Определение видового состава паразитических микроорганизмов растений лука. Выявление устойчивых видов и экотипов лука к микромицетам и другим микроорганизмам, механизмов устойчивости к заболеваниям. Возбудители ложной мучнистой росы и серой гнили.
Аннотация к работе
Луковые имеют большое народнохозяйственное значение как пищевые, лекарственные, декоративные, медоносные и кормовые растения, являются источником витаминов и биологически активных веществ (Казакова, 1978; Гринберг и др., 2007). Проведено биологическое обоснование мониторинга: установлены распространенность и степень развития заболеваний по видам и экотипам лука; исследованы особенности их сезонной и многолетней динамики. Определение аминокислотного состава луковиц выполнено на аминоанализаторе ААА-881 чешского производства. На луках идентифицирован 31 вид микромицетов и грибоподобных организмов, принадлежащих к 7 порядкам, 17 родам. Доминирование этих микроорганизмов связано, очевидно, с высокой агрессивностью биотрофов и экологической пластичностью несовершенных грибов, обусловленной интенсивной споруляцией и воздушно-капельным механизмом распространения, что позволило патогенам занять максимум экологических ниш. лук микромицет фитосанитарныйИзучены особенности симптоматики известных заболеваний (пероноспороз, ржавчина, альтернариоз, микосфереллез и др.) и описаны новые для Западной Сибири - кладоспориоз листьев черемши и мягкая гниль листьев лука душистого. Установлена приуроченность возбудителей к онтогенезу растений: в фазу роста листьев на многолетних луках появляются пероноспороз, ржавчина, кладоспориоз, фузариоз, мозаика и бактериозы; стрелкования - альтернариоз, антракноз, микосфереллез; бутонизации и цветения - стемфилиоз, ботритиоз, гетероспориоз. Отмечено проявление двух форм пероноспороза (типичной и скрытой) и уточнены шкалы по определению устойчивости растений с учетом комплекса симптомов и установленной органотропной специализацией патогена на многолетних луках. Отмечен ряд биоэкологических особенностей патогена: зависимость размера конидий от вида растения-хозяина; появления спороношения - от возраста листовой пластинки; степени развития заболевания на луке репке - от размера посадочной луковицы севка. Доказано, что содержание моносахаров в луковицах положительно коррелирует со степенью поражения шейковой гнилью (r = 0,86), а плотность тканей луковицы имеет с признаком болезнеустойчивости существенную отрицательную зависимость (r = - 0,80).
Вывод
1. На растениях рода Allium в лесостепи Приобья выявлены заболевания грибной, бактериальной и вирусной этиологии (91,2; 5,9; 2,9% соответственно). Идентифицирован 31 вид грибных и грибоподобных организмов, принадлежащих к 4 отделам, 7 порядкам, 17 родам. Доминируют в паразитической биоте анаморфные микромицеты - 25 видов (81%). По частоте встречаемости на 68 видах луков ведущее место занимают ржавчина, пероноспороз и стемфилиоз (64,0; 52,0; 50,0% соответственно), из экологических групп преобладают наземно-воздушные (55,9) и почвенные (32,4%) микроорганизмы.
2. Изучены особенности симптоматики известных заболеваний (пероноспороз, ржавчина, альтернариоз, микосфереллез и др.) и описаны новые для Западной Сибири - кладоспориоз листьев черемши и мягкая гниль листьев лука душистого. Установлена приуроченность возбудителей к онтогенезу растений: в фазу роста листьев на многолетних луках появляются пероноспороз, ржавчина, кладоспориоз, фузариоз, мозаика и бактериозы; стрелкования - альтернариоз, антракноз, микосфереллез; бутонизации и цветения - стемфилиоз, ботритиоз, гетероспориоз.
3. Отмечено проявление двух форм пероноспороза (типичной и скрытой) и уточнены шкалы по определению устойчивости растений с учетом комплекса симптомов и установленной органотропной специализацией патогена на многолетних луках. Показана связь сезонной динамики заболевания с абиотическими факторами, видовыми и экотипическими особенностями луковых растений. Отмечен ряд биоэкологических особенностей патогена: зависимость размера конидий от вида растения-хозяина; появления спороношения - от возраста листовой пластинки; степени развития заболевания на луке репке - от размера посадочной луковицы севка. Определены основные и дополнительные факторы передачи возбудителя пероноспороза в условиях лесостепи Приобья и на этой основе уточнены циклы развития патогенного оомицета.
