CC BY
82
МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 1 (138), 2008
Н. М. Арасланова,
кандидат сельскохозяйственных наук Я. Н. Демурин,
доктор биологических наук,
Н. А. Пикалова,
аспирант
ГНУ ВНИИ масличных культур
ВЛИЯНИЕ СЕМЕННОЙ ИНФЕКЦИИ НА КИСЛОТНОЕ ЧИСЛО МАСЛА СЕМЯН ПОДСОЛНЕЧНИКА
УДК 633.854.78:575
Наряду с увеличением урожая семян подсолнечника, первостепенной задачей является сохранение и улучшение его качества с целью повышения выработки пищевого масла.
Качество семян подсолнечника в значительной мере ухудшается при поражении грибными болезнями. Корзинка подсолнечника вместе с семенами является питательным субстратом для патогенных микроорганизмов. Инфицированию растения в большинстве случаев предшествуют укусы насекомых и механические повреждения. Фитопатогенные грибы проникают в семянки (лузгу и ядро) и сохраняются там в виде мицелия и пикнид. В результате семена являются формой сохранения и распространения многих возбудителей болезней. Кроме того, в результате жизнедеятельности микроорганизмов снижаются посевные и товарные качества семян [1, 2].
По данным многих авторов, поражение корзинок подсолнечника такими возбудителями, как Plasmopara halstedii, Sclerotinia sclerotiorum, Pho-mopsis helianthi, Alternaria helianthi, Rizopus sp. и др. приводит к повышению кислотного числа масла, снижению масличности семян и изменению жирно -кислотного состава. Кислотное число масла поражённых семян в 17-60 раз больше, чем здоровых [1, 2, 3].
Кислотное число масла является стандартизированным показателем качества масличного сырья. Масло с кислотным числом до 1,5 мг КОН/г относится к высшему классу, от 1,5 до 4 - к первому, от 4 до 6 - ко второму и более 6 мг КОН/г - к техническому маслу (ГОСТ 1129-93).
Величина кислотного числа зависит от количества свободных жирных кислот, которые являются конечным продуктом расщепления жира под воздействием фермента липазы. Активность липазы зависит от влажности семян и температуры, а также от состояния и состава цитоплазмы клетки и самого фермента как белкового тела, т. е. биологических свойств семян [4].
Кроме того, величина кислотного числа масла в семенах может одновременно определяться действием как собственной липазы семени, так и
липолитических ферментов патогенов. Установлено также, что липолитическая активность Alternaria tenuis и Sclerotinia sclerotiorum, развивающихся на семянках, в 10 и 15 раз превышает липолитическую активность самих семянок соответственно [5].
Патогены различаются по характеру локализации в семянке, так например, возбудитель белой гнили проникает в ткани семенной и плодовой оболочки, реже геммулы и семядолей. Botrytis cinerea, также как и грибы рода Rhizopus Rhrenb., локализуются во всех частях больных семян, в зависимости от места расположения в корзинке [1, 5].
Грибы рода Alternaria Nees различаются троф-ностью. Alternaria tenuis обладает сапрофитными свойствами и способен заражать семена подсолнечника в фазе восковой спелости, при этом мицелий гриба распространяется только в поверхностных слоях семянки. Другие же виды Alternaria являются факультативными паразитами и способны проникнуть внутрь семянки [5].
Цель нашего исследования заключалась в изучении влияния семенной инфекции на кислотное число масла у разных генотипов подсолнечника.
Материалы и методы. В качестве материала исследований использовали суперэлиту сортов, гибриды и линии селекции ВНИИМК.
Семянки подсолнечника освобождали от лузги и осматривали ядра семян на наличие укусов насекомых и признаков болезней. Отдельно отбирали поражённые (потемневшие, с некротическими пятнами) и визуально здоровые семена по 100 штук каждого образца.
Для выделения фитопатогенных грибов из семян использовали метод Наумовой [6]. Стимуляцию развития и роста грибов и бактерий в заражённых семенах проводили в чашках Петри на агаризован-ной картофельно-глюкозной среде. Семена поверхностно стерилизовали 1 минуту в 96 % спирте, после чего последовательно промывали 5 раз в стерильной воде. Затем семена подсушивали на фильтровальной бумаге и, подержав над пламенем спиртовой горелки, раскладывали по 10 штук в каждую чашку Петри. Культивировали при температуре 23-25 оС в течение 5 дней.
При таком культивировании патоген из семян переходит на субстрат, образуя хорошо заметные характерные колонии. Возбудителей грибных болезней определяли по морфологическим признакам плодовых тел и спор по Билай [7].
Кислотное число масла без инкубации семян определяли по методике, разработанной Поповым в лаборатории генетики ВНИИМК [8].
Результаты и обсуждение. Изученные генотипы подсолнечника существенно различались между собой по степени поражения семян. Наибольшее количество семян с сильной степенью поражения было у крупноплодных сортов Лакомка и СПК - 43 и 34 %, несколько меньше у гибрида Кубанский 86 - 30 % (табл. 1). Общая степень поражения семян составила при этом 43, 44 и 39 % соответственно.
Таблица 1 - Зависимость кислотного числа масла
от степени поражения семян грибными патогенами
ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.
