Съединението е важен регулатор в живота на растенията за техния растеж и развитие не само при стрес, но и при нормални условия

Продоволствената безопасност през ХХI век е пряко свързана с устойчивостта на земеделските култури към болести. Откриването на ген, който помага на растенията да контролират съпротива им към патогените, може да окаже съществено съдействие за внедряването на устойчиви към инфекции селскостопански култури,

Успешни резултати от изследвания могат да предоставят възможност за по-фина „настройка“ на активността на гена и по този начин да повишат устойчивостта на растенията към болести. Именно болестите по селскостопанските култури са основната причина за загубите на реколта в цял свят. На тях се пада дял от 10% изгубена продукция от най-важните култури в съвременното растениевъдство.

Азотният оксид изпраща сигнали

Получените резултати през последните години дават основание да се твърди, че азотният оксид (NO) е вътреклетъчна сигнална молекула, с помощта на която се регулират физиологичните процеси на всички етапи от жизнения цикъл на растенията. Между тях някои много важни аспекти от биологията на NО все още не са разгадани. Съществуват различни гледни точки по въпроса за образуване и утилизация на NO в растенията. Не са напълно проучени механизмите на възприемане и предаване на сигналите от NO. Няма сведения и за това как се осигурява специфичността, необходима за координирано включване на ответните реакции на сигналите от NO. Биолозите в научните лаборатории по света търсят отговорите на всички тези въпроси.

Борба с инфекциите

Учени от Университета в Единбург са изследвали растения, подложени на атака от бактерии или вируси, и изяснили, че като ответна реакция в растенията се отделят известни количества газ, известен като азотен оксид. Този газ се натрупва в растителните клетки и отключва защитната реакция на имунната система на растенията.

Изследователите използвали обикновени растения от салата крес – Arabidopsis thaliana, за наблюдение и изучаване на гените, чиято дейност се активира с повишаване нивото на азотния оксид. Те открили, че по-рано неизвестният ген SRG1започва да се проявява с появата на бактериална инфекция и бързо активира азотния оксид.

Ключов регулатор

По-нататъшните анализи на процесите, протичащи вътре в растенията, показали, че SRG1пуска в действие защитните механизми на растенията, като едновременно ограничава активността на гените, потискащи реакцията на имунната им система. Променяйки степента на активност на гена SRG1, изследователите успели да потвърдят своето заключение, че растенията с по-високо ниво на защитни протеини, продуцирани от гените, се оказват по-устойчиви към инфекции.

Те открили, че азотният оксид регулира активността на имунните реакции, като гарантира, че реакцията на системата, която защитава растенията, няма да се окаже прекомерно разрушителна.

Било установено също, че свръхактивната имунна реакция на растенията е в състояние да повреди самото растение и да забави неговия растеж точно така, както автоимунните заболявания при хората подтикват имунната система да атакува собствения организъм на човека.

Общ механизъм

Днес са натрупани много различни факти, отнасящи се към синтеза, молекулярния механизъм на действие и ролята на азотния оксид при растенията. Въпреки това засега е невъзможно те да се съберат и обобщят в една цялостна картина. Отделните важни аспекти от биологията на NO все още не са достатъчно изяснени. Затова съществуват и различни гледни точки по въпроса за образуване и утилизация на NO при растенията. Не е проучен докрай и механизмът на възприемане и предаване на сигнала от NO, а също така няма сведения как се осигурява специфичността, необходима за координирано включване на ответен отговор към NO. Възможно е част от отговорите да се намерят, основавайки се на знания, получени при изучаване особеностите на функциониране на NO при животните. Такъв сравнителен анализ би позволил да се появят аналогии и да се подчертаят различията в съвременното разбиране за работата на NO при растенията. Въпреки че дори и сега, съчетавайки отделните късчета от NO-пъзела, може със сигурност да се твърди: NO е важен регулатор в живота на растенията за техния растеж и развитие не само при стрес, но и при нормални условия. Изследователите предполагат, че резултатите от по-нататъшните опити могат да дадат представа за фундаменталните процеси, които са в основата на имунната регулация.

