E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
A gomba-szerű organizmus, az oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary által okozott késői burgonya- és paradicsommérés a világ szinte minden területén gyakori, ahol ezeket a növényeket termesztik. Epifitotikus körülmények között a burgonya termésvesztesége a kései sértés után elérheti a 10–30% -ot, a paradicsomé pedig a 100% -ot (Ivanyuk et al., 2005).
Az elsődleges oltás egyik fő forrása Ph. a növényi fertőzéshez vezető infestánok vastag falú nyugvó reproduktív struktúrák - oosporák. A genetikailag különböző szülői törzsek keresztezése eredményeként képződött hibrid oosporák hozzájárulnak a populáció genotípusos sokféleségének növekedéséhez, amelynek eredményeként felgyorsul a törzsek új fajtákhoz és alkalmazott fungicidekhez való alkalmazkodásának folyamata. Oospóraképzés Ph. A területen az infestánokat a világ számos országában észlelték: Oroszország (Smirnov et al., 2003), Norvégia (Hermansen et al., 2002), Svédország (Strцmberg et al., 2001), Hollandia (Kessel et al., 2002) és más régiók. Bizonyítékok vannak arra vonatkozóan, hogy a késői fertőzés kórokozójának oosporái több mint 2 évig életben maradhatnak a talajban életképes állapotban (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006), és áttelelés után növényi fertőzést okozhatnak (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et al., 2010).
A késői fertőzés elleni küzdelem fő módszere napjainkban a kémiai védelem, amely az ültetvények fungicid készítményekkel történő kezeléséből áll. Számos vegyszer, amelyet a burgonya és a paradicsom megvédésére használnak a késői fertőzés ellen, erősen gátolja az oospóraképződést (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013). A burgonyán azonban széles körben alkalmaznak más gyógyszereket, amelyek közvetlenül nem befolyásolják a Ph. infestánok, és az oospóraképzésre gyakorolt hatásuk ismeretlen. Ezért ennek a munkának az volt a célja, hogy megvizsgálja egyes, burgonyánál széles körben alkalmazott, de a késői pácolás ellen nem regisztrált gyógyszerek hatását az oosporák kialakulására.
9 Ph-ot használtunk. különböző típusú párzási fertőzöttek, akiket izoláltunk a fertőzött burgonyalevelektől Moszkvában, Leningrádban és Rjazan régióban A micélium növekedésére és az oosporák kialakulására gyakorolt hatás tanulmányozásához a következő gyógyszereket alkalmazták: Maxim gombaölő szerek (Fluxioxonil hatóanyag a fenilpirrolok osztályából) és Scor (difenokonazol, triazolok), Aktara rovarölő szerek (tiametoxam, neonikotinoidok) és Tanrekid (imidacloprid , triazinok). Valamennyi peszticidet bejegyeztük a 2014-es "Állami Peszticidek és Agrokemikáliák Katalógusába". A peszticid koncentrációnak az oomycete telepek növekedésére gyakorolt hatásának vizsgálatához minden törzset agar blokkkal oltottunk be egy Petri-csésze közepén, sűrű zabpehely közeggel. A vizsgálati peszticidet előzetesen 0.1, 1.0, 10.0 és 100.0 mg / l koncentrációban adtuk a táptalajhoz (a hatóanyagot tekintve - DV). Kontrollként tápközeget használtunk peszticid hozzáadása nélkül. Az oltásokat 18 ° C-on 12-15 napig inkubáltuk, amíg a peszticidmentes kontroll telepének átmérője a Petri-csésze átmérőjének 70-80% -a volt, ezt követően a telepek átmérőjét megmértük a kontroll és a kísérleti variánsokban.
A kísérleteket 3 ismétlésben hajtottuk végre. Az oospóraképződés vizsgálatát agar-zab táptalajon (30 ml Petri-csészében) hajtottuk végre, gombaölő szer hozzáadásával 0.1, 1.0, 10.0 és 100.0 mg / l koncentrációban, és gombaölő nélküli táptalajon (kontroll). Ehhez A1 és A2 típusú párzással rendelkező agar blokkokat párosan helyeztünk el a tápközeg felületén 5 cm távolságra egymástól. Az oltásokat az optimális Ph-nál inkubáltuk. Infestans 18 ° C hőmérsékleten 20 napig. A tenyésztés után a tápközeget spórákkal keverővel 30 ml desztillált vízben újraszuszpendáltuk, és a kapott szuszpenzióból mikroszkópos készítményeket készítettünk. Mindegyik változatban 180 látómezőt tekintettek meg (3 ismétlés, 60 látómező). Ezután újraszámolták az oosporák koncentrációját (db / μL táptalaj).
