E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
โรคใบไหม้ในช่วงปลายของมันฝรั่งและมะเขือเทศซึ่งเกิดจากสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะคล้ายเห็ดคือ oomycete Phytophthora infestans (Mont) de Bary พบได้ทั่วไปในเกือบทุกพื้นที่ของโลกที่มีการเพาะปลูกพืชเหล่านี้ ภายใต้สภาวะ epiphytotic การสูญเสียผลผลิตมันฝรั่งจากโรคใบไหม้ระยะปลายอาจสูงถึง 10–30% หรือมากกว่าและมะเขือเทศได้ถึง 100% (Ivanyuk et al., 2005)
หนึ่งในแหล่งที่มาหลักของเชื้อจุลินทรีย์หลัก Ph. รังไข่ที่นำไปสู่การติดเชื้อของพืชเป็นโครงสร้างการสืบพันธุ์ที่มีผนังหนา - oospores โอสปอร์ลูกผสมเกิดขึ้นจากการผสมข้ามสายพันธุ์ของพ่อแม่ที่แตกต่างกันทางพันธุกรรมทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรเพิ่มขึ้นซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการปรับตัวของสายพันธุ์ไปสู่พันธุ์ใหม่และสารฆ่าเชื้อราที่ใช้แล้วจะถูกเร่ง การก่อตัวของ oospores Ph. การระบาดของโรคในสนามได้รับการกล่าวถึงในหลายประเทศทั่วโลก: รัสเซีย (Smirnov et al., 2003), นอร์เวย์ (Hermansen et al., 2002), สวีเดน (Strцmberg et al., 2001), เนเธอร์แลนด์ (Kessel et al., 2002) และ ภูมิภาคอื่น ๆ มีหลักฐานว่า oospores ของสาเหตุของโรคใบไหม้ในช่วงปลายสามารถอยู่รอดได้นานกว่า 2 ปีในดินในสภาพที่มีชีวิต (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) และทำให้เกิดการติดเชื้อของพืชหลังจากฤดูหนาวมากเกินไป (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et อัล, 2010)
ปัจจุบันวิธีการหลักในการต่อสู้กับโรคใบไหม้ในช่วงปลายคือการป้องกันสารเคมีซึ่งประกอบด้วยการรักษาพืชด้วยการเตรียมสารฆ่าเชื้อรา สารเคมีหลายชนิดที่ใช้ในการปกป้องมันฝรั่งและมะเขือเทศจากโรคใบไหม้ในช่วงปลายมีฤทธิ์ยับยั้งการสร้าง oospore ได้ดี (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013) อย่างไรก็ตามยาอื่น ๆ ใช้กันอย่างแพร่หลายในมันฝรั่งซึ่งไม่มีผลโดยตรงต่อ Ph. ไม่ทราบถึงผลกระทบต่อการสร้างรังไข่ ดังนั้นงานนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลต่อการสร้าง oospores ของยาบางชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในมันฝรั่ง แต่ไม่ได้ขึ้นทะเบียนกับโรคใบไหม้ในช่วงปลาย
เราใช้ 9 Ph. การผสมพันธุ์ประเภทต่าง ๆ ที่เราแยกได้จากใบมันฝรั่งที่ติดเชื้อในมอสโกเลนินกราดภูมิภาค Ryazan เพื่อศึกษาผลต่อการเจริญเติบโตของไมซีเลียมและการก่อตัวของโอโอสปอร์จึงใช้ยาต่อไปนี้: สารฆ่าเชื้อรา Maxim (สารออกฤทธิ์ fludioxonil จากกลุ่ม phenylpyrroles) และ Scor (difenoconazole, triazoles), ยาฆ่าแมลง Aktara (thiamethoxam, neonicotinoids) และ Tanreridino (imidaclopidonic) , ไตรนิตยสาร). สารกำจัดศัตรูพืชทั้งหมดได้รับการขึ้นทะเบียนใน "State Catalog of Pesticides and Agrochemicals" สำหรับปี 2014 เพื่อศึกษาผลของความเข้มข้นของสารกำจัดศัตรูพืชที่มีต่อการเติบโตของโคโลนี oomycete แต่ละสายพันธุ์ได้รับการฉีดวัคซีนด้วยวุ้นที่อยู่ตรงกลางของจานเพาะเชื้อด้วยอาหารที่มีข้าวโอ๊ตหนาแน่น สารกำจัดศัตรูพืชทดสอบได้รับการเติมลงในอาหารปานกลางที่ความเข้มข้น 