CC BY
104
УДК 632.4.01/.08
ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГРИБА BIPOLARIS SOROKINIANA (SACC.) SHOEMAKER, ВЫДЕЛЕННОГО С ДИКИХ ЗЛАКОВ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ
© Ю.В. Зеленева, В.П. Судникова, Т.М. Дмитриева
Ключевые слова: пшеница, Віроїагія їотокітапа, биполяриоз, изолят, морфотип, морфолого-культуральные признаки, патогенность.
Был выделен в чистую культуру гриб Віроїатів 5отокіпіапа с некоторых видов семейства - Огашіпеає Juss. (Роасеае ^. Br.) ВатпН., пот. аїіетп.) - Злаки, или Мятликовые. Изучены его морфолого-культуральные и патогенные признаки. В лабораторных условиях проводили искусственное заражение колониями изолятов гриба, выделенного с диких злаковых трав - районированных сортов пшеницы, ржи, тритикале и ячменя.
ВВЕДЕНИЕ
На растительных остатках, находящихся на поверхности почвы, на самосеве, диких злаковых травах, сохраняется и представляет собой потенциальную опасность большое количество инфекционных заболеваний культурных злаковых растений, вызываемых микроми-цетами. Знание источников инфекции, а также агрометеорологических условий, благоприятствующих развитию гриба, является обязательным условием для организации защитных мероприятий борьбы с болезнями зерновых колосовых сельскохозяйственных культур.
В 2012 сельскохозяйственном году в Тамбовской области на листьях диких злаков в сильной степени развивались черные некротические пятна, похожие на ожоги. При работе с инфекционным материалом с применением визуальной диагностики, микроскопического анализа и выделения гриба в чистую культуру удалось установить, что это признаки темно-бурой пятнистости злаков, биполяриоз, который вызывает также гельминтоспориозную (обыкновенную) корневую гниль. Возбудитель Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker [1].
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводили на кафедре биологии института естествознания ТГУ им. Г.Р. Державина, а также в лаборатории иммунитета растений Среднерусского филиала ГНУ Тамбовского НИИСХ РАСХН в период 2011-2013 гг.
Материалом для исследования служили сорные злаковые дикорастущие растения, собранные вокруг пшеничных полей Тамбовской области.
Объектом исследований были изоляты видов грибных фитопатогенов, выделенные с образцов дикорастущих злаков.
Сбор пораженных образцов осуществляли во время маршрутных обследований посевов зерновых в Тамбовской области. Планировали маршрут заранее так, чтобы вся территория была равномерно обследована.
Инфекционный материал собирали на производственных посевах и на посевах селекционных учреждений в соответствии с методическими рекомендациями [2-3].
Микологические опыты проводили в специально оборудованных помешениях. Выделение изолятов в чистую культуру осушествляли в стерильном боксе. Изучение развития возбудителей болезней проводили на агаризированной среде картофельно-глюкозного состава [4].
Методики, разработанные для работы с грибами септориозной этиологии, были адаптированы нами при работе с Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker.
За культурами вели наблюдения, отмечая изменение роста и начало спороношения. Оценку по морфо-лого-культуральным признакам проводили на 30-й день, отмечали размер, характер строения, окраску колоний и интенсивность споруляции гриба.
Для определения патогенности Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker использовали лабораторный метод оценки изолированных листьев пшеницы с применением бензимидазола [5-6].
Оценку патогенных свойств возбудителя проводили на наборе тест-сортов, включаюшдх в себя районированные сорта пшеницы, ржи, тритикале и овса.
Статистическую обработку данных проводили методами %-квадрат, долевым и дисперсионным методами с использованием компьютерных программ.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
Патоген был обнаружен и определен нами на некоторых видах семейства Gramineae Juss. (Poaceae (R. Br.) Barnh., nom. altern.) - Злаки, или Мятликовые (табл. 1) [7].
У всех растений наблюдались обшде характерные признаки поражения грибом Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker - в виде темно-бурой штриховатости. В период фазы трубкования на нижних листьях появились удлиненные, сначала темно-бурые, затем светлобурые пятна с темной каймой, которые вызывали ожоги.
Таблица 1
Степень поражения различных видов семейства Gramineae Juss грибом Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker (в фаза трубкования)
Родовое или видовое название Степень поражения, %
Ежа сборная Dactylis gljmerata 20-30
Костер Bromus L. 50-60
Кострец Bromopsis F. 50
Мятлик луговой Poa pratensis L. 30
Мятлик обыкновенный Poa trivialis L. 35
Мятлик однолетний Poa annua L. 30
Пырей ползучий Elytrigia repens (L.) Nevski 30
При выделении гриба в чистую культуру можно было наблюдать разнообразие морфотипов в зависимости от вида-хозяина (рис. 1, табл. 2).
