Интересное исследование по сое опубликовала группа ученых (Чан-Цзе Цзян, Сёдзи Сугано,Сунао Очи, Акито Кага, Масао Ишимото) из Национальной организации сельскохозяйственных и пищевых исследований Японии. Вот выдержки из работы.

«Соевые бобы (Glycine max) являются важным источником растительного белка и пищевого масла и обеспечивают различные питательные вещества и биологически активные компоненты с потенциальной пользой для здоровья.

С постоянно растущим населением и более сильной экономикой во всем мире спрос на соевые бобы быстро растет, и, соответственно, глобальное годовое производство сои заметно увеличилось за последние несколько десятилетий: 100 млн тонн в 1987 году, 144 млн тонн - в 1997 году, 219 млн тонн в 2007-ом и 352,6 млн тонн в 2017 г.

Растет и урожайность культуры: с 1,91 т на гектар в 1987 году до 2,85 т на гектар в 2017 году.

Тем не менее, в Японии наблюдается иная картина: годовой объем производства и урожайность оставались неизменными на уровне приблизительно 250 000 тонн в год и 1,65 т на га, соответственно, в течение последних 30 лет.

Исследование того, почему продуктивность осталась на прежнем уровне, показало, что красная гниль, вызываемая патогенным грибом-колонизатором корней Calonectria ilicicola(син. Cylindrocladium parasiticum), служит одним из основных факторов, ограничивающих урожайность.

Растения, зараженные C. ilicicola, имеют симптомы корневой гнили, отмирание молодых саженцев и раннюю дефолиацию. Предполагаемые максимальные потери урожая сои из-за этой болезни могут достигать 50%.

Причина чаще всего связана с плохим дренажем почвы, например, в более низких областях в поле.

В Японии около 80% соевых бобов выращивают на полях, переустроенных из рисовых полей, что и служит причиной распространения красной гнили.

Кроме того, гриб способен заражать широкий спектр видов растений, включая сою, арахис, люцерну, авокадо и так далее, выживая в почве в течение длительных периодов и сохраняя свою патогенность после семи лет.

Патоген может инфицировать корни сои на любой стадии вегетации, а контроль над грибом C. ilicicola становится чрезвычайно трудным после его установления.

В настоящее время эффективные методы борьбы с этим заболеванием отсутствуют. Есть некоторые приемы, например, севооборот, поздняя посадка и посев семян на гребни, но все они недостаточно действенны.

Также сообщалось, что агрохимический препарат тебуконазол хотя и снижает частоту красной гнили, но попутно вызывает задержку роста растений.

Выведение устойчивых сортов было затруднено из-за отсутствия источников устойчивости для использования в качестве родителей в программах разведения.

Действительно, не было обнаружено ни одного окультуренного сорта сои, обладающего приемлемо высоким уровнем устойчивости к C. Ilicicola.

Однако, дикая соя, предок одомашненной сои, демонстрирует значительно превосходящий генетический разброс по многим признакам, чем культивируемые соевые бобы.

Несколько генов или аллелей, связанных с признаками стресс-ответа, были идентифицированы и охарактеризованы у дикой сои, некоторые из которых затем успешно внедрены в культивируемые соевые бобы, включая устойчивость к азиатской хлопковой совке и цистообразующей соевой нематоде, толерантность к засолению.

Таким образом, исследования показывают, что дикая соя может служить важным генетическим ресурсом для получения новых сортов.

В своей работы мы поставили целью выявление генетических источников устойчивости к C. ilicicola в диких и культивируемых разновидностях сои, чтобы выяснить механизм сопротивления.

Были оценены мини-основные коллекции сои (Glycine max), происходящие из Японии (79 образцов), со всего мира (80 образцов) и коллекция диких соевых бобов (Glycine soja), состоящая из 54 образцов, на устойчивость к C. ilicicola.

В первых двух наборах – из Японии и мира - средние оценки тяжести заболевания составили 4,2 ± 0,28 и 4,6 ± 0,31 (по шкале оценок от нуля без симптомов до 5,0 для гибели проростков). Иначе говоря, никаких высоких уровней сопротивления не наблюдалось в этих двух наборах.

С другой стороны, оценка тяжести заболевания 3,8 ± 0,35 для образцов дикой сои оказалась несколько ниже и продемонстрировала более высокие уровни устойчивости.

Три образца в коллекции диких соевых бобов (Gs-7, Gs-9 и Gs-27) имели степень тяжести заболевания ≤2,5 и показали 70% снижение роста грибов в корнях по сравнению с контрольными сортами культурой сои.

Дальнейший анализ показал, что образец Gs-9 в целом имел самый широкий диапазон устойчивости ко всем протестированным изолятам, с ростом грибов на 37-93% меньше по сравнению с контролем.

Выводы: высокоустойчивые линии дикой сои подходят в качестве генетических ресурсов для разработки устойчивых к C. ilicicola сортов».