Влияние семенной инфекции на кислотное число масла семян подсолнечника

Наряду с увеличением урожая семян подсолнечника, первостепенной задачей является сохранение и улучшение его качества с целью повышения выработки пищевого масла.

Качество семян подсолнечника в значительной мере ухудшается при поражении грибными болезнями. Корзинка подсолнечника вместе с семенами является питательным субстратом для патогенных микроорганизмов. Инфицированию растения в большинстве случаев предшествуют укусы насекомых и механические повреждения. Фитопатогенные грибы проникают в семянки (лузгу и ядро) и сохраняются там в виде мицелия и пикнид. В результате семена являются формой сохранения и распространения многих возбудителей болезней. Кроме того, в результате жизнедеятельности микроорганизмов снижаются посевные и товарные качества семян [1, 2].

По данным многих авторов, поражение корзинок подсолнечника такими возбудителями, как Plasmopara halstedii, Sclerotinia sclerotiorum, Phomopsis helianthi, Alternaria helianthi, Rizopus sp. и др. приводит к повышению кислотного числа масла, снижению масличности семян и изменению жирнокислотного состава. Кислотное число масла поражённых семян в 17-60 раз больше, чем здоровых [1, 2, 3].

Кислотное число масла является стандартизированным показателем качества масличного сырья. Масло с кислотным числом до 1,5 мг КОН/г относится к высшему классу, от 1,5 до 4 – к первому, от 4 до 6 – ко второму и более 6 мг КОН/г – к техническому маслу (ГОСТ 1129-93).

Величина кислотного числа зависит от количества свободных жирных кислот, которые являются конечным продуктом расщепления жира под воздействием фермента липазы. Активность липазы зависит от влажности семян и температуры, а также от состояния и состава цитоплазмы клетки и самого фермента как белкового тела, т. е. биологических свойств семян [4].

Кроме того, величина кислотного числа масла в семенах может одновременно определяться действием как собственной липазы семени, так и липолитических ферментов патогенов. Установлено также, что липолитическая активность Alternaria tenuis и Sclerotinia sclerotiorum, развивающихся на семянках, в 10 и 15 раз превышает липолитическую активность самих семянок соответственно [5].

Патогены различаются по характеру локализации в семянке, так например, возбудитель белой гнили проникает в ткани семенной и плодовой оболочки, реже геммулы и семядолей. Botrytis cinerea , также как и грибы рода Rhizopus Rhrenb . , локализуются во всех частях больных семян, в зависимости от места расположения в корзинке [1, 5].

Грибы рода Alternaria Nees различаются троф-ностью. Alternaria tenuis обладает сапрофитными свойствами и способен заражать семена подсолнечника в фазе восковой спелости, при этом мицелий гриба распространяется только в поверхностных слоях семянки. Другие же виды Alternaria являются факультативными паразитами и способны проникнуть внутрь семянки [5].

Цель нашего исследования заключалась в изучении влияния семенной инфекции на кислотное число масла у разных генотипов подсолнечника.

Материалы и методы. В качестве материала исследований использовали суперэлиту сортов, гибриды и линии селекции ВНИИМК.

Семянки подсолнечника освобождали от лузги и осматривали ядра семян на наличие укусов насекомых и признаков болезней. Отдельно отбирали поражённые (потемневшие, с некротическими пятнами) и визуально здоровые семена по 100 штук каждого образца.

Для выделения фитопатогенных грибов из семян использовали метод Наумовой [6]. Стимуляцию развития и роста грибов и бактерий в заражённых семенах проводили в чашках Петри на агаризован-ной картофельно-глюкозной среде. Семена поверхностно стерилизовали 1 минуту в 96 % спирте, после чего последовательно промывали 5 раз в стерильной воде. Затем семена подсушивали на фильтровальной бумаге и, подержав над пламенем спиртовой горелки, раскладывали по 10 штук в каждую чашку Петри. Культивировали при температуре 23-25 оС в течение 5 дней.

При таком культивировании патоген из семян переходит на субстрат, образуя хорошо заметные характерные колонии. Возбудителей грибных болезней определяли по морфологическим признакам плодовых тел и спор по Билай [7].

Кислотное число масла без инкубации семян определяли по методике, разработанной Поповым в лаборатории генетики ВНИИМК [8].

Результаты и обсуждение. Изученные генотипы подсолнечника существенно различались между собой по степени поражения семян. Наибольшее количество семян с сильной степенью поражения было у крупноплодных сортов Лакомка и СПК – 43 и 34 %, несколько меньше у гибрида Кубанский 86 – 30 % (табл. 1). Общая степень поражения семян составила при этом 43, 44 и 39 % соответственно.

Таблица 1 – Зависимость кислотного числа масла от степени поражения семян грибными патогенами

ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.

