CC BY
13
И.Ю. Подковыров, А.П. Сметанников
линия NIL Thatcher Lr20, несущая этот же ген, в 2021 году была среднеустойчивая (5 баллов). Образцы с геном устойчивости Pm38 характеризовались в основном как высокоустойчивые (Glenlea, Екатерина, Маргарита, Свеча, AC Cadillac и AC Corinne) или иммунные (Glenlea и PF-83144 W), при этом устойчивость сорта AC Domain (Pm38) варьировала по годам от средней (2020) до высокой (2021). Сортообразцы с геном Pm8 также характеризовались как высокоустойчивые (Annapurna 2, Прохоровка и NIL Thatcher Lr26) очень высокоустойчивые и/или иммунные (OC-8822, Омская 37 и Омская 41). Устойчивость образца Annapurna 3 варьировала от высокой (2020 г) до полного отсутствия симптомов поражения (2021 г.). Очень высокую устойчивость к поражению мучнистой росой в годы изучения сохраняли все образцы, несущие различные аллели гена Pm3 (Chul, SW-Vinjett и Zebra) при этом устойчивость сорта Jasna, несущего данный ген в сочетании с неизвестным, была высокой. Также очень высокой устойчивостью к патогену характеризовались образцы с генами Pm5a. Иммунность к поражению в оба года изучения придавали образцам гены и их сочетания - Pm1+Pm2+Pm4b+Pm9 (WW 17283), Pm12 (Wembley), Pm1a+Pm2, Pm9 (Normandie), Pm6Ag.i.1 (Воевода), Pm6Ag.i.2 (Тулайковская 10, Тулайковская 100, Тулайковская 110 и Тулайковская золотистая), Pm6Ag.i.2 + Pm38 (Тулайковская 5).
Выводы
1. По результатам проведенного изучения коллекции в условиях лесостепи Приобья, в качестве источников устойчивости к мучнистой росе можно рекомендовать сорта: Calispero, Бурлак, Буляк, Ласка, KW 240-3-13, Тасос, Тризо, Pasteur, Зауральская волна, Омская 43, Атлант, Кинельская Юбилейная, Экада 109, Экада 214, Jubilee, SW Kadrilj и Karee, характеризующиеся устойчивостью в сочетании урожайностью на уровне или выше лучшего за годы изучения стандарта - сорта Сибирская 17 (508,6 г/м2).
2. Основная часть образцов, включенных в изучение, с установленными генами устойчивости характеризовалась устойчивостью от высокой до отсутствия признаков поражения, кроме сорта Терция, несущего сочетание генов Pm4b+Pm6, устойчивость которого была от низкой (3 балла) до очень низкой (1 балл).
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ, проект №20-016-00093. Литература
1. Ширинян МХ, Бугаевский ВК, Гайдаш НИ. Отзывчивость сортов озимой пшеницы на удобрения и стабильность урожаев по годам. В кн.: Вопросы селекции и возделывания полевых культур: матер. науч.-практ. конф. «Зеленая революция П.П. Лукьяненко». - Краснодар: Сов. Кубань; 2001. С.171-5.
2. Доброзракова ТЛ. Сельскохозяйственная фитопатология. Ленинград: Колос; 1974.
3. Gao H, Xu X, Ai P, Luo F, Guo P, Ma P. Identification of the powdery mildew resistance in Chinese wheat cultivar Heng 4568 and its evaluation in marker-assisted selection. Front Genet. 2022;(13):100-8.
4. He H, Du H, Liu R et al. Characterization of a new gene for resistance to wheat powdery mildew on chromosome 1RL of wild rye Secale sylvestre Theor App Genet. 2021;134:887-96.
5. He H, Liu R, Ma P, et al. Characterization of Pm68, a new powdery mildew resistance gene on chromosome 2BS of Greek durum wheat TRI 1796 Theor App Genet. 2021;134:53-62.
6. Li G, Cowger C, Wang X, Carver BF, Xu X. Characterization of Pm65, a new powdery mildew resistance gene on chromosome 2AL of a facultative wheat cultivar. Theor App Genet. 2019;132(9):2625-32.
7. Mcintosh RA, Dubcovsky J, Rogers WJ, Xia XC, Raupp WJ. Catalogue of Gene Symbols for Wheat: 2019 Supplement. Annu Wheat Newslett. 2019:98-113.
