Штамм Fusarium sporotrichiella шт. F.S. №5 – возбудитель фузариозной корневой гнили ячменя

(51) 12 1/00 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Штамм .шт. 5 выделен из пораженной ткани прикорневой зоны и первого междоузлия ячменя сорта Целинный 30 и предложен для создания инфекционного фона с целью получения устойчивых растений ячменя к фузариозной корневой гнили. Новый штаммшт. 5 обладает более высокой патогенностью и позволяет с большой достоверностью выявить линии ячменя, устойчивые к фузариозной корневой гнили, как в полевых условиях, так и в вегетационных опытах. Штамм депонирован в РГКП Республиканская коллекция микроорганизмов МОН РК под регистрационным номером 140 (2 апреля 2004 г.).(73) Акционерное общество Казахский агротехнический университет им. Сакена Сейфуллина(54) ШТАММШТ. 5 - ВОЗБУДИТЕЛЬ ФУЗАРИОЗНОЙ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ЯЧМЕНЯ(57) Изобретение относится к средствам создания искусственного инфекционного фона при селекции зерновых культур на устойчивость к фузариозной корневой гнили и может быть использовано для выявления устойчивости ячменя к фузариозу. Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для создания искусственного инфекционного фона при селекции зерновых культур на устойчивость к фузариозной корневой гнили. Одной из особенностей видов родаявляется их широкая специализация. Грибы эти полиморфны, всеядны и поражают как однолетние,так и многолетние культуры. Инфекция накапливается на растительных остатках пшеницы,ячменя, ржи, кукурузы, сорго, а также сорных злаках (костер безостый, овсюг и др.). Первичное заражение колосьев пшеницы происходит с помощью конидии, которые созревают в перитециях ко времени наступления фаз колошения - цветения созревания пшеницы. Конидии выбрасываются в воздух в ночное время после дневных осадков (при обильных осадках они регистрируются в воздухе в течение двух-трех ночей), попадают на колосковые чешуи и прорастают. Заражение растений и развитие болезни происходит при широком диапазоне температур - от 5 до 32, оптимальная для этих процессов 20-25. Конидии,образующиеся на пораженных органах растений,служат для дальнейшего распространения инфекции. Среди видов грибов родане известны средства создания искусственного инфекционного фона путем использования вирулентных штаммов гриба . , вызывающего фузариозную корневую гниль зерновых культур, и устойчивость растений к этому заболеванию определяют на участках бессменного посева зерновых, где происходит естественное заражение местными штаммами. Эти штаммы, обладая различной, часто низкой степенью вирулентности, не дают достоверных данных об устойчивости ячменя к фузариозу. Известны штаммы. . .(..)возбудитель фузариозного увядания люпина Корнейчук Н.С, Элланская И.А., Билай В.И. Штамм(.) .. .(..) -82 возбудитель фузариозного увядания люпина. Авторское свидетельство 852304. и. ВНИИСХМ-ВИЗР 42 для оценки устойчивости сортов картофеля к фузариозной гнили Дорожкин Н.А., Алексеева Т.П., Новикова Л.М., Вельская С.И., Омельянец Т.Г., Мельник Г.П., Архипчук Г.Т. Штамм микромицетадля оценки устойчивости картофеля к фузариозной гнили. Авторское свидетельство (11) 1591909 А 1 Однако эти штаммы не являются возбудителями гнили ячменя и не могут быть использованы для определения устойчивости ячменя к фузариозу. Известен также штамм 3 для клеточной селекции пшеницы на устойчивость к фузариозной корневой гнили Муканов К.К.,Раманкулов Е.М., Саданов А.К., Сейтбатталова А.И., Созинова Л.Ф., Турганбаева А.К., Хапилина О.Н., Шек Г.