Гриб-разрушитель хвойных деревьев дошел до Сибири

Машины и Механизмы – 10 января 2025

Ученые впервые обнаружили в Сибири опасный патогенный гриб хвойных пород — Diplodia sapinea P. Karst. Этот вид вызывает некроз сосны обыкновенной. Ранее он встречался только в регионах с мягким климатом. Однако исследования показали, что сибирские штаммы гриба устойчивы к холоду и имеют высокую фитопатогенность. Это представляет серьёзную угрозу для распространения гриба на новые территории и растения-хозяева.

Образцы керамических материалов, золы и перлита. Фото: Анастасия Тамаровская, пресс-служба ФИЦ КНЦ СО РАН

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 ученых, в который вошли специалисты Красноярского научного центра СО РАН, сообщил о первом обнаружении на территории Сибири опасного патогенного гриба хвойных пород — Diplodia sapinea P. Karst. Гриб был найден на соснах разного возраста в парковой зоне Красноярска. Из древесины зараженных деревьев было выделено три штамма. Молекулярно-генетические исследования подтвердили их принадлежность к виду Diplodia sapinea. Этот вид 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 обыкновенной 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 этих 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 –8 до –31°С с последующей оценкой его жизнеспособности. В конце эксперимента штаммы по-прежнему быстро активировались на питательной среде. Тогда ученые провели три цикла замораживания вместо одного, однако выживаемость гриба оставалась высокой. Учёные 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. 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 определенной 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», — рассказывает один из авторов статьи, ведущий научный сотрудник Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН доктор биологических наук Юлия Литовка.

Юлия Александровна Литовка, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН. Фото: Анастасия Тамаровская, пресс-служба ФИЦ КНЦ СО РАН

Исследование поддержано Российским научным фондом (№ 23-26-00052). В работе также принимали участие специалисты Сибирского федерального университета и Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева. Результаты исследования опубликованы в Сибирском экологическом журнале.

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