E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
Sienimäisen organismin, oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary, aiheuttama myöhäinen perunoiden ja tomaattien tuho on yleinen melkein kaikilla maailman alueilla, joilla näitä viljelykasveja viljellään. Epifytoottisissa olosuhteissa perunan sadon menetys myöhäisrokotuksesta voi olla 10–30% tai enemmän ja tomaatin jopa 100% (Ivanyuk et ai., 2005).
Yksi ensisijaisen ymppäyksen lähteistä Ph. infestaanit, jotka johtavat kasvien infektioon, ovat paksuseinämisiä lepääviä lisääntymisrakenteita - oosporeja. Hybridi-oosporit, jotka muodostuvat geneettisesti erilaisten vanhempien kantojen ylittämisen seurauksena, lisäävät populaation genotyyppisen monimuotoisuuden lisääntymistä, minkä seurauksena kantojen sopeutumisprosessi uusiin lajikkeisiin ja käytettyihin sienitautien torjuntaan kiihtyy. Oospore-muodostus Ph. infestaaneja alalla havaittiin monissa maailman maissa: Venäjällä (Smirnov ym., 2003), Norjassa (Hermansen ym., 2002), Ruotsissa (Strцmberg ym., 2001), Alankomaissa (Kessel ym., 2002) ja muilla alueilla. On näyttöä siitä, että myöhäisrokotuksen aiheuttajan oosporit voivat elää yli 2 vuoden ajan maaperässä elinkelpoisessa tilassa (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) ja aiheuttaa kasvien infektioita talvehtimisen jälkeen (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et. al., 2010).
Tärkein menetelmä myöhästyneen taudin torjumiseksi on nykyään kemiallinen suojaus, joka koostuu istutusten käsittelystä fungisidivalmisteilla. Monilla kemikaaleilla, joita käytetään perunoiden ja tomaattien suojaamiseen myöhäisrokolta, on voimakas estävä vaikutus ulkosolujen muodostumiseen (Kessel et ai., 2002; Kuznetsov, 2013). Perunoilla käytetään kuitenkin laajalti muita lääkkeitä, jotka eivät suoraan vaikuta Ph. infestaaneja, ja niiden vaikutusta oosporien muodostumiseen ei tunneta. Siksi tämän työn tarkoituksena oli tutkia joidenkin perunoille yleisesti käytettyjen, mutta myöhäistä rappeutumista vastaan rekisteröimien lääkkeiden vaikutusta oosporien muodostumiseen.
Käytimme 9 Ph. erityyppisten parittelijoiden infestaanit, jotka olemme eristäneet tartunnan saaneista perunanlehdistä Moskovassa, Leningradissa, Ryazanin alueilla. Sen seurauksena, että vaikutusta myseelin kasvuun ja oosporien muodostumiseen tutkittiin, käytettiin seuraavia lääkkeitä: sienitautien torjunta-aineet Maxim (vaikuttava aine fludioksoniili fenyylipyrroliryhmästä) ja Scor (difenokonatsoli, triatsolit), Aktara-hyönteismyrkyt (tiametoksaami, neonikotinoidit) ja Tanrek (imidaklibidiini) , triatsiinit). Kaikki torjunta-aineet on kirjattu "Torjunta-aineiden ja agrokemikaalien osavaltioiden luetteloon" vuodelle 2014. Tutkimalla torjunta-ainepitoisuuden vaikutusta oomyseta-pesäkkeiden kasvuun, kukin kanta ympättiin agar-lohkolla Petri-maljan keskellä tiheällä kaurajauholla. Testiaine torjunta-aine lisättiin alustavasti alustaan pitoisuuksilla 0.1, 1.0, 10.0 ja 100.0 mg / l (vaikuttavana aineena - DV). Kontrollina käytimme väliainetta ilman lisättyä torjunta-ainetta. Siirroksia inkuboitiin 18 ° C: ssa 12-15 päivää, kunnes torjunta-aineettoman kontrollin pesäkkeen halkaisija oli 70-80% Petri-maljan halkaisijasta, minkä jälkeen pesäkkeiden halkaisija mitattiin vertailu- ja kokeellisissa muunnoksissa.
Kokeet suoritettiin kolmessa rinnakkaiskopiossa. Oosporien muodostuminen tutkittiin agarkauran väliaineella (3 ml Petri-maljalla) lisäämällä fungisidiä pitoisuuksilla 30, 0.1, 1.0 ja 10.0 mg / l ja alustalla ilman fungisidia (kontrolli). Tätä varten agar-lohkot, joissa on parittelutyyppiä A100.0 ja A1, sijoitettiin pareittain ravintoalustan pinnalle 2 cm: n etäisyydelle toisistaan. Siirroksia inkuboitiin optimaalisessa pH: ssa kasvua varten. Infestaanit 5 ° C: n lämpötilassa 18 päivän ajan. Viljelyn jälkeen ravinteiden väliaine itiöillä suspendoitiin uudelleen sekoittimella 20 ml: aan tislattua vettä, ja saadusta suspensiosta valmistettiin mikroskopiavalmistelut. Kussakin variantissa katsottiin 30 näkökenttää (180 kopiota, 3 näkökenttää). Sitten oosporien pitoisuus laskettiin uudelleen (kpl / μl väliainetta).