4. Установлена гетерогенность популяции Botrytis allii, проявляющаяся в наличии спорулирующих (более 80%) и мицелиальных штаммов, которые в искусственных условиях заражают растения семейств Chenopodiaceae, Brassicaceae, Cucurbitaceae, Apiaceae. Спорулирующие штаммы патогена обладают выраженными регуляторными способностями в условиях недостаточного увлажнения и высокой плотности популяции, хемотаксисом к фитонцидам растения и высокой жизнеспособностью, которая обеспечивается образованием склероциев, пигментацией мицелия и высокой фитотоксичностью. Показано, что сибирская популяция микромицета имеет свойства К- и r-стратегов. Установлены оптимальная инфекционная нагрузка возбудителя болезни (300-800 спор / 0,01 мл), способы и сроки искусственного заражения репчатого лука и разработаны циклы развития B. allii с учетом особенностей местной популяции.
5. Исследованы механизмы устойчивости лука к заболеваниям. Доказано, что содержание моносахаров в луковицах положительно коррелирует со степенью поражения шейковой гнилью (r = 0,86), а плотность тканей луковицы имеет с признаком болезнеустойчивости существенную отрицательную зависимость (r = - 0,80). ФА-активность луков проявляется в снижении в 5-10 раз количества проросших спор и сокращении в 2-3 раза линейного роста гиф тест-объекта. У устойчивых к шейковой гнили сортов лука косвенно доказано наличие антиферментных защитных реакций, препятствующих распаду белков. Для устойчивых образцов характерно высокое содержание свободных аминокислот в здоровой ткани (в среднем больше на 43,2%), которое при заражении изменяется незначительно. Выявлены различия в динамике отдельных аминокислот (глутаминовая, аспарагиновая, аланин, пролин и др.) по группам устойчивости лука.
6. Факторами оптимизации фитосанитарного состояния лука при хранении являются: использование биологически активных веществ коры черемухи, корневищ хрена и порошка из семян горчицы, которые подавляют прорастание спор, развитие мицелия B. allii и на 9-17% уменьшают количество больных луковиц; послеуборочное прогревание маточного лука, оздоравливающее посадочный материал от шейковой гнили и пенициллеза и повышающее сохранность лука в 3,6-5,3 раза.
7. Клоновый отбор на многолетних луках улучшает фитосанитарную ситуацию на посадках, сокращая количество видов патогенов и в 2-5 раз степень развития ржавчины, пероноспороза, пурпурной и альтернариозно-стемфилиозной пятнистостей. Выявлены клоны с комплексной устойчивостью к заболеваниям и повреждениям, которые могут служить источниками при выведении устойчивых сортов луков алтайского, шнитта и слизуна.
Предложения производству и селекционной практике
Лукосеющим хозяйствам с целью снижения пораженности лука возбудителем ботритиозной гнили (Botrytis allii) рекомендуем включать в систему защиты культуры: • введение фитосанитарных севооборотов с исключением восприимчивых культур (морковь, свекла, кабачок, капуста, чеснок);
• раннее послеуборочное прогревание маточного и продовольственного лука в течение 8 час. при температуре 40-42°С;
• раздельное хранение восприимчивой к болезни овощной продукции и тщательная очистка, обеззараживание складских помещений.
Селекционным учреждениям для улучшения качества мониторинга рекомендуем использовать в работе: • отдельные шкалы для листьев и цветоносов при оценке лука на устойчивость к пероноспорозу с учетом комплекса признаков заболевания (типичных и нетипичных);
• метод искусственного заражения лука возбудителем шейковой гнили: опрыскивание растений в фазу роста листьев споровой суспензией с плотностью 300-800 конидий / 0,01 мл с нанесением механических повреждений;
• симптомы впервые описанных в Западной Сибири заболеваний - кладоспориоза листьев черемши и мягкой гнили листьев лука душистого;
• установление сроков полевой оценки устойчивости многолетних луков в соответствии с выявленной сезонной динамикой заболеваний.
