Новости

7 декабря, 2020 15:00

Показан вред фунгицида ТМТД для сельского хозяйства

Источник: Индикатор
Российские исследователи объяснили, как широко используемое противогрибковое средство тетраметилтиурамдисульфид (ТМТД) влияет на корневые клубеньки гороха, структуры, содержащие полезные бактерии. Ученые обнаружили, что высокие концентрации ТМТД негативно влияют на строение клеточных стенок и эффективность симбиоза бактерий и растений, что снижает количество поступающего в почву азота. Результаты работы опубликованы в журнале Plants.
Растения гороха лабораторной линии SGE, обработанные противогрибковым средством. Источник: Artemii P. Gorshkov et al. / Plants, 2020
Примеры нарушений ультраструктурной организации клубеньков гороха при воздействии противогрибкового средства ТМТД. Автор: Анна Цыганова
Руководитель исследования Виктор Цыганов. Фото из личного архива
3 / 4
Растения гороха лабораторной линии SGE, обработанные противогрибковым средством. Источник: Artemii P. Gorshkov et al. / Plants, 2020
Примеры нарушений ультраструктурной организации клубеньков гороха при воздействии противогрибкового средства ТМТД. Автор: Анна Цыганова
Руководитель исследования Виктор Цыганов. Фото из личного архива

«Использование пестицидов необходимо в сельском хозяйстве, но их применение требует большой осторожности. Так, высокие концентрации в почве широко используемого в России, но запрещенного в Евросоюзе фунгицида ТМТД вызывают серьезные нарушения в развитии симбиотических клубеньков бобовых растений, а следовательно, мешают использованию симбиотической азотфиксации, которая является необходимым компонентом как в традиционном сельскохозяйственном производстве, так и в органическом земледелии», — рассказывает руководитель проекта по гранту Российского научного фонда, заведующий лабораторией молекулярной и клеточной биологии Всероссийского научно-исследовательского института сельскохозяйственной микробиологии Виктор Цыганов.

Горох — одна из важнейших продовольственных и кормовых культур. В России ежегодно производится около 2,3 млн тонн гороха. Однако эта культура поражается многими видами грибковых и бактериальных заболеваний, наиболее опасные из которых — корневые гнили, увядание проростков и ржавчина. Потери урожая составляют 30–50%. Во многих странах, включая Россию, для обработки семян гороха используют ТМТД. Его широкое использование может приводить к накоплению этого соединения в окружающей среде. Известно, что ТМТД может негативно влиять на формирование и функционирование фиксирующих азот клубеньков бобовых. Оставалось не ясно, какие именно структуры бобовых затрагивает противогрибковое средство, в частности структуры клубеньков гороха.

Российские ученые впервые провели лабораторные исследования влияния высоких концентраций ТМТД на структуру клубеньков у трех генотипов гороха. Оказалось, что клубеньки у разных генотипов различаются по устойчивости к действию фунгицида. Под воздействием вещества у клубеньков начинали формироваться зоны старения, нарушилось строение клеточных стенок и стенок инфекционных нитей, через которые бактерии проникают в клетки клубенька.


В. Корни и клубеньки гороха, не обработанные противогрибковым средством. С. Корни и клубеньки гороха, обработанные  0,4 г /кг средства. D. Корни и клубеньки гороха, обработанные  4 г /кг средства. E. Корни и клубеньки гороха, обработанные  8 г /кг средства. Источник: Artemii P. Gorshkov et al. / Plants, 2020

Данные, подтвердившие негативное влияние ТМТД будут полезны для разработки стратегий по оптимизации использования фунгицидов на бобовых культурах. Кроме того, результаты открывают новое направление лабораторных исследований — анализ влияния различных хозяйственно-значимых факторов на развитие и функционирование клубеньков.

20 ноября, 2020
В соленых озерах Крыма нашли неизвестный науке вид червей
Ученые Института биологии южных морей РАН обнаружили в гиперсоленых водоемах Крыма неизвестный ранее...
18 ноября, 2020
Открытие амилоидов у растений может помочь создать сорта с более питательными и гипоаллергенными семенами
Группа исследователей, куда вошли ученые СПбГУ, впервые показала, что особые фибриллярные белки амил...