Антракноз – широко распространенное и тяжелое заболевание посевной вики, ценного бобового корма с высоким содержанием белка. Химические вещества не рекомендуются для лечения антракноза на вике, поскольку растения напрямую используются в качестве корма для скота. Китайские исследователи определили кандидатов для эффективного биоинокулянта вики посевной.
Вика посевная яровая, выращиваемая во всем мире, является важным однолетним бобовым кормовым растением с высокими вкусовыми и питательными свойствами для сельхозскота. Кроме того, ее сильная способность фиксировать азот играет важную роль в улучшении плодородия почвы.
Однако урожайность и качество вики ограничиваются несколькими болезнями. К концу 2022 года во всем мире было зарегистрировано в общей сложности 52 заболевания, поражающих вику обыкновенную. Среди них антракноз наносит самый серьезный ущерб, например, в Китае и США.
Colletotrichum spinaciae, патоген, вызывающий антракноз вики обыкновенной, был впервые зарегистрирован в Сяхэ, провинция Ганьсу, Китай, в 2019 году. Однако до сих пор не существует эффективного метода контроля, особенно экологически чистого метода, для управления антракнозом в вике обыкновенной.
Вместе с тем, биоконтролирующие микроорганизмы являются хорошими кандидатами для лечения грибных болезней растений, включая антракноз сельскохозяйственных культур.
Команда исследователей из Университет Ланьчжоу в лабораторном горшечном эксперименте провела высокопроизводительное секвенирование для идентификации бактериального сообщества филлосферы вики посевной, взаимодействующего с Colletotrichum spinaciae, в отношении Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis, а также Trichoderma longibrachiatum. Ученые оценили тяжесть антракноза, разнообразие и состав бактерий филлосферы, а также взаимосвязь между активностью защитных ферментов растений и гормональными молекулами в растениях, обработанных отдельными и комбинированными инокуляциями.
Микробы филлосферы — это микроорганизмы, населяющие надземные ткани растений, и в основном включают бактерии и грибы, которые считаются полезными симбионтами с антагонистическими свойствами. Микробиота филлосферы получает питательные вещества от растений-хозяев, которые обеспечивают им благоприятные условия роста и, в свою очередь, стимулируют физиологические процессы, способствующие здоровью и продуктивности растений.
Когда растения подвергаются нападению патогенов в надземных тканях, антагонистические микробы филлосферы изменяют метаболические пути, участвующие в защите растений. Вторжение патогенов является ключевым фактором, влияющим на микробное разнообразие и состав растительной филлосферы.
Почва является распространенным источником микробов – как вредных, так и полезных - колонизирующих растительную филлосферу. Из них виды Bacillus и Trichoderma положительно влияют на структуру бактериального сообщества в почве и поэтому часто включаются в биоудобрения или средства биозащиты растений.
Таким образом, изменения в микробах почвы могут также косвенно влиять на структуру бактериального сообщества филлосферы. Однако это влияние редко изучается.
В данном исследовании было доказано, что инокуляция Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis и Trichoderma по отдельности или в сочетании изменяла ассоциированные с болезнью бактерии филлосферы, и этот эффект был связан с защитными ферментами растений и гормональными молекулами.
Исследователи пришли к выводу, что защитная реакция растений, вызванная консорциумом, приводит к обогащению фракции полезных хлоропластных бактерий, что способствует защите растений от болезней, а комбинированное использование полезных ризобактерий и грибов, таких как Trichoderma, вместе с микробиомом, который они привлекают, является перспективным направлением как в защите вики посевной от антракноза, так и в целом в биозащите сельхозкультур.
Источник: onlinelibrary.wiley.com. Фото из открытых источников.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.