Многие исследователи работают над решением проблем, создаваемых соевой цистообразующей нематодой. Агрономы изучают методы управления полями, которые уменьшают распространение вредителя, такие как севооборот и покровные культуры. Генетики и селекционеры выводят новые сорта сои с генетической устойчивостью. Другие поддерживают оба аспекта исследований, чтобы сократить популяции в полевых условиях в том числе посредством мониторинга.
эксклюзив 🔹
Лэй Чжан, доцент кафедры ботаники и нематологии растений в Университете Пердью, возглавляет исследовательский проект, который может принести пользу как ученым, так и фермерам. Проект, поддерживаемый Альянсом Индианы по сое, фокусируется на потенциале вылупления соевой цистообразующей нематоды (SCN) посредством генетики нематод, пишет Кэрол Браун в статье, опубликованной на портале soybeanresearchinfo.com.
«В рамках этого проекта мы ищем молекулярные маркеры, которые могут определить, насколько хорошо будут вылупляться яйца SCN. Мы хотим разработать инструмент для фермерских хозяйств, который сможет определить плотность популяции соевой цистообразующей нематоды и потенциал вывода. Мы определили гены-кандидаты SCN с помощью секвенирования РНК, которые могут быть хорошими индикаторами более высокого или низкого потенциала вывода яиц. Для подтверждения мы проводим испытания в лаборатории и в тепличных условиях», — говорит Чжан.
Некоторые культуры помимо сои являются хозяевами соевой цистообразующей нематоды, например, фасоль и некоторые покровные культуры, включая клевер и волосатую вику.
Другие культуры, которые не являются хозяевами этого вредителя, используются в севообороте как метод борьбы. Когда яйца SCN вылупляются в культуру, не являющуюся хозяином, для них не остается пищи, поэтому нематоды умирают, а их популяция в почве сокращается. Однако, если количество яиц SCN велико в конце вегетационного периода сои, севооборот с культурой, не являющейся хозяином, может и не проявить эффекта.
«Яйца цистообразующей соевой нематоды могут оставаться в состоянии покоя и жизнеспособности в почве в течение нескольких сезонов, а когда соевые бобы снова выращиваются в поле, яйца SCN чувствуют присутствие корней сои и вылупляются, чтобы заразить растение. Найдя способ оценить потенциал вывода яиц SCN, фермеры смогут использовать эту информацию для принятия решений на уровне поля. Например, если у фермеров есть представление о том, что потенциал вылупления мал, то посадка культуры, не являющейся хозяином, будет иметь решающее значение и эффективно поможет снизить плотность популяции вредителя. В противном случае, фермеры придут к выводу, что им следует более продолжительно сажать в севообороте кукурузу, которая не является хозяином. И конечно, условия окружающей среды, такие как влажность почвы и температура, могут повлиять на потенциал вылупления, поскольку он может варьироваться в разные годы и на разных полях», — рассказывает исследователь.
В настоящее время определение потенциала вывода SCN с помощью анализа в лаборатории занимает до трех недель, является трудоемким и, следовательно, дорогостоящим процессом. Обнаружение молекулярных маркеров в генах нематод может помочь ускорить этот длительный процесс, определяя потенциал за день или меньше. Это может быть хорошей новостью как для исследователей, так и для фермеров.
«Мы хотим разработать портативный инструмент для полевых условий. Агроном может провести тест путем отбора проб почвы и завершить диагностику в течение дня или раньше», пояснил ученый.
Портативная машина, над которой работает Чжан, использует технологию полимеразной цепной реакции или ПЦР для тестирования образцов почвы в полевых условиях на плотность популяции SCN и потенциал вылупления. Эта технология может показаться знакомой, поскольку она используется при тестировании на вирус COVID-19 у людей.
Но сначала Чжану необходимо убедиться, что потенциальные генетические маркеры и гены, связанные с вылуплением SCN, точны. Команда провела недавно разработанный диагностический анализ образцов нематод в лаборатории, а затем нематод, размноженных в их теплице. Сравнение с традиционными методами оценки потенциала вылупления SCN дали положительные результаты. В предстоящем сельскохозяйственном сезоне Чжан расширит тестирование как генетических маркеров, так и портативной машины на исследовательских участках в реальных условиях выращивания.
Чжан говорит, что диагностический тест на ферме можно проводить аналогично традиционному тестированию SCN. Подходящее время для взятия проб почвы как перед посадкой, так и после сбора урожая, как для обнаружения соевой нематоды в поле, так и для проверки потенциала вылупления. «Благодаря этой диагностике можно оценить численность и потенциал вылупления соевой цистообразующей нематоды в поле. Производители могут сравнить это со своими пороговыми значениями, чтобы решить, что следует выращивать поочередно на каждом из их полей», заключил исследователь.
Источник: soybeanresearchinfo.com. Автор: Кэрол Браун.
На заглавной фото слева направо: доцент Лэй Чжан, лаборант Мэрилин Варгас и Линь Е, доктор философии. Лаборант из лаборатории Чжана демонстрирует портативный ПЦР-аппарат, который можно использовать в полевых условиях для проверки плотности популяции SCN и потенциала вывода. Эта машина может показать результаты в течение дня, что намного быстрее, чем традиционное тестирование, которое занимает недели.
Фото предоставлено Лей Чжаном.
