Ang mga kinaiyahan sa biyolohikal ug pagbatok sa mga fungicide sa fittopathogenic fungus Ilyonectria crassa

NAKAON Chudinov, V.A. Platonov, A.V. Alexandrova, S.N. Elansky

Bag-ohay lang gipakita nga ang ascomycete fungus nga Ilyonectria crassa makahimo sa pag-impeksyon sa mga tubers nga patatas. Ang kini nga trabaho mao ang una nga nagtuki sa mga kinaiyahan nga biyolohikal ug pagbatok sa pipila nga fungicides sa I. crassa strain nga nahimulag gikan sa mga patatas. Ang mga han-ay sa mga rehiyon nga piho sa mga species sa “patatas” nga salaan nga gidungan sa mga nakuha nga una alang sa mga fungi nga nahimulag gikan sa mga gamot sa daffodil, ginseng, aspen ug beech, lirio nga mga bombilya ug mga dahon sa tulip. Dayag, daghang mga ihalas ug tanaman nga tanum ang mahimong magreserba sa I. crassa. Ang giimbestigahan nga palabihan natakdan nga mga hiwa sa kamatis ug patatas, apan wala makatakod sa tibuuk nga prutas nga kamatis o buut nga tubo sa patatas. Kini nagpakita nga ang I. crassa usa ka samad nga parasito. Ang pagsusi sa resistensya sa fludioxonil, difenoconazole ug azoxystrobin sa usa ka medium nga nutrient nagpakita sa taas nga pagkaepektibo sa kini nga mga droga.

Ang timailhan sa EC50 (ang konsentrasyon sa fungicide, nga mohinay sa 2 ka beses nga ang rate sa radial nga pagtubo sa kolonya nga adunay kalabutan sa pagkontrol sa fungicide) parehas sa 0.4; 7.4 ug 4 mg / l, matag usa. Ang posibilidad sa pag-uswag sa sakit nga gipahinabo sa I. crassa kinahanglan isipon sa diha nga ang pagsusi sa fittopathological sa mga patatas nga tubers ug ang pagpalambo sa mga lakang sa pagpanalipod sa tanum.

Ang pag-uswag sa mga phytopathogenic microorganisms mosangput sa hataas nga pagkawala sa tanan nga mga hugna sa pagtubo ug pagtipig sa patatas. Kung nagplano ang mga lakang nga panalipod, ingon usa ka lagda, gikonsidera ang mga bantog nga pathogens, sama sa mga lahi sa genera nga Alternaria, Fusarium, Phoma, Helminthosporium, Colletotrichum, Phytophthora, ug uban pa. Bisan pa, sa mga ning-agi nga katuigan, daghang mga report ang nagpakita sa pagpakita sa mga bag-ong phytopathogenic microorganisms sa mga patatas. Ang ilang biology dili maayo nga gitun-an, ang pagka-epektibo sa mga fungicide nga gigamit sa mga patatas nga wala nahibal-an, wala pa mahimo ang mga pamaagi sa pag-diagnostic. Sa pag-uswag sa masa, sila makahimo sa hinungdan sa dakong kadaot sa ani sa patatas. Usa sa mga mikroorganismo nga kini mao ang ascomycete fungus Ilyonectria crassa (Wollenw.) A. Cabral & Crous, unang nadiskobrehan sa mga tagsulat bahin sa mga patatas nga tubers (Chudinova et al., 2019).

Gipakita sa kini nga trabaho ang mga sangputanan sa pagtuki sa I. crassa strain nga nahimulag gikan sa mga tubo nga patatas. Gitun-an ang morpolohiya sa mga kolonya ug mycelial nga istruktura sa I. crassa, mga han-ay sa nucleotide sa mga rehiyon nga piho nga mga species sa DNA, kahilayan sa patatas ug kamatis, ug pagsukol sa pila ka mga sikat nga fungicide.

Mga materyales ug pamaagi

Gigamit namon ang I. crassa 18KSuPT2 strain nga nahimulag sa 2018 gikan sa naapektuhan nga tubo sa patatas nga gitanom sa rehiyon sa Kostroma. Ang tuber naapektuhan sa us aka uga nga tipo nga nangadunot nga adunay lungag nga gitabunan sa light brown mycelium. Gigamit ang usa ka sterile needing dissect, ang fungal mycelium gibalhin sa usa ka pinggan nga Petri nga adunay agyan nga agar (beer wort 10%, agar 1.5%, penicillin 1000 U / ml). Ang mga plato gilubong sa ngitngit nga 24 ° C.

