Патогенность и специфичность штаммов гриба bipolaris sorociniana на яровых пшеницах

Особую опасность для зерновых культур представляет поражение растений грибом Bipolaris soroсiniana. Ущерб, наносимый заболеванием, проявляется не только в ощутимых потерях урожая и снижении качества семенного материала, но и в снижении питательной ценности зерна[1].

В настоящее время в Восточно-Казахстанской области процент сортовых посевов снизился с 95% до 60%. Многие крестьянские хозяйства высевают не проверенное зерно, т.е. не кондиционные семена. Одним из факторов снижения урожая яровой пшеницы в Восточном Казахстане является поражаемость ее болезнями, вызываемыми грибом Bipolaris soroсiniana, приводящими к гниению корней, оснований стеблей, пустоколосости, поражению зоны зародыша семян. Наиболее опасным из вышеназванных типов заболеваний является поражение зоны зародыша семян. В отдельные годы до 50% семян яровых пшениц имеют почерневший зародыш и, как следствие, снижение всхожести семян на 5-35%, что в свою очередь ведет к снижению полевой густоты стояния растений, сильному развитию корневой гнили, а также резкому снижению урожайности. Черный зародыш семян и корневые гнили отмечались в условиях области во всех основных земледельческих зонах с 1966 года [2].

Часто болезнь называют гельминтоспориозом, иногда обыкновенной гнилью, поскольку кроме корней гриб поражает также узел кущения, подземное междоузлие ( эпикотиль), колеоптиль, влагалище прикорневых листьев, основание стебля, листовые пластинки, зерно. Выделяют основные типы поражения: гниль корней и основания стебля, пятнистость листьев, черный зародыш семян и сажистый налет на колосьях.

Целью и задачами наших исследований являлось изучение патогенных свойства гриба Bipolaris soroсiniana , выделенного из разных сортов и всех зон ВКО.Сравнение штаммов грибов из разных природно-климатических зон области между собой на патогенность. Проведение лабораторных и полевых опытов по оценке патогенности выделенных штаммов.

Местом проведения исследований явилась кафедра биологии ВКГУ имени С. Аманжолова и в ВКО ФГУ «Республиканско-методический центр фитосанитарной диагностики и прогнозов МСХ РК».

Для выделения штаммов чистой культуры возбудителя использовали черно-зародышевые семена яровой пшеницы урожая 2006-2008 годов следующих сортов: Омская-31, Омская-18, Ульбинка-25, Кутулукская, Лютесценс-521, Мироновская, Булава, Вера, Самал, Мироновская-808, Саратовская-29, Серебрина, Третикали, взятых из основных почвенно-климатических зон области ( предгорная, горная и сухостепная зоны). Полевые опыты по определению патогенности штаммов проводили на четырех сортах, районированных в ВКО: Ульбинка-25, Кутулукская, Саратовская-29, Целинная-26.

Фитопатологические анализы зерна проводили рулонным методом (Рис.2) [3]. Выделение в чистую культуру проводили путем отсева грибов на стандартную среду Чапека в пробирки ( Рис 3) [4]. Для получения культуральной жидкости гриб из чистой культуры переносили на жидкую питательную среду Чапека в колбах (Рис 4). Определение грибов проводили по определителю М.А. Литвинова [5]. Проведение лабораторных и полевых опытов проводили согласно методике исследования яровых пшениц и паразитных грибов. После появления всходов были проведены наблюдения за динамикой роста, развития, прохождения фенологических фаз и учет болезней на всех органах яровой пшеницы. Полученный урожай анализировали в лабораторных условиях на поражение зерна, основания стебля, междоузлия и проростков.

Основной возбудитель - несовершенный гриб Helminthosporium sativum P., K. Et B (Bipolaris soroсiniana (Sacc) Shoemker) (Рис.1); Мицелий темно-коричневый, развивается эндогенно, имеет хорошо развитые конидиеносцы, которые расположены одиночно или в пучках по 2-3, бурые 110-150x6-8 мкм, обычно с 5-6 перегородками на концах, которых развиваются крупные, веретенообразные, реже слегка изогнутые темно-оливковые конидии. Они правильной формы, с 3 - 13 поперечными перегородками, на концах закругленные, размером (60 - 134)х(17 - 30) мкм. Сумчатая стадия Cochliobolus sativus /l-to et Kuribay/Dreehs [1].

Мы выяснили, что возбудитель помимо видимых типов поражения образует токсические вещества, которые снижают темпы развития растений в онтогенезе.

В ходе проделанной работы нами были выделены пять штаммов грибов для проведения опытов (Рис.5.). Выделенные штаммы были изучены по морфологическим признакам.

Также данными штаммами было проведено искусственное заражение сортов пшениц в полевых условиях и искусственное заражение под изолятором, которое проводилось в период налива зерна. Результаты полевого опыта представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 видно, что все штаммы гриба Bipolaris sorociniana на сортах яровой пшеницы ведут себя по-разному. Это говорит о том, что выделенные нами штаммы имеют высокую патогенность, гриб Bipolaris sorociniana имеет штаммовый состав, который необходимо изучать более глубже.

В лабораторном опыте было изучено влияние токсинов гриба на проростки яровой пшеницы. Для чего нами был заложен опыт по определению динамики роста стеблей и корней на культуральной жидкости и чистой воде. Пророщенный материал был замерен, определена сухая масса корней и стеблей. Результаты представлены в таблице 2. 

Таблица 2 показывает, что культуральная жидкость грибаBipolarissorociniana задерживает рост и развитие стеблей и корней яровых пшениц, а также снижает накопление общей сухой массы растений. Это указывает на то, что гриб при поражении растений выделяет токсины, которые отрицательно влияют на рост, развитие и в конечном счете на продуктивность растений.

В ходе проделанных исследований мы сделали следующие выводы: гриб Bipopalarissorociniana является патогенным на яровых пшеницах, вызывает гибель проростков, прикорневую гниль. Опыты с культуральной жидкостью подтвердили высокую патогенность данного гриба. Изученные штаммы Bipopalarissorociniana по патогенности к яровой пшенице показали, что биологические штаммы различны между собой и для использования гриба на инфекционном фоне при селекции яровой пшенице необходимо проводить отбор из естественных популяций гриба наиболее патогенных штаммов.