Иерусалим, 6 апреля 2025 года (TPS-IL) — Израильские исследователи представили революционный метод обнаружения распространенного заболевания помидоров до появления видимых симптомов, просто отслеживая потребление воды растениями. Открытие может изменить подход фермеров и исследователей к обнаружению болезней, потенциально спасая урожаи и улучшая сельское хозяйство.
Ученые из Иерусалимского университета обнаружили, что незначительные изменения в транспирации — процессе выделения воды растениями — могут служить ранними предупреждающими знаками виляния Фузариоза, одного из наиболее экономически значимых заболеваний в мире при выращивании помидоров.
Болезнь сложно контролировать, поскольку грибок Фузариум оксиспорум способен выживать годами без хозяина и устойчив к многим химическим обработкам.
Патоген, который высвобождает грибок — Фузариум оксиспорум f. sp. lycopersici — заражает растение через корни и колонизирует его сосудистую систему, что препятствует транспорту воды и питательных веществ. Это приводит к увяданию, желтизне листьев, замедленному росту и, в конечном итоге, гибели растения. Видимые симптомы обычно появляются только при продвинутой стадии болезни.
«Это исследование демонстрирует, что физиологические характеристики, связанные с водой, такие как транспирация, могут действовать как чувствительные, надежные ранние индикаторы инфекции Фузариумом,» — сказала ведущая исследовательница Шани Фридман (Гольдфарб), аспирантка Института растениеводства и генетики в сельском хозяйстве Иерусалимского университета. «Мы смогли количественно измерить, как растения реагируют на патоген задолго до появления традиционных видимых симптомов болезни.»
Исследование недавно было опубликовано в рецензируемом журнале Plant Disease.
Исследование Фридман, проведенное под руководством профессора Менахема Мошелиона, использовало высокопроизводительную систему фенотипирования и технологию лизиметров в полуконтролируемой теплице. Эта настройка позволила исследователям отслеживать непрерывные изменения в транспирации растений и биомассе, раскрывая ранние признаки инфекции с невиданной точностью.
«Этот количественный подход открывает новые направления для изучения взаимодействия растений с патогенами,» — сказал доктор Шай Ково из Департамента фитопатологии и микробиологии Иерусалимского университета, сотрудник по исследованию. «Он позволяет нам лучше понимать, как патогены влияют на растения на ранних стадиях болезни.»
Метод команды не ограничивался только ранним обнаружением. Он также предоставил числовые данные для оценки степени инфекции и уязвимости различных сортов помидоров.
«Наш подход открывает захватывающие возможности не только для помидоров, но и для сельскохозяйственных практик в целом. Раннее обнаружение через физиологический мониторинг может значительно снизить потери урожая и улучшить устойчивое сельское хозяйство,» — сказал Мошелион.
Открытия позволят фермерам отслеживать помидоры на предмет незначительных изменений в потреблении воды, например, уменьшение транспирации, до появления видимых симптомов. Это позволит им быстро применять локальные методы лечения или удалять зараженные растения, чтобы предотвратить распространение болезни.
Метод также предлагает селекционерам чувствительный и количественный способ проверить, как различные сорта помидоров реагируют на Фузариоз. Идентифицируя растения, которые уменьшают транспирацию меньше при инфекции, исследователи могут более точно выбирать сопротивляемые характеристики, ускоряя разработку более прочных сортов.
Более того, захватывая болезнь раньше, выращивающие могут сократить зависимость от фунгицидов, применяя их только при необходимости.
Исследователи уже применили метод для обнаружения поздней мучнистой росы на картофеле, показав его универсальность. Его потенциально можно адаптировать для мониторинга ранних признаков других болезней в различных культурах, предоставляя общую основу для проактивного мониторинга болезней.
