Характеристика популяции septoria tritici Rob et. Desm. По морфолого-культуральным признакам в Центрально-Черноземном регионе

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Сельскохозяйственные науки


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 632.4. 01/. 08
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОПУЛЯЦИИ SEPTORIA TRITICIROB ET. DESM. ПО МОРФОЛОГО-КУЛЬТУРАЛЬНЫМ ПРИЗНАКАМ В ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОМ РЕГИОНЕ
© Ю. В. Зеленева, В.П. Судникова
Ключевые слова: пшеница- септориоз- популяция- фенотип- изолят- морфотип- культуральные признаки. Отмечены различия по частоте встречаемости морфотипов МИсг в зависимости от климатических условий региона. Вариабельность изолятов по культурально-морфологическим признакам еще раз подтверждает существование генетической изменчивости в природных популяциях возбудителей септориоза.
ВВЕДЕНИЕ
Одной из наиболее распространенных болезней зерновых культур является септориоз, который отмечен в более чем пятидесяти странах мира и развивается на всех надземных органах растения. При благоприятных для патогена условиях болезнь носит эпифитотий-ный характер, и потери урожая могут достигать 4050%. Одним из элементов фитосанитарной стабилизации агроценоза посевов пшеницы является анализ популяции гриба и, в частности, изучение морфологокультуральных свойств.
Искусственное культивирование является дополнительным средством для определения видовой принадлежности данного патогена. Кроме того, изучение морфолого-культуральных признаков и специфики развития на питательных средах позволяет в некоторых случаях проследить жизненный цикл гриба. Полученные данные необходимы для составления научнообоснованной селекционной программы выведения устойчивых к септориозу сортов.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для изучения внутривидовой изменчивости возбудителя септориоза нами был выбран вид Septoria tritici Rob et. Desm. как самый распространенный на пшенице территории ЦЧР [ 1, 2].
Объектом исследований служили моноспоровые изоляты септориоза (S. tritici), выделенные с фрагментов пораженных листьев образцов районированных сортов яровой и озимой пшеницы на территории Тамбовской, Липецкой, Воронежской, Курской и Белгородской областей, внесенные в Государственный реестр селекционных достижений и допущенные к использованию. По климатическим условиям регион подразделяется на Северную часть правобережья р. Дон, Окско-Донскую низменность, Южную часть правобережья р. Дон и Калачскую возвышенность.
Сбор пораженных образцов пшеницы осуществляли во время маршрутных обследований посевов зерновых в районах ЦЧР [3, 4].
Опыты по изучению морфолого-культуральных свойств гриба проводили в специально оборудованных помещениях. Для освещения применяли люминесцентные лампы ЛБ-8 и эритемные лампы ЛЭ-30. В качестве питательного субстрата для выделения гриба и изучения морфолого-культуральных признаков использовали картофельно-глюкозный агар (КГА) [5]. При изучении внутривидовой дифференциации возбудителей септориоза пшеницы (S. tritici) по морфолого-культу-ральным признакам проводили анализ колоний изоля-тов по трем основным критериям:
— скорость роста колоний на питательной среде-
— внешний вид и строение колоний-
— интенсивность споруляции гриба.
При характеристике сходства популяций гриба S. tritici использовали показатели, рекомендуемые Л. А. Животовским [6].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
По внешнему виду и характеру строения колоний изоляты S. tritici делятся на три основных типа: дрожжеподобный (I), смешанный (II) и мицелиальный (III) (табл. 1) [7].
Для изолятов S. tritici в начале развития характерны дрожжеподобные колонии, позднее колонии одних изолятов становятся мицелиальными, а другие остаются дрожжеподобными или смешанными. Колонии дрожжеподобного типа на КГА плотные и приподнятые, их поверхность сильно гофрированная. Колонии мицелиального типа слизистые, влажные, блестящие, по внешнему виду напоминают бактериальные. В колониях смешанного типа ясно видны две зоны: дрожжеподобная и мицелиальная. Внутри каждого типа колоний имеется различная цветовая гамма. Для ее точного определения мы использовали шкалу цветов А. С. Бондарцева [8].
Частота встречаемости морфотипов колоний S. tritici представлена в табл. 2.
