E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaja, L. Ju. Kokajeva, S. N. Elanskis
Kartupeļu un tomātu vēlīnā sēnīte, ko izraisa sēnēm līdzīgs organisms, olšūna Phytophthora infestans (Mont) de Bary, ir plaši izplatīta gandrīz visās pasaules vietās, kur šīs kultūras tiek kultivētas. Epifitotiskos apstākļos kartupeļu ražas zudums no vēlīnās puves var sasniegt 10–30% vai vairāk, bet tomātu - līdz 100% (Ivanyuk et al., 2005).
Viens no galvenajiem primārā inokulāta avotiem Ph. infestans, kas izraisa augu infekciju, ir reproduktīvās struktūras ar biezām sienām - oosporas. Hibrīdās oosporas, kas veidojas ģenētiski atšķirīgu vecāku celmu krustošanās rezultātā, veicina genotipiskās daudzveidības pieaugumu populācijā, kā rezultātā paātrina celmu adaptācijas procesu jaunām šķirnēm un lietotajiem fungicīdiem. Oosporu veidošanās Ph. infestans laukā tika konstatēts daudzās pasaules valstīs: Krievijā (Smirnov et al., 2003), Norvēģijā (Hermansen et al., 2002), Zviedrijā (Strцmberg et al., 2001), Nīderlandē (Kessel et al. , 2002) un citos reģionos. Ir pierādījumi, ka vēlīnā puves patogēna oosporas dzīvotspējīgā stāvoklī var saglabāties augsnē vairāk nekā 2 gadus (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) un izraisīt augu infekciju pēc pārziemošanas (Lehtinen et al. , 2002; Ulanova et al., 2010).
Mūsdienās galvenā vēlīnās puves apkarošanas metode ir ķīmiskā aizsardzība, kas sastāv no stādījumu apstrādes ar fungicīdiem preparātiem. Daudzām ķimikālijām, ko izmanto kartupeļu un tomātu aizsardzībai no vēlīnās puves, ir spēcīga inhibējoša iedarbība uz oosporu veidošanos (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013). Tomēr kartupeļiem tiek plaši izmantotas citas zāles, kas tieši neietekmē Ph. infestans, un to ietekme uz osporu veidošanos nav zināma. Tāpēc šī darba mērķis bija izpētīt dažu kartupeļiem plaši lietotu, bet nereģistrētu pret vēlo puvi zāļu ietekmi uz oosporu veidošanos.
Mēs izmantojām 9 Ph. dažādu pārošanās veidu infestans, ko mēs izolējām no inficētām kartupeļu lapām Maskavas, Ļeņingradas, Rjazaņas reģionos. Lai pētītu ietekmi uz micēlija augšanu un oosporu veidošanos, tika izmantoti šādi medikamenti: fungicīdi Maxim (aktīvā viela fludioksonils no fenilpirolu klases) un Scor (difenokonazols, triazoli), insekticīdi Aktara (tiametoksams, neonikotinoīdi) un Tanrek. (imidakloprīds, neonikoribidinoīdi), triazīni). Visi pesticīdi ir reģistrēti "Valsts pesticīdu un agroķimikāliju katalogā" 2014. gadam. Lai izpētītu pesticīdu koncentrācijas ietekmi uz olšūnu koloniju augšanu, katrs celms tika iesēts ar agara bloku Petri trauciņā ar blīvu auzu pārslu. vidējs. Pārbaudāmais pesticīds tika sākotnēji pievienots barotnei koncentrācijās 0.1, 1.0, 10.0 un 100.0 mg / L (aktīvās sastāvdaļas izteiksmē - DV). Kontrolei mēs izmantojām barotni bez pesticīdu pievienošanas. Inokulācijas tika inkubētas 18 ° C temperatūrā 12-15 dienas, līdz kolonijas diametrs bez pesticīdiem kontroles bija 70-80% no Petri trauciņa diametra, pēc tam koloniju diametrs tika mērīts kontroles un eksperimentālajā. varianti.
Eksperimenti tika veikti 3 atkārtojumos. Oosporu veidošanās pētījums tika veikts uz agara auzu barotnes (30 ml Petri trauciņā), pievienojot fungicīdu koncentrācijās 0.1, 1.0, 10.0 un 100.0 mg/L un barotnē bez fungicīda (kontrole) . Šim nolūkam agara bloki ar pārošanās tipa A1 un A2 izolātiem tika novietoti pa pāriem uz barotnes virsmas 5 cm attālumā viens no otra. Inokulācijas tika inkubētas ar augšanai optimālo pH. Infestans 18 ° C temperatūrā 20 dienas. Pēc kultivēšanas barotne ar sporām tika atkārtoti suspendēta ar mikseri 30 ml destilēta ūdens, un no iegūtās suspensijas tika sagatavoti preparāti mikroskopijai. Katrā variantā tika pārbaudīti 180 redzes lauki (3 atkārtojumi, 60 redzes lauki). Pēc tam tika pārrēķināta oosporu koncentrācija (gab / μL barotnes).