Usa ka Leica DM2500 light microscope nga adunay ICC50 HD digital camera ug usa ka Leica M80 binocular microscope nga adunay usa ka IC80HD digital camera (Leica Microsystems, Germany) gigamit aron kuhaon litrato, susihon ang kadako ug morpolohiya sa mga spore ug spore organ.

Aron mahimulag ang DNA, ang fungal mycelium gitanom sa likido nga pea medium, dayon gi-freeze sa likido nga nitroheno, homogenized, gilumluban sa buffer sa CTAB, giputli sa chloroform, ug gihugasan duha ka beses sa 2% nga alkohol.

Ang pamaagi sa pagkuha sa DNA gihulagway nga detalyado sa artikulo ni Kutuzova et al. (2017).

Aron mahibal-an ang species pinaagi sa mga pamaagi sa molekula ug pagtandi sa uban pang mga nahibal-an nga mga I. crassa strain, gihimo ang PCR nga adunay primer nga gitugotan ang pagpadako sa mga espesipikong species sa DNA nga rehiyon: ITS1-5,8S-ITS2 (primers ITS5 / ITS4, White et al., 1990) -tubulin (Bt2a / Bt2b, Glass, Donaldson, 1995) ug translation elongation factor 1α (tef1α) (primers EF1-728F / EF1-986R, Carbone and Kohn, 1999). Ang mga Amplicon nga gitinguha nga gitas-on gikuha gikan sa gel nga gigamit ang Evrogen CleanUp kit. Ang gipakusog nga mga rehiyon gisundan gamit ang BigDye® Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, CA, USA) sa usa ka Applied Biosystems 3730 xl automated sequencer (Applied Biosystems, CA, USA). Ang nakuha nga mga han-ay sa nukleotida gigamit aron pagpangita alang sa usa ka posporo sa GenBank database sa US National Center for Biotechnology Information (NCBI). Gihimo ang pagtuki sa phloglogetic gamit ang programa nga MEGA 6 (Tamura et al., 2013).

Ang pagtino sa kahilayan gidala sa tibuuk nga berde nga prutas nga adunay daghang kamatis (lahi sa Dubrava) ug mga patatas nga tubers (lahi sa Gala). Ingon kadugangan, aron masundog ang kadaot sa nadaot nga mga prutas ug tubers, gigamit namon ang mga hiwa sa parehas nga prutas ug tubers. Ang mga hiwa sa tubers gisulud sa mga humok nga kamara, nga mga pinggan nga Petri nga adunay basa nga filter nga papel sa ilawom. Ang usa ka slide gibutang sa papel, diin, sa baylo, gibutang ang mga hiwa sa tubers o prutas. Ang bug-os nga tubers ug prutas gibutang usab sa mga sulud nga adunay basa nga papel nga pansala sa ilawom. Sa tunga-tunga sa hiwa (o sa wala’y sulod nga tuber o prutas), usa ka piraso nga agar (5 × 5 mm) nga adunay fungal hyphae ang gibutang pagkahuman sa 5 ka adlaw nga pagtubo sa wort agar.

Ang pagsusi sa pagbatok sa mga fungal strain sa fungicides gipatuman sa mga kondisyon sa laboratoryo sa medium nga nutrient nga agar. Gitun-an namon ang dali nga makuha sa mga tambal nga fungicidal Maxim, KS (aktibo nga sangkap nga fludioxonil, 25 g / l), Quadris, KS (azoxystrobin 250 g / l), Scor, EC (difenoconazole 250 g / l) (State catalog ..., 2020). Ang ebalwasyon gihimo sa mga pinggan sa Petri sa medium nga wort-agar nga adunay pagdugang nga gitun-an nga mga tambal sa konsentrasyon sa aktibo nga sangkap nga 0.1; sa usa ka; 1 ppm (mg / L) (alang sa fludioxonil ug difenoconazole), 10; napulo; 1 ppm (alang sa azoxystrobin) ug sa media nga wala’y fungicide (control). Ang fungicide gidugang sa natunaw ug gipabugnaw sa medium nga 10 ° C, pagkahuman ang medium gibubo sa mga pinggan nga Petri. Ang usa ka agar block nga adunay fungal mycelium gibutang sa butnga sa usa ka pinggan nga Petri ug gikulturan sa temperatura nga 100 ° C sa kangitngit. Pagkahuman sa 60 ka adlaw nga paglumlom, ang mga diametro sa mga kolonya gisukod sa duha nga managsama nga tul-id nga direksyon; ang mga resulta sa pagsukot sa matag kolonya gi-average. Ang mga eksperimento gihimo sa katulo. Pinauyon sa mga sangputanan sa mga pagtuki, ang EC24 gikalkula, parehas sa konsentrasyon sa fungicide, nga gitunga ang rate sa radial nga pagtubo sa kolonya nga adunay kalabutan sa fungicidal control.

