Субстратная зависимость токсичности культурального фильтрата и патогенности грибов рода Fusarium, поражающих растения подсолнечника

При оценке селекционного материала на устойчивость одним из необходимых условий является получение инокулюма или создание достаточно жесткого инфекционного фона на основе изолятов высокопатогенных возбудителей. При создании грунтовых инфекционных фонов для увеличения биомассы гриба используют субстраты, отвечающие целому ряду требований: доступность, удобство в эксплуатации, экономичность и сохранность необходимых свойств возбудителя.

В связи с этим в задачу нашей работы входила оценка токсичности выделений грибов видов F. oxysporum var. orthoceras и F. sporotrichiella var. sporotrichioides после культивирования на субстратах из разных частей растений подсолнечника, а также патогенности инокулюма после 5 мес хранения с целью создания инфекционного фона.

Методика . При моделировании экспериментальных хозяино-паразитных систем для определения вредоносности заболевания и разработки методики тестирования селекционного материала на устойчивость к фузариозу мы использовали наиболее патогенные изоляты грибов F. sporotrichiella var. sporotrichioides и F. oxyspo- rum var. orthoceras , выделенные и з зараженных растений подсолнечника.

реносили с каждого субстрата на жидкую среду Чапека объемом 200 мл и культивировали в течение 2 нед, затем жидкость фильтровали и помещали в нее на 24 ч семена подсолнечника сорта ВНИИМК 8883 и гибрида Кубанский 931. Оставшийся после фильтрации мицелий гриба высушивали до абсолютно сухой массы и взвешивали на аналитических весах (за вычетом массы фильтра). По восьми повторностям масса мицелия, выращенного на семянках, лузге и фрагментах стеблей подсолнечника составляла соответственно 3,825 ± 0,023; 3,792 ± 0,018 и 3,839 ± 0,027 г, что позволило оценивать объединенные культуральные фильтраты по каждому варианту.

Набухшие в культуральной жидкости семена заворачивали в рулоны смоченной водой фильтровальной бумаги и проращивали при температуре 22-25 ^оС в течение 5 сут. Измеряли длину главного корня проростков ( n = 50 по каждому сорто-образцу); повторность 4-кратная. В контроле семена замачивали в чистой среде Чапека.

Зараженные субстраты хранили в течение 5 мес при тех же условиях. Через каждые 2 нед грибы высевали с субстратов на агаризованное сусло в чашки Петри. Патогенность грибов определяли по ранее разработанной методике: кончики корней 2-суточных проростков подсолнечника сорта ВНИИМК 8883 помещали непосредственно в колонии грибов с помощью перфорированных крышек чашек Петри (7).

Грибы первого посева переносили на сусло-агар через каждые 2 нед; десятый пересев с сусло-агаризованной среды осуществляли на жидкую среду Чапека и через 2 нед вновь определяли токсичность культурального фильтрата по степени угнетения роста корней проростков.

Результаты . Длина корней проростков подсолнечника сорта ВНИИМК 8883 после обработки семян фильтратами F. sporotrichiella var. sporotrichioides была существенно ниже, чем в контроле. Однако фильтрат гриба, выращенного на семянках, наиболее существенно подавлял рост корней (табл. 1). Разница по токсичности фильтратов с двух других субстратов была недостоверной. Через десять пассажей в течение 5 мес сохранялась такая же зависимость, причем токсичность всех фильтратов заметно снижалась, но существенная разность по сравнению с контролем сохранялась.

По гибриду Кубанский 931 получены аналогичные данные, с той лишь разницей, что через десять пассажей фильтраты грибов, выросших на лузге и фрагментах стеблей, не оказывали заметного влияния на длину корней. Фильтрат гриба, культивируемого на семянках, существенно угнетал рост корней, хотя и в 2 раза слабее, чем в первом пассаже; это, вероятно, обусловлено меньшей чувствительностью растений гибрида к выделениям гриба.

Культуральный фильтрат F. oxysporum var. orthoceras , выращенного на семянках, также обладал большей токсичностью по сравнению с фильтратами с двух других субстратов, которые оказывали одинаковое воздействие на рост корней проростков подсолнечника сорта ВНИИМК 8883. К десятому пересеву все фильтраты утрачивали токсичность, а фильтрат с семянок оказывал существенное стимулирующее влияние на рост корней (см. табл. 1).

1. Длина корней проростков различных сортообразцов подсолнечника в зависимости от субстрата культивирования грибов рода Fusarium (см)

¹ пассажа	Субстрат для культивирования грибов			Контроль (жидкая среда Чапека)	НСР 05
	семянки	лузга	фрагменты сухих стеблей
F. s p o r o t r i c h i e l С о р т		l a v a r .  s p o r o t r i c h i o i В Н И И М К 8883		d e s
Первый	0,7	2,2	1,7	4,4	0,68
Десятый	1,3            3,4 Г и б р и д К у б а н		2,7 с к и й 931	4,6	0,85
Первый	0,8	1,7	1,5	3,1	0,51
Десятый	1,7 F. o x y s p o r С о р т	2,9               2,7 u m v a r. o r t h o c e r a s В Н И И М К 8883		3,3	0,62

Первый	2,6	3,1                 3,1	4,4	0,76
Десятый	6,2	4,7               4,4	4,0	0,75
	Г и б р и д	К у б а н с к и й 931
Первый	1,9	2,2                2,3	3,1	0,13
Десятый	2,8	2,6               2,8	2,9	0,52
П р и м е ч а н и е.	Условия проведения эксперимента	см. в разделе «Методика».

