УДК 632.4
О.Ю. Кремнева, И.Л. Астапчук, Г.В. Волкова
Структура популяции возбудителя желтой пятнистости (pyrenophora tritici-repentis) по вирулентности и расовому составу
на юге России в 2014г.
Федеральное Государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений»
Дана характеристика популяции возбудителя желтой пятнистости листьев пшеницы, собранной в 2014 году, по вирулентности и расовому состав. Определено, что доминирующими расами гриба на юге России в изученных выборках, являются расы 1 и 8. Более вирулентными оказались изоляты из южной предгорной зоны.
Ключевые слова: Желтая пятнистость листьев, pyrenophora tritici-repentis, вирулентность, расы, пшеница.
Гриб pyrenophora tritici-repentis (Died.) Drechsler(несовершенная стадия Drechslera tritici-repentis (Died.) Shoem .) – аскомицет, является листовым и зерновым патогеном пшеницы. Он вызывает желтую или желто-коричневую пятнистость на листьях (пиренофороз), также поражает стебли и образует розовые пятна на зерне. Это заболевание имеет экономически важное значение во многих регионах мира возделывания пшеницы, в том числе и на Северном Кавказе [1- 3]. Потери урожая, вызванные желтой пятнистостью, могут достигать 50-70 % [4]. В связи с этим разработка эффективных и безопасных приемов контроля данного патогена является крайне актуальной. Важным элементом при создании устойчивых сортов является изучение популяционных характеристик патогена. В связи с чем, целью исследований являлось изучение структуры популяции возбудителя желтой пятнистости листьев пшеницы по вирулентности и расовому составу.
Материалы и методы.
Для анализа популяции P. tritici-repentis по вирулентности использовали подобранные нами сорта-тестеры: Зерноградка 11, Памяти Калиненко, Фортуна, Фишт, Зерноградка 10, Ермак [5]. Расовую принадлежность изолятов гриба определяли на канадских сортах-дифференциаторах (Glenlea, 6B365 и 6В662) по способности образовывать токсины: PtrToxA, PtrToxC и PtrTox [6, 7]. Изучение структуры популяции возбудителя болезни по признаку вирулентности и расовому составу проводили в условиях теплицы на гидропонике [3] при температуре 20-25 0С, в лабораторных условиях при температуре 22-25 0С. Растения пшеницы выращивали до фазы двух листьев и инокулировали конидиальной суспензией с титром 5х103 конидий/мл. Влажный период в течение 18 ч поддерживали с помощью полиэтиленовых изоляторов.
Статистическую обработку данных по структуре популяции патогенов проводили по Д. Мартенсу [8] и с помощью индекса разнообразия Шеннона [9].
Результаты и обсуждения.
В процессе изучения вирулентности и расового состава популяции возбудителя желтой пятнистости листьев было проанализировано 30 моноконидиальных изолятов P. tritici-repentis: 17 изолятов (№ 1-17) выделены из образцов пшеницы, собранных в центральной зоне; 13 изолятов (№ 18-30) выделены из образцов, собранных в южной предгорной зоне Северо-Кавказского региона.
С помощью канадского набора сортов-дифференциаторов 30 моноконидиальных изолятов гриба были отнесены к определенным расам.
В результате анализа частоты встречаемости рас возбудителя желтой пятнистости листьев (таблица 1) выявлено, что в исследуемых выборках изолятов доминирующими оказались расы 1 (образующая два токсина: Ptr Tox A, Ptr Tox C) и 8 (образующая все три токсина: Ptr Tox A, Ptr Tox C, Ptr Tox В). В выборке изолятов патогена из центральной зоны встречались 4 расы, из южной предгорной – 5.
Таблица 1
Частота встречаемости рас P. tritici-repentis, идентифицированных с помощью канадских сортов-дифференциаторов (2014г.)
Образцы популяции | Кол-во рас | Раса, % | |||||||
центральной зоны | 58,9 | 5,9 | * | 17,6 | * | * | * | 17,6 | |
южной предгорной зоны | 38,5 | * | 7,7 | 15,4 | * | 7,7 | * | 30,7 | |
* - не выявлено |
Расы 5 и 7 не встречались в изученных выборках популяции возбудителя болезни. Раса 3 выявлена только в образцах популяции гриба из южной предгорной зоны, раса 2 – в образцах из центральной зоны.
Оценка вирулентности выделенных изолятов из разных районов Северного Кавказа по отношению к дополнительным дифференциаторам показала, что более вирулентными оказались изоляты из южной предгорной зоны (М=4,2), менее вирулентными - из центральной (М=3,2). Фенотипическое разнообразие изученных выборок по индексу Шеннона также оказалось более выраженным у изолятов патогена южной предгорной зоны.
Из 17 моноконидиальных изолятов P. tritici-repentis центральной зоны выявлено 14 фенотипов вирулентности, из 13 изолятов южной предгорной - 8 фенотипов.
Фенотипы вирулентности 00, 35, 77 встречались в исследуемых образцах популяции гриба (таблица 2).
Таблица 2