Микологический мониторинг мака масличного в Средневолжском регионе

Г. А. Осадча,

старший научный сотрудник ГНУ Пензенский НИИ сельского хозяйства Е. Ф. Семенова,

доцент, кандидат биологических наук ГОУ ВПО Пензенский государственный университет

МИКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ МАКА МАСЛИЧНОГО В СРЕДНЕВОЛЖСКОМ РЕГИОНЕ

УДК 632.4:633.812

Введение. Требования современной селекции предполагают получение новых сортов и гибридов, устойчивых к основным возбудителям болезней. В отечественной и зарубежной научной литературе неоднократно отмечалось, что мак в значительно большей степени поражается возбудителями грибных болезней (микозами), по сравнению с бактериальными инфекциями [1-5]. Целью исследований было определение видового состава патогенных грибов на вегетирующих растениях мака, их распространенности на коллекционных посевах в 2001-2004 гг. и оценка устойчивости сортообразцов к наиболее вредоносному патогену в условиях лесостепной зоны Поволжья.

Материалы и методы. Объектом изучения были образцы мака различного экологогеографического происхождения в коллекционном питомнике Пензенского НИИСХ. Фитопатологическую экспертизу проводили на основе рекомендованных методов [5, 6, 8-11] с использованием атласов и определителей для идентификации патогена [6-16]. Для выявления и изучения видового состава грибов также использовали световую микроскопию и методику влажных камер. Растительные образцы промывали проточной водопроводной водой, поверхностно стерилизовали 1 %-ным раствором перманганата калия в течение одного часа, ополаскивали дистиллированной водой. Затем образцы помещали в чашки Петри и инкубировали при температуре 24±2 °С. При появлении на образцах спороношения часть налета при помощи препаровальной иглы переносили в каплю воды на предметном стекле и микроскопировали. Для выделения в чистую культуру использовали твердые питательные среды (Чапека-Докса, кар-тофельно-глю-козный агар и др.) [6, 14, 15]. Полученные данные статистически обрабатывали [17].

Результаты и обсуждение. В результате фитопатологических обследований коллекционных посевов мака установлено, что растения поражались в основном патогенными грибами, вызывающими пятнистости, гнили, налеты. Микологический анализ показал, что из 12 идентифицированных пато-

генов (Peronospora arborescens, Alternaria brassicae f somniferi, Erysiphe communis, Sclerotinia scleroti-orum, Fusarium sp., Helminthosporium papaveris, Bo-trytis cinerea, Coniothyrium althea, Cladosporium herbarum, Alternaria alternate, Epicoccum purpuras-cens, Acremonium sp.) 6 видов являются возбудителями болезней вегетирующих растений мака (гельминтоспориоза, альтернариоза, пероноспороза, фузариоза, мучнистой росы, белой стеблевой гнили). Alternaria alternata, Cladosporium herbarum, Ep-icoccum purpurascens, Acremonium sp., являющиеся сапротрофными микромицетами, вызывали в основном пятнистости листьев на единичных и (или) погибающих растениях в теплую влажную погоду.

Пероноспороз (ложная мучнистая роса). Возбудитель Peronospora arborescens (Berk.) de Bary (класс Oomycetes, порядок Peronosporales). На посевах мака болезнь наблюдали преимущественно во второй половине вегетации растений. На листьях зараженных растений образовывались желтовато-бурые расплывча-тые пятна разной величины, ограниченные жилками листьев. На нижней стороне пятен во влажную погоду появлялся сероватофиолетовый налет, состоящий из 3-8-кратно дихотомически разветвленных конидиеносцев с конидиями. Конидии бледно-фиолетовые, короткоовальные, 12,0-30,0^12,0-17,0 мкм. Ооспоры шаровидные, 30,0-38,0 мкм в диаметре. На стеблях и коробочках появлялись темные штрихи и пятна с налетом. На зараженных растениях формировались мелкие, слегка приплюснутые коробочки, часто окрашенные в темно-фиолетовый цвет. Семена в таких коробочках не развивались. При сильном поражении растения оставались низкорослыми, стебли деформировались, бутоны не распускались, со временем такие растения бурели и засыхали.

Развитию болезни способствовали высокая влажность и температура воздуха в диапазоне от 12 до 30 °С. Максимальное поражение мака перонос-порозом отмечалось в фазе цветения-биологическая спелость и составляло 20,2-30,1 % (2-3 балла поражения), степень развития болезни -

11,6-18,7 %.

Альтернариоз (черная плесень). Возбудитель Alternaria brassicae (Berk.) Sacc. f. somniferi Har. et Br. (класс Ascomycetes, порядок Dothidiales). Наблюдался в фазе плодообразования. На коробочках появлялись различной величины округлые черные пятна с бархатистым налетом, состоящим из цепочек конидий паразита. Пятна часто сливались, охватывая всю поверхность коробочки. Конидии булавовидные, почти цилиндрические, со слабовы-раженной шейкой, гладкие, с 2-11 поперечными и 0-5 продольными перегородками, 67-130*8-22 мкм. Развитию болезни способствовала повышенная влажность воздуха. В дождливую теплую погоду коробочки плесневели и загнивали. Распространенность болезни составляла 16,2-34,7 %, степень развития 12,5-19,1 %.

