A.I. Polinova, D.R. Zagirova, L.Yu. Kokaeva, I.I. Busko, I. V. Levantsevich, S.N. Elansky
V posledních letech se fytosanitární stav brambor a osiva v Bělorusku znatelně zhoršil. Úloha určitých druhů škodlivých organismů a jejich poměr v agrofytocenózách se změnila. Zvýšila se škodlivost mnoha nejen rozšířených nemocí (pozdní plíseň, alternarióza, všechny druhy strupů, bakterióza, suchá hniloba fusaria), ale i nových, nedostatečně studovaných, jako je vodnatá hniloba rány (obr. 1). Toto onemocnění, které se vyskytuje v Indii, střední Asii a dalších jižních zemích, bylo zaznamenáno v běloruských regionech Gomel, Brest, Grodno a Minsk. Stejně jako ostatní oomycety žijící v půdě způsobuje P. ultimum masivní poškození v podmínkách nadměrné vlhkosti - ve špatně odvodněných oblastech během dlouhých dešťů (Taylor et al., 2008).
V Bělorusku bylo šíření choroby pozorováno v letech se zvýšenou teplotou vegetačního období: u některých šarží brambor bylo postiženo 8–10% hlíz. Vodnatá hniloba hlíz na rány je schopna způsobit značné škody, které jsou způsobeny nedostatkem rezistentních odrůd, vyvinutými ochrannými opatřeními a rychlým vývojem choroby, když jsou hlízy zasaženy (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk et al., 2005). Toto onemocnění postihuje pouze hlízy. V Rusku není vodnatá hniloba dosud významná.
V této práci jsme zkoumali 4 kmeny původců rány vodnaté hniloby izolované z postižených bramborových hlíz odrůd Vektar běloruský, Skarb a chovných hybridů ve skladech Vědecko-praktického centra Běloruské národní akademie věd pro brambory a zahradnictví (Minská oblast). Cílem studie bylo zjistit druh patřící izolovaným izolátům, jejich virulenci ve vztahu k hlízám brambor, posoudit růst při různých teplotách okolí a odolnost vůči metalaxylu.
Mycelium izolátů bylo pěstováno na kapalném médiu hrachu (180 g zmrazeného zeleného hrášku bylo vařeno po dobu 10 minut v 1 litru destilované vody, poté byly autoklávovány při 30 atm po dobu 1 minut); Z každého kmene byla izolována DNA. Pro izolaci DNA bylo zmrazené mycelium triturováno v kapalném dusíku, lyžováno v CTAB pufru a potom bylo deproteinováno chloroformem. DNA byla skladována v deionizované vodě při –20 ° С. Analýza nukleotidových sekvencí druhově specifických genomových oblastí (oblasti jaderných ribozomálních genů 18S a 5,8S, stejně jako interní transkribovaný intergenní spacer ITS1) amplifikovaných pomocí primerů ITS1 a ITS2 (White, 1990) ukázala, že studované kmeny patří k druhu Pythium ultimum Trow. (synonymum Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Všechny studované kmeny ovlivňovaly plátky hlíz bramboru Gala umístěné ve vlhkých komorách. Vytvořily se na nich tmavé skvrny, které se později změnily ve vlhké, hluboce pronikající vředy (obr. 2). Infekce se prováděla umístěním mycelia P. ultimum do středu pláště hlízy.
Naočkované disky hlíz byly inkubovány při + 22 ° C. Maximální rychlost růstu postižené oblasti byla zaznamenána v prvních 2 dnech, poté se oblast vředu prakticky nezměnila.
Tento vzor byl platný pro všechny studované kmeny.
Rychlost růstu kmenů byla odhadnuta na ovesném agarovém médiu při teplotách 5, 15, 24 a 34 ° C (obr. 3). Růst byl pozorován při všech teplotách; maximální rychlost růstu byla zaznamenána při 24 ° C (86 mm kalíšek byl za 2 dny zcela zarostlý). Při 15 a 34 ° C byla rychlost růstu významně nižší (kalíšek byl zarostlý za 4, respektive 3 dny).
