A.I. Polinova, D.R. Zagirova, L.Yu. Kokaeva, I.I. Busko, I.V. Levantsevich, S.N. Elansky
In de afgelopen jaren is de fytosanitaire toestand van de aardappel- en pootgoedvoorraden in Wit-Rusland merkbaar verslechterd. De rol van bepaalde soorten schadelijke organismen en hun verhouding bij agrofytocenosen is veranderd. De schadelijkheid van veel niet alleen wijdverspreide ziekten (Phytophthora, alternaria, alle soorten schurft, bacteriose, droge fusariumrot) is toegenomen, maar ook nieuwe, onvoldoende bestudeerde ziekten, zoals waterige wondrot (Fig. 1). Deze ziekte, die voorkomt in India, Centraal-Azië en andere zuidelijke landen, werd opgemerkt in de regio's Homel, Brest, Grodno en Minsk in Wit-Rusland. Net als andere oömyceten die in de bodem leven, veroorzaakt P. ultimum enorme schade bij overmatig vocht - in slecht gedraineerde gebieden, tijdens langdurige regenval (Taylor et al., 2008).
In Wit-Rusland werd de verspreiding van de ziekte opgemerkt in jaren met een verhoogde temperatuur van het groeiseizoen: bij sommige partijen aardappelen werd 8-10% van de knollen aangetast. Wondwaterrot van knollen kan aanzienlijke schade veroorzaken, die wordt veroorzaakt door het ontbreken van resistente rassen, ontwikkelde beschermingsmaatregelen en de snelle ontwikkeling van de ziekte in geval van beschadiging van knollen (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk et al., 2005). De ziekte treft alleen knollen. In Rusland is wondrot nog niet significant.
In dit werk hebben we 4 stammen van veroorzakers van waterige wondrot onderzocht, geïsoleerd uit aangetaste aardappelknollen van variëteiten Vektar Wit-Russisch, Skarb en veredelingshybriden in de opslagplaatsen van het Wetenschappelijk en Praktisch Centrum van de Nationale Academie van Wetenschappen van Wit-Rusland voor Aardappel en Tuinbouw (regio Minsk). De doelstellingen van de studie waren om de soorten te bepalen die behoren tot de geïsoleerde isolaten, hun virulentie in relatie tot aardappelknollen, om de groei bij verschillende omgevingstemperaturen en resistentie tegen metalaxyl te beoordelen.
Het mycelium van de isolaten werd gekweekt op vloeibaar erwtenmedium (180 g bevroren doperwten wordt 10 minuten gekookt in 1 liter gedestilleerd water, waarna ze 30 minuten worden geautoclaveerd bij 1 atm); DNA werd uit elke stam geïsoleerd. Voor DNA-isolatie werd ingevroren mycelium getritureerd in vloeibare stikstof, gelyseerd in CTAB-buffer en vervolgens gedeproteïneerd met chloroform. Het DNA werd bewaard in gedeïoniseerd water van –20 ° С. Analyse van de nucleotidesequenties van soortspecifieke genoomregio's (regio's van nucleaire ribosomale genen 18S en 5,8S, evenals de intern getranscribeerde intergene spacer ITS1), geamplificeerd met primers ITS1 en ITS2 (White, 1990), toonde aan dat de bestudeerde stammen behoren tot de Pythium ultimum Trow-soort. (synoniem Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Alle bestudeerde stammen hadden betrekking op plakjes Gala-aardappelknollen die in vochtige kamers waren geplaatst. Er werden donkere vlekken op gevormd die later veranderden in vochtige, diep doordringende zweren (Fig. 2). Infectie werd uitgevoerd door het P. ultimum mycelium in het midden van de knolplak te plaatsen.
De geïnoculeerde knolschijven werden geïncubeerd bij + 22 ° C. De maximale groeisnelheid van het getroffen gebied werd genoteerd in de eerste 2 dagen, daarna bleef het gebied van de zweer praktisch ongewijzigd.
Dit patroon was geldig voor alle bestudeerde stammen.
De groeisnelheid van de stammen werd geschat op haver-agarmedium bij temperaturen van 5, 15, 24 en 34 ° C (Fig. 3). Groei werd bij alle temperaturen waargenomen; de maximale groeisnelheid werd waargenomen bij 24 ° C (de beker van 86 mm was volledig overwoekerd in 2 dagen). Bij 15 en 34 ° C was de groeisnelheid significant lager (de beker was in respectievelijk 4 en 3 dagen overwoekerd).
