Все мы знаем, что когда идет дождь, растут растения. Когда это не так, они этого не делают.
Однако новое исследование, проведенное учеными из Мичиганского государственного университета, показало, что слишком много дождя в сочетании с продолжительным высоким уровнем влажности может привести к большему количеству заболеваний растений.
Исследование, подробно описанное в публикации Nature, проливает новый свет на то, как климатические условия могут влиять на вспышки болезней всех растений, включая полевые культуры, что вызывает беспокойство, поскольку мы противостоим изменению климата.
Ученые обнаружили, что некоторые вирулентные бактерии способны напрямую вводить белок в клетки растения, что увеличивает уровень содержания воды в части растения, известной как апопласт, где живут бактерии.
Это, в свою очередь, приводит к увеличению заболеваемости.
«Мы открыли новый механизм, который позволяет бактериям заражать растения», - сказал Шэн-Ян Хэ, заслуженный профессор биологии растений университета, исследователь в Медицинском институте Говарда Хьюза, Фонда Гордона и Бетти Мур и член исследовательской группы. «Мы обнаружили, помимо их способности подавлять иммунную систему растения, что бактерии также создают водянистую среду внутри растения, так что они могут вызывать болезни».
Добавьте к этому условия высокой влажности, сказал Он, и вы получите рецепт катастрофы, вызывающей болезни растений.
Ученые-растениеводы давно придерживаются мнения, что для возникновения болезни растение должно быть восприимчивым, а патоген, который его атакует, должен быть очень вирулентным.
Однако, как сказал Сю-Фанг Синь, научный сотрудник МГУ и ведущий автор статьи, оказывается, что этого недостаточно.
«В ходе этого исследования мы обнаружили, что бактериям внутри листа необходима влажность, чтобы накапливать воду», - сказала она. «Условия должны быть правильными. Вот почему мы не видим широко распространенных болезней растений каждый год».
Легко просмотреть прошлые исторические записи о погоде, чтобы увидеть, когда период высокой влажности коррелировал со вспышкой болезни. Один пример: разрушительная вспышка яблоневого ожога около 10 лет назад, уничтожившая большую часть урожая яблок в западном Мичигане.
«Яблоки всегда там, и патогены, которые живут в них, всегда там», - сказал он. «В том году были дожди и длительные периоды высокой влажности во время цветения яблони, что создало идеальный шторм для болезней».
Исследователи надеются, что это открытие поможет предотвратить вспышки в будущем.
«Например, если бы мы могли точно прогнозировать погоду, мы могли бы принять некоторые меры предосторожности, чтобы этого не произошло», - сказал Синь.