A.I. Polinova, D.R. Zagirova, L.Yu. Kokaeva, I.I. Busko, I. V. Levantsevich, S.N. Elansky
De siste årene har den plantesundhetsmessige tilstanden til potet- og frøbestander merkbart forverret seg i Hviterussland. Rollen til visse typer skadelige organismer og deres forhold i agrofytocenoser har endret seg. Skadelighet av mange ikke bare utbredte sykdommer (senblødning, alternariose, alle typer skabb, bakteriose, tørr fusariumråte) har økt, men også nye, utilstrekkelig studerte, slik som sårvannende rot (fig. 1). Denne sykdommen, som forekommer i India, Sentral-Asia og andre sørlige land, ble kjent i Gomel, Brest, Grodno og Minsk-regionene i Hviterussland. Som andre jordbeboende oomycetes forårsaker P. ultimum massiv skade under forhold med overdreven fuktighet - i dårlig drenerte områder under langvarig regn (Taylor et al., 2008).
I Hviterussland ble spredning av sykdommen notert i år med økt temperatur i vekstsesongen: i noen potetbunker ble 8-10% av knollene berørt. Sårvannet rot av knoller er i stand til å forårsake betydelig skade, som er forårsaket av mangel på resistente varianter, utviklede beskyttelsestiltak og den raske utviklingen av sykdommen når knollene blir rammet (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk et al., 2005). Sykdommen rammer bare knoller. I Russland er sårvannet råte ennå ikke signifikant.
I dette arbeidet undersøkte vi 4 stammer av forårsakende midler av sårvannråt isolert fra berørte potetknoller av varianter Vektar Hviterussisk, Skarb og avlshybrider i lagrene til det vitenskapelige og praktiske senteret for det nasjonale vitenskapsakademiet i Hviterussland for potet og hagebruk (Minsk-regionen). Målet med studien var å bestemme arten som tilhører de isolerte isolatene, deres virulens i forhold til potetknoller, å vurdere vekst ved forskjellige omgivelsestemperaturer og motstand mot metalaxyl.
Myceliet av isolatene ble dyrket på flytende ertemedium (180 g frosne grønne erter ble kokt i 10 minutter i 1 liter destillert vann, hvorpå de ble autoklavert ved 30 atm i 1 minutter); DNA ble isolert fra hver stamme. For å isolere DNA ble frossent mycel triturert i flytende nitrogen, lysert i CTAB-buffer og deretter deproteinisert med kloroform. DNA ble lagret i avionisert vann ved –20 ° С. Analyse av nukleotidsekvenser av artsspesifikke genomregioner (regioner av kjernefysiske ribosomale gener 18S og 5,8S, så vel som den interne transkriberte intergene spaceren ITS1), forsterket ved bruk av primere ITS1 og ITS2 (White, 1990), viste at de studerte stammene tilhører Pythium ultimum Trow-arten. (synonym Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Alle de studerte stammene berørte skiver av Gala-potetknoller plassert i fuktige kamre. Mørke flekker dannet seg på dem, som senere ble til fuktige, dypt gjennomtrengende sår (fig. 2). Infeksjon ble utført ved å plassere P. ultimum mycelium i midten av knollskiven.
De inokulerte knollskivene ble inkubert ved + 22 ° C. Maksimal vekstrate for det berørte området ble notert i løpet av de første to dagene, så forblir sårområdet praktisk talt uendret.
Dette mønsteret var gyldig for alle studerte stammer.
Veksthastigheten til stammene ble estimert på havre-agar-medium ved temperaturer på 5, 15, 24 og 34 ° C (fig. 3). Vekst ble observert ved alle temperaturer; den maksimale veksthastigheten ble notert ved 24 ° C (86 mm kopp var fullstendig gjengrodd på to dager). Ved 2 og 15 ° C var vekstraten signifikant lavere (koppen ble overgrodd på henholdsvis 34 og 4 dager).
