Во время сбора урожая виноделы привыкли искать явные признаки обычной, но разрушительной угрозы: черная плесень и споры в сочетании с отчетливым кислым запахом. Эти симптомы связаны с кислой гнилью винограда, неизлечимым заболеванием, связанным с разложением поврежденных ягод, что в конечном итоге ухудшает качество вина, что приводит к ежегодным убыткам в миллионы долларов..
Новое исследование, проведенное Университетом Тафтса, показывает, что инвазивная европейская бумажная оса, Polistes dominulus, играет определенную роль в развитии кислой гнили в отсутствие других насекомых.
Опубликованное сегодня в PeerJ исследование направлено на расширение знаний об экологии этого заболевания, которое характеризуется уксуснокислыми бактериями, дрожжами Ascomycota и нитчатыми грибами, поражающими спелые ягоды с тонкой кожицей в основном в конце лета..
«Исследования показали, что эти осы являются носителями полимикробного сообщества кислой гнили и способны распространять живые микроорганизмы при кормлении», - сказала Энн Мэдден, доктор философии, первый автор исследования и выпускница кафедры. биологии в Школе искусств и наук Университета Тафтса. В настоящее время Мэдден работает в Центре поведенческой биологии имени Кека в Университете штата Северная Каролина, Роли, Северная Каролина, а также является постдокторантом Департамента прикладной экологии в штате Северная Каролина. «Это говорит о том, что осы играют роль, которая ранее не была идентифицирована, и может помочь пролить свет на более эффективные стратегии управления или методы лечения, чтобы сократить эти ежегодные потери»."
Осы естественным образом присутствуют на виноградниках, а в конце лета они в основном питаются продуктами, богатыми сахаром, такими как спелый виноград. Чтобы определить роль ос в распространении кислой гнили, исследователи провели две серии экспериментов: в одной осы были привиты микроорганизмами, связанными с кислой гнилью, а в другой осы не были привиты никакими микроорганизмами.
Для того чтобы воспроизвести естественное расщепление ягод, явление, которое происходит на виноградниках из-за дисбаланса давления воды в ягодах после проливных дождей или если ягоды были плотно упакованы, половина использованного винограда была асептически «повреждена».
Инокулированные и непривитые осы кормились в вольерах с поврежденным и неповрежденным виноградом в течение 13 дней. Затем виноград удаляли и оценивали на основе метрической системы, предназначенной для измерения заболеваемости и тяжести разложения..
Исследователи сосредоточились на наличии черных спор; уксусная концентрация; заболеваемость черной плесенью. Используя U-критерий Манна-Уитни, исследователи статистически сравнили заболеваемость черной плесенью и показатели разложения ягод неповрежденного винограда с осами и без них.
Среди основных выводов:
- Влияния ос на неповрежденный виноград не наблюдалось
- Поиск инокулированных ос увеличивает заболеваемость мицелиальными грибами, черной плесенью на поврежденном винограде и серьезность заболевания на поврежденном винограде
- Поиск неинокулированных ос увеличивал тяжесть болезни и среднюю концентрацию уксусной кислоты в винограде.
Микробный комплекс болезни кислой гнили включает дрожжи, мицелиальные грибы и уксуснокислые бактерии, но уксуснокислые бактерии ответственны за наихудшие симптомы болезни. Было обнаружено, что все привитые осы содержат уксуснокислые бактерии.
Более половины (52 процента) ос являются переносчиками дрожжевых грибков, связанных с кислой гнилью. Восемьдесят восемь процентов протестированных ос содержали как минимум один из пяти различных видов сапротрофных мицелиальных грибов. Всего половина ос содержала полный набор микроорганизмов гнилостной гнили.
Madden отметил значительную изменчивость в присутствии микроорганизмов. У одних ос в бактериальном сообществе преобладали уксуснокислые бактерии, а у других оно было едва заметно.
«Эта изменчивость предполагает, что эти микроорганизмы не связаны автоматически с осами, а могут быть приобретены из местной окружающей среды», - сказал Мэдден