Pesticīdu ietekme uz radiālo koloniju augšanu. Difenokonazolam, tiametoksamam un imidakloprīdam nebija statistiski nozīmīgas ietekmes uz Ph radiālo augšanu. infestans (1. tabula). Herbicīds metribuzīns sākotnējā periodā (5-7 augšanas dienas) izraisīja nelielu augšanas aizkavēšanos, tomēr līdz 10. dienai koloniju diametri kļuva līdzīgi. Fludioksonils statistiski nozīmīgi kavēja Ph. infestans, ja koncentrācija barotnē ir lielāka par 10 mg/l.
Tabula 1
Pesticīdu ietekme uz koloniju radiālo augšanu Phytophthora infestans
Fungicīds-DV (zāles) | Kolonijas diametrs dažādās koncentrācijās (mg / L) DW barotnē, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksāms (zāles Aktara) | 82 ± 6 | 81 ± 7 (99%) | 82 ± 6 (100%) | 81 ± 6 (99%) | Sākot no |
Imidakloprīds (Tanreks) | 792 ± 6 | Sākot no | 76 9 ± (96%) | 77 8 ± (97%) | 76 ± 5 (96%) |
Fludioksonils (Maxim) | 82 6 ± | Sākot no | 74 12 ± (90%) | 56 10 ± (68%) | 46 ± 3 (56%) |
Metribuzīns (Zenkor) | 88 12 ± | Sākot no | 85 12 ± (97%) | 86 9 ± (98%) | 80 5 ± (91%) |
Difenokonazols (Scor) | 82 7 ± | Sākot no | 76 9 ± (93%) | 84 ± 4 (102%) | 81 6 ± (99%) |
Piezīme. “±” zīmei seko ticamības intervāls nozīmīguma līmenim 0.05. Vērtības iekavās izsaka kolonijas diametra attiecību eksperimentālajā variantā ar kontroli bez pesticīdiem. Zīme “-” nozīmē, ka pētījumi nav veikti.
Tabula 2
Pesticīdu ietekme uz oosporu veidošanos Phytophthora infestans agara vidē
Fungicīds-DV (zāles) | Oosporu skaits barotnē dažādās koncentrācijās (mg / l) DV, gab / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksāms (zāles Aktara) | 79.6 ± 3.6 | 79.8 ± 3.8 (100%) | 79.1 3.9 ± (100%) | 71.4 ± 3.7 (90%) | Sākot no |
Imidakloprīds (Tanreks) | 79.6 ± 3.6 | Sākot no | 70.0 ± 3.4 (88%) | 66.0 ± 3.1 (83%) | 35.8 ± 2.8 (45%) |
Fludioksonils (Maxim) | 112.7 ± 6.9 | Sākot no | 98.4 ± 8.6 (87%) | 73.6 ± 5.4 (65%) | 42.3 ± 3.7 (36%) |
Metribuzīns (Zenkor) | 135.0 ± 9.5 | Sākot no | 103.0 ± 9.8 (70%) | 118.2 9.3 ± (88%) | 74.8 ± 8.1 (55%) |
Difenokonazols (Scor) | 79.6 ± 3.6 | 72.5 ± 3.6 (91%) | 82.2 ± 3.7 (103%) | 54.9 ± 2.8 (69%) | 35.8 ± 2.3 (45%) |
Pētījums par pesticīdu ietekmi uz oosporu veidošanos Ph. infestans uzturvielu barotnē. Konstatēts, ka statistiski nozīmīgu oosporu skaita samazināšanos noteiktās koncentrācijās izraisīja visas pētāmās zāles (2.tabula). Aktīvās vielas koncentrācijā 1.0 mg / l visi pesticīdi, izņemot Aktara un Skor preparātus, izraisīja ievērojamu izveidoto oosporu daudzuma samazināšanos (par 12-24%, salīdzinot ar kontroli). Turpmāka aktīvo vielu koncentrācijas palielināšanās barotnē izraisīja inhibējošās iedarbības palielināšanos. Preparāti uz tiametoksama un difenokonazola bāzes izraisīja statistiski nozīmīgu oosporu skaita samazināšanos, ja aktīvās vielas koncentrācija barotnē bija lielāka par 10 mg/l.
Diskusija un secinājumi. Pētījums par pesticīdu, kas nav reģistrēti pret kartupeļu vēlo puvi, ietekmi uz micēlija radiālo augšanu, kā gaidīts, parādīja vāju augšanas nomākšanu (fludioksonils) vai nekādu ietekmi uz augšanu (citi pētītie pesticīdi).
