E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
דלקת מאוחרת של תפוחי אדמה ועגבניות, הנגרמת על ידי האורגניזם דמוי הפטריות, ה- oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary, נפוצה כמעט בכל אזורי העולם בהם מגדלים גידולים אלה. בתנאים אפיפיטוטיים, אובדן תפוקת תפוחי האדמה מדלקת מאוחרת יכול להגיע ל10-30% ומעלה, ולעגבניה, עד 100% (Ivanyuk et al., 2005).
אחד המקורות העיקריים לחיסון ראשוני Ph. אינפסטאנים, המובילים לזיהום בצמחים, הם מבני רבייה מנוחים בעלי עבות קירות - oospores. אוספורות היברידיות שנוצרו כתוצאה ממעבר זנים הוריים שונים מבחינה גנטית תורמות לעלייה במגוון הגנוטיפי באוכלוסייה, וכתוצאה מכך מואץ תהליך התאמת הזנים לזנים חדשים וקוטלי פטריות מיושמים. היווצרות Oospore Ph. תינוקות בתחום צוינו במדינות רבות בעולם: רוסיה (Smirnov et al., 2003), נורווגיה (Hermansen et al., 2002), שבדיה (Strцmberg et al., 2001), הולנד (Kessel et al., 2002) ו- אזורים אחרים. ישנן עדויות לכך שאווספורות של הגורם הסיבתי של הדלקת המאוחרת יכולות לשרוד יותר משנתיים בקרקע במצב בר קיימא (Hermansen et al., 2; Bddcker et al., 2002) ולגרום לזיהום בצמחים לאחר חורף יתר (Lehtinen et al., 2006; Ulanova et. al., 2002).
השיטה העיקרית למאבק נגד הדלקת המאוחרת כיום היא הגנה כימית, המורכבת מנטיעות בתכשירים קוטליים. לכימיקלים רבים המשמשים להגנה על תפוחי אדמה ועגבניות מפני דלקת מאוחרת יש השפעה מעכבת חזקה על היווצרות האוספורה (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013). עם זאת, תרופות אחרות נמצאות בשימוש נרחב בתפוחי אדמה שאינם משפיעים ישירות על Ph. אינפסטאנים, והשפעתם על היווצרות האוספורה אינה ידועה. לכן מטרת עבודה זו הייתה לחקור את ההשפעה על היווצרותם של oospores של כמה תרופות שנמצאות בשימוש נרחב על תפוחי אדמה, אך לא נרשמו נגד דלקת מאוחרת.
השתמשנו ב- 9 Ph. תינוקות מסוגים שונים של הזדווגות, מבודדים על ידי עלי תפוחי אדמה נגועים באזורי מוסקבה, לנינגרד, ריאזאן. כדי לחקור את ההשפעה על גדילת התפטיר והיווצרות אוספורות, נעשה שימוש בתרופות הבאות: קוטלי פטריות מקסים (החומר הפעיל פלודיוקסוניל ממעמד הפניל-פירולים) וסקור (difenoconazole, triazoles), קוטלי חרקים Aktara (thiamethoxam, neonicotinoids) ו- Tanrek (imidaclopid, neonicotribid) , טריאזינים). כל חומרי ההדברה רשומים ב"קטלוג המדינה של חומרי הדברה וחומרים כימיים "לשנת 2014. כדי לחקור את ההשפעה של ריכוז ההדברה על גידול מושבות האומיסט, כל זן חוסן בלוק אגר במרכז צלחת פטרי עם מדיום שיבולת שועל צפוף. הדברה לבדיקה נוספה באופן ראשוני למדיום בריכוזים של 0.1, 1.0, 10.0 ו- 100.0 מ"ג / ליטר (מבחינת החומר הפעיל - DV). כבקרה השתמשנו במדיום ללא תוספת הדברה. החיסונים הודגרו על 18 מעלות צלזיוס למשך 12-15 יום עד שקוטר המושבה של הפיקוח ללא חומרי הדברה היה 70-80% מקוטר צלחת הפטרי, שלאחריו נמדד קוטר המושבות בגרסאות הבקרה והניסוי.
הניסויים בוצעו ב -3 משכפלים. המחקר על היווצרות oospore בוצע על מדיום שיבולת שועל אגר (30 מ"ל בצלחת פטרי) בתוספת קוטל פטריות בריכוז של 0.1, 1.0, 10.0 ו- 100.0 מ"ג / ליטר ועל מדיום ללא פטריות (שליטה). לשם כך, גושי אגר עם בידוד סוג A1 ו- A2 הוזוודו הונחו בזוגות על פני המדיום התזונתי במרחק של 5 ס"מ זה מזה. החיסונים הודגרו ב- Ph האופטימלי. תינוקות בטמפרטורה של 18 מעלות צלזיוס למשך 20 יום. לאחר הגידול, המדיום התזונתי עם נבגים הועלה מחדש במיקסר ב -30 מ"ל מים מזוקקים, והכינו את ההכנות למיקרוסקופ מההשעיה שהתקבלה. בכל גרסה נצפו 180 שדות ראייה (3 משכפלים, 60 שדות ראייה). ואז ריכוז oospores היה מחושב מחדש (יח '/ μL של מדיום).
