Гриб-разрушитель хвойных деревьев добрался до красноярских парков

Изменение климата может оказать серьёзное влияние на развитие болезней растений и повысить их вредоносность. Это связано с тем, что глобальное потепление влияет на температуру, влажность и доступность питательных веществ. В результате патогенные микроорганизмы, вызывающие болезни растений, могут быстрее распространяться и адаптироваться к новым условиям, что увеличивает их вредоносность.

Особую опасность представляют завезённые патогены, которые могут скрытно распространяться и не причинять вреда хозяину до тех пор, пока не возникнут благоприятные условия для массовых вспышек заболеваний. Отсутствие видимых симптомов затрудняет своевременное обнаружение новых патогенов и принятие мер по ограничению их распространения.

Коллектив красноярских учёных, в который вошли специалисты Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН, сообщил о первом обнаружении на территории Сибири опасного патогенного гриба хвойных пород - Diplodia sapinea P. Karst. Он был найден на соснах разного возраста в парковой зоне Красноярска.

Из древесины заражённых деревьев было выделено три штамма. Молекулярно-генетические исследования подтвердили их принадлежность к виду Diplodia sapinea, который является опасным патогеном хвойных деревьев, вызывающим некроз и последующую гибель.

Специалисты отмечают, что раньше гриб D. sapinea вызывал вспышки только в мягком климате, например, в Южной Африке и Новой Зеландии. Однако последнее десятилетие рост числа вспышек также наблюдался в Европе.

Исследователи изучили характеристики и фитопатогенные свойства гриба: его способность вызывать некрозы на побегах сосны и яблоках сорта «Гренни Смит». Поражение оценивали через 10 суток после начала эксперимента. Все три сибирских штамма D.sapinea оказались очень опасными для растений. Они быстро распространяются и взывают обширные некротические поражения коры, тканей дерева и мякоти плодов.

Кроме того, эти грибы обладают высокой активностью ферментов - пероксидазы и протеазы, которые помогают им окислять органические соединения в древесине и расщеплять белки. Высокая активность ферментов обеспечивает питание и развитие грибов, а также способствует их распространению и негативному воздействию на растения.

Сибирские штаммы также показали высокую устойчивость к холоду. Исследователи провели серию экспериментов по замораживанию мицелия в диапазоне температур от минус 8 до минус 31градуса Цельсия с последующей оценкой его жизнеспособности. В конце эксперимента штаммы по-прежнему быстро активировались на питательной среде. Тогда учёные провели три цикла замораживания вместо одного, однако выживаемость гриба оставалась высокой.

Исследователи отмечают, что наличие длительной бессимптомной фазы, высоких адаптивных способностей и фитопатогенности у вида, впервые обнаруженного в Средней Сибири, представляет серьёзную угрозу для его распространения на новые территории и растения-хозяева. Это требует особого внимания и изучения.

«Основным препятствием для массового распространения грибов D. sapinea ранее считалась их термофильность, то есть любовь к теплу, - рассказывает ведущий научный сотрудник Института леса имени В. Н. Сукачёва СО РАН, доктор биологических наук Юлия Литовка. - Низкие температуры влияют на жизнеспособность спор и, как следствие, на распространение гриба. Наши исследования выявили не только выраженную фитопатогенность гриба, но и высокую устойчивость к холоду у сибирских штаммов D. sapinea. Эксперимент в определённой степени снимает вопрос о трудностях преодоления температурного барьера грибами D. sapinea из-за их термофильности и указывает на возможность их активного распространения в новом регионе с более холодным климатом".

Глобальное потепление, несомненно, будет только способствовать ухудшению фитопатологической ситуации. Длительная бессимптомная фаза у гриба D. sapinea, при которой колонизированные деревья остаются без видимых повреждений, а также высокие адаптивные возможности и фитопатогенность позволяют возбудителю оставаться необнаруженным карантинными службами при транспортировке живых растений и их фрагментов. Это представляет особую опасность для распространения инвазивных высоко агрессивных штаммов на новых территориях и растениях-хозяевах.
 
Исследование поддержано Российским научным фондом. В работе также принимали участие специалисты Сибирского федерального университета и Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнёва.

Ранее ученые впервые обнаружили в Сибири ясеневую изумрудную узкотелую златку, уничтожающую ясени.

Пресс-служба Сибирского отделения РАН