О. Штамм 3 для 2 клеточной селекции пшеницы на устойчивость к фузариозной корневой гнили. Авторское свидетельство 22185 от 12.03.2008. Недостатком данного штамма является то, что этот штамм не является возбудителем фузариоза ячменя, а также используется исключительно в условиях, и неизвестно как он поведет себя на инфекционном фоне в полевых условиях. Технической задачей изобретения является получение нового штамма, обладающего более высокой патогенностью и позволяющий с большой достоверностью выявить линии ячменя, устойчивые к фузариозной корневой гнили, как в полевых условиях, так и в вегетационных опытах. Предложен штаммшт. 5, используемый для создания инфекционного фона с целью получения устойчивых растений ячменя к фузариозной корневой гнили. Штамм .шт. 5 выделен из пораженной ткани прикорневой зоны и первого междоузлия ячменя сорта Целинный 30. Штамм депонирован в Государственной коллекции микроорганизмов МОН Республики Казахстан под регистрационным номером 140 (2 апреля 2004 г.) и предназначен для оценки устойчивости к фузариозной корневой гнили и получения устойчивых линии ячменя. В сравнении с известными штаммами имеет следующую характеристику Морфологические и кулътуральные признаки. На среде Чапека воздушный мицелий.шт. 5 быстрорастущий, пушистый, рыхлый,белого, беловато-розового цвета. Строма охряножелтая, разных оттенков, реже не окрашена. Хламидоспоры промежуточные. Микроконидий груше-, лимоновидной, шаровидной формы,одиночных или небольших цепочках микроконидии,5-96-8 мкм, при старении шаровидные и булавовидные, 8-154-6 мкм. Макроконидии немногочисленные, в воздушном мицелии, обычно с 3, иногда с 5 перегородками, серповидноверетеновидные, с не удлиненной, постепенно суживающейся верхней клеткой и с более или менее четко выраженной ножкой, иногда образуются в спородохиях, с 3 перегородками - 20-253-4 мкм. Физиологические свойства. Из источников углерода усваивает мальтозу, глюкозу, сахарозу,рафинозу, рамнозу, маннит, арабинозу, лактозу. Гидролизует мальтозу, рафинозу, крахмал с образованием моносахаридов и олигосахаридов. Рафиноза, глюкоза, лактоза, галактоза активируют спороношение. Содержание в среде сахарозы и арабинозы споосбствует развитию макро- и микроконидии в одинаковом соотношении. Из источников азота использует аммонийные соли, мочевину, аминокислоты, нитраты. Растет в широких пределах рН-5-10. Хранение на скошенном агаре при температуре 3-4 на среде Чапека. Пересев один раз в 3 мес. при температуре инкубации 20-24 - 5 суток. Лиофильное хранение при температуре 0. На среде Чапека температура культивирования 20-24, время культивирования 5 суток. Для получения инокулюма маточную культуру гриба выращивают на жидкой среде Чапека (без агара) в течение 20 суток. Через 20 суток с поверхности жидкой среды снимают пленку гриба, измельчают и обрабатывают семена зерновых культур. Устойчив к действию других возбудителей грибных болезней. Для получения устойчивых линий зерновых культур создают инфекционный фон. Для создания инфекционного фона используют методику А.Ф.Коршуновой Коршунова А.Ф., Чумаков А.Е.,Щекочихина Р.И. Защита пшеницы от корневых гнилей. - Л. Колос, 1976,- с. 184, 124. При создании инфекционного фона в почву вносят мицелий и конидии 20 суточной культуры гриба на глубину заделки семян, из расчета 70-100 г инокулюма на 2 1 м . К фазе полной спелости проводят фитопатологический анализ и отбор здоровых растений. Нами изучены токсические свойства возбудителей фузариоза по отношению к проросткам различных зерновых культур. Для этого грибы выращивали на жидкой среде Чапека. Культуральный фильтрат (КФ) грибов исследовали на семенах и проростках через 20 суток культивирования. Производился учет лабораторной всхожести семян пшеницы, длины и массы ростков и корней у проростков (табл.1). В качестве тесткультур были взяты сорта мягкой яровой пшеницы Акмола 2, ярового ячменя - Целинный 91, озимого тритикале Таза и озимой ржи Чулпан. Наиболее сильное ингибирующее действие КФ патогенов проявилось на проростках яровых зерновых культур. В целом, в зависимости от