АГРОНОМИЯ

С.Л. Саукова, кандидат биологических наук

Т.С. Антонова, доктор биологических наук

Н.М. Арасланова, кандидат сельскохозяйственных наук

М.В. Ивебор, кандидат сельскохозяйственных наук

Е.Н. Рыженко, научный сотрудник

ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта»

РФ, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, 17

Е-mail: saukova-s@mail.ru

УДК: 633.854.78:632.4:631.522.

DOI:10.30850/vrsn/2021/6/64-67

УСТОЙЧИВОСТЬ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПОДСОЛНЕЧНИКА

К ПОРАЖЕНИЮ ФОМОЗОМ

Представлен сравнительный анализ устойчивости к фомозу константных линий подсолнечника при разных методах

искусственного заражения возбудителем болезни. Для инокулирования использовали наиболее агрессивный изолят

Plenodomus lindquistii, выделенный из стебля пораженного растения подсолнечника в селекционном питомнике ЦЭБ ВНИ-

ИМК. В тепличных условиях применяли два метода искусственного инфицирования грибом в основание листового черешка

растений подсолнечника в фазе первой пары настоящих листьев: первый - прикладыванием агаровых высечек с мицелием,

пикнидами и пикноспорами; второй - введением 0,2 мл суспензии спор гриба уколом шприца. В двух контрольных вариан-

тах растения получали инъекцию стерильной воды, либо прикладывание высечек стерильной агаризованной питательной

среды ОА (овсяный агар). Повторность четырехкратная (по 10 растений). Выращивали при переменной температуре

25-30^oС днем и 25^оС ночью (16-часовой фотопериод). Продолжительность выращивания - до фазы бутонизации, учет

поражения проводили на 30-й день после начала инокуляции. Интенсивность развития фомоза определяли по пятибалль-

ной иммунологической шкале. При первом методе (без травмирования) выделены устойчивые (ВК 900, Л 86) и средне-

устойчивые линии (Л 107, Л 132) подсолнечника, втором - восприимчивые (Л 2385, Л 103, Л 136, Л 131, Л 128) и сильно

восприимчивая (Л 82). При заражении корней всходов лабораторным экспресс-методом две константные линии Л 116

и Л 136 имели более 50 % растений со здоровой корневой системой либо с малой степенью (1 балл) ее поражения. У линий

Л 2385, Л 103, Л 131 и Л 120 отмечено наибольшее количество растений со средней степенью поражения корней (2 и 3 бал-

ла). Устойчивость стеблей и корней к поражению фомозом у разных линий проявлялась как в сочетании, так и раздельно,

что необходимо учитывать при отборе генотипов, устойчивых к фомозу.

Ключевые слова: подсолнечник, стебель, корневая система, линии, устойчивость, возбудитель фомоза.

S.L. Saukova, PhD in Biological sciences

Т.S. Antonova, Grand PhD in Biological sciences

N.М. Araslanova, PhD in Agricultural sciences

М.V. Ivebor, PhD in Agricultural sciences

E.N. Ryzhenko, Researcher

FRC «V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops»

RF, 350038, g. Krasnodar, ul. Filatova, 17

Е-mail: saukova-s@mail.ru

RESISTANCE OF SUNFLOWER BREEDING MATERIAL

TO PHOMOSIS DAMAGE

The comparative study of sunflower constant lines resistance to Phoma rot using different methods of artificial inoculation with the dis-

ease pathogen was conducted. The most aggressive isolate of the Phoma rot pathogen Plenodomus lindquistii was used for inoculation.

It was isolated from the stem of the affected sunflower plant in the breeding nursery of V.S. Pustovoit All - Russian Research Institute

of Oil Crops. In a greenhouse conditions, there were used two methods of artificial inoculation with a fungus at bottom of the leaf

petiole of sunflower plants at the stage of the first pair of true leaves. In the first case agar pieces with mycelium, pycnidia, and picno-

spores were applied; in the second one 0.2 ml of the suspension of fungal spores was introduced by syringe injection. In the two control

variants, plants were injected with sterile water, or pieces of sterile agar nutrient medium OA (oatmeal agar) were applied to them.

