Растения томата особенно восприимчивы к болезням листьев, которые могут убить их или повлиять на урожайность.Эти проблемы требуют использования нескольких пестицидов в обычных культурах и делают органическое производство особенно трудным.
Группа ученых под руководством Университета Пердью доказала, что помидоры могут быть более чувствительны к этим типам заболеваний, поскольку они утратили защиту, обеспечиваемую некоторыми почвенными микроорганизмами.Исследователи обнаружили, что дикие родственники и помидоры дикого типа, которые больше связаны с положительными почвенными грибами, вырастают крупнее и лучше противостоят возникновению болезней и болезней, чем современные растения.
Лори Хоугланд, доцент кафедры садоводства, сказала: «Эти грибы колонизируют растения томатов дикого типа и укрепляют их иммунную систему».«Со временем мы выращивали помидоры, чтобы увеличить урожайность и вкус, но, похоже, они случайно утратили способность извлекать пользу из этих почвенных микроорганизмов».
Амит К. Джайсвал, постдокторант из Хоагленда и Пердью, инокулировал 25 различных генотипов томатов полезным почвенным грибом Trichoderma harzianum, от дикого типа до более старых и современных одомашненных сортов, которые часто используются для предотвращения вредоносных грибковых и бактериальных заболеваний.
Исследователи обнаружили, что у некоторых томатов дикого типа по сравнению с необработанными растениями рост корней растений, обработанных полезными грибами, был на 526% выше, а высота растения была на 90% выше.Некоторые современные сорта имеют прирост корней до 50%, а другие нет.Высота современных сортов увеличилась примерно на 10-20%, что значительно ниже, чем у диких видов.
Затем исследователи ввели в растение два патогенных патогена: Botrytis cinerea (некротическая вегетативная бактерия, вызывающая серую плесень) и Phytophthora (болезнетворная плесень), которая вызвала заболевание во время картофельного голода в Ирландии в 1840-х годах.
Устойчивость дикого типа к Botrytis cinerea и Phytophthora увеличилась на 56% и 94% соответственно.Однако триходерма на самом деле увеличивает уровень заболеваемости некоторых генотипов, обычно у современных растений.
Джайсвал сказал: «Мы наблюдали значительную реакцию растений дикого типа на полезные грибы с усилением роста и устойчивостью к болезням».«Когда мы перешли на отечественные сорта по всем полям, мы увидели снижение выгод.»
Исследование проводилось в рамках Проекта управления и улучшения органических томатов (TOMI), возглавляемого Хоугландом, с целью повышения урожайности и устойчивости органических томатов к болезням.Команда TOMI финансируется Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.Исследователи из Университета Пердью, Альянса органических семян, Университета штата Северная Каролина, Университета Висконсин-Мэдисон, Университета штата Северная Каролина A&T и Университета штата Орегон.
Хоугланд сказала, что ее команда надеется идентифицировать ген томата дикого типа, ответственный за взаимодействие почвенных микробов, и повторно ввести его в современные сорта.Надежда состоит в том, чтобы сохранить качества, которые производители выбирали на протяжении тысячелетий, и в то же время вернуть те черты, которые делают растения более сильными и продуктивными.
«Растения и почвенные микроорганизмы могут сосуществовать разными способами и приносить взаимную пользу друг другу, но мы видели, что растения, которые размножаются по определенным признакам, нарушают эту связь.В некоторых случаях мы видим, что добавление микробов на самом деле делает некоторые одомашненные растения томата более восприимчивыми к болезням», — сказал Хоугланд.«Наша цель — найти и восстановить те гены, которые смогут дать этим растениям естественные механизмы защиты и роста, существовавшие давно».
Этот документ защищен авторским правом.За исключением любых честных сделок для частного обучения или исследовательских целей, никакой контент не может быть скопирован без письменного разрешения.Содержание предназначено только для справки.
Время публикации: 19 января 2021 г.