E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. კოკაევა, S. N. Elansky
კარტოფილისა და პომიდვრის გვიანი დაავადება, რომელიც გამოწვეულია სოკოს მსგავსი ორგანიზმით, oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary, გავრცელებულია მსოფლიოს თითქმის ყველა რაიონში, სადაც ამ კულტურებს ამუშავებენ. ეპიფიტოზურ პირობებში, გვიანი ავადობის შედეგად კარტოფილის მოსავლიანობის დაკარგვამ შეიძლება მიაღწიოს 10-30% ან მეტს, ხოლო პომიდვრის 100% -ს (Ivanyuk et al., 2005).
პირველადი ინოკულაციის ერთ-ერთი მთავარი წყარო Ph. infestans, რასაც მცენარეული ინფექცია მოჰყვება, სქელკედლიანი მოსასვენებელი რეპროდუქციული სტრუქტურებია - ოოსპორები. გენეტიკურად განსხვავებული მშობლების შტამების გადაკვეთის შედეგად წარმოქმნილი ჰიბრიდული ოოსპორები ხელს უწყობენ პოპულაციაში გენოტიპური მრავალფეროვნების ზრდას, რის შედეგადაც დაჩქარდება შტამების ახალ ჯიშებსა და გამოყენებულ ფუნგიციდებზე ადაპტაციის პროცესი. ოოსპორის წარმოქმნა Ph. ამ სფეროში infestans აღინიშნა მსოფლიოს მრავალ ქვეყანაში: რუსეთი (სმირნოვი და სხვ., 2003), ნორვეგია (Hermansen et al., 2002), შვედეთი (Strцmberg et al., 2001), ნიდერლანდები (Kessel et al., 2002) და სხვა რეგიონები. არსებობს მტკიცებულებები, რომ გვიანი ავადმყოფობის გამომწვევი ოოსპორა შეიძლება 2 წელზე მეტხანს გადარჩეს ნიადაგში სიცოცხლისუნარიან მდგომარეობაში (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) და გამოზამთრების შემდეგ გამოიწვიოს მცენარეული ინფექცია (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et al. ალ., 2010).
დღეს გვიანი ცისკრის წინააღმდეგ ბრძოლის ძირითადი მეთოდი არის ქიმიური დაცვა, რომელიც შედგება მცენარეთა ფუნგიციდური საშუალებებით დამუშავებაში. ბევრი ქიმიური ნივთიერება, რომლებიც გამოიყენება კარტოფილისა და პომიდვრის გვიანი ავადობისგან დასაცავად, ძლიერ აფერხებს გავლენას ოოსპორის წარმოქმნაზე (კესელი და სხვები, 2002; კუზნეცოვი, 2013). ამასთან, კარტოფილზე ფართოდ გამოიყენება სხვა წამლები, რომლებიც პირდაპირ გავლენას არ ახდენენ Ph- ზე. infestans და მათი გავლენა ოოსპორის წარმოქმნაზე უცნობია. ამიტომ, ამ სამუშაოს მიზანი იყო გავლენის შესწავლა კარტოფილის ფართოდ გამოყენებული ზოგიერთი პრეპარატის ოოსპორების წარმოქმნაზე, მაგრამ არ არის რეგისტრირებული გვიან დაავადებაზე.
