ჭამე ჩუდინოვი, ვ.ა. პლატონოვი, ა.ვ. ალექსანდროვა, ს.ნ. ელანსკი
ცოტა ხნის წინ აჩვენეს, რომ ასკომიცეტის სოკო Ilyonectria crassa- ს შეუძლია კარტოფილის ტუბერების დაინფიცირება. ეს ნამუშევარი არის პირველი, რომელიც აანალიზებს კარტოფილისგან იზოლირებულ I. crassa შტამის ზოგიერთ ფუნგიციდს ბიოლოგიური მახასიათებლებისა და მდგრადობის შესახებ. "კარტოფილის" შტამის სპეციფიკური რეგიონების თანმიმდევრობა დაემთხვა ადრე მიღებულ სოკოებს დაფის, ჯინსენგის, ასპენისა და წიფლის, შროშანის ბოლქვების და ტიტების ფოთლებისგან. როგორც ჩანს, ველური და ბაღის მრავალი მცენარე შეიძლება იყოს I. crassa- ს მარაგი. გამოკვლეული შტამით დაინფიცირდა პომიდვრის და კარტოფილის ნაჭრები, მაგრამ არ დაინფიცირდა პომიდვრის მთელი ხილი და უცვლელი კარტოფილის ტუბერი. ეს გვიჩვენებს, რომ I. crassa არის ჭრილობის პარაზიტი. ფლუდიოქსონილის, დიფენოკონაზოლისა და აზოკისტრობინის მიმართ რეზისტენტობის შეფასებამ საკვებ გარემოზე აჩვენა, რომ ამ პრეპარატების მაღალი ეფექტურობაა.
EC50 მაჩვენებელი (ფუნგიციდის კონცენტრაცია, რომელიც კოლონიის რადიალური ზრდის სიჩქარით 2 – ჯერ ანელებს არაფუნგიციდების კონტროლთან შედარებით) იყო 0.4; შესაბამისად, 7.4 და 4 მგ / ლ. I. crassa- ით გამოწვეული დაავადების განვითარების შესაძლებლობა უნდა იქნას გათვალისწინებული კარტოფილის ბოლქვების ფიტოპათოლოგიური შეფასებისას და მცენარეთა დაცვის ზომების შემუშავებისას.
ფიტოპათოგენური მიკროორგანიზმების განვითარება იწვევს დიდ დანაკარგებს კარტოფილის მოყვანისა და შენახვის ყველა ეტაპზე. როგორც წესი, დამცავი ღონისძიებების დაგეგმვისას მხედველობაში მიიღება ცნობილი პათოგენები, როგორიცაა ალტერნატიას, ფუსარიუმის, ფიმა, ჰელმინთოსპორიუმის, კოლეტოთრიხუმის, ფიტოფთორას და ა.შ. მათი ბიოლოგია ცუდად არის შესწავლილი, კარტოფილზე გამოყენებული ფუნგიციდების ეფექტურობა მათთან მიმართებაში უცნობია, დიაგნოზური მეთოდები შემუშავებული არ არის. მასობრივი განვითარებით, მათ შეუძლიათ მნიშვნელოვანი ზიანი მიაყენონ კარტოფილის კულტურას. ამ მიკროორგანიზმთაგანია ასკომიცეტის სოკო Ilyonectria crassa (Wollenw.) A. Cabral & Crous, რომელიც ავტორებმა პირველად აღმოაჩინეს კარტოფილის ბოლქვებზე (Chudinova et al., 2019).
ეს ნამუშევარი წარმოადგენს კარტოფილის ტუბერებისგან იზოლირებული I. crassa შტამის ანალიზის შედეგებს. შესწავლილი იქნა კოლონიებისა და მიცელიალური სტრუქტურების მორფოლოგია I. crassa, სახეობების სპეციფიკური დნმ რეგიონების ნუკლეოტიდების მიმდევრობა, ვირუსულობა კარტოფილისა და პომიდვრის მიმართ და ზოგიერთი პოპულარული ფუნგიციდის მიმართ მდგრადობა.
მასალა და მეთოდი
ჩვენ გამოვიყენეთ I. crassa 18KSuPT2 შტამი, რომელიც იზოლირებულია 2018 წელს დაზარალებული კარტოფილის ტუბერიდან, რომელიც გაიზარდა კოსტრომის რეგიონში. ტუბერკულოზზე გავლენა მოახდინა მშრალი ლპობის ტიპმა, რომლის ღრუს დაფარულია ღია ყავისფერი მიცელიუმი. სტერილური საჭრელი ნემსის გამოყენებით, სოკოვანი მიცელიუმი გადაიტანეს პეტრის ჭურჭელში აგარის საშუალებით (ლუდი 10%, აგარი 1.5%, პენიცილინი 1000 U / მლ). ფირფიტები ინკუბაცირდებოდა სიბნელეში 24 ° C ტემპერატურაზე.