Ved temperaturer på 15, 24 og 34 ° C var veksthastighetene for alle de studerte stammene ikke forskjellige. Ved en temperatur på 5 ° C vokste stamme P1 mye raskere enn andre (20 mm på dag 4), P4 - noe tregere (10 mm på dag 4), P2 og P3 vokste praktisk talt ikke.
Det skal også bemerkes at ved en temperatur på 24 ° C begynte veksten umiddelbart etter planting på en tallerken, ved temperaturer på 15 og 34 ° C, ble utbruddet av aktiv vekst forsinket med 1 dag og ved 5 ° C - med 2 dager.
Metalaxyl (og dets isomer mefenoxam) er anerkjent som de mest effektive medikamentene for bekjempelse av jordomyceter. Metalaxil er i stand til å trenge gjennom knoller og gi (selv i svært lave konsentrasjoner) deres langvarige beskyttelse (Taylor et al., 2008, Bruin et al., 1982). Imidlertid avtar effektiviteten av metalaxyl kraftig etter at resistente stammer har oppstått i populasjoner. Svært motstandsdyktige stammer har blitt funnet i flere regioner i USA (Taylor et al., 2002). Det er ingen data om motstanden til hviterussiske P. ultimum stammer mot metalaxyl, og det ble derfor besluttet å teste deres motstand mot stoffet i dette arbeidet.
Studien av mottakelighet for soppdrepende metallaksyl ble utført på havre agar medium med tilsetning av soppdrepende middel i forskjellige konsentrasjoner (Pobedinskaya og Elansky, 2014).
De undersøkte stammene hadde noen forskjeller i motstand mot metalaksyl (tabell 1). Ved en soppdrepende konsentrasjon på 1 mg / L stoppet således veksten av P4-stammen fullstendig, og resten av stammene ble kraftig bremset. Stammer P1 og P2 vokste veldig sakte på et medium med en metallaksylkonsentrasjon på 10 mg / L. Den beregnede effektive konsentrasjonen EC50 (konsentrasjonen av soppdreper som reduserer veksthastigheten til stammen to ganger i forhold til kontrollen) for alle stammer var mindre enn 2 mg / L. Dermed var alle undersøkte stammer utsatt for metalaksyl; det har vist seg å være svært effektivt for å hemme veksten av P. ultimum.
I følge Bruin et al. (1982) etter behandling av planter under vegetasjon med metalaxyl i en dose på 0,5 kg / ha, var akkumuleringen av soppdrepende middel i knoller 0,055 μg / g i periderm, 0,022 μg / g i det kortikale laget og 0,034 μg / g i den sentrale delen av knollen. I følge våre data er denne konsentrasjonen av metallaksyl ikke tilstrekkelig til å motvirke sykdommen, men den kan bremse utviklingen.
Ved dyrking på havremedium dannet alle stammer oosporer i monokultur (fig. 4), noe som er typisk for P. ultimum. Parvis spleising av stammene viste ingen synlige symptomer på vegetativ inkompatibilitet - koppene var jevnt dekket med mycelium.
Dataene som er oppnådd indikerer at P. ultimum er et fytopatogen som er i stand til rask vekst i et bredt temperaturområde, inkludert ved en lagringstemperatur på 5 ° C. Det er virulent mot vevet fra potetknoller og danner oosporer som er i stand til å overleve på lang sikt. Dermed er arten et farlig fytopatogen som kan utgjøre en trussel for landbruket og trenger ytterligere undersøkelser.
Forskningen ble utført med støtte fra Russian Science Foundation (prosjekt N 14-50-00029).
Tabell 1. Følsomhet for P. ultimum stammer overfor metallaksyl
belastning | Metallaksylkonsentrasjon, mg / l | ||
0 (kontroll) | 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 |
Ca. De gjennomsnittlige dataene for 3 målinger er gitt.
Artikkelen ble publisert i tidsskriftet "Potato Protection" (nr. 1, 2017)