Научный взгляд: ультрафиолетовое излучение защищает свеклу от болезней

Автор Елена Каримова

Ученые Корнельского университета доказали, что бактерицидный ультрафиолетовый свет эффективно уничтожает вредоносный гриб Cercospora beticola, поражающий столовую свеклу.

[ИЗОБРАЖЕНИЕ СКРЫТО - тестовый режим]
Подпись: "Фото: nick-collins / unsplash"

C. beticola вызывает болезнь Cercospora leaf spot, которая поражает листья свеклы и вызывает их дефолиацию. Ученые полагают, что ультрафиолетовое излучение становится важным органическим инструментом в борьбе с растущей проблемой устойчивости к фунгицидам.

Ультрафиолетовый свет уже используют для борьбы с мучнистой росой на винограде и клубнике. Мучнистую росу можно легко обнаружить на внешней стороне листьев и побегов, но данное исследование показало, что ультрафиолетовый свет подавляет гриб, который часть своего жизненного цикла проводит внутри растения.

Существует три типа ультрафиолетового излучения: UVA (с самой длинной волной), UVB и UVC (с самой короткой длиной волны); последний используется для защиты от болезней растений. При воздействии ультрафиолетового света в течение дня грибные патогены «включают» механизм, восстанавливающий повреждения ДНК, но когда УФ-излучение применяют ночью, этот механизм не может восстановить повреждения, что навсегда нарушает репликацию ДНК в спорах грибов.

Обработка наиболее эффективна, если за ней следует четыре часа темноты до восхода солнца, поэтому, согласно результатам исследования, рекомендуется применять ее сразу после заката.

В ходе исследования ученые испытали ультрафиолетовый свет непосредственно на спорах C. beticola в лаборатории. После определения дозы облучение было испытано на растениях свеклы в теплице. Было установлено, что ультрафиолетовый свет в эффективных дозах вызывает некоторую токсичность для растений, но растения преодолевают ее в процессе дальнейшего роста. Затем в течение двухлетних полевых испытаний была определена оптимальная доза, подавляющая C. beticola и имеющая минимальную токсичность для растений.

Результаты исследования внесут значительный вклад в борьбу с грибными фитопатогенами и с устойчивостью C. beticola к фунгицидам. Обработка светом UVC может быть использована как в традиционном производстве свеклы, так и в органических системах, где использование синтетических фунгицидов запрещено.

Охрана окружающей среды является важной задачей. Для уменьшения пагубного воздействия на природу в сельском хозяйстве все больше используют биопрепараты как эффективную замену пестицидам. Во Всероссийском центре карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») изучают и разрабатывают биопрепараты, позволяющие эффективно бороться с рядом карантинных грибных и бактериальных болезней. В качестве агентов биологической борьбы используются широко распространенные в России организмы, не оказывающие негативного влияния на экологию.

Источник: Sarah Jane Pethybridge et al, Nighttime Applications of Germicidal Ultraviolet Light (UV-C) to Suppress Cercospora Leaf Spot in Table Beet, Plant Disease (2024). DOI: 10.1094/PDIS-12-23-2715-RE