Штамм Bipolaris sorokiniana шт.B.S. №11 – возбудитель гельминтоспориозной корневой гнили ячменя

(51) 12 1/00 (2011/01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ предназначенный для использования в селекции на устойчивость ячменя к корневой гнили, и может быть рекомендован в качестве типового фитопатогенного штамма в условиях Казахстана. Штаммшт. 11 выделен из пораженной ткани прикорневой зоны и первого междоузлия ячменя сорта Целинный 91. Штамм депонирован в Государственной коллекции микроорганизмов МОН Республики Казахстан под регистрационным номером 141 (2 апреля 2004 г.) и предназначен для оценки устойчивости к гельминтоспориозной корневой гнили и получения устойчивых линии ячменя.(73) Акционерное общество Казахский агротехнический университет им. Сакена Сейфуллина(54) ШТАММШТ 11 ВОЗБУДИТЕЛЬ ГЕЛЬМИНТОСПОРИОЗНОЙ КОРНЕВОЙ ГНИЛИ ЯЧМЕНЯ(57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и представляет собой новый штамм гриба, 25749 Изобретение относится к сельскому хозяйству и представляет собой новый штамм гриба,предназначенный для использования в селекции на устойчивость ячменя к корневой гнили, и может быть рекомендован в качестве типового фитопатогенного штамма в условиях Казахстана. В Северном Казахстане исторически сложилось производство яровых зерновых культур и произошло массовое заражение полей почвенными фитопатогенами, в частности грибами из рода. Ущерб, наносимый гельминтоспориозом проявляется не только в ощутимых потерях урожая,но и в снижении питательной ценности зерна. Возбудители гельминтоспориоза распространены очень широко, причем поражение ими прикорневой части стеблей и первого междоузлия наносит наибольший вред в зоне специализированного производства зерновых колосовых культур. Одним из эффективных средств защиты зерновых культур традиционно считается селекция и использование в посевах устойчивых к болезням сортов. Следует отметить,что для целенаправленного проведения селекции необходим правильный выбор и создания инфекционного фона. Совершенно недопустимо использование случайного инфекционного материала, полученного из других зон, иногда не имеющего ничего общего с популяцией патогенов, распространенной в той зоне, где ведется селекция. Использование только местных и наиболее вирулентных штаммов грибов, выделенных из пораженных семян и ткани растений, дает возможность объективно оценить сорта зерновых культур на устойчивость к этим патогенам. Известен штамм грибадля оценки устойчивости яровой пшеницы к корневой гнили Лангольф Э.И., Христов Ю.А. Штамм грибадля оценки устойчивости яровой пшеницы к корневой гнили. Авторское свидетельство 1805850 3 от 30.03.93. Недостатком данного штамма является то, что этот штамм не является возбудителем корневой гнили ячменя и не может быть использован для определения устойчивости ячменя к гельминтоспориозу. Также отмеченный штамм выделен в других погодно-климатических условиях и не пригоден для создания инфекционного фона в условиях сухой степи Северного Казахстана. Техической задачей изобретения является получение токсичного, патогенного штамма гриба, отвечающего требованиям по оценке на инфекционном фоне селекционного материала ячменя на устойчивость к корневой гнили. Предложен штаммшт. 11, используемый для создания инфекционного фона с целью получения устойчивых растений ячменя к гельминтоспориозу. Штаммшт. 11 выделен из пораженной ткани прикорневой зоны и первого междоузлия ячменя сорта Целинный 91. Штамм депонирован в Государственной коллекции микроорганизмов МОН Республики Казахстан под регистрационным номером 141 (2 апреля 2004 г.) и предназначен для оценки устойчивости к гельминтоспориозной корневой гнили и получения устойчивых линии ячменя. В сравнении с известными штаммами имеет следующую характеристику Морфологические и культуральные признаки. На среде Чапека для колоний гриба В.характерно колонии с волокнистым краем,шерстистой поверхностью, цвет воздушного и субстратного мицелия от темно-бурого до темнозеленого. Конидии эллипсоидной, цилиндрической формы, с 3-9 поперечными перегородками. Размер конидий 19-7416-19 мкм. Физиологические свойства. Из источников углерода усваивает сахарозу, рафинозу, рамнозу,маннит,лактозу. Гидролизует крахмал с образованием моносахаридов. Рафиноза, глюкоза,лактоза, галактоза активируют спороношение. Содержание в среде мальтозы и арабинозы способствовало обильному спороношению. Из источников азота использует аммонийные соли, мочевину, аминокислоты, нитраты (кроме сульфата аммония). 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 2 инокулюма на 1 м . К фазе полной спелости проводят фитопатологический анализ и отбор здоровых растений. Нами изучены токсические свойства возбудителей гельминтоспориоза по отношению к проросткам различных зерновых культур. Для сравнения влияния КФ гриба В.