CC BY
135
КАРАНТИН
УДК: 632.3/633.491
Распространение в России черной ножки картофеля, вызываемой бактериями р. ВЬеквуа
A.Н. ИГНАТОВ, А.Н. КАРЛОВ, Ф.С. ДЖАЛИЛОВ,
B.Е. КАРАНДАШОВ,
М.С. КНЯЗЬКИНА, К.П. КОРНЕВ, Э.Ш. ПЕХТЕРЕВА e-mail:an.iqnatov@qmail.com
Черная ножка - одна из наиболее вредоносных бактериальных болезней картофеля, встречается повсеместно и проявляется в виде некроза прикорневой части стеблей растений и мягкой гнили посадочных или хранящихся клубней. Это заболевание вызывают три близкородственных вида пек-толитических бактерий из семейства Ег^егоЬайепасеае: Pecto-bacterium carotovorum виЬвр. carotovorum (син. Erwinia caroto-vora виЬвр. carotovora); P. atro-septicum (син. E. carotovora виЬвр. atroseptica); Dickeya врр. (син. E. chrysanthemi или P. chrysanthemi). Первые два вида широко встречаются как патогены картофеля на территориях бывшего СССР.
Бактерии р. Dickeya впервые были описаны в начале 1950-х годов под названием Erwinia chrysanthemi как возбудители болезни хризантемы, а в 1980-х годах было установлено, что они также вызывают заболевания других культур, включая картофель. Начиная с 2004 г., штаммы Dickeya ер. стали вызывать значительные экономические потери при выращивании картофеля в странах Западной Европы. К наиболее вредоносным патогенам картофеля относят D. dadanthii и D. zeae, которые поражают культуру в жарком климате, и более адаптированные к уме-
Клубень картофеля, пораженный черной ножкой
ренному климату виды D. dian-thicola и D. solani, широко распространенные в Европе. Европейская и Средиземноморская организация по карантину и защите растений включила фитопатогенные бактерии р. Dickeya в список А2 карантинных организмов.
В последнее время интерес к этой бактерии значительно возрос, так как наблюдается ее быстрое распространение, усиление вредоносности и увеличение потерь урожая картофеля. В настоя-
щее время р. Dickeya насчитывает 7 видов. Они поражают широкий круг растений-хозяев в различных климатических условиях. В таблице 1 приведены виды бактерий Dickeya и поражаемые ими растения-хозяева.
Для проявления симптомов бактериоза на картофеле необходим более низкий уровень инфекции Dickeya врр., чем для P. atro-septicum - всего 10 бактериальных клеток, поэтому меры химической и биологической борьбы должны быть намного эффективнее, чем при поражении растений другими возбудителями черной ножки.
Принципиальными отличиями бактерий р. Dickeya от обычных возбудителей черной ножки картофеля являются максимальная агрессивность при повышенной температуре, способность переноситься с растения на растение сосущими и листогрызущими насекомыми, быстро распространяться по сосудистой системе растения и сохраняться в латентном состоянии в период хранения семян при низкой температуре. Симптомы, вызываемые D. solani, очень похожи на кольцевую (возб. Clavibacter michiganensis вЬвр. sepedonicus) или бурую гниль картофеля (возб. Ralstonia solana-cearum) [5].
В 2001-2004 гг. сотрудниками ВНИИ фитопатологии при поддержке проекта Международного на-
Таблица 1
Экономически важные растения-хозяева возбудителей бактерий рода Dickeya
Вид Биовариант Егаша chгysanthemi Растение-хозяин
Бккеуа (ЛапШЫа 1, 7, 9 Картофель, томат, гвоздика китайская, ирис
Б. dieffenbachiae 2 Томат
Б. (ЬнЬпиИ 3 Картофель, батат, ананас, банан, кукуруза, пеларгония,
гвоздика
Б. N(>1:1111 3 Картофель, томат
Б. рипи^шси 4 Банан
Б. chrysanthemi 5 Томат, подсолнечник, картофель, морковь, хризантема
Б. геае 8 Кукуруза, пшеница, картофель, ананас, банан, табак,
рис, капуста, хризантема, гвоздика
Таблица 2
Частота встречаемости D. ШапШгсо1а и D. solani в образцах картофеля (обобщенные данные за 2001-2013 гг.)