Torjunta-aineiden vaikutus säteittäiseen pesäkkeiden kasvuun. Difenokonatsolilla, tiametoksaamilla ja imidaklopridilla ei ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta Ph: n radiaaliseen kasvuun. infestaanit (taulukko 1). Rikkakasvien torjunta-aine metribusiini aiheutti vähäisen kasvun hidastumisen alkuvaiheessa (5-7 päivän kasvu); kuitenkin 10. päivään mennessä pesäkkeiden halkaisijat muuttuivat kooltaan samanlaisiksi. Fludioksoniili esti tilastollisesti merkitsevästi Ph. infestaanien pitoisuus väliaineessa on yli 10 mg / l.
Taulukko 1
Torjunta-aineiden vaikutus pesäkkeiden radiaaliseen kasvuun Phytophthora infestans
Sienimyrkky-DV (lääke) | Pesäkkeen halkaisija eri pitoisuuksilla (mg / l) DW väliaineessa, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksaami (Aktara-lääke) | 82 ± 6 | 81 ± 7 (99%) | 82 ± 6 (100%) | 81 ± 6 (99%) | - |
Imidaklopridi (Tanrek) | 792 ± 6 | - | 76 9 ± (96%) | 77 8 ± (97%) | 76 ± 5 (96%) |
Fludioksoniili (Maxim) | 82 6 ± | - | 74 12 ± (90%) | 56 10 ± (68%) | 46 ± 3 (56%) |
Metribuzin (Zenkor) | 88 12 ± | - | 85 12 ± (97%) | 86 9 ± (98%) | 80 5 ± (91%) |
Difenokonatsoli (pisteet) | 82 7 ± | - | 76 9 ± (93%) | 84 ± 4 (102%) | 81 6 ± (99%) |
Merkintä. ”±” -merkkiä seuraa luotettavuusväli merkitsevyystasolle 0.05. Suluissa olevat arvot ilmaisevat kokeellisen muunnoksen pesäkkeiden halkaisijan suhteen verrokissa ilman torjunta-aineita. "-" -merkki tarkoittaa, että tutkimusta ei suoritettu.
Taulukko 2
Torjunta-aineiden vaikutus oosporien muodostumiseen Phytophthora infestans agar-ympäristössä
Sienimyrkky-DV (lääke) | Oosporien määrä elatusaineessa eri pitoisuuksilla (mg / l) DV, kpl / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoksaami (Aktara-lääke) | 79.6 ± 3.6 | 79.8 ± 3.8 (100%) | 79.1 3.9 ± (100%) | 71.4 ± 3.7 (90%) | - |
Imidaklopridi (Tanrek) | 79.6 ± 3.6 | - | 70.0 ± 3.4 (88%) | 66.0 ± 3.1 (83%) | 35.8 ± 2.8 (45%) |
Fludioksoniili (Maxim) | 112.7 ± 6.9 | - | 98.4 ± 8.6 (87%) | 73.6 ± 5.4 (65%) | 42.3 ± 3.7 (36%) |
Metribuzin (Zenkor) | 135.0 ± 9.5 | - | 103.0 ± 9.8 (70%) | 118.2 9.3 ± (88%) | 74.8 ± 8.1 (55%) |
Difenokonatsoli (pisteet) | 79.6 ± 3.6 | 72.5 ± 3.6 (91%) | 82.2 ± 3.7 (103%) | 54.9 ± 2.8 (69%) | 35.8 ± 2.3 (45%) |
Tutkimus torjunta-aineiden vaikutuksesta oosporien muodostumiseen Ph. infestaanit ravintoalustassa. Havaittiin, että kaikki tutkitut valmisteet aiheuttivat tilastollisesti merkittävän vähenemisen oosporien määrässä tietyillä pitoisuuksilla (taulukko 2). Kun vaikuttavan aineen pitoisuus on 1.0 mg / l, kaikki torjunta-aineet Aktara- ja Skor-valmisteita lukuun ottamatta johtivat huomattavasti muodostuneiden oosporien määrän vähenemiseen (12–24% verrokkiin verrattuna). Vaikuttavien aineiden pitoisuuden lisäys väliaineessa lisäsi estävää vaikutusta. Tiametoksaamiin ja difenokonatsoliin perustuvat valmisteet aiheuttivat tilastollisesti merkittävän laskun oosporien määrässä, kun vaikuttavan aineen pitoisuus väliaineessa oli yli 10 mg / l.
Keskustelu ja johtopäätös. Tutkimus sellaisten torjunta-aineiden vaikutuksista, joita ei ole rekisteröity perunan myöhäisrokotusta vastaan myseelin säteittäiseen kasvuun, osoitti odotetusti kasvun heikkoa vaimennusta (fludioksoniili) tai ei vaikutusta kasvuun (muut tutkitut torjunta-aineet).