ჩვენ გამოვიყენეთ 9 Ph. სხვადასხვა ტიპის დაწყვილების ინფესტანები, ჩვენ მიერ იზოლირებული კარტოფილის ინფიცირებული ფოთლებისგან მოსკოვში, ლენინგრადში, რიაზანის რეგიონებში. მიცელიუმის ზრდასა და ოოსპორების წარმოქმნაზე ზემოქმედების შესასწავლად გამოიყენეს შემდეგი პრეპარატები: ფუნგიციდები მაქსიმი (ფენილპიროლების კლასიდან მოქმედი ნივთიერება ფლუდიოქსონილი) და სკორი (დიფენოკონაზოლი, ტრიაზოლები), აქტარა ინსექტიციდები (თიამეტოქსამი, ნეონიოტინოიდები) და ტანიდოდიდოდიდები , ტრიაზინები). ყველა პესტიციდი დარეგისტრირებულია "პესტიციდებისა და აგროქიმიკატების სახელმწიფო კატალოგში" 2014 წლისთვის. პომიციტების კონცენტრაციის გავლენის შესასწავლად ოომიცეტების კოლონიების ზრდაზე, თითოეული შტამი დაიმუშავეს აგარის ბლოკით Petri კერძის ცენტრში მკვრივი შვრიის ფქვილის საშუალებით. სატესტო პესტიციდს წინასწარ დაემატა საშუალება 0.1, 1.0, 10.0 და 100.0 მგ / ლ კონცენტრაციით (აქტიური ინგრედიენტის მიხედვით - DV). როგორც კონტროლი, გამოვიყენეთ საშუალება, პესტიციდების დამატების გარეშე. ინოკულაციებს ინკუბაციას უკეთებდნენ 18 ° C ტემპერატურაზე 12-15 დღის განმავლობაში, სანამ პესტიციდებისგან დამოუკიდებელი კონტროლის კოლონიის დიამეტრი არ იქნებოდა Petri თეფშის დიამეტრის 70-80%, რის შემდეგაც კოლონიების დიამეტრი იზომება საკონტროლო და ექსპერიმენტულ ვარიანტებში.
ექსპერიმენტები ჩატარდა 3 რეპლიკაში. ოოსპორის წარმოქმნის შესწავლა ჩატარდა აგარის შვრიის გარემოზე (30 მლ პეტრის ჭურჭელში) და ფუნგიციდის დამატებით 0.1, 1.0, 10.0 და 100.0 მგ / ლ კონცენტრაციებში და სოკოზე ფუნგიციდის გარეშე (კონტროლი). ამისათვის, აგარის ბლოკები შეწყვილების ტიპის A1 და A2 იზოლატებით წყვილი მოათავსეს საკვების ზედაპირის ზედაპირზე ერთმანეთისგან 5 სმ დაშორებით. ინოკულაციები ჩატარდა ოპტიმალური Ph– ით. Infestans 18 დღის განმავლობაში 20 ° C ტემპერატურაზე. კულტივირების შემდეგ, სპორებით შემცველ საკვებ ნივთიერებას მიქსერით განაახლებენ 30 მლ გამოხდილ წყალში და მიღებული სუსპენზიისგან ამზადებენ მიკროსკოპიის პრეპარატებს. თითოეულ ვარიანტში შეისწავლეს 180 ვიზუალური ველი (3 რეპლიკა, 60 ვიზუალური ველი). შემდეგ ოოსპორების კონცენტრაცია გადაიანგარიშეს (ცალი / μL საშუალო).
პესტიციდების გავლენა რადიალური კოლონიის ზრდაზე. დიფენოკონაზოლს, თიამეტოქსამს და იმიდაკლოპრიდს არ ჰქონდათ სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი გავლენა Ph- ის რადიალურ ზრდაზე. infestans (ცხრილი 1). ჰერბიციდმა მეტრიბუზინმა გამოიწვია ზრდის მცირე შეფერხება საწყის პერიოდში (ზრდის 5-7 დღე); ამასთან, მე -10 დღისთვის კოლონიების დიამეტრი ზომით ანალოგიური გახდა. ფლდიოქსონილმა სტატისტიკურად მნიშვნელოვნად შეაფერხა Ph- ს განვითარება. ინფესტანები 10 მგ / ლ-ზე მეტი კონცენტრაციით.
