Оценка коллекционных образцов ментольных мят (Mentha L.) на устойчивость к болезням

Автор: Саенко Г.М., Шуваева Т.П., Гайготина И.В.

Журнал: Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур @vniimk

Рубрика: Защита растений и иммунология

Статья в выпуске: 4 (184), 2020 года.

Бесплатный доступ

Для получения исходного материала ментольных мят, который будет отличаться большим содержанием эфирного масла, а также меньше поражаться различными болезнями, необходимо проводить оценку сортообразцов культуры. В Вознесенском филиале ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК оценивали сортообразцы мяты на устойчивость к болезням. В условиях филиала в предгорной зоне Западного Предкавказья были выявлены такие болезни, как мучнистая роса, ржавчина, антракноз и фузариозное увядание. Изучаемые сортообразцы отличались различной степенью устойчивости к этим болезням. Наиболее вредоносной для мяты оказалась ржавчина, возбудителями которой являются грибы Puccinia menthae Pers. и P. angustata Peck.). В результате анализа сортообразцов ментольной мяты по трём годам вегетации был выделен исходный материал для создания сорта мяты перечной Розовская Арома. Также для ментольных форм мяты была разработана и применена модифицированная шкала оценки устойчивости к основным болезням.

Еще

Мята, болезни эфиромасличных культур, восприимчивость, устойчивость, ржавчина, мучнистая роса, фузариозное увядание

Короткий адрес: https://sciup.org/142224989

IDR: 142224989 | DOI: 10.25230/2412-608X-2020-4-184-63-70

Текст научной статьи Оценка коллекционных образцов ментольных мят (Mentha L.) на устойчивость к болезням

Введение. Эфиромасличные растения представляют собой значительный источник лечебных средств, являясь также основой традиционных или местных лечебных систем, до сих пор широко используемых большинством населения во многих странах. В последнее время фармакологические возможности этих растений получили важное одобрение как учёными, так и фармацевтической промышленностью в качестве дополнения или даже замены традиционной фармакотерапии. Кроме того, многие из этих растений имеют также и пищевую ценность, таким образом являются продуктом двойного направления использования: в качестве вкусовой добавки к пище и биологически активного соединения [1; 2; 3; 4; 5].

Одной из важных эфиромасличных культур, возделываемой для получения 63

эфирных масел, является мята перечная ( Mentha x piperita L.) и её межвидовые гибриды с другими видами мят ( Mentha L.) семейства Яснотковые (Lamiaceae), объединённые под одним хозяйственным названием – «ментольные мяты». Это многолетние культивируемые травянистые растения с сильным ароматно-холодящим запахом [1; 2].

Эта культура широко возделывается во многих странах ближнего зарубежья, а также Азии и Америки. В настоящее время Индия является ведущим производителем и экспортером ментолового мятного масла с 80-процентной долей только на мировом рынке, за ней следуют Китай, Бразилия и США. Экономическая устойчивость выращивания мяты зависит от прибыльности этой культуры среди мелких фермеров [5]. Эфирные масла, которые она накапливает в зелёной массе, используются в медицине, парфюмернокосметической отрасли, а также как усилители вкуса в пищевой промышленности [2; 3; 4]. Мята широко применяется для приготовления различных настоев, которые входят в состав фитопрепаратов, поэтому изучение и оценка мяты представляет практически интерес в данных отраслях промышленности [3; 4; 5; 6; 7; 8; 9].

В Вознесенском филиале ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (Краснодарский край, Лабинский р-н) поддерживается коллекция различных сортообразцов ментольных мят с повышенным содержанием эфирного масла и главного его компонента – ментола [3].

В основном в мире селекция ментоль-ных мят ведётся в направлении сравнительного анализа морфологических и анатомических признаков, отбора фертильных форм для получения генеративного потомства свободного от опыления, а также повышения содержания ментола. Но не менее важным фактором является оценка мяты на устойчивость к болезням [8; 9; 10; 13; 14; 15; 16].