0.1, 1.0, 10.0 และ 100.0 มก. / ล. (ในแง่ของสารออกฤทธิ์ - DV) ในการควบคุมเราใช้สื่อที่ไม่มียาฆ่าแมลงเพิ่ม การฉีดวัคซีนได้รับการบ่มที่ 18 ° C เป็นเวลา 12-15 วันจนกระทั่งเส้นผ่านศูนย์กลางของอาณานิคมของการควบคุมโดยไม่ใช้สารกำจัดศัตรูพืชเท่ากับ 70-80% ของเส้นผ่านศูนย์กลางจานเพาะเชื้อหลังจากนั้นจึงวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของโคโลนีในตัวแปรควบคุมและตัวแปรทดลอง
การทดลองดำเนินการใน 3 แบบจำลอง การศึกษาการสร้าง oospore ดำเนินการในอาหารวุ้นข้าวโอ๊ต (30 มล. ในจานเลี้ยงเชื้อ) ด้วยการเติมสารฆ่าเชื้อราที่ความเข้มข้น 0.1, 1.0, 10.0 และ 100.0 มก. / ล. และบนอาหารที่ไม่มีสารฆ่าเชื้อรา (ควบคุม) สำหรับสิ่งนี้บล็อกวุ้นที่มีการผสมพันธุ์แบบแยกประเภท A1 และ A2 ถูกวางเป็นคู่บนพื้นผิวของสารอาหารที่ระยะห่าง 5 ซม. จากกัน การฉีดวัคซีนได้รับการบ่มที่ Ph. Infestans ที่อุณหภูมิ 18 ° C เป็นเวลา 20 วัน หลังจากการเพาะปลูกแล้วสารอาหารที่มีสปอร์จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ด้วยเครื่องผสมในน้ำกลั่น 30 มล. และเตรียมการเตรียมด้วยกล้องจุลทรรศน์จากสารแขวนลอยที่เกิดขึ้น ในแต่ละตัวแปรจะมีการดู 180 ช่อง (ข้อมูลจำลอง 3 ช่องมุมมอง 60 ช่อง) จากนั้นจึงคำนวณความเข้มข้นของ oospores ใหม่ (ชิ้น / l ของสื่อ)
ผลของสารกำจัดศัตรูพืชต่อการเติบโตของอาณานิคมในแนวรัศมี Difenoconazole, thiamethoxam และ imidacloprid ไม่มีผลอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติต่อการเติบโตตามแนวรัศมีของ Ph. infestans (ตารางที่ 1) สารกำจัดวัชพืช metribuzin ทำให้เกิดการชะลอการเจริญเติบโตเล็กน้อยในช่วงเริ่มต้น (5-7 วันของการเจริญเติบโต) อย่างไรก็ตามเมื่อถึงวันที่ 10 เส้นผ่านศูนย์กลางของโคโลนีมีขนาดใกล้เคียงกัน Fludioxonil ยับยั้งการพัฒนาของ Ph. รังไข่ที่มีความเข้มข้นมากกว่า 10 มก. / ล.
1 ตาราง
ผลของสารกำจัดศัตรูพืชต่อการเติบโตของอาณานิคมในแนวรัศมี Phytophthora infestans
Fungicide-DV (ยา) | เส้นผ่านศูนย์กลางของโคโลนีที่ความเข้มข้นต่างกัน (mg / L) DW ในตัวกลาง mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiamethoxam (ยา Aktara) | 82 ± 6 | 81 ± 7 (% 99) | 82 ± 6 (% 100) | 81 ± 6 (% 99) | - |
อิมิดาคลอพริด (Tanrek) | 792 ± 6 | - | ±ฮิตฮิต (% 96) | ±ฮิตฮิต (% 97) | 76 ± 5 (% 96) |
Fludioxonil (แม็กซิม) | ±ฮิตฮิต | - | ±ฮิตฮิต (% 90) | ±ฮิตฮิต (% 68) | 46 ± 3 (% 56) |
เมทริบูซิน (เซนกอร์) | ±ฮิตฮิต | - | 85 12 ± (% 97) | ±ฮิตฮิต (% 98) | ±ฮิตฮิต (% 91) |
ไดเฟโนโคนาโซล (Scor) | ±ฮิตฮิต | - | ±ฮิตฮิต (% 93) | 84 ± 4 (% 102) | ±ฮิตฮิต (% 99) |
บันทึก. เครื่องหมาย“ ±” ตามด้วยช่วงความเชื่อมั่นสำหรับระดับนัยสำคัญ 0.05 ค่าในวงเล็บแสดงอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของโคโลนีในตัวแปรทดลองกับค่าที่ควบคุมโดยไม่ใช้ยาฆ่าแมลง เครื่องหมาย“ -” หมายความว่าไม่มีการวิจัยใด ๆ
2 ตาราง
ผลของสารกำจัดศัตรูพืชต่อการสร้างโอสปอร์ Phytophthora infestans ในอาหารวุ้น