Корни проростков гибрида Кубанский 931 так же, как и в случае с более патогенным видом гриба, были менее чувствительны. Однако в первом пассаже фильтрат гриба, выращенного на семянках подсолнечника, в большей степени угнетал рост корней, чем фильтраты с других субстратов. После десятого пересева фильтраты культуральной жидкости со всех субстратов не оказывали действия на развитие корней.

Итак, токсичность культурального фильтрата грибов обоих видов для разных генотипов растений-хозяев была более высокой, если их изначально культивировали на семянках подсолнечника, которые в отличие от двух других субстратов характеризуются наличием запасных белков. В то же время известно, что грибы рода Fusarium на белковом субстрате могут секретировать внеклеточные протеазы, которые катализируют гидролитическое расщепление белков (8). Возможно, что для активации синтеза токсических веществ у грибов требуются продукты гидролиза белков. Фрагменты стеблей содержат значительно больше питательных веществ по сравнению с лузгой, однако существенной разницы между ними по токсичности фильтратов не наблюдалось.

Показано, что токсичность фильтрата F. sporotrichiella var. sporotrichioides после однократного культивирования в течение 2 нед на семянках была существенно выше, чем при использовании других субстратов в последующих пересевах (в течение 5 мес) на сусло-агаризованную питательную среду (даже для гибрида подсолнечника Кубанский 931). Это свидетельствует о том, что более высокая токсичность выделений имеет наследственную основу. Возможно, использованный нами изолят F. sporotrichiella var. sporotrichioides более специализирован к питанию на растениях подсолнечника, а именно, к веществам, содержащимся в семянках. Это согласуется с данными по высокой частоте встречаемости (30 %) грибов этого вида именно на корзинках растений подсолнечника в отдельные годы последнего десятилетия прошлого века (9).

В то же время широко распространенный вид F. oxysporum var . orthoceras, по-видимому, менее требователен к субстрату. Однако и в этом случае прослеживалась субстратная зависимость. В целом результаты наших исследований согласуются с известным положением об избирательности паразитирования грибов рода Fusarium на конкретных культурах.

Патогенность грибов обоих видов через 1,5 мес хранения инокулюма была существенно выше при использовании в качестве субстрата семянок; через 5,5 мес эта разница сохранялась (табл. 2).

2. Патогенность для проростков подсолнечника сорта ВНИИМК 8883 инокулюма грибов рода Fusarium в зависимости от субстрата и срока хранения культуры (%)

Срок хранения культуры, мес	Субстрат культивирования грибов		НСР 05
	семянки        1	лузга
	F.  s p o r o t r i c h i e l l a	v a r. s p o r o t r i c h i o i d e s
1,5	67,5	62,7	4,2
5,5	47,2	42,2	2,7
	F. o x y s p o r u m	v a r. o r t h o c e r a s
1,5	35,4	25,6	3,9
5,5	20,0	5,5	4,5
П р и м е ч а н и е. То же, что в таблице 1.

Патогенность грибов обоих видов при хранении инокулюмов снижалась практически в одинаковой степени. Однако патогенность инокулюма F. sporotrichiel-la var . sporotrichioides к концу 5 мес была достаточно высокой при культивировании 74

на обоих субстратах, а F. oxysporum var . orthoceras — снижалась до минимума (практически утрачивалась способность заражать проростки) при культивировании на лузге. Следовательно, чем выше токсичность фильтрата, тем сильнее выражена патогенность грибов обоих видов.

Таким образом, при создании инфекционного фона на основе изолятов грибов видов F. oxysporum var. orthoceras и F. sporotrichiella var. sporotrichioides предпочтительно использовать в качестве субстрата для культивирования семянки подсолнечника. При этом сохраняются более высокие токсичность и патогенность рассматриваемых видов грибов.

Л И Т Е Р А Т У Р А

• 1.   Б и л а й В.И. Фузарии. Киев, 1977.

• 2.  Я к у т к и н В.И. Фузариоз подсолнечника и проблема фитосанитарного мониторинга заболе

  вания в России. В сб.: Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, защита. Тез. докл. СПб, 1995: 108-109 .

• 3.    М а с л и е н к о Л.В., М у р а д о с и л о в а Н.В. Видовой состав Fusarium ssp. на подсолнечнике. Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. Краснодар, 2000, 123: 25-31.

• 4.    С а у к о в а С.Л. Виды грибов из рода Fusarium, встречающиеся на подсолнечнике, и поражение всходов при разных дозах инфекционной нагрузки. Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. Краснодар, 2001, 124: 173-175.