მაგიდის 1
პესტიციდების გავლენა კოლონიების რადიალურ ზრდაზე ფიტოფტორას ინტენსიები
ფუნგიციდი- DV (პრეპარატი) | კოლონიის დიამეტრი სხვადასხვა კონცენტრაციით (მგ / ლ) DW საშუალოში, მმ | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
თიამეტოქსამი (აქტარა პრეპარატი) | 82 6 ± | 81 7 ± (99%) | 82 6 ± (100%) | 81 6 ± (99%) | - |
იმიდაკლოპრიდი (ტანრეკი) | 792 6 ± | - | 76 ± 9 (96%) | 77 ± 8 (97%) | 76 5 ± (96%) |
ფლუდიოქსონილი (მაქსიმი) | 82 ± 6 | - | 74 ± 12 (90%) | 56 ± 10 (68%) | 46 3 ± (56%) |
მეტრიბუზინი (ზენკორი) | 88 ± 12 | - | 85 12 ± (97%) | 86 ± 9 (98%) | 80 ± 5 (91%) |
დიფენოკონაზოლი (Scor) | 82 ± 7 | - | 76 ± 9 (93%) | 84 4 ± (102%) | 81 ± 6 (99%) |
Შენიშვნა. "±" ნიშანს ნდობის ინტერვალი მოჰყვება მნიშვნელობის დონის 0.05 მნიშვნელობით. ფრჩხილებში მნიშვნელობები გამოხატავს კოლონიების დიამეტრის თანაფარდობას ექსპერიმენტულ ვარიანტთან და პესტიციდების გარეშე კონტროლისას. "-" ნიშანი ნიშნავს, რომ არანაირი კვლევა არ ჩატარებულა.
მაგიდის 2
პესტიციდების გავლენა ოოსპორის წარმოქმნაზე ფიტოფტორას ინტენსიები აგარის გარემოში
ფუნგიციდი- DV (პრეპარატი) | ოოსპორების რაოდენობა საშუალო კონცენტრაციით სხვადასხვა კონცენტრაციებში (მგ / ლ) DV, ც / მკლ | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
თიამეტოქსამი (აქტარა პრეპარატი) | 79.6 3.6 ± | 79.8 3.8 ± (100%) | 79.1 ± 3.9 (100%) | 71.4 3.7 ± (90%) | - |
იმიდაკლოპრიდი (ტანრეკი) | 79.6 3.6 ± | - | 70.0 3.4 ± (88%) | 66.0 3.1 ± (83%) | 35.8 2.8 ± (45%) |
ფლუდიოქსონილი (მაქსიმი) | 112.7 6.9 ± | - | 98.4 8.6 ± (87%) | 73.6 5.4 ± (65%) | 42.3 3.7 ± (36%) |
მეტრიბუზინი (ზენკორი) | 135.0 9.5 ± | - | 103.0 9.8 ± (70%) | 118.2 ± 9.3 (88%) | 74.8 8.1 ± (55%) |
დიფენოკონაზოლი (Scor) | 79.6 3.6 ± | 72.5 3.6 ± (91%) | 82.2 3.7 ± (103%) | 54.9 2.8 ± (69%) | 35.8 2.3 ± (45%) |
პესტიციდების მოქმედების შესწავლა ოოსპორების წარმოქმნაზე Ph. infestans საკვებ გარემოში. აღმოჩნდა, რომ ოოსპორების რაოდენობის სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი შემცირება გარკვეულ კონცენტრაციებში გამოწვეულია ყველა გამოკვლეული პრეპარატებით (ცხრილი 2). აქტიური ნივთიერების კონცენტრაციით 1.0 მგ / ლ, ყველა პესტიციდმა, გარდა აქტარისა და სკორის პრეპარატებისა, გამოიწვია ფორმირებული ოოსპორების რაოდენობის შესამჩნევი შემცირება (კონტროლთან შედარებით 12–24% -ით). საშუალო აქტიური ნივთიერებების კონცენტრაციის შემდგომმა ზრდამ გამოიწვია ინჰიბიტორული ეფექტის მომატება. თიამეტოქსამსა და დიფენოკონაზოლზე დაფუძნებულმა პრეპარატებმა გამოიწვია ოოსპორების რაოდენობის სტატისტიკურად მნიშვნელოვანი შემცირება, როდესაც საშუალო აქტიური ნივთიერების კონცენტრაცია 10 მგ / ლ-ზე მეტი იყო.