The number of replications was four (10 plants each). The plants were cultivated at a variable temperature of 25-30^oС during the day

and 25^оС at night (16-hour photoperiod). The cultivation duration was until the budding stage, and we recorded the affection on the

30th day after the start of inoculation. The intensity of the Phoma rot development was determined using a five-point immunological

scale. The first method of inoculation (without injury) revealed resistant (VK 900, L 86) and mid-resistant (L 107, L 132) sunflower

lines. The second method identified five susceptible (L 2385, L 103, L 136, L 131, L 128) and one highly susceptible (L 82) sun-

flower lines. In laboratory, the inoculation of the roots of sunflower seedlings by the quick test revealed two constant lines L 116 and

L 136 with more than 50 % of plants with healthy root systems or with a small affection degree (1 point). Lines L 2385, L 103, L 131,

and L 120 showed the largest number of plants with a medium degree of root affection (2 and 3 points). The resistance of stem

and roots to Phoma rot affection in different sunflower lines was manifested both in combination and separately, which should be

taken into consideration when selecting genotypes resistant to Phoma rot.

Key words: sunflower, stem, root system, lines, resistance, Phoma rot pathogen.

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 6-2021

АГРОНОМИЯ

Фомоидные грибы (род Phoma s.l. (Sacc. 1880)) -

инокуляции покрывали влажной ватой, а сверху -

крупная группа анаморфных аскомицетов, которые

фольгой, для меньшего испарения. Вату смачивали

широко распространены по миру и встречаются

ежедневно на протяжении недели. После снятия

в различных природных экосистемах и агроцено-

ваты и фольги растения опрыскивали стерильной

зах. [10]. Они известны и как фитопатогены, вызы-

водой один раз в день. Продолжительность выра-

вающие заболевания многих экономически значимых

щивания - до фазы бутонизации, учет поражения

сельскохозяйственных культур в РФ: подсолнечник,

проводили на 30-й день после начала инокуляции.

рапс, картофель, морковь, свекла, томаты и дру-

Интенсивность развития фомоза определяли по пя-

гие. [1, 2, 4] Общие симптомы проявления заболе-

тибалльной иммунологической шкале: 0 - нет не-

вания фомозом культурных растений - некрозы

кроза на стебле, зеленый лист; 1 - некроз на стебле

и гнили. [8, 9]

до 0,3 см, лист засох, но остается на стебле; 2 - не-

В агроценозе подсолнечника возбудитель бо-

кроз на стебле (длина до 1 см); 3 - некроз на стеб-

лезни Phoma macdonaldii Boerema (текущее назва-

ле до 2 см, кольцевой некроз; 4 - некроз на стебле

ние Plenodomus lindquistii (Frezzi) Gruyter, Aveskamp

более 2 см и его перелом.

& Verkley) не имеет органотропной специализации

В лабораторных условиях для оценки чувстви-

и способен поражать все вегетативные и генератив-

тельности корневой системы растений (12 линий)

ные органы растения, при этом гриб сохраняется

к поражению фомозом в качестве инфекционного

в анаморфной и телеоморфной стадиях на расти-

фона использовали искусственно зараженные воз-

тельных остатках и семенах в почве. [3, 11-13]

будителем болезни P. lindquistii семена подсолнеч-

Расширение площадей для выращивания под-

ника, которые равномерно (в один слой) расклады-

солнечника в РФ и ввоз иностранного семенного ма-

вали на дно пластиковых контейнеров. В контро-

териала способствуют массовому распространению

ле - стерильные семена подсолнечника. В каждый

фомоза, поэтому необходимо создавать устойчивые

контейнер вносили инфекционную дозу (12 г),

к поражению сорта и гибриды. В 1976 году учеными

сверху насыпали стерильный речной песок (750 г),

ВНИИМК описаны способы искусственного за-

смачивали и высевали семена по 25 шт. в двукратной

ражения растений подсолнечника при селекции на

повторности. Растения инкубировали в постоянных

устойчивость к черной стеблевой пятнистости. [5]

контролируемых условиях в камере искусственно-

Применение в настоящее время модифицирован-

го климата Биотрон-5. На 16-й день их выкапыва-

ных на их основе лабораторных и тепличных мето-

ли, корневую систему отмывали проточной водой.

дов искусственного заражения возбудителем фомоза

По внешним симптомам поражения оценивали

P. lindquistii корневой системы и стебля показало,

состояние по шестибалльной иммунологической

что устойчивые формы можно отбирать на ранних

шкале: 0 - внешне здоровое растение, главный

стадиях вегетации. [6, 7]

и боковые корни первого и второго порядка хо-

Цель работы - оценка селекционного материала

рошо развиты; 1 - растения внешне здоровые,

подсолнечника на устойчивость к поражению воз-

у главного корня сгнил кончик на 0,5 см; 2…3 -

будителем фомоза.

