Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ФУНГИЦИДАМ И АГРЕССИВНОСТЬ ИЗОЛЯТОВ PHYTOPHTHORAINFESTANS В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПОВ СПАРИВАНИЯ И ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ФУНГИЦИДАМ И АГРЕССИВНОСТЬ ИЗОЛЯТОВ PHYTOPHTHORAINFESTANS В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПОВ СПАРИВАНИЯ И ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ"

На правах рукописи

ТРОИЦКАЯ Юлия Сергеевна

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ФУНГИЦИДАМ И АГРЕССИВНОСТЬ ИЗОЛЯТОВ РНГГОРНТНОЯЛ ШРЕБТАИБ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТИПОВ СПАРИВАНИЯ И ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Специальность 06.01.11. - защита растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 2007 уг

ф

И

Работа выполнена в Российском государственном аграрном университете -МСХАимениКА Тимирязева

Научный руководитель

кандидат биологических наук, доцент А.Н. Смирнов

Официальные оппоненты доктор биологических наук.

ведущий научный сотрудник ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии профессор В.В. Мазин

кандидат биологических наук,

зав отделом грибных болезней картофеля

ВНИИ фитопатологии М.А. Кузнецова

Ведущая организация Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства имени А Г Лорха

Защита диссертации состоится « /¿?» октября 2007 г. в /3 часов на заседании диссертационного совета Д 220 043 04 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К А. Тимирязева

Адрес 127550, г. Москва, ут Тимирязевская, 49. Ученый совет РГАУ-МСХА, тел (495) 976-24-92

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке РГАУ-МСХА имени К А Тимирязева.

Автореферат разослан «_» сентября 2007 г и размещён на сз

университета http // www timacad ru

Ученый секретарь диссертационного совета

Р.И. Слов,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. При сильном поражении фитофторозом недобор урожая картофеля может достигать 70% и больше. В Российской Федерации потери картофеля от этого заболевания составляют около 4 миллионов тонн клубней в год [A.B. Филиппов, 2005]. Хотя химический метод борьбы с болезнями на картофеле остаётся до настоящего времени наиболее эффективным и экономически выгодным, следует учитывать важнейшую проблему защиты растений — развитие у патогенов устойчивости к фунгицидам [М.С. Соколов и др., 1994; P.E. Rüssel, 1995]. Частичная дискредитация химического метода защиты во многом объясняется недостаточной грамотностью выполнения регламентов работы с препаратами. Применение против. фитофтороза фунгицидов на больших площадях нередко происходит без учета стратегии антирезистентности, отсутствует информация по адаптивной устойчивости для новых фунгицидов [S.C. Rnight et al., 1997; A.B. Филиппов, 2005]. Проверка результативности применения фунгицидов часто проводится на ограниченном числе штаммов патогена без учета информации о природном многообразии Phytophthora infestons.

Современная концепция интегрированной защиты картофеля ориентирована на ограниченное применение химической защиты, методологию правильного выбора фунгицидов и методов их применения. С учётом сведений о микроэволюционных процессах P. infestons, протекающих под воздействием применяемых химических препаратов, можно совершенствовать систему защитных мероприятий, снижая пестицидную нагрузку на посадках картофеля или томата, пораженных фитофторозом, обеспечив тем самым экономический и экологический эффект.

Цель исследований - сравнить различные по географическому происхождению изоляты P. infestons с типами спаривания AI и А2 по чувствительности к ряду фунгицидов и агрессивности на картофеле. Необходимо было решить следующие задачи:

1. Выявить уровень чувствительности изолятов P. infestons с типами спаривания AI и А2 к фунгицидам Ширлан, Квадрис и Ридомил при внутригрупповом и межгрупповом анализах.

2. Выявить влияние фунгицидов на развитие фитофтороза паслёновых и распределение типов спаривания на картофеле и томатах в мелкоделяночном и полевом опытах.

3. Изучить жизнеспособность чистых культур P. infestons в зависимости от возраста и контакта с фунгицидами 'Ppifty.-MCXA

4. Определить агрессивность изоляцдеенв K'/tfesTomир ЯЗе8Ипами спаривания AI и А2 по отношению к кар х>фДИБ имени Н.И. Железнова

Фонд наужмын литературы

Научная новизна результатов исследований. Получены новые данные о распредеаении типов спаривания изолятов Р infestans в Московской, Калужской и Новгородской областях и некоторых других регионах РФ Выявлены различия между изолятами разных типов спаривания по чувствительности к фунгицидам и агрессивности

Подробно исследовано воздействие новых для сельскохозяйственной практики России фунгицидов Квадрис и Щирлан на возбудителя фитофтороза картофеля и гомата Впервые показано т vitro изменение чувствительности к фунгицидам в зависимости от возраста патогена и контакта с фунгицидами Эти данные позволят более эффективно проводить интегрированную защиту картофеля от фитофтороза

В голевых популяциях патогена выявлено наличие штаммов с адаптивной устойчивостью к ряду фчнгицидов Изучена агрессивность изолятов Р infestans из разных регионов России Проведён корреляционный анализ между показателями агрессивности и устойчивостью к фунгицидам

Практическая значимость. Показано что новые для России фунгициды Квадрис и Ширтан обладают высокой эффективностью против фитофтороза картофеля Включение их в схемы обработок картофетя обусловлено минимальным риском возникновения резистентности и повышения агрессивности полевых популяций Р infestans Применение препаратов, содержащих металаксил и его аналоги, может привести к повышению встречаемости резистентных форм через короткое время, соответствующее нескольким генерациям патогена

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации доложены на научной конференции, посвященной 85-тетию кафедры микологии и альгологии МГУ им MB Ломоносова (Москва, 2004), на II Всероссийском съезде по защше растений (Санкт-Петербург, 2005), на международной научной конференции молодых ученых и специалистов РГАУ-МСХА (Москва, 2006)

Публикации. Основные результаты исследований по диссертации опубликованы в 5 научных статьях, из них 1 в рецензируемом журнале

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 169 страницах машинописного текста, содержат 35 таблиц 14 рисунков, библиография включает 230 источников, из которых 100 - работы зарубежных авторов Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, включающих обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты и их обсуждение, а также выводов, рекомендаций библиографического списка и приложений

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Приведены сведения о распространенности и вредоносности фитофтороза на картофеле и томате в мире и в России. Рассмотрена характеристика жизненного цикла его возбудителя, Р. т/е$1апл, и проанализировано его изменение в связи с широким распространением штаммов с типами спаривания А1 и А2. Отмечено, что при наличии обоих типов спаривания в популяции патогена, увеличиваются его возможности для адаптации к различным условиям обитания, изменения вирулентности, сопротивляемости под воздействием условий внешней среды, в том числе фунгицидов. Приведены данные о распространении резистентных к металаксилу изолято'в Р. 1п/е$иии и методах предупреждения их появления.

