Вирусная экология растений – зарождающаяся дисциплина, призванная внести вклад в мировую фитобезопасность. Сегодня ученые исследуют, как инвазивные сорняки при захвате новых территорий извлекают пользу свободы от заражения вирусами, правда, лишь на определенный период времени.
Когда инвазивные чужеродные виды растений прибывают на новую территорию, они освобождаются от своих прежних патогенов, оставив их в прошлом, а это означает, что они могут более успешно прижиться в новой среде.
Международная группа ученых проверила эту гипотезу, сосредоточив внимание на вирусах в отношении Bothriochloa barbinodis, или как еще называют эту многолетнюю траву «бородач». В дикой среде бородач растет в Америке, а в другие страны был завезен случайно торговыми путями, пишет CIRAD (французская организация сельскохозяйственных исследований и сотрудничества, работающая над устойчивым развитием тропических и средиземноморских регионов).
Так, во Францию бородач был завезен в 1960-х годах, колонизировав половину территории на сегодняшний день. Эту траву можно встретить по всей южной Франции с июля по октябрь, ее стебли увенчаны небольшим белым перистым пучком. Считается, что этот вид был завезен во Францию случайно в результате торговли шерстью с Америкой в период примерно с 1964 по 1976 год.
«Растение часто попадает на новую территорию без вируса. Действительно, в основном путешествуют семена, и через семена циркулирует очень мало вирусов. Вирусы растений обычно передаются насекомыми. Даже в этом случае насекомые будут игнорировать неизвестное растение, по крайней мере, на начальном этапе. В этой гипотезе мы оказываемся с инвазивным растением, свободным от вирусов своей исходной среды обитания, которое изначально также не будет подвержено вирусам из зоны его интродукции», - рассказывает Филипп Руманьяк, вирусолог из CIRAD, который исследовал особенности влияния вирусов растений на Bothriochloa barbinodis.
Чтобы убедиться, действительно ли трава Bothriochloa barbinodis освободилась от вирусов своей первоначальной среды обитания, когда она прибыла во Францию, ученые составили инвентаризацию вирусов популяций Bothriochloa barbinodis в Аризоне, эндемичной для этого вида территории, а затем сравнили их с вирусными сообществами Bothriochloa barbinodis во Франции с течением времени.
Результаты подтвердили гипотезу. «Однако, - объясняет Виржини Равинье, эколог из CIRAD, - мы видим, что этот вид теперь взаимодействует с местными вирусами. Это связано с натурализацией: примерно через пятьдесят лет инвазивные растения начинают перехватывать патогены из новой среды обитания».
Но сначала, поскольку оно не ослаблено болезнями, инвазивное растение легко развивается и приживается на новой территории. Позже насекомые привыкают к его присутствию и нападают на нового жителя, кусая и заражая его.
Этот феномен свободы от вирусов может быть одним из факторов, объясняющих, почему инвазивные чужеродные виды растений так хорошо адаптируются к новой территории. Однако, как напоминает Филипп Руманьяк, растение может прибыть со своими вирусами, что влечет за собой серьезный риск для здоровья экосистемы.
«Именно поэтому необходимо гарантировать качество импортируемых растений. Это необходимое условие для ограничения новых заболеваний, поскольку наши научные знания о разнообразии, распространении и циркуляции вирусов животных и растений в экосистемах также требуют улучшения», — говорят два исследователя.
Действительно, по сравнению с молекулярными механизмами, которые очень хорошо документированы, вирусная экология все еще остается малоизвестным аспектом. Тем не менее, интеграция экологии с вирусологией может привести к лучшему пониманию динамики вирусов растений и, следовательно, потенциально к прогнозированию условий, способствующих передаче вируса от одного вида к другому.
«Этот тип исследования расширяет знания о том, как вирусы циркулируют через растения. Например, некоторые культуры, такие как сахарный тростник, зависят от международного обмена черенками. С этой целью CIRAD предлагает услугу по карантину сахарного тростника, чтобы гарантировать передачу здорового растительного материала. Черенки хранятся в теплицах CIRAD в течение двух лет и проверяют на все виды патогенов. Этот процесс обмена здоровыми черенками на международном уровне жизненно важен, потому что зараженный черенок может впоследствии заразить всю культуру в регионе. Если вирус присутствует в местной фауне и флоре, избавиться от него очень сложно», подчеркивает организация.
Источник: CIRAD. На фото вы видите поле, захваченное Bothriochloa barbinodis недалеко от озера Салагу в департаменте Эро в 2015 году. Автор фото: Гийом Фрид.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.