W nowym badaniu relacji symbiotycznych między grzybami i nicieniami powodującymi czarne strupki naukowcy dokonali nieoczekiwanego odkrycia.
Produkcja wysokoplennego i wysokiej jakości plonu ziemniaka (Solanum tuberosumL.) jest zadaniem złożonym, wymagającym uwzględnienia wielu aspektów, w tym różnorodności, parametrów gleby, opadów i praktyk rolniczych.
Ponadto organizmy glebowe, takie jak gatunki grzybów, owady i bakterie, mogą oczywiście wpływać na rozwój upraw ziemniaka w zależności od ich preferencji żywieniowych.
Złożoność interakcji między wieloma gatunkami obecnymi w glebie a uprawianymi roślinami jest wciąż bardzo mało zbadana. Zespół naukowców ze Szwedzkiego Uniwersytetu Nauk Rolniczych zbadał tymczasowe interakcje między nicieniami infekującymi system korzeniowy ziemniaka a patogennym grzybem Rhizoctonia solanipowodując rizoktonię.
Oddziaływanie badano na roślinach ziemniaka uprawianych w doniczkach w kontrolowanych warunkach. W dwóch podobnych eksperymentach do doniczek trzykrotnie dodano różne kombinacje nicieni i grzybni; przy lądowaniu, po 14 dniach i po 28 dniach.
Nicienie zmniejszyły biomasę korzeni oraz połączenie nicieni i R.solani doprowadziło do zmniejszenia plonu bulw w obu doświadczeniach, ale oddziaływanie nie było synergiczne. W przeciwieństwie do tego, liczba zmian chorobowych w postaci owrzodzeń łodygi była zmniejszona w obecności nicieni w porównaniu z leczeniem samym R. solani.
Naukowcy niewiele wiedzą o synergii między patogennymi grzybami a pasożytniczymi nicieniami
Nicienie pasożytujące na roślinach, stanowiące 15% wszystkich zgłoszonych gatunków nicieni, są obecne w glebach na całym świecie i są powszechnymi patogenami w rolnictwie. Mają wielu żywicieli, w tym ziemniaki, i są mobilne przez cały cykl życia, zarówno w glebie (ektopasożyty), jak i w korzeniach (endopasożyty).
Wkład nicieni pasożytujących na roślinach w utracie plonów będzie prawdopodobnie niedoceniany, ponieważ objawy powietrzne lub nieprawidłowe bulwy są rzadko zauważalne w całej uprawie.
Jednak nicienie korzeni (endopasożytnicze wolno żyjące nicienie) mogą zmniejszyć plony bulw o 12% lub więcej, jeśli następują po nich wtórne infekcje grzybicze i bakteryjne.
Uważa się, że nicienie pasożytnicze mogą również wpływać na rozwój chorób wywoływanych przez inne patogeny glebowe, synergistycznie zwiększając działanie patogennego grzyba.
Na przykład nicienie mogą reagować na wysięki z roślin zaatakowanych przez grzyby lub grzyb może atakować tkanki roślin przez rany spowodowane żerowaniem się nicieni.
Patogen grzybiczy R.solani powoduje owrzodzenie łodygi, czarny nalot lub zniekształcone bulwy, a także inne objawy, takie jak gruba, przypominająca słonia skórka i pęknięcia.
Grzyb może przetrwać na resztkach pożniwnych w glebie lub być przenoszony przez nasiona, gdy występuje na bulwach jako sklerocja (czarny nalot).
Na szwedzkich polach ziemniaczanych z obecnością gleby R. Solaniego zauważono dużą obecność nicieni, ale tym dwóm czynnikom nie poświęcono większej uwagi.
Uważa się, że nicienie infekujące korzenie Pratylenchus envranrans wpływa na efekt R.solaninegatywnie wpływające na zbiory.
Inne rodzaje nicieni wchodzących w interakcje z R.solanisą m.in. mątwiki ziemniaczane tworzące cysty Globodera rostochiensis и Pale Globodera.
Moment ekspozycji rośliny na patogen i nicienie, a także stadium rozwojowe rośliny żywicielskiej są ważne dla interakcji między organizmami i nasilenia choroby dla żywiciela.
Czasowe aspekty ekspozycji i podatności związane z rozwojem roślin są również słabo poznane, chociaż istnieją badania porównujące podatność odmiany.
W tym eksperymencie założono, że połączenie nicieni pasożytujących na roślinach i R. Solaniego doprowadzi do poważniejszych zmian wrzodziejących na łodygach i rozłogach, spowoduje zmniejszenie liczby i jakości bulw ze względu na wysoką częstotliwość występowania czarnej płytki nazębnej i innych objawów.
W doświadczeniach zastosowano dwa rodzaje inokulum nicieni; w eksperymencie 1 - kompletne zbiorowisko nicieni, w którym dominowały w szczególności nicienie z uszkodzeniem korzenia P. crenatus, aw eksperymencie 2 - czysta kultura nicieni P. Crenatus.
Dodanie nicieni zakażających korzenie i R.solani prawie we wszystkich zabiegach wywierał pewien wpływ na rośliny ziemniaka.
Obie hipotezy zostały potwierdzone, ponieważ naukowcy odkryli, że połączenie nicieni i R.solani oraz że czas zaszczepienia miał wpływ na ciężkość obrażeń zarówno przez grzyby, jak i nicienie.
Jednak wbrew hipotezie synergii naukowcy zauważyli, że jakość bulw i uszkodzenia przez grzyby na roślinie nie zależały od obecności nicieni przed zaszczepieniem grzybem.
Nasilenie owrzodzenia łodygi nie zwiększało się w obecności nicieni. Co więcej, owrzodzenie łodygi było jeszcze mniej nasilone, gdy w połączeniu z grzybem dodano nicienie.
Nicienie pasożytujące na roślinach zmniejszyły liczbę zmian wrzodowych na łodygach zamiast nasilać ich nasilenie, a nicienie nie wpływały również zgodnie z oczekiwaniami na zmiany grzybicze na rozłogach lub bulwach.
Naukowcy sugerują, że jednym z możliwych wyjaśnień może być to, że nicienie aktywują mechanizmy odpornościowe roślin ziemniaka w taki sam sposób, w jaki nicienie korzeni mogą indukować mechanizmy obronne w pomidorach.
„Ważne jest, aby zrozumieć i ocenić zakres związku między patogenami, aby kontrolować chorobę poprzez odpowiednie praktyki zarządzania. Dlatego potrzebne są dalsze badania, aby rozwiązać te problemy. Nasze główne ustalenia są takie, że na plon wpływa jednoczesne pojawianie się nicieni zakażających korzenie i R.solanii że nicienie mogą wchodzić w interakcje z rośliną ziemniaka, powodując mniej owrzodzeń łodyg. Nasze wyniki podkreślają znaczenie analizy obecności nicieni w terenie, aby móc sformułować strategie ochronne dla wydajnej produkcji ziemniaka. Płodozmian z co najmniej czterema latami wolnymi od ziemniaków i inne praktyki rolnicze mogą być korzystne dla redukcji populacji R.solani w polu, a także wpływ upraw w okresie bez ziemniaków będzie miał wpływ na nicienie korzeniowe” – podsumowali naukowcy w swoim artykule naukowym opublikowanym na portalu I www.mdpi.co.
Przeczytaj pełne: https://www.agroxxi.ru