Профилактика эпифитотипии

В США как известно, кукурузой заняты самые большие в мире площади. В центре страны с востока на запад протянулись широкой полосой фермы, специализирующиеся на выращивании кукурузы. Эта полоса названа Кукурузным поясом. Но на юге и на севере кукуруза также выращивается на многих фермах. На кукурузе паразитируют несколько видов грибов из рода гельминтоспориум. Один вид чаще встречается в северных штатах и вызывает болезнь, названную северным гельминтоспориозом, другой — вызывающий южный гельминтоспориоз—более привычен на юге. Эти грибы хорошо известны фитопатологам, давно созданы устойчивые к ним сорта и общие потери от всех гельминтоспориозов никогда не превышали 2 процентов. Так что причин для беспокойства как-будто не было. В послевоенные годы в США, как и в других странах, при выращивании кукурузы использовали эффект гетерозиса, то есть получение высокоурожайных гибридов между линиями с высокой комбинационной способностью. Урожай таких межлинейных гибридов значительно выше урожая обычных сортов. Чтобы избежать самоопыления материнских растений, у них обрезали мужские соцветия (султаны). Иногда встречались растения, в цветках которых пыльца не формировалась и которые, следовательно, обладали генами мужской стерильности. Эти гены находятся в цитоплазме. И вот, чтобы не тратить средства на обрезку мужских соцветий, в некоторые сорта стали вводить путем гибридизации гены цитоплазматической мужской стерильности (цмс). Растения с генами мужской стерильности не могут самоопыляться и должны получать пыльцу от других растений, то есть их семена всегда гибридные. В США наиболее удобным оказалось введение в сорта генов мужской стерильности техасской кукурузы. Были созданы гибриды, в которых ядра различных сортов совмещались с цитоплазмой техасской кукурузы (Т-цитоплазмой).    Использование цмс для получения высокоурожайных гибридов — изящный и экономически очень эффективный прием, поэтому в США ежегодно стали выращивать миллиарды растений, различающихся по ядерным генам, но имеющих одинаковые милохондрии техасского типа. Такие растения занимали около 85 процентов всех посевов кукурузного   пояса. В середине 60-х годов была обнаружена пораженность нескольких линий кукурузы с Т-цитоилазмой   южным гельминтоспориозом,   несмотря   на наличие   у   них ядерных генов устойчивости. Гриб, выделенный из пораженных растений, оказался высокопатогенным именно для кукурузы, имеющей техасский тип мужской стерильности, и получил название Т-расы (в отличие от обычной О-расы). Настоящей угрозой стране стало использование Т-цитоплазмы в южных штатах.   Возбудитель болезни теплолюбив и может накапливаться в ассе только в годы с очень теплым летом, как например, в 1970 году.   Болезнь появилась вначале во Флориде и вызвала массовое поражение кукурузы. В течение лета неоднократно создавались условия, благоприятные для распространения болезни на север. Особенно большую роль сыграл тропический шторм, возникший в Мексике и перенесший   споры   гриба в конце июня через хребет Аппалачи па северо-запад в штаты Кукурузного пояса. В августе кукуруза была там уже сильно поражена.   К сентябрю болезнь распространилась по всем центральным и восточным штатам   США. Гриб вызывал ожог листьев, гниль основания стебля и же гниль початков.   Потери от болезни   составили 00 процентов на юге страны и 15 процентов в среднем о стране. Поскольку кукуруза   занимает    огромные площади (25 миллионов гектаров),   недобор   урожая, равный 15 процентам, составил   20 миллионов   тонн зерна стоимостью около одного миллиарда   долларов. Американские фитопатологи измерили потери в более оступных воображению единицах: если бы 15 процентов кукурузы пошли па корм скоту, а не грибу, то из дополнительного привеса можно было бы приготовить 30 миллиардов 100-граммовых бифштексов (около 10 бифштексов на каждого жителя земли). Чтобы эпифитотия не повторилась, приняли энергичные меры по выращиванию кукурузы, не имеющей Т-цитоплазмы, па семена в тропических странах ва арендную плату. Огромные партии семян закупили в других странах. В 1971 году семенами кукурузы с нормальной цитоплазмой или цмс других типов засеяли 25 процентов площадей, а смесью семяп с нормальной и Т-цитоплазмой — 40 процентов. Эпифитотипия повторилась. Откуда же возникла Т-раса? Исследования, последовавшие за эпифитотией 1970 года, показали, что мицелий Т-расы встречается на корнях различных диких злаков, вызывая слабые повреждения. На кукурузо с нормальной цитоплазмой Т-раса вытесняется О-расой. Эта ситуация очень напоминает ту, что произошла с грибом, продуцирующим викторин. Оказалось, что раса Т тоже выделяет в среду роста токсин, вызывающий повреждения только клеток с митохондриями техасского типа. Биохимпки выяснили, что токсин свя-вывается с белком, находящимся на внутренней мембране митохондрий, и нарушает процессы передачи энергии, которые там совершаются. Связывающий токсин белок вырабатывается только в митохопдриях, имеющих ген мужской стерильности техасского типа. Но самую печальную известность из всех гельминтоспорозов получил гельминтоспорпоз риса, вызвавший эпифнтотию 1942 года в Беигалии. Гельмиптоспорпоз кукурузы принес миллиардные убытки, а гельмиптоспорпоз риса сеял смерть. В тот год погода способствовала развитию болезни, погубившей 50 процентов урожая ранних и от 75 до 100 процентов урожая поздних сортов риса — практически единственного продукта питания населения. Бедствие усугубилось тем, что шла вторая мировая война и соседняя   Бирма,   способная оказать помощь, была оккупирована Японией. Голодающее население ринулось из деревень в города, но там также дарил голод. С октября но декабрь 1943 года от голода ежедневно умирали десятки тысяч мужчин, женщин и детей. Окрестности крупнейших городов Бенгалии Калькутты и Дакки были усеяны трупами, которые не успевали убирать. В этот год погибло от голода 2 миллиона человек. Трагедию Бенгалии 1942—1943 годов можно сравнить лишь с трагедией, произошедшей веком раньше в Ирландии.

Кофейная ржавчина О жуках, корзинках, канадских досках и китайских рабочих Голландская болезнь Сосновая ржавчина О трех болезнях злаковых культур Чума и отравление спорыньей Грибы фозариум Поверхность растения Как действует защитный барьер Аптоцианины и сапонины