По данным проведённых учётов, а также литературных источников, мен-тольные мяты могут поражаться комплексом болезней, что отрицательно скажется на качестве вегетативной массы [6; 7; 8; 9]. Сортообразцы мяты Вознесенского филиала были не в одинаковой степени восприимчивы к болезням [12].

Оценка селекционного материала мяты обычно проводится в полевых условиях на естественном инфекционном поле. Эта оценка позволяет выявить сортообразцы мяты с различной степенью устойчивости в зависимости от погодных условий [2; 8;13; 14; 15; 16; 17; 18].

Цель наших исследований – оценить устойчивость к поражению сортообраз-цов мяты в эколого-географических условиях Вознесенского филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК к поражению различными болезнями.

Материалы и методы. Объектами изучения и оценки были 19 сортообраз-цов ментольных мят Вознесенского филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК. Исследования проводили в условиях предгорной зоны Западного Предкавказья. Оценивали мяту 1-го, 2-го и 3-го годов вегетации в 2019–2020 гг. Предшественники – соя и пар. Уборку мяты проводили в середине июля – конце августа (скашивание растений).

Распространённость болезней определяли по формуле [19]:

P = n 100 %, (1)

где P – распространенность болезни, %;

n – количество больных растений в образце, шт.;

N – общее количество учетных растений в образце, шт.

Развитие болезни на сортообразцах мяты разделили на несколько категорий:

- очень слабое – до 10 %;

- слабое – 11–30 %;

- среднее – 31– 75 %;
- высокое – от 75 % и выше.

Далее все учётные сортообразцы мяты были разделены на категории по устойчивости к таким болезням, как альтер-нариоз, мучнистая роса, ржавчина и фузариозное увядание (модицированная шкала Попковой) [20]:

++++ - высокоустойчивые сортообраз-цы (0 % распространённости), при отсутствии болезни;

+++ - слабовосприимчивые (1-20 % распространённости), при низком развитии болезни;

++ - средневосприимчивые (21-60 % распространённости), при слабом развитии болезни;

+ - восприимчивые (61 % и более распространённости), при среднем и сильном развитии болезни.

Результаты исследований. На растениях коллекции ментольных мят Вознесенского филиала были выявлены следующие болезни: ржавчина, мучнистая роса, антракноз и фузариозное увядание (табл. 1).

Таблица 1

Оценка сортообразцов ментольных мят Вознесенского филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК

2019 г.

Сортообразец	Г од вегетации
	1-й	2-й	1-й \| 2-й		1-й \| 2-й		1-й	2-й
	болезнь
	антракноз		ржавчина		мучнистая роса		фуза-риозное увядание
Английская перечная	+++	+	++++	++++	++	++	+++	+++
С- 8х3 (1)	++	++	++++	++++	++++	++++	+++	+++
С-57.5	++	++	+	++	++++	++++	+++	+++
Розовская Арома (9.24.455)	++	++	++++	++++	++++	++++	+++	+++
Симферопольская	++	++	++++	++++	++++	++++	+++	+++
87.12.15	+++	+++	+++	+++	+	+	+++	+++
С-4.42	+	++	+++	+++	++++	++++	+++	+++
Радуга	+	+++	++++	++++	++++	++++	+++	+++
С-16.9	++	+	++++	++++	++++	++++	+++	+++
С-21.3	++	++	++++	++++	++++	++++	+++	+++
С-10.31	++	++	++++	++++	++	++	+++	+++
С-6.2	+	++	+	++	++++	++++	+++	+++
Память Резниковой	++	++	++++	++++	++++	++++	++	++
С-7х6 (5)	+	++	++++	++++	++++	++++	+++	+++
Азербайджан	+++	+++	+	++	++++	++++	+++	+++
Весна	+	+	++++	++++	++++	++++	+++	+++
С-4.30	+	++	++++	++++	++++	++++	+++	+++
Прилукская 6	++	+	++++	++++	++++	++++	+++	+++
Мечта	+++	+++	++++	++++	++++	++++	+++	+++

