Рослини томатів особливо сприйнятливі до позакореневих захворювань, які можуть вбити їх або вплинути на врожайність.Ці проблеми вимагають застосування кількох пестицидів для звичайних культур і особливо ускладнюють органічне виробництво.
Команда вчених під керівництвом Університету Пердью довела, що помідори можуть бути більш чутливими до цих типів захворювань, оскільки вони втратили захист, який забезпечують певні ґрунтові мікроорганізми.Дослідники виявили, що дикі родичі та помідори дикого типу, які більше пов’язані з позитивними ґрунтовими грибами, виростають більшими та краще протистоять виникненню захворювань, ніж сучасні рослини.
Лорі Хогланд, доцент кафедри садівництва, сказала: «Ці гриби колонізують рослини дикого типу помідорів і зміцнюють їхню імунну систему».«З часом ми вирощували помідори, щоб збільшити врожайність і смак, але, здається, вони випадково втратили здатність отримувати користь від цих ґрунтових мікроорганізмів».
Аміт К. Джайсвал, докторський науковий співробітник Hoagland and Purdue, інокулював 25 різних генотипів томатів корисним ґрунтовим грибом Trichoderma harzianum, починаючи від диких сортів і закінчуючи старішими та більш сучасними одомашненими сортами, які часто використовуються для запобігання шкідливим грибковим і бактеріальним захворюванням.
У деяких помідорів дикого типу дослідники виявили, що порівняно з необробленими рослинами ріст коренів рослин, оброблених корисними грибами, був на 526% вищим, а висота рослини була на 90% вищою.Деякі сучасні сорти мають приріст коренів до 50%, а інші ні.Висота сучасних сортів збільшилася приблизно на 10%-20%, що значно менше, ніж у диких видів.
Потім дослідники внесли в рослину два патогенних збудника: Botrytis cinerea (некротична вегетативна бактерія, що викликає сіру пліснявку) і Phytophthora (хвороблива пліснява), яка спричинила хворобу під час картопляного голоду в Ірландії 1840-х років.
Стійкість дикого типу до Botrytis cinerea та Phytophthora підвищилась на 56% та 94% відповідно.Однак Trichoderma фактично підвищує рівень захворювання певних генотипів, зазвичай у сучасних рослин.
Джайсвал сказав: «Ми спостерігали значну реакцію рослин дикого типу на корисні гриби, з посиленим ростом і стійкістю до хвороб».«Коли ми перейшли на вітчизняні сорти на різних полях, ми побачили зменшення переваг.»
Дослідження було проведено в рамках Проекту органічного менеджменту та покращення томатів (TOMI) під керівництвом Хогланда з метою підвищення врожайності та стійкості органічних томатів до хвороб.Команда TOMI фінансується Національним інститутом продовольства та сільського господарства Міністерства сільського господарства США.Дослідники з Університету Пердью, Organic Seed Alliance, Університету штату Північна Кароліна, Університету Вісконсін-Медісон, Університету штату Північна Кароліна A&T та Університету штату Орегон.
Хоугланд сказала, що її команда сподівається ідентифікувати ген помідорів дикого типу, відповідальний за взаємодію ґрунтових мікробів, і повторно ввести його в існуючі сорти.Надія полягає в тому, щоб зберегти риси, які виробники обирали протягом тисячоліть, одночасно відновивши ті риси, які роблять рослини сильнішими та продуктивнішими.
«Рослини та ґрунтові мікроорганізми можуть співіснувати багатьма способами та взаємно приносити користь один одному, але ми бачили, що рослини, які розмножуються за певними ознаками, порушують цей зв’язок.У деяких випадках ми бачимо, що додавання мікробів фактично робить певні одомашнені рослини томатів більш сприйнятливими до хвороб», — сказав Хоугланд.«Наша мета — знайти та відновити ті гени, які можуть дати цим рослинам природний захист і механізми росту, які існували давно».
Цей документ захищено авторським правом.За винятком будь-яких чесних угод для приватного навчання чи дослідницьких цілей, жодний вміст не можна копіювати без письмового дозволу.Вміст лише для ознайомлення.
Час публікації: 19 січня 2021 р