E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
Seenelaadse organismi - oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary - põhjustatud hiline kartuli- ja tomatipõletik on levinud peaaegu kõigis maailma piirkondades, kus neid kultuure kasvatatakse. Epifütootilistes tingimustes võib kartulisaagi hiline lagunemine kaotada kuni 10–30% ja tomati kuni 100% (Ivanyuk et al., 2005).
Primaarse inokulaadi üks peamisi allikaid Ph. infestaanid, mis põhjustavad taimeinfektsiooni, on paksuseinalised puhkavad reproduktiivstruktuurid - oosporid. Geneetiliselt erinevate vanematüvede ristamisel tekkinud hübriid-oosporid aitavad kaasa populatsiooni genotüübilise mitmekesisuse suurenemisele, mille tulemusena kiireneb tüvede kohanemise protsess uute sortide ja kasutatud fungitsiididega. Oosporide moodustumine Ph. infestante selles valdkonnas täheldati paljudes maailma riikides: Venemaal (Smirnov jt, 2003), Norras (Hermansen jt, 2002), Rootsis (Strömberg jt, 2001), Hollandis (Kessel jt, 2002) ja teistes piirkondades. On tõendeid selle kohta, et hilispõletiku patogeeni oosporid võivad elujõulises olekus pinnases püsida üle 2 aasta (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) ja põhjustada pärast talvitamist taimede nakatumist (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et al. al., 2010).
Hilispõletiku vastu võitlemise peamine meetod on tänapäeval keemiline kaitse, mis seisneb istandike töötlemises fungitsiidsete preparaatidega. Paljudel kemikaalidel, mida kasutatakse kartuli ja tomati kaitsmiseks hilispõletiku eest, on tugev pärssiv mõju oosori moodustumisele (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013). Kuid kartulitel kasutatakse laialdaselt muid ravimeid, mis ei mõjuta otseselt Ph. infestlased ja nende mõju oospori moodustumisele pole teada. Seetõttu oli selle töö eesmärk uurida mõnede kartulitel laialdaselt kasutatavate, kuid hilispõletiku vastu registreerimata ravimite mõju oosporide tekkele.
Kasutasime 9 Ph. erinevat tüüpi paaritumise infestandid, kes on isoleeritud nakatunud kartulilehtedest Moskvas, Leningradis, Rjazani oblastis. Mõju seeneniidistiku kasvule ja oosporide moodustumisele kasutati järgmisi ravimeid: fungitsiidid Maxim (toimeaine fludioxonil fenüülpürroolide klassist) ja Scor (difenokonasool, triasoolid), Aktara insektitsiidid (tiametoksaam, neonikotinoidid) ja Tanrek (imidaklopridiin) (triasiinid). Kõik pestitsiidid on registreeritud 2014. aasta riiklikus pestitsiidide ja agrokeemiliste ainete kataloogis. Pestitsiidide kontsentratsiooni mõju oomütseetide kolooniate kasvule uurimiseks nakatati igat tüve agarplokiga Petri tassi keskosas tiheda kaerahelbekeskkonnaga. Katses sisalduv pestitsiid lisati söötmele esialgu kontsentratsioonides 0.1, 1.0, 10.0 ja 100.0 mg / l (toimeaine osas - DV). Kontrollina kasutasime sööta ilma pestitsiidita. Inokuleerimisi inkubeeriti temperatuuril 18 ° C 12-15 päeva, kuni pestitsiidivaba kontrolli koloonia läbimõõt moodustas 70-80% Petri tassi läbimõõdust, misjärel mõõdeti kolooniate läbimõõt kontroll- ja katsevariandides.
Katsed viidi läbi kolmes korduses. Oosporide moodustumise uuring viidi läbi agarkaerakeskkonnas (3 ml Petri tassis), lisades fungitsiidi kontsentratsioonides 30, 0.1, 1.0 ja 10.0 mg / l ning fungitsiidita söötmel (kontroll). Selleks paigutati toitainekeskkonna pinnale paarikaupa A100.0 ja A1 tüüpi isolaatidega agarplokid üksteisest 2 cm kaugusele. Inokuleerimisi inkubeeriti kasvu jaoks optimaalses pH-väärtuses. Infestanid temperatuuril 5 ° C 18 päeva. Pärast kultiveerimist suspendeeriti eostega toitekeskkond segistiga uuesti 20 ml destilleeritud vees ja saadud suspensioonist valmistati mikroskoopia ettevalmistused. Igas variandis vaadati 30 vaatevälja (180 kordust, 3 vaatevälja). Seejärel arvutati oosporide kontsentratsioon ümber (tk / μl sööde kohta).