Tabula 3. Aktīvo vielu koncentrācija darba šķidrumā
Preparāts (fungicīds-DV) | Izmanto DV koncentrācijas darbā uzturvielu vidē, mg / l | DV koncentrācija darba šķidrumā kartupeļu pārstrādes laikā, mg/l |
---|---|---|
Aktara (tiametoksāms) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
Tanreks (imidakloprīds) | 1, 10, 100 | 50-100 |
Maksims (fludioksonils) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkors (metribuzīns) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
Scor (difenokonazols) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* Vērtības uzrādītas saskaņā ar "Pesticīdu un agroķimikāliju valsts katalogu" 2014. gadam.
Visi pētītie pesticīdi izraisīja oosporu veidošanās samazināšanos barības vielu vidē. Pārbaudītās pesticīdu koncentrācijas barotnē bija zemākas vai aptuveni atbilda (imidakloprīdam) atļautajām koncentrācijām darba šķidrumā (3. tabula). Mūsu eksperimentos osporu veidošanās nomākšana pastiprinājās, palielinoties zāļu devai, kas liecina par iedarbības palielināšanos saskarē ar koncentrētāku darba šķidrumu. Difenokonazols izraisīja būtisku oosporu koncentrācijas samazināšanos ne tikai eksperimentos ar barotni, bet arī pārbaudēs ar nogrieztām kartupeļu lapām, kas ievietotas fungicīdu saturošā šķidrumā. Tādējādi Vectar Belorussian šķirnē kontrolē tika novērotas 32 oosporas uz 1 mm2 lapu laukuma, difenokonazola koncentrācijā ūdenī 10 mg / l - 24, bet 100 mg / l - 12 oosporas / mm2. Atšķirība oosporu koncentrācijās pie 100 mg/l fungicīda un kontroles ir statistiski nozīmīga (Elansky, Mytsa, nepublicēts).
Pesticīdi var ietekmēt plašu procesu klāstu sēnīšu šūnās. Literatūrā mums neizdevās atrast informāciju, kas zināmā mērā izskaidro pētīto zāļu iespējamo ietekmi uz oosporu veidošanos. Mēģināsim izdarīt dažus pieņēmumus par difenokonazola darbību. Tā fungicīdās iedarbības mehānisms ir C14-dimetilāzes enzīma inhibīcija, kam ir galvenā loma sterīnu biosintēzē. Sterīnus sintezē sēnītes, augi un citi organismi, un tie ir daļa no to šūnu membrānām. Phytophthora ģints olšūnas, ja nav sterīnu, spēj tikai veģetatīvi augt; oosporu veidošanās ir pilnībā nomākta (Elliott et al., 1966).
Oomycetes nespēj sintezēt sterīnus paši; tie iekļauj savās membrānās no saimniekauga iegūtos sterīnus, tos modificējot. Mūsu eksperimentā mēs izmantojām auzu agara barotni, kas bagāta ar â-sitosterīnu un izofukosterīnu (Knights, 1965), t.i., vielām, kas stimulē oosporu veidošanos. Iespējams, ka difenokonazols kavē to fermentu darbību, kas iesaistīti no augiem iegūto sterīna savienojumu modifikācijā vai izmantošanā. Tas savukārt var samazināt oosporu veidošanās intensitāti.
Mazās koncentrācijās, kā parādīts mūsu darbā, difenokonazolam bija vāja stimulējoša iedarbība uz micēlija augšanu un oosporu veidošanos.
Oosporu veidošanās nomākšana uzturvielu barotnē iepriekš tika parādīta antifitoftoras fungicīdiem preparātiem. Tādējādi Kessel et al. (2002) pētīja vairāk nekā 10 komerciālas antifitofluoroīdu zāles. Fluazināms, dimetomorfs un cimoksanils nenāvējošā koncentrācijā pilnībā nomāca oosporu veidošanos agara vidē; metalaksils, manebs un propamokarbs uzrādīja mērenu efektivitāti; mankocebs un hlortalonils praktiski neietekmēja oosporu veidošanos. S. A. Kuzņecova darbā (Kuzņecovs, 2013) tika parādīta oosporu veidošanās kavēšana uz barības vielu barotnes ar nenāvējošu metalaksila koncentrāciju.
Mūsu eksperimenti parādīja, ka kartupeļiem lietotie pesticīdu preparāti, kuriem pat nebija tiešas kavējošas ietekmes uz vēlīnā puves patogēna augšanu, nomāc oosporu veidošanos. Tādējādi pareizi veikta kartupeļu ķīmiskā aizsardzība, izmantojot fungicīdus, insekticīdus un herbicīdus, samazina oosporu veidošanās iespējamību augu lapās.
Šo darbu atbalstīja Krievijas Zinātnes fonds (projekts Nr. 14-50-00029).
Raksts publicēts žurnālā Mycology and Phytopathology (50. sējums, 1. gada 2016. izdevums).