A peszticidek hatása a radiális kolónia növekedésére. A difenokonazol, a tiametoxam és az imidakloprid statisztikailag nem befolyásolta szignifikánsan a Ph. infestánok (1. táblázat). A metribuzin herbicid enyhe növekedési retardációt okozott a kezdeti időszakban (5-7 napos növekedés), azonban a 10. napra a telepek átmérője hasonló méretűvé vált. A fludioxonil statisztikailag szignifikánsan gátolta a Ph. infestánok a közegben 10 mg / l-nél nagyobb koncentrációban.
Táblázat 1
A peszticidek hatása a telepek radiális növekedésére Phytophthora infestans
Gombaölő-DV (gyógyszer) | A telep átmérője különböző koncentrációkban (mg / l) DW a közegben, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoxam (Aktara gyógyszer) | 82 ± 6 | 81 ± 7 (99%) | 82 ± 6 (100%) | 81 ± 6 (99%) | - |
Imidakloprid (Tanrek) | 792 ± 6 | - | 76 ± 9 (96%) | 77 ± 8 (97%) | 76 ± 5 (96%) |
Fludioxonil (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%) |
Difenokonazol (pontszám) | 82 ± 7 | - | 76 ± 9 (93%) | 84 ± 4 (102%) | 81 ± 6 (99%) |
Jegyzet. A „±” jelet a konfidencia intervallum követi 0.05 szignifikanciaszint esetén. A zárójelben szereplő értékek kifejezik a kísérleti variánsban lévő telepek átmérőjének arányát a peszticidek nélküli kontrollban. A „-” jel azt jelenti, hogy nem végeztek kutatást.
Táblázat 2
A peszticidek hatása az oospóraképzésre Phytophthora infestans agar környezetben
Gombaölő-DV (gyógyszer) | A táptalajban lévő oosporák száma különböző koncentrációkban (mg / l) DV, db / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Tiametoxam (Aktara gyógyszer) | 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%) |
Fludioxonil (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%) |
Difenokonazol (pontszám) | 79.6 ± 3.6 | 72.5 ± 3.6 (91%) | 82.2 ± 3.7 (103%) | 54.9 ± 2.8 (69%) | 35.8 ± 2.3 (45%) |
A peszticidek oosporák kialakulására gyakorolt hatásának vizsgálata Ph. infestánok tápközegben. Megállapították, hogy az oosporák számának statisztikailag szignifikáns csökkenését bizonyos koncentrációknál az összes vizsgált készítmény okozta (2. táblázat). 1.0 mg / l hatóanyag-koncentráció mellett az összes peszticid, az Aktara és Skor készítmények kivételével, a kialakult oosporák mennyiségének észrevehető csökkenéséhez vezetett (12–24% -kal a kontrollhoz képest). A közegben a hatóanyagok koncentrációjának további növekedése a gátló hatás növekedéséhez vezetett. A tiametoxamon és difenokonazolon alapuló készítmények statisztikailag szignifikáns csökkenést okoztak az oosporák számában, amikor a hatóanyag koncentrációja a táptalajban meghaladta a 10 mg / l-t.
Megbeszélés és következtetés. A burgonya késői fertőzésével szemben nem regisztrált peszticidek hatásának vizsgálata a micélium radiális növekedésére - a várakozásoknak megfelelően - a növekedés gyenge elnyomását (fludioxonil) mutatta, vagy a növekedésre nem gyakorolt hatást (más vizsgált peszticidek).
Táblázat 3. Hatóanyagok koncentrációi a munkafolyadékban
Készítmény (fungicid-DV) | A tápközegben a DV koncentrációjának munkájában használt, mg / l | DW koncentráció a munkafolyadékban burgonyafeldolgozás során, mg / l |
---|---|---|
Aktara (tiametoxam) | 0.1, 1, 10 | 37–75 * |
Tanrek (imidakloprid) | 1, 10, 100 | 50 100- |
Maxim (fludioxonil) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkor (metribuzin) | 1, 10, 100 | 1630 4900- |
Pontszám (difenokonazol) | 0.1, 1, 10, 100 | 188 625- |
* Az értékeket a 2014. évi "Állami peszticid- és agrokémiai katalógus" szerint mutatjuk be.
