А.И. Полинова, Д.Р. Загирова, Л.Ю. Кокаева, И.И. Буско, И.В. Леванцевич, С.Н. Елански
През последните години фитосанитарното състояние на запасите от картофи и семена значително се влоши в Беларус. Ролята на някои видове вредни организми и тяхното съотношение в агрофитоценозите се промени. Увеличава се вредността на много не само широко разпространени болести (късна болест, алтернария, всички видове струпеи, бактериоза, сухо гниене на фузариум), но и нови, недостатъчно проучени, като ранено водно гниене (фиг. 1). Това заболяване, което се среща в Индия, Централна Азия и други южни страни, е отбелязано в областите Гомел, Брест, Гродно и Минск на Беларус. Подобно на други оомицети, обитаващи почвата, P. ultimum причинява огромни щети в условия на прекомерна влага - в лошо дренирани зони, по време на продължителни дъждове (Taylor et al., 2008).
В Беларус разпространението на болестта се отбелязва през години с повишена температура на вегетационния сезон: в някои партиди картофи са били засегнати 8-10% от грудките. Раненото воднисто гниене на грудки може да причини значителни щети, които са причинени от липсата на устойчиви сортове, разработени мерки за защита и бързото развитие на болестта в случай на увреждане на грудките (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk et al., 2005). Болестта засяга само грудки. В Русия ранените воднисти гниения все още не са значителни.
В тази работа ние изследвахме 4 щама причинители на ранено водно гниене, изолирани от засегнатите картофени клубени от сортове Vektar Belorussian, Skarb и селекционни хибриди в складовете на Научно-практическия център на Националната академия на науките на Беларус за картофи и градинарство (Минска област) Целите на изследването бяха да се определи видовата принадлежност на изолираните изолати, тяхната вирулентност по отношение на картофените клубени, да се оцени растежа при различни температури на околната среда и устойчивостта на металаксил.
Мицелът на изолатите се отглежда върху течна грахова среда (180 g замразен зелен грах се варят 10 минути в 1 литър дестилирана вода, след което се автоклавират за 30 минути при 1 атм); ДНК се изолира от всеки щам. За изолиране на ДНК замразеният мицел се стрива в течен азот, лизира се в CTAB буфер и след това се депротеинизира с хлороформ. ДНК се съхранява в дейонизирана вода при –20 ° С. Анализът на нуклеотидни последователности на специфични за видовете геномни области (области на ядрени рибозомни гени 18S и 5,8S, както и на вътрешния транскрибиран интергенен спейсър ITS1), усилен с помощта на праймери ITS1 и ITS2 (White, 1990), показва, че изследваните щамове принадлежат към видовете Pythium ultimum Trow. (синоним Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Всички изследвани щамове засегнаха резенчета картофени клубени Gala, поставени във влажни камери. По тях се образуват тъмни петна, които по-късно се превръщат във влажни дълбоко проникващи язви (фиг. 2). Инфекцията беше извършена чрез поставяне на мицела на P. ultimum в центъра на парчето грудка.
Инокулираните грудкови дискове се инкубират при + 22 ° С. Максималният темп на растеж на засегнатата област беше отбелязан през първите 2 дни, след което площта на язвата остана практически непроменена.
Този модел е валиден за всички изследвани щамове.
Скоростта на растеж на щамовете се изчислява върху среда от овесен агар при температури от 5, 15, 24 и 34 ° C (фиг. 3). Растеж се наблюдава при всички температури; максималният темп на растеж се наблюдава при 24 ° C (чашата 86 mm е напълно обрасла за 2 дни). При 15 и 34 ° C скоростта на растеж беше значително по-ниска (чашата беше обрасла съответно за 4 и 3 дни).
При температури от 15, 24 и 34 ° C скоростите на растеж на всички изследвани щамове не се различават. При температура 5 ° C, щамът P1 нараства много по-бързо от другите (20 mm на ден 4), P4 - малко по-бавно (10 mm на ден 4), P2 и P3 практически не растат.
Трябва също така да се отбележи, че при температура от 24 ° C растежът започва веднага след засаждането върху чиния, при температури от 15 и 34 ° C има забавяне в началото на активния растеж с 1 ден, а при 5 ° C - с 2 дни.
Металаксилът (и неговият изомер мефеноксам) са признати за най-ефективните лекарства за контрол на почвените оомицети. Metalaxil е в състояние да проникне през клубените и да осигури (дори при много ниски концентрации) тяхната дългосрочна защита (Taylor et al., 2008, Bruin et al., 1982). Ефективността на металаксила обаче рязко намалява след появата на резистентни щамове в популациите. Високоустойчиви щамове са открити в няколко региона на Съединените щати (Taylor et al., 2002). Няма данни за резистентността на белоруските щамове P. ultimum към металаксил и поради това е решено да се тества тяхната резистентност към лекарството в тази работа.
Изследването на чувствителността към фунгицида металаксил се извършва върху среда от овесени агари с добавяне на фунгицид при различни концентрации (Pobedinskaya, Elansky, 2014).
Изследваните щамове имат някои разлики в резистентността към металаксил (Таблица 1). По този начин, при концентрация на фунгицид от 1 mg / l, растежът на щама P4 напълно спря и останалите щамове бяха значително забавени. Щамовете P1 и P2 растат много бавно върху среда с концентрация на металаксил 10 mg / L. Изчислената ефективна концентрация EC50 (концентрацията на фунгицида, забавяща скоростта на растеж на щама с 2 пъти спрямо контролата) за всички щамове е по-малка от 1 mg / L. По този начин всички изследвани щамове са податливи на металаксил; доказано е, че е много ефективен за инхибиране на растежа на P. ultimum.
Според Bruin et al. (1982) след третиране на растенията по време на вегетация с металаксил в доза 0,5 kg / ha, натрупването на фунгицид в грудки е 0,055 μg / g в перидермата, 0,022 μg / g в кортикалния слой и 0,034 μg / g в централната част на клубена. Според нашите данни тази концентрация на металаксил е недостатъчна за противодействие на заболяването, но може да забави развитието му.
При отглеждане на овесена среда всички щамове образуват ооспори в монокултурата (фиг. 4), което е характерно за P. ultimum. Двойното снаждане на щамовете не разкрива видими симптоми на вегетативна несъвместимост - чашките са равномерно покрити с мицел.
Получените данни показват, че P. ultimum е фитопатоген, способен на бърз растеж в широк температурен диапазон, включително при температура на съхранение 5 ° C. Той е вирулентен към тъканите на картофените клубени и образува ооспори, способни за дългосрочно оцеляване. По този начин видът е опасен фитопатоген, който може да представлява заплаха за земеделието и се нуждае от допълнително проучване.
Изследването е проведено с подкрепата на Руската научна фондация (проект N 14-50-00029).
Таблица 1. Чувствителност на щамовете P. ultimum към металаксил
деформация | Концентрация на металаксил, mg / l | ||
0 (контрол) | 1 | 10 | |
P1 | 63 | 6 | 0 |
P2 | 65 | 5 | 0 |
P3 | 59 | 0 | 0 |
P4 | 61 | 0 | 0 |
P1 | 105 | 10 | 3 |
P2 | 110 | 10 | 3 |
P3 | 95 | 0 | 0 |
P4 | 98 | 0 | 0 |
Прибл. Дадени са осреднени данни за 3 измервания.
Статията е публикувана в списание "Защита на картофите" (№ 1, 2017)