Генотип	Доля семян, %			Кислотное число масла, мг КОН/г
	здоровых	поражённых
		слабо	сильно
Юбилейный	81	8	11	2,24
60
Фаворит	95	5	0	1,85
Мастер	93	7	0	3,92
Бородинский	80	7	13	5,34
Лакомка	57	0	43	8,76
СПК	56	10	34	6,67
СУР	55	33	12	1,81
ВК276	93	7	0	0,98
ВК580	96	4	0	1,73
Кубанский 86	61	9	30	5,88
Кубанский 93	86	14	0	3,07
Среднее	77	10	13	3,84

По количеству здоровых семян генотипы подсолнечника распределились следующим образом: линия ВК580 – 96 %, сорт Фаворит – 95 %, сорт Мастер и линия ВК276 по 93 %, кислотное число масла из этих образцов составило 1,73, 1,85, 3,92 и 0,98 мг КОН/г соответственно. При относительно равной степени поражения патогенами сорта Мастер и линии ВК276, кислотное число масла из семян сорта в 4 раза превышало таковое из семян линии. Возможно, это связано со скороспелостью линии ВК276 и наличием у её поражённых семян в большей степени некрозов от укусов насекомых без сильного микогенного инфицирования. В целом, коэффициент корреляции между степенью поражения семян и кислотным числом масла был r = 0,64.

Состав патогенной микофлоры, выделенной из визуально поражённых семян изученных генотипов подсолнечника, представлен в таблице 2.

Микофлора внешне поражённых семян была представлена в основном грибами рода Alternaria Nees и Rhizopus Rhrenb. при частоте проявления в среднем 37 и 31 %. Определяющим максимально высокие кислотные числа патогеном были грибы рода Alternaria Nees. При поражении семян на 96 % ло 8,76 мг КОН/г (Лакомка), на 87 % – 5,88 (Кубанский 86) и на 52 % – 6,67 (СПК) соответственно.

Таблица 2 – Состав микофлоры из поражённых семян разных генотипов подсолнечника

ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.

Генотип	Грибы рода, %
	Alternaria Nees	Rhizopus Rhrenb	Fusarium Link
Юбилейный 60	38	36	1
Фаворит	36	28	0
Мастер	24	28	0
Бородинский	10	32	0
Лакомка	96	4	0
СПК	52	25	3
СУР	33	65	0
ВК276	16	8	0
ВК580	14	48	0
Кубанский 86	87	13	2
Кубанский 93	4	50	0
Среднее	37	31	0,5

Даже в случае сильного инфицирования семян патогеном сухой гнили у сорта СУР при общей степени поражённых семян 55 % (табл. 1), из которых 65 % (табл. 2) содержали Rhizopus , кислотное число 1,81 мг КОН/г было ниже среднего значения 3,84, т.е. существенно не увеличилось.

Следовательно, величина кислотного числа масла, полученного из поражённых микофлорой семян, вероятно, связана с доминирующим патогеном.

Фитопатологическая оценка визуально здоровых семянок подсолнечника показала, что их внутренняя инфекция представлена теми же грибами, что и у поражённых семян, но с более низкими частотами проявления, приблизительно в три раза (табл. 3). Так около 12 % внешне здоровых семян были инфицированы как грибами рода Alternaria Nees , так и рода Rhizopus Rhrenb . Грибы рода Fusarium Link наблюдались только в 0,2 %.

Таблица 3 – Состав микофлоры, выделенный из визуально здоровых семян разных генотипов подсолнечника

ЦЭБ ВНИИМК, 2003 г.

Генотип	Грибы рода, %
	Alternaria Nees	Rhizopus Rhrenb.	Fusarium Link
Юбилейный 60	6	15	0
Фаворит	16	10	0
Мастер	12	7	0
Бородинский	0	11	0
Лакомка	47	0	0
СПК	10	32	1
СУР	1	30	0
ВК276	0	6	0
ВК580	1	3	0
Кубанский 86	35	14	1
Кубанский 93	0	3	0
среднее	12	12	0,2

Лакомка и СПК при среднем значении 23 %.

Пределы изменчивости кислотного числа масла составили от 0,98 мг КОН/г для линии ВК276 до 8,76 у сорта Лакомка при среднем значении 3,84. Коэф- грибами этого рода кислотное число масла состави-фициент корреляции между степенью поражения семян и кислотным числом масла был (r) 0,64.

Фитопатологическая оценка показала, что микофлора как внешне поражённых, так и здоровых семян была представлена в основном грибами рода Alternaria Nees и Rhizopus Rhrenb. при частоте инфицирования 37 и 31 % для поражённых и 12 % для здоровых семян. Патогеном, определяющим максимально высокое кислотное число масла, были грибы рода Alternaria Nees.