Год Область (край) Число образцов Метод диагностики Средняя частота встречаемости Dickeya sp. (% образцов)
2001-2004 Московская, Тульская, Калужская, Брянская, Самарская, Воронежская, Липецкая, Псковская, Новгородская, Калининградская, Свердловская, Магаданская область 487 Биохимические, последовательности генов 16S рРНК, гесА 0*
2009-2011 Московская, Тульская, Калужская, Брянская, Ленинградская, Воронежская, Липецкая, Псковская, Калининградская, Нижегородская 430 ПЦР с праймерами АБЕ1/2 (ген реШ), последовательности генов fcgA, (1паХ, gapA, ¡с(1А, тМ, тйБ, pgi и реШ 3,6
2013 Московская, Тульская, Калужская, Брянская, Самарская, Тверская, Тамбовская, Воронежская, Курская, Орловская 386 ПЦР в реальном времени с праймерами АБЕ1/2 (ген реШ) 28,6
* Изоляты рода Бккеуа были выделены из растений кукурузы и хризантемы из Краснодарского края.
учно-технического центра (МНТЦ) 1771п был проведен анализ бактерий, вызывающих черную ножку и мягкую гниль картофеля и других растений в 12 областях европейской части РФ, Урала и Сибири (табл. 2). Было проанализировано около 500 образцов и выделено более ста изолятов пектолитичес-ких фитопатогенных бактерий. Проведен молекулярно-генети-ческий анализ этих бактерий с помощью DIR-PCR и определения последовательностей генов 16S pPHKи recA. Главной причиной заболеваний картофеля были Pecto-bacterium carotovorum и P. atrosep-ticum, но также выделялся и ряд бактерий р. Serratia [4, 6]. Единственным источником бактерий рода Dickeya в этом исследовании были растения кукурузы и хризантемы из Краснодарского края.
В 2008-2010 гг. обследование повторили в 10 областях европейской части РФ, собрав около 430 образцов пораженных клубней и растений картофеля. В 2009 г. при анализе растений из Липецкой области впервые были обнаружены бактерии рода Dickeya, поражающие картофель. С помощью ряда микробиологических и моле-кулярно-генетических тестов была установлена принадлежность выделенных штаммов к виду D. dian-thicola. К 2010 г. заболевание, вызываемое D. dianthicola и D. solani,
было обнаружено в Липецкой, Воронежской, Московской и Нижегородской областях из 10 обследованных [1, 2, 3].
В 2012 г. активно обсуждалось включение видов рода Dickeya в Список особо опасных патогенов растений, ограниченно распространенных в РФ, и запрет на продажу семян картофеля, зараженных D. dianthicola и D. solani. Ряд специалистов, включая авторов этой статьи, предлагали провести предварительный мониторинг зараженности полей в семеноводческих хозяйствах и отработать методы диагностики этих новых патогенов. К сожалению, из-за ряда причин не было предпринято конкретных действий в данном направлении.
Обследование полей и партий семян картофеля в 2013 г. в Московской, Тульской, Калужской, Брянской, Самарской и ряде других областей (всего изучено 386 образцов) показало распространение бактерий р. Dickeya в поле и на собранных клубнях в качестве доминирующего возбудителя черной ножки картофеля (частота встречаемости зараженных образцов от 4 до 36 % по сравнению с 2-15 % для P. carotovorum). Можно предположить, что значительная часть семенного картофеля урожая 2012 г. уже была заражена бактериями р. Dickeya.
Из этого следует, что необходимо срочно принять меры по недопущению использования клубней картофеля, зараженных бактериями р. Dickeya для посадки. В противном случае существует большой риск ранней гибели растений картофеля и высоких экономических потерь.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов МНТЦ № 1771п, 3431 и ООО «БАСФ».
ЛИТЕРАТУРА
1. Карлов А.Н., Игнатов А.Н., Карлов Г.И., Пехтерева Э.Ш., Матвеева Е.В., Шаад Н.В., Варицев Ю.А., Джалилов Ф.С. Фесенко И.А. Диагностика бактериального патогена картофеля Dickeya dianthicola // Известия ТСХА, 2011, № 3, с. 38-48.
2. Карлов А.Н., Зотов В.С., Пехтерева Э.Ш., Матвеева Е.В., Джалилов Ф.С., Фесенко И.А., Карлов Г.И., Игнатов А.Н. Dickeya dianthicola - новый для России бактериальный патоген картофеля // Известия ТСХА, 2010, вып. 3, с. 134-141.
3. KornevK., IgnatovA., KarlovA., Karlov G., Dzalilov F., Pekhtereva E., Luster D. Dickeya spp. - emerging pathogen of potato in Russia. / American Phytopathology Soc. Meeting 2012. 4-8/08/2012, Providence, RI, USA, 394 p.
4. Matveeva E.V., IgnatovA.N., Tsygan-kova S.V., Pekhtereva E.Sh., Fokina V.G. and Schaad N.W. Phenotypic and genetic diversity of Russian population of blackleg and soft-rot Erwinia // Programme & Abstracts 57th International symposium on crop protection, May 10, 2005, Gent Belgium, 160 p.