• 5.    А н т о н о в а Т.С., М а с л и е н к о Л.В., М у р а д о с и л о в а Н.В. и др. Грибы из рода Fusarium на подсолнечнике в Краснодарском крае и их патогенность. В сб.: Современная микология в России. Тез. докл. I съезда микологов. М., 2002: 171.

• 6.    А н т о н о в а Т.С., А р а с л а н о в а Н.М., С а у к о в а С.Л. Распространение фузариоза подсолнечника в Краснодарском крае. Докл. РАСХН, 2002, 3: 6-8.

• 7.    А н т о н о в а Т.С., С а у к о в а С.Л. Способ определения устойчивости подсолнечника к фу-зариозу. Пат. на изобретение ¹ 2206981. Опубл. 27.06.2003.

• 8.    Д у н а е в с к и й Я.Е., Б е л я к о в а Г.А., П а в л ю к о в а Е.Б. и др. Влияние условий культивирования на образование и секрецию протеаз грибами Alternaria alternata и Fusarium oxyspo-rum. Микробиология, 1995, 64, 3: 327-330.

• 9.    Б о р о д и н С.Г., К о т л я р о в а И.А., Т е р е щ е н к о Г.А. и др. Сухая гниль корзинок подсолнечника в Краснодарском крае и меры борьбы с ней. Сб. докл. II Междунар. конф. молодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы селекции, технологии и переработки масличных культур» (1-2 марта 2003 года). Краснодар, 2003: 144-149.

Всероссийский НИИ масличных культур                       Поступила в редакцию 22

им. В.С. Пустовойта, 350038, Краснодар, ул. Филатова, 17;                  декабря 2004 года

SUBSTRATE DEPENDENCE OF TOXICITY OF CULTURE

FILTRATE AND PATHOGENICITY OF FUNGI FROM

Fusarium INFECTED SUNFLOWERS PLANTS

T.S. Antonova, N.M. Araslanova, S.L. Saukova

S u m m a r y

The authors have estimated the pathogenicity of isolates in Fusarium oxysporum var. orthoceras (App. et Wr.) Bilai and F. sporotrichiella var. sporotrichioides (Sherb.) Bilai during cultivation their mycelium on different substrates and also estimated toxicity of cultural filtrates of fungi pathogenic for sunflower plants of the VNIIMK 8883 variety and the Kubanskii 931hybrid. It was shown that during the creation of infectious background on the basis of fungi isolates in F. oxysporum var. orthoceras and F. sporotrichiella var. sporotrichioides preferably to use the sunflower seeds as cultivation substrate. At that more high toxicity and pathogenicity in studied fungi species are retained.

Новые книги

Мониторинг резистентности к пестицидам в популяции вредных членистоногих. Метод. указ. СПб, 2004, 129 с.

В методических указаниях представлены методики (на основе токсикологического анализа) мониторинга резистентности к пестицидам у членистоногих, имеющих важное значение для сельского хозяйства и медицины. Описаны методы выявления физиолого-биохи-ических и генетических механизмов, детерминирующих устойчивость к пестицидам в попу-75

ляциях отдельных видов. Предложен способ расчета параметров резистентности при использовании компьютерной программы — метод пробит-анализа по Финни. Уделено внимание способам сбора и хранения биоматериала, постановки опытов, проведения учета, обработки и анализа полученных результатов. Для ряда вредоносных объектов (колорадский жук, листовой люцерновый долгоносик, хлопковая совка и др.) предложены технически более простые способы защиты.

Методические указания по борьбе с гнилями ягод земляники /Сост. О.З. Метлицкий, И.А. Ундрицова, Н.А. Холод. М.: ВСТИСП, 2003, 73 с.

В рекомендациях рассматриваются характер поражения гнилями ягод земляники, особенности различных возбудителей и профилактические меры борьбы с заболеваниями. Описаны толерантные и устойчивые сорта земляники и принципы селекции на устойчивость. Представлены методы химической и биологической защиты посадок от гнилей, а также меры борьбы при хранении продукции. Отражены возможности физиологической активации системной индуцированной устойчивости растений различных сортов земляники (в том числе восприимчивых) веществами- или организмами-элиситорами. Проанализированы механизмы действия и даны рекомендации по применению элиситоров. Отмечена необходимость учета генотипических и физиологических особенностей обрабатываемых растений, наличия латентной инфекции на многолетних посадках, а также адаптивного потенциала грибных патогенов, которые могут вырабатывать иммуносупрессивные глюканы-антиэлиситоры.

Г о л о с о в а А.А. Насекомые — вредители леса. Биологическое регулирование численности популяций . М.: МГУЛ, 2003, 189 с.

Монография посвящена проблеме регулирования численности вредных лесных насекомых. Рассматриваются внутривидовые и биоценотические механизмы регуляции динамики численности вредителей. Представлена характеристика природных врагов лесных насекомых (хищные беспозвоночные и позвоночные). Обсуждается возможность использования биометода для борьбы с вредителями. Подробно описана технология применения биологических препаратов в лесных насаждениях.