Из болезней на мяте наиболее вредоносна ржавчина (Puccinia menthae Pers.), которая встречается во всех зонах выращивания культуры. Развивается эта болезнь на стеблях и листьях растения, что негативно сказывается на качестве и со- держании эфирного масла в листьях мяты [9; 10; 13; 14; 15]. Развитию патогена способствуют высокая влажность, невысокие температуры воздуха, избыток азота. На нижней стороне листьев появляются бурые уредопустулы, приобретающие позднее тёмно-бурую окраску (рис. 1, 2, 3).

Рисунок 1 - Развитие ржавчины на листьях (а) и стеблях (б) мяты сортообразце 87.12.15 (ориг.)

В иностранных источниках есть информация о защите мяты против ржавчины. Для этого были проведены скрининговые испытания по изучению фунгицидов с различными способами действия. Исследователи допускают включение двух или более фунгицидов из различных химических групп в программу борьбы с ржавчиной мяты, чтобы гарантировать, что их эффективность не будет нарушена и не возникнет резистентность. Однако исследования ржавчины и мучнистой росы на других культурах, в том числе и мяте, в Западной Европе в последние годы показали потерю чувствительности патогенов к фунгицидам [5]. Это лишний раз доказывает, что необходимо проводить именно оценку селекционного материала для выявления более устойчивых форм мяты перечной к болезни.

Сорта мяты не в одинаковой степени были подвержены поражению ржавчиной. В 2019 г. было отмечено проявление ржавчины на нескольких сортообразцах: С–57.5, С–6.2 и Азербайджан. Распространённость болезни на них была свыше 61 % и доходила до 90 %.

Рисунок 2 – Уредопустулы с нижней стороны листа, сформированные на сортообразце С-57.5 (ориг.)

Рисунок 3 – Урединиоспоры под микроскопом: а) увеличение х40; б) увеличение х80 (ориг.)

Также на сортообразцах мяты была отмечена мучнистая роса, возбудитель Golovinomyces cichoracearum (Braun and Cook 2012) (син . Erysiphe lamprocarpa f. menthae, Erysiphe cichoracearum f. men-thae (Pers) Jacz. [16; 21]. На листьях формируется беловатый налёт, при сильном поражении они опадают. Распространение происходит с помощью конидий, которые разносятся ветром и вызывают дальнейшее заражение (рис. 4). В 2019 г. при учёте мяты 1-го и 2-го годов вегетации отмечены сортообразцы, которые были восприимчивы к мучнистой росе (распространённость болезни была свыше 61 %) – 87.12.15, а также средневосприимчивые сортообразцы Английская перечная и С–10.31. Все остальные сортообразцы были высокоустойчивыми (0 % распространённости болезни).

Рисунок 4 – Мучнистая роса на мяте сортообразца 87.12.15 (ориг.)

Рисунок 5 – Конидии мучнистой росы, увеличение х40 (ориг.)

При оценке коллекции также выявлены сортообразцы, пораженные такими болезнями, как антракноз и фузариозное увядание.

Антракноз проявляется в виде коричневых пятен на черешках, листьях и стеблях. Возбудитель – гриб Elsinoe menthae (Jenkins) X.L. Fan & Crous, (син. Sphace-loma menthae Jenk.) [22]. На стеблях пятна приобретают продолговатую вдавленную форму. Сортообразцы мяты были в основном средневосприимчивы и восприимчивы к болезни, за исключением Английской перечной, 87.12.15 и Азербайджана, оказавшихся устойчивыми.

Оценка сортообразцов на восприимчивость к фузариозному увяданию ( Fusarium oxysporum Sch.) в 2019 г. показала, что практически все сортообразцы ментольных мят были устойчивы, за исключением сортообразца Память Резниковой, который был средневосприимчивым и имел 25 % распространённости болезни.