8. Радченко ЕЕ, Абдуллаев РА, Анисимова ИН. Генетическое разнообразие зерновых культур по устойчивости к мучнистой росе Экологическая генетика. 2020;18(1):59-78.
9. Мережко АФ. Удачин РА, Зуев ЕВ и др. Пополнение, сохранение в живом виде и изучение мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритикале. Методические указания. СПб.: ВИР, 1999.
References
1. Shirinian MKh, Bugayevsky VK, Gaydash NI. Reactivity of winter wheat varieties to fertilizers and crop yield stability by years. In: Voprosy Selektsii i Vozdelyvaniya Polevykh Kultur. Krasnodar: Sov. Kuban; 2001. P.171-5
2. Dobrozrakova TL. Selskokhoziaystvennaya Fitopatologiya. Leningrad: Kolos; 1974.
3. Gao H, Xu X, Ai P, Luo F, Guo P, Ma P. Identification of the powdery mildew resistance in Chinese wheat cultivar Heng 4568 and its evaluation in marker-assisted selection. Front Genet. 2022;(13):100-8.
4. He H, Du H, Liu R et al. Characterization of a new gene for resistance to wheat powdery mildew on chromosome 1RL of wild rye Secale sylvestre Theor App Genet. 2021;134:887-96.
5. He H, Liu R, Ma P, et al. Characterization of Pm68, a new powdery mildew resistance gene on chromosome 2BS of Greek durum wheat TRI 1796 Theor App Genet. 2021;134:53-62.
6. Li G, Cowger C, Wang X, Carver BF, Xu X. Characterization of Pm65, a new powdery mildew resistance gene on chromosome 2AL of a facultative wheat cultivar. Theor App Genet. 2019;132(9):2625-32.
7. McIntosh RA, Dubcovsky J, Rogers WJ, Xia XC, Raupp WJ. Catalogue of Gene Symbols for Wheat: 2019 Supplement. Annu Wheat Newslett. 2019:98-113.
8. Radchenko YeYe, Abdullayev PA, Anisimova IN. Genetic diversity of grain crops by their resistance to mildew. Ekologicheskaya Genetika 2020;18(1):59-78.
9. Merezhko AF, Udachin PA, Zuyev YeV et al. Popolneniye, Sokhraneniye v Zhivom Vide i Izucheniye Mirovoy Kolletsii Pshenitsy, Egilopsa i Tritikale. Saint- Petersburg: VIR; 1999.
-«»-
УДК: 632.51
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГЕРБИЦИДНОЙ БОРЬБЫ С ОДНОДОЛЬНЫМИ СОРНЫМИ РАСТЕНИЯМИ В ПОСЕВАХ ФАСОЛИ
НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТОЙ ПОЧВЕ
И.Ю. Подковыров, А.П. Сметанников* ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии, Московская область, Россия
*Эл. почта: [email protected] Статья поступила в редакцию 24.0.2022; принята к печати 02.12.2022
Надежная защита посевов фасоли от сорных растений - одна из главных составных частей интенсивной технологии ее возделывания. Цель наших исследований - обоснование обработки гербицидами для повышения урожайности фасоли в Московской области. При возделывании фасоли на опытных делянках наблюдалась засорённость однодольными и двудольными сорными растениям, среди которых доминировали Elytrigia repens, Convolvulus arvensis, Oxybasis glauca, Amaranthus retroflexus. Их вегетация шла активно во второй половине вегетационного сезона. Количество
II Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологии и сельское хозяйство в XXI веке»
сорных растений в среднем составило 476 шт/м2. Засорённости оценена как средняя. Вегетативная масса сорных растений была высокой (133,3 г/м2 в абсолютно сухом весе). Эффективность гербицидной обработки против однодольных сорняков составила 100 %. Ключевые слова: гербицид, фасоль, вегетационный период, продуктивность, сорные растения.