Мучнистая роса. Возбудитель Erysiphe communis (Wallr.) Grev, син. E. cichoracearum DC. (класс Ascomycetes, порядок Erysiphales). На верхней поверхности листьев образовывался рыхлый белый мучнистый налет в виде пятен неправильной формы, состоящий из поверхностной грибницы и кони-диальной стадии гриба. Возбудитель встречался преимущественно в анаморфной стадии, в единичных случаях на листьях обнаруживали незрелые клейстотеции (мелкие шаровидные плодовые тела с выростами-придатками). Мучнистая роса сильнее развивалась при высоких летних температурах и низкой относительной влажности воздуха. В исследуемые годы имела широкое распространение -28,8-35,3 %, но низкую интенсивность - 2,9-5,8 %.

Белая стеблевая гниль. Возбудитель Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary (класс Ascomycetes, порядок Helotiales). В исследуемый период на посевах мака встречался редко. Симптомы поражения проявлялись после окончания цветения. На нижней части пораженных стеблей и в пазухах нижних листьев появлялись светлые, большей частью концентрические зональные пятна. Со временем пятна увеличивались в размерах, часто охватывая стебель. При разломе стеблей внутри них обнаруживался беловатый мицелий с многочисленными склеро-циями. Во влажную погоду на пораженных участках развивался ватообразный налет. Развитие болезни наблюдалось во влажную теплую погоду.

Фузариоз. Возбудитель Fusarium sp. (класс As-comycetes, порядок Hypocreales). Растения поражались в различные фазы развития растений. На прикорневой и корневой части стебля появлялись сухие вдавленные, со временем темнеющие пятна. Они увеличивались, сливались, охватывая стебель. Происходило побурение нижней части стебля и подземного междоузлия. Пораженные первичные и вторичные корни и нижняя часть стебля загнивали и разрушались, приобретали красный цвет. Растения легко выдергивались из почвы, переламываясь

у основания стебля. В жаркую и сухую погоду больные растения увядали и усыхали в течение 5-7 дней. При умеренных температурах и достаточном увлажнении болезнь протекала медленнее, основание стебля покрывалось бело-розовым или розовым налетом спороношения гриба. Споры бесцветные, серповидные, с несколькими поперечными перегородками.

Развитию болезни способствовали температуры в диапазоне 15-30 °С и достаточно высокая (не менее 40 %) относительная влажность воздуха. Распространенность болезни составляла в среднем 12,4-28,1 %, степень развития 7,0-13,7 %.

Гельминтоспориоз (черная листовая пятнистость). Возбудитель - гриб Helminthosporium pa-paveris (Sawada) Hennig., синонимы: Pleospora calvescens (Fries) Fulasne, Dendryphium penicillatum Tul. (класс Ascomycetes, порядок Dothidiales). Сумчатая стадия - Pyrenophora calvescens Sacc.

Поражения наблюдались на листьях, стеблях и коробочках. Первые признаки появлялись в период бутонизации-цветения, максимальное поражение расте-ний наблюдалось в фазе плодообразования-созревания. На стеблях зараженных растений появлялись сине-черные продольные полосы. В фазе цветения отмечалось массовое заражение листьев, на которых появлялись темно-бурые угловатые пятна, ограниченные жилками. Во влажную погоду на поверхности пятен образовывался черно-бурый бархатистый налет - спороношение гриба. Коробочки заражались после цветения. При этом наблюдалось искривление плодоножек, недоразвитие и деформация коробочек. Внутри коробочек на перегородках и семенах развивался мицелий гриба. При сильном поражении поверхность коробочки практически полностью покрывалась черной пленкой конидиеносцев. Такие коробочки не давали урожая. Конидии темноокрашенные, удлиненноцилиндрические, на концах закругленные, 17,0112,0 * 5,2-11,8 мкм, с 1-8, чаще с 4 поперечными перегородками (рисунок). Оптимальная температура для прорастания конидий 24-26 °С. Развитию заболевания способствовала теплая и влажная погода.

В 2003-2004 гг. сложились благоприятные условия для проявления гельминтоспориоза в естественных условиях, что позволило провести фитопатологическую оценку образцов мака в коллекционных посевах. В результате оценки выявлены сильно-, средне- и слабопоражаемые сортовые популяции различного происхождения. Слабопо-ражаемые образцы (таблица) можно использовать в селекционном процессе по маку масличному как для прямых индивидуальных и семейственногрупповых отборов на устойчивость к этому патогену, так и в качестве компонентов скрещивания для создания нового исходного материала с комплексом хозяйственно ценных признаков.