растения внешне здоровые, сгнил главный корень

на 50…70 %; 4…5 - растения по высоте меньше,

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

чем здоровые, полностью сгнил главный корень,

имеются придаточные корни; 6 - растения сильно

В лабораторных и тепличных условиях экс-

угнетены, сгнившая корневая система, некроз пере-

периментальной базы ВНИИМК искусственно

шел на гипокотиль, либо семена полностью сгнили

инфицировали селекционные линии подсолнеч-

в субстрате.

ника агрессивным изолятом возбудителя фомоза

P. lindquistii, выделенного из пораженных растений

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

селекционного питомника. Объект изучения

перспективные по хозяйственным признакам кон-

В условиях теплицы инкубационный период при

стантные линии подсолнечника (ВК 900, Л 2385,

двух способах искусственного заражения возбуди-

Л 82, Л 86, Л 103, Л 107, Л 116, Л 120, Л 128, Л 131,

телем фомоза P. lindquistii в основание листового

Л 132, Л 136).

черешка первой пары настоящих листьев составил

В тепличных условиях на втором этапе орга-

ногенеза растения различных селекционных ли-

ний искусственно заражали возбудителем фомоза

в основание листового черешка первой пары на-

стоящих листьев двумя способами (по шесть линий

в каждом). Первый - прикладывание кусочков агара

с мицелием, пикнидами и пикноспорами (без трав-

мирования); второй - введение 0,2 мл суспензии

спор гриба (1-10⁶спор/мл) уколом шприца. В двух

контрольных вариантах растения получали инъек-

цию стерильной воды, либо прикладывание высе-

чек стерильной агаризованной питательной среды

ОА (овсяный агар). Повторность четырехкратная

(по 10 растений). Выращивали при переменной

Стебли подсолнечника на 30-й день после искусственного

температуре 25…30^oС днем и 25^оС ночью (16-ча-

заражения возбудителем фомоза P. lindquistii, распределенные

в соответствии с баллами иммунологической шкалы (ориг.)

совой фотопериод). В каждом варианте участок

АГРОНОМИЯ

Таблица 1.

Степень устойчивости селекционных линий подсолнечника на 30-й день после искусственного заражения

двумя способами возбудителем фомоза P. lindquistii в основание черешка первого настоящего листа в тепличных условиях

Прикладывание питательной среды

Введение суспензии спор гриба

Степень устойчивости

Длина некротического пятна, мм

с мицелием, пикнидами и пикноспорами

уколом шприца

Устойчивый

0...3

ВК 900, Л 86

—

Среднеустойчивый

4…10

Л 107, Л 132

—

Л 136, Л 103,

11...20, образование некроза

Восприимчивый

Л 120

Л 2385, Л 131,

вокруг стебля

Л 128

Сильновосприимчивый

>21

Л 116

Л 82

Таблица 2.

Количество растений линий подсолнечника с различной степенью поражения корневой системы возбудителем фомоза

при дозе инфекционной нагрузки 12 г в камере искусственного климата Биотрон-5

Поражено растений фомозом, %

Степень поражения

Балл

ВК 900

Л 2385

Л 82

Л 86

Л 103

Л 107

Л 116

Л 120

Л 128

Л 131

Л 132

Л 136

Не поражено

Слабая

Средняя

2...3

Сильная

4...5

Нежизнеспособные

Контроль (без поражения)

100

(сгнил кончик корня - 1 балл)

4…5 дн. На каждом этапе развития патологического

ные данные у среднеустойчивой Л 132. У устойчи-

процесса важны определенные защитные меха-

вой (Л 86) и среднеустойчивой (Л 107) линий отме-

низмы растения-хозяина и особенности развития

чено 62…66 % растений с сильной степенью пораже-

патогена. Согласно иммунологической шкале (см.

ния (4…5 балла) корневой системы. Восприимчивая

рисунок) протестированные линии подсолнечника

(Л 136) и сильно-восприимчивая (Л 116) линии при

разбили на группы: устойчивые, среднеустойчивые,

заражении лабораторным экспресс-методом имели

восприимчивые и сильновосприимчивые.

более 55 % растений со здоровой корневой системой

При искусственном заражении возбудителем

и степенью поражения 1 балл. Проявившие себя

фомоза методом прикладывания кусочков пи-

восприимчивыми в тепличных условиях линии под-

тательной среды ОА с мицелием, пикнидами и

солнечника Л 2385, Л 103, Л 120 и Л 131 показали

пикноспорами в основание черешка листа (без

и наибольшее количество растений со сгнившей

травмирования) выделились устойчивые и средне-

корневой системой до 70 %.