УДК 635:632.7:632
Картофельная моль -новый вредитель пасленовых в Узбекистане
5. Toth I.K., Van Der Wolf J.M., Saddler G., Lojkowska E., Helias V., Pirhonen M., Tsror Lahkim L., Elphinstone J.G. Dickeya species: An emerging problem for potato production in Europe // Plant Pathology, v. 60, № 3, p. 385.
6. TsygankovaS.V., MatveevaE.V., Pekh-tereva E.Sh., IgnatovA.N. andSchaadN.W. Genetic diversity among strains of pectolytic Erwinia in potato in Russia. Meeting of American Phytopathological Society, Potomac Division, Ocean City, MD, March 16th-18th, 2005, pp. 25-26.
Аннотация. Обследования в ряде областей РФ в 2009 г. впервые выявили новые для России патогены картофеля -бактерии рода Dickeya. В 2013 r. показан 8-кратный рост встречаемости этих патогенов по сравнению с 2009-2011 гг., и повсеместное распространение Dickeya dianthicola и Dickeyasolaniв поле и на собранных клубнях в качестве доминирующего возбудителя черной ножки картофеля. Можно предположить, что значительная часть семенного картофеля урожая 2012 г. уже была заражена бактериями рода Dickeya. Использование зараженных клубней для посадки может привести к огромным экономическим потерям.
Ключевые слова. Бактериозы, диагностика, прогноз, семенная инфекция, картофель.
Abstract. Surveys of several regions of Russian Federation at 2009 showed presence of new potato pathogens -bacteria of genus Dickeya. At 2013 we found 8-folds higher frequency of Dickeya dianthicola and Dickeya solani found in field and at harvested tubers in many regions as the main causing agent of potato black leg. We can speculate that large part of potato seeds collected at 2012 were already infected by Dickeya. Planning such seeds at 2014 season can cause huge yield losses.
Keywords. Bacterial plant diseases, diagnostics, forecast, seed infection, potato.
Центр «Биоинженерия» РАН, Всероссийский НИИ фитопатологии, Российский университет Дружбы народов, «БАСФ-Россия», Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, Диагностический центр «Фитоинженерия», ФГБУ «ВНИИКР»
Д.А. ОБИДЖАНОВ,
докторант
Ш.Т. ХОДЖАЕВ,
заведующий лабораторией
агротоксикологии
Узбекского НИИ защиты растений
e-mail: d.obidjanov@mail.ru
Несмотря на не очень благоприятные климатические условия Узбекистана для возделывания картофеля (высокие летние температуры и сухость воздуха), он все же пользуется популярностью у местных растениеводов. Картофель высаживают дважды в год -весной и летом. Удается получать с каждого гектара по 149-180 ц клубней летнего сбора и 190240 ц - осеннего.
В разных почвенно-климатичес-кихусловиях республики картофелю вредят различные фитофаги: из почвообитающих - проволочники и совки, листья чаще других повреждают ржавчинный клещ и бе-локрылки, колорадский жук. В 2009 г. на территории северных районов республики были обнаружены очаги картофельной моли (Phthorimaea operculella Zell.), которая сравнительно быстро распространилась, и в настоящее время ее очаги зарегистрированы более чем на половине территории республики.
В 2010-2013 гг. сотрудниками нашего института проводилось изучение биологии, распространения картофельной моли на посадках картофеля в северных районах Хорезмской области, разрабатывались меры борьбы. При исследованиях руководствовались общепринятыми методиками [7]. Наши наблюдения показали, что
бабочки откладывают яйца на нижние листья растений картофеля и на почву около стеблей небольшими кучками (от 1 до 20 шт.). Одна бабочка может отложить 150-300 яиц [4, 5, 8]. Отродившиеся из яиц гусеницы питаются мякотью листьев и побегов, могут внедряться в клубни.
Закончившие питание гусеницы здесь же окукливаются в рыхлом коконе, превращаясь в коричневых куколок небольших размеров. Значительная часть вредителя в различных стадиях остается на поле после уборки урожая, где и погибает. Вредитель сохраняет жизнеспособность и продолжает развиваться лишь в местах хранения клубней - в погребах и хранилищах. Есть предположение, что незначительная часть гусениц или куколок может перезимовать в клубнях, если они глубоко зарыты в почве [1].
На посадках позднего срока гусеницами моли повреждается до 8 % клубней (Шаватский район Хорезмской области), а из-за повреждения ботвы урожайность снижается на 12-20 %.
Являясь полифагом, картофельная моль может повреждать и другие пасленовые культуры (томаты, баклажаны, перцы). В 2013 г. мы наблюдали за стациями обитания картофельной моли в фермерских хозяйствах Шаватского района в течение июля-октября. В июле на посадках картофеля ею было заселено 35,3 % растений, на полях томатов - 4,2, баклажанов - 3,5, перцев - 1,7 %, в октябре - 6169 %, 7,2; 3,9; 2,2 % растений соответственно.
