"Новые методы борьбы с антракнозом: как полезные бактерии и грибы обогащают защиту растений"

Вика сеяная весенняя, распространенная по всему миру, представляет собой значимое однолетнее бобовое кормовое растение с высокой пищевой и питательной ценностью для сельскохозяйственных животных. Кроме того, ее способность фиксировать азот имеет важное значение для улучшения плодородия почвы.

Однако урожайность и качество вики ограничиваются некоторыми заболеваниями. На данный момент по всему миру зарегистрировано 52 заболевания, поражающие вику обыкновенную. Одно из самых серьезных заболеваний – антракноз – наносит значительный ущерб, особенно в Китае и США.

Colletotrichum spinaciae, возбудитель антракноза вики обыкновенной, был первоначально зарегистрирован в 2019 году в Сяхэ, провинции Ганьсу, Китай. Однако до сих пор не существует эффективного, особенно экологически чистого метода контроля антракноза у вики обыкновенной.

Биоконтрольные микроорганизмы являются перспективными агентами для борьбы с грибковыми заболеваниями растений, включая антракноз сельскохозяйственных культур.

В лабораторном эксперименте исследовательская группа из Университета Ланьчжоу провела высокопроизводительное секвенирование для идентификации бактериальной сообщества филлосферы вики посевной, взаимодействующей с Colletotrichum spinaciae, в отношении Bacillus subtilis и Bacillus licheniformis, а также Trichoderma longibrachiatum. Ученые изучали тяжесть антракноза, многообразие и состав бактерий филлосферы, а также связь между активностью защитных ферментов растений и гормональными молекулами в растениях, обработанных отдельными и комбинированными инокуляциями.

Микробы филлосферы – это полезные микроорганизмы, населяющие надземные части растений, в основном бактерии и грибы, которые имеют антагонистические свойства. Микробиота филлосферы получает питательные вещества от растений-хозяев, создавая благоприятную среду для своего роста и стимулируя физиологические процессы растений, повышая их здоровье и продуктивность.

Когда растения подвергаются нападению патогенов в надземных частях, антагонистические микробы филлосферы изменяют метаболические пути, связанные с защитой растений. Вторжение патогенов является ключевым фактором, влияющим на разнообразие и состав микробиоты филлосферы.

Почва является источником вредных и полезных микробов, которые колонизируют растительную филлосферу. Виды Bacillus и Trichoderma положительно влияют на структуру бактериального сообщества в почве и часто используются в биоудобрениях или средствах биозащиты растений.

Таким образом, изменения в почвенной микрофлоре также могут косвенно влиять на структуру бактериальной филлосферы. Однако это влияние редко изучается.

В данном исследовании было доказано, что инокуляция Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis и Trichoderma по отдельности или в комбинации изменяла ассоциированные с болезнью бактерии филлосферы, и этот эффект был связан с защитными ферментами и гормональными молекулами растений.

Исследователи пришли к выводу, что защитная реакция растений, вызванная комбинированным использованием полезных ризобактерий и грибов, таких как Trichoderma, способствует обогащению полезных бактерий филлосферы, что повышает защиту вики посевной от антракноза и обеспечивает перспективы в биозащите сельскохозяйственных культур в целом.