E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
Ang huling huli ng patatas at kamatis, sanhi ng mala-kabute na organismo, ang oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary, ay karaniwan sa halos lahat ng mga lugar sa mundo kung saan nilinang ang mga pananim na ito. Sa ilalim ng epiphytotic na kondisyon, ang pagkawala ng ani ng patatas mula sa huli na pamumula ay maaaring umabot sa 10-30% o higit pa, at ng kamatis, hanggang sa 100% (Ivanyuk et al., 2005).
Isa sa mga pangunahing mapagkukunan ng pangunahing inoculum Ph. Ang mga infestans, na humahantong sa impeksyon ng halaman, ay makapal na pader na nagpapahinga ng mga istrakturang pang-reproductive - oospores. Ang mga hybrid oospore na nabuo bilang isang resulta ng pagtawid sa iba't ibang genetically iba't ibang mga strain ng magulang ay nag-aambag sa isang pagtaas ng pagkakaiba-iba ng genotypic sa populasyon, bilang isang resulta kung saan ang proseso ng pagbagay ng mga strain sa mga bagong pagkakaiba-iba at inilapat na fungicides ay pinabilis. Pagbuo ng mga oospores Ph. Ang mga infestan sa larangan ay nabanggit sa maraming mga bansa sa mundo: Russia (Smirnov et al., 2003), Norway (Hermansen et al., 2002), Sweden (Strömberg et al., 2001), Netherlands (Kessel et al., 2002) at iba pang mga rehiyon. Mayroong katibayan na ang mga oospores ng causative agent ng huli na pagdurog ay maaaring mabuhay ng higit sa 2 taon sa lupa sa isang mabubuhay na estado (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) at sanhi ng impeksyon ng halaman pagkatapos ng pagtapos ng overintering (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et al. al., 2010).
Ngayon ang pangunahing pamamaraan ng paglaban sa huli na pamumula ay ang proteksyon ng kemikal, na binubuo sa pagpapagamot ng mga taniman ng mga paghahanda na fungicidal. Ang pagbuo ng mga oospore ay malakas na nagbabawal ng maraming mga kemikal na ginagamit upang protektahan ang mga patatas at kamatis mula sa huli na pamumula (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013). Gayunpaman, ang iba pang mga gamot ay malawakang ginagamit sa patatas na hindi direktang nakakaapekto sa Ph. infestans, at ang kanilang epekto sa pagbuo ng oospore ay hindi alam. Samakatuwid, ang layunin ng gawaing ito ay upang pag-aralan ang epekto sa pagbuo ng oospore ng ilang mga gamot na malawakang ginagamit sa patatas, ngunit hindi nakarehistro laban sa huli na pagkasira.
Gumamit kami ng 9 Ph. infestans ng iba't ibang mga uri ng isinangkot, na ihiwalay sa amin mula sa mga nahawaang dahon ng patatas sa Moscow, Leningrad, Ryazan na mga rehiyon. Upang pag-aralan ang epekto sa paglago ng mycelium at pagbuo ng oospores, ginamit ang mga sumusunod na gamot: fungicides Maxim (aktibong sangkap na fludioxonil mula sa klase ng phenylpyrroles) at Skor (difenoconazole, triazoles), insecticides Aktara (thiamethoxam, neonicotinoids) at Tanrek (iminidid) , triazines). Ang lahat ng mga pestisidyo ay nakarehistro sa "State Catalog of Pesticides and Agrochemicals" para sa 2014. Upang pag-aralan ang epekto ng konsentrasyon ng pestisidyo sa paglago ng mga kolonya ng oomycete, ang bawat pilay ay na-inoculate ng isang agar block sa gitna ng isang ulam ng Petri na may siksik na daluyan ng oat. Ang pansubok na pestisidyo ay paunang idinagdag sa daluyan sa mga konsentrasyon na 0.1, 1.0, 10.0, at 100.0 mg / L (sa mga tuntunin ng aktibong sangkap - DV). Bilang isang kontrol, gumamit kami ng isang daluyan nang walang idinagdag na pestisidyo. Ang mga inokasyon ay na-incubate sa 18 ° C sa loob ng 12-15 araw hanggang sa diameter ng kolonya ng walang kontrol na pestisidyo ay 70-80% ng diameter ng Petri ulam, pagkatapos na ang diameter ng mga kolonya ay sinusukat sa control at mga pang-eksperimentong variant.
