A.I. Polinova, D.R. Zagirova, L.Yu. Kokaeva, I.I. Busko, I. V. Levantsevich, S.N. Elanski
V zadnjih letih se je v Belorusiji fitosanitarno stanje zalog krompirja in semen opazno poslabšalo. Vloga nekaterih vrst škodljivih organizmov in njihovo razmerje v agrofitocenozah se je spremenilo. Povečala se je škodljivost številnih ne samo razširjenih bolezni (pozni ožig, alternarioza, vse vrste krast, bakterioza, suha gniloba fusarija), temveč tudi novih, premalo raziskanih, na primer vodna gniloba (slika 1). Ta bolezen, ki se pojavlja v Indiji, Srednji Aziji in drugih južnih državah, je bila opažena v beloruskih regijah Gomel, Brest, Grodno in Minsk. Tako kot drugi oomiceti, ki prebivajo v tleh, P. ultimum povzroča ogromno škodo v pogojih prekomerne vlage - na slabo odcednih območjih med dolgotrajnim deževjem (Taylor in sod., 2008).
V Belorusiji so širjenje bolezni opazili v letih s povišano temperaturo rastne sezone: v nekaterih serijah krompirja je bilo prizadetih 8-10% gomoljev. Ranjena vodna gniloba gomoljev lahko povzroči znatno škodo, ki jo povzročajo pomanjkanje odpornih sort, razviti zaščitni ukrepi in hiter razvoj bolezni, ko so gomolji prizadeti (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk et al., 2005). Bolezen prizadene le gomolje. V Rusiji ranjena vodna gniloba še ni pomembna.
V tem delu smo raziskali 4 seve povzročiteljev rane vodne gnilobe, izolirane iz prizadetih gomoljev krompirja sort Vektar Belorussian, Skarb in plemenskih hibridov v skladiščih Znanstvenega in praktičnega centra Nacionalne akademije znanosti Belorusije za krompir in vrtnarstvo (Minska regija). Cilji študije so bili ugotoviti vrste, ki pripadajo izoliranim izolatom, njihovo virulenco glede krompirjevih gomoljev, oceniti rast pri različnih temperaturah okolice in odpornost na metalaksil.
Micelij izolatov smo gojili na tekočem grahovem mediju (180 g zamrznjenega zelenega graha smo 10 minut kuhali v 1 litru destilirane vode, nato pa ga 30 minut avtoklavirali pri 1 atm); DNA je bila izolirana iz vsakega seva. Za izolacijo DNA smo zamrznjeni micelij triturirali v tekočem dušiku, lizirali v CTAB pufru in nato deproteinizirali s kloroformom. DNA je bila shranjena v deionizirani vodi pri –20 ° С. Analiza nukleotidnih zaporedij vrst, značilnih za genom (regije jedrskih ribosomskih genov 18S in 5,8S, kot tudi interni transkribirani medgeni distančnik ITS1), ojačana s primerjema ITS1 in ITS2 (White, 1990), je pokazala, da preučevani sevi pripadajo vrstam Pythium ultimum Trow (sinonim Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Vsi preučeni sevi so prizadeli rezine gomoljev krompirja Gala, ki so bili postavljeni v vlažne komore. Na njih so nastale temne lise, ki so se kasneje spremenile v vlažne, globoko prodirajoče razjede (slika 2). Okužbo smo izvedli tako, da smo v sredino rezine gomolja postavili micelij P. ultimum.
Inokulirane diske gomoljev smo inkubirali pri + 22 ° C. Največja stopnja rasti prizadetega območja je bila zabeležena v prvih 2 dneh, nato pa se območje razjed praktično ni spremenilo.
Ta vzorec je veljal za vse preučene seve.
Hitrost rasti sevov je bila ocenjena na mediju ovsenega agarja pri temperaturah 5, 15, 24 in 34 ° C (slika 3). Rast smo opazili pri vseh temperaturah; največja stopnja rasti je bila zabeležena pri 24 ° C (86 mm skodelica je bila v 2 dneh popolnoma zaraščena). Pri 15 in 34 ° C je bila stopnja rasti bistveno nižja (skodelica se je zaraščala v 4 oziroma 3 dneh).