Глава И. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в 2003-2007 гг. на кафедре фитопатологии Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А. Тимирязева. Мелкоделяночный опыт был заложен в лаборатории защиты растений РГАУ-МСХА, полевой опыт выполнен в крестьянском хозяйстве «Уклейно» Валдайского района Новгородской области в 2003-2004 годах. В опытах учитывали распространенность, развитие фитофтороза, а также урожай клубней картофеля.

Объектами исследований в полевом и мелкоделяночном опытах были сорта картофеля разные по происхождению и срокам созревания. В лабораторных опытах использовали 195 изолятов возбудителя Р. т/^аю из различных регионов (Москва, Московская, Мурманская, Новгородская, Калужская, Рязанская, Тульская области, Краснодарский край (Кисловодск), Северная Осетия) выделенных в лабораториях РГАУ-МСХА (165 изолятов), МГУ (12 изолятов) и ВНИИФ (18 изолятов) с пораженных растений картофеля и томата. В полевых и лабораторных опытах испытывали следующие фунгициды: Акробат МЦ - д.в.: диметоморф и манкоцеб, химический класс морфолины; Квадрис (ранее - Амистар) - д.в. азоксистробин, химический класс стробилурины; Ридомил Голд МЦ - д.в. манкоцеб и мефеноксам, химический класс фениламиды; Ридомил - д.в. металаксил химический класс: фениламиды; Оксихлорид меди - д.в. меди хлорокись; Полирам ДФ - д.в. мегерам, химический класс: дитиокарбаматы; Ширлан - д.в. флуазинам, химический класс пиримидинамины. Проводили сравнение изолятов Р. м/ехшт с типами спаривания А1 и А2 по показателям агрессивности и отношению к фунгицидам. Фунгицидами опрыскивали вегетирующие растения, а также вводили их в питательную среду. В отличие от стандартной методики Шатгока [Я.С. ЗЬаКоск, 1988], мы расширили диапазон исследуемых концентраций от 100 до

10"* чкг/мл и от 5х 10 1 до 10 % по д в Сравнивали линейный рост мицелия с использованием балльной шкалы учета [Ю С Троицкая и др , 2004J Чистую кутьтуру Р infestans выращивали на овсяном агаре При последовательном пассировании использовали среды с одним и тем же фушицидом на всех пассажах, а при перекрестном пассировании чередовали среды с разными фунгицидами, при пом также учитывали жизнеспособность изолятов

Определение типов спаривания проводили посредством скрещиваний испытуемых изолятов со штаммами-тестерами Определение агрессивности Р infestans проводили на основе методики Р W Tooley (1986) и W Flier (1999) на картофельных дисках и шетьях картофеля с измерением инкубационного периода, ттентного периода размера некрозов, интенсивности спороношения, частоты инфекции и подсчётом итогового индекса агрессивности [Р W Tooley et al, 1986, VVG Flier, L Л urkensteen, 1999] Результаты по каждому показателю агрессивности ранжировали, определяя достоверность различий по критерию х ГДж У С-недекор 1961 НВ Гтотов и др, 1982] Метеорологические данные потучены в обсерватории им В \ Михельсона РГАУ-МСХА и из сети Интернет Статистическая оценка результатов проведена с помощью программ Microsoft Excel 2000, STRAZ и Statistica 6 0

ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Влияние фунгицидов на развитие фитофтороза на картофеле

Были заложены производственный и мелкоделяночный опыт тля выяснения динамики влияния фунгицидов на пораженность картофеля фитофторозом Впоследствии выделенные изоляты возбудителя фитофтороза из опытов в Новгородской и Московской областях использовали в лабораторных опытах для всестороннего изучения и анализа их агрессивности к картофелю и устойчивости к фунгицидам

Влияние комплекса фунгицидов на развитие фитофтороза картофеля в производственном опыте.

Применяемая в хозяйстве «Уклейно» Валдайского района Новгородской области система опрыскиваний фунгицидами с чередованием препаратов Оксихлорид меди Акробат и Полирам обеспечила хороший защитный чффект Распространенность фитофтороза на обработанных фушицидами растениях сортов картофеля Скарлет и Латона была меньше в 5 раз по сравнению с необработанными Опытные варианты в 2004 году в среднем показали прибавку урожая почти на 100 ц/га по сравнению с контрольными вариантами, в основном за счет увеличении массы клубня При этом биологическая

эффективность комплекса фунгицидов, применяемого в 2004 голу была выше, чем в менее благоприятном для фитофтороза 2003 году (Табл. 1).

Таблица 1 - Показатели поражения фитофторозом сортов картофеля _в к/х «Уклейно» Валдайского района_

Сорт 2003 г. 2004 г.

Дата появления первых симптомов Р% й.% Дата появления первых симптомов Р%

Латона (контр.) 21.07 20 8 07.07 100 69

Латона (обр.) 12.08 5 5 20.07 17 12

Биол. эффективность = 75% Биол. эффективность =83%

Скарлет (контр.) 19.07 25 11 05.07 100 78

Скарлет (обр.) 08.08 7 5 17.07 20 14

Биол. эффективность =72% Биол. эффективность =80%

Примечание: Р - распространенность болезни в %; Я - развитие болезни, в %.