устойчивые линии: ВК 86, ВК 900 (средняя длина

Вывод. Оценка чувствительности к поражению

некротического пятна на стебле до 3 мм); Л 107,

фомозом константных линий подсолнечника по-

Л 132 - 4…10 мм, соответственно. Л 120 и Л 116 от-

казала, что можно дифференцировать растения по

несены к восприимчивой и сильновосприимчивой

стеблевой и корневой устойчивости. Для выявле-

группам с 3-я и 4-я баллами поражения соответ-

ния растений со стеблевой устойчивостью предпо-

ственно (табл. 1).

чтителен метод заражения без механического трав-

При втором способе заражения выявлены вос-

мирования поверхностных тканей. У разных линий

приимчивые линии (Л 136, Л 103, Л 2385, Л 131,

подсолнечника устойчивость стеблей и корней к

Л 128) с длиной некроза 11…20 мм и образованием

поражению фомозом может проявляться как в со-

перетяжки вокруг стебля. Л 82 проявила себя как

четании, так и раздельно.

сильновосприимчивая.

В лабораторных условиях экспресс-методом

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

протестировано 12 линий подсолнечника из раз-

1. Алексеева, К.Л. Болезни моркови при хранении /

ных групп устойчивости стебля. Внесение дозы

К.Л. Алексеева // Защита и карантин растений. -

инфекционной нагрузки (12 г) позволило по ко-

2014. - № 10. - С. 18 -20.

личественным показателям степени поражения

2. Ахатов, А.К. Мир томата глазами фитопатолога

корневой системы возбудителем фомоза диффе-

А.К. Ахатов. - М.: Издательство «КМК», 2010. - 288 c.

ренцировать линии в фазе второй пары настоящих

3. Гомжина, М.М. Фомоидные грибы на подсолнечни-

листьев (табл. 2).

ке и близкородственных сложноцветных растениях в

Установлено, что линия ВК 900, отнесенная

России: автореф. дис. …канд. биол. наук. - С-Пб, Пуш-

к устойчивой группе при первом способе искус-

кин, 2019. - 24 с.

ственного инфицирования, имела 16 % растений

4. Иванцова, Е.А. Болезни столовой свеклы и меры за-

со здоровой корневой системой и 60 % слабой

щиты / Е.А. Иванцова // «ФЕРМЕР. Черноземье». -

и средней степенью поражения, примерно аналогич-

2017. - № 4 (4). - С. 42-44.

ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ НАУКИ • № 6-2021

АГРОНОМИЯ

5. Пустовойт, Г.В. Фитопатологические методы оценки

3. Gomzhina, M.M. Fomoidnye griby na podsolnechnike

подсолнечника при селекции на иммунитет к основ-

i blizkorodstvennyh slozhnocvetnyh rasteniyah v Rossii:

ным заболеваниям / Г.В. Пустовойт, О.Н. Краснокут-

avtoref. dis. …kand. biol. nauk. - S-Pb, Pushkin, 2019. -

ская, В.П. Илатовский, Э.Л. Слюсарь // Бюл. науч.-

24 s.

тех. информации по масличным культурам ВНИ-

4. Ivancova, E.A. Bolezni stolovoj svekly i mery zashchity /

ИМК. - Краснодар. - № 1. - 1976. - С. 3-8.

E.A. Ivancova // «FERMER. Chernozem’e». - 2017. -

6. Саукова, С.Л. Элементы технологии экспресс-мето-

№ 4 (4). - S. 42-44.

да оценки чувствительности растений подсолнечни-

5. Pustovojt, G.V. Fitopatologicheskie metody ocenki

ка к поражению фомозом на ранних стадиях разви-

podsolnechnika pri selekcii na immunitet k osnovnym

тия / С.Л. Саукова, Т.С. Антонова, Н.М. Арасланова,

zabolevaniyam

/ G.V. Pustovojt, O.N. Krasnokutskaya,

М.В. Ивебор // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл.

V.P. Ilatovskij, E.L. Slyusar’ // Byul. nauch.-tekh. informacii

ВНИИМК. - 2020. - 3 (183). - С. 114-120.

po maslichnym kul’turam VNIIMK. - Krasnodar. - № 1. -

7. Саукова, С.Л. Сравнение двух методов искусственно-

1976. - S. 3-8.

го заражения растений подсолнечника возбудителем

6. Saukova, S.L. Elementy tekhnologii ekspress-metoda ocenki

фомоза Phoma macdonaldii Boer. в условиях тепли-

chuvstvitel’nosti rastenij podsolnechnika k porazheniyu

цы / С.Л. Саукова, Т.С. Антонова, Н.М. Арасланова,

fomozom na rannih stadiyah razvitiya / S.L. Saukova,

М.В. Ивебор // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл.

