CC BY
20AGRICULTURAL SCIENCES
МОНИТОРИНГ ЗАРАЖЕННОСТИ ЗЕРНА ФУЗАРИОЗОМ И ВИДОВОЙ СОСТАВ ГРИБОВ РОДА FUSARIUM НА СОРТАХ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Бучнева Г.Н.
Среднерусский филиал ФГБНУ «ФНЦ им. И.В. Мичурина», Старший научный сотрудник, кандидат биологических наук Россия, Тамбовская область, п. Новая жизнь
MONITORING OF GRAIN CONTAMINATION WITH FUSARIUM AND SPECIES COMPOSITION FUNGI OF GENDER FUSARIUM ON SPRING WHEAT VARIETIES
Buchneva G.
Middle Russian branch FSSI "I. V. Michurin FSC", Senior researcher, candidate of biology Russia, Tambov region, v. Novaya zhizn
Аннотация
Представлены результаты определения зараженности фузариозом зерна яровой пшеницы и частоты встречаемости грибов рода Fusarium. Исследования проводились в 2015 - 2018 гг., на пяти сортах пшеницы: Ник, Латана, Гранни, Виза Виза и Курьер. Наибольший (44,8 %) уровень зараженности зерна фузариозом отмечен на сорте Ник. Менее пораженными (7,3 - 9,3 %) этим заболеванием были семена сортов Курьер, Латана и Гранни. Выявлены доминирующие виды грибов - Fusarium sporotrichioides и F. equiseti. Частота их встречаемости составила 23,9 - 37,8 %. Встречаемость на зерне пшеницы видов Fusarium aven-aceum, F. poae, F. acuminatum и F. oxysporum была ниже и варьировала от 1,3 до 11,1 %.
Abstract
The results of determining the fusarium infestation of spring wheat grains and the frequency of occurrence fungi of the genus Fusarium are presented. The research was conducted in 2015-2018, on five wheat varieties: Nick, Latana, Granni, Visa Visa and Kurier. The highest (44,8 %) level of contamination of grain with fusarium was observed in the Nik variety. Less affected (7,3 - 9,3 %) by this disease were seeds of varieties Kurier, Latana and Granni. The dominant species of fungi were identified - Fusarium sporotrichioides and F. equiseti. The frequency of their occurrence was 23,9 - 37,8 %. The occurrence of Fusarium avenaceum, F. poae, F. acuminatum, and F. oxysporum species on wheat grain was lower and varied from 1,3 to 11,1 %.
Ключевые слова: грибы рода Fusarium, видовой состав, зараженность, зерно, сорта, пшеница.
Keywords: fungi of the genus Fusarium, species composition, infestation, grain, varieties, wheat.
Фузариоз зерна является уникальным заболеванием, очень трудным для изучения. При поражении растений участвует целый комплекс разных видов грибов рода Fusarium. Они, в свою очередь, в процессе жизнедеятельности выделяют фузарио-токсины, в результате чего зерно становится непригодным для использования в пищу и на корм скоту. Виды фузариевых грибов различаются по спорули-рованию и в зависимости от патогена, симптомы могут быть или хорошо заметны, или отсутствовать. Так, например, Fusarium graminearum, F. cul-morum и F. heterosporum образуют окрашенную массу макроконидий, как на питательной среде, так и в естественных условиях - на растениях. Поэтому в районах массового распространения этих видов (южные регионы страны и Дальний Восток) на посевах пшеницы фузариоз проявляется отчетливо -заметно спороношение на колосковых чешуйках, на колосе часто образуется розоватый налет мицелия гриба. То есть, заболевание протекает в явной форме. Однако часто фузариоз протекает без видимых признаков - при заражении растений грибами таких видов как: Fusarium poae, F. sporotrichioides и F. tricinctum. Но при микологическом анализе со-
бранного зерна выявляется его высокая зараженность этими патогенами. Данное явление связано с тем, что вышеназванные виды не образуют макроконидий и на колосках вместо ярко окрашенного налета развиваются нетипичные симптомы заболевания - штриховатость, потемнение, глазковая пятнистость. Такое явление (скрытый фузариоз), часто наблюдается в средней полосе России, в частности, в Тамбовской области. По нашим предварительным данным, лидирующее положение занимают именно эти виды [1]. Но в связи с ввозом новых сортов пшеницы с южных регионов, а также сортов иностранного происхождения, происходит изменение видового состава патогенного комплекса фузариев. По этой причине цель наших исследований состояла в оценке зараженности фузариозом зерна различных сортов яровой пшеницы и изучении видового состава грибов рода Fusarium на посевах этой культуры в Тамбовской области.