Leica DM2500 სინათლის მიკროსკოპი ICC50 HD ციფრული კამერით და Leica M80 ბინოკულარული მიკროსკოპი IC80HD ციფრული კამერით (Leica Microsystems, გერმანია) გამოიყენეს სპორების და სპორების ორგანოების ზომისა და მორფოლოგიის გადასაღებად
დნმ-ის გამოყოფის მიზნით, სოკოვანი მიცელიუმი გაიზარდა თხევადი ბარდის გარემოში, შემდეგ გაიყინა თხევად აზოტში, ჰომოგენიზირდა, ინკუბაციით CTAB ბუფერში, გაიწმინდა ქლოროფორმით და ორჯერ გარეცხილი 2% სპირტით.
დნმ-ის მოპოვების მეთოდი დეტალურადაა აღწერილი კუტუზოვას და სხვების სტატიაში. (2017)
სახეობების დასადგენად მოლეკულური მეთოდებით და შედარებისთვის სხვა ცნობილ I. crassa შტამებთან, PCR ჩატარდა პრაიმერებით, რამაც დაუშვა სახეობის სპეციფიკური დნმ რეგიონების გამრავლება: ITS1-5,8S-ITS2 (პრაიმერები ITS5 / ITS4, White et al., 1990), - ტუბულინი (Bt2a / Bt2b, Glass, Donaldson, 1995) და თარგმანის მოგრძოობის ფაქტორი 1α (tef1α) (პრაიმერები EF1-728F / EF1-986R, Carbone and Kohn, 1999). სასურველი სიგრძის ამპლიკები ამოიღეს გელიდან Evrogen CleanUp ნაკრების გამოყენებით. გამრავლებული რეგიონების თანმიმდევრობა მოხდა BigDye® Terminator v3.1 ციკლის თანმიმდევრობის ნაკრების გამოყენებით (Applied Biosystems, CA, აშშ) Applied Biosystems 3730 xl ავტომატიზირებული მიმდევრობის (Applied Biosystems, CA, USA) გამოყენებით. მიღებული ნუკლეოტიდების მიმდევრობა გამოიყენეს აშშ-ს ბიოტექნოლოგიის ინფორმაციის ეროვნული ცენტრის (NCBI) GenBank მონაცემთა ბაზაში შესატყვისობის მოსაძიებლად. ფილოგენეტიკური ანალიზი ჩატარდა MEGA 6 პროგრამის გამოყენებით (Tamura et al., 2013).
ვირუსულობის დადგენა ჩატარდა მსხვილი ნაყოფიანი პომიდვრის (ჯიში დუბრავა) და კარტოფილის ბოლქვების (ჯიშის გალა) მთელ მწვანე ნაყოფზე. გარდა ამისა, დაზიანებული ხილისა და ტუბერების დაზიანების სიმულაციისთვის, ჩვენ გამოვიყენეთ იგივე ხილისა და ტუბერების ნაჭრები. ტუბერების ნაჭრები მოათავსეს ტენიან პალატებში, რომლებიც პეტრის ჭურჭელი იყო, ბოლოში კი სველი ფილტრის ქაღალდი. ქაღალდზე დადეს სლაიდი, რომელზეც, თავის მხრივ, ტუბერების ან ნაყოფების ნაჭრები იყო განთავსებული. მთლიანი ტუბერები და ხილი ასევე მოათავსეს კონტეინერებში, რომელთა ბოლოში იყო სველი ფილტრის ქაღალდი. ნაჭრის ცენტრში (ან ტუბერის ან ხილის ხელუხლებელ ზედაპირზე), აგარის ნაჭერი (5 × 5 მმ) სოკოვანი ჰიფებით მოათავსეს 5 დღის განმავლობაში ვარგის აგარზე ზრდის შემდეგ.
