Влияние метаболитов гриба Fusarium oxysporum (Schlecht.) Snyder & Hansen на растения яровых рапса и горчицы сарептской разных групп устойчивости к фузариозному увяданию

Введение . Грибы рода Fusarium Link. являются возбудителями фузариозного увядания растений разных сельскохозяйственных культур, в том числе и яровых рапса и горчицы сарептской [1]. В процессе своей жизнедеятельности они продуцируют токсичные метаболиты, действие которых также приводит к появлению симптомов болезни на растениях [2; 3].

При проведении фитоэкспертизы частей растений масличных культур семейства капустные в большинстве случаев в центральной зоне Краснодарского края выделялся вид Fusarium oxysporum

Целью исследований являлось изучение влияния метаболитов гриба Fusarium oxysporum (Schlecht.) Snyder & Hansen на растения яровых рапса и горчицы сарепт-ской разных групп полевой устойчивости к фузариозному увяданию для последующей разработки методики оценки селекционных образцов культур на устойчивость к данной болезни в лабораторных условиях.

Материалы и методы . Исследования проводили в лабораторных условиях в ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК в период с сентября по ноябрь 2022 г. с периодичностью один раз в месяц на устойчивых и восприимчивых в полевых условиях образцах яровых рапса и горчицы сарептской сареп-тской (брали по три устойчивых образца селекции ВНИИМК и три восприимчивых коллекционных образца каждой культуры).

Для изучения влияния метаболитов гриба F . oxysporum на проростки рапса и горчицы сарептской использовали культуральную жидкость патогена, которую получали при выращивании мицелия одного изолята F . oxysporum в колбах на жидкой питательной среде Чапека в течение 7 суток при температуре 25 °С. По данным авторов методики, этого времени достаточно для накопления в жидкой питательной среде того количества токсинов патогена, которое необходимо для проведения исследований. Далее жидкость фильтровали для удаления фрагментов мицелия и спор патогена [4].

Внешне здоровые 5-суточные проростки горчицы сарептской и 6-суточные проростки рапса помещали в сосуды с культуральной жидкостью патогена (по 5 шт. в один сосуд) так, чтобы корень находился в жидкости полностью, проростки культур контрольного варианта – в сосуды со стерильной водопроводной водой. Всего было использовано по 50 проростков каждого образца в каждом варианте. Учеты проводили через одни сутки после начала опыта, когда стали четко видны симптомы поражения проростков обеих культур фузариозным увяданием. Учитывали количество пораженных проростков, рассчитывали развитие болезни по общепринятым формулам и дифференцировали данные на группы: низкое развитие болезни – до 10,0 %; слабое – 10,1–30,0 %; среднее – 30,1–60,0 %; сильное – 60,1 % и выше.

Результаты и обсуждение. В результате исследований установлено, что у всех проростков, находящихся в сосудах с культуральной жидкостью патогена, имелись симптомы проявления болезни (потемнение тканей корней и увядание проростков) в разной степени. В контрольном варианте все проростки рапса и горчицы сарептской продолжали развиваться и расти, имели здоровый корень с многочисленными корневыми волосками, стебель и зеленые семядольные листья. В таблице указаны средние значения между тремя устойчивыми и тремя восприимчивыми к фузариозному увяданию образцами культур.

Таблица

Количество пораженных фузариозным увяданием проростков яровых рапса и горчицы сарептской и развитие болезни на них (R, %)

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2022 г.

Визуальная оценка проявления симптомов фузариозного увядания позволила нам разработать балльную шкалу поражения проростков болезнью, на основании которой рассчитано развитие болезни:

0 – полностью здоровые проростки;

• 1    балл – кончики корней темнеют, корневые волоски присутствуют, тургор проростков сохраняется, семядоли зеленые;

• 2    балла – корни темнеют наполовину, корневые волоски присутствуют, тургор проростков сохраняется, семядоли зеленые;

• 3    балла – корни темнеют по всей длине, корневые волоски отсутствуют, проростки вянут, но семядоли еще зеленые;

• 4    балла – корни темнеют по всей длине, истончаются, корневые волоски отсутствуют, проростки полностью высыхают.

Установлено, что реакция восприимчивых в полевых условиях образцов рапса и горчицы сарептской на действие метаболитов гриба выражена более отчетливо. Развитие болезни на них выше в 2 раза по сравнению с устойчивыми селекционными образцами: 62,3 и 60,5 % (высокий уровень) у восприимчивых, 30,0 и 38,5 % (средний уровень) соответственно у устойчивых.

Выводы . Метаболиты гриба F . ox-ysporum , находящиеся в культуральной жидкости, проявляли высокотоксичные свойства и оказывали негативное влияние на проростки рапса и горчицы, в большей степени восприимчивых к фузариозному увяданию селекционных образцов.

Разная реакция у контрастных по устойчивости селекционных образцов служит обоснованием возможности применения метаболитов патогена в оценке на устойчивость яровых рапса и горчицы сарепт-ской к фузариозному увяданию в лабораторных условиях.