Публикувана в Растениевъдство

Лозя в които обикновено не се води ефикасна борба срещу маната, напролет може да ви изненада болестта Червен бренер.

Червения бренер е гъбна болест, която се причинявана от гъба зимуваща като мицел в окапалите листа, а през пролетта причинява първите заразявания.

Върху листата на лозите се появяват едри червени петна, които са ограничени от нерватурата на засегнатата част. В периферията на петната се наблюдава яркозелен или жълт ореол. По-късно нападнатите участъци се сливат и целият лист некротира. Първо се заразяват долните листа, а по-късно и тези по върховете на лозата.

Първото пръскане срещу Червения бренер се провежда във фенофаза 2-3-ти лист, а следващите при 5-и-6-и и 7-ми-9-и лист. При сортовете лози, които се третират с химични средства срещу мана по лозата, самостоятелни пръскания срещу Червен бренер не се налагат.

Регистрирани за борба с Червения бренер са Динали 090ДК – 50 мл/дка и Фолдър 80 ВГ -187,5 г/дка.

Петър Кръстев

Публикувана в Овощната градина

Международен екип от учени от осем университета, включително Университета на Кордоба (UCO, Испания) и европейските изследователски центрове, са определили гените, които влияят на устойчивостта на културите към причинителя на болестта на бялата ръжда Albugo candida. Патогенът напада семейство кръстоцветни, включително обикновеното зеле и карфиол, броколи и синап.
Откриването на гените за устойчивост на бяла ръжда ще позволи разработването на нови стратегии за генетично подобрение за различните видове култури.
Патогенът Albugo Candida действа като други гъби, т.е. разпространява се в условия на достатъчна влажност и повишена температура.
Стандартният метод за справяне с болестта е използването на фунгицидни средства. Въпреки това, необходимостта от намиране на дългосрочни решения за избягване на загуби от добиви подтикна международната научна общност да търси други решения.
В резултат на това групата учени, ръководени от професора по генетика от Университета в Кордоба, Антонио Ди Пиетро, ​​идентифицира гените за резистентност към Albugo Candida. Целта на европейските изследователи е да идентифицират новите механизми на заразяване и да намалят още повече вредите, причинявани от патогенни видове.

Петър Кръстев

Публикувана в Растениевъдство

От въвеждането си през 2015 г. методът за редактиране на гени CRISPR-Cas 9 завладя научния свят. Редактирането на гена позволява на селекционерите на картофи да решават основни производствени проблеми, като податливостта на културата към суша и болести, както и увеличаване на добива.
Юнг Сонг е специалист по болести по растенията в изследователския център на AgriLife в Далас. Заедно със своя екип от учени той пробва по-сложен начин за редактиране на гени при картофите.
Докато по-голямата част от изследванията, проведени в областта на редактирането на гени, изключват гени, Сонг използва по-сложен подход на вмъкване на гени. Сонг обяснява, че този начин на въвеждане предполага нова система, която увеличава съществуващите защитни реакции на растенията, когато те влизат в контакт с патогени.
В миналото учените са се опитвали да контролират болестта чрез прекомерно изразяване на определени гени. Но това често води до неблагоприятни последици, включително по-ниски добиви и качество.
„Така че идеята, която прилагаме, е първо да определим главния регулатор“, казва Сонг. След това определяме регулиращия елемент, който отговаря на патогенните микроорганизми и накрая свързваме тези два елемента и използваме този елемент, за да изразим мнението на главния регулатор. По този начин реакцията на втория регулатор ще бъде повишена, когато бъде инфектирана с патоген.
Сонг и екипът му работят и по друг проект - увеличаване на добива от картофи. Учеуният смята, че проектът за увеличаване на добивите е много по-лесен, благодарение на редактирането на гените, отколкото задачата картофите да станат устойчиви на болести. Според него е възможно да се постигне увеличение на добивите с 10-20%.