დისკუსია და დასკვნა. პესტიციდების მოქმედების შესწავლამ, რომელიც არ იყო რეგისტრირებული კარტოფილის გვიან შეშუპებაზე, მიცელიუმის რადიალურ ზრდაზე, როგორც მოსალოდნელი იყო, ზრდის სუსტი ჩახშობა (ფლდიოქსონილი) ან გავლენა არ აქვს ზრდაზე (სხვა პესტიციდებია შესწავლილი).
მაგიდის 3. აქტიური ნივთიერებების კონცენტრაცია სამუშაო სითხეში
მომზადება (ფუნგიციდი- DV) | გამოიყენება საკვებ გარემოში DV კონცენტრაციის მუშაობაში მგ / ლ | DW– ის კონცენტრაცია სამუშაო სითხეში კარტოფილის გადამუშავების დროს, მგ / ლ |
---|---|---|
აქტარა (თიამეთოქსამი) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
ტანრეკი (იმიდაკლოპრიდი) | 1, 10, 100 | 50-100 |
მაქსიმი (ფლდიოქსონილი) | 1, 10, 100 | 1000 |
ზენკორი (მეტრიბუზინი) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
სკორი (დიფენოკონაზოლი) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* ღირებულებები წარმოდგენილია "პესტიციდების და აგროქიმიკატების სახელმწიფო კატალოგის" შესაბამისად, 2014 წლისთვის.
ყველა გამოკვლეულმა პესტიციდმა გამოიწვია საკვები ნივთიერებების ოოსპორების წარმოქმნის შემცირება. პესტიციდების შემოწმებული კონცენტრაციები საშუალოში უფრო დაბალი იყო ან დაახლოებით შეესატყვისებოდა (იმიდაკლოპრიდისთვის) დასაშვებ კონცენტრაციას სამუშაო სითხეში (ცხრილი 3). ჩვენს ექსპერიმენტებში, ოოსპორების წარმოქმნის ჩახშობა გაიზარდა, რადგან დოზა იზრდებოდა, რაც მიუთითებს ეფექტის გაზრდაზე უფრო კონცენტრირებულ სამუშაო სითხეში. დიფენოკონაზოლმა გამოიწვია ოოსპორის კონცენტრაციის მნიშვნელოვანი შემცირება არა მხოლოდ საკვებ ნივთიერებებზე ჩატარებულ ექსპერიმენტებში, არამედ ფუნგიციდის შემცველ სითხეში მოთავსებულ კარტოფილის ფოთლებზე ჩატარებულ ტესტებში. ამრიგად, ვექტარ ბელორუსულ ჯიშში, 32 მმ 1 ფოთლის ფართობზე, 2 ოოსპორა დაფიქსირდა კონტროლში, დიფენოკონაზოლის კონცენტრაციით წყალში 10 მგ / ლ - 24, ხოლო 100 მგ / ლ - 12 ოოსპორა / მმ 2. ოოსპორების კონცენტრაციებში სხვაობა 100 მგ / ლ ფუნგიციდში და კონტროლში სტატისტიკურად მნიშვნელოვანია (ელანსკი, მიწა, არ არის გამოქვეყნებული).
პესტიციდებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ სოკოვან უჯრედებში მრავალფეროვან პროცესებზე. ლიტერატურაში ვერ მოვიძიეთ ინფორმაცია, რომელიც გარკვეულწილად ხსნის შესწავლილი პრეპარატების შესაძლო გავლენას ოოსპორების წარმოქმნაზე. შევეცადოთ გამოვიყენოთ რამდენიმე ვარაუდი დიფენოკონაზოლის მოქმედებასთან დაკავშირებით. მისი ფუნგიციდური მოქმედების მექანიზმია C14-dimethylase ფერმენტის ინჰიბირება, რომელიც მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სტეროლის ბიოსინთეზში. სტეროლები სინთეზირებულია სოკოების, მცენარეებისა და სხვა ორგანიზმების მიერ და მათი უჯრედული მემბრანის ნაწილია. ფიტოფთორას გვარის ოომიცეტებს, სტეროლების არარსებობის შემთხვევაში, მხოლოდ მცენარეული ზრდის უნარი აქვთ; ოოსპორების ფორმირება მთლიანად დათრგუნულია (Elliott et al., 1966).
ოომიცეტებს არ შეუძლიათ სტეროლების სინთეზირება საკუთარ თავზე; ისინი თავიანთ მემბრანებში ათავსებენ მასპინძელი მცენარისგან მიღებულ სტეროლებს, მათი მოდიფიკაციით. ჩვენს ექსპერიმენტში ჩვენ გამოვიყენეთ შვრიის აგარი, რომელიც მდიდარია sit-sitosterol და isofucosterol (Knights, 1965), ანუ ნივთიერებები, რომლებიც ასტიმულირებენ oospores- ის ფორმირებას. შესაძლებელია, რომ დიფენოკონაზოლი აფერხებს ფერმენტების მუშაობას, რომლებიც მონაწილეობენ მცენარეთაგან მიღებული სტეროლური ნაერთების მოდიფიკაციაში ან გამოყენებაში. ამან შეიძლება, შეამციროს ოოსპორის წარმოქმნის ინტენსივობა.
მცირე კონცენტრაციებში, როგორც ეს ნაჩვენებია ჩვენს ნაშრომში, დიფენოკონაზოლს ჰქონდა სუსტი მასტიმულირებელი მოქმედება მიცელიუმის ზრდაზე და ოოსპორების წარმოქმნაზე.
საკვებ გარემოში ოოსპორების წარმოქმნის ჩახშობა ადრე ნაჩვენებია ანტიფითოფთორა სოკოვანი პრეპარატებისთვის. ამრიგად, კესელის et al. (2002) გამოიკვლია 10-ზე მეტი ანტიფითოფლუოროიდული კომერციული პრეპარატი. ფლუაზინამი, დიმეთომორფი და ციმოქსანილი არალეტალური კონცენტრაციით სრულად თრგუნავს ოოსპორების წარმოქმნას აგარის გარემოში; მეტალაქსილი, მანები და პროპამოკარბი აჩვენეს საშუალო ეფექტურობა; მანკოზებსა და ქლოროტალონილს პრაქტიკულად არ ახდენს გავლენას ოოსპორის წარმოქმნაზე. S.A. Kuznetsov- ის (Kuznetsov, 2013) მუშაობაში ნაჩვენებია oospores- ის წარმოქმნის ინჰიბირება საკვებ გარემოზე მეტალაქსილის არალეტალური კონცენტრაციებით.
ჩვენმა ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ კარტოფილზე გამოყენებული პესტიციდების პრეპარატები, რომლებსაც პირდაპირი ინჰიბირებაც კი არ ჰქონიათ გვიან დაავადებათა გამომწვევის ზრდაზე, თრგუნავს ოოსპორების წარმოქმნას. ამრიგად, კარტოფილის სწორად ჩატარებული ქიმიური დაცვა ფუნგიციდების, ინსექტიციდების და ჰერბიციდების გამოყენებით ამცირებს მცენარეთა ფოთლებში ოოსპორების წარმოქმნის ალბათობას.
ეს ნამუშევარი მხარი დაუჭირა რუსეთის სამეცნიერო ფონდმა (პროექტი No 14-50-00029).
სტატია გამოქვეყნდა ჟურნალში "Mycology and Phytopathology" (ტომი 50, გამოცემა 1, 2016).