вида грибову пшеницы сорта Акмола 2 длина корешков снижается на 62-88,8, длина ростков 61-85,1. Семена пшеницы, обработанные КФ патогенов, имели низкую всхожесть. Всхожесть семян пшеницы по вариантам опыта не превышала 14- 22,3, что на 71-81,4 ниже, чем в контроле. Торможение роста и развития проростков ячменя сорта Целинный 91 в большей степени происходило под воздействием КФ тех патогенов, которые были выделены из пораженной ткани и семян этой же культуры. Наибольшее отставание в росте проростков ячменя отмечено при обработке семян метаболитами гриба Таблица 1 Всхожесть семян , длина и масса проростков зерновых культур в зависимости от обработки их КФ патогенов Гриб У проростков озимой ржи на токсические вещества патогенов сильнее реагируют корешки,чем ростки. При обработке проростков метаболитами. идет процесс загнивания и отмирания клеток кончика корешков. В одинаковой степени на токсины патогенов реагируют семена. Всхожесть семян озимой ржи 3 составляет 28-37, когда этот показатель в контроле равен 67. Среди зерновых культур к действиям метаболитов более или менее устойчивы проростки озимого тритикале Таза. Но в то же время токсическое действие. на проростки тритикале было на уровне других зерновых культур. Исследования по изучению патогенности и специфичности штаммов грибов,выделенных из различных зерновых культур по отношению к пшенице и ячменю проведены на искусственном инфекционном фоне. Лабораторные опыты по оценке патогенности штаммов проводили на сорте ярового ячменя Целинный 30. О патогенности грибов судили по трем показателям всхожести семян, развитию корневой системы и высоты ростка проростков. Исследования показали, что анализированные грибы отрицательно влияет на всхожесть семян зерновых культур (табл. 2). При инокулировании штаммами 2 и 5 . снижает всхожесть семян ярового ячменя на 30. Сорт ярового ячменя Целинный 30 90 100 1,2 62 83,3 1,0 60 16,6 0,3 30 66,6 1,3 На инфекционном фоне патогены не только снижали всхожесть семян зерновых культур, а также препятствовали появлению всходов на поверхности почвы. При инфицировании патогенами в результате загнивания корней, в среднем 56,9 всхожих семян ячменя не достигали поверхности почвы. В том числе взошли на поверхность почвы,Таблица 2 Оценка патогенности различных штаммов грибов на 14 сутки в лабораторных условиях Вредоносность заболевания проявилась в снижении урожайности пшеницы в полевых условиях. На инфекционном фоне потери урожая от корневой гнили колебались в пределах от 12,8 до 21,7 (табл.3). Таблица 3 Некоторые элементы структуры урожая растений пшеницы на инфекционном фоне в полевых условиях Вариант Инфекционный фон в фитопатологии используется для оценки устойчивости и определения вредоносности, патогенности и агрессивности выделенных штаммов. Этот прием в селекционной практике применяется для отбора устойчивых линий к болезни. Мы в своих исследованиях инфекционный фон использовали в фитопатологических и селекционных целях. К фазе полной спелости на инфекционном фоне был проведен отбор растений по устойчивости к корневой гнили. При отборе учитывали продуктивность колоса, прочность соломины и устойчивость к болезням и отобраны были здоровые растения. На инфекционном фоне с внесением в почву возбудителей фузариоза и смешанной культуры, получены устойчивые линии зерновых культур и переданы в качестве исходного материала в отдел селекции мягкой яровой пшеницы Научнопрактического центра зернового хозяйства им. А.И.Бараева. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Штаммшт. 5,депонированный в РГКП Республиканская коллекция микроорганизмов МОН РК, под регистрационным номером 140, используемый для создания инфекционного фона с целью получения устойчивых растений ячменя к фузариозной корневой гнили. Число зерен Масса в колосе, шт. зерен, г