Быстрый и смертоносный: рост и вирулентность патогена, поражающего семена в почвенном банке

Мы изучили связь между вирулентностью — способностью вызывать гибель семян костра кровельного (Bromus tectorum), не находящихся в состоянии покоя, — и индексом роста мицелия у некротрофного патогена семян Pyrenophora semeniperda. Патосистемы с участием некротрофов отличаются от тех, которые обычно рассматривают в традиционных моделях эволюции вирулентности: гибель хозяина повышает приспособленность патогена, препятствуя прорастанию семян и тем самым увеличивая доступность ресурсов. Поскольку быстро прорастающие семена B. tectorum, не находящиеся в состоянии покоя, обычно избегают гибели, мы предположили, что вирулентность будет положительно связана с индексом роста мицелия. Мы заражали семена конидиями 78 изолятов патогена и оценивали последующую гибель семян. У 40 из этих изолятов, представлявших широкий диапазон вирулентности, измеряли индекс роста мицелия. Вирулентность варьировала в широких пределах: погибало 3–43% семян; при этом она была значимо отрицательно связана с индексом роста мицелия (R² = 0,632). Более вирулентные изоляты росли медленнее, чем менее вирулентные. Мы заключили, что у этого патогена, по-видимому, существует компромисс между вирулентностью и ростом, вероятно, потому, что производство токсинов, необходимых для некротрофного патогенеза, конкурирует с метаболическими процессами, обеспечивающими рост. Сезонные изменения соотношения быстро прорастающих и покоящихся семян хозяина, доступных патогену, могут отчасти поддерживать вариабельность вирулентности и скорости роста в этой патосистеме.