Уявіть собі чарівну чорничну ферму, де яскраві кущі рясніють яскравими фруктами, а освітлене сонцем листя переливається на світлі. Проте зміни вже на горизонті. Рослини чорниці зараз під загрозою, їх яскравий вигляд притупився, а ріст сповільнився через порошкоподібну білу речовину. Винуватцем є грибок під назвою Erysiphe vaccinii, який викликає хворобу, відому як борошниста роса. Нещодавнє дослідження Університету штату Північна Кароліна показує тривожне глобальне поширення Erysiphe vaccinii в чорниці. Борошниста роса знижує врожайність і підвищує залежність від фунгіцидів. Зараз це впливає на виробництво лохини на багатьох континентах.
Глобальне поширення грибкової хвороби лохини
Згідно з дослідженням, грибок поширився в усьому світі за останні 12 років після того, як виник у східній частині Сполучених Штатів.
«Ми спостерігаємо за цим глобальним поширенням прямо зараз, у режимі реального часу», — сказав Майкл Бредшоу, доцент кафедри патології рослин у штаті Північна Кароліна.
Гриб, що викликає борошнисту росу, утворює білий борошнистий шар на поверхні заражених рослин. Це покриття не тільки порушує здатність рослини поглинати сонячне світло для фотосинтезу, але й викрадає необхідні поживні речовини з тканин рослини. Як наслідок, ріст рослини сповільнюється, а її загальний стан погіршується, що робить її слабкішою та менш продуктивною.
«Існують інші тісно пов’язані борошнисті роси, які вражають такі рослини, як дикі ягоди або евкаліпт, але вони генетично відрізняються від тих, що поширюються по всьому світу на чорниці», — зазначив Бредшоу.
Відстеження поширення борошнистої роси
Дослідники дослідили 173 зразки зараженого листя чорниці, щоб вивчити поширення захворювання борошнистою росою. Ці зразки включали як історичні зразки з гербаріїв (деякі зібрані понад 150 років тому), так і новіші зразки з різних країн. За допомогою генетичного тестування команда виявила, що штами, які спричиняють нинішні спалахи, абсолютно нові та відрізняються від тих, що були виявлені в старих зразках. Вони ідентифікували два різних інтродукції гриба в глобальні регіони вирощування лохини.
Один штам поширився в Китаї, Мексиці та Каліфорнії, а інший штам був виявлений у Марокко, Перу та Португалії. Бредшоу припустив, що люди, ймовірно, зіграли головну роль у поширенні грибка, транспортуючи інфіковані розсадники через кордон.
«Якщо ви надсилаєте рослинний матеріал по всьому світу, ви, швидше за все, поширюєте разом із ним цей грибок», — заявив він. Це підкреслює, як глобальна торгівля рослинами може ненавмисно занести шкідливі патогени в нові регіони.
Вплив хвороби на лохину
Борошниста роса має значний економічний вплив на галузь виробництва лохини, щороку втрачає від 47 до 530 мільйонів доларів США. Ці витрати пов’язані насамперед зі збільшенням використання фунгіцидів, необхідних для запобігання або боротьби з хворобою, а також із потенційними втратами врожаю.
Дослідження також визначає такі регіони, як тихоокеанський північний захід США, як особливо вразливі до майбутніх спалахів. У цій місцевості ідеальні умови навколишнього середовища для процвітання хвороби, наприклад правильне поєднання температури та вологості, але грибок там ще не зареєстровано. Щоб запобігти поширенню хвороби в таких регіонах високого ризику, терміново необхідні проактивний моніторинг і лікування. Бредшоу зазначив, що сільськогосподарська практика може вплинути на тяжкість захворювання.
«Деякі райони, де вирощують чорницю в тунелях або закритих приміщеннях, мають гірші результати щодо захворювань, ніж райони, де вирощують чорницю на відкритому повітрі без будь-якого покриття, як у Північній Кароліні», — сказав він.
Допомога фермерам у боротьбі з борошнистою росою
Щоб допомогти фермерам боротися з борошнистою росою ефективніше, дослідники розробили загальнодоступну базу даних, призначену для ідентифікації різних штамів грибка. Виробники можуть використовувати цей інструмент, щоб вводити дані про грибок, що вражає їхні культури, і визначати, який конкретний штам присутній на їхніх полях.
Ця інформація має вирішальне значення, оскільки вона допомагає фермерам зрозуміти характеристики штаму, з яким вони мають справу, включаючи рівень його вірулентності (наскільки він може бути шкідливим) і чи є він стійким до фунгіцидів, які зазвичай використовуються. Знаючи ці деталі, фермери можуть приймати більш обґрунтовані рішення про те, як контролювати хворобу та захистити свої врожаї.
«Розуміння генетики може попередити фермерів про те, який у них штам, чи стійкий він до фунгіцидів і як поширюється хвороба», — пояснив Бредшоу.
Це дослідження підкреслює нагальну потребу боротися з глобальним поширенням борошнистої роси. Удосконалюючи стратегії моніторингу та контролю, дослідження дає надію захистити галузь виробництва лохини від цієї нової хвороби. Дослідження було підтримано Національним науковим фондом (NSF) і Novo Nordisk Foundation. Висновки опубліковані в журналі New Phytologist.