Объектом исследований служил семенной материал сортов яровой пшеницы урожая 2015 - 2018 годов, выращенный в коллекционном питомнике Среднерусского филиала ФГБНУ «ФНЦ имени Н.В. Мичурина». Выделение грибов рода Fusarium
в чистую культуру, их идентификацию, уровень зараженности и частоту встречаемости проводили по общепринятым методикам [2,3,4].
На протяжении четырёх лет (2015 - 2018 гг.) проводился мониторинг зараженности фузариозом зерна пяти сортов яровой пшеницы: Ник, Латана, Гранни, Виза Виза и Курьер. При проведении микологического анализа наблюдалось значительное варьирование поражения семян данным заболеванием (таблица 1). По этому показателю изучаемые
сорта можно условно разделить на три группы. Так, к первой, с максимальным (44,8 %) средним уровнем зараженности семян следует отнести сорт Ник. Во вторую группу - сорт Виза Виза (зараженность 17,0 %), к третьей - сорта Латана, Гранни и Курьер (7,3 - 9,3 %). В целом, сорта третьей группы оказались более устойчивы к возбудителям фузариоза зерна.
Таблица 1
Зараженность семян сортов яровой пшеницы фузариозом_
Сорт Зараженность семян фузариозом, %
2015 г. 2016 г. 2017 г. 2018 г. среднее
Ник 71 34 69 5 44,8
Латана 8 22 2 3 8,8
Гранни 9 24 3 1 9,3
Виза Виза 25 42 0 1 17,0
Курьер 0 15 2 12 7,3
Изучение видового состава фузариев на семенах пшеницы показало, что к наиболее распространенным видам относятся: Fusarium sporotrichioides, F. equiseti, F. avenaceum, F. poae, F. acuminatum и F. oxysporum (таблица 2). Лидирующее положение занимал вид Fusarium sporotrichioides. Частота его встречаемости составила в среднем 37,8 %. Наиболее часто (44,5 -69,6 %) он выделялся из семян сортов Ник и Латана. Вторым по встречаемости был вид Fusarium equiseti (среднее значение - 23,9 %). К наиболее поражаемым этим видом гриба относились сорта Латана и Курьер (29,0 - 31,2 %). Следует отметить, что частота встречаемости видов Fusarium sporotrichioides и F. equiseti на семенах остальных сортов пшеницы тоже была достаточно
Видовой состав и частота встречаемости грибов рода
за 2015 -
высокой и варьировала от 16,8 до 30,6 %. Виды грибов Fusarium avenaceum и F. poae занимали промежуточное положение. На зерне изучаемых сортов яровой пшеницы их встречаемость составила в среднем 10,3 - 11,1 %. Первый из вышеуказанных видов (Fusarium avenaceum) более других выделялся в чистую культуру с зерна сорта Гранни (34,3 %), второй (Fusarium poae) - с сорта Виза Виза (26,8 %). В группу менее распространенных входили виды Fusarium acuminatum и F. oxysporum (1,3 - 1,8 %). Существенной разницы в контаминации зерна изучаемых сортов пшеницы этими видами фуза-риев не выявлено. Доля других видов грибов рода Fusarium на семенах яровой пшеницы варьировала (в зависимости от сорта) от нуля до 27,0 % и составила в среднем 13,7 %.
Таблица 2
i Fusarium на зерне сортов яровой пшеницы (среднее
2018 гг.)_
Частота встречаемости видов грибов рода Fusarium, %
Сорт F. sporotrichioides F. equiseti F. avenaceum F. poae F. acuminatum F. oxysporum другие виды
Ник 69,6 16,8 2,2 7,1 1,4 0,4 2,5
Латана 44,5 29,0 2,3 8,3 1,1 0,3 14,5
Гранни 30,6 23,2 34,3 5,6 4,2 2,1 0,0
Виза Виза 24,5 19,1 0,0 26,8 0,6 2,0 27,0
Курьер 20,0 31,2 16,8 3,8 1,8 1,8 24,6
Среднее 37,8 23,9 11,1 10,3 1,8 1,3 13,7
Таким образом можно констатировать, что зараженность фузариозом зерна яровой пшеницы зависит от особенностей сорта-хозяина. Из изучаемых образцов наиболее восприимчивым к фузари-озной инфекции оказался сорт Ник. Зараженность зерна данного сорта была очень высокой и достигала 71 %. Менее других поражались фузариозом
сорта Латана, Гранни и Курьер (7,3 - 9,3 %). Доминирующее положение в патогенном комплексе грибов рода Fusarium занимали виды F. sporotrichioides и F. equiseti. Частота их встречаемости на изучаемых сортах яровой пшеницы составила 37,8 и 23,9 %, соответственно. Результаты исследований могут
быть использованы в производстве, при выборе менее поражаемых фузариозной инфекцией сортов пшеницы.