В 2004 году после обработки вегетируюших растений фунгицидом Акробат были отобраны образцы листьев, пораженных фитофторозом, и выделены в чистую культуру 9 изолятов Р. т/е$ШП5. Для них определили типы спаривания (4 изолята оказались с типом спаривания А1, а 5 изолятов - с типом спаривания А2) и минимальные сдерживающие концентрации диметоморфа (системного компонента препарата Акробат). Исследования показали, что изоляты Р. т/е51апз с типами спаривания А1 и А2 имели разный уровень устойчивости к диметоморфу. До обработки растений препаратом Акробат изоляты с типом спаривания А2 проявили большую чувствительность к его системному компоненту. Однако после обработок уровень чувствительности к диметоморфу у изолятов с разными типами спаривания выравнивался.

Влияние отдельных фунгицидов на развитие

фитофтороза картофеля в мелкоделяночном опыте

В 2003-2004 годах на территории лаборатории защиты растений МСХА (ЛЗР) провели изучение развития фитофтороза на сортах картофеля Сантэ и Луговской после обработок фунгицидами Ширлан, Квадрис, Оксихлорид меди и Ридомил МЦ. При сравнении двух контактных фунгицидов Ширлан оказался более эффективным при подавлении и сдерживании фитофтороза на вегетирующих растениях по сравнению с традиционным фунгицидом Оксихлорид меди. У контактно-системного препарата Ридомил Голд МЦ выявлена высокая биологическая эффективность (60% по распространённости и 85% по развитию болезни) только на сорте Луговской.

У системного препарата Квадрис на обоих сортах был невысокий уровень биологической эффективности (38% - 54% по развитию болезни)

Эффективность применения фунгицидов от фитофтороза во многом определялась интенсивностью поражения растений Некоторые изоляты посте обработок растений Ширланом, Квадрисом и Ридомилом характеризовались понижением чувствите 7ЬНОсти к этим препаратам по сравнению с изолятами, выделенными с растений до химических обработок Имели место случаи как последовательного, так и перекрестного изменения чувствительности к фунгицидам

3.2. Выявление агрессивности изолятов P. mfestans на клубнях и листьях картофеля

При исследовании изолятов Р mfestans (13 с типом спаривания А1 и 13 -с А2) основным показателем был итоговый индекс агрессивности (ИИА), для вычисления которого определяли инкубационный и латентный периоды (ИП, ЛП), размер некроза (РН), частоту инфекции (ЧИ), а также интенсивность спороношения (ИС) для каждого изолята

При определении агрессивности Р mfestans на клубневых дисках выявлен широкий диапазон значений ее компонентов с учетом сортовой реакции картофетя (Табл 2)

Таблица 2 - Показатели агрессивности изолятов Р mfestans

на клубневых дисках

Компоненты агрессивности Сорт Сантэ Сорт Луговской

Средние для изолятов Определение достоверности Средние для изолятов Определение тостонерности

А1 1 \2 г Достоверность А1 А2 t Достоверность

Частота 1шфекции, балл ■м 43 05 - 46 3,2 80 +

Размер некроза, балл 2.9 30 2.1 - 3 6 3 8 24 -

Интенсивность спороношения балт 2,4 2,8 8.2 ï- 2,6 3.3 2,5 -

Инкубационный период сут 3.0 3,1 0.1 - 3,4 3,4 1.7 -

Латентный период с\гг 3,9 3,1 57 - 3 9 3.5 126 -

Итоговый индекс агрессивности 32 4,1 1,2 4,6 5,7 1,0 -

На клубнях сорта Луговской изоляты с типом спаривания А1 оказались более агрессивными по сравнению с сортом Сантэ, хотя последний по литературным данным характеризуется большей восприимчивостью к фитофторозу, чем сорт Луговской

Выявлены достоверные различия по сортам между изолятами с разными типами спаривания. Существенно большей агрессивностью по отношению к клубням сорта Сантэ обладали изоляты с типом спаривания А2, что было определено по интенсивности спороношения. По частоте инфекции при заражении клубней изоляты с типом спаривания А2 показали меньший разброс значений по сравнению с А1 (Табл. 2). ■

При инокуляции долей листьев сорта Луговской изоляты P. infestons не заразили листья картофеля, или оказались мало агрессивными (изоляты с типом спаривания А1 из Московской и Калужской областей).

Таблица 3 - Значения коэффициентов корреляции (г) между компонентами агрессивности для изолятов с типами спаривания А1 и А2 _

Сорт, тип спаривания Компонент агрессии-вности РН ИС 1 ИП ЛП ИИА

Сантэ А1 ЧИ 0,45±0,21 0,5б± 0,18 0,47±0,20 -0,59 ±0,17 0,59 ±0,17

РН 0,82± 0.08 0,21±0,25 -0,27 ± 0,24 0,89 ±0,05

ИС 0,29±0,24 -0,58 ±0.17 0.88 ± 0,06

ИП -0,38 ±0,22 0,14 ±0,25

ЛП -0,80 ±0,09

Луговской Al 1 ЧИ 0,25±0,24 0,19± 0,25 0,11±0,26 -0,11± 0,26 0,33± 0,23

РН 0,74± 0,12 1 -0,56± 0,18 -0,59± 0,17 0,82±0,08

ИС j -0,50±0,19 -0,81± 0,09 0,89± 0,05

ИП 1 0,59± 0,17 -0,58 ±0,17

ЛП 1 -0,86 ± 0,07

Сантэ А2 чи -0,59± 0,22 -0,58± 0,22 -0,35 ±0.29 0.39 ± 0,28 -0,64 ±0,20

РН 0,71 ±0,17 0,50 ±0,25 -0,24 ±0,31 0,87 ± 0,08

ИС 0,92 ±0,05 -0,76*0,14 0,92± 0,05

ИП -0,16± 0,32 0,78± 0,13

ЛП -0,32± 0,30

Луговской А2 чи 0,14±0,33 0,26± 0,31 -0,12± 0,33 -0,11±0,33 0,40± 0,28

РН 0,93± 0,05 -0,90± 0,06 -0,91*0,05 0,92± 0,05

ИС -0,91± 0,05 -0,93± 0,04 0,95± 0,03

ИП 1,00± 0,003 -0,89± 0,07

ЛП -0,91 ±0,06

Примечания: ЧИ- частота инфекции; РН- размер некроза; ИС- интенсивность

спороношения; ИП- инкубационный период; ЛП- латентный период; ИИА-итоговый индекс агрессивности.