Fungicide-DV (ยา) | จำนวนโอสปอร์ในตัวกลางที่ความเข้มข้นต่างกัน (mg / l) DV, ชิ้น / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiamethoxam (ยา Aktara) | 79.6 ± 3.6 | 79.8 ± 3.8 (% 100) | ±ฮิตฮิต (% 100) | 71.4 ± 3.7 (% 90) | - |
อิมิดาคลอพริด (Tanrek) | 79.6 ± 3.6 | - | 70.0 ± 3.4 (% 88) | 66.0 ± 3.1 (% 83) | 35.8 ± 2.8 (% 45) |
Fludioxonil (แม็กซิม) | 112.7 ± 6.9 | - | 98.4 ± 8.6 (% 87) | 73.6 ± 5.4 (% 65) | 42.3 ± 3.7 (% 36) |
เมทริบูซิน (เซนกอร์) | 135.0 ± 9.5 | - | 103.0 ± 9.8 (% 70) | ±ฮิตฮิต (% 88) | 74.8 ± 8.1 (% 55) |
ไดเฟโนโคนาโซล (Scor) | 79.6 ± 3.6 | 72.5 ± 3.6 (% 91) | 82.2 ± 3.7 (% 103) | 54.9 ± 2.8 (% 69) | 35.8 ± 2.3 (% 45) |
การศึกษาผลของสารกำจัดศัตรูพืชต่อการสร้าง oospores Ph. รังในอาหารที่เป็นสารอาหาร พบว่าการลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติของจำนวน oospores ที่ความเข้มข้นบางอย่างเกิดจากยาที่ได้รับการตรวจสอบทั้งหมด (ตารางที่ 2) ที่ความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ 1.0 มก. / ล. สารกำจัดศัตรูพืชทั้งหมดยกเว้นการเตรียม Aktara และ Skor ทำให้ปริมาณโอโอสปอร์ที่เกิดขึ้นลดลงอย่างเห็นได้ชัด (12-24% เมื่อเทียบกับสารควบคุม) การเพิ่มความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ในตัวกลางทำให้ผลการยับยั้งเพิ่มขึ้น การเตรียมโดยใช้ thiamethoxam และ difenoconazole ทำให้จำนวน oospores ลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ในตัวกลางมากกว่า 10 มก. / ล.
การอภิปรายและข้อสรุป การศึกษาผลของสารกำจัดศัตรูพืชที่ไม่ได้ขึ้นทะเบียนกับโรคใบไหม้ในช่วงปลายของมันฝรั่งต่อการเจริญเติบโตตามแนวรัศมีของไมซีเลียมพบว่าการยับยั้งการเจริญเติบโตที่อ่อนแอ (fludioxonil) หรือไม่มีผลต่อการเจริญเติบโต (การศึกษาสารกำจัดศัตรูพืชอื่น ๆ )
3 ตาราง. ความเข้มข้นของสารออกฤทธิ์ในของเหลวทำงาน
การเตรียม (สารฆ่าเชื้อรา -DV) | ใช้ในการทำงานของความเข้มข้นของ DV ในสารอาหารมก. / ล | ความเข้มข้นของ DW ในของเหลวที่ใช้งานได้ในระหว่างการแปรรูปมันฝรั่ง mg / l |
---|---|---|
อัคธารา (thiamethoxam) | 0.1, 1, 10 | 37-75 * |
แทนเร็ก (imidacloprid) | 1, 10, 100 | 50 100- |
แม็กซิม (fludioxonil) | 1, 10, 100 | 1000 |
เซนกอร์ (metribuzin) | 1, 10, 100 | 1630 4900- |
สกอร์ (difenoconazole) | 0.1, 1, 10, 100 | 188 625- |
* ค่านี้แสดงตาม "แคตตาล็อกของสารกำจัดศัตรูพืชและเคมีเกษตร" สำหรับปี 2014
สารกำจัดศัตรูพืชที่ศึกษาทั้งหมดทำให้การสร้างโอสปอร์ลดลงในอาหาร ความเข้มข้นของสารกำจัดศัตรูพืชที่ทดสอบในตัวกลางมีค่าต่ำกว่าหรือใกล้เคียงกันโดยประมาณ (สำหรับ imidacloprid) กับความเข้มข้นที่อนุญาตในของเหลวที่ใช้งานได้ (ตารางที่ 3) ในการทดลองของเราการปราบปรามการก่อตัวของ oospores ทวีความรุนแรงขึ้นเมื่อปริมาณยาเพิ่มขึ้นซึ่งแสดงให้เห็นถึงผลที่เพิ่มขึ้นเมื่อสัมผัสกับของเหลวที่ใช้งานได้เข้มข้นขึ้น Difenoconazole ทำให้ความเข้มข้นของ oospores ลดลงอย่างมีนัยสำคัญไม่เพียง แต่ในการทดลองกับสารอาหารเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทดสอบใบมันฝรั่งที่ตัดแล้วซึ่งวางอยู่ในของเหลวที่มีสารฆ่าเชื้อรา ดังนั้นในพันธุ์ Vektar Belorussian พบว่ามี 32 oospores ต่อพื้นที่ใบ 1 mm2 ในการควบคุมที่ความเข้มข้นของ difenoconazole ในน้ำ 10 mg / l - 24 และที่ 100 mg / l - 12 oospores / mm2 ความแตกต่างของความเข้มข้นของ oospores ที่ 100 มก. / ล. ของสารฆ่าเชื้อราและในการควบคุมมีนัยสำคัญทางสถิติ (Elansky, Mytsa, ไม่ได้เผยแพร่)