Mga sangputanan ug panaghisgutan

Sa mga pinggan nga petri nga adunay wort agar, ang fungus naghimo og mga kolonya nga adunay puti nga flocculent mycelium. Ang medium sa ilawom sa mycelium nahimong pula-pula. Kung namala ang medium, ang fungus naghimo og mga spore nga adunay duha ka klase sa usa ug gihiusa nga conidiophores sa gamay nga sporodochia. Ang Macroconidia adunay gitas-on, silindro, nga adunay usa hangtod tulo nga septa, aberids nga gitas-on nga 27.2 µm nga adunay gidak-on nga kantidad gikan sa 23.2 hangtod 32.2 µm, gilapdon - hangtod sa 4.9 µm (Larawan 1). Ang kasagaran nga gitas-on sa microconidia mao ang 14.3 µm nga adunay gidak-on nga kantidad gikan sa 10.3 hangtod 18.1 µm, ang gilapdon hangtod sa 4.0 µm. Ang tanan nga mga karakter nga macro- ug micromorphological nahiangay sa lainlaing pagkalainlain sa species sa Ilyonectria crassa (Cabral et al., 2012).

Ang mga han-ay sa mga rehiyon nga piho sa mga species sa DNA (ITS, b-tubulin, TEF 1α) hingpit nga nag-uban sa mga han-ay sa mga I. crassa strain nga gitun-an namon kaniadto (Chudinova et al., 2019, Table 1) Aron matun-an ang pagkaylap sa I. crassa sa ubang mga rehiyon ug pag-analisar sa us aka kolor sa mga apektadong kultura, gisusi ang susama nga mga han-ay sa DNA sa database sa GenBank (Talaan 1). Ang nagsapaw 86 ug 100%. Ang mga pagkasunud-sunod sa tanan nga tulo nga mga rehiyon sa DNA sa "patatas" nga I. crassa strain parehas sa mga han-ay sa mga matang nga nahilayo gikan sa lily bombilya ug mga gamot sa narcissus sa Netherlands ug gikan sa root ginseng sa Canada. Wala kami nakit-an nga uban pang mga I. crassa strain nga adunay tulo nga analisar nga managsama nga mga han-ay sa bukas nga mga database. Bisan pa, ang pagtuki sa gideposito nga mga han-ay sa ITS ug b-tubulin nagpakita sa presensya sa I. crassa sa mga dahon sa tulip sa UK. Ang mga fungus nga adunay parehas nga han-ay sa ITS nakilala sa pag-analisar sa mycobiota sa mga aspen root sa Canada ug mga gamot sa beech sa Italya, ug mga patatas nga tubers sa Saudi Arabia (Talaan 1). Ang mga sangputanan sa kini nga pagtuon gipakita nga ang I. crassa adunay usa ka tibuuk kalibutan nga pagpanagtag ug may katakus sa pag-impeksyon sa lainlaing mga lahi sa tanum.

Kung nahibal-an ang pathogenicity sa mga hiwa sa kamatis ug patatas sa ika-5 nga adlaw, ang diametro sa samad miabut sa 1.5 cm. Ang giimbestigahan nga palabihan wala makatakod sa tibuuk nga prutas sa kamatis ug buut nga tubo sa patatas. Bisan pa, ang mga sepal naapektuhan sa kamatis. Aron dili maapil ang posibilidad nga mahugawan gikan sa mycelium nga naugmad sa hiwa sa patatas nga tuber, usa nga ihiwalay nga fungal ang nahimulag sa usa ka putli nga kultura. Kini hingpit nga managsama sa sala sa ginikanan. Dayag, ang I. crassa usa ka samad nga parasito.

