Буки против болезни

Даже деревья, растущие рядом в одинаковых условиях, могут по-разному реагировать на одну и ту же болезнь. Одни быстро теряют здоровую листву, тогда как другие долго сохраняют сравнительно хорошее состояние.

Исследование американского бука показало, что часть этих различий может быть связана с наследственностью. Это открывает перспективу поиска и разведения деревьев, способных лучше переносить болезнь буковых листьев.

Болезнь угрожает лесам

Американский бук (Fagus grandifolia) широко распространен на востоке Северной Америки и играет важную роль в лесных экосистемах.

Его орехи служат пищей для животных, а сами деревья входят в состав характерных буково-кленовых лесов.

Однако в последние годы вид сталкивается с серьезной угрозой — болезнью буковых листьев. Она ослабляет растения, нарушает развитие листвы и со временем может привести к гибели деревьев.

Впервые заболевание обнаружили в штате Огайо в 2012 году. С тех пор оно распространилось на другие территории, а в районах первых вспышек исследователи уже зарегистрировали значительные потери, особенно среди молодых деревьев.

Некоторые деревья остаются здоровее

Ученых заинтересовало, что степень поражения заметно различается даже у буков, растущих рядом.

Проверить эту закономерность смогли специалисты дендрария Холден в Огайо.

Еще в 2005 году там высадили американские буки, отобранные по устойчивости к другой болезни. Эта посадка появилась задолго до распространения болезни буковых листьев.

Когда новое заболевание добралось до участка, часть деревьев начала заметно страдать, а другие сохраняли более здоровую листву.

Поскольку растения росли в сходных условиях, ученые предположили, что различия могут быть связаны с их генетическими особенностями.

Как проверили роль наследственности

Исследовательская группа взяла ветви от деревьев с разной выраженностью симптомов и использовала их для прививки на другие растения.

Полученные экземпляры выращивали в теплице, где условия можно было контролировать точнее, чем в лесу.

Затем растения подвергали одинаковому воздействию микроскопической нематоды, связанной с развитием болезни буковых листьев.

Эти крошечные червеобразные организмы проникают в формирующиеся листовые почки и могут нарушать нормальное развитие тканей.

Весной ученые оценивали состояние новых листьев, обращая особое внимание на характерные темные полосы между жилками.

Генетические различия подтвердились

Результаты показали, что разные генетические линии американского бука реагировали на заражение неодинаково.

У некоторых растений площадь поврежденной ткани была заметно меньше, хотя все деревья подвергались одинаковому воздействию.

Это усиливает предположение, что наследственные особенности действительно могут влиять на восприимчивость к болезни.

При этом дерево с небольшим количеством симптомов нельзя автоматически считать полностью устойчивым.

Необходимо проверить, сохраняется ли такой эффект в течение нескольких лет и передается ли он потомству.

Что показали другие виды бука

Исследователи также сравнили американский бук с европейским и японским.

В условиях эксперимента европейский бук демонстрировал примерно такой же уровень поражения, как американский.

Японский бук, напротив, показал значительно меньше повреждений.

Это особенно интересно, поскольку нематода, связанная с заболеванием, происходит из Японии.

Возможно, длительное сосуществование растения и паразита способствовало формированию большей устойчивости, однако одного эксперимента недостаточно, чтобы окончательно объяснить этот результат.

Можно ли вывести устойчивые деревья

Следующая задача — выяснить, передаются ли благоприятные признаки от родительских деревьев потомству.

Ученые планируют искать в лесах американские буки, которые остаются относительно здоровыми в местах, где болезнь присутствует уже много лет.

Такие растения будут дополнительно проверять в контролируемых условиях.

Если устойчивость подтвердится и окажется наследуемой, их можно будет использовать в селекционных программах.

В перспективе это позволит получать деревья, устойчивые сразу к нескольким заболеваниям бука.

Что это значит для лесов

Обнаруженные генетические различия пока не гарантируют, что проблему удастся быстро решить.

Для селекции устойчивых деревьев потребуются годы наблюдений, повторных испытаний и проверки потомства.

Однако сама возможность найти естественно более устойчивые генотипы уже дает важное направление для работы.

Генетическое разнообразие внутри одного вида может оказаться одним из ключевых факторов, позволяющих лесам лучше противостоять новым болезням. Если ученым удастся сохранить и использовать такие особенности, это повысит шансы американского бука на долгосрочное выживание.