HERBICIDES EFFECTIVENESS AGAINST WEEDS IN BEANS (PHASEOLUS VULGARIS) CROPS ON SOD-PODZOL SOILS
I.Yu. Podkovyrov, A.P. Smetannikov* All-Russian Reseach Institute of Phytopathology, Moscow Region, Russia Email: [email protected]
Reliable protection of the beans Phaseolus vulgaris crops from weeds is essential in intensive culturing. The objective of our study was to substantiate using herbicides for increasing beans yield in Moscow Region. Experimental plots with beans were contaminated with monocotyledonous and dicotyledonous weeds, the predominant ones being Elytrigia repens, Convolvulus arvensis, Oxybasis glauca, and Amaranthus retroflexus. Their growth was most intense in the second half of the vegetation period. The mean density of weeds was 476 plants/m2. The contamination was judged as medium. The vegetative mass of weeds was high: 133,3 g/m2 by dry weight. The effectiveness of herbicide treatment against monocotyledonous weeds was 100%. Keywords: herbicide, beans, vegetation period, crop yield, weeds
Фасоль является уникальной зернобобовой культурой, продукция из которой востребована во многих отраслях промышленности. Актуально изучение продуктивности современных сортов и их реакций на различные гербициды. Зернобобовые культуры реагируют по-разному на факторы внешней среды и приёмы возделывания. [1]. В связи с этим мы в течение 2022 г проводили исследования реакции фасоли на обработку гербицидом в Московской области.
Объекты и методы исследований
Полевые исследования проводили в мелкоделяночных опытах на территории ФГБНУ ВНИИФ. Посев фасоли и уход проводили вручную. Использовали широкорядный способ с нормой высева 0,3 млн. шт./га. Площадь учетной делянки составляла 26 м2, повторность 3-х кратная [2]. Определяли распространенность (или частота встречаемости) сорных растений в посевах на учетных делянках [1, 9] с использованием визуального осмотра и определителей [10].
Результаты и обсуждение
Количество однодольных и двудольных сорных растений в среднем составило 476 шт/м2. Степень засорённости оценена как выше средней. Вегетативная масса сорных растений была высокой - 2,21 в абсолютно сухом весе (табл. 1).
Табл. 1.
Влияние гербицида (Квизалофоп-П-тефурил) на общую засорённость посевов фасоли (Московская область, 2022 г.)
Условия на делянке Число сорных растений на делянке, шт. / эффективность (%) Сырой вес, кг Воздушно сухой вес, кг Доминирующие виды
общее однодольные двудольные
Повторность 1
Контроль 603±12 264±4 339±6 11,85±0,23 2,75±0,05 Elytrigia repens, Convolvulus arvensis
Обработка в посевы 186±4 / 70 / 100 186±4 / 70 2,89±0,06 0,36±0,01 Oxybasis glauca
Обработка без посева 412±8 / 32 / 100 412±8 / 32 6,82±0,13 1,05±0,02 Amaranthus retroflexus
Повторность 2
Контроль 531±10 196±3 335±6 8,95±0,18 1,45±0,03 Elytrigia repens, Convolvulus arvensis
Обработка в посевы 196±4/ 63 / 100 196±4 / 63 3,33±0,06 0,69±0,04 Oxybasis glauca
Обработка без посева 385±71 / 27,5 / 100 385±7/ 27,5 4,76±0,09 0,98±0,02 Amaranthus retroflexus
Повторность 3
Контроль 569±15 208±4 361±4 9,43±0,19 1,68±0,03 Elytrigia repens, Convolvulus arvensis
Обработка в посевы 202±4 / 64 / 100 202±4 / 64 3,54±0,08 0,72±0,01 Oxybasis glauca
Обработка без посева 392±79 / 31 / 100 392±7 / 31 5,3±0,1 1,08±0,02 Amaranthus retroflexus
После применения гербицида, содержащего отмечена гибель однодольных сорных растений. Общая засорённость посадок однолетними растениями отсутствовала, так как гербицид полностью уничтожил сорняки. Установлено, что гербицид отличается слабой фитотоксичностью к двудольной растительности. Квизалофоп-П-тефурил имеет длительный защитный период в отношении многолетних сорных растений. Фитотоксичность на растения фасоли в полевом опыте не проявлялось. Квизалофоп-П-тефурил можно рекомендовать для борьбы с сорной растительностью на полях, предназначенных для выращивания фасоли в первой почвенно-климатической зоне.
Литература
1. Маракаева ТВ, Горбачева ТВ, Савельев ИС, Брестель ГА. Урожайность и качество зерна фасоли в зависимости от применения гербицидов в условиях южной лесостепи Омской области. В кн.: Инновации в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур Материалы Всероссийской научно-практической конференции. 2017. С. 200-4.