T.S. Antonova, N.M. Araslanova, M.V. Iwebor // Maslichnye

ВНИИМК. - 2019. - 1 (177). - С. 92-98.

kul’tury. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. - 2020. - 3 (183). -

8. Сердюк, О.А. Болезни масличных культур семей-

S. 114-120.

ства капустные в условиях Краснодарского края /

7. Saukova, S.L. Sravnenie dvuh metodov iskusstvennogo

О.А. Сердюк, Э.Б. Бочкарева, В.Т. Пивень // Защита и

zarazheniya rastenij podsolnechnika vozbuditelem fomoza

карантин растений. - 2011. - № 3. - С. 50-53.

Phoma macdonaldii Boer. v usloviyah teplicy / S.L. Saukova,

9. Хютти, А.В. Фомоз картофеля / А.В. Хютти, А.М. Ла-

T.S. Antonova, N.M. Araslanova, M.V. Iwebor // Maslichnye

зарев, Ю.А. Варицев // Сельскохозяйственные ве-

kul’tury. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. - 2019. - 1 (177). -

сти. - 2020. - № 1 (120). - С. 52-53.

S. 92-98.

10. Aveskamp, M.M. Biology and recent developments in the

8. Serdyuk, O.A. Bolezni maslichnyh kul’tur semejstva

systematics of Phoma, a complex genus of major quarantine

kapustnye v usloviyah Krasnodarskogo kraya / O.A. Serdyuk,

significance / M.M. Aveskamp, J. de Guyter, P.W. Crous //

E.B. Bochkareva, V.T. Piven’ // Zashchita i karantin rastenij. -

Fungal diversity. - 2008. - V. 31. - S. 1-18.

2011. - № 3. - S. 50-53.

11. Descorps, C. Advances in Phoma macdonaldii

9. Hyutti, A.V. Fomoz kartofelya / A.V. Hyutti, A.M. Lazarev,

(Leptosphaeria lindquistii) epidemiology, / C. Descorps,

Yu.A. Varicev // Sel’skohozyajstvennye vesti. - 2020. -

C. Hebrard, T. Rakotonindraina et al. // Proc. of 18th ISC,

№ 1 (120). - S. 52-53.

Mar del Plata, Argentina. - 2012. - 01-VC. - 8.

10. Aveskamp, M.M. Biology and recent developments in the

12. Jiafeng, Luo. Detection and identification of Phoma

systematics of Phoma, a complex genus of major quarantine

macdonaldii in sunflower seeds imported from Argentina /

significance / M.M. Aveskamp, J. de Guyter, P.W. Crous //

Luo Jiafeng, Wu Pinshan. // Australasian Plant Pathology. -

Fungal diversity. - 2008. - V. 31. - S. 1-18.

2011. - S. 82-83.

11. Descorps, C. Advances in Phoma macdonaldii

13. Wu, P.S. Fang Occurrence of Phoma macdonaldii, the causal

(Leptosphaeria lindquistii) epidemiology, / C. Descorps,

agent of sunflower black stem disease, in sunflower fields in

C. Hebrard, T. Rakotonindraina et al. // Proc. of 18th ISC,

China / P.S. Wu, H.Z. Du, X.L. Zhang, F.L. Luo // Plant

Mar del Plata, Argentina. - 2012. - 01-VC. - 8.

diseases. - 2012. - Vol. 96 (11). - 1696 s.

12. Jiafeng, Luo. Detection and identification of Phoma

macdonaldii in sunflower seeds imported from Argentina /

LIST OF SOURCES

Luo Jiafeng, Wu Pinshan. // Australasian Plant Pathology. -

1. Alekseeva, K.L. Bolezni morkovi pri hranenii

2011. - S. 82-83.

K.L. Alekseeva // Zashchita i karantin rastenij. - 2014. -

13. Wu, P.S. Fang Occurrence of Phoma macdonaldii, the causal

№ 10. - S. 18-20.

agent of sunflower black stem disease, in sunflower fields in

2. Ahatov, A.K. Mir tomata glazami fitopatologa /A.K. Aha-

China / P.S. Wu, H.Z. Du, X.L. Zhang, F.L. Luo // Plant

tov. - M.: Izdatel’stvo «KMK», 2010. - 288 c.

diseases. - 2012. - Vol. 96 (11). - 1696 s.