Петър Кръстев

Публикувана в Растениевъдство

Само във Финландия характеристиките на климатичната „независимост“ на културата са на висота

Според последни данни Европа отглежда 1/15 част от световния обем пшеница. Именно тук са разположени и двата лидера в този отрасъл – Нидерландия и Франция. 

Както са установили изследователите селекцията е довела до това, че много култури са станали по-малко устойчиви към климатичните промени. Точно този фактор именно обяснява 31-51%-ните отклонения от средната продуктивност на пшеницата в Западна Европа, 23-66% - в Източна и 15-45% в южните части на Европа.

Влошаване устойчивостта към промените на времето започна да се проявява особено ярко след 2000-та година. Особено силно тя се наблюдава в Чехия, а след това през 2003 година в Германия, после в Испания, а по-късно спад е фиксиран в Словакия и Дания. 

Единствената страна, където показателят за устойчивост към климата не се е изменил, дори обратно – бележи подобрение, е Финландия.

Според специалистите този процес се обуславя от намаляване на генетичното разнообразие.

Авторите на изследването смятат, че съвременните методи на селекция трябва да се преразгледат, особено за тези страни, където времето е неустойчиво. Там е необходимо правителствата да предприемат по решително и гъвкаво регулиране работата на селекционерите и да организират постоянен обмен на данни за добивността на селскостопанските култури и тяхната устойчивост към климатичните промени.

Петър Кръстев

Публикувана в Растениевъдство

Ротацията на хербицидите не е достатъчно ефективна да спре развитието на резистентността в нежеланата растителност

Обикновено фермерите се опитват да избегнат развитието на устойчивост към хербицидите при плевелите по пътя на тяхната ротация всеки сезон. Въпреки това устойчивостта се развива, като от година на година тя става по-опасна за селското стопанства. Учени от Университета в щата Илинойс, САЩ, са намерили отговор защо става така.

Устойчивостта към хербицидите се развива в резултат на случайни генетични мутации, които семената придобиват под въздействие на опасни за тях химични съединения. Когато фермерите постоянно пръскат растенията с един и същ хербицид в продължение на много години, тези мутации се запазват и възпроизвеждат, поради което с времето процентът на устойчивост на плевелите непрекъснато нараства.

В същото време тази устойчивост обикновено лишава вредителите от някои важни за тях свойства. Например те стават по-нискорастящи или започват да цъфтят по-късно от обичайното. Освен това не могат да се размножават така ефективно, както по-рано. Това се нарича цена на издръжливостта.

На практика нито един хербицид не убива на 100% плевелните растения. Затова, както потвърждават и учените от Университета в щата Илинойс, трябва да се мисли преди всичко за малкия процент растения, които оцеляват след третиране с 2,4-Д или глифозат.

Ротацията на хербицидите е основана на предположението, че цената на издръжливост е висока и растенията не могат ефективно да се размножават след развитие на устойчивост към едно активно вещество.

За да проверят това предположение, учените са използвали растението Eupatorium cannabinum – вид стевия. При женските растения не е имало никаква устойчивост към хербицидите, но те се опрашвали с прашец от мъжките растения, които са били устойчиви към пет различни хербицида. Тъй като женското растение на вида стевия може да дава до милион семена, учените бързо получили необходимите 45 хил. семена за начало на експериментална популация. Разпръснали семената в оранжерия и ги оставили да се развиват. Женските растения дали семена, които били събирани за получаване на следващите поколения. Между поколенията почвата била обработвана внимателно, за да не остават семена в нея. Така продължили до отглеждането на шест поколения, което като време отнело три години.

Смисълът на експеримента бил да се види реално цената на издръжливост на растенията. Оказало се, че устойчивостта към различните хербициди намалявала с 10 – 15% на поколение и с времето се забавяла. Т. е., ако фермерите използват алтернативни хербициди в продължение на девет години, плевелите все още биха били устойчиви на хербицидите.