Изоляты с типом спаривания А2 показали более высокую корреляционную зависимость между компонентами агрессивности на клубнях по сравнению с изолятами с типом спаривания А1. Корреляция между

показателями агрессивности изолятов обоих типов спаривания была сильнее выражена на более устойчивом к фитофторозу сорте Луговской по сравнению со средневосприимчивым сортом Сантэ Высокий уровень корреляции между интенсивностью спороношения и итоговым индексом агрессивности в равной степени был отмечен для изолятов с обоими типами спаривания (диапазон коэффициента корреляции находился в предетах от г = 0,88 * 0,06, г = 0,95 ± 0,03) (Табл 3) Изоляты с типом спаривания А2 демонстрировали более сбалансированные между собой показатели агрессивности по сравнению с изолятами А1 Возможно, в некоторых ситуациях это объясняет временные повышения числа изолятов с типом спаривания А2, периодически наблюдаемые в некоторых природных популяциях патогена

33. Соотношение типов спарпвания у изолятов P. infestons Проведя анализ типов спаривания, мы выяснили, что из 195 исстедуемых изолятов 100 имети тип спаривания А1, 91 - тип спаривания А2 Последний преобладал среди изолятов, выделенных с картофетя в Калужской, Новгородской, Московской областях и в Москве (Рис 1) Четыре изолята (из Калужской, Московской областей и Северного Кавказа) обладали нетипичными типами спаривания (Al А2, АО) или были самофертильны (Sf)

При анализе типов спаривания изолятов Р mtestans, собранных с тастьев картофеля и томата мелкоделяночного опыта в МСХА, выявили, что процентное соотношение типов А1 и А2 составило соответственно 18% и 82%

Рисунок 1 - Соотношение типов спаривания у изолятов Р трезгсш в регионах России (2001 -2004 гг )

В 2004 году это соотношение зеркальным образом изменилось в сторону увеличения изолятов с типом спаривания А1 и составило 76% А1 и 24 % А2

Вероятно, это зависело от уменьшения фунгицидной нагрузки в 2004 году, связанной со слабым и поздним развитием фитофтороза в поле. На томатах соотношение типов спаривания практически не изменилось.

3.4. Выявление минимальной сдерживающей концентрации фунгицидов для роста мицелия P. infestons

В связи с общей тенденцией к экологизации химического метода защиты растений выявляли не только подавляющую, но и минимальную сдерживающую концентрацию испытываемых препаратов, то есть наименьшую концентрацию, при которой происходит снижение интенсивности линейного роста мицелия P. infestons in vitro, как минимум в два раза по сравнению с контролем. Наиболее часто встречающиеся подавляющие и сдерживающие концентрации по всем трём фунгицидам были одинаковыми для изолятов с типом спаривания А1 и А2. Наши опыты показали, что основной подавляющей концентрацией для Ридомила является 1 мкг/мл, а сдерживающей - 0,1 мкг/мл; для фунгицида Ширлан - соответственно 1 % и 10"2 %. Наиболее распространённой подавляющей концентрацией для фунгицида Квадрис является 10"3 мкл/мл, а сдерживающей - 10"4 мкл/мл (Табл^З-5). По данному препарату для 15% изолятов из 100% (как для типов спаривания А1, так и для А2) подавляющая концентрация совпадала с минимальной сдерживающей.

Выявление соотношений устойчивых и чувствительных к фунгицидам изолятов P. infestons с разными типами спаривания

Вне зависимости от типов спаривания чувствительные изоляты прекращали рост мицелия на среде с концентрацией Квадриса 10"6 %, а Ширлана 10"5 %. Мицелий устойчивых изолятов рос при концентрации в питательной среде Квадриса 10"3 %, а Ширлана - 1 % .

В целом, среди изолятов с типом спаривания А2 количество устойчивых к Ридомилу было больше, чем среди изолятов с типом спаривания А1 (Табл. 3). Изоляты, обладающие нетипичными типами спаривания (А1А2; АО) или самофертильностью (Sf), не проявили явной резистентности или, наоборот, чувствительности по отношению к исследуемым фунгицидам.

3.5. Внутригрупповой анализ чувствительности к фунгицидам изолятов P. infestons в зависимости от типа спаривания

Все изоляты из Тульской области принадлежали к типу спаривания А1, но по чувствительности к фунгицидам данная региональная группа ничем не отличалась от тех, в которых встречались оба типа спаривания (Табл. 4 - 6).

Таблица 4 - Распределение изолятов Р т/е$гат (%) по

чувствительности к Квадрису т укго в зависимости от концентрации

Региональная группа, тип спаривания Минимальные еде рживающие концентрации (%)

10' 10 6 105 10"4 10 3 1

Новгородская обл А1 (Ю 0 0 0 50,0 50 0 0

Новгородская обл А2 (К) 0 0 0 20,0 80 0 0

Северный Кавказ А1 (К) і 0 55 6 33 3 11.1 0 0

Северный Кавказ А2 (Ю 0 75.0 25.0 0 0 0

Калужская обл А1 (К1 0 0 66 7 33.3 0 0

Калужская обт А2 (К) 0 0 62 5 37.5 0 0

Московская обл А1 (Т) 0 25.0 0 59 0 8 0 80

Московская обл А2 (Т) 0 42.9 28 6 14,3 14 3 0

Москва А1 (Т) 0 0 23 8 76.2 0 0

Москва А2 (Т) 0 33 3 33 3 33 3 0 0

Москва А1 (К) 0 25 0 14,3 39 3 21,4 0

Москва А2 (К) 0 11.8 39 2 45 0 40 0

Московская обл А1 (К) 0 14 3 0 71.4 14 3 0

Московская обл А2 (К) 11 0 И 1 11.4 44 4 11 0 110

Тульская обл А1 (К) 10,0 70 0 10.0 10,0 0 0

Примечание здесь и далее (К) — картофель, (Т)- томат

В региональной группе изолятов из Московской области, выделенных с картофеля, все изоляты с типом спаривания А1 обладали средним и высоким уровнем чувствительности к препаратам Квадрис и Ширлан Только у изолятов с типом спаривания А1, выделенных с томатов, отметили меньшую чувствительность ко всем трем фунгицидам, чем у А2