Ang mga eksperimento ay isinasagawa sa 3 replika. Ang pag-aaral ng pagbuo ng mga oospores ay isinasagawa sa agar oat medium (30 ML sa isang ulam ng Petri) na may pagdaragdag ng fungicide sa mga konsentrasyon na 0.1, 1.0, 10.0, at 100.0 mg / L at sa daluyan na walang fungicide (control). Para sa hangaring ito, ang mga block ng agar na may uri ng pagsasama ng A1 at A2 na mga hiwalay ay inilagay sa mga pares sa ibabaw ng nutrient medium sa layo na 5 cm mula sa bawat isa. Ang mga inokasyon ay na-incubate sa pinakamainam na ph para sa paglaki. Ang mga Infestans sa temperatura na 18 ° C sa loob ng 20 araw. Pagkatapos ng paglilinang, ang medium na nakapagpapalusog na may spores ay resuspended na may isang taong magaling makisama sa 30 ML ng dalisay na tubig, at ang mga paghahanda para sa microscopy ay inihanda mula sa nagresultang suspensyon. Sa bawat variant, 180 mga patlang ng view ang tiningnan (3 na mga replika, 60 mga patlang ng view). Pagkatapos ang konsentrasyon ng oospores ay muling kinalkula (mga pcs / μL ng daluyan).
Epekto ng mga pestisidyo sa paglago ng radial colony. Ang Difenoconazole, thiamethoxam at imidacloprid ay walang makabuluhang epekto sa istatistika sa paglaki ng radial ng Ph. infestans (Talahanayan 1). Ang herbicide metribuzin ay nagdulot ng kaunting pagbabagal ng paglago sa paunang panahon (5-7 araw ng paglaki); gayunpaman, sa ika-10 araw, ang mga diameter ng mga kolonya ay naging katulad ng laki. Ang istatistika ng Fludioxonil na makabuluhang pumigil sa pag-unlad ng Ph. infestans sa isang konsentrasyon sa daluyan ng higit sa 10 mg / l.
Table 1
Epekto ng mga pestisidyo sa paglaki ng radial ng mga kolonya Phytophthora infestans
Fungicide-DV (gamot) | Colony diameter sa iba't ibang mga konsentrasyon (mg / L) DW sa daluyan, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiamethoxam (Aktara na gamot) | 82 ± 6 | 81 ± 7 (99%) | 82 ± 6 (100%) | 81 ± 6 (99%) | - |
Imidacloprid (Tanrek) | 792 ± 6 | - | 76 9 ± (96%) | 77 8 ± (97%) | 76 ± 5 (96%) |
Fludioxonil (Maxim) | 82 6 ± | - | 74 12 ± (90%) | 56 10 ± (68%) | 46 ± 3 (56%) |
Metribuzin (Zenkor) | 88 12 ± | - | 85 12 ± (97%) | 86 9 ± (98%) | 80 5 ± (91%) |
Difenoconazole (Scor) | 82 7 ± | - | 76 9 ± (93%) | 84 ± 4 (102%) | 81 6 ± (99%) |
Tandaan Ang tanda na "±" ay sinusundan ng agwat ng kumpiyansa para sa isang antas ng kahalagahan na 0.05. Ang mga halaga sa panaklong ay nagpapahiwatig ng ratio ng diameter ng mga kolonya sa pang-eksperimentong variant sa kontrol na walang mga pestisidyo. Ang tanda na "-" ay nangangahulugang ang pananaliksik ay hindi natupad.