2. Савельев ИС, Горбачева ТВ, Маракаева ТВ, Брестель ГА, Данько ТВ. Формирование агрофитоценоза фасоли зерновой, при применении гербицидов в условиях южной лесостепи Омской области. В кн.: Состояние и перспективы развития садоводства в Сибири - материалы II Национальной научно-практической конференции, посвященной 85-летию плодового сада Омского ГАУ имени профессора А.Д. Кизюрина. 2016. С. 99-101
3. Маракаева ТВ. Результаты изучения сортообразцов коллекции фасоли овощной для селекционных целей в Омском ГАУ. В кн. Инновационные тенденции развития российской науки материалы X Международной научно-практической конференция молодых ученых, посвященной Году экологии и 65-летию Красноярского ГАУ. 2017. С. 54-7.
4. Куркина ЮН. Киеу НТЗ. К вопросу устойчивости овощной фасоли Phaseolus vulgaris L к засухе и болезням. В кн.: Агропромышленные технологии центральной России. 2021. С. 31-8
5. Мамиев ДМ, Тедеева АА, Абаев АА, Хохоева НТ, Бацазова ТМ. Эффективность гербицидов при возделывании фасоли/. В кн. Состояние и перспективы развития агропромышленного комплекса юга России. 2020. С. 255-9
368
Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера» 2022, т. 14, № 4
О.Б. Поливанова, С.К. Темирбекова, К.Н. Тюрин, Е.А. Калашникова, Ю.В. Афанасьева, А.Д. Кабашов, А.С. Колупаева, И.И. Сардарова
6. Козлова ИВ, Пищулин ГВ. влияние различных схем посева зерновой фасоли сорта южанка на урожайность и ее структуру. Рисоводство. 2020:74-80
7. Хугаев АБ, Хугаева ЛМ. Влияние сроков внесения гербицидов на засоренность и продуктивность фасоли в лесостепной зоне РСО-Алания. В кн.: Достижения науки - сельскому хозяйству. 2017. С. 62-4.
8. Мамедова ША. Влияние удобрений на химический состав овощной фасоли. Бюллетень науки и практики. 2020:188-96.
9. Маракаева ТВ, Горбачева ТВ, Эйрих КО, Атантаева АА. Применение гербицидов на фасоли зерновой в условиях южной лесостепи Омской области. В кн.: Роль аграрной науки в устойчивом развитии сельских территорий. 2017. С. 82-84
10. Брестель ГА, Атантаева АА. влияние гербицидов на урожайность и качество зерна фасоли// сборник материалов 23 научно-технической студенческой конференции. 2019. С 7-10.
-«»-
УДК:632.939
ВЛИЯНИЕ ИСКУССТВЕННОГО ЗАРАЖЕНИЯ ФУЗАРИОЗОМ В СОЧЕТАНИИ С ОБРАБОТКОЙ РЕГУЛЯТОРАМИ РОСТА РАСТЕНИЙ
НА АНТИОКСИДАНТНУЮ СИСТЕМУ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ОВСА
О.Б. Поливанова1, С.К. Темирбекова2*, К.Н. Тюрин1, Е.А. Калашникова1, Ю.В. Афанасьева3, А.Д. Кабашов4, А.С. Колупаева4, И.И. Сардарова2
'РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Москва, Россия; 2ФГБНУВсероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии, Московская область, Россия; 3ФГБНУ Федеральный научный селекционно-технологический центр садоводства и питомниководства, Москва, Россия;
4ФГБНУ Федеральный исследовательский центр «Немчиновка», Московская область, Россия
*Эл. почта: [email protected] Статья поступила в редакцию 24.10.2022; принята к печати 02.12.2022
Регуляторы ро ста растений могут стимулировать антиоксидантную защиту при стрессах, в том числе при воздействии патогенов. На рынке появляется множество регуляторов роста природного происхождения, но научные данные об их эффективности отсутствуют. В этой работе рассмотрено влияние распространенных в России препаратов Крезацин и Циркон на антиоксидантную систему проростков овса, полученных от растений после искусственного заражения Fusarium с^morum. У растений после обработки Крезацином увеличились уровни неферментативных антиоксидантов, таких как фенольные соединения и флавоноиды, а также пролина и низкомолекулярных сахаридов. При обработке препаратом Циркон наблюдалось уменьшение уровней пролина, сахаров и суммарной антиоксидантной активности, а по содержанию фенолов и флавоноидов существенных различий не было. Обработка Крезацином приводила к снижению активности пероксидазы, а активности каталазы и аскорбатпероксидазы не отличалась от контроля. Таким образом, Крезацин влияет преимущественно на неферментативные системы антиокисдантной защиты, в целом увеличивает продуктивность растений овса и более эффективен по сравнению с препаратом Циркон, который заметной эффективности не продемонстрировал. Ключевые слова: oвес, регуляторы роста, антиоксидантная система, Fusarium eulmorum.