Pestitsiidide mõju radiaalse koloonia kasvule. Difenokonasoolil, tiametoksaamil ja imidaklopriidil ei olnud statistiliselt olulist mõju Ph radiaalsele kasvule. infestanlased (tabel 1). Herbitsiid metribusiin põhjustas esialgsel perioodil kerge kasvu pidurdumise (5–7 päeva kasvu), kuid 10. päevaks muutusid kolooniate läbimõõdud sarnaseks. Fludioksoniil pärssis statistiliselt oluliselt Ph. infestaanid kontsentratsioonis söötmes üle 10 mg / l.
Tabel 1
Pestitsiidide mõju kolooniate radiaalsele kasvule Phytophthora infestans
Fungitsiid-DV (ravim) | Koloonia läbimõõt keskmise kontsentratsiooniga (mg / l) DW söötmes, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksaam (Aktara ravim) | 82 ± 6 | 81 ± 7 (99%) | 82 ± 6 (100%) | 81 ± 6 (99%) | - |
Imidakloprid (Tanrek) | 792 ± 6 | - | 76 ± 9 (96%) | 77 ± 8 (97%) | 76 ± 5 (96%) |
Fludioksoniil (Maxim) | 82 ± 6 | - | 74 ± 12 (90%) | 56 ± 10 (68%) | 46 ± 3 (56%) |
Metribuziin (Zenkor) | 88 ± 12 | - | 85 12 ± (97%) | 86 ± 9 (98%) | 80 ± 5 (91%) |
Difenokonasool (tulemus) | 82 ± 7 | - | 76 ± 9 (93%) | 84 ± 4 (102%) | 81 ± 6 (99%) |
Märge. Märgile “±” järgneb usaldusvahemik olulisuse taseme 0.05 korral. Sulgudes olevad väärtused väljendavad katsevariandi kolooniate läbimõõdu suhet kontrollrühma ilma pestitsiidideta. Märk “-” tähendab, et uuringuid ei tehtud.
Tabel 2
Pestitsiidide mõju oosori moodustumisele Phytophthora infestans agari söötmes
Fungitsiid-DV (ravim) | Erinevate kontsentratsioonidega söötmes olevate oosporide arv (mg / l) DV, tk / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksaam (Aktara ravim) | 79.6 ± 3.6 | 79.8 ± 3.8 (100%) | 79.1 ± 3.9 (100%) | 71.4 ± 3.7 (90%) | - |
Imidakloprid (Tanrek) | 79.6 ± 3.6 | - | 70.0 ± 3.4 (88%) | 66.0 ± 3.1 (83%) | 35.8 ± 2.8 (45%) |
Fludioksoniil (Maxim) | 112.7 ± 6.9 | - | 98.4 ± 8.6 (87%) | 73.6 ± 5.4 (65%) | 42.3 ± 3.7 (36%) |
Metribuziin (Zenkor) | 135.0 ± 9.5 | - | 103.0 ± 9.8 (70%) | 118.2 ± 9.3 (88%) | 74.8 ± 8.1 (55%) |
Difenokonasool (tulemus) | 79.6 ± 3.6 | 72.5 ± 3.6 (91%) | 82.2 ± 3.7 (103%) | 54.9 ± 2.8 (69%) | 35.8 ± 2.3 (45%) |
Pestitsiidide mõju oosporide moodustumisele Ph. infestaanid toitainekeskkonnas. Leiti, et statistiliselt olulist oosporide arvu vähenemist teatud kontsentratsioonide korral põhjustasid kõik uuritud preparaadid (tabel 2). Toimeaine kontsentratsioonil 1.0 mg / l viisid kõik pestitsiidid, välja arvatud Aktara ja Skor preparaadid, moodustunud oosporide hulga märgatava vähenemise (kontrolliga võrreldes 12–24%). Toimeainete kontsentratsiooni edasine suurenemine söötmes tõi kaasa inhibeeriva toime suurenemise. Tiametoksaamil ja difenokonasoolil põhinevad preparaadid põhjustasid oosporide arvu statistiliselt olulist vähenemist, kui toimeaine kontsentratsioon söötmes oli üle 10 mg / l.
Arutelu ja järeldus. Kartuli hilise õõnsuse vastu registreerimata pestitsiidide mõju seeneniidistiku radiaalsele kasvule näitas ootuspäraselt kasvu nõrk supressioon (fludioksoniil) või mõju kasvu puudumisele (muud uuritud pestitsiidid).