სოკოვანი შტამების ფუნგიციდებისადმი მდგრადობის შეფასება ჩატარდა აგარის საკვებ გარემოზე ლაბორატორიულ პირობებში. ჩვენ შევისწავლეთ ფუნგიციდური პრეპარატების მგრძნობელობა Maxim, KS (აქტიური ნივთიერება fludioxonil, 25 გ / ლ), Quadris, KS (აზოკისტრობინი 250 გ / ლ), Scor, EC (დიფენოკონაზოლი 250 გ / ლ) (სახელმწიფო კატალოგი ..., 2020). შეფასება ჩატარდა პეტრის ჭურჭელში ვორტ-აგარის საშუალებით, შესწავლილი მედიკამენტების დამატებით, აქტიური ნივთიერების კონცენტრაციით 0.1; ერთი; 1 ppm (მგ / ლ) (ფლდიოქსონილისა და დიფენოკონაზოლისთვის), 10; ათი; 1 ppm (აზოკისტრობინისთვის) და მედიკამენტებში ფუნგიციდის გარეშე (კონტროლი). ფუნგიციდი დაემატა გამდნარს და გაცივდა 10 ° C ტემპერატურაზე, რის შემდეგაც საშუალება ჩაასხით პეტრის ჭურჭელში. აგარის ბლოკი სოკოვანი მიცელიუმით მოათავსეს პეტრის თეფშის ცენტრში და გააშენეს სიბნელეში 100 ° C ტემპერატურაზე. 60 დღის ინკუბაციის შემდეგ, კოლონიების დიამეტრი გაზომეს ორი პერპენდიკულარული მიმართულებით; თითოეული კოლონიის გაზომვის შედეგები საშუალოდ შეფასდა. ექსპერიმენტები სამჯერ შესრულდა. ანალიზის შედეგების საფუძველზე გამოითვლება EC24, რომელიც ტოლია ფუნგიციდის კონცენტრაციისა, რამაც განახევრდა კოლონიის რადიალური ზრდის სიჩქარე ფუნგიციდულ კონტროლთან შედარებით.
შედეგები და დისკუსია
პეტრის კერძებზე ვარგის აგარით, სოკომ შექმნა კოლონიები თეთრი ფლოქილენტური მიცელიუმით. მიცელიუმის ქვეშ არსებული საშუალო წითელი-ყავისფერი გახდა. საშუალო გაშრობისას, სოკოებმა წარმოქმნეს ორი ტიპის სპორები მცირე სპოროდოქიაში ერთ და აგრეგირებულ კონიდიოფორებზე. მაკროკონიდიები არის მოგრძო, ცილინდრული, ერთიდან სამი სეპტა, საშუალო სიგრძე 27.2 მკმ, მნიშვნელობების დიაპაზონი 23.2-დან 32.2 მკმ-მდე, სიგანე - 4.9 მკმ-მდე (ნახ. 1). მიკროკონიდიის საშუალო სიგრძეა 14.3 მკმ, მნიშვნელობების დიაპაზონი 10.3-დან 18.1 მკმ-მდე, სიგანე 4.0 მკმ-მდე. ყველა მაკრო- და მიკრომორფოლოგიური პერსონაჟები შეესაბამება Ilyonectria crassa სახეობის ვარიაციის დიაპაზონს (Cabral et al., 2012).
სახეობებისთვის სპეციფიკური დნმ რეგიონების (ITS, b- ტუბულინი, TEF 1α) თანმიმდევრობა სრულად ემთხვევა I. crassa შტამების თანმიმდევრობას, რომლებიც ადრე შევისწავლეთ (ჩუდინოვა და სხვები, 2019, ცხრილი 1). I. crassa- ს გავრცელების სხვა რეგიონებში შესწავლისა და დაზარალებული კულტურების სპექტრის ანალიზისთვის გაანალიზდა მსგავსი დნმ-თანმიმდევრობა GenBank მონაცემთა ბაზაში (ცხრილი 1). გადახურვა იყო 86-დან 100% -მდე. “კარტოფილის” I. crassa შტამის სამივე დნმ რეგიონის თანმიმდევრობა იდენტური იყო შტამების თანმიმდევრობით, რომლებიც იზოლირებულია შროშანის ბოლქვიდან და ნარცისის ფესვებიდან ნიდერლანდებში და ჯინსენგის ფესვიდან კანადაში. ჩვენ ვერ შევძელით I. crassa- ის სხვა შტამების მოძიება, რომელთა ანალიზიც მოხდა სამი ანალოგიური თანმიმდევრობით, ღია მონაცემთა ბაზაში. ამასთან, დეპონირებული ITS და b- ტუბულინის მიმდევრობის ანალიზმა აჩვენა I. crassa- ს ტიტები ტიპზე დიდ ბრიტანეთში. სოკოების მსგავსი მიმდევრობის მქონე სოკოები გამოვლინდა კანადაში ასპენის ფესვების მიკობიოტას და იტალიაში წიფლის ფესვებისა და საუდის არაბეთში კარტოფილის ტუბერების ანალიზისას (ცხრილი 1). ამ კვლევის შედეგები აჩვენებს, რომ I. crassa– ს გლობალური გავრცელება აქვს და მას შეუძლია დაინფიციროს მცენარეების სხვადასხვა სახეობა.
