Fusarium blight of common buckwheat in Primorsky krai

Автор: Matsishina Nathalie V., Borovaya Svetlana A.

Статья в выпуске: 2 (64), 2022 года.

Бесплатный доступ

Relevance. Common buckwheat is one of the most important cereal and melliferous crops being in demand both in Russia and overseas. Despite the fact that buckwheat has lower susceptibility to infectious diseases in comparisons with other grain and cereal crops, research on its pathogens is a topical issue considering a high disease rate for this crop in Primorsky krai. Materials and methods. The study on pathogenic composition was conducted in selective crop rotations of FSBSI “FSC of Agricultural Biotechnology of the Far East named after A.K. Chaiki” at the territory of Ussuriysky district in Primorsky krai. Indeterminate (Izumrud, Pri 7, Bashkirskaya krasnostebel'naya) and determinate (Dikul) buckwheat varieties were used for the study. Fungi were isolated from rhizoplane using water washing technique, from soil and rhizosphere via the dilution method, from leaves and root systems by accumulation in a moist chamber with subsequent transfer of culture onto selective medium. Fungal isolates were cultivated on toxigenic medium (Myro) to determine their phytotoxicity. Phytopathogenic activity of living cultures was evaluated on potato sucrose agar according to the modified method of Chelkowski and Manka . All experiments were conducted in accordance with established methods. Results. Culture filtrates of F. avenaceum and F. graminearum isolates, obtained from different anatomical parts of common buckwheat, were characterized by low toxicity, and culture filtrates of F. oxysporum isolate were highly toxic. Phytotoxicity of pathogens manifested itself not only in decrease in laboratory germination ability of buckwheat seeds, but also in inhibition of buckwheat sprout development. It proved that metabolites exerted a prolonged effect on sensitive plants. F.avenaceum, F. oxysporum and F. graminearum have pronounced phytopathogenic and aggressive properties in relation to buckwheat and test-plants in the laboratory conditions. The sum total of their studied phytotoxic properties is convincing enough to consider them potentially hazardous to buckwheat for wilt disease development.

Еще

Buckwheat, fusarium blight, culture filtrates, crops, phytotoxicity, primorsky krai

Короткий адрес: https://sciup.org/140293841

IDR: 140293841

Список литературы Fusarium blight of common buckwheat in Primorsky krai

Varlakhova L., Bobkov S., Zotikov V., Mikhailova I. Grain qualities of Russian buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) varieties. The Proceedings of Papers. 12th International Symposium on Buckwheat, August 21-25. Laško. 2013:181-182.
Kreft I. Comparison of buckwheat bread products with the bread from other alternative sources. Fagopyrum. 2010;(27):41-46.
Dziedzic K., Gorecka D., Kobus-Cisowska J., Jessika M. Możliwości wykorzystania gryki w produkcji żywności funkcjonalnej. Nauka Przyroda Technologia. 2010;4(2):1-7.
Zhang L., Li Z. Functional characteristics of traditional buckwheat product. Chinese cereals and oils. 2009;24(3):53-57.
Bonafaccia G., Marocchini M., Kreft I. Composition and technological properties of the flour and bran in common and Tartary buckwheat. Food Chem. 2003;80(1):9-15. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(02)00228-5
Li S., Zhang G.H. Advances in the development of functional foods from buckwheat. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2001;41(6):451-464. https://doi.org/10.1080/20014091091887
Podolska G. The effect of habitat conditions and agrotechnical factors on the nutritional value of buckwheat. Zhou M., Kreft I., Woo S.-H., Chrungoo N., Wieslander G. (eds.) Molecular breeding and nutritional aspects of buckwheat. 2016;22:283-297. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803692-1.00022-5
Lee J., Jiang W., Qiao Y., Cho Y.I., Woo M.O., Chin J.H., Kwon S.W., Hong S.S., Choi I.Y., Koh H.J. Shotgun proteomic analysis for detecting differentially expressed proteins in the reduced culm number rice. Proteomics. 2011;11(3):455-468. https://doi.org/10.1002/pmic.201000077
Cepkova P., Dvoracek V. Seed protein polymorphism of four common buckwheat varieties registered in the Czech Republic. Fagopyrum. 2006;23:17-22.
Петрова Н.А., Иванченко О.Б. Нетрадиционное низкоглютеновое сырье в технологиях специальных сортов пива. Пиво и напитки. 2008;6:38-41.
Wijngaard H.H., Arendt E.K. Optimization of a mashing program for 100% malted buckwheat. J. institute of Brewing. 2006;112(1):57-65. https://doi.org/10.1002/j.2050-0416.2006.tb00708.x
Steadman K.J., Burgoon M.S., Lewis B.A., Edwardson S.E., Obendorf R.L. Buckwheat seed milling fraction: description, macronutrient composition and dietary fiber. J. Cereal Sci. 2001;33(3):271-278. https://doi.org/10.1006/jcrs.2001.0366
Павловская Н.Е., Горькова И.В., Гагарина И.Н., Гнеушева И.А, Гагарина А.Ю. Технология создания биологически активных добавок для животноводства. Вестник ОрелГАУ. 2011;(6):29-32.
Guo X., Ma Y., Parry J., Gao J., Yu L., Wang M. Phenolics сontent and аntioxidant аctivity of buckwheat from different locations. Molecules. 2011;(16):9850-9867. https://doi.org/10.3390 / molecules 16129850
Ikeda S., Kreft I., Asami Y., Mochida N., Ikeda K. Nutrition educational aspects of the utilization of some buckwheat foods. Fagopyrum. 2008;(25):57-64.
Ikeda S., Yamashita Y., Tomura K., Kreft I. Nutritional comparison in mineral characteristics between buckwheat and cereals. Fagopyrum. 2006;(23):61-65.
Campbell C.G. Buckwheat. Fagopyrum esculentum Moench. RomeGatersleben: IPGRI. 1997.
Kreft S., Strukelj В., Gaberscik A., Kreft I. Rutin in buckwheat herbs grown at different UV-B radiation levels: comparison of two UV spectrophotometric and an HPLC method. J. Exp. Bot. 2002;53(375):18011804. https://doi.org/10.1093/jxb/erf032
Zhang L., Li Z. Functional characteristics of traditional buckwheat product. Chinese cereals and oils. 2009;24(3):53-57.
Куликов Н.И., Наумкин В.П. Насекомые на цветках гречихи. Сборник научных трудов по пчеловодству. Орел, 1999;(3):63-67
Парахин Н.В. Гречиха: биологические возможности и пути их реализации. Вестник ОрелГАУ. 2010;4 (25):4-8.
Marshall H.G., Pomeranz Y. Buckwheat: Description, breeding, production and utilization. Pomeranz Y. (ed.) Advances in Cereal Science and Technology. St. Paul, Minnesota : American Associationof Cereal Chemists Incorporated. 1982;(5):157-210.
Мартынов А.И. Слагаемые урожая. Пчеловодство. 1984;(6):9-10.
Мартынов С.П. Оценка экологической пластичности сортов сельскохозяйственных культур. Сельскохозяйственная биология. 1989;3:124-128
Чудаков Н. Гречиха: увеличение урожайности при минимуме затрат. Аграрное обозрение. 2016;3(55) 56-59.
Афонин А.Н., Грин С.Л., Дзюбенко Н.И., Фролов А.Н. Агроэкологический атлас России и сопредельных стран: экономически значимые растения, их вредители, болезни и сорные растения. [Интернет-версия 2.0] 2008. URL: http://www.agroatlas.ru (дата обращения: 20.09.2021).
Потемкина В.И., Кузнецова А.В., Лелей А.С., Коротяев Ю.А., Тимошинов Р.В. Гречишный долгоносик - опасный вредитель гречихи в Приморском крае. Защита и карантин растений. 2008;(6):38.
Кузнецова А.В., Клыков А.Г. Оценка сортов гречихи на поврежденность гречишным долгоносиком в условиях Приморского края. Зерновое хозяйство России. 2015;(3):37-40.
Кузнецова А.В., Клыков А.Г. Биология гречишного долгоносика (Rhinoncus sibiricus Faust, 1893) в Приморском крае. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Естественные науки. 2014;26(3(174):58-61.
Хайруллин Р.М., Кутлубердина Д.Р. Распространенность грибов рода Fusarium в зерне яровой пшеницы в южной лесостепи Республики Башкортостан. Вестник Оренбургского государственного университета. 2008;(12):32-36.
Методы экспериментальной микологии. Под ред. В.И. Билай. Киев: Наукова думка. 1982. 550 с.
Методы почвенной микробиологии и биохимии. Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: Изд-во МГУ. 1991. 303 с.
Нетрусов А.И., Егорова М.А., Захарчук Л.М. Практикум по микробиологии. М.: Академия. 2005. 608 с.
Nelson P.E., Toussoun T.A., Marasas W.F.O. Fusarium species: an illustrated manual for identifications. Pennsylvania State University Press; 1983.
Singleton L.L., Mihail J.D., Rush C.M. (еds). Methods for research on soil borne phytopathogenic fungi. St. Paul, Minnesota: APS Press; 1992.
Leslie J.F., Summerell B.A. The Fusarium laboratory manual. USA: Blackwell Publishing; 2006.
Гагкаева Т.Ю., Ганнибал Ф.Б., Гаврилова О.П. Зараженность зерна пшеницы грибами Fusarium и Alternaria на юге России в 2010 году. Защита и карантин растений. 2012;(1):37-41.
Greenhalgh R., Levandier D. Adams W., Miller J.D., Blackwell B.A., McAlees A.J., Taylor A. Production and characterization of deoxynivalenol and other secondary metabolites of Fusarium culmorum (CMI 14764, HLX 1503). Journal agriculture food chemistry. 1986;34(1):98102.
Билай В.И. Фузарии. Киев: Наукова думка. 1977. 443 с.
Соколова Г.Д. Клональная изменчивость токсигенности и вегетативная совместимость Fusarium graminnearum. Микология и фитопатология. 2000;34(2):63-66.
Гагкаева Т.Ю., Гаврилова О.П., Левитин М.М., Новожилов К.В. Фузариоз зерновых культур. Приложение к журналу «Защита и карантин растений». 2011;(5):70-112.
Литовка Ю.А. Видовой состав и представленность грибов рода Fusarium на зерновых культурах (пшеница и ячмень), выращиваемых в условиях Средней Сибири. Вестник КрасГАУ. 2017;6(129):140-149.
Goyal S., Ramawat K.G., Mérillon J.M. Different shades of fungal metabolites: An overview. Fungal metabolites. 2016:1-29. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19456-1_34-1
Иващенко В.Г., Шипилова Н.П., Нефедова Л.И. Биоэкологические и фитосанитарные аспекты исследования фузариоза колоса. Микология и фитопатология. 1997;31(2):58-63.
Левитин М.М., Иващенко В.Г., Шипилова Н.П., Нестеров А.Н., Гагкаева Т.Ю., Поторочина И.Г., Афанасьева О.Б. Возбудители фузариоза колоса зерновых культур и форм проявления болезни на северо-западе России. Микология и фитопатология. 1994;28(3):5864.

Еще

Статья научная