A.I. Polinova, D.R. Zagirova, L.Yu. Kokaeva, I.I. Busko, I. V. Levantsevich, S.N. Elansky
W ostatnich latach stan fitosanitarny zapasów ziemniaka i sadzeniaków na Białorusi wyraźnie się pogorszył. Zmieniła się rola niektórych rodzajów organizmów szkodliwych i ich proporcja w agrofitocenozach. Wzrosła szkodliwość wielu nie tylko powszechnych chorób (zaraza późna, alternaria, wszystkie typy parchów, bakterioza, sucha zgnilizna fuzariowa), ale także nowych, niedostatecznie zbadanych, jak np. Zgnilizna rany (ryc. Ta choroba, która występuje w Indiach, Azji Środkowej i innych krajach południowych, została odnotowana w obwodzie homelskim, brzeskim, grodzieńskim i mińskim na Białorusi. Podobnie jak inne lęgniowce żyjące w glebie, P. ultimum powoduje ogromne szkody w warunkach nadmiernej wilgoci - na terenach słabo odwodnionych, podczas długotrwałych opadów (Taylor i in., 1).
Na Białorusi rozprzestrzenianie się choroby obserwowano w latach ze zwiększoną temperaturą sezonu wegetacyjnego: w niektórych partiach ziemniaka porażonych było 8-10% bulw. Ranna wodnista zgnilizna bulw może powodować znaczne uszkodzenia, co jest spowodowane brakiem odmian odpornych, rozwiniętymi środkami ochronnymi oraz szybkim rozwojem choroby w przypadku uszkodzenia bulw (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk i in., 2005). Choroba dotyczy tylko bulw. W Rosji wodnista zgnilizna rany nie jest jeszcze znacząca.
W niniejszej pracy zbadaliśmy 4 szczepy czynników wywołujących zgniliznę wodnistą rany wyizolowane z zaatakowanych bulw ziemniaka odmian Vektar Białoruski, Skarb i mieszańców hodowlanych w magazynach Centrum Naukowo-Praktycznego Narodowej Akademii Nauk Białorusi ds. Ziemniaka i Ogrodnictwa (obwód miński). Celem badań było określenie gatunków należących do izolowanych izolatów, ich zjadliwości w stosunku do bulw ziemniaka, ocena wzrostu w różnych temperaturach otoczenia oraz odporności na metalaksyl.
Grzybnię izolatów hodowano na płynnym podłożu grochowym (180 g mrożonego zielonego groszku gotowano przez 10 minut w 1 litrze wody destylowanej, po czym autoklawowano pod ciśnieniem 30 atm przez 1 minut); Z każdego szczepu wyizolowano DNA. Aby wyizolować DNA, zamrożoną grzybnię roztarto w ciekłym azocie, zlizowano w buforze CTAB, a następnie odbiałczono chloroformem. DNA przechowywano w wodzie dejonizowanej w temperaturze –20 ° С. Analiza sekwencji nukleotydowych regionów genomu specyficznych dla gatunku (regiony jądrowych genów rybosomalnych 18S i 5,8S, a także wewnętrznej transkrybowanej międzygenowej sekwencji rozdzielającej ITS1) amplifikowanych przy użyciu starterów ITS1 i ITS2 (White, 1990) wykazała, że badane szczepy należą do gatunku Pythium ultimum Trow. (synonim Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Wszystkie badane szczepy wpływały na plastry bulw ziemniaka Gala umieszczone w wilgotnych komorach. Powstały na nich ciemne plamy, które później zamieniły się w wilgotne, głęboko wnikające wrzody (ryc. 2). Infekcję przeprowadzono przez umieszczenie grzybni P. ultimum w środku plastra bulwy.
Zaszczepione krążki bulw inkubowano w + 22 ° C. Maksymalne tempo wzrostu dotkniętego obszaru odnotowano w pierwszych 2 dniach, następnie obszar owrzodzenia pozostał praktycznie niezmieniony.
Ten wzorzec był ważny dla wszystkich badanych szczepów.
Tempo wzrostu szczepów oszacowano na pożywce agarowej owsianej w temperaturach 5, 15, 24 i 34 ° C (ryc. 3). Wzrost obserwowano we wszystkich temperaturach; maksymalne tempo wzrostu obserwowano w 24 ° C (miseczka 86 mm całkowicie przerosła w ciągu 2 dni). W temperaturze 15 i 34 ° C tempo wzrostu było istotnie niższe (miseczka przerastała odpowiednio po 4 i 3 dniach).
