Ращенко Л.М. Тверда сажка озимої пшениці та обгрунтування імунологічних методів захисту

summary

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

В огляді літератури, який складається з трьох підрозділів, висвітлюється вивченість, як в Україні так і за її межами, питань, що торкаються розповсюдженості та шкодочинності збудників твердої сажки пшениці (Tilletia caries (DC) Tul. та Tilletia levis Kuehn.), їх біології, структури популяції за ознаками вірулентності та патогенності. Подається інформація про генетичну стійкість сортів озимої пшениці до збудників хвороби, наводяться дані про відомі гени стійкості та їх ефективність в світі. Розкривається суть існуючих методів селекції озимої пшениці на стійкість до збудників твердої сажки

За даними літератури на сьогодні ідентифіковано 51 ген стійкості пшениці до збудників твердої сажки, які з успіхом використовуються в світі з метою створення стійких сортів.

На основі аналізу літератури показано актуальність теми дисертаційної роботи та визначено доцільність проведених досліджень, спрямованих на обґрунтування імунологічних методів захисту пшениці від твердої сажки.

УМОВИ ТА МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження виконувались в 1999-2002 рр. в лісостеповій та степовій зонах України. Умови цих вегетаційних сезонів були сприятливими для росту і розвитку рослин пшениці та збудника хвороби (T. caries). Для посилення ефективності штучного інфекційного фону збудника твердої сажки посів проводили у пізні строки. В цей час температура повітря та, відповідно, ґрунту була досить низькою, що сприяло інтенсивному зараженню рослин.

Об'єкттом досліджень була взаємодія популяцій T. caries, поширених в різних грунтово-кліматичних зонах України і сортозразків озимої пшениці вітчизняної та зарубіжної селекції.

Моніторинг розповсюдження та ступеню ураження сортів озимої пшениці збудником твердої сажки проводили шляхом аналізу даних звітів пунктів сигналізації та прогнозів усіх областей України за період з 1990 по 2000 рр.

Для уточнення видового складу збудників твердої сажки інфекційний матеріал відбирали з 7 областей лісостепової та степової зон країни. Вид збудника визначали в лабораторних умовах при допомозі мікроскопу за морфологією теліоспор (В.І.Кривченко, 1984; Л.С.Гутнер, 1941).

Визначення патогенності лісостепових та степових популяцій патогену здійснювали за методиками В.І.Кривченка (1984), Ю.Т.Дьякова (1998), Е.Е.Гешеле (1978, 1972) та ін. на наборі перспективних та комерційних сортів пшениці.

Вірулентність популяцій збудника визначали на наборі моногенних ліній озимої м'якої пшениці з генами стійкості Bt1-Bt10, ідентифікацію расового складу - за формулами вірулентності згідно ключа В.І.Кривченка (1984) та враховуючи доповнення І.Б.Зейналова (1989).

Вивчення взаємодії рослин озимої пшениці та популяцій патогену включали визначення впливу біотичних факторів на структуру популяції T.caries, виявлення ефективних генів стійкості і впливу селективного тиску сортів пшениці на популяцію патогену. Дослідження проводили на наборі сортів і ліній озимої пшениці з відомими генами стійкості Bt₁-Bt₁₇ та Bt_z. При визначенні селективного тиску сорту на популяцію T. caries інфекційний матеріал відбирали з різних за стійкістю сортів пшениці.

З метою удосконалення методу оцінки стійкості пшениці до збудника твердої сажки вивчали вплив різного інфекційного навантаження і строків посіву на ступінь ураження сортів озимої пшениці збудником твердої сажки. При визначенні оптимального інфекційного навантаження перед посівом створювали штучний фон патогену з навантаженням спор збудника: 0; 0,01; 0,5; 1,0; 10,0 та 50,0 г на 100 г насіння. Вплив умов навколишнього середовища на ступінь ураження сортів пшениці збудником твердої сажки вивчали при оптимальних (20-25 вересня) та пізніх (1-5 жовтня) строках посіву на штучному інфекційному фоні.

Стійкість комерційних, перспективних та колекційних сортозразків озимої пшениці визначали також на інфекційному фоні. Ступінь ураження сортів класифікували по групах стійкості за 9-ти бальною імунологічною шкалою.

Статистичну обробку даних проводили згідно методик І.Б.Доспєхова (1987) при допомозі комп'ютера в програмах Exel, Agro та Statistica.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Збудники твердої сажки пшениці в агроценозах України

За даними пунктів сигналізації та прогнозів тверда сажка пшениці поширена на значній території України. Якщо до 1997 вона зустрічалась в 13 областях, то у 1998-2000 рр. її було зареєстровано в 21 області країни. Значного поширення вона набула в Одеській, Черкаській, Полтавській, Вінницькій, Миколаївській, Херсонській, Харківській, Житомирській та Чернігівській областях. В основному розповсюдження хвороби в зазначених регіонах складало - від 0,01 до 5,0%, але в деякі роки досліджень вона зростала до 30-100 %.

В останні роки поширення твердої сажки на території України збільшується. Це пояснюється використанням заспореного теліоспорами збудника насіннєвого матеріалу, який був завезений з областей, в яких ця хвороба набула значного поширення в попередні роки, в результаті неякісного або недостатнього протруєння. Щорічне збільшення посівних площ пшениці, заражених збудником хвороби вимагає впровадження комплексу заходів, які обмежують її поширення.

Тверду сажку пшениці викликають гриби з роду Tilletia. Але дослідження видового складу збудників твердої сажки пшениці проводились давно. Протягом останніх 30 років видовий склад збудників хвороби та їх співвідношення в агроценозах України не уточнювали.