Список литературы
1. Бучнева Г.Н. Грибы рода Fusarium на пшенице в Центрально-Черноземном регионе России // Вестник защиты растений, 2004. № 3. С. 46 - 50.
2. Наумова Н.А. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. - Л.: Колос, 1970. 208 с.
3. Шипилова Н.П. Систематика и диагностика грибов рода Fusarium на зерновых культурах / Н.П. Шипилова, В.Г. Иващенко. Санкт-Петербург, 2008. 84 с.
4. Gerlach W. The genus Fusarium - a pictorial Atlas / W. Gerlach, H. Nirenberg. Mitt. Biol. Bun-desanst. Land- u. Forstwirsch. Berlin-Dachlem 209, 1982. 406 p.
ВЫСОКАЯ ИНФЕКЦИОННАЯ НАГРУЗКА - ФАКТОР ОТБОРА НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ФУНГИЦИДОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАЗВИТИЯ ВОЗБУДИТЕЛЯ ТВЁРДОЙ ГОЛОВНИ
ПШЕНИЦЫ
Дубровская Н.Н.
Среднерусский филиал ФГБНУ «ФНЦ им. И.В. Мичурина», научный сотрудник
Россия, Тамбовская область, п. Новая жизнь
HIGH INFECTIOUS LOAD - A FACTOR IN THE SELECTION OF THE MOST EFFECTIVE FUNGICIDES FOR CONTROLLING THE DEVELOPMENT OF THE CAUSATIVE AGENT OF
WHEAT SMUT
Dubrovskaya N.
Middle Russian branch FSSI "I. V. Michurin FSC", researcher Russia, Tambov region, v. Novaya zhizn
Аннотация
Изучено влияние фунгицидов Систива, Максим и Фундазол на развитие возбудителя твёрдой головни озимой пшеницы (Tilletia caries Tul.). Опыты проводились на искусственном инфекционном фоне. Наиболее высокая (99,2 %) эффективность отмечена у препарата Систива. У фунгицидов Максим и Фундазол этот показатель был ниже и составил 90,4 - 96,0 %. Применение в экспериментах высокой инфекционной нагрузки (2 грамма спор на 100 грамм семян) позволило дифференцировать испытываемые средства по их биологической эффективности в отношении возбудителя твёрдой головни пшеницы.
Abstract
The influence of the fungicides Sistiva, Maxim and Fundazol on the development of the causative agent of winter wheat smut (Tilletia caries Tul.) was studied. The experiments were conducted on an artificial infectious background. The highest (99,2 %) effectiveness was observed in the preparate Sistiva. In the fungicides Maxim and Fundazol, this indicator was lower and amounted to 90,4-96,0 %. The use of a high infectious load in experiments (2 grams of spores per 100 grams of seeds) made it possible to differentiate the tested agents by their biological effectiveness against the causative agent of wheat smut.
Ключевые слова: фунгициды, головня (Tilletia caries Tul.), пшеница, искусственный инфекционный фон, биологическая эффективность.
Keywords: fungicides, smut (Tilletia caries Tul.), wheat, artificial infectious background, biological effectiveness.
Возбудитель твёрдой головни - Tilletia caries (DC). Tul. (син. Tilletia tritici Wint) имеет достаточное широкое распространение на посевах пшеницы. Цикл развития патогена состоит в следующем: телиоспоры, находящиеся на поверхности зерновки, прорастают одновременно с проростком и заражают его. Мицелий гриба распространяется по тканям растения и проникает в формирующийся колос. В результате к концу вегетации вместо зерна в колосе образуются головнёвые мешочки с те-лиоспорами. Заболевание возможно обнаружить в начале молочной спелости зерна. Если нажать на зараженный колос, то из него выделяется сероватая жидкость, имеющая запах селёдочного рассола. При наступлении полной спелости зерна, у поражённых и здоровых колосьев разница в окраске
практически исчезает. Как отмечалось выше, в зараженном колосе вместо зерна формируется черные плотные овальные головневые мешочки, наполненные массой мелких телиоспор. Они легко разрушаются, масса их значительно меньше, чем у здорового зерна. Во время уборке урожая мешочки повреждаются и телиоспоры рассыпаются, заражая здоровое зерно. Также головневая инфекция может передаваться через инвентарь, уборочную технику, складские помещения. Растения, пораженные данным патогеном, имеют низкую продуктивность. Качество зерновой продукции резко снижается из-за контаминации семян спорами головни. Последние содержат алкалоид триметиламин, токсичный для человека и теплокровных животных. При высоком уровне заражения партий зерна они выбраковываются и не используются для приготовления