на рост проростков взят одновременно КФ гриба Культуральный фильтрат (КФ) грибов исследовали на семенах и проростках через 20 суток культивирования на среде Чапека. Производился учет лабораторной всхожести семян пшеницы,длины и массы ростков и корней у проростков(табл.1). В качестве тест-культур были взяты сорта 2 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. Токсичность культуральных фильтратов проявлялась в следующем у пшеницы сорта Акмола 2 длина корешков снижалась на 90,897, длина ростков - 80,7-92,1 и масса проростков в среднем на 86. Семена пшеницы, обработанные КФ патогенов, имели низкую всхожесть. Всхожесть семян пшеницы по вариантам опыта не превышала 38,3. 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 грибов . шт.11. Токсичность КФ . шт.1 по отношению к проросткам ячменя составила в среднем 61,2. Обработка семян ячменя КФ патогенов снижала всхожесть на 29,4-65,8 по сравнению с контролем. У проростков озимой ржи на токсические вещества патогенов сильнее реагируют корешки,чем ростки. Рост корешков под действием КФ. отстает в 3 раза. В одинаковой степени на токсины патогенов реагируют семена. Всхожесть семян озимой ржи составляет 31,3-35,6, когда этот показатель в контроле равен 67,3. Среди зерновых культур к действиям метаболитов более или менее устойчивы проростки озимого тритикале Таза. Таблица 1 Всхожесть семян , длина и масса проростков зерновых культур в зависимости от обработки их КФ патогенов Гриб В связи с этим нами проведены исследования по изучению патогенности и специфичности штаммов грибови , выделенных из различных зерновых культур по отношению к пшенице и ячменю на искусственном инфекционном фоне. Лабораторные опыты по оценке патогенности штаммов проводили на сортах ярового ячменя Целинный 30 и озимой пшеницы Мироновская 808. 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 ., . снижает всхожесть семян ярового ячменя на 30. 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 35,8 всхожих семян ячменя не достигали поверхности почвы. Паразитизм патогенов проявился в подавлении роста всхожих семян ячменя, что подтверждают данные о специфичности штаммов ., или же неспецифичности Таблица 2 Оценка патогенности различных штаммов грибов на 14 сутки в лабораторных условиях Штамм В том числе Длина ко- Патогенность Длина рост- Патогенность,взошли на решков, ,ков, см поверхность см почвы,Сорт ярового ячменя Целинный 30 Контроль 90 100 1,2 3,6. шт. 11 70 42,8 0,7 41,7 1,9 47,3 Сорт озимой мягкой пшеницы Мироновская 808 Контроль 100 100 3,4 2,5. 11 20 100 0,6 82,4 2,5 0 Примечание - знак - означает стимулирующий эффект патогена Как видно из представленных данных таблицы 2, пшеницы, овса, ячменя. Данные штаммы нельзя патогены обладают агрессивностью по отношению к рассматривать как узкоспециализированные, хотя развивающимся проросткам ячменя, о чем они вызывают более значительное развитие болезни свидетельствует ингибирование развития их на растении-хозяине. Реакция на инфицирование в корневой системы и стебля в сравнении с процессе роста и развития зерновых культур была контролем. Патогенность штаммов грибовразличная от полной иммунности до сильного ипроявилась в задержке роста и развития поражения. На основе этих результатов можно первичных корешков на 50,0 и ростков на 44,5- сделать предположение о существовании 80,6. предпочтительных и случайных хозяев. Основным показателем патогенности изученных Возделывание предпочтительного хозяина вызывает штаммов для озимой пшеницы сорта Мироновская накопление в почве многих штаммов этого патогена 808 является снижение всхожести семян. без потери их специфичности. Инфицирование семян штаммом . В условиях Северного Казахстана патогенность снижало всхожесть семян озимой пшеницы на 40- и специализация возбудителя зависит не только от 80. ботанической принадлежности больных растений,Изучение патогенных свойств возбудителей но и от возделывания их в данном регионе, что грибных болезней для разных зерновых культур немаловажную роль играет адаптация патогенов к также показывает, что здесь не наблюдается строгой погодно-климатическим условиям. специфичности в поражении одного вида или сорта Нами в полевых условиях создан инфекционный растения. Изученные штаммы, выделенные из фон. Вредоносность заболевания в полевых одного пораженного растения,могут в условиях проявилась в снижении урожайности определенной степени заражать и другие виды пшеницы. На инфекционном фоне потери урожая от растений. корневой гнили колебались в пределах от 5,8 до Таким образом, нами установлена различная 28,2. Среди возбудителей корневой гнили яровой патогенность и специализация штаммов пшеницы наиболее патогенными оказался гриб возбудителей грибных болезней из озимой и яровой Таблица 3 Некоторые элементы структуры урожая растений пшеницы на инфекционном фоне в полевых условиях Вариант Смесь культур грибов НСР 05 фон в фитопатологии оценки устойчивости и 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 гриба . получены устойчивые линии зерновых культур. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Штаммшт. 11,депонированный в РГКП Республиканская коллекция микроорганизмов МОН РК, под регистрационным номером 141, используемый для создания инфекционного фона с целью получения устойчивых растений ячменя к гельминтоспориозу.