Устойчивостью к Ридомилу обладали отдельные изоляты, выделенные с картофеля и томата с обоими типами спаривания (Табл 4-6)

В Москве (ЛЗР) в 2003 году заметно преобладал тип спаривания А2 и все выявленные устойчивые к Ридомилу изоляты патогена, выделенные с картофеля и томатов, относились к этому типу спаривания Среди изолятов с типом спаривания А1, выделенных с картофеля, отмечали гораздо большее количество устойчивых к фунгицидам Квадрис и Ширлан, по сравнению с типом спаривания А2 Устойчивых к Ширлану изолятов, выделенных с томата, не выявили (Табл 4-6) До обработок вегетирующих растений фунгицидами (15-25 августа) присутствовали изоляты с обоими типами спаривания, а сразу после применения фунгицидов (9 сентября) отмечали только изоляты с типом спаривания А2 (Рис 2). К концу вегетации (17 сентября) вновь обнаружили присутствие обоих типов спаривания

15 08 25 08 09 09 17 09

Дата сбора образков

Рисунок 2 - Соотношение типов спаривания у изолятов Р т/ехшт выделенных с картофеля на опытных делянках таборатории защиты растений МСХА, 2003 г

Таблица- 5 Распределение изолятов Р т/е$шт (%) по чувствительности к

Ридомилу т уіТго в зависимости от концентрации

Региональная группа, тип спаривания Минимальные сдерживающие концентрации (мкг/мл)

Ю-4 103 і 10* 10' 1 5 10 100

Новгородская обл А1 (К) 0 0 0 75.0 0 0 25 0 0

Новгородская обл А2 (К) 0 0 0 100 0 0 0 0 0

Северный Кавказ А1 (К) 0 0 0 55 6 0 0 44,0 0

Северный Кавказ А2 (К) 0 і 0 0 75.0 0 10 25 0 0

Калужская обл А1 (К) 0 0 66 7 33.3 0 0 0 0

Калужская обт А2 (К) 0 0 25 0 50,0 0 0 0 25 0

Московская обл А1 (Т) 0 0 0 83 33 0 0 42 0 17.0

Московская обл А2 (Т) 0 0 71,4 28 6 0 0 0 0

Москва А1 СП 0 4.8 38.1 52,4 48 0 0 0

Москва А2 (ТІ 0 50 0 0 16,7 0 16,7 0 167

Москва А1 (К) 36 3 6 25,0 53 6 10 7 0 40 10

Москва А2 (К) 0 , 3,9 27,5 29.4 8.0 20 14.0 15 7

Московская обл А1 (К) 0 0 0 42,9 0 14.3 14 0 28 6

Московская обл А2 (К) 0 0 22 2 33.3 11 0 0 22,0 11.1

Тульская обл А1 (К) 0 100 10 0 40 0 30,0 0 100 і 0

Таблица 6 - Распределение изолятов Р.infestons (%) по чувствительности

к Ширлану in vitro в зависимости от концентрации

Региональная группа, тип спаривания Минимальные сдерживающие концентрации (%)

ю-5 ю-4 ю-3 Ю-2 10"1 1 10

Новгородская обл. А1 (К) 0 0 0 50,0 50,0 0 0

Новгородская обл. А2 (К) 0 0 0 80,0 20,0 0 0

Северный Кавказ А1 (К) 0 33,3 33,3 33,3 0 0 0

Северный Кавказ А2 (К) 25,0 75,0 0 0 0 0 0

Калужская обл. А1 (К) 0 0 0 100,0 0 0 0

Калужская обл. А2 (К) 0 0 0 100,0 0 0 0

Московская обл. А1 (Т) 8,3 16,7 8,3 50,0 16,7 0 0

Московская обл. А2 (Т) 0 85,7 14,3 0 0 0 0

Москва А1 (Т) 0 0 23,8 66,7 9,5 0 0

Москва А2 (Т) 0 0 33,3 50,0 16,7 0 0

Москва А1 (К) 3,6 3,6 7,1 60,7 7,1 14,3 3,6

Москва А2 (К) 0 0 3,9 76,4 17,7 2.0 0

Московская обл. А1 (К) 14,3 0 14,3 28,6 42,9 0 0

Московская обл. А2 (К) 22,2 22,2 0 11,1 33,3 11,1 - 0

Тульская обл. А1 (К) 20,0 40,0 30,0 10,0 0 0 0

З.б. Анализ чувствительности к фунгицидам групп изолятов из разных регионов России

Провели детальную оценку устойчивости к фунгицидам Ридомил, Квадрис и Ширлан 187 изолятов Р. из различных регионов, используя

кластерный анализ, взяв для расчётов минимальные сдерживающие концентрации препаратов по д.в. (Рис. 3-5; Табл. 4-6).

Выявлены следующие общие закономерности, характерные для большинства исследуемых групп изолятов. По чувствительности к препарату Квадрис существенные различия между изолятами с типами спаривания А1 и А2 отсутствовали. Неодинаковый рост мицелия на средах с Квадрисом в данном случае обуславливался только местом сбора изолята (Рис. 3).

Для препарата Ридомил не выявлено какой-либо закономерности между изолятами с типами спаривания А1 и А2 (Рис. 4; Табл. 5).