Bij temperaturen van 15, 24 en 34 ° C verschilden de groeisnelheden van alle bestudeerde stammen niet. Bij een temperatuur van 5 ° C groeide stam P1 veel sneller dan andere (20 mm op dag 4), P4 - iets langzamer (10 mm op dag 4), P2 en P3 groeiden praktisch niet.
Er moet ook worden opgemerkt dat bij een temperatuur van 24 ° C de groei onmiddellijk begon na het planten op een schaal, bij temperaturen van 15 en 34 ° C was er een vertraging in het begin van actieve groei met 1 dag en bij 5 ° C - met 2 dagen.
Metalaxyl (en zijn isomeer mefenoxam) wordt erkend als de meest effectieve geneesmiddelen voor de bestrijding van bodem-oomyceten. Metalaxil kan knollen binnendringen en (zelfs bij zeer lage concentraties) langdurige bescherming bieden (Taylor et al., 2008; Bruin et al., 1982). De effectiviteit van metalaxyl neemt echter sterk af na het verschijnen van resistente stammen in populaties. Zeer resistente stammen zijn gevonden in verschillende regio's van de Verenigde Staten (Taylor et al., 2002). Er zijn geen gegevens over de resistentie van de Wit-Russische P. ultimum-stammen tegen metalaxyl, en daarom werd besloten om hun resistentie tegen het medicijn in dit werk te testen.
Het onderzoek naar de gevoeligheid voor het fungicide metalaxyl werd uitgevoerd op haver-agarmedium met toevoeging van fungicide in verschillende concentraties (Pobedinskaya, Elansky, 2014).
De bestudeerde stammen vertoonden enkele verschillen in resistentie tegen metalaxyl (tabel 1). Dus bij een fungicidenconcentratie van 1 mg / l stopte de groei van de P4-stam volledig en werd de rest van de stammen sterk vertraagd. De stammen P1 en P2 groeiden zeer langzaam op een medium met een metalaxylconcentratie van 10 mg / l. De berekende effectieve concentratie EC50 (de concentratie van het fungicide die de groeisnelheid van de stam 2 keer vertraagt ten opzichte van de controle) voor alle stammen was minder dan 1 mg / l. Alle onderzochte stammen waren dus gevoelig voor metalaxyl; Het is aangetoond dat het zeer effectief is bij het remmen van de groei van P. ultimum.
Volgens Bruin et al. (1982) na behandeling van planten tijdens vegetatie met metalaxyl in een dosis van 0,5 kg / ha, was de accumulatie van fungicide in knollen 0,055 μg / g in het periderm, 0,022 μg / g in de corticale laag en 0,034 μg / g in het centrale deel van de knol. Volgens onze gegevens is deze concentratie metalaxyl onvoldoende om de ziekte tegen te gaan, maar kan het de ontwikkeling ervan vertragen.
Bij het kweken op havermedium vormden alle stammen oösporen in monocultuur (Fig. 4), wat typerend is voor P. ultimum. De paarsgewijze splitsing van de stammen vertoonde geen zichtbare symptomen van vegetatieve incompatibiliteit - de cups waren gelijkmatig bedekt met mycelium.
De verkregen gegevens geven aan dat P. ultimum een fytopathogeen is dat snel kan groeien in een breed temperatuurbereik, ook bij een opslagtemperatuur van 5 ° C. Het is schadelijk voor de weefsels van aardappelknollen en vormt oösporen die op lange termijn kunnen overleven. De soort is dus een gevaarlijk fytopathogeen dat een bedreiging kan vormen voor de landbouw en dat aanvullend onderzoek nodig heeft.
Het onderzoek is uitgevoerd met steun van de Russian Science Foundation (project N 14-50-00029).
Tabel 1. Gevoeligheid van P. ultimum-stammen voor metalaxyl
Zeef | Metalaxylconcentratie, mg / l | ||
0 (controle) | 1 | 10 | |
P1 | 63 | 6 | 0 |
P2 | 65 | 5 | 0 |
P3 | 59 | 0 | 0 |
P4 | 61 | 0 | 0 |
P1 | 105 | 10 | 3 |
P2 | 110 | 10 | 3 |
P3 | 95 | 0 | 0 |
P4 | 98 | 0 | 0 |
Ca. Er worden gemiddelde gegevens voor 3 metingen gegeven.
Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift "Potato Protection" (nr. 1, 2017)