Понятие и признаки септориозной пятнистости листьев пшеницы, исследование ее патологического процесса, молекулярные и биохимические аспекты устойчивости. Индукция системной приобретенной устойчивости у растений и определение факторов, на нее влияющих.
Аннотация к работе
Сумчатый фитопатогенный гриб Mycosphaerella graminicola (Fuckel) J. Schrцt. in Cohn (известный также по названию анаморфы Septoria tritici Roberge in Desmaz.) является возбудителем септориозной пятнистости листьев пшеницы (septoria leaf blotch of wheat.). Он повсеместно распространен и представляет собой вредоносного возбудителя заболевания озимой и яровой пшеницы, особенно в зонах с влажным умеренным климатом. В Украине септориоз наиболее часто встречается в лесостепной зоне и Полесье. При эпифитотиях потери урожая, вызываемые M. graminicola, могут достигать 30-40%. Стратегия контроля септориоза пшеницы в настоящее время основана на применении фунгицидов. Однако изоляты M. graminicola довольно быстро приобретают устойчивость к фунгицидам, в том числе и самым новейшим, включая стробилурины и другие группы. Одной из самых новых групп фунгицидов являются индукторы системной устойчивости растений. В настоящее время имеются коммерческие препараты этой группы - функциональные аналоги салициловой кислоты. В связи с этим важным вопросом является возможность индукции системной приобретенной устойчивости у растений пшеницы по отношению к возбудителю септориоза. В соответствии с базой данных Species Fungorum, синонимами являются Septoria curtisiana Sacc., S. graminum Desm., S. tritici Berk. & M.A. Curtis, S. tritici var. lolicola R. Sprague & Aar.G. Johnson, Sphaerella graminicola Fuckel [13; 18; 49; 53]. 1.2 Биологические особенности септориозный пшеница устойчивость системный В естественных условиях на пораженных растениях M graminicola формирует два типа плодоношения: бесполое, представленное пикнидами, и половое плодоношение в виде псевдотециев [7; 29]. Пикниды шаровидные или шаровидно-эллиптические, рассеяны группами или расположены рядами вдоль жилок на обеих поверхностях листьев, погруженные под эпидермисом в подустьечных камерах, диаметром 75-270 мкм, с округлым или овальным устьицем, 30-40 Ч 15-18 мкм диаметром, с оболочкой из плектенхиматической ткани, состоящей из 2-3 слоев крупных клеток, светло-коричневые, бурые или желтые. Интересно, что, несмотря на различия в общих размерах генома и числе хромосом, у изолятов отсутствуют различия развития патогенности и различия в половом размножении (это свидетельствует о том, что геном на 17-22% избыточен) [32; 33; 50; 53]. 1.3 Рост в чистых культурах Гриб относительно легко культивируется на различных питательных средах. Одной из наиболее подходящих сред культивирования, на которой происходит типичное развитие колоний M. graminicola, является картофельно-декстрозный или картофельно-глюкозный агар (КГА). Обычно патоген заражает листья, но также может вызывать небольшие пятнистости на колосковых чешуях. Влияние внешних условий на развитие септориоза Важнейшее влияние на динамику патологического процесса в посевах пшеницы оказывают температура и длительность влажного периода после заражения [64]. Значительный эффект оказывает также длительность периода высокой влажности (близкой к 100%) после заражения, и развитие заболевания усиливалось при увеличении этого периода от 24 до 96 часов. Несмотря на присутствие большого количества грибной ткани, видимые признаки инфекции отсутствуют на поверхности листа во время этой фазы. При заражении M. graminicola устойчивой линии пшеницы с геном устойчивости Stb4 и восприимчивой линии, у устойчивой линии была выявлена экспрессия связанных с патогенезом (Pathogenesis-Related, PR) белков, а именно PR-1, PR-2 и PR-5.