A.I. Polinova, D.R. Zagirova, L.Yu. Kokaeva, I.I. Busko, I. V. Levantsevich, S.N. Elansky
În ultimii ani, starea fitosanitară a stocurilor de cartofi și semințe s-a deteriorat considerabil în Belarus. Rolul anumitor tipuri de organisme dăunătoare și raportul acestora în agrofitocenoze s-a schimbat. A crescut nocivitatea multor boli răspândite (rătăcirea târzie, alternarioza, toate tipurile de crustă, bacterioză, putregaiul fusarium uscat) a crescut, dar și a celor noi, insuficient studiate, cum ar fi putregaiul apos al plăgii (Fig. 1). Această boală, care apare în India, Asia Centrală și alte țări din sud, a fost observată în regiunile Gomel, Brest, Grodno și Minsk din Belarus. Ca și alți oomiceti care locuiesc în sol, P. ultimum provoacă daune masive în condiții de umiditate excesivă - în zone slab drenate, în timpul ploilor prelungite (Taylor și colab., 2008).
În Belarus, răspândirea bolii a fost observată în ani cu o temperatură crescută a sezonului de vegetație: în unele loturi de cartofi, 8-10% din tuberculi au fost afectați. Putregaiul apos al rănilor de tuberculi este capabil să provoace daune semnificative, cauzate de lipsa de soiuri rezistente, măsuri de protecție dezvoltate și dezvoltarea rapidă a bolii atunci când tuberculii sunt afectați (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk și colab., 2005). Boala afectează numai tuberculii. În Rusia, putrezirea apoasă a rănilor nu este încă semnificativă.
În această lucrare, am investigat 4 tulpini de agenți cauzali ai putregaiului apos al plăgii izolat din tuberculii de cartof afectați din soiurile Vektar bielorus, skarb și hibrizi de reproducere în depozitele Centrului științific și practic al Academiei Naționale de Științe din Belarus pentru cartof și horticultură (regiunea Minsk). Obiectivele studiului au fost determinarea speciilor care aparțin izolatelor izolate, virulența lor în raport cu tuberculii de cartofi, evaluarea creșterii la diferite temperaturi ambientale și rezistența la metalaxil.
Miceliul izolatelor a fost crescut pe mediu lichid de mazăre (180 g de mazăre verde congelată se fierb timp de 10 minute în 1 litru de apă distilată, după care se autoclavează timp de 30 minute la 1 atm); ADN-ul a fost izolat din fiecare tulpină. Pentru izolarea ADN-ului, miceliul congelat a fost triturat în azot lichid, lizat în tampon CTAB și apoi deproteinizat cu cloroform. ADN-ul a fost depozitat în apă deionizată la –20 ° С. Analiza secvențelor nucleotidice ale regiunilor genomului specifice speciilor (regiuni ale genelor ribosomale nucleare 18S și 5,8S, precum și distanțierul intergenic transcris intern ITS1), amplificate folosind primerii ITS1 și ITS2 (White, 1990), au arătat că tulpinile studiate aparțin speciilor Pythium ultimum Trow. (sinonim Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Toate tulpinile studiate au afectat felii de tuberculi de cartof Gala, așezați în camere umede. Pe ele s-au format pete întunecate, transformându-se ulterior în ulcere umede care pătrund profund (Fig. 2). Infecția a fost efectuată prin plasarea miceliului P. ultimum în centrul feliei de tubercul.
Discurile de tuberculi inoculate au fost incubate la + 22 ° C. Rata maximă de creștere a zonei afectate a fost observată în primele 2 zile, apoi zona ulcerului a rămas practic neschimbată.
Acest model a fost valabil pentru toate tulpinile studiate.
Rata de creștere a tulpinilor a fost estimată pe mediu de agar de ovăz la temperaturi de 5, 15, 24 și 34 ° C (Fig. 3). Creșterea a fost observată la toate temperaturile; rata maximă de creștere a fost observată la 24 ° C (cupa de 86 mm a fost complet crescută în 2 zile). La 15 și 34 ° C, rata de creștere a fost semnificativ mai mică (cupa a fost crescută în 4 și respectiv 3 zile).
