Патоген европейского происхождения представляет большую угрозу урожаю картофеля в Индии 18.04.2018
Исследователи Университета штата Западная Бенгалия выявили 19 агрессивных вариантов Phytophthora infestans — возбудителя фитофтороза, — происходящих от европейской линии 13_A2, вызвавшей опустошительную эпидемию 2013–14 годов в Западной Бенгалии. Большинство вариантов были устойчивы к металаксилу.
Быстро эволюционирующий патоген из Европы может обречь на гибель урожай картофеля в Индии — важнейшей продовольственной культуры, которая также приносит хороший доход миллионам фермеров.
Ученые из Государственного университета Западной Бенгалии обнаружили 19 уникальных и крайне агрессивных вариантов Phytophthora infestans — микроорганизма, вызывающего фитофтороз картофеля, при котором клубни сморщиваются снаружи и гниют изнутри. Эти варианты происходят от европейского генотипа 13_A2 и стали причиной эпидемии фитофтороза в Западной Бенгалии в 2013-14 годах, которая сократила урожайность картофеля на 8,000 kg с гектара, что привело к самоубийствам многих закредитованных фермеров.
Разнообразие популяций патогена, изученное в восточной и северо-восточной Индии, оказалось самым высоким в районах вблизи международных границ с Бангладеш и Непалом. Обе эти страны регулярно импортируют картофель извне.
Ранее исследование 2012 года, проведенное Индийским институтом садоводческих исследований в Бангалоре, показало, что патоген европейской линии 13_A2, завезенный с партиями картофеля из Европы и Великобритании, стал причиной вспышек фитофтороза в некоторых частях южной Индии.
В 2015-16 годах Индия произвела более 43 млн тонн картофеля, при этом на долю Западной Бенгалии пришлось 19.41 % продукции. Эта культура является не только основой благосостояния миллионов фермеров, но и основным продуктом питания по всей стране. Фитофтороз может уничтожить поле картофеля за 2-3 дня; его самым разрушительным последствием считается Великий голод в Ирландии 1840-х годов, от которого пострадало более 2 млн человек.
Исследование призывает к эффективным мерам надзора и обнаружения в Индии, поскольку новые патогены не только более агрессивны, но и эволюционируют с каждым сезоном. Большинство вариантов оказались устойчивыми к металаксилу (Metalaxyl) — широко используемому фунгициду.
«Существует вероятность того, что патоген переместился из южной части Индии в восточную, в то время как аналогичные патогены из Бангладеш и Непала также проникли в этот регион. Все они адаптировались к местным условиям и эволюционировали в 19 уникальных и более сильных вариантов», — сообщил India Science Wire доктор Санджой Гуха Рой с кафедры ботаники Государственного университета Западной Бенгалии, входивший в исследовательскую группу.
Исследование также показывает наличие региональных различий в патогене, поэтому единая мера контроля на всей территории Индии невозможна. В настоящее время исследовательская группа проверяет варианты на устойчивость к семи различным фунгицидам и планирует создать базу данных всех вариантов и их характеристик, включая реакцию на текущие фунгициды. «База данных поможет идентифицировать вариант, поражающий конкретное поле, и обеспечить быстрые и надлежащие ответные меры. Нам также необходимо регулярно обновлять базу данных, чтобы соответствовать скорости эволюции патогена и избегать массовых потерь урожая», — сказал доктор Рой.
P. Infestans, организм, вызывающий фитофтороз, обладает самым большим геномом среди патогенов своей категории. Достигая размера 240 Mb, геном в основном состоит из повторяющейся ДНК, которая способствует адаптации и, таким образом, затрудняет борьбу с патогеном.
«Новое исследование опирается на предыдущие изыскания по европейскому штамму 13_A2 в Индии, а также распределяет его варианты по регионам. Необходимо постоянно контролировать патоген для эффективной борьбы с фитофторозом», — прокомментировал доктор П. Чоудаппа, директор Центрального научно-исследовательского института плантационных культур, который входил в группу, изучавшую фитофтороз в южной Индии.
В исследовании отмечается, что усиление фитосанитарных мер по проверке семян, импортируемых из других стран на наличие патогенов, а также меры безопасности по предотвращению передачи фитофтороза через границы могут помочь сдержать заболевание.
«Нам необходимо сотрудничать с другими странами через платформы по обмену знаниями, такие как Asia Blight и Euro Blight, чтобы отслеживать распространение и контролировать это широко распространенное заболевание», — сказал доктор Рой.
Помимо доктора Роя, в состав исследовательской группы вошли Tanmoy Dey, Amanda Saville, Kevin Myers, Susanta Tewari, David E. L. Cooke, Sucheta Tripathy, William E. Fry и Jean B. Ristaino.
Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports.