Оценка стратегий размножения и поддержания жизнеспособности оомицета Phytophthora infestans в связи с современными методами защиты картофеля и томата от фитофтороза (13963)

Посмотреть архив целиком

114646












АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук


ОЦЕНКА СТРАТЕГИЙ РАЗМНОЖЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ООМИЦЕТА PHYTOPHTHORA INFESTANS В СВЯЗИ С СОВРЕМЕННЫМИ МЕТОДАМИ ЗАЩИТЫ КАРТОФЕЛЯ И ТОМАТА ОТ ФИТОФТОРОЗА




1. Общая характеристика работы


Назначение и структура работы

Актуальность работы. Фитофтороз остается одной из самых опасных болезней картофеля и томата, не смотря на многолетние разноплановые мероприятия по их защите. Прямые потери урожая картофеля и томата от фитофтороза в полевых условиях достигают до 70 и 100% соответственно. По данным Института Картофелеводства НАН Беларуси и ВНИИКХ имени А.Г. Лорха за период с 1924 по 2009 г. 41 год из 85 лет характеризовались высоким развитием фитофтороза. Прямые потери картофеля от фитофтороза достигают 4 млн. тонн (около 15% по урожаю, до 40 млн. рублей в стоимостном отношении). Потери томата от фитофтороза в Средней полосе России достигли критических величин. И ЛПХ, и хозяйства за последние годы отказываются выращивать томат из-за «побурения» плодов.

С середины 1990‑ых годов наблюдается последующее усиление вредоносности фитофтороза. Это часто связывают с появлением половой стадии возбудителя. На фоне увеличивающейся встречаемости ооспор патогена наблюдают существенное увеличение агрессивности патогена и его устойчивости к применяемым системным, трансламинарным, и контактным фунгицидам. В этой связи, определение стратегий размножения и поддержания жизнеспособности популяций патогена, чему и посвящена настоящая работа, сейчас приобретает принципиальное значение.

Цель работы – оценить жизнеспособность полевых популяций возбудителя фитофтороза, направленная на получение оперативных характеристик патосистемы картофель – томат – P. infestans для оптимизации защитных мероприятий на этих культурах против фитофтороза.

Задачи работы

для разработки системы оценки жизнеспособности и агрессивности полевых популяций P. infestans

  1. Изучить потенциал бесполого размножения и агрессивность изолятов P. infestans из России и одного из основных центров происхождения заболевания – Мексики.

  2. Изучить встречаемость структур полового размножения – ооспор в полевых популяциях P. infestans из различных регионов России на картофеле и томате.

  3. Оценить морфологические особенности, жизнеспособность, способность к прорастанию, и инфекционное значение ооспор P. infestans с учетом их различного происхождения – гибридного, партеногенетического и от самооплодотворения.

  4. На основе традиционных подходов к учетам возбудителя фитофтороза и полученных нами данных разработать новую комплексную методологию, позволяющую оценивать репродуктивные характеристики и агрессивность полевых популяций патогена.

по использованию разработанной системы оценки для решения

научно-теоретических проблем, связанных с изучением био-экологических особенностей современных популяций P. infestans

  1. Использовать разработанную систему оценки для получения первичных характеристик полевых популяций P. infestans в пространстве и времени.

  2. Оценить роль томата в связи с возможными сценариями развития эпифитотии фитофтороза на картофеле.

по использованию разработанной системы оценки для решения

практических проблем, связанных с совершенствованием подходов

защиты картофеля и томата от фитофтороза

  1. Определить уровень устойчивости и наличие адаптивной устойчивости в современных полевых популяциях P. infestans к фунгицидам.

  2. Использовать разработанную систему оценки для определения сравнительной эффективности химического и селекционно-семеноводческого методов защиты картофеля от фитофтороза.

Научная новизна работы. Проведена оценка различных характеристик ооспор P. infestans – их встречаемость в природных популяциях патогена, морфология, образование в результате перекрестного оплодотворения, самооплодотворения и партеногенеза, сохранение жизнеспособности, способность к прорастанию и эпидемиологическое значение.

Разработана система оценки, позволяющая определять стратегии размножения и поддержания жизнеспособности полевых популяций P. infestans. Она может быть очень полезна как при проведении популяционных исследований патогена, так и при полевых обследованиях посадок картофеля и томата, пораженных фитофторозом. Полученные данные характеризуют накопление структур первичной и вторичной инфекции патогена и, таким образом, могут быть использованы для прогнозирования развития заболевания.

На основе изучения патосистемы картофель – томат – P. infestans pазработана модель развития эпифитотии на местном успешно адаптированном виде при условии последовательного внедрения родственного восприимчивого неприспособленного вида-интродуцента.

