Прохладная погода и проливные дожди в начале лета создали идеальную среду для пятнышка — бактериального заболевания, поражающего помидоры, вызывая темные пятна на листьях и плодах и увядшие цветы. Вспышка пятнышка превратила томатное поле Института Бойса Томпсона во Фривилле, штат Нью-Йорк, в увядший пестрый беспорядок.Когда исследователи томатов BTI обнаружили пятна, менеджер фермы Стив Маккей позвонил Крису Смарту, патологу растений из кампуса Корнельского университета в Женеве, и профессору BTI Грегу Мартину, чтобы диагностировать проблему. Мартин специализируется на изучении взаимодействия помидоров с бактерией, вызывающей пятнышко, Pseudomonas syringae pv. помидор.
«В этом году пятнышко действительно было разрушительным для многих производителей в штате Нью-Йорк, а также для некоторых исследователей», — сказал Смарт.С 2009 года пятнышко было проблемой для коммерческих производителей в северной части штата Нью-Йорк, которые выращивают помидоры из семейных реликвий и свежие рыночные помидоры, которые продаются на полках продуктовых магазинов. Большинство томатов, которые попадают в кетчуп и томатный соус, называемые обработанными помидорами, несут в себе ген, который делает их устойчивыми к бактериям.
«Хотя это создает серьезные проблемы для производителей, эта вспышка дает нам возможность наблюдать, обладают ли какие-либо установленные или экспериментальные сорта устойчивостью к местным штаммам бактерий», — сказал Мартин.
Трагедия бактериальной пятнистой болезни заключается в том, что, как только фермеры выявляют проблему, она, вероятно, уже достигла точки, когда ее очень трудно контролировать. В плохой год производители могут потерять целые поля.
«Существует очень мало средств борьбы с бактериальными заболеваниями овощей», — сказал Смарт. «Если симптомы присутствуют в полевых условиях, единственное, что они могут сделать, — это распылить бактерициды на основе меди».По словам Смарта, поскольку контролировать пятнышко, когда оно приживается, очень сложно, профилактика является ключевым моментом. Производители должны покупать сертифицированные чистые семена, свободные от бактериальных заболеваний, или они могут подвергать свои семена термической обработке.
Они также должны тщательно очистить все оборудование, включая решетчатые колья, детские квартиры и скамейки в теплице, стерилизующим раствором.Бактерии выживают в растительных остатках в почве до трех лет, поэтому Смарт рекомендует чередовать культуры, чтобы помидоры или связанные с ними культуры, такие как перец, баклажаны и картофель, росли на поле один раз в три года.Лучший шанс фермера против пятнышка — использовать естественно устойчивые помидоры.
Ген, присутствующий при обработке томатов, придает устойчивость только к видам Pseudomonas syringae pv. помидор, обозначенный как раса 0. Другой вид, классифицируемый как раса 1, стал гораздо более распространенным в последние годы.«У культурных томатов нет резистентности к штамму первой расы», — сказал Мартин. «Я стал больше интересоваться сортами первой расы, потому что они становятся все большей и большей проблемой».
В новой статье, опубликованной в The Plant Genome, Мартин сообщает об обнаружении сегмента ДНК дикого родственника культивируемого томата, который придает устойчивость бактериям расы 1. Чтобы найти этот участок хромосомы, получивший название qRph1, исследователи в его лаборатории проверили семена из ресурсного центра генетики томатов при Калифорнийском университете в Дэвисе. Один образец пушистых зеленоплодных растений Solanaum habrochaites, собранных в Эквадоре, показал устойчивость. Они гибридизировали его с культурным помидором, а затем провели генетическую работу, чтобы определить местоположение гена.В своей будущей работе они продолжат свои эксперименты по селекции, чтобы создать разновидность культурных томатов, несущих ген устойчивости qRph1.
Работа подчеркивает важность использования диких родственников культурных растений в качестве источника ценных свойств, утраченных в результате одомашнивания.Мартин и Смарт планируют использовать зараженное пятнами поле Freeville в следующем году для полевых испытаний устойчивости различных растений к естественным штаммам пятен.
Если повезет, они найдут гены устойчивости у дикорастущих томатов, которые могут избавить будущих нью-йоркских фермеров от вспашки крапчатого урожая.