Возбудители гнилей корнеплодов сахарной свёклы
В 2021 году специалисты лаборатории краснодарской станции исследования и развития компании «Сингента» провели мониторинг возбудителей корневых гнилей сахарной свёклы. При помощи микробиологических и молекулярно-генетических методов было проанализировано 36 образцов из шести регионов России. Цель мониторинга – составление перечня грибных фитопатогенов как основной причины появления симптомов корневых гнилей, и выявление закономерностей их распространения.
Гнили как объект исследования
Посевные площади сахарной свёклы в России показывают устойчивый рост, чему способствуют совершенствование технологий возделывания, господдержка отрасли и появление на рынке новых средств защиты растений. Однако максимальной реализации урожайного потенциала этой культуры препятствуют многочисленные заболевания, в частности, гнили корнеплодов. Видовой состав их возбудителей и характер наносимых ими повреждений зависят от почвенно-климатических условий выращивания свёклы и применяемых в хозяйстве агротехнологий.
Посевные площади сахарной свёклы в России показывают устойчивый рост, чему способствуют совершенствование технологий возделывания, господдержка отрасли и появление на рынке новых средств защиты растений. Однако максимальной реализации урожайного потенциала этой культуры препятствуют многочисленные заболевания, в частности, гнили корнеплодов. Видовой состав их возбудителей и характер наносимых ими повреждений зависят от почвенно-климатических условий выращивания свёклы и применяемых в хозяйстве агротехнологий.
Цели и методы
В ходе исследования специалисты поставили задачу выявить максимально широкий спектр участников сообщества микромицетов на поверхности и в тканях корнеплода. Для этого был выбран метод закладки растительного материала на поверхность агаризованых сред – голодный и картофельно-глюкозный агары, среда с дихлораном и бенгальским розовым. Небольшие фрагменты ткани на границе здорового и повреждённого участка вырезались скальпелем, тщательно промывались проточной водой и стерилизовались в спирте, после чего фрагменты снова промывались, просушивались и переносились на поверхность агара. Преимущество голодного агара состоит в том, что благодаря отсутствию источников углерода он снижает скорость роста микромицетов и плотность мицелия, в то же время оставляя габитусы конидиеносцев без изменений. Это облегчает исследователям получение чистых культур факультативных патогенов и упрощает их первичную идентификацию. В свою очередь, использование картофельно-глюкозного агара позволяет поддерживать чистые культуры изолятов.
Ещё один применённый исследователями метод – биоприманка, в качестве которой выступили ткани плода огурца. Биоприманка нужна для повышения вероятности обнаружения грибоподобных организмов – оомицетов. На поверхности агара её располагали на расстоянии около 20 мм от фрагмента ткани корнеплода, а на третьи сутки проверяли присутствие оомицетов.
Точную идентификацию изолятов проводили путём секвенирования ДНК определённых участков генов возбудителей.
Корреляции и закономерности
Для проведения исследования в лабораторию «Сингенты» доставили 36 образцов корнеплодов из шести регионов России – Тамбовской, Липецкой и Нижегородской областей, а также Краснодарского, Ставропольского и Алтайского краёв. Больше всего – 12 образцов – доставлено из Краснодарского края, что объясняется близким расположением лаборатории. Дело в том, что удалённость места проведения анализа от места отбора образцов может оказать негативный эффект на объективность полученных данных, особенно если при транспортировке не соблюдались надлежащие условия. Вместе с тем, исследователям требовалась определённая широта локаций отбора, чтобы выявить местные особенности микобиоты корнеплодов. Учитывая, что частота выявления типичных плесеней хранения Penicillium spp и Aspergillus spp. составила стандартные 8% и 11% соответственно, удалённость некоторых локаций всё-таки не повлияла на точность результатов. Стандарту соответствует и другая закономерность – наличие возбудителя Fusarium spp абсолютно на всех исследуемых образцах.
При сравнении видового состава микромицетов из образцов, взятых в разных регионах, удалось обнаружить ещё несколько закономерностей. Так, возбудители пепельной гнили Macrophomina phaseolina встречались только на образцах из Краснодарского края (на 58% всех образцов), что объясняется подходящими климатическими условиями этого региона: наибольшего развития микромицет достигает при высоких – около 30 °С – температурах. Другие примеры: оомицет Aphanomyces spp. встречался только в образцах, взятых в Тамбовской и Липецкой областях, патоген Fusarium tricinctum – только в образцах из Тамбовской области, а Fusarium sporotrichioides – в образцах из Ставропольского края.
Исследователями также выявлены корреляции между возбудителями гнилей, когда наличие определённого патогена на образце увеличивает вероятность появления другого, связанного с ним патогена. В частности, отмечена корреляция между возбудителями Macrophomina phaseolina и Rhizoctonia spp, поскольку ризоктония встречается только на тех образцах из Краснодарского края, которые поражены пепельной гнилью.
<
Выводы и перспективы
Благодаря полученным данным исследователи сделали выводы о географической локализации патогенных грибов и их взаимодействии друг с другом. Кроме того, сравнение внешнего вида поражённых теми или иными гнилями корнеплодов позволило сделать ещё один вывод: визуальные признаки не могли достоверно говорить о наличии или отсутствии вредного объекта. Возможна существенная погрешность при самостоятельной попытке определить причину и степень повреждения корнеплода, особенно при сильном распространении агентов только по внешним симптомам. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо исследование в специальных лабораториях.
Благодаря полученным данным исследователи сделали выводы о географической локализации патогенных грибов и их взаимодействии друг с другом. Кроме того, сравнение внешнего вида поражённых теми или иными гнилями корнеплодов позволило сделать ещё один вывод: визуальные признаки не могли достоверно говорить о наличии или отсутствии вредного объекта. Возможна существенная погрешность при самостоятельной попытке определить причину и степень повреждения корнеплода, особенно при сильном распространении агентов только по внешним симптомам. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо исследование в специальных лабораториях.
