Исследователи обнаружили в корневых клубеньках сои бактерию, которая борется с одним из самых разрушительных почвенных патогенов, используя комплекс из нескольких защитных механизмов. Согласно статье в журнале npj Sustainable Agriculture, штамм Pseudomonas sp. JDE115 подавляет грибоподобный патоген Agroathelia rolfsii, вызывающий южную гниль. Это заболевание наносит серьёзный урон посевам сои и сотням других культур в тропических и субтропических регионах, а открытие предлагает перспективную альтернативу синтетическим фунгицидам.
Южная гниль – трудноизлечимая болезнь. Её возбудитель выживает в почве годами в виде плотных образований (склероциев), устойчивых к внешним воздействиям. Когда наступают тёплые и влажные условия, патоген атакует растение у корневой шейки, разрушая ткани с помощью ферментов и щавелевой кислоты. Существующие методы борьбы, такие как севооборот и химические препараты, малоэффективны и вызывают опасения из-за накопления вредных веществ в почве и развития у патогена устойчивости.
Бактерия JDE115, которую учёные выделили из клубеньков сои, действует сразу по трём направлениям. Во-первых, она производит антимикробные соединения, которые разрушают клеточные мембраны патогена и подавляют его рост. Во-вторых, бактерия нейтрализует главное химическое оружие A. rolfsii – щавелевую кислоту. Патоген использует кислоту для ослабления защитных систем растения, а JDE115 расщепляет её специальными ферментами, обезоруживая противника. В-третьих, бактерия активно поглощает из почвы железо, лишая патоген этого жизненно важного элемента и не давая ему развиваться.
Эффективность бактерии подтвердили в ходе тепличных экспериментов. Обработка растений эндофитом JDE115 значительно снизила тяжесть заболевания и повысила выживаемость сои. Кроме того, бактерия стимулировала рост растений, вырабатывая фитогормоны. Учёные отмечают, что именно такой многоуровневый подход к защите делает биоагента надёжным: если один механизм в полевых условиях окажется неэффективен, другие продолжат сдерживать патоген. Это снижает риск, что возбудитель выработает резистентность.
В будущем JDE115 могут применять для обработки семян или вносить в почву, возможно, в сочетании с препаратами для азотфиксации. Однако перед внедрением в широкую практику необходимо провести масштабные полевые испытания в разных типах почв и климатических условиях, а также подтвердить безопасность нового биоагента для окружающей среды и пройти процедуру государственной регистрации.