Table 2
Epekto ng mga pestisidyo sa pagbuo ng mga oospore Phytophthora infestans sa agar medium
Fungicide-DV (gamot) | Ang bilang ng mga oospore sa daluyan sa iba't ibang mga konsentrasyon (mg / l) DV, pcs / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiamethoxam (Aktara na gamot) | 79.6 ± 3.6 | 79.8 ± 3.8 (100%) | 79.1 3.9 ± (100%) | 71.4 ± 3.7 (90%) | - |
Imidacloprid (Tanrek) | 79.6 ± 3.6 | - | 70.0 ± 3.4 (88%) | 66.0 ± 3.1 (83%) | 35.8 ± 2.8 (45%) |
Fludioxonil (Maxim) | 112.7 ± 6.9 | - | 98.4 ± 8.6 (87%) | 73.6 ± 5.4 (65%) | 42.3 ± 3.7 (36%) |
Metribuzin (Zenkor) | 135.0 ± 9.5 | - | 103.0 ± 9.8 (70%) | 118.2 9.3 ± (88%) | 74.8 ± 8.1 (55%) |
Difenoconazole (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%) |
Pag-aaral ng epekto ng mga pestisidyo sa pagbuo ng oospores Ph. infestans sa isang medium na nakapagpalusog. Napag-alaman na ang isang makabuluhang pagbaba ng istatistika sa bilang ng mga oospore sa ilang mga konsentrasyon ay sanhi ng lahat ng inimbestigahan na gamot (Talahanayan 2). Sa isang konsentrasyon ng aktibong sangkap ng 1.0 mg / l, lahat ng mga pestisidyo, maliban sa mga paghahanda ng Aktara at Skor, ay humantong sa isang kapansin-pansing pagbaba sa dami ng nabuo na mga oospore (ng 12-24% kumpara sa kontrol). Ang isang karagdagang pagtaas sa konsentrasyon ng mga aktibong sangkap sa daluyan na humantong sa isang pagtaas sa epekto ng pagbabawal. Ang mga paghahanda batay sa thiamethoxam at difenoconazole ay sanhi ng isang makabuluhang pagbaba ng istatistika sa bilang ng mga oospore kapag ang konsentrasyon ng aktibong sangkap sa daluyan ay higit sa 10 mg / l.
Talakayan at konklusyon. Ang pag-aaral ng epekto ng mga pestisidyo na hindi nakarehistro laban sa huli na pamumula ng patatas sa paglaki ng radial ng mycelium ay nagpakita, tulad ng inaasahan, mahina na hadlang sa paglago (fludioxonil) o walang epekto sa paglago (iba pang mga pestisidyo na pinag-aralan)
Table 3. Ang mga konsentrasyon ng mga aktibong sangkap sa gumaganang likido
Paghahanda (fungicide-DV) | Ginamit sa gawain ng konsentrasyon ng DV sa medium na nakapagpalusog, mg / l | Ang konsentrasyon ng DW sa gumaganang likido habang nagpoproseso ng patatas, mg / l |
---|---|---|
Aktara (thiamethoxam) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
Tanrek (imidacloprid) | 1, 10, 100 | 50 100- |
Maxim (fludioxonil) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkor (metribuzin) | 1, 10, 100 | 1630 4900- |
Scor (difenoconazole) | 0.1, 1, 10, 100 | 188 625- |
* Ang mga halaga ay ipinakita ayon sa "Katalogo ng estado ng mga pestisidyo at agrochemical" para sa 2014.
Ang lahat ng pinag-aralan na mga pestisidyo ay sanhi ng pagbawas sa pagbuo ng mga oospore sa medium na nakapagpalusog. Ang mga nasubok na konsentrasyon ng mga pestisidyo sa daluyan ay mas mababa o humigit-kumulang na tumutugma (para sa imidacloprid) sa mga pinahihintulutang konsentrasyon sa gumaganang likido (Talahanayan 3). Sa aming mga eksperimento, ang pagpigil sa pagbuo ng oospores ay tumaas habang tumataas ang dosis ng gamot, na nagpapahiwatig ng pagtaas ng epekto sa pakikipag-ugnay sa isang mas puro na likido sa pagtatrabaho. Ang Difenoconazole ay sanhi ng isang makabuluhang pagbawas sa konsentrasyon ng mga oospore hindi lamang sa mga eksperimento sa isang medium na nakapagpalusog, kundi pati na rin sa mga pagsubok sa mga cut-off na dahon ng patatas na inilagay sa isang likido na naglalaman ng fungicide. Samakatuwid, sa iba't ibang Vektar Belorussian, 32 oospores bawat 1 mm2 ng lugar ng dahon ang sinusunod sa kontrol, sa isang konsentrasyon ng difenoconazole sa tubig na 10 mg / l - 24, at sa 100 mg / l - 12 oospores / mm2. Ang pagkakaiba-iba sa mga konsentrasyon ng oospores sa 100 mg / l ng fungicide at sa kontrol ay makabuluhan sa istatistika (Elansky, Mytsa, hindi nai-publish).
