Семена брокколи могут распространять устойчивость к фунгицидам

Автор: Unsplash/CC0 Public Domain

Новое исследование показало, что коммерческие семена брокколи могут содержать грибковый патоген Alternaria brassicicola, обладающий перекрёстной устойчивостью к двум широко используемым фунгицидам.

Это открытие подчёркивает необходимость включения проверки на устойчивость к фунгицидам в программы тестирования здоровья семян, где это уместно и практично, для улучшения устойчивого управления заболеваниями.

Исследование опубликовано в журнале Applied and Environmental Microbiology.

«Наше исследование подчёркивает важность тестирования здоровья семян на наличие A. brassicicola в семенах капустных, особенно брокколи», — сказал автор исследования Бхабеш Дутта, доктор философии, профессор и специалист по патологии овощей в Университете Джорджии.

«Это поможет удалить заражённые партии семян и потенциально снизить распространение устойчивых к фунгицидам изолятов как на местном, так и на глобальном уровне. В идеале включение скрининга на наличие патогена вместе с их профилем устойчивости к фунгицидам значительно улучшит качество тестирования здоровья семян и обеспечит доступность высококачественных семян для наших производителей».

A. brassicicola устойчив к широко используемым фунгицидам и влияет на качество и товарный вид головок брокколи, особенно в тёплую и влажную погоду. В последние годы производители отмечают снижение эффективности фунгицидов для культур брокколи, что вызвало обеспокоенность по поводу возникновения проблем, связанных с устойчивыми грибковыми популяциями.

В новом исследовании учёные проверили эффективность трёх широко используемых фунгицидов класса SDHI (ингибиторы сукцинатдегидрогеназы), которые обычно применяются производителями для борьбы с этим патогеном: боскалида, пентиопирада и флуопирама.

Исследователи проверили коммерческие семена двух широко выращиваемых сортов брокколи на наличие A. brassicicola. Изоляты патогена были проверены на устойчивость к трём широко используемым фунгицидам SDHI в условиях in vitro.

Сначала учёные провели лабораторный анализ для скрининга изолятов с различными дозами для оценки их чувствительности. Затем они исследовали грибок на молекулярном уровне, изучив мутации в генах SDHI, которые, как известно, связаны с устойчивостью к фунгицидам.

Они обнаружили, что семена могут выступать переносчиком A. brassicicola с устойчивостью к боскалиду и пентиопираду, что указывает на потенциальное внедрение устойчивости к фунгицидам через семена. Некоторые из семенных изолятов также были устойчивы к commonly используемому фунгициду с completely другим механизмом действия (ингибитор хинона; азоксистробин).

Это первое сообщение о возникновении множественной устойчивости к фунгицидам у A. brassicicola из естественно заражённых семян. Исследователи также обнаружили, что 93% популяции патогена, проявившей устойчивость на фенотипическом уровне, также имели точковые мутации, которые придают устойчивость к боскалиду и пентиопираду.

Эта сильная связь между лабораторными результатами и генетическими маркерами подтверждает, что устойчивость потенциально может быть широко распространена и, вероятно, стабильна в популяции.

«Эти результаты демонстрируют, что семена могут служить источником для потенциального внедрения устойчивых грибковых популяций в районах, где эти фунгициды никогда не использовались, что приведёт к сокращению вариантов для производителей», — сказал Дутта.

На основе обнаруженной мутации учёные разработали ПЦР-анализ, специфичный для аллелей, который можно использовать для быстрого обнаружения и мониторинга устойчивости к фунгицидам.

«Этот инструмент может помочь регулирующим органам и семенной промышленности обнаруживать устойчивость к SDHI у передаваемого через семена A. brassicicola и принимать обоснованные решения на раннем этапе», — сказал Дутта.

Исследование проводилось лабораторной группой Дутты с участием постдокторантов Навджот Каур, доктора философии, и Анупа Малика, доктора философии. Это исследование является частью многолетнего проекта Министерства сельского хозяйства США и Национального института продовольствия и сельского хозяйства по альтернариозной пятнистости листьев и гнили головки у брокколи.

Больше информации: Applied and Environmental Microbiology (2025). doi.org/10.1128/aem.01083-25

Источник: American Society for Microbiology