Tabel 3. Toimeainete kontsentratsioonid töövedelikus
Preparaat (fungitsiid-DV) | Kasutatakse DV kontsentratsiooni töös toitainekeskkonnas, mg / l | DW kontsentratsioon töövedelikus kartuli töötlemise ajal, mg / l |
---|---|---|
Aktara (tiametoksaam) | 0.1, 1, 10 | 37–75 * |
Tanrek (imidaklopriid) | 1, 10, 100 | 50-100 |
Maksim (fludioksoniil) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkor (metribusiin) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
Skoor (difenokonasool) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* Väärtused on esitatud vastavalt 2014. aasta riiklikule pestitsiidide ja agrokemikaalide kataloogile.
Kõik uuritud pestitsiidid põhjustasid oosporide moodustumise vähenemist toitainekeskkonnas. Testitud pestitsiidide kontsentratsioonid söötmes olid madalamad või vastasid ligikaudu (imidaklopridi puhul) lubatud kontsentratsioonidele töövedelikus (tabel 3). Meie katsetes tugevnes oosporide moodustumise pärssimine, kui ravimi annus suurenes, mis viitab efekti suurenemisele kokkupuutel kontsentreerituma töövedelikuga. Difenokonasool põhjustas oosporide kontsentratsiooni olulist vähenemist mitte ainult toitainekeskkonnas tehtud katsetes, vaid ka fungitsiidi sisaldavasse vedelikku asetatud lõigatud kartulilehtede katsetel. Nii täheldati Vektari Valgevene sordis kontrollis 32 oosporoosi 1 mm2 lehepinna kohta difenokonasooli kontsentratsioonis vees 10 mg / l - 24 ja 100 mg / l - 12 oosporo / mm2. Erinevus oosporide kontsentratsioonides fungitsiidi 100 mg / l juures ja kontrollrühmas on statistiliselt oluline (Elansky, Mytsa, avaldamata).
Pestitsiidid võivad mõjutada mitmesuguseid seenrakkude protsesse. Kirjandusest ei õnnestunud meil leida teavet, mis mingil määral seletaks uuritavate ravimite võimalikku mõju oosporide moodustumisele. Proovime teha difenokonasooli toime kohta mõned eeldused. Selle fungitsiidse toime mehhanism on ensüümi C14-dimetülaasi pärssimine, millel on sterooli biosünteesis võtmeroll. Steroolid sünteesivad seened, taimed ja muud organismid ning on osa nende rakumembraanidest. Perekonna Phytophthora oomütseedid on steroolide puudumisel võimelised ainult vegetatiivseks kasvuks, oosporide moodustumine on täielikult pärsitud (Elliott et al., 1966).
Oomütseedid ei suuda iseseisvalt steroole sünteesida; nad lisavad oma membraanidesse peremeestaimelt saadud steroolid, modifitseerides neid. Oma katses kasutasime â-sitosterooli ja isofukosterooli sisaldavat kaeraagari keskkonda (Knights, 1965), st aineid, mis stimuleerivad oosporide moodustumist. Võimalik, et difenokonasool pärsib ensüümide tööd, mis on seotud taimedest saadud sterooliühendite muutmise või kasutamisega. See võib omakorda vähendada oospori moodustumise intensiivsust.
Väikestes kontsentratsioonides, nagu näitas meie töö, oli difenokonasoolil nõrk stimuleeriv toime seeneniidistiku kasvule ja oosporide moodustumisele.
Oosporide moodustumise pärssimine toitainekeskkonnas on varem näidatud anti-phytophthora fungitsiidide puhul. Seega on Kesseli jt töös. (2002) uurisid enam kui 10 kaubandusravimit antifitofluoroidide kohta. Fluasiinam, dimetomorf ja tsümoksaniil surmavates kontsentratsioonides surusid oosporide moodustumise agar-söötmes täielikult maha; metalaksiil, maneb ja propamokarb näitasid mõõdukat efektiivsust; mankotseebil ja klorotaloniilil praktiliselt mingit mõju oosori moodustumisele ei olnud. S.A.Kuznetsovi töös (Kuznetsov, 2013) näidati oospoori moodustumise pärssimist toitainekeskkonnas metalaksüüli mittesurmavate kontsentratsioonide abil.
Meie katsed näitasid, et kartulitel kasutatud pestitsiidipreparaadid, millel ei olnud isegi hilispõletiku patogeeni kasvu otsest pärssivat toimet, surusid oosporide moodustumise maha. Seega vähendab korralikult läbi viidud kartuli keemiline kaitse fungitsiidide, insektitsiidide ja herbitsiidide abil oosporide tekkimise tõenäosust taime lehtedel.
Seda tööd toetas Vene Teadusfond (projekt nr 14-50-00029).
Artikkel ilmus ajakirjas "Mükoloogia ja fütopatoloogia" (50. köide, 1. väljaanne 2016).