Практическая значимость работы. Разработана новая система оценки, позволяющая определять полевую устойчивость сортов картофеля и томата к фитофторозу, а также эффективность защитных мероприятий в условиях конкретного агроценоза.

Основные положения, выносимые на защиту

  1. Новая научно-обоснованная система оценки развития фитофтороза в полевых условиях, сочетающая в себе подходы, применяемые в полевых учетах и лабораторных исследованиях.

  2. Мультивариантность образования и дальнейшего развития ооспор P. infestans при различных природных и производственных условиях.

  3. Наличие на томате штаммов P. infestans, высокоагрессивных по отношению к сортам картофеля со значительным уровнем полевой устойчивости.

  4. Отсутствие ожидаемой отрицательной взаимосвязи между устойчивостью как к системным, так и к контактным фунгицидам, и агрессивностью по отношению к растениям-хозяевам у отдельных штаммов P. infestans.

Апробация работы. Материалы диссертации представлены на 19 конференциях: конференции «Современные проблемы микологии, альгологии и фитопатологии», Москва, МГУ имени М.В. Ломоносова (1998); Х Московском совещании по филогении растений. Москва, МГУ имени М.В. Ломоносова (1999); молодежной конференции ботаников в Ботаническом институте, Санкт-Петербург (2000); научных конференциях в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (2000, 2002, 2007, 2009 г.); научной конференции «Памяти Грегора Менделя», Москва, ИОГен (2001); международном симпозиуме «Проблемы изучения и сохранения биоразнообразия европейских природных сообществ, Москва, МГУ имени М.В. Ломоносова (2001); 7‑м международном микологическом конгрессе, Осло (2002); первой и второй всероссийских конференциях «Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам», Санкт-Петербург (2002, 2008); всероссийской научно-практической конференции «Ставропольский государственный аграрный университет – 75 лет» (2004); юбилейной конференции, посвящённой 85‑летию кафедры микологии и альгологии МГУ имени М.В. Ломоносова (2004); втором всероссийском съезде по защите растений в Санкт-Петербурге (2005), конференции «Грибы и водоросли в биоценозах», Москва, МГУ имени М.В. Ломоносова (2006); международной конференции «Научное наследие Н.И. Вавилова – фундамент отечественного и мирового сельского хозяйства», РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (2007); 60‑м международном симпозиуме по защите растений, Бельгия, Гентский университет (2008); третьей научной конференции «Микология, микотоксикология и микозы», Сербия, Нови Сад (2009).

Публикации. Основные результаты исследований представлены в 49 публикациях, 16 из них – в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 427 страницах. Содержит вводную (3 главы), информационно-аналитическую (1 глава), экспериментальную (6 глав), и заключительную (3 главы) части; а также 2 приложения (4 страницы). Содержит 90 таблиц и 65 рисунков. Список литературы включает 1324 наименования, в том числе 956 иностранных.

Участие в работе. Работа выполнена непосредственно соискателем и представляет собой завершенный научный труд. В выполнении экспериментальной части работы принимали участие аспиранты и студенты кафедры фитопатологии РГАУ-МСХА. Большую помощь оказал С.А. Кузнецов. Автор признателен зав. кафедрой фитопатологии РГАУ-МСХА профессору В.А. Шкаликову за создание условий для проведения работы, своему учителю заведующему кафедрой микологии и альгологии МГУ имени М.В. Ломоносова профессору Ю.Т. Дьякову, профессору ВНИИ карантина растений С.С. Ижевскому и профессору ВНИИ овощеводства К.Л. Алексеевой за консультации.

Введение

В этой главе детально разбирается актуальность тематики работы. Отмечается, что P. infestans привлекает свое внимание как модельный объект. Полученные данные применимы и для других паразитов растений. В работе исследуется комплекс взаимосвязанных вопросов, имеющих как научно-теоретическое, так и практическое значение. В связи с преодолением полевой устойчивости сортов картофеля и томата это изучение агрессивности патогена, в связи с массовым применением против фитофтороза фунгицидов – уточнение уровня устойчивости к ним P. infestans. Усиление агрессивности и устойчивости к фунгицидам может в ряде случаев определяться влиянием половой стадии возбудителя фитофтороза. На основе ее изучения создана и применена на практике комплексная методика, позволяющая оценивать стратегии размножения и поддержания жизнеспособности патогена. Наконец, детально проанализированы причины острой фитосанитарной ситуации, сложившейся в ряде регионов России на томате из-за поражения фитофторозом.


Случайные файлы

Файл
54412.doc
29572-1.rtf
auto.doc
60695.rtf
130958.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.