БИОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЧУЖЕРОДНОГО ГРИБА РОДА ALTERNARIA NEES., ПАРАЗИТИРУЮЩЕГО НА ЯБЛОНЕ

БИОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЧУЖЕРОДНОГО ГРИБА РОДА

ALTERNARIA NEES., ПАРАЗИТИРУЮЩЕГО НА ЯБЛОНЕ

Введение. Как и любая сельскохозяйственная культура, яблоня подвержена различным заболеваниям. Наряду с привычными, для которых разработан комплекс защитных мероприятий, появляются новые болезни. Одним из них является альтернариоз. Ранее его возбудитель – гриб из рода Alternaria, характеризовался как сапротроф, но с 1999 г. зарегистрирован как вызывающий опасное заболевание яблони в средней полосе России [1]. В Беларуси это заболевание несёт за собой потенциальную угрозу, в конечном итоге может привести к большой потере урожая. Цель нашей работы – уточнить видовую принадлежность возбудителя новой для Беларуси пятнистости листьев яблони, установить его потенциальную жизнеспособность.

Грибы рода Alternaria на яблоне вызывают листовую пятнистость и гниль плодов. Широкое распространение альтернариоза листьев яблони было отмечено в регионах с влажным и теплым климатом – Японии, США, Югославии, Корее, Индии, на юге европейской части России и в других странах [2].

До сих пор дискутируется вопрос о видовой принадлежности патогена, вызывающего новую пятнистость и гниль плодов яблони. В качестве основного возбудителя указываются вид

A.  mali,  а  также  видовые  комплексы  A.  tenuissima  Kunze,  A.  arborescens  E.  G. Simmons,

Alternaria alternata Keiss и A. infectoria E. G. Simmons [3].

Материалы и методы исследования. Материалом для исследования служили чистые культуры изолятов патогена, выделенные с пораженных листьев яблони. Использовали общие методы культуры in vitro.

Результаты и их обсуждение. Согласно данным РУП «Институт защиты растений» в условиях Минской области первые признаки заболевания альтернариозом появляются на листьях яблони в 1-2 декаде июня. В 2017 г. распространённость пятнистости на листьях составила от 5 до 32% в зависимости от сорта. Наиболее поражёнными были сорта Алеся и Память Сюбаровой, отмеченные в ОАО «Агрокомбинат Дзержинский» Минской области. Кроме того, альтернариозная пятнистость отмечена нами в садах крестьянского фермерского хозяйства «Велакс» (рисунок 1).

Рисунок 1 – Пятнистость листьев яблони, вызванная грибом из рода Alternaria sp.

Как видно из рисунка 1, на пораженных листьях формировались округлые некротические пятна бурого цвета с тёмным окаймлением, что соответствует описаниям в источниках [3]. Диаметр пятна варьировал от 0,8 до 2,5 см. На поверхности пятен с верхней и нижней стороны располагались споры гриба из рода Alternaria.

Из пораженных листьев были выделены в чистую культуру 4 изолята гриба, с которыми и проводились дальнейшие исследования.

Для того, чтобы подобрать среду для активного роста при культивировании гриба, мы сравнили характер роста изолятов при одной и той же температуре 20 oС на разных питательных средах: голодный агар (ГА), картофельно-глюкозный агар (КГА), среда Чапека, и установили, что все изоляты лучше всего растут на КГА. При этом их скорость роста различается, а сами изоляты можно разделить на 3 группы: быстрорастущие (1), медленнорастущие (1) и со средней скоростью роста (2).

Нами определен характер роста патогена при различных, близких к кардинальным, температурах (таблица 1).

Таблица 1 – Динамика роста Alternaria sp. при разных температурах на двух средах (КГА и среде Чапека)

t°C          Диаметр колонии, см

                07.03     09.03     13.03     15.03     07.03     09.03     13.03     15.03

                среда КГА           среда Чапека

4°C         0,4±0,14               0,4±0,14              0,4±0,14              0,4±0,14               0,35±0,21            0,35±0,2

1             0,35±0,2

1             0,35±

0,21

20° C     4,5±0,14               6,35±0,0

7             8,2±0,14               9±0        5,6±0,14              6,3±0,14               8,4±0     9±0

28° C     5,4±0,14               7,25±0,2

1             8,4±0,17               9±0        6,4±0,21              7,2±0,14               8,7±0,14              9±0

Сопоставля полученные данные, можно видеть, что лучше всего гриб растет при 28°C как на КГА, так и на минеральной среде Чапека.