השפעת חומרי הדברה על גידול המושבה הרדיאלית. ל- Difenoconazole, thiamethoxam ו- imidacloprid לא הייתה השפעה מובהקת סטטיסטית על הצמיחה הרדיאלית של Ph. תינוקות (טבלה 1). קוטל העשבים מטריבוזין גרם לעיכוב צמיחה קל בתקופה הראשונית (5-7 ימי צמיחה); אולם, ביום העשירי, קוטר המושבות נעשה דומה בגודלו. פלודיאוקסוניל עיכב באופן משמעותי את התפתחות ה- Ph. תינוקות בריכוז במדיום העולה על 10 מ"ג / ליטר.
לוח 1
השפעת חומרי הדברה על צמיחה רדיאלית של מושבות פיטופתורה אינפסטאנים
קוטל פטריות- DV (תרופה) | קוטר המושבה בריכוזים שונים (מ"ג / ליטר) DW במדיום, מ"מ | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiamethoxam (תרופת אקטרה) | 82 6 ± | 81 7 ± (% 99) | 82 6 ± (% 100) | 81 6 ± (% 99) | - |
אימידקלופריד (Tanrek) | 792 6 ± | - | 76 9 ± (% 96) | 77 8 ± (% 97) | 76 5 ± (% 96) |
פלודיאוקסוניל (מקסים) | 82 6 ± | - | 74 12 ± (% 90) | 56 10 ± (% 68) | 46 3 ± (% 56) |
מטריבוזין (זנקור) | 88 12 ± | - | 85 12 ± (% 97) | 86 9 ± (% 98) | 80 5 ± (% 91) |
Difenoconazole (Scor) | 82 7 ± | - | 76 9 ± (% 93) | 84 4 ± (% 102) | 81 6 ± (% 99) |
הערה. אחרי הסימן "±" מגיע רווח הביטחון לרמת מובהקות של 0.05. ערכים בסוגריים מבטאים את היחס בין קוטר המושבות בגרסת הניסוי לזה שבבקרה ללא חומרי הדברה. סימן "-" פירושו שלא נערך מחקר.
לוח 2
השפעת חומרי הדברה על היווצרות אוספור פיטופתורה אינפסטאנים בסביבת אגר
קוטל פטריות- DV (תרופה) | מספר oospores במדיום בריכוזים שונים (mg / l) DV, יח '/ μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiamethoxam (תרופת אקטרה) | 79.6 3.6 ± | 79.8 3.8 ± (% 100) | 79.1 3.9 ± (% 100) | 71.4 3.7 ± (% 90) | - |
אימידקלופריד (Tanrek) | 79.6 3.6 ± | - | 70.0 3.4 ± (% 88) | 66.0 3.1 ± (% 83) | 35.8 2.8 ± (% 45) |
פלודיאוקסוניל (מקסים) | 112.7 6.9 ± | - | 98.4 8.6 ± (% 87) | 73.6 5.4 ± (% 65) | 42.3 3.7 ± (% 36) |
מטריבוזין (זנקור) | 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) |
חקר השפעתם של חומרי הדברה על היווצרותם של oospores Ph. תינוקות במדיום מזין. נמצא כי ירידה מובהקת סטטיסטית במספר oospores בריכוזים מסוימים נגרמה על ידי כל ההכנות שנחקרו (טבלה 2). בריכוז חומר פעיל של 1.0 מ"ג / ליטר, כל חומרי ההדברה, למעט תכשירי Aktara ו- Skor, הובילו לירידה ניכרת בכמות האוספורות שנוצרו (בשיעור של 12-24% לעומת הביקורת). עלייה נוספת בריכוז החומרים הפעילים במדיום הובילה לעלייה באפקט המעכב. תכשירים המבוססים על תיאמתוקסם ודיפנוקונזול גרמו לירידה מובהקת סטטיסטית במספר האוספורות כאשר ריכוז החומר הפעיל במדיום היה יותר מ -10 מ"ג / ליטר.
דיון ומסקנה. מחקר ההשפעה של חומרי הדברה שלא נרשמו כנגד דלקת מאוחרת של תפוח אדמה על הגידול הרדיאלי של התפטיר הראה כצפוי דיכוי חלש של הגידול (פלודיוקסוניל) או ללא השפעה על הגידול (חומרי הדברה אחרים שנחקרו).
לוח 3. ריכוזי חומרים פעילים בנוזל העבודה
הכנה (קוטל פטריות- DV) | משמש בעבודה של ריכוז DV במדיום התזונתי, מ"ג / ליטר | ריכוז DW בנוזל העבודה במהלך עיבוד תפוחי אדמה, מ"ג / ליטר |
---|---|---|
Aktara (thiamethoxam) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
Tanrek (imidacloprid) | 1, 10, 100 | 50-100 |
מקסים (פלודיוקסוניל) | 1, 10, 100 | 1000 |
זנקור (מטריבוזין) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
סקור (difenoconazole) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* הערכים מוצגים על פי "קטלוג המדינה של חומרי הדברה ואגרוכימיה" לשנת 2014.
