Черную паршу картофеля возможно контролировать биологическим способом
Черная парша картофеля, вызываемая патогенным грибом Rhizoctonia solani, представляет собой разрушительное почвенное заболевание, которое представляет значительную угрозу выращиванию картофеля во всем мире. Помимо картофеля этот базидиомицет вызывает корневые гнили у таких важных культур как рис, пшеница, соя и так далее. Команда китайских исследователей нашла эффективный вариант биоконтроля против черной парши картофеля.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей группы китайских исследователей о предлагаемом варианте биоконтроля черной парши картофеля: «R. solani, известный своим обширным повреждением различных сельскохозяйственных и садовых культур, стал серьезной проблемой в странах, выращивающих картофель, включая Китай.
Например, в городе Динси провинции Ганьсу уровень заболеваемости на сильно пораженных полях достиг 75%, при общем уровне заболеваемости на обычных полях 10–20%. При этом заболеваемость на участках, непрерывно возделываемых в течение 7 лет, достигает 96,71%.
R. solani, относящийся к роду Rhizoctonia, характеризуется бесцветным, разветвленным мицелием, образующим прямые или околопрямые углы. Исследования показали, что R. solani — это один из видов, имеющий множество штаммов. В большинстве стран доказано, что основным штаммом, вызывающим черную паршу картофеля, является R. solani AG-3. Он поражает преимущественно подземные части растений и вызывает язвы корней, почек, стеблей и столонов через мицелий и склероции, сохраняющиеся на почве и семенных клубнях.
Когда R. solani встречает растение картофеля, он начинает прикрепляться к растению и выделять ферменты, разрушающие клеточную стенку, а гифы начинают инфицировать растительные клетки, в конечном итоге вызывая разрушение всей клеточной структуры и гибель клеток.
Передача заболевания и повреждение в основном зависят от больного семенного картофеля, развитию черной парши способствуют низкие температуры почвы и высокая влажность.
В настоящее время проблема борьбы с R. solani связана со стабильностью его склероция, который может сохраняться в почве в течение длительного времени.
Современные методы борьбы с черной паршой картофеля включают химическую фумигацию, выведение устойчивых сортов, севооборот и так далее.
Однако химический контроль R. solani имеет экологические последствия, поскольку большинство химикатов оказывают вредное воздействие на нецелевые организмы и окружающую среду. С другой стороны, у устойчивых к болезням сортов могут возникнуть такие проблемы, как низкий выход продукта, плохое товарное качество.
Севооборот не подходит для крупномасштабного интенсивного выращивания картофеля. Поэтому необходимо изучить эффективные и экологически чистые методы борьбы с паршой картофеля, такие как биологический контроль. В настоящее время микроорганизмы привлекают внимание исследователей как агенты биологической борьбы с болезнями растений.
Предыдущие исследования подтвердили потенциал видов Bacillus в качестве агентов биологической борьбы с R. solani. Тем не менее, количество сообщений, посвященных их роли в борьбе с черной паршой картофеля и изучению механизмов биоконтроля, ограничено.
Таким образом, исследование команды ученых из Университета Ланьчжоу Цзяотун, Северо-Западного политехнический университета и Цинхайский педагогический университет, стало первой обширной научной работой, в ходе которой была доказана эффективность штаммов P. Polymyxa YF и B. amyloliquefaciens HT против R. solani на картофеле.
При ферментационном анализе фильтрата 50% фильтрат P. Polymyxa YF и B. amyloliquefaciens HT ингибировали рост R. solani на 85,55% и 82,86% соответственно.
Микроскопические наблюдения показали заметные морфологические изменения, связанные с коллапсом, атрофией и деформацией мицелия патогенного гриба после обработки антагонистическими фильтратами. Более того, результаты проницаемости клеточных мембран показали повышенную проводимость в обработанных бактериями образцах по сравнению с контролем.
«Штамм P. Polymyxa YF демонстрировал стабильную колонизацию на растениях картофеля и секретировал различные внеклеточные ферменты (протеазу, амилазу и целлюлазу), а также синтетические вещества, способствующие росту, такие как сидерофоры и индол-3-уксусная кислота (IAA). Будь то прививка вырезанной ткани или эксперимент в горшке, отрицательный контроль показал самый высокий уровень симптомов заболевания. В эксперименте в горшке после обработки YF физиологические параметры картофеля показали заметные изменения в высоте растения, длине корня, толщине стебля, а также сухом и свежем весе. ПЦР-анализ выявил в обоих бактериальных штаммах гены, кодирующие антимикробные липопептиды, включая fenB, ituC и srfAA, которые связаны с синтезом фенгицина, итурина и сурфактина. Эти результаты показали, что P. Polymyxa YF оказывает заметное антагонистическое действие на R. solani, что указывает на его большой потенциал в качестве эффективного агента биологической борьбы с черной паршой картофеля», заключают авторы исследования».