Отбор перспективных форм в селекции репчатого лука и шалота на устойчивость к шейковой гнили рекомендуем производить с учетом содержания моносахаров и плотности луковицы.
Список литературы
1. Никитина С.М. Болезни лука в период вегетации / С.М. Никитина // Вредители и болезни культурных растений: Сб. науч. тр. Новосиб. с.-х. ин-та. - Новосибирск, 1981. - С. 39-42.
2. Рекомендации по борьбе с вредителями, болезнями и сорняками сельскохозяйственных культур в Западной Сибири / С.М. Никитина в соавторстве. - Новосибирск, 1981. - 160 с.
3. Никитина С.М. Влияние обработки микроэлементами на поражение лука-севка пероноспорозом. // Реф. журнал: Овощные и бахчевые культуры. - 1983. - №10. - №31-83. Деп.
4. Никитина С.М. Биологические особенности возбудителя шейковой гнили лука (Botrytis allii Munn.) / С.М. Никитина // Болезни и вредители культурных растений Западной Сибири и меры борьбы с ними: Сб. науч. тр. / Изд. Новосиб. с.-х. ин-та. - Новосибирск, 1983. - С. 24-32.
5. Никитина С.М. Влияние фитонцидов высших растений на развитие возбудителя шейковой гнили лука / С.М. Никитина // Болезни и вредители культурных растений в Новосибирской области: Сб. науч. тр. / Изд. Новосиб. с.-х. ин-та.- Новосибирск, 1984. - С. 8-15.
6. Защита растений от вредителей и болезней (на приусадебном участке): Справочное пособие / С.М. Никитина в соавторстве. - Новосибирск: Новосиб. книжн. изд-во, 1986. - 160 с.
7. Никитина С.М. К вопросу об устойчивости репчатого лука к шейковой гнили / С.М. Никитина // Интегрированная защита сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней: Сб. науч. тр. / Изд. Новосиб. с.-х. ин-та.- Новосибирск, 1986. - С. 13-21.
8. Белова Л.Б. Фитоалексинная активность лука как показатель устойчивости к серой гнили и пероноспорозу / Л.Б.Белова, С.М. Никитина // Интегрированная защита сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней: Сб. науч. тр. / Изд. Новосиб. с.-х. ин-та.- Новосибирск, 1986. - С. 4-13.
9. Никитина С.М. Токсинообразование возбудителя шейковой гнили лука / С.М. Никитина, О.Н. Трифонова // Болезни и вредители культурных растений и методы борьбы с ними: Сб. науч. тр. НСХИ. - Новосибирск, 1988. - С. 29-34.
10. Защита сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков в Западной Сибири. Рекомендации / С.М. Никитина в соавторстве. - Новосибирск, 1988. - 204 с.
11. Никитина С.М. Экотипическая устойчивость лука-слизуна к ржавчине /С.М. Никитина, А.В. Ситник // Вредные организмы культурных растений: Сб. науч. тр. / Новосиб. с.-х. ин-т, 1990. - С. 19-24.
12. Никитина С.М. Интегрированная защита лилейных овощных культур от вредителей, болезней и сорняков: Лекция / С.М. Никитина, В.Б. Пивень, Н.Н. Горбунов. - Новосибирск, 1991. - 64 с.
13. Байкалова Ю.Н. Устойчивость экотипов лука слизуна к ржавчине / Ю.Н. Байкалова, С.М. Никитина // Достижения и перспективы студенческой науки аграрных вузов Сибирского федерального округа: Сб. материалов 6 конф. - Кемерово: Изд-во Кемеровского ГСХИ, 2007. - С. 20-22.
14. Луковые растения в Сибири и на Урале (батун, шнитт, слизун, ветвистый, алтайский, косой, многоярусный) / Е.Г. Гринберг, В.Г. Сузан, Л.А. Ванина, С.М. Никитина / РАСХН. Сиб. отд-ние. ГНУ СИБНИИРС. ЗАО УЦПТ «Овощевод». - Новосибирск, 2007. - 224 с.