Высокую степень сходства по чувствительности к Ширлану показали три пары групп изолятов с типом спаривания А1 и две пары групп изолятов с типом спаривания А2. В Калужской области между изолятами А1 и А2 выявили 100% сходство по отношению к данному контактному препарату. При концентрации фунгицида 10_2% диаметр колоний всех изолятов этой группы был в 2 раза меньше, чем в контроле (Рис. 5; Табл. 6).

Квадрис Ward s method ftjclidean distances

Новгородская оба А1 Картофель Новгородская обл А2 Картофель Калужская обл А1 Картофеп» Калужская обл А2 Картофель Московская обл А1 Томат

і

Московская обл А1 Картофель Москва А1 Томат Мое кв а А2 Том ат Москва А1 Картофель Москва А2 Картофель Московская обл А2 Картофель Кавказ А1 Картофель Московская обл. А2 Томат Кавказ А2 Картофель Тульская обл А1 Картофель

О 50 100 150 200 250

Рисунок 3 - Кластерный анализ схожести групп изолятов Р ігіенат А1 и Л2 из различных регионов по отношению к фунгициду Квадрис

fvaomwl

\Лйnf s method Ejctdean distances

Новгородская обл А1 Картофель Кавказ А2 Картофель Кавказ А1 Картофегь Новгородская обл А2 Картофель Калужская обл А1 Картофель Московская обл А2 Томат Калужская оба А2 Картофель №сковская обл А1 Картофель Москва А2 Картофель Московская обл А2 Картофель Тульская обл А1 Картофель Москва А1 Томат Москва А1 Картофель Московская обл А1 Томат Москва А2 Томат

200

Linkage Distance

Рисунок 4 - Кластерный анализ схожести групп изолятов Р infestans Al и А2 из различных регионов по отношению к фунгициду Ридомил

Новгородская оба А1 Картофель Московская обл. А1 Картофель Московская обл. А2 Картофель Новгородская обл. А2 Картофель Москва А2 Картофель Московская обл. А1 Томат Москва А1 Картофель Москва А1 Томат Москва А2 Томат Калужская обл. А1 Картофель Калужская обл. А2 Картофель Кавказ А1 Картофель Тульская обл. А1 Картофель Кавказ А2 Картофель Московская обл. А2 Томат

О 50 100 150 200 250 300

Ljnkage Distance

Рисунок 5 - Кластерный анализ схожести групп изолятов P. infestons Al и А2 из различных регионов по отношению к фунгициду Ширлан

3.7. Взаимосвязь агрессивности и отношения к фунгицидам у изолятов P. infestons с типами спаривания А1 и А2

Установили отсутствие корреляции между агрессивностью изолятов с разными типами спаривания при инокуляции клубней картофеля и отношением к фунгицидам Квадрис, Ридомил и Ширлан независимо от типа спаривания. Лишь по интенсивности спороношения на клубневых дисках сорте Сантэ изоляты с типом спаривания А2 превосходили изоляты с типом спаривания А1. Последние чаще вызывали заражение клубневых дисков картофеля сорта Луговской и были более устойчивы к фунгициду Ширлан. На листьях картофеля мы. выявили среднюю степень корреляции между итоговым индексом агрессивности и отношением к фунгициду Квадрис (Табл.7). Мы считаем, что на эту взаимосвязь повлияли изоляты с типом спаривания А1, так как и некроз, и спороношение мы наблюдали только при инокуляции листьев изолятами этого типа спаривания.

Наши данные подтверждают результаты исследований И. М. Яшиной (1976) и А.Я. Камераза (1983) о том, что изоляты P. infestons по-разному проявляют себя на листьях и клубнях картофеля.

Шчрпан WarcTs method Euclidean distances

]—

& _J—1 1-'

;

Таблица 7 - Значения коэффициента корремшии между итоговыми индексами агрессивности и отношением к фунгицидам изолятов Р infestons

Растительный материал Фунгициды

Квадрис Ширлан Ридомил

, Диски клубней сорта Сантэ 0 13 i 0,20 0 07 - 0,20 0 U -с 0 20

Диски клубней сорта Луговской -0,13 £ 0 19 -0,27 -1=0,19 0,18 ±0,20

Листья сорта Луговской 0 57 ~ 0,17 0 13 - 0 27 0,17 ±0 20

Мы полагаем что в полевых условиях не требуется применения методов защиты картофеля, отличающихся jpvr от друга в зависимости о г топа спаривания изолятов Р mfestans Но для отдс1ьных полевых популяции влияние изолятов определенного типа спаривания на агрессивность или устойчивость к фунгицилам может оказаться решающим

3 8. Жизнеспособность мицелия разных возрастов на среде без фунгицидов

Для экспериментального подтверждения возраста чистой культуры Р infestons, при котором можно получать достоверные результаты при изучении ее агрессивности и чувствительности к фунгицидам, мы выращивали изоляты, выделенные с томата в Московском регионе (ДЗ 2, Д 13, ДТП 10 1) и с картофеля в Новгородской области (ВалС13, ВалС15) в течение 15 30 и 60 cvtok на искусственной питате 1Ьной среде без добавления фунгицидов

1аблица 8 Линейный рос г мицелия 15-, 30- и 60-сугочных _ чистых культур изолятов Р infestons _

I Возраст исходной культуры Диаметр колонии после инкубации в течение 14 суток, см |

ДЗ 2 (А2)* Д13 (Al) Д11110 1 (Al) ВалС13(А1) ВалС15 (А2) |

1 15 суток 8.2^0,1 0 9^0 0 2 0±0 5 2 3i0 0 3 7tl,0

30 суток 6 0±0 1 2,4*0 3 2 8±0 4 2 6з=0 5 5 0±0,0 |

60 суток ¡ 7 3±0 3 2 4±0 9 3*Ы)7 3 1±0,1 3,5*0 0

Приме taime В скооках госле названия изолята указан его тип спаривания

Все испытываемые изоляты Р т(е$гап$ в большей или меньшей степени сохраняли жизнеспособность в течение как минимум 60 суток культивирования на питагелыгой среде (Табл 8) По характеру спороношения и внешнему виду колоний патогена мы гакже не отметили каких-либо отличии между изолятами

Жизнеспособность мицелия после пассирования на средах с фунгицидами

Для определения жизнеспособности изолятов P. infestons после двух пассажей на средах с разными фунгицидами проводили посев этих изолятов на среду без фунгицида и сравнивали результаты с контрольными вариантами, где все три пассажа делали на среде без фунгицида. Развитие всех изолятов фитофторы при контакте с фунгицидами Ридомил и Квадрис не приводило к потере их жизнеспособности. После двух пассажей на средах с фунгицидом Ширлан или в случае чередования Ширлана и Квадриса у всех исследуемых изолятов наблюдалось прекращение роста мицелия или развивался только прижатый к поверхности питательной среды мицелий, а спороношение было почти полностью подавлено.