Оценка сортообразцов в 2020 г. была проведена уже по растениям за три года вегетации (табл. 2). В 2020 г. погодные условия способствовали хорошему развитию растений мяты и слабому поражению болезнями, за исключением антракноза.

В целом, при поражении антракнозом, большинство сортообразцов были слабовосприимчивыми, но образцы 3-го года вегетации были уже средневосприимчивы, кроме сортообразцов Радуга, 87.12.15, Азербайджан, 9.24.455 и Мечта. Сорт Английская перечная 3-го года вегетации был восприимчивым.

Для развития ржавчины в 2020 г. сложились не совсем благоприятные условия и все сортообразцы оказались высокоустойчивыми. Но с твердой уверенностью, что сортообразцы С-57.5, С-6.2 и Азербайджан вновь не поразятся этой болезнью, утверждать нельзя, так как в 2019 г. они имели симптомы проявления ржавчины.

При оценке ментольных мят коллекции Вознесенского филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК был выделен сортообразец 9.24.455, который оказался слабовосприимчивым к антракнозу, мучнистой росе и фузариозному увяданию и высокоустойчив к ржавчине. Этот сортообразец под коммерческим названием «Розовская Арома» в 2020 г. передан на Государственное сортоиспытание.

В дальнейшем оценка коллекции к болезням в эколого-географических условиях Вознесенского филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК будет продолжена, так как развитие и распространённость различных патогенов влияет на урожай вегетативной массы культуры, а также на количество эфирного масла.

Табл. 2

Оценка сортообразцов ментольных мят Вознесенского филиала ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК в 2020 г.

Сортообразец

Год вегетации

Антракноз

Ржавчина

Мучнистая роса

Фузариозное увядание

1-й

2-й

3-й

1-й

2-й

3-й

1-й

2-й

3-й

1-й

2-й

3-й

Английская перечная

+++

++++

+++

С- 8х3 (1)

++++

+++

С-57.5

+++

++++

+++

Розовская Арома

(9.24.455)

+++

++++

+++

Симферопольская

+++

++++

+++

87.12.15

+++

++++

+++

С-4.42

++++

+++

Радуга

+++

++++

+++

С-16.9

+++

++++

+++

С-21.3

+++

++++

+++

С-10.31

+++

++++

+++

С-6.2

+++

++++

+++

Память Резниковой

+++

++++

+++

С-7х6 (5)

++++

+++

Азербайджан

+++

++++

+++

Весна

++++

+++

С-4.30

++++

+++

Прилукская 6

++++

+++

Мечта

+++

++++

+++

Список литературы Оценка коллекционных образцов ментольных мят (Mentha L.) на устойчивость к болезням

