Е.Д. Мыца, Л.Ю. Кокаева, С.Н. Еланский
Оомицет Phytophthora infestans (Mont) de Bary вызывает фитофтороз – опасное заболевание картофеля и томата. Одним из основных источников первичного инокулюма P. infestans являются толстостенные половые покоящиеся структуры – ооспоры.
Гибридные ооспоры, образующиеся в результате скрещивания генетически разных родительских штаммов, способствуют повышению генотипического разнообразия в популяции, вследствие чего ускоряется процесс адаптации штаммов к новым сортам и применяемым фунгицидам.
Образование ооспор P. infestans в полевых условиях отмечено во многих странах мира: России (Smirnov et al., 1999), Норвегии (Hermansen et al., 2002), Швеции (Strömberg et al., 2001), Нидерландах (Kessel et al., 2002) и других регионах. Ооспоры способны более 2 лет сохраняться в почве в жизнеспособном состоянии (Bødker et al., 2006) и вызывать заражение растений после перезимовки (Уланова и др., 2010; Lehtinen et al., 2002).
Ранее было показано, что листья растений разных ярусов куста картофеля имеют различия в устойчивости к фитофторозу; она увеличивается от нижних листьев к верхним. Эта тенденция не зависит от возраста листа, возраста растения, сорта картофеля (Vesper et al., 2003). В то же время данных о различиях интенсивности ооспорообразования в листьях разных ярусов куста картофеля в литературе нам найти не удалось. Однако если такие различия существуют, то их следует учитывать при отборе листовых проб для проведения анализа образования ооспор и при интерперетации результатов, полученных другими авторами. Целью настоящей работы было изучение образования ооспор в отчлененных листьях разных ярусов растения картофеля, помещенных в одинаковые условия влажных камер.
Материалы и методы
В работе использовали 5 изолятов P. infestans разных типов спаривания, выделенных из пораженных образцов, привезенных из Московской, Рязанской и Ленинградской областей. Из них были подобраны 3 пары штаммов разных типов спаривания, дающих обильные ооспоры при тесте в агаризованной овсяной среде.
Для тестирования использовали выращенные в теплице (в торфяном субстрате) безвирусные растения картофеля следующих сортов: ранние Сандрин, Зорачка, Уладар, Озирис, среднеранний Ильинский, среднеспелый Янка.
Для анализа отбирали простые листья с разных уровней растения картофеля. Три листа были отобраны с нижнего уровня (4 нижних сложных листа), три – с верхнего (3-4 сложный лист сверху), и три листа из центра куста. Простые листья взвешивали, фотографировали на координатной бумаге (для расчета объема и площади), после чего помещали нижней стороной вверх на поверхность стерильной воды, разлитой по 25 мл в чашки Петри. Далее каждый лист заражали одной каплей смешанной суспензии зооспорангиев изолятов А1 и А2 типа спаривания. Для трех листьев, отобранных с каждого уровня, использовали инокулюм трех разных пар изолятов. Один лист заражали смесью инокулюма одной пары изолятов.
Для приготовления суспензии зооспорангиев изоляты разных типов спаривания наращивали на агаризованной овсяной среде в течение 7 суток, после чего с них смывали зооспорангии стерильной дистиллированной водой. Концентрация инокулюма составляла 5-7 зооспор в поле зрения микроскопа при увеличении 80х. Каждый лист заражали одной каплей смешанной суспензии зооспорангиев изолятов А1 и А2 типа спаривания.
Во всех экспериментах использовали по 3 картофельных листа на вариант. После инкубации в течение 20 суток при 18°С каждый лист гомогенизировали в ступке с 2 мл дистиллированной воды. Из полученной суспензии отбирали по 3 пробы, из которых готовили препараты для микроскопии.
В каждом варианте просматривали 180 полей зрения, после чего пересчитывали число ооспор на 1 мм2 поверхности листа. Результаты учетов для каждого варианта усредняли.
Для расчета доверительного интервала (μ) для уровня значимости 0,05 использовали следующую формулу
где s — стандартное отклонение, n — число измерений, t — константа t-теста для уровня значимости 0,05. Все расчеты проводили в программе Excel (пакет Microsoft Office).
Результаты и обсуждение
Инокуляция листьев, собранных с разных ярусов куста картофеля и помещенных в одинаковые условия влажных камер, выявила различия в интенсивности образования ооспор. На всех исследованных сортах максимальное число ооспор образовывалось при инокуляции листьев, собранных с нижнего и среднего ярусов куста. Достоверных различий в образовании ооспор в нижних и средних листьях не было выявлено.
Минимальное число ооспор образовывалось в листьях верхнего яруса (рис. 1).
В листьях нижнего и среднего ярусов максимальное количество ооспор образовалось в сортах Сандрин, Ильинский, Зорачка, Уладар и Озирис. Несколько менее интенсивно они образовывались в листьях сорта Янка. Максимальное число ооспор в листьях верхнего яруса наблюдали в листьях сорта Уладар, далее в порядке уменьшения шли Зорачка, Озирис, Янка, Ильинский, Сандрин, однако не все различия были статистически достоверны.
Рис. 1. Образование ооспор в листьях разных ярусов куста картофеля. Нижние – листья трех нижних уровней куста, верхние – 3-4 сложный лист от верхушки растения, средние – из середины куста.
Планки погрешностей показывают доверительный интервал для уровня значимости 0,05.
В поле образованию ооспор в нижних и средних листьях куста способствуют и микроклиматические условия: более высокая влажность, сниженная солнечная инсоляция и суточные колебания температур (Harrison, 1992). При верхнем опрыскивании в нижнюю и центральную части куста попадает меньше пестицидов. Для уменьшения образования ооспор следует использовать технологии, позволяющие успешно доставлять фунгициды в нижнюю и среднюю части куста. Хорошие результаты может принести использование опрыскивателей с турбулентным потоком воздуха и системных фунгицидов, способных распространяться на необработанные части куста.
Работа выполнена при поддержке Российского Научного фонда (проект № 14-50-00029).
Статья опубликована в журнале «Защита картофеля» (№2, 2015)