В целом в присутствии фунгицидов в питательной среде, рост и развитие мицелия P. infestons изменялись в зависимости от происхождения изолятов, а тип спаривания не оказывал влияния на жизнеспособность мицелия.

3.9. Изменение чувствительности изолятов P. infestons к фунгицидам в зависимости от чередования и длительности контакта с ними

Мы проверили возможность изменения чувствительности изолятов Р. infestons из Московского региона и Новгородской области к фунгицидам, которые использовали в сублетальных концентрациях (для Квадриса - 10"4 %, для Ридомила - 0,5 х 10"' мкг/мл или 0,5 х 10"5%, для Ширлана - 0,5 х 10"2%).

В целом, не выявлено какой-либо закономерности по характеру изменения чувствительности к фунгицидам по мере увеличения сроков инкубации у испытываемых изолятов P. infestons с различными типами спаривания (Табл. 9).

При последовательном пассировании на среде с Ширланом на втором пассаже рост мицелия был сильно ограничен. На третьем пассаже под действием этого фунгицида способность к росту терялась у всех изолятов Р. infestons. При. последовательном пассировании на средах с Квадрисом и Ридомилом на втором пассаже чувствительность изолятов P. infestons к этим фунгицидам снижалась. В третьем пассаже выявили вариации в изменении чувствительности.

При перекрестном пассировании практически у всех изолятов Р. infestons повышалась чувствительность к препаратам, если на первом и/или втором пассаже использовали среды с Ширланом или Квадрисом.

Таблица 9 - Чувствительность Р т/шат к фунгицидам при _последовательных и перекрестных пассажах_

Пассажи на средах с Чувствительность к фунгицидам ЮОЛЯТОВ, °'о

фунгицидом Д13 ДТП10 1 ВалС13 ВалС15

III 32 8±7 6 63.0±4.7 60,3=0 5 55 6±11,1

| Ш-»Ш 63 4x1,6 75,3=1 7 57,7±1 0 72.5=0 4

1 Ш-> Ш-» Ш 100 100 100 100

III-» Ш-»КВ 100 100 100 100

Ш-»Ш-> Р 100 100 100 100

ГН-> КВ 63,4-1 6 70.5=1.3 57,7=1,0 60 6=1 0

Ш-> КВ-> Ш 100 100 100 100

Ш->КВ-»-КВ 100 100 100 100

Ш-> КВ-> Р 100 100 100 - 100

Ш->Р 40 8±20 1 62.1±13 4 50,8±11,5 63,3±1,0

Ш-» Р-лШ 100 68,5=7.4 100 100

Ш-> Р-> КВ 100 70 5^0 8 100 100

III-* р-> р 100 38,3=7 6 100 100

КВ 8 7±1 2 19,8±4,3 19 6=1 0 35 9=0 6

кв-»кв 56 2±4.6 64,9±4.0 55,0±1,4 58 7±0.7

КВ-» КВ—» КВ 53 8±6 7 100 100 39 8±6 3

КВ-+Ш 63 4=1,6 75,3=1.7 55 0±4.4 72.5=0,4

кв~> ш-> ш 100 100 100 100

КВ-»Ш-»КВ 100 100 100 100

КВ-» Ш-> Р 100 100 100 100

КВ-» кв-» ш 100 100 100 -0 8±6 0

КВ-» КВ-» Р 12.5=9,7 100 100 5 7±10 1

КВ->Р 59 8±2.3 51,7=6.6 49 3=1 3 38.5±0 6

КВ—►Р->ш 100 68 5±3,9 100 -4,7±5.8

КВ-» Р-> КВ 100 65.8±1,7 100 42.7±11 4

КВ->Р-»Р 100 100 100 100

Р 48,1-1.0 58 8=3 4 55,8±1,8 68 5=0,6

Р-»Р 36 8±1б 4 34 6±7 8 -43 6±5,7 5 6±96

Р-» р-> р 29 1±14,1 100 27,2±1 2 -33 0=5.2

Р-»Ш 63 4±1 6 75,3±1,7 57.7=1 0 72.5±0.4

Р_>Ш-»Ш -35 8±17 2 100 100 100

Р-> Ш-> КВ 10 0±2,0 100 100 23.7=6 5

Р-» III-> Р 100 100 100 100

Р-»КВ 50 0±3.6 57,5±3 6 2,8±2 5 35,8±0.6

Р_> КВ—»ш 100 76,5=0,9 60.2±4,0 -12 3=4.2

Р-» КВ->КВ 100 63,8±5,7 66 1±4,0 6,7±10 7

Р-> КВ-+ Р 100 53,7*0,5 13,6±3.5 -11.3=0.4

Р-»Р-»Ш 100 70 5±2,8 62 2=5,3 100

Р-»Р-»КВ 43 8±2 1 65.1=4,8 44,7±2.2 9,4*3 0

В вариантах с чередованием Ридомила с другими исследуемыми фунгицидами наблюдали понижение чувствительности. Наиболее сильно оно проявилось у изолятов ВалСІЗ с типом спаривания А1 и ВалС15 с типом спаривания А2 из Новгородской области. Подтверждено наличие адаптивной устойчивости (последовательной и перекрестной) P. infestons как к системным (в большей степени) так и контактным фунгицидам с уточнением, что адаптивная устойчивость - штаммоспецифичный признак.