สารกำจัดศัตรูพืชสามารถส่งผลกระทบต่อกระบวนการต่างๆในเซลล์เชื้อรา ในวรรณกรรมเราไม่พบข้อมูลที่อธิบายถึงผลกระทบที่เป็นไปได้ของยาที่ตรวจสอบต่อการก่อตัวของ oospores ในระดับหนึ่ง ลองตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการทำงานของ difenoconazole กลไกของการฆ่าเชื้อราคือการยับยั้งเอนไซม์ C14-dimethylase ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสเตอรอล สเตอรอลถูกสังเคราะห์โดยเชื้อราพืชและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ และเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ Oomycetes ของสกุล Phytophthora ในกรณีที่ไม่มีสเตอรอลสามารถเจริญเติบโตได้เฉพาะพืชเท่านั้นและการก่อตัวของ oospores จะถูกยับยั้งอย่างสมบูรณ์ (Elliott et al., 1966)
Oomycetes ไม่สามารถสังเคราะห์สเตอรอลได้ด้วยตัวเอง พวกเขารวมสเตอรอลที่ได้รับจากพืชเจ้าภาพเข้าไปในเยื่อหุ้มเซลล์ ในการทดลองของเราเราใช้อาหารวุ้นข้าวโอ๊ตที่อุดมไปด้วยâ-sitosterol และ isofucosterol (Knights, 1965) นั่นคือสารที่กระตุ้นการสร้างโอสปอร์ เป็นไปได้ว่า difenoconazole ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการปรับเปลี่ยนหรือการใช้สารประกอบสเตอรอลที่ได้จากพืช ในทางกลับกันสามารถลดความรุนแรงของการสร้าง oospore
ที่ความเข้มข้นต่ำดังที่แสดงในงานของเรา difenoconazole มีฤทธิ์กระตุ้นการเจริญเติบโตของไมซีเลียมและการสร้างโอโอสปอร์
ก่อนหน้านี้มีการแสดงการปราบปรามการก่อตัวของ oospores ในสารอาหารสำหรับการเตรียมยาฆ่าเชื้อรา antiphytophthora ดังนั้นในการทำงานของ Kessel et al. (2002) ศึกษายาเชิงพาณิชย์มากกว่า 10 ยา antiphitofluoroids Fluazinam, dimethomorph และ cymoxanil ในความเข้มข้นที่ไม่ถึงตายยับยั้งการสร้าง oospores ในอาหารเลี้ยงเชื้อได้อย่างสมบูรณ์ metalaxil, maneb และ propamocarb มีประสิทธิภาพปานกลาง mancozeb และ chlorothalonil ไม่มีผลต่อการสร้าง oospore ในผลงานของ S.A. Kuznetsov (Kuznetsov, 2013) ได้แสดงการยับยั้งการสร้าง oospores บนอาหารที่เป็นสารอาหารโดยใช้ metalaxyl ที่มีความเข้มข้นไม่ถึงตาย
การทดลองของเราแสดงให้เห็นว่าการเตรียมสารกำจัดศัตรูพืชที่ใช้กับมันฝรั่งแม้ว่าจะไม่มีผลยับยั้งโดยตรงต่อการเจริญเติบโตของเชื้อโรคใบไหม้ในช่วงปลาย แต่ก็ยับยั้งการก่อตัวของโอสปอร์ ดังนั้นการป้องกันทางเคมีของมันฝรั่งอย่างเหมาะสมโดยใช้ยาฆ่าเชื้อรายาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืชจะช่วยลดโอกาสในการสร้างโอสปอร์ในใบพืช
งานนี้ได้รับการสนับสนุนจาก Russian Science Foundation (โครงการหมายเลข 14-50-00029)
บทความนี้ตีพิมพ์ในวารสาร "Mycology and Phytopathology" (Volume 50, Issue 1, 2016)