Научный взгляд: отсутствие изменчивости микроорганизмов как предпосылка для выведения устойчивых сортов растений

Бактерия Xanthomonas cucurbitae, образуя небольшие повреждения на кожуре тыкв, дынь, огурцов и других бахчевых культур, портит внешний вид плодов и вызывает появление вторичных патогенов, которые приводят к гниению и серьезным потерям урожая. Бактерия X. cucurbitae настолько «совершенна», что у нее не было причин эволюционировать во времени или пространстве, так утверждает новое исследование Иллинойского университета, характеризующее генетическое разнообразие патогена.

В исследовании были секвенированы геномы X. cucurbitae из образцов 1926 г., 2012 и 2013 гг. Все геномы были очень похожи, более чем на 99 %, но один изолят из Мичигана был на 99,9 % идентичен изоляту 1926 г, отобранного в Нью-Йорке. Результаты показывают, что на этот патоген оказывалось очень мало давления для его эволюции.

Патоген хорошо размножается в определенных условиях — жарких и влажных, в остальной период на передний план выходят другие патогены. Генетическая однородность хорошая предпосылка для селекционеров, стремящихся вывести устойчивые культуры.

Ученые говорят, что в настоящее время не известно о наличии устойчивости к X. cucurbitae у коммерчески доступных сортов огурцов. Однако необходимо проверить гораздо больше сортов, прежде чем можно будет приступить к селекции на устойчивость.

Результаты исследования открывают потенциальные возможности для выведения устойчивых к болезням огурцов, они могут помочь в разработке текущих и будущих стратегий борьбы с фитопатогенами. X. cucurbitae практически не реагирует на стандартные медные антимикробные опрыскивания, зная больше о генетических возможностях патогена, можно прогнозировать, будут ли такие стратегии борьбы эффективны в долгосрочной перспективе.

Изучение биологических особенностей и разработку методов диагностики карантинных и особо опасных бактерий проводят в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР»). Аккредитованные лаборатории ФГБУ «ВНИИКР» проводят исследование подкарантинной продукции, предотвращая проникновение опасных патогенов на территорию Российской Федерации.

Источник: Rikky Rai et al, Comparative genomics of Xanthomonas cucurbitae isolates collected from Midwestern United States pumpkin fields, Plant Pathology (2024). DOI: 10.1111/ppa.13965