По скорости роста все колонии изолятов гриба Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker, вырашенные на КГА, относились к быстрорастушцм (>15 мм в диаметре на 30-й день роста колонии). В своем большинстве одна колония гриба занимала территорию всей чашки Петри.
По интенсивности споруляции в культуре колонии были среднеспорулируюшцми (10-50 млн спор/см2 на 30-й день роста колонии).
Представляло интерес изучить патогенные свойства выделенных изолятов гриба Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker. Для этого использовали лабораторный метод оценки патогенности на изолированных листьях пшеницы с использованием бензимидазола (рис. 2). Полученные результаты представлены в табл. 3 и рис. 3.
Гриб, выделенный с вида Poa annua L. (мятлик однолетний), не поразил ни одного представителя из испытываемых злаковых колосовых культур.
При анализе диаграмм, приведенных на рис. 3 и табл. 3, можно получить следуюшде выводы. Наиболее подверженный к заражению патогеном Bipolaris sorokiniana, выделенным с диких злаковых трав, оказался ячмень. Его листья заражались от 60 до 100 случаев из 100, что является высоким показателем.
Сорт тритикале Торнадо поражался в большей степени возбудителем, выделенным с костреца (Bromopsis F.) и мятлика лугового (Poa pratensis L.) - 90 и 80 % соответственно. Не было отмечено перезаражения у видов ежа сборная - тритикале. В одинаковой степени были поражены растения патогенами, изолированными с костра (33 %), мятлика обыкновенного (30 %) и пырея ползучего (40 %).
Наибольшее число перезаразившихся растений сорта Марусенька отмечено при заражении грибом, выделенным со злаковых трав костра (Bromus L.) и мятлика лугового (Poa pratensis L.), - 70 %. Перезара-жение на растениях в парах: ежа сборная - рожь, мятлик обыкновенный - рожь, пырей ползучий - рожь, -наблюдали в 50, 30 и 20 % соответственно.
в)
Рис. 1. Колонии гриба Bipolaris sorokiniana (Sacc.), вырашенные на картофельно-глюкозном агаре (виды-хозяева: костер - а; пырей ползучий - б; мятлик луговой - в)
Таблица 2
Морфолого-культуральные признаки гриба Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker, выделенного с различных видов семейства Gramineae Juss.
Родовое или видовое название Описание морфотипа колоний
Ежа сборная Dactylis gljmerata Колонии темно-серого цвета, местами покрыты белым воздушным мицелием. Дрожжеподобные
Костер Bromus L. Колонии темно-оливкового цвета. Дрожжеподобные. На поверхности местами выступают капли экссудата
Кострец Bromopsis F. Край светлый, серый. Мицелиальный. Ближе к середине колонии переходит в оливковый цвет. Центр - дрожжеподобный, светлосерый, гофрированный
Мятлик луговой Poa pratensis L. Центр дрожжеподобный серый, от него отходит белый пористый мицелий, края серые. По краям выступают капли экссудата
Мятлик обыкновенный Poa trivialis L. Колонии темно-серого цвета. Дрожжеподобные
Мятлик однолетний Poa annua L. Колонии темно-серого цвета, близки к черному. Дрожжеподобные
Пырей ползучий Elytrigia repens (L.) Nevski Колонии темно-оливкового цвета. Дрожжеподобные. Местами покрыты белым воздушным мицелием. На поверхности местами выступают капли экссудата
Рис. 2. Изучение патогенных свойств гриба Bipolaris sorokiniana (Sacc.), выделенного с диких видов злаков на пшенице, ржи, ячмене и тритикале
120
100
80
60
40
20
100 100
/ 9°Р^ h 90
К 70 \ rJ
/ / 33 / 40 /60 \ . \ 30 60 50
/ 23 *22 \дз° ^ \ 20
о ^ “о*Г- 20 10
«/ У
*
-Ячмень, сорт Тонус - Рожь, сорт Марусенька
-Тритикале, сортообразец 5602 -Пшеница, сорт Мироновская 808
Рис. 3. Патогенные свойства вида Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker (%), выделенного с диких злаковых трав и изученного на районированных сортах ячменя, ржи, тритикале и пшенице в Тамбовской области
Таблица 3
Патогенные свойства вида Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker
Растение-хозяин Среднее значение поразившихся растений болезнью, % Среднее значение, X Ошибка средней Стандартное отклонение % Р, С д
Ячмень, сорт Тонус Тритикале, сортообразец Торнадо Рожь, сорт Марусенька Пшеница, сорт Мироновская 808
Мятлик однолетний Q Q Q Q Q Q Q 49,9Q5
Ежа сборная 6Q Q 5Q 2Q 33 13,8 27,5
Костер 1QQ 33 7Q 23 57 17,7 35,4
Кострец 1QQ 9Q 4Q 22 63 18,9 37,9
Мятлик луговой 9Q 8Q 7Q 6Q 75 6,4 12,9
Мятлик обыкновенный 7Q 3Q 3Q 2Q 38 11,Q 22,2
Пырей ползучий 1QQ 4Q 2Q 5Q 53 17,Q 34,Q
Среднее значение, X 74 39 4Q 27 - - - -
Ошибка средней 13,8 13,3 9,8 7,7 - - - -
Стандартное отклонение 36,4 35,2 25,8 2Q,3 - - - -
НСР, % 49,9Q5 - - - -
Пшеница оказалась поражена в меньшей степени патогеном Bipolaris sorokiniana, по сравнению с ячменем, тритикале и рожью. Например, признаки заражения грибом, полученным с ежи сборной, мятлика обыкновенного, отмечались в 20 случаев из 100, костреца - 22, костра - 23. Чаще отмечалось поражение возбудителем, выделенным с сорта-хозяина пырей ползучий (50 %) и мятлик луговой (60 %).
Следовательно, можно предположить, что на распространение патогена Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker на злаковых колосовых культурах оказывают существенное влияние сорные злаковые дикорастущие растения. Однако роль в распространении возбудителя с мятлика однолетнего не установлена.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные результаты наглядно демонстрируют высокую потенциальную опасность, которую представляют собой сорные растения как накопители и резерваторы инфекционных микромицетов. Поэтому для эффективного контроля эпифитотий необходимо использовать весь комплекс интегрированной защиты: селекционно-генетических, агротехнических,
биологических и химических. Успех создания таких систем невозможен без знания структуры популяций возбудителей, устойчивости сортов, региональных агроэкологических особенностей возделывания культуры и развития патогена, биологической, хозяйственной и экономической эффективности средств и методов защиты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ишкова Т.И., Берестецкая Л.И., Гасич Е.Л., Левитин М.Л., Власов Д.Ю. Диагностика основных грибных болезней хлебных злаков. СПб., 2002. 76 с.
2. Санин С.С. Фитосанитарный мониторинг особо опасных фитопатогенных объектов - важная общегосударственная задача // Агро XXI. 1997. № 5. С. 3-5.
3. Санин С.С. Фитосанитарная экспертиза зерновых культур (болезни растений): рекомендации. М.: Колос, 2002.
4. Санина А.А., Анциферова Л.В. Способы выделения и хранения возбудителей септориоза пшеницы // Микология и фитопатология. 1989. Т. 23. Вып. 2. С. 172-175.
5. Пыжикова Г.В., Карасева Е.В. Методика изучения возбудителей септориоза на изолированных листьях пшеницы // Сельскохозяйственная биология. 1985. № 12.
6. Санина А.А., Анциферова Л.В. Видовой состав грибов рода Septo-ria Sacc. на пшенице в европейской части СССР // Микология и фитопатология. 1991. Т. 25. Вып. 3. С. 250-252.
7. Определитель сосудистых растений Тамбовской области. Тула: Гриф и К0, 2010. 350 с.
Поступила в редакцию 23 января 2013 г.
Zeleneva Y.V., Sudnikova V.P., Dmitriyeva T.M. STUDY OF MORPHOLOGICAL AND PHYSIOLOGICAL CARACTERISTICS OF BIPOLARIS SOROKINIANA (SACC.) SHOEMAKER FUNGUS, SELECTED FROM WILD CEREALS OF TAMBOV AREA
Bipolaris sorokinian fungus was selected in pure crop from several species of Gramineae Juss (Poaceae (R.Br.) Barnh., nom. altern.) family - cereals or meadowgrass. Its morphological, cultural and pathogenic properties was studied. In laboratory artificial infection isolates of the fungus colonies, isolated from wild cereal grass (wheat, rye, triticale and barley) has been held.
Key words: wheat; Bipolaris sorokiniana; bipolaris; isolate; morphologic type; morphological and cultural characteristics; pathogenicity.