Генотип Доля семян, % Кислотное число масла, мг КОН/г
здоровых поражённых
слабо сильно
Юбилейный 81 8 11 2,24
60
Фаворит 95 5 0 1,85
Мастер 93 7 0 3,92
Бородинский 80 7 13 5,34
Лакомка 57 0 43 8,76
СПК 56 10 34 6,67
СУР 55 33 12 1,81
ВК276 93 7 0 0,98
ВК580 96 4 0 1,73
Кубанский 86 61 9 30 5,88
Кубанский 93 86 14 0 3,07
Среднее 77 10 13 3,84
По количеству здоровых семян генотипы подсолнечника распределились следующим образом: линия ВК580 - 96 %, сорт Фаворит - 95 %, сорт Мастер и линия ВК276 по 93 %, кислотное число масла из этих образцов составило 1,73, 1,85, 3,92 и 0,98 мг КОН/г соответственно. При относительно равной степени поражения патогенами сорта Мастер и линии ВК276, кислотное число масла из семян сорта в 4 раза превышало таковое из семян линии. Возможно, это связано со скороспелостью линии ВК276 и наличием у её поражённых семян в большей степени некрозов от укусов насекомых без сильного микогенного инфицирования. В целом, коэффициент корреляции между степенью поражения семян и кислотным числом масла был r = 0,64.
Состав патогенной микофлоры, выделенной из визуально поражённых семян изученных генотипов подсолнечника, представлен в таблице 2.
Микофлора внешне поражённых семян была представлена в основном грибами рода Alternaría Nees и Rhízopus Rhrenb. при частоте проявления в среднем 37 и 31 %. Определяющим максимально высокие кислотные числа патогеном были грибы рода Alternaría Nees. При поражении семян на 96 %
ло 8,76 мг КОН/г (Лакомка), на 87 % - 5,88 (Кубанский 86) и на 52 % - 6,67 (СПК) соответственно.
Таблица 2 - Состав микофлоры из поражённыш семян разныш генотипов подсолнечника
ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.
Грибы рода, %
Генотип Alternaría Rhízopus Fusaríum
Nees Rhrenb Link
Юбилейный 60 38 36 1
Фаворит 36 28 0
Мастер 24 28 0
Бородинский 10 32 0
Лакомка 96 4 0
СПК 52 25 3
СУР 33 65 0
ВК276 16 8 0
ВК580 14 48 0
Кубанский 86 87 13 2
Кубанский 93 4 50 0
Среднее 37 31 0,5
Даже в случае сильного инфицирования семян патогеном сухой гнили у сорта СУР при общей степени поражённых семян 55 % (табл. 1), из которых 65 % (табл. 2) содержали Rhízopus, кислотное число 1,81 мг КОН/г было ниже среднего значения 3,84, т.е. существенно не увеличилось.
Следовательно, величина кислотного числа масла, полученного из поражённых микофлорой семян, вероятно, связана с доминирующим патогеном.
Фитопатологическая оценка визуально здоровых семянок подсолнечника показала, что их внутренняя инфекция представлена теми же грибами, что и у поражённых семян, но с более низкими частотами проявления, приблизительно в три раза (табл. 3). Так около 12 % внешне здоровых семян были инфицированы как грибами рода Alternaría Nees , так и рода Rhízopus Rhrenb. Грибы рода Fusaríum Link наблюдались только в 0,2 %.
Таблица 3 - Состав микофлоры, выделенный
из визуально здоровых семян разных генотипов подсолнечника
_ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.
Грибы рода, %
Генотип Alternaría Rhízopus Fusaríum
Nees Rhrenb. Link
Юбилейный 60 6 15 0
Фаворит 16 10 0
Мастер 12 7 0
Бородинский 0 11 0
Лакомка 47 0 0
СПК 10 32 1
СУР 1 30 0
ВК276 0 6 0
ВК580 1 3 0
Кубанский 86 35 14 1
Кубанский 93 0 3 0
среднее 12 12 0,2
Лакомка и СПК при среднем значении 23 %. Пределы изменчивости кислотного числа масла составили от 0,98 мг КОН/г для линии ВК276 до 8,76 у сорта Лакомка при среднем значении 3,84. Коэф-
грибами этого рода кислотное число масла состави-фициент корреляции между степенью поражения семян и кислотным числом масла был (r) 0,64.
Фитопатологическая оценка показала, что ми-кофлора как внешне поражённых, так и здоровых семян была представлена в основном грибами рода Alternaría Nees и Rhizopus Rhrenb. при частоте инфицирования 37 и 31 % для поражённых и 12 % для здоровых семян. Патогеном, определяющим максимально высокое кислотное число масла, были грибы рода Alternaría Nees.
Литература
1. Тихонов О. И., Тарасенко Т. Ф. Изменения состава микрофлоры семян подсолнечника в процессе хранения // Вредители и болезни масличных культур. - Краснодар, 1978. - С. 26-31.
2. Пивень В. Т., Ментюков Н. С., Алифиро-ва Т. П., Мурадосилова Н. В. Динамика внутренней и скрытой инфекции белой гнили в процессе хранения семян подсолнечника // Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - 2004. - Вып. 2 (131). - С. 54-57.
3. Ментюков Н. С., Пивень В. Т. Товарные и посевные качества семян подсолнечника в зависимости от степени поражения белой гнилью // Науч.-техн. бюл ВНИИМК. - 2004. - Вып.2 (131). - С. 5861.
4. Попов П. С., Проскурина Е. А. Наследуемость устойчивости семян подсолнечника к гидролитическому распаду масла // Селекция и семеноводство. -1986. - № 2. - С.29-30.
5. Лобанов В. Г., Шаззо А. Ю., Щербаков В. Г. Теоретические основы хранения и переработки семян подсолнечника. - М.: Колос, 2002. - 592 с.
6. Наумова Н. А. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. - М.: Сельхозгиз,1970. -196 с.
7. Билай В. И. Микроорганизмы - возбудители болезней растений // Киев: Наукова думка, 1988. -552 с.
8. Демурин Я. Н., Попов П. С., Левуцкая А. Н. Устойчивость масла к гидролитическому распаду в семенах подсолнечника // Наука Кубани. - 2003. -С. 83-86.