כל חומרי ההדברה שנחקרו גרמו לירידה ביצירת אוספורות במדיום המזין. ריכוזי ההדברה שנבדקו במדיום היו נמוכים יותר או תואמים בקירוב (לאימידקלופריד) לריכוזים המותרים בנוזל העבודה (טבלה 3). בניסויים שלנו, דיכוי היווצרות האוספורות עלה ככל שמינון התרופה גדל, מה שמעיד על עלייה בהשפעה במגע עם נוזל עבודה מרוכז יותר. Difenoconazole גרם לירידה משמעותית בריכוז oospores לא רק בניסויים על מדיום מזין, אלא גם בבדיקות על עלי תפוחי אדמה חתוכים שהונחו בנוזל המכיל קוטל פטריות. לפיכך, בזן הווקטור בלארוס, נצפו בבקרת 32 oospores לכל 1 מ"מ שטח העלה בריכוז של difenoconazole במים של 2 מ"ג / ליטר - 10, וב 24 מ"ג / ליטר - 100 oospores / mm12. ההבדל בריכוזי oospores ב 2 מ"ג / ליטר של קוטל הפטרייה ובבקרה הוא מובהק סטטיסטית (Elansky, Mytsa, לא פורסם).
חומרי הדברה יכולים להשפיע על מגוון רחב של תהליכים בתאים פטרייתיים. בספרות לא הצלחנו למצוא מידע המסביר במידה מסוימת את ההשפעה האפשרית של התרופות שנחקרו על היווצרותם של אוספורות. בואו ננסה להניח כמה הנחות לגבי פעולת הדיפנוקונאזול. מנגנון פעולתו הקוטלתית הוא עיכוב האנזים C14-dimethylase, הממלא תפקיד מפתח בביוסינתזה סטרולית. סטרולים מסונתזים על ידי פטריות, צמחים ואורגניזמים אחרים והם חלק מקרומי התא שלהם. Oomycetes מהסוג Phytophthora, בהעדר סטרולים, מסוגלים רק לגדול וגטטיבי; היווצרותם של oospores מדוכאת לחלוטין (Elliott et al., 1966).
Oomycetes אינם מסוגלים לסנתז סטרולים בכוחות עצמם; הם משלבים בקרומים שלהם את הסטרולים המתקבלים מהצמח המארח, ומשנים אותם. בניסוי שלנו, השתמשנו במדיום אגר שיבולת שועל עשיר ב-סיטוסטרול ואיזופוקוסטרול (Knights, 1965), כלומר, חומרים הממריצים את היווצרותם של האוספורות. יתכן שדיפנוקונאזול מעכב את עבודתם של אנזימים המעורבים בשינוי או שימוש בתרכובות סטרול המתקבלות מצמחים. זה יכול, בתורו, להפחית את עוצמת היווצרות האוספורה.
בריכוזים קטנים, כפי שמוצג בעבודתנו, לדיפנוקונאזול הייתה השפעה מגרה חלשה על צמיחת התפטיר ועל היווצרותם של האוספורות.
דיכוי היווצרות oospores במדיום התזונתי הוצג בעבר עבור תכשירים קוטלי פטריות אנטי-פיטופתורה. לפיכך, בעבודתם של קסל ואח '. (2002) חקר יותר מעשרה תרופות מסחריות נגד אנטיפיטופלואורואידים. פלואזינאם, דימתומורף וסימוקסניל בריכוזים שאינם קטלניים דיכאו לחלוטין את היווצרותם של האוספורות במדיום אגר; metalaxil, maneb ו propamocarb הראו יעילות מתונה; mancozeb ו chlorothalonil כמעט לא השפיעו על היווצרות oospore. בעבודתו של S.A. Kuznetsov (Kuznetsov, 10), הוצגה עיכוב היווצרות oospores במדיום מזין על ידי ריכוזים לא קטלניים של metalaxyl.
הניסויים שלנו הראו כי תכשירי הדברה המשמשים על תפוחי אדמה, שאף לא השפיעו באופן ישיר על מעכב פתוגן הדלקת המאוחרת, דיכאו את יצירת האוספורות. לפיכך, הגנה כימית המבוצעת כראוי על תפוחי אדמה באמצעות קוטלי פטריות, קוטלי חרקים וקוטלי עשבים מפחיתה את הסבירות להיווצרות אוספורות בעלים של צמחים.
עבודה זו נתמכה על ידי קרן המדע הרוסית (פרויקט מס '14-50-00029).
המאמר פורסם בכתב העת "מיקולוגיה ופיטופתולוגיה" (כרך 50, גיליון 1, 2016).