Salehi B., Stojanović-Radić Z., Matejić J., Sharopov F., Antolak H., Kręgiel D. Plants of Genus Mentha: From Farm to Food Factory // Plants. - 2018. - Vol. 7 (3). - P. 70. - [Электронный ресурс]. - https://doi.org/10.3390/ plants7030070.
Лукомец В.М., Кривошлыков К.М., Зеленцов С.В. [и др.]. Эфиромасличные культуры. - Краснодар: Просвещение-Юг, 2017. - 295 с.
Шуваева Т.П., Солоницкая В.Б., Бородкина А.П., Зеленцов С.В. Характеристика ментольных форм мяты и их возделывание на Вознесенской опытной станции ВНИИМК // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2009. - Вып. 2 (141). - С. 123-133.
Солдатченко С.С., Николаевский В.В. [и др.]. Эфирные масла - древнейшее лечебное средство. - Симферополь: «Таврида», 1995. - 48 с.
Singh P.P., Pandey P., Singh D., Semwal M. ‘Mentha Mitra’ - An android app based advisory digital tool for menthol mint farmers // Industrial Crops and Products. - February 2020. - Vol. 144. Article 112047. - [Электронный ресурс]. - https://doi.org/10.1016/j.indcrop. 2019.112047.
Николаевский В.В., Еременко А.Б., Иванов И.К. Биологическая активность эфирных масел. - М.: Медицина, 1987. - 144 с.
Бойко И.Я., Борковская С.Е., Белая Т.М. [и др.]. Возделывание эфирно-масличных культур в Краснодарском крае [Текст]. - Краснодар: Кн. изд-во, 1974. - 80 с.
Zimowska B. Fungi colonizing and damaging different parts of peppermint (Mentha piperita L.) cultivated in South-Eastern Poland // Herba polonica. - 2007. - Vol. 53 (4). - P. 97-105.
Edwardsa J., Bienvenu F.E. Evaluation of selected fungicides to control mint rust on Scotch spearmint // Crop Protection. - 2000. - Vol. 19. - Is. 3. - P. 195-199. - [Электронный ресурс]. 10.1016/S0261-2194(99) 00099-X.
DOI: 10.1016/S0261-2194(99)00099-X
Жалнина Л.С., Попович А.Л. Новый подход к оценке селекционного материала на устойчивость к ржавчине // В сб.: Селекция, семеноводство, технология возделывания и переработки эфиромасличных культур. Труды ВНИИЭМК. - Симферополь, 1979. - Т. XII. - С. 10-14.
Мишнёв А.В. Создание исходного материала для селекции мяты с нементольным составом эфирного масла: автореф. дис. … канд. с.-х. наук / Александр Васильевич Мишнёв. - Симферополь: институт эфиромасличных и лекарственных растений УААН, 2002. - 24 с.
Саенко Г.М., Шуваева Т.П., Гайготина И.В. Болезни мяты (Mentha L.), лаванды узколистной (Lavandula angustifolia Mill.) и шалфея мускатного (Salvia sclarea L.) в коллекции ВНИИМК (обзор) // Масличные культуры. - Краснодар, 2019. - Вып. 4 (180). - С. 179-188.
Johnson D.A. Races of Puccinia menthae in the Pacific Northwest and interaction of latent period of mints infects with rust races // Plant Dis. - 1995. - Vol. 79. - P. 20-24.
Edwards J., Ades P.K., Parbery D.G., Halloran G.M., and Taylor P.W.J. Morphological and molecular variation between Australian isolates of Puccinia menthae // Mycol. - 1999. - Р. 1505-1514.
Green R.J., Scotland Jr. and C.B. Diseases of Mint (Mentha piperita L., M. cardiaca Baker, M. spicata L. and M. arvensis L.): [Электронный ресурс]. - URL: https://www.apsnet. org/edcenter/resources/commonnames/Pages/Mint.aspx (дата обращения: 20.10.2020).
Martínez-Cruz J., Fernández-Ortuño D., A. de Vicente and Pérez-García A. First Report of Powdery Mildew on Peppermint (Mentha piperita) Caused by Golovinomyces biocellatus in Spain // Published Online: 8 Apr 2019. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
DOI: 10.1094/PDIS-11-18-2117-PDN
Князева Т.П., Стройков Ю.М. Болезни лекарственных и эфироносных культур: Учеб. пособие. - М.: Изд-во МСХА, 1991. - 68 с.
Хохряков М.К., Доброзракова Т.Л., Степанов К.М., Летова М.Ф. Определитель болезней растений. - СПб: Изд-во "Лань", 2003. - 592 с.
Драховская М.Д. Прогноз в защите растений. - Сельхозлитература, 1962. - С. 168-173.
Попкова К.В. Учение об иммунитете растений. - М.: Колос, 1979. - 272 с. (С. 244-245).
MYCOBANK Database [Электронный ресурс]. - URL: https://www.mycobank.org/page/ Name%20details%20page/field/Mycobank%20%23/120156 (дата обращения: 22.10.2020).
Index Fungorum [Электронный ресурс]. - URL: http://www.indexfungorum.org/names/ Names Record.asp?RecordID=270946 (дата обращения: 22.10.2020).

Еще

Статья научная