К числу важных биологических характеристик патогена относится его способность к формированию репродуктивных структур – спор. Известно, что грибы рода Alternaria при культивировании в чашках Петри часто теряют способность к спорообразованию. В июле 2016 года, спустя две недели роста колонии при различных условиях культивирования, мы проверили наличие спор в культуре. Оказалось, что при 20°C единичные споры сформировались только на голодном агаре и только у двух из четырех изолятов. Однако после длительного выдерживания чистых культур при 4°C, все изоляты после продолжительного холодного периода в большей или в меньшей степени спороносили на минеральной среде Чапека, в то время как на наиболее богатой среде картофельно-глюкозном агаре отмечено два слабо спороносящих изолята, а на голодном агаре только один. Можно предположить, что и в природных условиях при низких температурах гриб сохраняет жизнеспособность и свойство спорообразования.

Среди сформировавшихся спор нами отмечено одновременное наличие спор с числом клеток от 2 до 5. В многоклеточных спорах мы наблюдали 2-3 поперечные и 1-2 продольные перегородки. Отросток, характерный для некоторых видов рода, отсутствует. Мы сравнили соотношение различных спор в молодой и старой культуре (таблица 2).

Таблица 2 – Соотношение спор с разным количеством клеток на культурах разного возраста

Возраст культуры          Доля клеток в споровом газоне, %

                2-х клеточные 3-х клеточные 4-х клеточные 5-ти клеточные

8 месяцев (38 недель) 14           26           28           32

0,5 месяца (2 недели) 16           48           28           8

Таким образом, в старой культуре можно наблюдать, прежде всего, 3-5-клеточные споры с некоторым преобладанием последних (32 %). В молодой культуре преобладают 3-клеточные споры.

Данные о размерах спор приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Параметры различных по числу клеток спор (изолят 2, КГА, 28°C)

Количество клеток в споре       Средний размер споры, мкм

                Длина  Ширина

Пятиклеточные              28           14

Четырехклеточные       22,4       14

Трехклеточные               16,8       11,2

Двухклеточные              11,2       8,4

По данным литературы размеры спор у вида A.mali варьируют в пределах от 21,36 до 31,74 х 8,34 –14,48 мкм [3]. По нашим же данным средний размер спор варьирует от 11,2 до 28 х 8,4 –14 мкм, т.е. конидии несколько короче.

При анализе морфологии спор и сопоставлении с данными, имеющимися в литературе, мы пришли к выводу, что изучаемые нами изоляты имеют сходство с видом A.mali (рисунок 2).

Рисунок 2 – Слева споры исследуемого гриба р. Alternaria, справа – споры A. mali

Установлено, что до 50 % спор молодой 3-недельной культуры может прорастать через 48 ч. В то же время жизнеспособность конидий из культуры гриба возрастом 10 месяцев была в 2,7 раза ниже. Тем не менее, около 20 % спор A. mali способны прорасти в течение вегетационного периода следующего года и, вероятно, вызвать первичное заражение листьев яблони. Таким образом, можно утверждать, что новый тип пятнистости вызывается новым видом гриба Alternaria mali Roberts, который является чужеродным и может превратиться в инвазивный с соответствующими экологическими и экономическими последствиями для культуры яблони.

Список использованных источников

1.            Гагкаева, Т.Ю. Альтернариоз – новое опасное заболевание яблони на юге России. / Т. Ю. Гагкаева, М. М. Левитин. // Агро XXI, 1999. – № 10. – С. 12-13.

Sofi T.A., Cultural, morphological, pathogenic and molecular characterization of Alternaria mali associated with Alternaria leaf blotch of apple / T. A. Sofi, Muzafer A. Beig,