Научный взгляд: вирусы сельскохозяйственных культур угрожают биоразнообразию

Новое исследование выявило ранее неизвестную угрозу: вирусы сельскохозяйственных культур заражают дикие пустынные растения и ставят последние под угрозу существования.

В течение многих лет экологи считали, что дикие растения невосприимчивы к инвазивным вирусам, повреждающим сельскохозяйственные культуры, но в результате исследований ученые пришли к выводу, что защита местных диких растений от фитопатогенов не менее важна, чем защита сельскохозяйственных культур, и имеет большое значение для сохранения природы.

Для демонстрации передачи фитопатогенов с помощью насекомых от сельскохозяйственных растений к диким видам были использованы полевые эксперименты и высокопроизводительное секвенирование. Объектом исследования были пустынные территории, где дикий вид тыквы «сквош» произрастает наряду с культурными растениями данного семейства. Проанализировав генетический состав вирусов на диких растениях тыквы «сквош», исследователи обнаружили: вирус желтой карликовости тыквенных культур (Cucurbit yellow stunting disorder virus, CYSDV); вирус пожелтения тыквенных, переносимый тлей (Cucurbit aphid-borne yellows virus,  CABYV).

Было установлено, что уровень заражения CABYV в некоторых диких популяциях тыквенных культур может достигать 88%, что заметно сказывается на росте растений и корней, жизненно важных для выживания в суровых условиях пустыни.

Дикорастущие растения являются важнейшими компонентами экосистем пустынь, обеспечивая пищу и среду обитания для других видов животных. Их сокращение в результате заражения вирусами, типичными для сельскохозяйственных культур, может иметь последствия для целых экологических сообществ. Данные исследования показывают, как фитопатогены могут со временем изменить структуру растительного сообщества.

Понимание сложной динамики вирусов в природных системах необходимо для разработки устойчивых решений в сельском хозяйстве и сохранения биоразнообразия.

Изучением карантинных и других особо опасных растительных вирусов занимаются в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР»). Результатами исследований стали работы по анализу фитосанитарного риска и разработка методических рекомендаций по выявлению и идентификации фитопатогенов. Выявление вирусов в семенном и посадочном материале аккредитованными лабораториями ФГБУ «ВНИИКР» предотвращает риск их проникновения на территорию Российской Федерации.

Источник: Tessa M. Shates et al. Non-Native Plant Viruses Prevalent in Remnant Natural Plant Communities Harm Native Perennial Hosts. Phytobiomes Journal, 2023. URL: https:doi.org/10.1094/PBIOMES-05-23-0033-R.