Valamennyi vizsgált peszticid csökkentette az oosporák képződését a tápközegben. A vizsgált peszticid-koncentrációk a táptalajban alacsonyabbak voltak, vagy körülbelül megegyeztek (az imidakloprid esetében) a munkaközegben megengedett koncentrációkkal (3. táblázat). Kísérleteink során az oosporák képződésének elnyomása a gyógyszer dózisának növekedésével fokozódott, ami egy koncentráltabb munkafolyadékkal való érintkezés hatásának növekedésére utal. A difenokonazol az oosporák koncentrációjának jelentős csökkenését okozta nemcsak tápközegben végzett kísérletek során, hanem gombaölőt tartalmazó folyadékba helyezett levágott burgonyalevelek tesztjeiben is. Így a Vectar belorusz fajtában a kontrollban 32 mm1 levélterületen 2 oosporát figyeltünk meg, a difenokonazol vízben 10 mg / l - 24, és 100 mg / l - 12 oospora / mm2 koncentrációban. A fungicid 100 mg / l koncentrációjú oosporák koncentrációjában és a kontrollban statisztikailag szignifikáns a különbség (Elansky, Mytsa, publikálatlan).
A peszticidek a gombasejtek sokféle folyamatát befolyásolhatják. A szakirodalomban nem találtunk olyan információt, amely bizonyos mértékben megmagyarázza a vizsgált gyógyszerek esetleges hatását az oosporák kialakulására. Próbáljunk meg néhány feltételezést tenni a difenokonazol hatására. Fungicid hatásának mechanizmusa a C14-dimetiláz enzim gátlása, amely kulcsszerepet játszik a szterin bioszintézisében. A szterolokat gombák, növények és más organizmusok szintetizálják, és sejtmembránjaik részét képezik. A Phytophthora nemzetségbe tartozó omomicettek szterinek hiányában csak vegetatív növekedésre képesek, az oosporák képződése teljesen elnyomott (Elliott et al., 1966).
Az omomicéták nem képesek önmagukban szintetizálni a szterineket; beépítik membránjukba a gazdanövényből nyert szterineket, módosítva őket. Kísérletünkben zab-agar táptalajt használtunk, amely gazdag â-szitoszterolban és izofukoszterolban (Knights, 1965), vagyis olyan anyagokkal, amelyek serkentik az oosporák képződését. Lehetséges, hogy a difenokonazol gátolja a növényekből származó szterinvegyületek módosításában vagy felhasználásában részt vevő enzimek munkáját. Ez viszont csökkentheti az oospóraképződés intenzitását.
Kis koncentrációban, amint azt a munkánk is mutatja, a difenokonazol gyengén stimulálta a micélium növekedését és az oosporák kialakulását.
A tápközegben az oosporák képződésének elnyomását korábban kimutatták antiphytophthora gombaölő készítmények esetében. Így Kessel et al. (2002) több mint 10 antifitofluoroid kereskedelmi kábítószert vizsgált. A nem halálos koncentrációjú fluazinam, dimetomorf és cymoxanil teljesen elnyomta az oosporák képződését agar táptalajban; a metalaxil, a maneb és a propamokarb mérsékelt hatékonyságot mutatott; a manceb és a klórtalonil gyakorlatilag nem befolyásolta az oospóraképződést. S. A. Kuznyecov (Kuznetsov, 2013) munkájában bemutatták az oosporák tápközegen történő képződésének gátlását a metalaxil nem halálos koncentrációival.
Kísérleteink kimutatták, hogy a burgonyán alkalmazott peszticidkészítmények, amelyek még a kései sertés kórokozójának növekedésére sem voltak közvetlen gátló hatásúak, elnyomták az oosporák képződését. Így a burgonya fungicidek, inszekticidek és herbicidek megfelelő kémiai védelme csökkenti az oosporák kialakulásának valószínűségét a növény leveleiben.
Ezt a munkát az Orosz Tudományos Alapítvány támogatta (projekt projektje: 14-50-00029).
A cikk a "Mycology and Phytopathology" folyóiratban jelent meg (50. évfolyam, 1. szám, 2016.).