Группа ученых из Федерального исследовательского центра культурных растений (Германия) предлагает использовать ионизирующее излучение для борьбы с нематодами. В статье, опубликованной в журнале Agronomy 2022 на портале www.mdpi.com, объясняется новый подход.
«Картофельные цистообразующие нематоды Globodera pallida и G. Rostochiensis – серьезные вредители, вызывающие значительные экономические потери урожая.
Симптомы поражения – такие как задержка роста и пожелтение листьев, довольно неспецифичны и проявляются на поздних стадиях развития растений. Новые популяции Globodera spp. с высокой вирулентностью, преодолевающие все известные виды устойчивости у сортов картофеля, могут возникнуть в любое время.
Предотвращение путей распространения этих двух видов нематод крайне актуально. Почвенные фрагменты, прилипшие к клубням, по-прежнему являются источником цист нематод.
Меры дезинфекции, такие как γ- и β-облучение, используются при обеззараживании упаковочного материала и одноразовых медицинских изделий от широкого спектра патогенов и вредителей.
В пищевой промышленности обработка облучением продлевает срок хранения или подавляет прорастание спор грибов. Плотность энергии, поглощаемой материалом, выражается в единицах дозы Грея (Гр), где 1 Гр определяется как энергия 1 Дж, переданная массе 1 кг в поле ионизирующего излучения с постоянной плотностью потока энергии.
Сам обработанный материал не становится радиоактивным, так как в облучении не содержится никаких радиоактивных атомов или частиц, а облучаемый материал не контактирует с источником излучения.
Смертельные дозы различаются для разных организмов; грибы и беспозвоночные более чувствительны к γ-облучению, тогда как бактерии, по-видимому, устойчивы к дозам до 25 кГр.
В нескольких исследованиях ранее уже изучалось влияние гамма-облучения на нематод. Было показано, что метод хорошо работает на свободноживущих нематодах за счет нарушения сперматогенеза или увеличения доли мелких взрослых самцов в популяции, но чувствительность к гамма-облучению варьировала между различными видами нематод, и G. rostochiensis оказался более восприимчивым, чем Heterodera schachtii.
В исследовании немецких ученых проверялось, подавляются ли жизнеспособность и образование цист нематод γ- и β-облучением.
В первом эксперименте цисты нематод обрабатывали γ- или β-облучением без матрикса почвы для определения параметров минимальной дозы в диапазоне от 0 до 12 кГр.
Впоследствии были облучены две репрезентативные пробы почвы, содержащие цисты. Облучения γ и β в дозах 0, 1, 4, 8 и 12 кГр проводились в контролируемых условиях в Synergy Health Radeberg GmbH (Радеберг, Германия) специально обученным персоналом.
Влияние облучения на жизнеспособность и образование новых цист оценивали с помощью тестов на вылупление и биологических анализов с восприимчивыми растениями картофеля, соответственно. Аналогичные тесты были выполнены и для проростков кукурузы, потому что картофель в Германии обычно выращивают в чередовании с этой культурой.
Обнаружено, что 4 кГр была минимальной дозой гамма- или бета-облучения в экспериментах для полной инактивации G. pallida и G. Rostochiensis. Минимальный выход молоди нематод был обнаружен только в цистах G. rostochiensis, подвергшихся непосредственному воздействию β-облучения в дозе 4 кГр, что указывает на видоспецифические реакции.