მე -5 დღეს პომიდვრისა და კარტოფილის ნაჭრებზე პათოგენურობის დადგენისას დაზიანების დიამეტრმა მიაღწია 1.5 სმ-ს, გამოკვლეულმა შტამმა არ დააინფიცირა პომიდვრის მთელი ხილი და კარტოფილის უცვლელი ტუბერი. ამასთან, სეპალებმა გავლენა მოახდინეს პომიდორზე. დაბინძურების შესაძლებლობის გამორიცხვის მიზნით, სოკოვანი იზოლირება კარტოფილის ტუბერის ნაჭერზე განვითარებული მიცელიუმისგან იზოლირებული იქნა სუფთა კულტურაში. ეს სრულიად იდენტური იყო მშობლების დაძაბულობისა. როგორც ჩანს, I. crassa არის ჭრილობის პარაზიტი.
ფუნგიციდებით თესლის ტუბერების წინასწარ გამწვანება ამცირებს მცენარეებზე დაავადებების განვითარებას მზარდი სეზონის განმავლობაში. ეფექტური ფუნგიციდების შესარჩევად მნიშვნელოვანია შეფასდეს რომელია ეფექტური I. сrasa– ს წინააღმდეგ. ნაშრომში შესწავლილია ფუნგიციდების ფართოდ გავრცელებული აქტიური ნივთიერებები - ფლუდიოქსონილი, აზოკისტრობინი, დიფენოკონაზოლი. ფლუდიოქსონილი ფორმულირებულია რამდენიმე ნარევში, რომლებიც გამოიყენება თესლისა და თესლის ტუბერების გასახდელად დარგვამდე. ფლუდიოქსონილი (მაქსიმი) ასევე გამოიყენება თესლის ტუბერების სამკურნალოდ შენახვის წინ. Difenoconazole და azoxystrobin ასევე შედის მთელ რიგ პრეპარატებში, რომლებიც გამოიყენება სათესლე მასალის დამუშავებისთვის, აგრეთვე მცენარეულ მცენარეების გადამუშავებისათვის განკუთვნილ პრეპარატებში (სახელმწიფო კატალოგი ..., 2020).
I. crassa– ს ზრდის ტემპი შეისწავლეს მედიასაშუალებებზე (ნახ. 2), აქტიური ნივთიერებების სხვადასხვა კონცენტრაციით: ფლდიოქსონილი (EC50 = 0.4 ppm), აზოკისტრობინი (EC50 = 4 ppm) და დიფენოკონაზოლი (EC50 = 7.4 ppm) (ცხრილი 2). ეს პრეპარატები შეიძლება ძალიან ეფექტურად ჩაითვალოს I. crassa– ს წინააღმდეგ, ვინაიდან მათი EC50 მნიშვნელოვნად დაბალია, ვიდრე პრეპარატის რეკომენდებული კონცენტრაცია სამუშაო სითხეში, რომელიც გამოიყენება ტუბერების სამკურნალოდ. სახელმწიფო კატალოგის თანახმად ... (2020 წ.), ფლუდიოქსონილის კონცენტრაცია სითხეში კარტოფილის ბოლქვების სამკურნალოდ არის 500-დან 1000 ppm- მდე, აზოკისტრობინი (ფურცლის ფსკერის სამკურნალო სითხეში) - 3750-9375 ppm, დიფენოკონაზოლი (მცენარეული მცენარეების სამკურნალო სითხეში) - 187.5–625 XNUMX ppm.
