Ученые доказали пользу профилактического опрыскивания томатов питательным раствором против серой гнили и бактериальной пятнистости
Ученые из израильского научно-исследовательского Центра Института Волкани под руководством Рупали Гупта доказали, что определенные питательные элементы активируют иммунные реакции у растений томатов через различные защитные сигнальные пути. В своей работе, опубликованной в журнале Phytopathology, они рассказали о результатах работы: «Сбалансированное питание имеет решающее значение для здоровья растений и способности противостоять биотическому стрессу. Понимание функциональных механизмов, лежащих в основе иммунных реакций растений на питательные элементы, может дать новое представление об улучшении защиты сельскохозяйственных культур.
В настоящем исследовании мы исследовали влияние четырех элементов - калия (K), кальция (Ca), магния (Mg) и натрия (Na) - на повышение устойчивости томата к некротрофному грибу Botrytis cinerea и гемибиотрофной бактерии Xanthomonas euvesicatoria.
Катионы калия (К), кальция (Ca)+2+) и магния (Mg)2+) играют важную роль в жизни растений.
Калий (K) является наиболее распространенным катионом в тканях, на долю которого приходится до 6% от общего сухого веса растений. Он важен в ферментативных реакциях, влияет на процесс фотосинтеза и синтеза белка, а также управляет кислотностью цитозола и хлоропластов.
Калий регулирует множественные реакции растений на стресс, включая активные формы кислорода в сочетании с жасмоновой кислотой, этиленом и ауксинами. Известно, что K снижает заболеваемость болезнями, вызванными несколькими патогенами, включая Botrytis cinerea (серая плесень), Sclerotinia sclerotiorum (белая плесень), мучнистую росу Peronospora plantaginis и P. belbahrii, злаковую мучнистую росу (Blumeria graminis), Podosphaera xanthi - (огуречная мучнистая роса) и Septoria tritici - (септориозная пятнистость пшеницы).
Кальций также участвует в защитных реакциях растений, регулируя экспрессию генов, связанных с защитой, и гиперчувствительную реакцию, антагонист для многих патогенов.
Магний оказывает как косвенное, так и прямое влияние на устойчивость растений к различным заболеваниям, влияет на широкий спектр физиологических функций, таких как преобразование энергии клеток; углеводный обмен; синтез ДНК, РНК и белков; фосфорилирование белка.
Ранее изучалось использование хлорида натрия (NaCl) в качестве стратегии борьбы с такими болезнями, как корневые гнили ризоктонии и фузариоза, с благоприятным эффектом.
В данном исследовании мы демонстрируем, что распылительная обработка основных элементов была достаточной для активации иммунных реакций, индуцирующих экспрессию защитных генов, активные формы кислорода и производство этилена. Мы сообщаем, что для индукции иммунитета в ответ на различные элементы требуются различные защитные сигнальные пути.
Тесты на патогенность проводились с двумя модельными патогенами томатов: B. cinerea и X. euvesicatoria, возбудителями серой плесени и бактериальных пятнистых заболеваний соответственно.
Растения томатов опрыскивали растворами солей с четырьмя элементами по отдельности в двух концентрациях, 10 или 100 мМ, 15 мл/растение. Контроль – опрыскивание водой.
Томаты заражались B. cinerea или X. euvesicatoria через 3 дня после второй обработки.
Применение спреев значительно повысило устойчивость растений. Протокол обработки солью, используемый в этом исследовании, не оказывал негативного влияния на рост томатов.
Как и ожидалось, наша работа показала, что Ca, Mg, K, P, Na и Cl не накапливались в ткани листьев томата после большинства обработок элементами распыления.
Тот факт, что внекорневое внесение этих солей не вызывало их накопления в листьях томатов, но было эффективным в уменьшении тяжести заболевания серой плесенью и бактериальной пятнистостью, указывает - эти элементы вызывают иммунитет растений. Наши результаты показывают, что генетические механизмы, модулированные питательными элементами, могут быть использованы в сельскохозяйственных методах для повышения устойчивости к болезням».
(Источник: Phytopathology).
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости.