Кончиковый бактериоз яровой пшеницы на Южном Урале

Сейчас , по многочисленным данным ( СШ А , Европа , Япония ) и современным подходам к классификации микроорганизмов , родового признака достаточно , так как сильна изменчивость микроорганизмов , в том числе и по патогенным признакам [8, 9, 10, 11, 12, 13].

В условиях степной зоны Южного Урала ведется многолетняя целевая работа учеными аграриями по повышению урожайности яровой пшеницы и улучшению качества ее зерна . Многостороннее изучение особенностей процессов производства зерна яровой пшеницы и характера поведения растений позволило существенно продвинуться в различных направлениях , например изучения фитосанитарных условий производства яровой пшеницы , и поиска эффективных приемов и способов её защиты . Было установлена возможность увеличения сбора зерна яровой пшеницы до 67%, в зависимости от технологии ее защиты [14].

Однако работа по определению бактериозов в условиях степной зоны Южного Урала практически не велась . Исследования проведенные нами в 2004-2009 гг . по фитоэкспертизе семян яровой пшеницы и ее посевов , позволили по патологическим признакам установить наличие бактериальной инфекции по всей степной зоне Южного Урала .

Микробиологические исследования и актуальные консультации проводили лаборатории химической защиты растений ФГОУ ВПО Оренбургский ГАУ , микробиологических лабораториях ФГОУ ВПО Оренбургский ГУ , ИКВС УрО РАН ( г . Оренбург ) и ИС РАН ( г . Саратов ). Для лабораторных опытов использовались семена хозяйств степной зоны Южного Урала : ООО « Русь » Соль - Илецкого , ООО « Поиск » Илекского , КФХ « Галина » Ташлинского , КФХ « Мария » Сорочинского , КФХ « Соловых А . Д .» Переволоцкого , ОАО « Саринский » Кувандыкского , КФХ « Уран » Новоорского , ЗАО « Обильное » Адамовского районов Оренбургской области . Использовались также семена ЗАО « Искра » Куюргазинского района Республики Башкортостан и КФХ « Родник » Мартукского района Республики Казахстан .

При проведении исследований был выделен микроорганизм, который преобладал как по численности при рассеве его на питательных средах, так и по построению колоний скорости их роста и развития.

Из семян отдельных хозяйств , например , КФХ « Соловых », КФХ « Мария » не выделялись другие микроорганизмы вообще , то есть на питательных средах развивались практически одинаковые колонии . Из семян других хозяйств подобные колонии развивались с преимуществом в 70-90%. Из этих колоний и были взяты образцы для установления их идентификации и способности вызывать перезаражение растений яровой пшеницы и ячменя .

Отобранные колонии имели округлую форму размером преимущественно 4-6 мм , гладкую поверхность , иногда слегка слизистую , морщинистую , прозрачную , но с желтоватым оттенком , края ровные . Для идентификации бактерий использовали общепринятые в микробиологии методы [6, 8, 12, 15]. В качестве основных тестов служили : типы жгутикования , дыхания , морфология клеток и др ., а также возможности сохранения патогенности при перезаражении растений .

В результате проведенных исследований по преобладанию вида бактерий установлено соответствие выделенных образцов одному роду - Xanthomonas . В целом отмечено отсутствие однотипности у выделенных образцов , при этом различия отмечены по различным позициям как морфологической , так и вредоносной . Но в целом наши результаты исследований совпадают по основным показателям с литературными [1, 3, 8, 15]. Кроме этого мы провели более детальное описание морфологии клеток и характерных особенностей бактерий данного рода и типа для разных условий степной зоны Южного Урала .

Выделенные бактерии имели различные размеры клеток от 0,05 × 0,5 до 0,3 × 2,9 мкм , интерес вызывают и критические размеры клеток - некоторые из них по отношению ширины к длине составляли от 1:10 до 1:100. Практически волосоподобные клетки встречались при выделении из семян яровой пшеницы КФХ « Уран » Новоорского , ООО « Русь » Соль - Илецкого , ООО « Поиск » Илекского и ЗАО « Обильное » Адамовского районов Оренбургской области . Из семян ОАО « Саринский » Кувандыкского района Оренбургской области и КФХ « Родник » Мартукского района Актюбинской области Республики Казахстан отмечены факты удлинения клеток возбудителя до соотношения ширины к длине 1:50.

С экологической стороны возбудитель неоднороден и еще тем , что нет однотипности по формированию поверхности колоний , она не гладкая с эзолятов КФХ « Уран », ОАО « Саринский », ЗАО « Обильное » Оренбургской области и ЗАО « Искра » Куюргазинского района Республики Башкортостан . Отличия есть и по форме колонии у эзолятов с КФХ « Уран », ОАО « Саринский » ЗАО « Обильное », ЗАО « Искра »; она хоть и сохраняет округлость , но невыравненная .

Отдельной позицией выстраиваются на первый взгляд и различия по возможности перезаражения. Необходимо отметить, что тестов, направленных на определение вердикта по решению подобных задач, множество. Было установлено, что у пшеницы сорта Альбидум 188 (семена ЗАО «Маяк» Соль-Илецкого района Оренбургской области) при нанесении раствора, содержащего бактериальные клетки, на листья не выявлено перезаражение только от двух эзолятов - с семян ООО «Русь» и ООО «Поиск».

При купировании листьев и использовании почвы с пораженных посевов во всех случаях происходило перезаражение яровой пшеницы . Можно предположить слабую вирулентность эзолятов КФХ « Родник », ООО « Поиск », ОАО « Саринский », ООО « Русь », т . к . не происходило перезаражение при купировании корней пшеницы Альбидум 188.

Однако при тестировании вредоносности были получены положительные результаты , от всех бактериальных представителей , что говорит действительно о вредоносных штаммах выделенных эзолятов бактерий рода Xanthomonas . Различия по перезаражению на других тестах вызваны как почвенно - климатическими условиями хозяйств , в которых были взяты образцы , так и особенностями их хозяйственной деятельности ( селекционно семеноводческие , агротехнические и др .), в результате чего формируются , по - видимому , различные биотипы бактерий , проявляющие свои особенности при тестировании . Проведенные более глубокие исследования выделенных эзолятов в микробиологическом , физиологическом и биохимическом плане позволили при сравнении с типовым штаммом Xanthomonas translucens pv. undulosa, 926 установить соответствие выделенных эзолятов бактерий названному роду практически по всем проведенным тестам .

В лабораторных , полевых и производственных опытах и исследованиях проявление болезни сопровождалось наиболее часто поражением кончиков листьев ( сначало осветление , а затем усыхание ) было принято за рабочее название Кончиковый бактериоз ( бактерии рода Xanthomonas).

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы :

• -    на территории степной зоны Южного Урала в семенах яровой пшеницы присутствуют патогенные бактерии при лабораторном выделении из прорастающих семян от 100 до 70% случаев ;

• -    вредоносность выделенных бактерий из 10 различных хозяйств степной зоны Южного Урала подтверждена проведенными тестами ;

• -    на основании проведенных исследований можно признать скрытую эпифитотию бактериоза яровой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала ;

• -    по характеру проявления данной инфекции на кончиках листьев данное заболевание можно называть – Кончиковым бактериозом предполагая заражение патогенными бактериями рода Xanthomonas .