Рисунок - Конидии НеІтіпШоєрогіит рарауегіє

Таблица - Оценка коллекционных образцов мака

масличного на поражаемость Н. рарагегк

Лунино, ПензНИИСХ, среднее за 2003-2004 гг.

№ по каталогу ВИР Название Происхождение Распространенность болезни, % Развитие болезни, %

864 * Я ю Г ермания 15 5,0

1559 б.н. Украина 15 7,5

2083 Ботаеі так Ьг 205 Югославия 5 5,0

2093 б.н. Украина 5 7,5

2107 б.н. Италия 20 2,5

2130 местный Украина 15 7,5

2135 б.н. Марийская ССР 15 4,5

2255 Maleksbeгgeг Чехословакия 5 3,5

2580 б.н. Словакия 10 2,5

2581 ЬіЬга Швеция 75 1,5

0133000 Мутант Н-3 Украина 15 1,5

0133423 А-37 Украина 5 4,5

0133557 А-37 Украина 5 5,0

* - без названия

Сильно поражались образцы (интенсивность поражения 26-75 % при распространённости до 100 %) К-543 (Армения), К-2516 (Венгрия), К-2117, К-2391, К-2431 (Украина), К-2189, К-2196 (Болгария), К-2246 (Марокко), К-2531, К-2537, К-2563 (Чехословакия). Использование их в селекции методами аналитической селекции представляется нецелесообразным, однако образцы с ценными хозяйственно полезными признаками можно использовать для гибридизации с устойчивыми к гельминтоспориозу формами.

Выводы. В результате исследований установлено, что на распространение и развитие грибных болезней значительно влияли погодные условия в течение вегетации растений. Так, в 2001 г. в теплых с незначительными осадками июле и августе отмечалось широкое распространение мучнистой росы. Корневые гнили, вызываемые фузариями, отсутствовали. 2002 г. с жарким сухим июлем и теплым, умеренно влажным августом был благоприятным для развития мучнистой росы, пе-роноспороза, фузариоза. В 2003-2004 гг. при избыточном увлажнении в летние месяцы и умеренно

теплых температурах возросло поражение культуры фузариозом, альтернариозом. Гельмин-тоспориоз обнаруживали ежегодно, но значительное развитие болезни наблюдалось в годы с теплым летом при достаточном увлажнении. Проведенная фитопатологиическая оценка коллекционного материала позволила выделить слабопоражае-мые возбудителем гельминтоспориоза образцы мака, которые можно рекомендовать в качестве исходного материала для селекции на устойчивость к данному патогену.

Литература

1. Билай В. И. Микроорганизмы - возбудители болезней растений. - Киев: Наукова думка, 1988. - 550 с.

2. Илиева С. Лекарственные культуры. - София: Земиздат, 1971. - 261 с.

3. Веселовская М. А., Капитонова Л. И. Классификатор рода Рарауег Ь.- Л.: ВИР, 1988.- 22 с.

4. Князева Т. П., Стройков Ю. М. Болезни лекарственных и эфиромасличных культур. -М.: Изд-во МСХА, 1991. - С. 57-64.

5. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 2. Зерновые, масличные и кормовые культуры. -М., 1956. - 229 с.

6. Методические указания по проведению обследований посевов. - Л.: ВИЗР, 1984. - 22 с.

7. Билай В. И. Методы экспериментальной микологии. - Киев, 1973. - 242 с.

8. Чумаков А. Е., Минкевич И. И., Власов Ю. И., Гаврилова Е. А. Основные методы фитопатологических исследований. - М.: Колос, 1974.

- 191 с.

9. Кирай З., Клемент, Ф. Шойлюши, Ф. Ве-реш З. Методы фитопатологии.- М.: Колос, 1974. - 343 с.

10. Наумова Н. А. Анализ семян на грибную и бактериальную инфекцию. - Л.: Колос, 1970.

- 207 с.

11. Иванова Р. М. Методические указания по селекции и семеноводству мака масличного. -М.: ВАСХНИЛ, 1981. - 30 с.

12. Атлас болезней и вредителей масличных культур. - Прага, 1968. - С. 36-176.

13. Саттон Д., Фотергилл А., Ринальди М. Определитель патогенных и условно патогенных грибов. - М.: Мир, 2001. - 486 с.

14. Еленевский А. Г., Соловьева М. П., Ключ-нико- ва Н. М. и др. Практикум по систематике растений и грибов. - М.: ИЦ «Академия», 2004.

- 160 с.

15. Практикум по микробиологии / Под ред. А. И. Нетрусова. - М.: ИЦ «Академия», 2005. -608 с.

16. Красильников А. П., Романовская Т. Р. Микробиологический словарь-справочник. -Минск: Асар, 1999. - 400 с.

17. Платонов А. Е. Статистический анализ в медицине и биологии. - М.: РАМН, 2000. - 52 с.