UV-lys behandler roesygdomme og bekæmper fungicideresistens

Germicid ultraviolet lys er effektivt til at dræbe en skadelig svamp, der inficerer spiseroer, og tilføjer et vigtigt organisk værktøj til at bekæmpe det voksende problem med fungicideristens, ifølge en ny Cornell-undersøgelse.

Mens UV-lys allerede bruges til at bekæmpe meldug i druer, meldug i jordbær og en smitsom bakterie, der forårsager brandskimmel i æbler, pærer og medlemmer af familien Rosaceae, er dette det første bevis på, at det bakteriedræbende lys kan arbejde i en grøntsag.

Brandskimmel og meldug lever på ydersiden af ​​blade og skud, men denne undersøgelse viser, at UV-lys undertrykker Cercospora bladpletsvamp, som har en del af sin livscyklus inde i planten.

"Cercospora-bladplet inficerer bladet og forårsager afløvning, og derfor, fordi spiseroer høstes med det, der kaldes top-pulling-maskiner - maskiner, der griber rødderne og trækker rødderne op af jorden - når bladene er væk, gør de det" det virker," sagde Sarah Pethybridge, lektor i plantepatologi og plante-mikrobebiologi ved Cornell AgriTech og tilsvarende forfatter til en undersøgelse offentliggjort i Plant Disease .

Nu kan forskerne tage de næste skridt:at bruge drone- eller satellitbilleder til at identificere spektrale signaturer af sygdommen i roemarker for at spotbehandle inficerede planter med UV-lys om natten i stedet for at behandle en hel mark, hvilket ikke er muligt. . De undersøger også brugen af ​​automatiserede robotkøretøjer, der kunne placere en vogn udstyret med UV-lys til at skinne på inficerede planter.

Mere arbejde er nødvendigt for at vide, om denne teknologi vil være anvendelig på andre vegetabilske sygdomme og afgrøder. "Det afhænger af patogenets følsomhed over for UV-lys, men også følsomheden af ​​den særlige grøntsag, så det skal afprøves fra sag til sag," sagde Pethybridge.

Der er tre typer UV-lys:UVA har de længste bølgelængder, efterfulgt af UVB, og derefter UVC, med de korteste bølgelængder; sidstnævnte bruges til at behandle plantesygdomme. Når de udsættes for UV-lys i løbet af dagen, har svampepatogener en mekanisme, der reparerer skader på DNA, men når UVC påføres om natten, kan denne mekanisme ikke reparere skaden, hvilket permanent kompromitterer DNA-replikation i svampesporer.

En advarsel er, at behandlingen er mest effektiv, når den efterfølges af fire timers mørke før solopgang, så påføring anbefales lige efter solnedgang.

I undersøgelsen testede forskerne UVC-lys direkte på Cercospora-bladsvampesporer i laboratoriet. Efter at have bevist, at det virkede, og efter at have bestemt doser, testede de det på roeplanter i drivhuset. De fandt ud af, at UVC-lys ved effektive doser skabte en vis toksicitet for planterne, men de voksede ud af det. De fandt også ud af, at ældre planter var mere modtagelige for skader end yngre planter.

Pethybridge og kolleger gennemførte derefter to års feltforsøg i staten New York - den nr. 1 roedyrkningsstat i landet - hvor de identificerede en optimal dosis til at undertrykke svampen og samtidig forårsage minimal toksicitet for planter.

Det nye værktøj vil i høj grad hjælpe mod fungicideresistens i Cercospora bladplet, som er genetisk forskelligartet og hurtigt kan overvinde konventionelle fungicider, som skal påføres hyppigt. UVC-lysbehandlinger kan anvendes i den traditionelle produktion af roer såvel som i økologiske systemer, hvor syntetiske fungicider ikke er tilladt.

Projektsamarbejdspartnere omfattede Love Beets, som laver økologiske roeprodukter, og Seneca Foods, kendt for konventionelle produkter, begge store roeproducenter i New York. Virksomhederne leverede støttebreve til finansiering, hjalp med at identificere landmænd til forsøg og tjente i et rådgivende panel for interessenter, som mødtes hvert halve år for at give feedback om projektet.

Flere oplysninger: Sarah Jane Pethybridge et al., Natlige anvendelser af bakteriedræbende ultraviolet lys (UV-C) for at undertrykke Cercospora-bladplet i spiseroer, plantesygdom (2024). DOI:10.1094/PDIS-12-23-2715-RE

Leveret af Cornell University