Při teplotách 15, 24 a 34 ° C se rychlost růstu všech studovaných kmenů nelišila. Při teplotě 5 ° C kmen P1 rostl mnohem rychleji než ostatní (20 mm 4. den), P4 - poněkud pomaleji (10 mm 4. den), P2 a P3 prakticky nerostly.
Je třeba také poznamenat, že při teplotě 24 ° C začal růst bezprostředně po výsadbě na misku, při teplotách 15 a 34 ° C byl nástup aktivního růstu zpožděn o 1 den a při 5 ° C - o 2 dny.
Metalaxyl (a jeho isomer mefenoxam) jsou považovány za nejúčinnější léky pro kontrolu půdních oomycet. Metalaxil je schopen proniknout do hlíz a poskytnout (i při velmi nízkých koncentracích) jejich dlouhodobou ochranu (Taylor et al., 2008, Bruin et al., 1982). Účinnost metalaxylu však po výskytu rezistentních kmenů v populacích prudce klesá. V několika oblastech USA byly nalezeny vysoce rezistentní kmeny (Taylor et al., 2002). Nejsou k dispozici žádné údaje o rezistenci běloruských kmenů P. ultimum na metalaxyl, a proto bylo v této práci rozhodnuto otestovat jejich odolnost vůči léku.
Studie citlivosti na fungicid metalaxyl byly prováděny na ovesném agaru s přídavkem fungicidu v různých koncentracích (Pobedinskaya a Elansky, 2014).
Studované kmeny měly určité rozdíly v rezistenci na metalaxyl (tabulka 1). Při koncentraci fungicidu 1 mg / l se tedy růst kmene P4 úplně zastavil a zbytek kmenů se výrazně zpomalil. Kmeny P1 a P2 rostly velmi pomalu na médiu s koncentrací metalaxylu 10 mg / l. Vypočítaná účinná koncentrace EC50 (koncentrace fungicidu, která zpomaluje rychlost růstu kmene dvakrát oproti kontrole) pro všechny kmeny byla nižší než 2 mg / l. Všechny zkoumané kmeny byly tedy citlivé na metalaxyl; ukázalo se, že je vysoce účinný při inhibici růstu P. ultimum.
Podle Bruin et al. (1982) po ošetření rostlin během vegetace metalaxylem v dávce 0,5 kg / ha byla akumulace fungicidu v hlízách 0,055 μg / g v peridermu, 0,022 μg / g v kortikální vrstvě a 0,034 μg / g v centrální části hlízy. Podle našich údajů je tato koncentrace metalaxylu nedostatečná k potlačení onemocnění, ale může zpomalit jeho vývoj.
Při pěstování na ovesném médiu vytvořily všechny kmeny oospory v monokultuře (obr. 4), což je typické pro P. ultimum. Párové spojování kmenů nevykazovalo žádné viditelné příznaky vegetativní neslučitelnosti - kalíšky byly rovnoměrně pokryty myceliem.
Získaná data naznačují, že P. ultimum je fytopatogen schopný rychlého růstu v širokém teplotním rozmezí, včetně skladovací teploty 5 ° C. Je virulentní k tkáním bramborových hlíz a tvoří oospory schopné dlouhodobého přežití. Tento druh je tedy nebezpečným fytopatogenem, který může představovat hrozbu pro zemědělství a vyžaduje další studium.
Výzkum byl prováděn s podporou Ruské vědecké nadace (projekt N 14-50-00029).
Tabulka 1. Citlivost kmenů P. ultimum na metalaxyl
Kmen | Koncentrace metalaxylu, mg / l | ||
0 (ovládání) | 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 |
Cca. Jsou uvedeny průměrné údaje pro 3 měření.
Článek byl publikován v časopise „Potato Protection“ (č. 1, 2017)