La temperaturi de 15, 24 și 34 ° C, ratele de creștere ale tuturor tulpinilor studiate nu au diferit. La o temperatură de 5 ° C, tulpina P1 a crescut mult mai repede decât altele (20 mm în ziua 4), P4 - oarecum mai lent (10 mm în ziua 4), P2 și P3 practic nu au crescut.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că la o temperatură de 24 ° C, creșterea a început imediat după plantare pe un vas, la temperaturi de 15 și 34 ° C, debutul creșterii active a fost întârziat cu 1 zi, iar la 5 ° C - cu 2 zile.
Metalaxilul (și izomerul său mefenoxam) sunt recunoscute ca fiind cele mai eficiente medicamente pentru combaterea oomicetelor din sol. Metalaxil este capabil să pătrundă în tuberculi și să ofere (chiar și la concentrații foarte mici) protecția lor pe termen lung (Taylor și colab., 2008; Bruin și colab., 1982). Cu toate acestea, eficacitatea metalaxilului scade brusc după apariția tulpinilor rezistente la populații. Tulpini foarte rezistente au fost găsite în mai multe regiuni ale Statelor Unite (Taylor și colab., 2002). Nu există date cu privire la rezistența tulpinilor bieloruse de P. ultimum la metalaxil și, prin urmare, s-a decis testarea rezistenței lor la medicament în această lucrare.
Studiul susceptibilității la fungicidul metalaxil a fost efectuat pe mediu de ovăz agar cu adăugarea de fungicid la concentrații diferite (Pobedinskaya și Elansky, 2014).
Tulpinile studiate au avut unele diferențe în rezistența la metalaxil (Tabelul 1). Astfel, la o concentrație de fungicid de 1 mg / L, creșterea tulpinii P4 s-a oprit complet, iar restul tulpinilor a fost mult încetinit. Tulpinile P1 și P2 au crescut foarte lent pe un mediu cu o concentrație de metalaxil de 10 mg / L. Concentrația efectivă calculată EC50 (concentrația fungicidului care încetinește viteza de creștere a tulpinii de 2 ori față de martor) pentru toate tulpinile a fost mai mică de 1 mg / L. Astfel, toate tulpinile investigate au fost susceptibile la metalaxil; s-a dovedit a fi extrem de eficient în inhibarea creșterii P. ultimum.
Potrivit lui Bruin și colab. (1982) după tratamentul plantelor în timpul vegetației cu metalaxil în doză de 0,5 kg / ha, acumularea de fungicid în tuberculi a fost de 0,055 μg / g în periderm, 0,022 μg / g în stratul cortical și 0,034 μg / g în partea centrală a tuberculului. Conform datelor noastre, această concentrație de metalaxil este insuficientă pentru a contracara boala, dar poate încetini dezvoltarea acesteia.
Când crește pe mediu de ovăz, toate tulpinile au format oospori în monocultură (Fig. 4), ceea ce este tipic pentru P. ultimum. Împletirea pereche a tulpinilor nu a arătat simptome vizibile de incompatibilitate vegetativă - cupele au fost acoperite uniform cu miceliu.
Datele obținute indică faptul că P. ultimum este un fitopatogen capabil să crească rapid într-un interval larg de temperatură, inclusiv la o temperatură de depozitare de 5 ° C. Este virulent pentru țesuturile tuberculilor de cartof și formează oospori capabili de supraviețuire pe termen lung. Astfel, specia este un fitopatogen periculos care poate reprezenta o amenințare pentru agricultură și are nevoie de studii suplimentare.
Cercetarea a fost realizată cu sprijinul Fundației pentru Științe din Rusia (proiectul N 14-50-00029).
Tabelul 1. Sensibilitatea tulpinilor de P. ultimum la metalaxil
Încordare | Concentrația de metalaxil, mg / l | ||
0 (control) | 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 |
Aproximativ. Sunt date date medii pentru 3 măsurători.
Articolul a fost publicat în revista „Protecția cartofului” (nr. 1, 2017)