W temperaturach 15, 24 i 34 ° C tempo wzrostu wszystkich badanych szczepów nie różniło się. W temperaturze 5 ° C szczep P1 rósł znacznie szybciej niż inne (20 mm w czwartym dniu), P4 - nieco wolniej (4 mm w czwartym dniu), P10 i P4 praktycznie nie rosły.
Należy również zauważyć, że w temperaturze 24 ° C wzrost rozpoczął się natychmiast po posadzeniu na szalce, w temperaturach 15 i 34 ° C początek aktywnego wzrostu był opóźniony o 1 dzień, a przy 5 ° C - o 2 dni.
Metalaksyl (i jego izomer mefenoksam) są uznawane za najskuteczniejsze leki zwalczające lęgniowce glebowe. Metalaksil jest w stanie penetrować bulwy i zapewniać (nawet przy bardzo niskich stężeniach) ich długotrwałą ochronę (Taylor i in., 2008, Bruin i in., 1982). Jednak skuteczność metalaksylu gwałtownie spada po pojawieniu się opornych szczepów w populacjach. W kilku regionach Stanów Zjednoczonych znaleziono wysoce oporne szczepy (Taylor i wsp., 2002). Brak jest danych na temat odporności białoruskich szczepów P. ultimum na metalaksyl, dlatego w niniejszej pracy postanowiono zbadać ich oporność na lek.
Badanie wrażliwości na fungicyd metalaksyl przeprowadzono na pożywce agarowej owsianej z dodatkiem fungicydu w różnych stężeniach (Pobedinskaya i Elansky, 2014).
Badane szczepy wykazywały pewne różnice w oporności na metalaksyl (tab. 1). Tak więc przy stężeniu fungicydu 1 mg / l wzrost szczepu P4 został całkowicie zatrzymany, a pozostałe szczepy znacznie spowolnione. Szczepy P1 i P2 rosły bardzo wolno na pożywce o stężeniu metalaksylu 10 mg / l. Obliczone efektywne stężenie EC50 (stężenie fungicydu spowalniające tempo wzrostu szczepu 2 razy w stosunku do kontroli) dla wszystkich szczepów było mniejsze niż 1 mg / l. Zatem wszystkie badane szczepy były wrażliwe na metalaksyl; wykazano, że jest wysoce skuteczny w hamowaniu wzrostu P. ultimum.
Według Bruin i wsp. (1982) po potraktowaniu roślin w okresie wegetacji metalaksylem w dawce 0,5 kg / ha kumulacja fungicydu w bulwach wynosiła 0,055 μg / g w perydermie, 0,022 μg / gw warstwie korowej i 0,034 μg / g w środkowej części bulwy. Według naszych danych takie stężenie metalaksylu jest niewystarczające, aby przeciwdziałać chorobie, ale może spowolnić jej rozwój.
Podczas uprawy na podłożu owsianym wszystkie szczepy tworzyły oospory w monokulturze (ryc. 4), co jest typowe dla P. ultimum. Parowanie szczepów nie ujawniło żadnych widocznych objawów niezgodności wegetatywnej - miseczki były równomiernie pokryte grzybnią.
Uzyskane dane wskazują, że P. ultimum jest fitopatogenem zdolnym do szybkiego wzrostu w szerokim zakresie temperatur, w tym w temperaturze przechowywania 5 ° C. Jest zjadliwy dla tkanek bulw ziemniaka i tworzy oospory zdolne do długotrwałego przeżycia. Tym samym gatunek ten jest niebezpiecznym fitopatogenem, który może stanowić zagrożenie dla rolnictwa i wymaga dodatkowych badań.
Badania zrealizowano przy wsparciu Rosyjskiej Fundacji Nauki (projekt N 14-50-00029).
Tabela 1. Wrażliwość szczepów P. ultimum na metalaksyl
Szczep | Stężenie metalaksylu, mg / l | ||
0 (kontrola) | 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 |
Około. Podano uśrednione dane z 3 pomiarów.
Artykuł został opublikowany w czasopiśmie „Potato Protection” (nr 1, 2017)