THE EFFECTS OF ARTIFICIAL INFECTING WITH FUZARIUM SPP. COMBINED WITH TREATMENT WITH PLANT GROWTH ENHANCERS
ON THE ANTIOXIDANT DEFENSES AND PRODUCTIVITY OF OAT
O.B. Polivanova1, S.K. Temirbekova2*, K.N. Tiurin1, Ye.A. Kalashnikova1, Yu.V. Afansyeva3, A.D. Kabashov4, A.S. Kolupayeva4, I.I. Sardarova2
K.A. Timiriazev Moscow Agricultural Academy, Moscow, Russia; 2All-Russian Research Institute of Phytopathology, Moscow Region, Russia; 3Federal Research Center of Breeding Technologies, Gardening, and Nursery Management, Moscow, Russia; 4Nemchinovka Federal Research Center, Moscow Region, Russia Email: [email protected]
Plant growth enhancers may stimulate antioxidant defenses upon stresses including infections. Numerous growth enhancers of natural origins are commercially available; however scientific evidence of their effectiveness is lacking. We examined the effects of the preparation Krezacin and Zirkon, which are widely used in Russia, on the antioxidant system of oat seedlings obtained from oat plants after artificial infecting them with Fusarium с^morum. Krezacin-treated plants had increased levels of nonenzymatic antioxidants, such as phenols and flavonoids, and of proline and low molecular saccharides. Zirkon, on the contrary, decreased the levels of proline, saccharides and total antioxidant activity, there being no differences from the effects of Krezacin as to phenols and flavonoids levels. Tretment with Krezicin reduced peroxidase activity, the activities of catalase and ascorbate peroxidase being not significantly different from the control values. Thus, Kreazicin influenced predominantly the nonenzymatic antioxidant defences and, on the whole, enhances oat productivity and is more effective than Zirkon, which was not noticeably active.
Keywords: oat, plant growth enhancers, antioxidant system, Fusarium aulmorum.
1. Введение
Генерация активных форм кислорода (АФК) является обычным явлением, связанным с нормальным клеточным метаболизмом растений. К АФК относят как молекулы, не являющиеся к свободным радикалам, такие как пероксид водорода (H2O2) и синглетный кислород (O2), так и свободные радикалы - супероксид-анион и гидроксильный радикал [1]. АФК также выполняют сигнальные функции в организме растений. Однако химические особенности делают АФК потенциально вредными для клеточных компонентов. Избыточное образование АФК может привести к инактивации белков, разрушению мембран и повреждению ДНК. Растения, как и другие аэробные организмы, используют эффективные механизмы удаления АФК, которые включают ферментные и неферментативные химические антиоксидантные системы. Ферменты, такие как супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза играют важную роль в поддержании окислительно-восстановительного баланса и защитной реакции у растений, подвергающихся абиотическим и биотическим стрессам [2-5]. Основные неферментативные растительные антиоксиданты - аскорбиновая кислота, токоферол, каротиноиды и многообразные фенольные соединения [48].
Индукция систем защиты от АФК может быть вызвана гиперпродукцией производных АФК, что обычно происходит при различных биотических и абиотических стрессах. Производство АФК является частью реакции растений на атаку патогенов. Роль АФК при проникновении патогена в клетку связана с тем, что они могут непосредственно укреплять клетку хозяина за счет поперечного связывания гликопротеинов в мембране [6]. АФК являются важными сигналами, опосредующими активацию защитных генов [49].
В ответ на атаку патогенов и избыточное производство АФК наблюдается увеличение биосинтеза фенольных соединений и других неферментативных антиоксидантов в организме растения [7, 9]. Синтез специфических фенольных соединений может быть вызван контактом возбудителя с хозяином. Например, когда Fusarium поражает корни ячменя, происходит секреция синтезированной de novo коричной кислоты [10]. Антиоксидантные фенолы, присутствующие в зернах злаков, модулируют выработку микотоксинов F. graminearum; некоторые соединения увеличивают выработку токсинов, а некоторые снижают ее, что свидетельствует о структурно-зависимых сигналах [11]. Таким образом, фенольные