ВЫВОДЫ

1. Изоляты Phytophthora infestans, имеющие разные типы спаривания, в целом существенно не отличались по чувствительности к исследуемым фунгицидам Квадрис, Ридомил и Ширлан. Процент сходства между изолятами с типами спаривания А1 и А2 по чувствительности к этим фунгицидам составлял от 80 до 86 %. Чувствительность к фунгицидам в большей степени определялась географическим происхождением изолята.

2. По отношению к исследуемым фунгицидам в популяциях возбудителя фитофтороза присутствовали устойчивые, среднеустойчивые и чувствительные изоляты. Наиболее широкий диапазон чувствительности изолятов был отмечен в Тульской области на картофеле, где все изоляты характеризовались типом спаривания А1. Среди 56 изолятов, выделенных в Москве в 2003 году, 5 оказались устойчивыми к Ридомилу, 3 - к Квадрису и 1 изолят — к Ширлану, все они имели тип спаривания А2.

3. Без предварительного контакта с фунгицидами изоляты P.infestans демонстрировали существенные различия в чувствительности к сублетальным концентрациям фунгицидов в питательной среде. По мере контакта с фунгицидами изменения чувствительности in vitro у возбудителя фитофтороза имели случайный характер. Наличие адаптивной устойчивости in vitro у Р. infestans к систёмным (Квадрис, Ридомил) и контактным фунгицидам (Ширлан) или к их комбинациям, являлось штаммоспецифичным признаком.

4 . Изоляты P. infestans могут сохранять жизнеспособность в течение как минимум 60 суток при культивировании на питательной среде без добавления фунгицидов. После пассажей на питательных средах с Ширланом и / или Квадрисом жизнеспособность изолятов с обоими типами спаривания снижалась в течение 14 суток.

5 В производственном опыте в Новгородской области и в мелкоделяночном опыте РГАУ- МСХА на картофеле подтверждены различия в биологической эффективности фунгицидов в зависимости от устойчивости сорта и метеорологических условий вегетационного сезона Установлена гетерогенность по чувствительности к фунгицидам популяций Р infestons в Московском регионе. Новгородской, Калужской, Тульской областях и на Северном Кавказе

' 6 При определении агрессивности 26 изолятов Р infestons, выделенных в 2003-2004 годах из разных регионов России, выявлен широкий диапазон значений ее компонентов с учетом сортовой реакции картофеля У изолятов с типом спаривания А2 выявлены более выровненные показатели агрессивности, они также были более агрессивными по интенсивности спороношения на сорте Сантэ По частоте инфекции агрессивнее были изоляты с типом спаривания А1 Между компонентами агрессивности отмечена высокая и средняя степень корреляции (г > 0,71)

7 Из 195 исследуемых изолятов Р infestons, выделенных с картофеля и томата в различных регионах РФ в 2000 - 2004 годах, 100 изолятов (51%) имечи тип спаривания А1, 91 изолят (47%) - тип спаривания А2, а 4 изолята (2%) обладали нетипичными типами спаривания В Новгородской и Калужской областях соотношение А1 • А2 было близким к 1 • 1 В Московском регионе в 2003 году зарегистрировали преобладание изолятов с типом спаривания А2

РЕКОМЕНДАЦИИ

Для объективного установления эффективных концентраций фунгицидов против фитофтороза пасленовых необходимо изучить не менее 6-8 изолятов из каждой полевой популяции патогена, что следует учитывать станциям защиты растений и структурам, проводящим испытания фунгицидов Рекомендуется ввести в схемы химической защиты картофетя от фитофтороза фунгициды Квадрис и Ширлан, а металаксилсодержащие препараты использовать только при чередовании их с эффективными препаратами контактного действия В сочетании с обработками фунгицидами последнего поколения (Ширлан, Квадрис) целесообразно использование сортов с высокой полевой устойчивостью, что позволит свести к минимуму потери картофеля от фитофтороза

Список публикаций по теме диссертации

1. Троицкая, Ю.С. Отношение изолятов Phytophthora infestons из географически различных популяций к фунгицидам ридомил, ширлан и амистар / Ю.С. Троицкая, Е.Н. Федулова, А.Н. Смирнов / Сб. матер, конф., посвященный 85-летию кафедры микологии и альгологии МГУ им. М. В. Ломоносова. - М. - 2004. - С. 137.

2. Троицкая, Ю.С. Изменение чувствительности изолятов Phytophthora infestons к фунгицидам в результате последовательного использования и чередования фунгицидов / Ю.С. Троицкая, А.Н. Смирнов / Матер. II Всерос. Съезда по защите растений. - СПб. - 2005. - Т. 1. - С. 227-229.

3. Смирнов, А.Н. Адаптивная устойчивость изолятов Phytophthora infestons к некоторым современным фунгицидам / А.Н. Смирнов, Ю.С. Троицкая / Матер, конф. Взаимоотношения низших растений (грибов, водорослей, лишайников) с другими компонентами в биоценозе. — М.: МГУ. - 2006. - С. 146-149.

4. Троицкая, Ю.С. Внутрипопуляционный анализ чувствительности к фунгицидам изолятов Phytophthora infestons с типами спаривания А1 и А2 / Ю.С. Троицкая / Матер, межд. научной конференции молодых учёных и специалистов РГАУ-МСХА. - М. - 2006. - С. 423-426.

5. Троицкая, Ю.С. Влияние фунгицидов на развитие фитофтороза картофеля в условиях КХ Новгородской области / Ю.С. Троицкая, А.Н. Смирнов /

Известия ТСХА - 2007. - Вып. 2. - С. 113-115.

<

і

¿Г, -^2/щт-у- ^ %

, -ьг-э-В А/ , і-? г, > г ■> ^ -

, ' >

■

I

г у Г/.; ■>, у ^ /. ^л - -- - "

1,25 печ л_у_Зак 659. . х ' Тир. 100 экз.

^ Центр оперативной полиграфии у

ФГОУ ВПО РГАУ - МСХА имени К А. Тимирязева 127550, Москва, ул Тимирязевская, 44

/ ' -