На первый взгляд кажется, что патогенные микроорганизмы — это просто враги растений, которые ждут подходящего момента, чтобы напасть.
Однако современная наука показывает, что ситуация гораздо сложнее и интереснее: многие фитопатогены не активны или находятся в состоянии «спячки», пока не получат определённых сигналов от растения или окружающей среды.
Эти сигналы зачастую связаны с состоянием стресса, в котором оказывается растение.
Таким образом, стрессовое состояние растения не только «приводит» к ухудшению его здоровья, но и может прямо «активировать» патогенные микроорганизмы, превращая их в активных участников этого процесса.
Примером таких ситуаций служат абиотические факторы — засуха, переувлажнение и т.д.. В моменты кризиса растение начинает выделять в окружающую среду ряд веществ, которые служат его «посланиями» для помощи микроорганизмам.
ЧИТАЙ СТАТЬЮ: Помогаем растениям справится с аномальной ЖАРОЙ
В ответ на стресс корневая система выделяет увеличенное количество органических кислот, аминокислот и сахаров. Всё это — часть защитной реакции растения, которая помогает мобилизовать внутренние ресурсы, увеличивает взаимодействие с полезными микробами для обмена информацией и ресурсами, а также способствует усилению устойчивости к неблагоприятным условиям.
Однако, важно понять и иную сторону этого процесса: многие условно-патогенные бактерии, живущие в микробиоме растения или окружающей среды, располагают способностью «прочитывать» эти сигналы.
Для них они являются триггерами для активации вирулентных генных программ. То есть, в тот самый момент, когда растение испытывает стресс, в окружающей его микробной среде происходит «переключение» — бактерии перестраивают свою физиологию, активируют гены, отвечающие за производство токсинов, ферментов или механизмов проникновения.
В лабораторных экспериментах ученым удалось проследить, насколько чувствительны эти микроорганизмы к сигналам растения.
Так, при добавлении к питательной среде аминокислоты пролина, которая обычно выделяется при стрессовых условиях, уровень экспрессии патогенных факторов у бактерии Ralstonia solanacearum — возбудителя бурой гнили или «черной гнили» у картофеля — увеличивался более чем в 5 раз.
Такой рост активности говорит о высокой чувствительности патогенов к окружающей среде и показывает, что активность их вирулентных генов может резко возрасти именно в ответ на биохимические изменения, происходящие в окружающей растительной ткани.
Эти находки помогают понять, что фитопатогены — это не просто «случайные» злодеи, ожидающие возможности напасть, — они активно реагируют на физиологическое состояние растения и используют все доступные сигналы для «подготовки» своего нападения.
Можно сказать, что патогены — это такие же участники экологической системы, которые чувствительны к состоянию организма-хозяина. Почему это важно? Потому что управление стрессами у растений становится одним из способов снижения заболеваемости, даже без применения химии или пестицидов.
Если мы сможем снизить уровни абиотического стресса или управлять его проявлениями, то сможем значительно уменьшить активность патогенов.
Например, правильный полив, обогащение почвы необходимыми элементами или внедрение методов для повышения кислородного режима в почве — всё это может играть решающую роль в предотвращении активизации опасных бактерий.
В целом, современная наука показывает, насколько тесно связаны физиология растения и микробиологическая динамика вокруг него.
Не стоит думать, что патогены — просто пассивные «пауки», ждущие момента для атаки. Они — активные участники микробиомов, реагирующие на изменения условий внутри и снаружи растения.
В этом смысле, управление стрессами — это не только вопрос укрепления самого растения, но и косвенный, но очень важный инструмент в борьбе с болезнями.
Осознав важность этой взаимосвязи, фермеры и агрономы получают дополнительные возможности для профилактики и борьбы с патологиями растений — зачастую, без использования химии и вредных веществ.
ЧИТАЙ ТАКЖЕ: Восстановление растений после возвратных заморозков
Статью подготовила агроном-консультант компании Супер-Агро: Наталья Владимировна Дорошенко 📚