Новое исследование, проведенное учеными из Мичиганского университета, предполагает, что кофейные растения сами по себе могут содержать биологическое оружие, которое когда-нибудь можно будет использовать в борьбе с грибковым патогеном кофейной ржавчины.Это потенциальное оружие — сами по себе грибы, удивительно разнообразное сообщество, состоящее из более чем 300 видов, в том числе 15 вероятных грибковых паразитов, живущих на кофейных листьях, внутри или рядом с желтыми пятнами, отмечающими поражения кофейной ржавчиной.Используя старомодный ручной пуансон для бумаги, исследователи UM собрали образцы листьев как инфицированных, так и неинфицированных кофейных листьев на кофейных фермах в Чьяпасе, Мексика, и в Пуэрто-Рико.По словам Тимоти Джеймса, миколога UM и ведущего автора статьи, опубликованной в Интернете, они обнаружили до 69 видов грибов, обитающих на одном листовом диске диаметром в четверть дюйма от неинфицированных листьев, и до 62 видов на зараженных ржавчиной листовых дисках. публикация 13 ноября в журнале Американского общества микробиологов «Прикладная микробиология окружающей среды».
«Латинская Америка переживает беспрецедентные эпидемии кофейной ржавчины, поэтому выявление ее естественных врагов может помочь в разработке стратегий управления или в выявлении видов, которые могут быть использованы для биоконтроля», — сказал Джеймс, доцент кафедры экологии и эволюционной биологии.«Мы обнаружили удивительно высокое грибковое разнообразие в чрезвычайно малых образцах материала кофейных листьев — более 300 видов на участке отбора проб, который в целом был намного меньше, чем средний размер одного кофейного листа. Эти сверхразнообразные сообщества выделяются сложность грибкового разнообразия неизвестной экологической функции в этих листьях ".
Соавторами Джеймса по работе являются преподаватели университета UM Иветт Перфекто из Школы природных ресурсов и окружающей среды и Джон Вандермер из EEB, которые уже почти 20 лет управляют исследовательскими участками на ферме по производству органического кофе в южной части штата Чьяпас, Мексика.Виды грибов, обитающих в листьях, включают 15 вероятных грибковых паразитов — организмов, которые растут на других грибах.
Самый известный из этих так называемых микопаразитов — гриб белый ореол, который, как известно, нападает на насекомых и помогает контролировать грибок кофейной ржавчины.Возможно, что другие грибковые паразиты на листьях могут быть разработаны в качестве агентов биоконтроля для борьбы с кофейной ржавчиной.
Но Вандермер и Перфекто предупреждают, что возня со сложной экологической сетью, присутствующей на традиционных кофейных фермах, выращиваемых в тени, может принести больше вреда, чем пользы.Например, распыление недавно разработанного фунгицида на зараженные кофейные растения может непреднамеренно уничтожить естественных грибковых врагов кофейной ржавчины, что усугубит проблему.«Наш подход в основном направлен на профилактику, поддержание сильной и здоровой фермы с большим количеством естественных врагов, которые могут бороться с вредителями, вместо того, чтобы пытаться решить проблему после того, как она возникла, что было подходом агрономов и борьбы с вредителями. менеджеров ", — сказал Perfecto.
В ходе исследования образцы листьев были собраны на трех кофейных фермах в Чьяпасе и пяти фермах в центральном горном регионе Пуэрто-Рико. ДНК была извлечена из 46 листовых дисков, амплифицирована с использованием полимеразной цепной реакции, затем секвенирована с использованием секвенирования одномолекулярной ДНК.
Всего было обнаружено 313 видов грибов (или близкородственных групп видов). 15 вероятных грибковых паразитов были идентифицированы на основании их связи с поражениями кофейной ржавчины или их генетического сходства с другими предполагаемыми видами микопаразитов.
Авторы писали, что теперь следует использовать исследования культивирования и инокуляции для тестирования грибов-кандидатов микопаразитов и подтверждения того, что они на самом деле являются паразитами кофейной ржавчины.