A.I. Polinova, D.R. Zagirova, L.Yu. Kokaeva, I.I. Busko, I.V. Levantsevich, S.N. Elansky
Negli ultimi anni, lo stato fitosanitario delle scorte di patate e semi si è notevolmente deteriorato in Bielorussia. Il ruolo di alcuni tipi di organismi nocivi e il loro rapporto nelle agrofocenosi è cambiato. La nocività di molte malattie non solo diffuse (peronospora, alternaria, tutti i tipi di ticchiolatura, batteriosi, marciume secco del fusarium) è aumentata, ma anche di nuove malattie non sufficientemente studiate, come il marciume acquoso della ferita (Fig.1). Questa malattia, che si verifica in India, Asia centrale e altri paesi meridionali, è stata osservata nelle regioni della Bielorussia di Gomel, Brest, Grodno e Minsk. Come altri oomiceti che vivono nel suolo, P. ultimum provoca danni enormi in condizioni di eccessiva umidità - in aree scarsamente drenate, durante piogge prolungate (Taylor et al., 2008).
In Bielorussia, la diffusione della malattia è stata osservata negli anni con un aumento della temperatura della stagione di crescita: in alcuni lotti di patate, l'8-10% dei tuberi è stato colpito. La putrefazione acquosa dei tuberi può causare danni significativi, causati dalla mancanza di varietà resistenti, da misure di protezione sviluppate e dal rapido sviluppo della malattia in caso di danni ai tuberi (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk et al., 2005). La malattia colpisce solo i tuberi. In Russia, il marciume acquoso della ferita non è ancora significativo.
In questo lavoro, abbiamo studiato 4 ceppi di agenti causali del marciume acquoso della ferita isolati dai tuberi di patata colpiti delle varietà Vektar bielorusso, Skarb e ibridi di selezione nei depositi del Centro scientifico e pratico dell'Accademia nazionale delle scienze della Bielorussia per la patata e l'orticoltura (regione di Minsk). Gli obiettivi dello studio erano di determinare le specie appartenenti agli isolati isolati, la loro virulenza rispetto ai tuberi di patata, per valutare la crescita a diverse temperature ambiente e la resistenza al metalaxil.
Il micelio degli isolati è stato coltivato su terreno liquido di piselli (180 g di piselli verdi congelati vengono fatti bollire per 10 minuti in 1 litro di acqua distillata, dopodiché vengono autoclavati per 30 minuti a 1 atm); Il DNA è stato isolato da ogni ceppo. Per l'isolamento del DNA, il micelio congelato è stato triturato in azoto liquido, lisato in tampone CTAB e quindi deproteinizzato con cloroformio. Il DNA è stato conservato in acqua deionizzata a –20 ° С. L'analisi delle sequenze nucleotidiche delle regioni del genoma specie-specifiche (regioni dei geni ribosomiali nucleari 18S e 5,8S, nonché lo spaziatore intergenico trascritto interno ITS1) amplificate utilizzando i primer ITS1 e ITS2 (White, 1990), ha mostrato che i ceppi studiati appartengono alla specie Pythium ultimum Trow. (sinonimo Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Tutti i ceppi studiati hanno interessato fette di tuberi di patata Gala posti in camere umide. Su di loro si formarono macchie scure, che in seguito si trasformarono in ulcere umide che penetrano profondamente (Fig.2). L'infezione è stata effettuata posizionando il micelio di P. ultimum al centro della fetta di tubero.
I dischi di tuberi inoculati sono stati incubati a + 22 ° C. Il tasso di crescita massimo dell'area interessata è stato notato nei primi 2 giorni, quindi l'area dell'ulcera è rimasta praticamente invariata.
Questo modello era valido per tutti i ceppi studiati.
Il tasso di crescita dei ceppi è stato stimato su terreno agar avena a temperature di 5, 15, 24 e 34 ° C (Fig. 3). La crescita è stata osservata a tutte le temperature; il tasso di crescita massimo è stato osservato a 24 ° C (la coppa da 86 mm è stata completamente ricoperta in 2 giorni). A 15 e 34 ° C, il tasso di crescita era significativamente più basso (la tazza era cresciuta in 4 e 3 giorni, rispettivamente).
A temperature di 15, 24 e 34 ° C, i tassi di crescita di tutti i ceppi studiati non differivano. A una temperatura di 5 ° C, il ceppo P1 è cresciuto molto più velocemente di altri (20 mm il giorno 4), P4 - un po 'più lento (10 mm il giorno 4), P2 e P3 praticamente non sono cresciuti.
Va anche notato che a una temperatura di 24 ° C la crescita è iniziata immediatamente dopo la semina su un piatto, a temperature di 15 e 34 ° C si è verificato un ritardo nell'inizio della crescita attiva di 1 giorno ea 5 ° C - di 2 giorni.
Il metalaxil (e il suo isomero mefenoxam) sono riconosciuti come i farmaci più efficaci per il controllo degli oomiceti del suolo. Il metalaxil è in grado di penetrare nei tuberi e fornire (anche a concentrazioni molto basse) la loro protezione a lungo termine (Taylor et al., 2008, Bruin et al., 1982). Tuttavia, l'efficacia del metalaxile diminuisce drasticamente dopo la comparsa di ceppi resistenti nelle popolazioni. Ceppi altamente resistenti sono stati trovati in diverse regioni degli Stati Uniti (Taylor et al., 2002). Non ci sono dati sulla resistenza dei ceppi bielorussi di P. ultimum al metalaxil, e quindi si è deciso di testare la loro resistenza al farmaco in questo lavoro.
Lo studio della suscettibilità al fungicida metalaxil è stato condotto su terreno agar avena con l'aggiunta di fungicida a diverse concentrazioni (Pobedinskaya, Elansky, 2014).
I ceppi studiati presentavano alcune differenze nella resistenza al metalaxile (Tabella 1). Pertanto, a una concentrazione di fungicida di 1 mg / l, la crescita del ceppo P4 si è arrestata completamente e il resto dei ceppi è stato notevolmente rallentato. I ceppi P1 e P2 sono cresciuti molto lentamente su un terreno con una concentrazione di metalaxile di 10 mg / L. La concentrazione effettiva calcolata EC50 (la concentrazione del fungicida che rallenta la velocità di crescita del ceppo di 2 volte rispetto al controllo) per tutti i ceppi era inferiore a 1 mg / L. Pertanto, tutti i ceppi studiati erano sensibili al metalaxile; ha dimostrato di essere molto efficace nell'inibire la crescita di P. ultimum.
Secondo Bruin et al. (1982) dopo il trattamento delle piante durante la vegetazione con metalaxile alla dose di 0,5 kg / ha, l'accumulo di fungicida nei tuberi era di 0,055 μg / g nel periderma, 0,022 μg / g nello strato corticale e 0,034 μg / g nella parte centrale del tubero. Secondo i nostri dati, questa concentrazione di metalaxil è insufficiente per contrastare la malattia, ma può rallentarne lo sviluppo.
Quando si coltiva su terreno di avena, tutti i ceppi hanno formato oospore in monocoltura (Fig.4), tipico di P. ultimum. La giunzione a coppie dei ceppi non ha rivelato sintomi visibili di incompatibilità vegetativa: le coppe erano uniformemente coperte di micelio.
I dati ottenuti indicano che P. ultimum è un fitopatogeno in grado di crescere rapidamente in un ampio intervallo di temperature, anche a una temperatura di conservazione di 5 ° C. È virulento per i tessuti dei tuberi di patata e forma oospore in grado di sopravvivere a lungo termine. Pertanto, la specie è un pericoloso fitopatogeno che può rappresentare una minaccia per l'agricoltura e necessita di ulteriori studi.
La ricerca è stata condotta con il supporto della Russian Science Foundation (progetto N 14-50-00029).
Tabella 1. Sensibilità dei ceppi di P. ultimum al metalaxil
Sforzo | Concentrazione di metalaxile, mg / l | ||
0 (controllo) | 1 | 10 | |
P1 | 63 | 6 | 0 |
P2 | 65 | 5 | 0 |
P3 | 59 | 0 | 0 |
P4 | 61 | 0 | 0 |
P1 | 105 | 10 | 3 |
P2 | 110 | 10 | 3 |
P3 | 95 | 0 | 0 |
P4 | 98 | 0 | 0 |
Circa Vengono forniti i dati medi per 3 misurazioni.
L'articolo è stato pubblicato sulla rivista "Potato Protection" (n. 1, 2017)