Ang pagtambal sa wala pa pagtanum og mga tubo sa binhi nga adunay fungicides nagpaminus sa pag-uswag sa mga sakit sa mga tanum sa nagtubo nga panahon. Alang sa pagpili sa epektibo nga fungicides, hinungdanon nga masusi kung kinsa sa kanila ang epektibo kontra sa I. сrassa. Gitun-an sa trabaho ang kaylap nga aktibo nga mga sangkap sa fungicides - fludioxonil, azoxystrobin, difenoconazole. Ang Fludioxonil giapil sa daghang mga panagsama nga gigamit alang sa pagsinina mga binhi ug mga tubo sa binhi sa wala pa itanom. Ang Fludioxonil (Maxim) gigamit usab sa pagtambal sa mga tubers sa binhi sa wala pa tipiganan. Ang Difenoconazole ug azoxystrobin giapil usab sa daghang mga pagpangandam nga gigamit alang sa pagproseso sa materyal nga binhi, ingon man usab sa mga pagpangandam nga gituyo alang sa pagproseso sa mga tanum nga tanum (State catalog ..., 2020).

Ang rate sa pagtubo sa I. crassa gitun-an sa media (Fig. 2) nga adunay lainlaing konsentrasyon sa mga aktibo nga sangkap: fludioxonil (EC50 = 0.4 ppm), azoxystrobin (EC50 = 4 ppm), ug difenoconazole (EC50 = 7.4 ppm) (Talaan 2). Ang kini nga mga pagpangandam maisip nga epektibo kaayo batok sa I. crassa, tungod kay ang ilang EC50 labi ka ubos kaysa girekomenda nga konsentrasyon sa pag-andam sa nagtrabaho nga pluwido nga gigamit alang sa pagtambal sa mga tubers. Pinauyon sa State Catalog ... (2020), ang konsentrasyon sa fludioxonil sa likido alang sa pagtambal sa mga tubers nga patatas gikan sa 500 hangtod 1000 ppm, azoxystrobin (sa likido alang sa pagtambal sa ilawom nga tudling) - 3750-9375 ppm, difenoconazole (sa likido alang sa pagtambal sa mga tanum nga tanum) - 187.5– 625 ppm

Talaan 1. Pagkapareho sa mga han-ay sa mga pagkasunud nga piho nga espisye sa palabihan 18KSKuPT2 ​​ug mga lihok sa Ilyonectria crassa nga magamit sa database sa Genbank

ND = wala ideposito

Talaan 2. Pagsukol sa Ilyonectria crassa sa fungicides

Sa among trabaho, ang mga I. crassa strains nahimulag gikan sa mga tubo nga patatas sa mga rehiyon sa Kostroma ug Moscow (Chudinova et al., 2019). Ang usa ka taas nga proporsyon sa mga fungal strain nga adunay mga pagkasunud sa ITS nga parehas sa I. crassa gipadayag sa pag-analisar sa mycobiota sa mga patatas nga tubers sa Saudi Arabia (Gashgari and Gherbawy, 2013). Dayag, ang I. crassa dili ingon ka talagsaon sa mga patatas ingon nga kini mahimo’g ingon. Gipakita sa among mga eksperimento nga ang fungus mahimong makahawa sa nadaot nga mga prutas nga kamatis. Nahibal-an gikan sa literatura nga ang I. crassa adunay katakus nga makahimo og saprotrophically sa yuta (Moll et al., 2016), ingon man makaapekto sa lainlaing mga tanum, bisan ang mga layo sa buhis sama sa daffodil, liryo, ginseng, aspen, ug beech (Talaan 1). sa usa ka). Dayag, daghang mga ihalas ug tanaman nga tanum ang mahimong magtipig sa I. crassa. Gipakita sa itaas nga kung nagpalambo sa mga lakang sa pagpanalipod, kinahanglan nga hunahunaon ang posibilidad nga makaapekto sa mga patatas nga tubers sa kini nga fungus. Ang kaylap nga mga pagpangandam alang sa pagtambal sa mga tubo nga patatas nga adunay sulud nga fludioxonil, azoxystrobin ug difenoconazole nagpakita sa hataas nga fungicidal efficacy batok sa I. crassa.

Ang kini nga buluhaton gisuportahan sa Russian Foundation for Basic Research (Grant No. 20-016-00139).

Ang artikulo gimantala sa journal nga "Plant Protection Bulletin", 2020, 103 (3)