Дослідження грунту допоможе розгадати таємницю синдрому раптової смерті сої

Синдром раптової смерті (SDS) передається через грунт через ураження його грибом. Втрати врожаю сої від SDS можуть досягати 100%, залежно від сорту і стадії розвитку рослини.

В останні роки через збільшення числа випадків SDS сої було проведено багато досліджень здорового та зараженого грунту. Їх результати є основним інструментом для дослідження хвороби. Вченим вдалося визначити точні фізичні та хімічні характеристики грунту там, де присутній SDS.

У новій статті журналу Phytobiomes розглядається новий спосіб аналізу грунту для визначення захворюваності та тяжкості SDS шляхом профілювання не тільки фізичних і хімічних властивостей грунту, а й мікробів грунту.

Вчені проаналізували зразки грунту з 45 полів сої в Іллінойсі, Айові та Міннесоті. Зразки були зібрані з симптоматичних плям на полях, а також у суміжних областях, де симптоми SDS не виявили. Вчені застосували нові методи для виявлення мікробних популяцій у хворих і здорових ґрунтах, а також ступінь їхньої присутності в залежності від тяжкості SDS.

Вони вивчили роль грунтових мікробних спільнот, використовуючи специфічні маркери для бактерій, грибів, нематод тощо, щоб визначити ключові токсини, які, ймовірно, пов'язані з розвитком SDS.

Завдяки цим методам вони генерували 14 200 000 послідовностей, зіставляли їх із базою даних нуклеотидів Національного центру біотехнологічної інформації та систематично порівнювали їх із використанням декількох інструментів біоінформатики.

Унікальний метод аналізу виявив значні відмінності в структурах бактеріальних і грибкових спільнот між здоровими і хворими ділянками полів, що вказує на те, що відносна кількість множинних мікробних токсинів у грунті є ключовим фактором, що визначає захворюваність SDS.

Методика придатна для позначення «здоров'я» грунту та її здатності протистояти Fusarium virguliforme, головному грибкового патогену, який викликає SDS. Також дослідження може використовуватися для подальшої характеристики видів, що впливають на F. virguliforme, і вивчення біології їх взаємодій. Підхід допоможе більш повно вивчити хвороба для ефективного та сталого управління.

SDS сої найбільш яскраво проявляється в кінці вегетаційного періоду сої. Листя сої жовтіють, коренева система гниє і стає безбарвним. Спочатку симптоми можна помітити на листках у вигляді розсіяних, міжжилкових, хлоротичних плям, які перетворюються в некротичні. Плями потім збільшуються, зливаючись в смуги. Які також згодом стають некротичними. У хворих рослин спостерігається передчасне скидання листя, підвищена абортації бобів і зменшення розмірів насіння.