках.
Дві гіпотези були підтверджені, оскільки вчені виявили, що на врожайність бульб впливала комбінація нематод. R. solani і що час інокуляції впливав на тяжкість ушкодження як грибом, і нематодами.
Проте, всупереч гіпотезам про синергію, вчені побачили, що якість бульб та грибні ушкодження на рослині не залежали від присутності нематод до інокуляції грибом.
Тяжкість виразки стебла не збільшувалася у присутності нематод. Більш того, виразка стебла була ще менш тяжкою, коли нематоди додавалися у поєднанні з грибом.
Нематоди, що паразитують на рослинах, зменшували кількість уражень виразки стебла замість того, щоб зробити їх більш важкими, і нематоди також не впливали на грибкові пошкодження на столонах або бульбах, як передбачалося.
Одним із можливих пояснень може бути те, що нематоди активують механізми стійкості у рослин картоплі так само, як кореневі нематоди здатні викликати захисні механізми у томатів, припустили вчені.
«Важливо розуміти та оцінювати рівень взаємовідносин між патогенами для боротьби з хворобами за допомогою відповідних методів управління. Тому для вирішення цих питань потрібні додаткові дослідження. Наші основні висновки полягають у тому, що на врожай впливає одночасне виникнення нематод, що вражають коріння, та R. solani, і що нематоди можуть взаємодіяти з рослиною картоплі, що призводить до зменшення кількості виразок стебла. Наші результати наголошують на важливості аналізу присутності нематод у польових умовах, щоб мати можливість створювати захисні стратегії для ефективного виробництва картоплі. Сівообіг з мінімум чотирма роками без картоплі та інші сільськогосподарські практики можуть бути корисними для скорочення популяції. R. solani в польових умовах, і вплив культур, вирощених у період без картоплі, вплине на кореневі нематоди», — підсумували вчені свою наукову статтю, опубліковану на порталі www.mdpi.com.
Читати повністю: https://www.agroxxi.ru