Среди изолятов S. tritici, выделенных из сортов пшеницы в северной части правобережья р. Дон, чаще
Таблица 1
Морфологические типы колоний изолятов S. tritici на КГА
Тип колонии Характеристика фенотипа
а — розовые, грязно-розовые, иногда с черным цветом- поверхность гофрированная
I. Дрожжеподобный б — черные гофрированные
в — черные с розовой каймой
а — темные- центр дрожжеподобный темный- край мицелиальный
II. Смешанный или стромоподобный б — центр дрожжеподобный, розовый, грязно-розовый- край мицелиальный
в — серые- центр дрожжеподобный, грязно-розовый
г — центр мицелиальный- край гофрированный, черный
д -центр мицелиальный- край гофрированный, розовый
III. Мицелиальный, а — белые до серого
б — черные
Таблица 2
Характеристика разнообразия морфолого-культуральных свойств возбудителя S. tritici в ЦЧР
Агрокли- матическая Количество изолятов N Частота встречаемости фенотипа
а н о з дрожжеподобный смешанный мицелиальный Среднее число фенотипов, Доля редких фенотипов, h
I-а I-б I-в II-а II-б II-в II-г II-д III-а III-б
I 1000 36 0,04 513 0,51 84 0,08 104 0,10 0 0 0 0 139 0,14 0 0 68 0,07 56 0,06 2,40 ± 0,1051 0,985 ± 0,0770
II 500 10 67 28 220 0 52 3 0 65 55 0,979 ± 0,1173
0,02 0,13 0,06 0,44 0 0,10 0,01 0 0,13 0,11
III 400 0 151 12 20 0 0 206 0 11 0 0,976 ± 0,0991
0 0,38 0,03 0,05 0 0 0,52 0 0,02 0
Примечания: I — Северная часть правобережья р. Дон- II — Окско-Донская низменность- III — Южная часть правобережья р. Дон и Калачская возвышенность.
Таблица 3
Характеристика изолятов S. tritici по скорости роста колоний
Г руппы изолятов Диаметр, мм
1 — медленнорастущие & lt- 10
2 — среднерастущие 10−15
3 — быстрорастущие & gt- 15
(I-я зона) встречались колонии дрожжеподобного типа 1б с черной гофрированной поверхностью (51,0%). Отсутствовали типы II-б, II-в, II-д. В популяции Окско-Донская низменности (II-я зона) доминирует смешанный тип колоний II-а с темным дрожжеподобным центром и мицелиальным краем. Отсутствовали, как и в предыдущей популяции, типы колоний II-б, II-д. Структура колоний из южной части правобережья р. Дон и Калачской возвышенности менее вариобильна (III-я зона).
Здесь преобладали колонии смешанного типа III-г -центр мицелиальный, край гофрированный, черный. Не выявлено колоний I-a, II-б, II-в, II-д, III-б. Фенотипическое разнообразие структуры колоний возбудителя S. tritici на КДА было подтверждено математическими расчетами.
Изоляты Б. МНЫ, выделенные с районированных в ЦЧР сортов пшеницы, существенно варьировали по скорости роста на питательной среде, которую определяли по диаметру колоний на 30-е сутки. Это позволило выделить среди них три группы изолятов: медленнорастущие, среднерастущие и быстрорастущие (табл. 3).
Отмечено, что в популяциях I и III агроклиматических зон доминировали колонии с диаметром 1015 мм, что соответствует средней скорости роста. Быстрорастущие группы колоний отмечены чаще в популяции Окско-Донской низменности. Степень разнообразия среднего числа фенотипов идентичен в популяциях I и II агроклиматических зон, но характер их разнообразия разный. В популяции III доля редких фенотипов значительно отличается от I и II популяций (табл. 4).
Интенсивность споруляции — важный показатель, используемый как критерий оценки вредоносности болезни, устойчивости сортов, определения эффективности фунгицидов, прогноза развития болезни.
Споруляция гриба в культуре определялась на 30-й день, изоляты разделялись на слабоспорулирующие, среднеспорулирующие и высокоспорулирующие.
Для изолятов популяций Б. МПа, выделенных с районированных сортов пшеницы, было характерно преобладание среднеспорулирующих колоний. По частоте встречаемости высокоспорулирующие колонии
Таблица 4
Характеристика разнообразия популяции Б. МНЫ по скорости роста и споруляции колоний, выделенных с сортов озимой пшеницы в ЦЧР
Агроклиматическая зона Кол-во колоний, N Распределение по скорости колоний роста Среднее число фенотипов, |1 Доля редких фенотипов, h Распределение колоний по споруляции Среднее число фенотипов, |1 Доля редких фенотипов, h
медленнорастущие среднерастущие быстрорастущие е 2 у р р о С с о '-S л с среднеспорулирующие высокоспорулирующие
153 538 309 1,68 0,984 281 439 280 1,722 0,984
0,15 0,54 0,31 ±0,0471 ±0,0445 0,28 0,44 0,28 ±0,0469 ±0,0445
107 186 207 1,72 0,978 114 223 163 1,716 0,978
0,21 0,37 0,42 ±0,0664 ±0,0629 0,22 0,45 0,33 ±0,0664 ±0,0629
93 226 81 1,68 0,440 43 221 136 1,650 0,450
0,23 0,57 0,20 ±0,0745 ±0,0531 0,11 0,55 0,34 ±0,0746 ±0,0536
Примечания: I — Северная часть правобережья р. Дон- II — Окско-Донская низменность- III — Южная часть правобережья р. Дон и Калачская возвышенность.