След като плевелите в дадени полета са изградили резистентност към определен хербицид, тя не се губи и остава на тези полета за много години напред. Затова е важно преди всичко да не се допуска нейното развитие, защото редуването на хербицидите, независимо колко дълго и разнообразно е то, няма да помогне.

Публикувана в Растениевъдство

Компания Advanta въведе на пазара линия igrowth - първото в света сорго, устойчиво на хербициди.
Соргото е толерантно към имидазолините и не е генетично модифицирано.
Изпитвания на новия сорт сорго са проведени от 35 фермери в Аржентина. Именно там през 2007 година Advanta откри устойчиви на хербициди форми на сорго, които станаха основата за селекцията igrowth. Както уверяват от компанията, толерантното към хербицидите сорго е създадено по пътя на мутагенеза, т.е. без използването на ДНК от други видове.
"Предимствата на сорта са очевидни от самото начало. Традиционното сорго трябва да се третира със специален препарат, който е противоотрова на хербицидите, използвани за обработка на полето. Имидазолините са много по-ефективни срещу плевелите, отколкото хербицидите, използвани преди това за соргото. В допълнение, използваните преди това хербициди трябваше да се прилагат при максималната доза, която предизвиква хербициден стрес при културата. А със толерантното към хербициди сорго няма такива проблеми", така един от фермерите описва новото сорго.
Освен в Аржентина, соргото толерантно към хербициди успешно се отглежда в Австралия и се внедрява в цяла Южна Америка, САЩ, Мексико и Източна Европа.

Петър Кръстев

Публикувана в Растениевъдство

Американският изследовател Матю Рус е получил международна награда за борба с ръждата по пшеницата, съобщават в Western Farm Press.
През последните 6 години Световната награда за полски изследвания стана основното признание в света на младите земеделски учени на възраст под 40 години.
От 1986 г. насам тя се присъжда на учени агрономи с подкрепата на Фондация "Рокфелер" за принос, за подобряване на качеството, количеството и достъпността на храната в света.
Наградата е кръстена на Норман Борлуг, лауреат на Нобелова награда на "бащата на Зелената революция" в Мексико през 40-те години на миналия век. Борлук кръстосал местни сортове пшеница с японски сортове джудже и създал много нови сортове, устойчиви на полягане. По този начин за 15 години добивът на зърно в Мексико е нараснал 3 пъти. В края на 60-те години добива на зърнени култури се удвоява също и в Индия и Пакистан, от семената получени от Берлоуг.
Настоящият носител на Световната продоволствена награда е изследовател по растителна патология в лабораторията в Университета в Минесота, САЩ. Неговата работа е насочена към предотвратяване на загубите от зърнени култури и устойчивост на пшеница и ечемик към листна и съблена ръжда.
Работата му е довела до създаването на няколко успешни сорта, устойчиви на ръжда, включително Linkert в САЩ, NARC 2011 в Пакистан и Kingbird в Етиопия.
Матю Рус е и автор и съавтор на 75 научни статии за генетиката на устойчивостта на пшеницата към стъблена ръжда.

Петър Кръстев

Публикувана в Растениевъдство

Броколито расте в прохладен климат и не понася жеги. Именно затова в топлите страни не го отглеждат, а ако искат да се занимават с тази култура трябва да й създадат специални условия.

Селскостопанският изследователски център (ARS) към Министерството на земеделието в САЩ (USDA) работи над нови сортове броколи, които ще могат да растат в жега. Най-големият пазар на броколи се намира в САЩ - там тази култура се продава за $800 млн. на година. При това тя е внесена в Америка едва в края на 19 век от италиански имигранти и много бавно е набирала популярност. Но през последните години тя трайно навлезе в храната на американците благодарение на модата за здравословен начин на живот: ако през 1960-а година средностатистическият жител в САЩ е потребявал всичко половин килограм броколи годишно, сега той консумира 4 кг.