ცხრილი 1. ჯიშის 18KSuPT2 და Ilyonectria crassa შტამების სახეობათა სპეციფიკური თანმიმდევრობის მიმდევრობის მსგავსება Genbank- ის მონაცემთა ბაზაში
დაძაბულობა | მასპინძელი მცენარე, ექსკრეციის ადგილი | GenBank– ში დეპონირებული თანმიმდევრობის რიცხვები, მსგავსების პროცენტი | ლინკები | ||
მისი | β- ტუბულინი | TEF 1α | |||
17KSPT1 და 18KSuPT2 | კარტოფილის ტუბერი, კოსტრომის მხარე | MH818326 | MH822872 | მკ281307 | Chudinova et al., 2019, ეს ნამუშევარი |
CBS 158/31 | ნარცისის ფესვები, ნიდერლანდები | JF735276 100 | JF735394 100 | JF735724 99.3 | კაბრალი და სხვები, 2012 წ |
CBS 139/30 | ლილის ბოლქვი, ნიდერლანდები | JF735275 100 | JF735393 99.7 | JF735723 99.3 |
|
NSAC-SH-1 | ჯინსენგის ფესვი, კანადა | AY295311 99.4 | JF735395 100 | JF735 / 725 99.6 |
|
RHS235138 | ტიტების ფოთოლი, დიდი ბრიტანეთი | KJ475469 100 | KJ513266 100 | ND | დენტონი, დენტონი, 2014 წ |
MT294410 | ასპენის ფესვები, კანადა | MT294410 100 | ND | ND | რამსფილდი და სხვ., 2020 წ |
ER1937 | წიფელი, იტალია | KR019363 99.65 | ND | ND | Tizzani, Haegi, Motta. პირდაპირი წარდგენა |
KAUF19 | კარტოფილის ტუბერი, საუდის არაბეთი | HE649390 98.3 | ND | ND | გაშგარი, გერბავი, 2013 წ |
ND = არ არის დეპონირებული
ცხრილი 2. Ilyonectria crassa– ს წინააღმდეგობა ფუნგიციდების მიმართ
(აქტიური ნივთიერება) | EC50, ppm | ||||
3 დღის | 5 დღის | 7 დღის | |||
კონტროლი | 17 2 ± | 33 5 ± | 47 3 ± | ||
კვადრისი, კს (fsoxystrobin) | 18 1 ± | 34 2 ± | 48 2 ± | ||
11 1 ± | 11 1 ± | 12 1 ± | |||
11 1 ± | 11 1 ± | 12 1 ± | |||
მაქსიმი, კს (ფლდიოქსონილი) | 16 1 ± | 28 2 ± | 48 2 ± | ||
7 1 ± | 13 3 ± | 19 4 ± | |||
5 1 ± | 12 1 ± | 17 5 ± | |||
Skor, EC (დიფენოკონაზოლი) | 18 1 ± | 35 2 ± | 48 1 ± | ||
11 1 ± | 24 3 ± | 35 4 ± | |||
11 1 ± | 13 1 ± | 17 3 ± |
ჩვენს მუშაობაში, I. crassa შტამები იზოლირებული იქნა კარტოფილის ტუბერებიდან კოსტრომასა და მოსკოვის (ჩუდინოვა და სხვ., 2019) რეგიონებში. საუდის არაბეთში კარტოფილის ბოლქვების მიკობიოტის ანალიზისას გამოვლინდა სოკოვანი შტამების დიდი წილი მისი თანმიმდევრობით, რომელიც იდენტურია I. crassa- ს (გაშგარი და გერბავი, 2013). როგორც ჩანს, I. crassa არც ისე იშვიათია კარტოფილზე, როგორც ჩანს. ჩვენმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ სოკოთი შეიძლება დაინფიცირდეს დაზიანებული პომიდვრის ნაყოფი. ლიტერატურიდან ცნობილია, რომ I. crassa- ს შეუძლია განავითაროს ნიადაგში საპროტროფულად (Moll et al., 2016), ისევე როგორც გავლენა მოახდინოს სხვადასხვა მცენარეებზე, ტაქსონომიურად დაშორებულ მცენარეებზეც კი, როგორიცაა daffodils, lilies, ginseng, aspen და წიფელი (ცხრილი 1). ერთი) როგორც ჩანს, ველური და ბაღის მრავალი მცენარე შეიძლება იყოს I. crassa- ს მარაგი. ზემოაღნიშნულიდან ჩანს, რომ დამცავი ღონისძიებების შემუშავებისას საჭიროა გაითვალისწინოთ ამ სოკოთი კარტოფილის ტუბერკულოზზე ზემოქმედების შესაძლებლობა. ფართოდ გავრცელებულმა პრეპარატებმა კარტოფილის ბოლქვების სამკურნალოდ, რომლებიც შეიცავს ფლდიოქსონილს, აზოკისტრობინს და დიფენოკონაზოლს, აჩვენა მაღალი ფუნგიციდური ეფექტურობა I. crassa– ს წინააღმდეგ.
ამ ნაშრომს მხარი დაუჭირა რუსეთის ძირითადი კვლევის ფონდმა (გრანტი No 20-016-00139).
სტატია გამოქვეყნდა ჟურნალში "მცენარეთა დაცვის ბიულეტენი", 2020, 103 (3)