E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
Phytophthora infestans (Mont) de Bary,卵菌Phytophthora infestans (Mont) de Bary,馬鈴薯和西紅柿的晚疫病在世界上幾乎所有種植這些作物的地區都很常見。 在附生條件下,晚疫病造成的馬鈴薯產量損失可達 10-30% 或更多,番茄產量損失高達 100%(Ivanyuk 等,2005)。
博士初級接種物的主要來源之一。 infestans,導致植物感染,是厚壁的有性休息結構 - 卵孢子。 由於遺傳上不同的親本菌株雜交而形成的雜種卵孢子有助於增加種群中的基因型多樣性,因此加速了菌株對新品種和應用殺真菌劑的適應過程。 Ph.卵孢子形成。 世界上許多國家都記錄了該領域的致病菌:俄羅斯 (Smirnov et al., 2003)、挪威 (Hermansen et al., 2002)、瑞典 (Strömberg et al., 2001)、荷蘭 (Kessel et al., ., 2002) 和其他地區。 有證據表明,晚疫病病原體卵孢子可以在土壤中以有活力的狀態存活 2 年以上(Hermansen 等,2002;Bшdker 等,2006)並在越冬後引起植物感染(Lehtinen 等, 2002 年;烏拉諾瓦等人,2010 年)。
今天,防治晚疫病的主要方法是化學保護,其中包括用殺真菌劑處理植物。 許多用於保護馬鈴薯和西紅柿免於晚疫病的化學物質強烈抑制卵孢子的形成(Kessel 等,2002;Kuznetsov,2013)。 然而,其他對Ph沒有直接影響的製劑也廣泛用於馬鈴薯。 infestans,它們對卵孢子形成的影響尚不清楚。 因此,這項工作的目的是研究一些在馬鈴薯上廣泛使用的藥物對卵孢子形成的影響,但尚未註冊對晚疫病的防治。
我們使用了9株Ph。 我們從莫斯科、列寧格勒和梁贊地區受影響的馬鈴薯葉子中分離出不同交配類型的致病菌。 為了研究對菌絲體生長和卵孢子形成的影響,使用了以下藥物:殺真菌劑 Maxim(來自苯吡咯類的活性成分氟蟲腈)和 Skor(苯醚甲環唑,三唑類),殺蟲劑 Aktara(噻蟲嗪,新菸鹼類)和 Tanrek(吡蟲啉,新菸鹼類),除草劑 Zenkor(metribuzin,三嗪)。 所有農藥均已登記在2014年國家農藥和農用化學品目錄中。為了研究農藥濃度對卵菌菌落生長的影響,將每個菌株播種在帶有濃密燕麥培養基的培養皿中央的瓊脂塊。 所研究的農藥以 0.1、1.0、10.0 和 100.0 mg/L 的濃度(以活性物質 AI 計)預先添加到培養基中。 未添加農藥的培養基用作對照。 接種物在 18°C 下孵育 12-15 天,直到無農藥對照菌落直徑為培養皿直徑的 70-80%,然後在對照和實驗變體中測量菌落直徑。
實驗重複進行 3 次。 在添加濃度為 30、0.1、1.0 和 10.0 mg/L 的殺真菌劑的瓊脂燕麥培養基(培養皿中 100.0 ml)和不含殺真菌劑的培養基(對照)上研究卵孢子的形成。 為此,將具有交配型分離株 A1 和 A2 的瓊脂塊成對放置在營養培養基表面,彼此相距 5 cm。 將接種物在最佳pH下孵育以生長。 Infestans 在 18 °C 下保存 20 天。 培養後,用混合器將具有孢子的營養培養基重懸於30ml蒸餾水中,由所得懸浮液製備顯微鏡用製劑。 在每個變體中,檢查了 180 個視野(3 個視野的 60 次重複)。 接下來,重新計算卵孢子的濃度(個/μl培養基)。
農藥對菌落徑向生長的影響。 苯醚甲環唑、噻蟲嗪和吡蟲啉對 Ph 菌落的徑向生長沒有統計學意義。 致病菌(表 1)。 除草劑metribuzin在初始階段(生長的第5-7天)引起輕微的生長遲緩,然而,到第10天,菌落的直徑變得接近大小。 Fludioxonil在統計學上顯著抑制了菌絲體Ph的發育。 培養基中濃度超過 10 mg/l 的致病菌。
表1
農藥對放射狀菌落生長的影響 致病疫黴(Phytophthora infestans)
殺菌劑-DV(藥物) | 培養基中不同濃度的菌落直徑 (mg/l) AI, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
噻蟲嗪(Actara) | 82±6 | 81±7 (99%) | 82±6 (100%) | 81±6 (99%) | - |
吡蟲啉(Tanrec) | 792±6 | - | 76±9 (96%) | 77±8 (97%) | 76±5 (96%) |
氟蟲腈(Maxim) | 82±6 | - | 74±12 (90%) | 56±10 (68%) | 46±3 (56%) |
Metribuzin (Zenkor) | 88±12 | - | 85± 12 (97%) | 86±9 (98%) | 80±5 (91%) |
苯醚甲環唑(Scor) | 82±7 | - | 76±9 (93%) | 84±4 (102%) | 81±6 (99%) |
筆記。 “±”號後,表示顯著性水平為 0.05 的置信區間。 括號中的值表示實驗變體中菌落直徑與沒有農藥的對照中菌落直徑的比率。 符號“-”表示未進行研究。
表2
農藥對卵孢子形成的影響 致病疫黴(Phytophthora infestans) 在瓊脂培養基中
殺菌劑-DV(藥物) | 培養基中不同濃度的卵孢子數 (mg/l) AI, pcs/µl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
噻蟲嗪(Actara) | 79.6±3.6 | 79.8±3.8 (100%) | 79.1±3.9 (100%) | 71.4±3.7 (90%) | - |
吡蟲啉(Tanrec) | 79.6±3.6 | - | 70.0±3.4 (88%) | 66.0±3.1 (83%) | 35.8±2.8 (45%) |
氟蟲腈(Maxim) | 112.7±6.9 | - | 98.4±8.6 (87%) | 73.6±5.4 (65%) | 42.3±3.7 (36%) |
Metribuzin (Zenkor) | 135.0±9.5 | - | 103.0±9.8 (70%) | 118.2±9.3 (88%) | 74.8±8.1 (55%) |
苯醚甲環唑(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%) |
農藥對卵孢子形成影響的研究。 營養培養基中的致病菌。 發現在某些濃度下卵孢子數量在統計學上顯著減少是由所有研究的製劑引起的(表 2)。 在活性物質濃度為 1.0 mg/l 時,除 Aktara 和 Skor 製劑外,所有殺蟲劑均導致形成的卵孢子數量顯著減少(與對照相比減少 12-24%)。 培養基中活性物質濃度的進一步增加導致抑製作用的增加。 基於噻蟲嗪和苯醚甲環唑的製劑在培養基中活性物質濃度超過 10 mg/l 時導致卵孢子數量在統計學上顯著減少。
討論與結論。 未登記的殺蟲劑對馬鈴薯晚疫病菌絲體徑向生長的影響研究表明,正如人們所預料的那樣,對生長的抑製作用很弱(氟蟲腈)或對生長沒有影響(研究的其他殺蟲劑)。
表3. 工作液中活性物質的濃度
製備(殺菌劑-DV) | 工作中使用的活性物質在營養培養基中的濃度,mg/l | 加工馬鈴薯時工作液中有效成分的濃度,mg/l |
---|---|---|
Aktara(噻蟲嗪) | 0.1,1,10 | 37—75* |
Tanrec(吡蟲啉) | 1,10,100 | 50-100 |
馬克西姆(氟蟲腈) | 1,10,100 | 1000 |
Zencor (metribuzin) | 1,10,100 | 1630-4900 |
Scor(苯醚甲環唑) | 0.1,1,10,100 | 188-625 |
* 數值根據2014年國家農藥和農用化學品目錄呈現。
所有研究的殺蟲劑都會減少營養培養基中卵孢子的形成。 工作中測試的介質中的農藥濃度低於或大致對應於(對於吡蟲啉)工作流體中的允許濃度(表 3)。 在我們的實驗中,卵孢子形成的抑制隨著藥物劑量的增加而增加,這表明在與更濃縮的工作流體接觸時效果增加。 苯醚甲環唑導致卵孢子濃度顯著降低,不僅在營養培養基的實驗中,而且在將切下的馬鈴薯葉子置於含殺菌劑的液體中的測試中。 因此,在對照栽培品種 Vektar 白俄羅斯語中,每 32 平方毫米葉面積觀察到 1 個卵孢子,苯醚甲環唑在水中的濃度為 2 mg/l - 10 和 24 mg/l - 100 個卵孢子/mm12。 2 mg/l 殺真菌劑的卵孢子濃度與對照之間的差異具有統計學意義(Elansky,Mytsa,未發表)。
農藥可以影響真菌細胞中發生的廣泛過程。 我們無法在文獻中找到任何信息,在一定程度上解釋了我們研究的製劑對卵孢子形成的可能影響。 讓我們嘗試對苯醚甲環唑的作用做出一些假設。 其殺菌作用的機制是抑制C14-二甲基酶,該酶在甾醇的生物合成中起關鍵作用。 甾醇由真菌、植物和其他生物合成,是它們細胞膜的一部分。 在沒有甾醇的情況下,疫黴屬的卵菌只能進行營養生長,卵孢子的形成被完全抑制(Elliott 等,1966)。
卵菌無法自行合成甾醇; 它們將從宿主植物中獲得的甾醇加入到它們的膜中,對其進行修飾。 在我們的實驗中,我們使用了富含 α-谷甾醇和異岩藻甾醇的燕麥瓊脂培養基(Knights,1965),即刺激卵孢子形成的物質。 苯醚甲環唑可能會抑制參與從植物中獲得的甾醇化合物的修飾或利用的酶的作用。 反過來,這可能會降低卵孢子的形成速度。
如我們的工作所示,在小濃度下,苯醚甲環唑對菌絲體生長和卵孢子形成的刺激作用較弱。
先前已顯示抗疫黴殺真菌製劑抑制營養培養基中卵孢子的形成。 因此,在 Kessel 等人的工作中。 (2002) 研究了 10 多種抗晚疫病商業製劑。 非致死濃度的氟啶蟲胺、殺蟲啉和殺滅靈完全抑制了瓊脂培養基中卵孢子的形成; 甲霜靈、代森錳和丙蟎威效果中等; 代森錳鋅和百菌清對卵孢子形成幾乎沒有影響。 S. A. Kuznetsov (Kuznetsov, 2013) 的工作表明,非致死濃度的甲霜靈可抑制營養培養基上卵孢子的形成。
我們的實驗表明,用於馬鈴薯的農藥製劑即使對晚疫病病原體的生長沒有直接抑製作用,也能抑制卵孢子的形成。 因此,使用殺菌劑、殺蟲劑和除草劑對馬鈴薯進行適當的化學保護可降低植物葉片中卵孢子形成的可能性。
這項工作得到了俄羅斯科學基金會(項目號 14-50-00029)的支持。
該文章發表在《真菌學與植物病理學》雜誌(第 50 卷,第 1 期,2016 年)上。