Любовта към тази култура в увлечението за здравословен живот е лесно обяснима. Броколито е добър източник на влакнини, витамин А, фолиева киселина и фосфор, а 250 г от този вид зеле напълно покриват дневната потребност на възрастен организъм от витамините C и K. За фермерите тази култура също е изгодна поради стабилното търсене и добрата й цена. Въпреки това затоплянето на климата и рязката смяна на времето от жега и суша до дъжд, лошо влияе на растежа на броколито, а сортовете до момента не са приспособени към горещини.

Специално за тази цел учените са намерили генетични източници за устойчивост на броколито към жега. Те са открити в група растения, близки до броколито. Устойчивостта им към жега се определя от множество гени, поради което били създадени генетични маркери за устойчивост, които да бъдат използвани от селекционерите и любителите за създаване на нови сортове.

Благодарение на откритите нови гени вече няколко университета в САЩ тестват различни линии броколи в горещи условия. Само когато те се убедят, че линията расте и се развива добре в неблагоприятни условия, ще я предадат на учените за по-нататъшни изпитвания, а след това ще я пуснат за комерсиално използване и за размножаване на семена.

Петър Кръстев

Публикувана в Растениевъдство

Учените от Университета на Вагенинген (Холандия) са открили дива форма на доматите от островите Галапагос, които са устойчиви на редица насекомни вредители. Важно е, че този вид е близкородствен на култивирания домат, което позволява използването му за селекцията за създадаване на хибриди, устойчиви на вредители.
Културните сортове и доматените хибриди са по-податливи на вредители и инфекции, отколкото техните диви роднини. В процеса на създаване на по-едри и по-високодобивни сортове, част от естествената устойчивост се е загубила. Селекционерите се стремят да възстановят устойчивостта на културните домати към вредители, кръстосвайки ги с дивите форми, но това не е толкова лесно.
Проблемът е в това, че повечето устойчиви видове не образуват жизнеспособно потомство с култивирани домати (Lycopersicon lycopersicum). Дивият вид от островите Галапагос е генетично много по- близък до култивираните домати. Освен това гени, кодиращи устойчивостта към вредители, се открива само в една хромозома, което значително увеличава шансовете за успешна хибридизация с културните домати.
Според Бан Восман - учен от Университета, тяхната група проучва този вид от 2010 г. насам. Те работят със семена от типа Solanum galapagense, получени от генната банка. Първото откритие е, че този вид е устойчив на белокрилка. По-късно се установи, че са устойчиви и на редица други вредители, прасковена въшка и гъсеници на Tuta absoluta при доматите. Това е било приятна изненада за учените.
Културните домати често се нападат от вредители, включително белокрилките, които са и преносители на много вируси. Вредителите обикновено се контролират с инсектициди, но тези методи не винаги са достатъчно ефективни и са вредни за околната среда. Ако се отдаде възможност на учените да създадат доматени хибриди, устойчиви на белокрилка, това ще бъде много полезно и за околната среда.
В оранжерии за контрол на вредителите се използват широко и ентомофагите, но на открито, прилагането на биологична растителна защита е много по-трудно. Учените предполагат, че новите хибриди ще бъдат най-търсени при отглеждането на домати на открити, особено в тропическите страни, където има повече вредители.

Петър Кръстев

Публикувана в Растениевъдство
Страница 1 от 3

logo naz

 

 

гр. София 1124, ж.к. Яворов, бл.8, вх.В, ет.1, ап.1
Е-мейл: Този имейл адрес е защитен от спам ботове. Трябва да имате пусната JavaScript поддръжка, за да го видите.
Телефон: (+359) 02 846 43 33
Факс: (+359) 02 846 42 33

  Фейсбук страница на "Гласът на земеделеца"
  Фейсбук страницата на "Пчела и кошер"


Контакти | За реклама | За нас | Условия

Етикети Kaрта на сайта