Taulukko 3. Aktiivisten aineiden pitoisuudet työaineessa
Valmiste (sienitautien torjunta-DV) | Käytetään DV-pitoisuuden työssä ravintoalustassa, mg / l | DW: n pitoisuus käyttönesteessä perunan jalostuksen aikana, mg / l |
---|---|---|
Aktara (tiametoksaami) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
Tanrek (imidaklopridi) | 1, 10, 100 | 50-100 |
Maxim (fludioksoniili) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkor (metributsiini) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
Pisteet (difenokonatsoli) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* Arvot esitetään vuoden 2014 valtion torjunta-aineiden ja maatalouskemikaalien luettelon mukaan.
Kaikki tutkitut torjunta-aineet vähenivät oosporien muodostumista ravintoalustassa. Testatut torjunta-ainepitoisuudet väliaineessa olivat matalampia tai vastasivat likimäärin (imidaklopridin osalta) sallittuja pitoisuuksia työaineessa (taulukko 3). Kokeissamme oosporien muodostumisen tukahduttaminen lisääntyi lääkeannoksen kasvaessa, mikä viittaa vaikutuksen lisääntymiseen kosketuksessa väkevämmän työskentelynesteen kanssa. Difenokonatsoli aiheutti merkittävää laskua oosporien pitoisuudessa paitsi ravintoalustalla tehtävissä kokeissa myös sienitautien torjunta-aineita sisältävään nesteeseen asetettujen leikattujen perunanlehtien kokeissa. Valkovenäläisessä Vectar-lajikkeessa kontrollissa havaittiin 32 oosporia 1 mm2: n lehtipinta-alaa kohden difenokonatsolipitoisuutena vedessä 10 mg / l - 24 ja 100 mg / l - 12 oosporia / mm2. Ero sienitautien torjunta-aineen pitoisuuksien ollessa 100 mg / l ja kontrollissa on tilastollisesti merkitsevä (Elansky, Mytsa, julkaisematon).
Torjunta-aineet voivat vaikuttaa monenlaisiin prosesseihin sienisoluissa. Kirjallisuudesta emme löytäneet tietoja, jotka selittäisivät jossain määrin tutkittujen lääkkeiden mahdollista vaikutusta oosporien muodostumiseen. Yritetään tehdä joitain oletuksia difenokonatsolin vaikutuksesta. Sen fungisidisen vaikutuksen mekanismi on estää C14-dimetylaasientsyymiä, jolla on keskeinen rooli sterolibiosynteesissä. Sterolit syntetisoivat sienet, kasvit ja muut organismit ja ovat osa niiden solukalvoja. Phytophthora-suvun oomykeetit, ilman steroleja, kykenevät vain vegetatiiviseen kasvuun; oosporien muodostuminen on kokonaan tukahdutettu (Elliott et ai., 1966).
Oomykeetit eivät pysty syntetisoimaan steroleja yksin; ne sisällyttävät kalvoonsa isäntäkasvista saadut sterolit modifioimalla niitä. Kokeessamme käytimme kaura-agar-väliainetta, joka sisältää runsaasti â-sitosterolia ja isofukosterolia (Knights, 1965), ts. Aineita, jotka stimuloivat oosporien muodostumista. On mahdollista, että difenokonatsoli estää kasveista saatujen steroliyhdisteiden modifiointiin tai käyttöön liittyvien entsyymien työn. Tämä voi puolestaan vähentää oosporin muodostumisen voimakkuutta.
Pieninä pitoisuuksina, kuten työmme osoittaa, difenokonatsolilla oli heikko stimuloiva vaikutus myseelin kasvuun ja oosporien muodostumiseen.
Oosporien muodostumisen tukahduttaminen ravintoalustassa on aiemmin osoitettu antiphytophthora-fungisidivalmisteille. Siten Kesselin et ai. (2002) tutki yli 10 kaupallista antifitofluoroidilääkettä. Fluatsaamiini, dimetomorfi ja symoksaniili ei-tappavissa pitoisuuksissa tukahduttivat täysin oosporien muodostumisen agar-väliaineessa; metalaksililla, manebilla ja propamokarbilla oli kohtalainen tehokkuus; mankotseebilla ja klorotaloniililla ei ollut käytännössä mitään vaikutusta oosporien muodostumiseen. S.A.Kuznetsovin (Kuznetsov, 2013) työssä osoitettiin oosporien muodostumisen estäminen ravintoalustalla metalaksyylin ei-tappavilla pitoisuuksilla.
Kokeemme osoittivat, että perunoilla käytetyt torjunta-ainevalmisteet, joilla ei edes ollut suoraa estävää vaikutusta myöhäisrokotaudinaiheuttajan kasvuun, tukahduttivat oosporien muodostumisen. Täten asianmukaisesti suoritettu perunoiden kemiallinen suojaus sienitautien, hyönteisten ja rikkakasvien torjunta-aineilla vähentää oosporien muodostumisen todennäköisyyttä kasvilevyissä.
Tätä työtä tuki Venäjän tiedesäätiö (projekti nro 14-50-00029).
Artikkeli julkaistiin lehdessä "Mycology and Phytopathology" (osa 50, numero 1, 2016).