Pri temperaturah 15, 24 in 34 ° C se stopnje rasti vseh preučevanih sevov niso razlikovale. Pri temperaturi 5 ° C je sev P1 rasel veliko hitreje kot drugi (20 mm na 4. dan), P4 - nekoliko počasneje (10 mm na 4. dan), P2 in P3 praktično nista rasli.
Prav tako je treba opozoriti, da se je pri temperaturi 24 ° C rast začela takoj po sajenju na posodo, pri temperaturah 15 in 34 ° C, se je začetek aktivne rasti odložil za 1 dan, pri 5 ° C pa za 2 dni.
Metalaksil (in njegov izomer mefenoksam) sta priznana kot najučinkovitejši zdravili za nadzor talnih oomicetov. Metalaxil je sposoben prodreti v gomolje in zagotoviti (tudi pri zelo nizkih koncentracijah) njihovo dolgoročno zaščito (Taylor in sod., 2008, Bruin in sod., 1982). Vendar se učinkovitost metalaksila močno zmanjša po pojavu odpornih sevov v populacijah. V več regijah ZDA so našli visoko odporne seve (Taylor et al., 2002). Ni podatkov o odpornosti beloruskih sevov P. ultimum na metalaksil, zato je bilo odločeno, da v tem delu preizkusimo njihovo odpornost na zdravilo.
Študija občutljivosti za fungicid metalaksil je bila izvedena na mediju ovsenega agarja z dodatkom fungicida v različnih koncentracijah (Pobedinskaya in Elansky, 2014).
Preučeni sevi so imeli nekaj razlik v odpornosti na metalaksil (tabela 1). Tako se je pri koncentraciji fungicida 1 mg / L rast seva P4 popolnoma ustavila, ostali sevi pa so bili močno upočasnjeni. Seva P1 in P2 sta zelo počasi rasla na gojišču s koncentracijo metalaksila 10 mg / l. Izračunana efektivna koncentracija EC50 (koncentracija fungicida, ki upočasni hitrost rasti seva dvakrat glede na kontrolo) je bila za vse seve manjša od 2 mg / l. Tako so bili vsi preiskovani sevi dovzetni za metalaksil; izkazalo se je, da zelo učinkovito zavira rast P. ultimum.
Po mnenju Bruin in sod. (1982) po tretiranju rastlin med vegetacijo z metalaksilom v odmerku 0,5 kg / ha je bilo kopičenje fungicida v gomoljih 0,055 μg / g v peridermi, 0,022 μg / g v kortikalni plasti in 0,034 μg / g v osrednjem delu gomolja. Po naših podatkih ta koncentracija metalaksila ne zadostuje za preprečevanje bolezni, lahko pa upočasni njen razvoj.
Pri gojenju na ovsenem gojišču so vsi sevi v monokulturi tvorili oospore (slika 4), kar je značilno za P. ultimum. Spajanje sevov po parih ni pokazalo nobenih vidnih simptomov vegetativne nezdružljivosti - skodelice so bile enakomerno prekrite z micelijem.
Dobljeni podatki kažejo, da je P. ultimum fitopatogen, ki lahko hitro raste v širokem temperaturnem območju, tudi pri temperaturi skladiščenja 5 ° C. Je virulenten za tkiva gomoljev krompirja in tvori oospore, ki lahko dolgoročno preživijo. Tako je vrsta nevaren fitopatogen, ki lahko ogroža kmetijstvo in ga je treba dodatno preučiti.
Raziskava je bila izvedena s podporo Ruske znanstvene fundacije (projekt N 14-50-00029).
Tabela 1. Občutljivost sevov P. ultimum na metalaksil
Obremenitev | Koncentracija metalaksila, mg / l | ||
0 (nadzor) | 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 |
Pribl. Navedeni so povprečni podatki za 3 meritve.
Članek je bil objavljen v reviji "Zaščita krompirja" (št. 1, 2017)