Ang mga pestisidyo ay maaaring makaapekto sa isang malawak na hanay ng mga proseso sa mga fungal cell. Sa panitikan, hindi namin mahanap ang impormasyon na sa ilang sukat ay ipinapaliwanag ang posibleng epekto ng mga pinag-aralan na gamot sa pagbuo ng oospores. Subukan nating gumawa ng ilang mga pagpapalagay tungkol sa pagkilos ng difenoconazole. Ang mekanismo ng aksyon na fungicidal na ito ay pagsugpo sa C14-dimethylase enzyme, na may pangunahing papel sa sterol biosynthesis. Ang mga steroid ay na-synthesize ng fungi, halaman at iba pang mga organismo at bahagi ng kanilang mga cell membrane. Ang mga Oomycetes ng genus na Phytophthora, kung wala ang mga sterol, ay may kakayahang paglago lamang ng halaman; ang pagbuo ng mga oospores ay ganap na nasugpo (Elliott et al., 1966).
Ang mga Oomycetes ay hindi nakapag-synthesize ng mga sterol sa kanilang sarili; isinasama nila sa kanilang mga lamad ang mga sterol na nakuha mula sa host ng halaman, na binabago ang mga ito. Sa aming eksperimento, ginamit namin ang medium ng oat agar na mayaman sa â-sitosterol at isofucosterol (Knights, 1965), ibig sabihin, mga sangkap na nagpapasigla sa pagbuo ng oospores. Posibleng pipigilan ng difenoconazole ang gawain ng mga enzyme na kasangkot sa pagbabago o paggamit ng mga sterol compound na nakuha mula sa mga halaman. Ito ay, sa kabilang banda, maaaring mabawasan ang tindi ng pagbuo ng oospore.
Sa maliliit na konsentrasyon, tulad ng ipinakita sa aming trabaho, ang difenoconazole ay may mahinang stimulate na epekto sa paglaki ng mycelium at pagbuo ng oospores.
Ang pagpigil ng pagbuo ng mga oospore sa medium na nakapagpapalusog ay dati nang ipinakita para sa mga anti-phytophthora fungicides. Kaya, sa gawain ni Kessel et al. (2002) sinisiyasat ang higit sa 10 antiphitofluoroids komersyal na gamot. Ang Fluazinam, dimethomorph, at cymoxanil sa mga di-nakamamatay na konsentrasyon ay ganap na pinigil ang pagbuo ng mga oospore sa isang agar medium; ang metalaxil, maneb at propamocarb ay nagpakita ng katamtamang espiritu; ang mancozeb at chlorothalonil ay halos walang epekto sa pagbuo ng oospore. Sa gawain ng S.A. Kuznetsov (Kuznetsov, 2013), ipinakita ang pagsugpo sa pagbuo ng oospore sa isang medium na nakapagpalusog ng mga di-nakamamatay na konsentrasyon ng metalaxyl.
Ipinakita ng aming mga eksperimento na ang mga paghahanda sa pestisidyo na ginamit sa patatas, na kung saan ay hindi kahit na isang direktang nagbabawal na epekto sa paglago ng huli na pag-bloke ng pathogen, ay pinigilan ang pagbuo ng mga oospore. Samakatuwid, ang isang maayos na natupad na proteksyon ng kemikal ng mga patatas na gumagamit ng fungicides, insecticides at herbicides ay binabawasan ang posibilidad ng pagbuo ng oospores sa mga dahon ng halaman.
Ang gawaing ito ay suportado ng Russian Science Foundation (proyekto Blg. 14-50-00029).
Ang artikulo ay nai-publish sa journal na "Mycology and Phytopathology" (Tomo 50, Isyu 1, 2016).