Таблица 5
Показатели сходства и критерии идентичности фенотипов популяции Б. МПа в ЦЧР по морфолого-культуральным признакам
Сравниваемые Структура колоний Скорость роста колоний Споруляция колоний
выборки I II III I II III I II III
J 522,670 246,857 768,000 37,000 20,571, 53,333 8,000 57,143 24,890
r ± Sr 0,779 0,869 0,538 0,986 0,991 0,970 0,997 0,956 0,986
±0,9121 ±0,0232 ±0,0255 ±0,0046 ±0,0040 ±0,0026 ±0,0021 ±0,0066 ±0,0056
Примечания: I — Северная часть правобережья р. Дон- II — Окско-Донская низменность- III — Южная часть правобережья р. Дон и Калачская возвышенность.
находились на втором месте (табл. 5). Популяции I и II агроклиматических зон незначительно различаются по среднему числу и доли редких фенотипов, тогда как в популяции III агроклиматической зоны наблюдалось значительное отличие по разнообразию фенотипов, на что указывает показатель внутрипопуляционного разнообразия и доля редких морфотипов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании проведенного анализа внутривидовой структуры гриба вида Б. МПа, можно отметить, что данный вид рода Бер1опа обладает значительным полиморфизмом.
Наблюдалось большое разнообразие по морфологокультуральным признакам колоний Бер1опа МПа. Отмечены различия по частоте встречаемости морфоти-пов в зависимости от климатических условий региона.
Вариабельность изолятов Б. МИЫ по культуральноморфологическим признакам еще раз подтверждает существование генетической изменчивости в природных популяциях возбудителей септориоза.
ЛИТЕРАТУРА
1. Судникова В. П., Плахотник В. В., Артемова С. В. Распространение видов возбудителей септориоза на зерновых культурах в ЦЧЗ // Второй Всероссийский съезд по защите растений. Санкт-Петербург, 5−10 декабря 2005 г. Фитосанитарное оздоровление экосистем: материалы съезда: в 2 т. СПб., 2005. Т. 1. С. 107−108.
2. Судникова В. П., Зеленева Ю. В. Видовая и внутривидовая структура популяций возбудителей септориоза пшеницы в ЦЧР // Наука XXI века. 14 Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых: сборник тезисов. 2010. Т. 2. С. 216.
3. Санин С. С. Фитосанитарный мониторинг особо опасных фитопатогенных объектов — важная общегосударственная задача // Агро XXI. 1997. № 5. С. 5−6.
4. Фитосанитарная экспертиза зерновых культур МСХ РФ / Санин С. С., Черкашин В. И., Назарова Л. Н., Соколова Е. А., Стриже-козин Ю.А., Ибрагимов Т. З., Неклеса Н. П. М.: ФГНУ Росинфор-магротех, 2002. С. 138−140.
5. Судникова В. П., Плахотник В. В., Зеленева Ю. В. Возбудители септориоза пшеницы, изучение популяций по морфолого-физио-логическим свойствам, устойчивость сортообразцов к патогену. Тамбов: Издат. дом ТГУ им. Г. Р. Державина, 2011. С. 35.
6. Животовский Л. А. Показатели популяционной изменчивости по полиморфным признакам // Фенетика популяций. М.: Наука, 1982. С. 296.
7. Септориозы зерновых культур: метод. указания / Пыжикова Г. В., Санина А. А., Курахтанова Т. И. [и др.] М.: ВАСХНИЛ, 1988. С. 58.
8. Бондарцев А. С. Шкала цветов. Москва- Ленинград: АН СССР,
1954. С. 27.
БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена по Государственному контракту П326 от 07. 04. 2010 г. в процессе проведения поисковой научно-исследовательской работы в рамках реализации ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» на 2009−2013 годы.
Поступила в редакцию 5 марта 2012 г.
Zeleneva Yu.V., Sudnikova V.P. CHARACTERISTICS OF POPULATION Septoria tritici Rob et. Desm. ON MORPHOLOGICAL AND CULTURAL FACTORS IN CENTRAL BLACK SOIL REGION
Differences on frequency of occurrence of morphotypes S. tritici depending from climate conditions of regions are marked. Variety of isolates on cultural and morphological factors once more proves the existence of genetic uncertainty in natural populations of septoria agents.
Key words: wheat- septoria- population- phenotype- isolate- morphotype- cultural factors.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой