В последние годы значительно увеличилось количество случаев возникновения синдрома внезапной смерти (SDS) на соевых полях. Данное почвенное заболевание может вызывать стопроцентную потерю урожая бобовой культуры. Все зависит от сорта сои, стадии развития болезни, и от того, насколько широко SDS распространилось в конкретной области.

Причиной возникновения SDS являются почвенные грибки, атакующие сою. Чаще заболевание возникает в условиях повышенной влажности.

Многократное возникновение синдрома внезапной смерти побудило ученых вплотную заняться решением данной проблемы. Научные сотрудники из Университета Южного Иллинойса (США) провели исследование, проанализировав образцы почвы 45 полей сои в штатах Айова, Иллинойс и Миннесота. Образцы были собраны из симптоматических пятен на полях, а также в смежных областях, где синдром SDS не был зафиксирован. Во время исследования ученые применили новые методы и использовали новые инструменты для обнаружения микробных популяций в зараженных и здоровых почвах. Исследователи также сопоставили данные о степени распространения микробных популяций в зависимости от тяжести синдрома внезапной смерти.

Благодаря собранным образцам, ученые смогли изучить роль почвенных микробных сообществ, а также физические и химические свойства почв в зависимости от развития SDS. Во время исследования научные сотрудники измеряли множественные факторы, связанные с почвой, использовали специфические маркеры для бактерий, грибов, архей (одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра), оомицетов (мицелиальные организмы) и нематод, в сочетании с секвенированием. Все это проводилось для того, чтобы определить ключевые таксоны, которые вероятно, связаны с развитием синдрома внезапной смерти.

Благодаря этим методам ученые генерировали 14 200 000 последовательностей, сопоставляя их с базой данных нуклеотидов Национального центра биотехнологической информации, и систематически сравнивали их с использованием нескольких инструментов биоинформатики.

С помощью уникального метода анализа были обнаружены значительные различия в структурах бактериальных и грибковых сообществ между здоровыми и больными участками полей. Это, в свою очередь, указывает на то, что относительное количество множественных микробных таксонов в почве является ключевым фактором, который определяет охват заболевания SDS.

Данный метод может быть в дальнейшем использован для обозначения «здоровья» почвы и ее способности противостоять Fusarium virguliforme — основному грибковому патогену, который вызывает синдром внезапной смерти. Результаты исследования могут быть использованы для изучения других почвенных патогенов и болезней, передаваемых через почву, с целью их эффективного и устойчивого контроля.