Устойчивость к фузариозной корневой гнили требует генетических решений и новых агроприёмов

Патоген F. proliferatum, впервые обнаруженный в сое в США в 2011 году, обладает широким кругом хозяев и поражает обе культуры, что способствует его накоплению в почве при чередовании кукурузы и сои. Учёные подчеркивают, что передача гриба через семена имеет ключевое значение, в отличие от других почвенных патогенов, таких как Rhizoctonia и Pythium.

Фитопатолог Фебина Мэтью из Университета штата Северная Дакота вместе с коллегами, включая Криса Литтла из Университета штата Канзас, сосредоточилась на поиске генетической устойчивости сои. Команда оценила 268 образцов из коллекции генетического материала Министерства сельского хозяйства США, обнаружив гибель сеянцев у 16% и слабое развитие вторичных корней у 42%.

Расширив поиск на полный диапазон спелости сои от 000 до 9, исследователи выявили основной локус количественного признака (QTL) и ген-кандидат, обеспечивающий устойчивость к F. proliferatum. Эти генетические открытия, опубликованные в рецензируемом журнале, могут помочь селекционерам в создании защищённых сортов.

Что касается химической защиты, эффективность существующих фунгицидов против F. proliferatum остаётся не до конца изученной. Крис Литтл тестирует активные ингредиенты, отмечая, что большинство изолятов демонстрируют некоторую устойчивость к азоксистробину, тогда как пираклостробин или трифлоксистробин, относящиеся к группе QoI (ингибиторы внешнего хинонового участка), кажутся более эффективными, но с высокой вариабельностью реакции.

Литтл сравнивает снижение эффективности фунгицидов при длительном применении с устойчивостью к антибиотикам у людей. Параллельно он исследует агротехнический метод — использование покровной культуры Brassica juncea (индийская горчица), которая уже показала способность подавлять патоген Macrophomina phaseolina, вызывающий угольную гниль сои.

Крестоцветные культуры, такие как горчица, вырабатывают соединения, улучшающие почвенный микробиом, что естественным образом подавляет патогены. По словам Литтла, это долгосрочное преимущество покровных культур, наряду с улучшением инфильтрации воды и снижением эрозии, часто упускается из виду при обсуждении их роли в здоровье почвы.

«Для долгосрочных решений генетика имеет решающее значение, — говорит Мэтью. — Поскольку F. proliferatum также является патогеном кукурузы, количество гриба может накапливаться со временем в севообороте кукуруза-соя. Именно поэтому мы ищем генетические варианты в дополнение к обработке семян».

Литтл соглашается, отмечая, что Fusarium proliferatum — это патоген-универсал, поражающий две важные культуры, и необходимо расширять арсенал средств, включая фунгициды, генетические методы и природные средства подавления. Исследовательская группа также опубликовала открытое «Диагностическое руководство по фузариозной корневой гнили сои», служащее ресурсом для фитопатологов, селекционеров и агрономов.