Ячмень на миллион долларов

Пшеничный клещ (Aceria tosichella) уничтожает зерновые культуры по всему миру, нанося прямой вред питанию растений и передавая несколько смертельных вирусов. Создание сортов зерновых культур, устойчивых к A. tosichella, является ключевым фактором для снижения потерь урожая и борьбы с этим клещом и связанными с ним вирусами. Группа ученых из Канзасского государственного университета, США, и сельскохозяйственного колледжа Университета Багдада, Ирак, протестировали два сорта ячменя «Стоунхем» и «Сидней» на потенциальную устойчивость к пшеничному клещу, так как эти сорта устойчивы к ячменной тле (Diuraphis noxia). Хотя А. tosichella широко известен как вредитель пшеницы, он также является серьезной проблемой на ячмене из-за передачи вируса полосатой мозаики пшеницы (WSMV). Инфицированные клещи могут успешно передавать WSMV ячменю с частотой от 32 до 88%, а механическая инфекция приводит к потерям урожая ячменя в пределах от 25 до 40%. Падалица пшеницы и ячменя служат хранилищами клещей и вирусов между сбором урожая и посадкой следующего, провоцируя вспышки этих вредителей и болезней. Ожидается, что эти вспышки будут усиливаться и увеличиваться по частоте с ростом осенних температур из-за изменения климата. Устойчивость растения-хозяина к A. tosichella и контроль над падалицей пшеницы являются ключевыми компонентами комплексной борьбы. Хотя устойчивые к A. tosichella сорта пшеницы успешно развивались в течение более 30 лет, с ячменем дело обстоит иначе. Такие сорта науке неизвестны. В своем исследовании ученые предположили, что устойчивые к ячменной тле генотипы ячменя «Сидней» (Sydney) и «Стоунхем» (Stoneham) также могут проявлять устойчивость к пшеничному клещу. Резистентность D. noxia в «Сиднее» контролируется рецессивным эпистазом доминантного гена, Rdn2, на не полностью доминантном гене, Rdn1, тогда как устойчивость в «Стоунхеме» контролируется двумя доминантными генами, Rdn1 и Rdn2 с эпистазом. Существует три категории устойчивости растений к членистоногим: антибиоз, антиксеноз и толерантность. Антибиоз относится к неблагоприятным воздействиям устойчивого растения на выживание, развитие или плодовитость членистоногих и их популяцию; антиксеноз или отсутствие предпочтения относится к реакции членистоногого принять или отклонить растение в качестве хозяина; а толерантность относится к способности растения противостоять повреждению членистоногих или восстанавливаться без ущерба для роста или выживания атакующего членистоногого. «Сидней», «Стоунхем» и двенадцать растений ячменя были оценены на устойчивость к антибиозу и толерантность к биотипам 1 и 2 A. tosichella по сравнению с чувствительным и устойчивым пшеничным контролем. Растения заражали каждым биотипом в отдельных независимых экспериментах и по отдельности содержали в клетке с помощью пластиковой трубки (диаметр 8,5 см × 51 см в высоту) для предотвращения перемещения клещей к соседним растениям и от них. Сорта ячменя оценивали на устойчивость к антибиозу и толерантность к каждому биотипу A. tosichella через 14 дней после заражения. Наличие складчатых листьев, вызванных клещами, на каждом растении и высоту каждого растения регистрировали до срезания стеблей растения на уровне почвы. Захваченных клещей с зараженных растений подсчитывали при помощи стереоскопа. Эксперименты, увы, завершились неудачей. Растения «Стоунхэма» и «Сиднея» содержали в 10,9 и 11,5 раз больше биотипа A. tosichella 1, чем устойчивая пшеница OK05312, соответственно. У восприимчивого сорта пшеницы было в 21,5 и 6,5 раз больше биотипа A. tosichella 1 и 2, чем у устойчивого сорта пшеницы, соответственно. Растения ячменя «Сиднея» проявляли лишь умеренную устойчивость к антиксенозу по отношению к биотипу A. tosichella 1, тогда как растения «Стоунхэма» испытывали недостаток в устойчивости к этому биотипу, и разные уровни антибиоза. Не было никаких признаков толерантности ни у одного из сортов ячменя. «Необходим дальнейший скрининг устойчивой к членистоногим зародышевой плазмы ячменя для выявления генотипов с более высокими уровнями устойчивости к A. tosichella, которые можно использовать для создания устойчивых к клещам сортов ячменя. Значение A. tosichella-резистентного ячменя основывается не только на сокращении популяций клещей и передаче вируса в течение сезона, но также на контроле и / или уменьшении выживаемости клещей на падалице ячменя, являющейся «зеленым мостом» осенью после уборки урожая», - заключают исследователи. (Источник: www.mdpi.com).