WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |

На правах рукописи

ПАВЛЮК Наталья Александровна

МИКОБИОТА ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА ДВО РАН

03.00.05 Ботаника

03.00.24 Микология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Владивосток — 2009

Работа выполнена в лаборатории интродукции и селекции цветочно-декоративных растений Ботанического сада-инстититута ДВО РАН

Научный руководитель:

доктор биологических наук,

старший научный сотрудник

Егорова Лина Николаевна

Оффициальные оппоненты:

доктор биологических наук,

старший научный сотрудник

Васильева Лариса Николаевна

кандидат биологических наук,

доцент

Нестерова Светлана Владимировна

Ведущая организация:

Главный ботанический сад

им. Н.В. Цицина РАН (г. Москва)

Защита состоится 24 ноября 2009 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета.

Д 005.03.02. при Биолого-почвенном институте ДВО РАН по адресу: 690022, г. Владивосток, пр. 100 лет Владивостоку, 159.

Факс: (4232) 310-193.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН.

Автореферат разослан «21» октября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор биологических наук

В.Ю. Баркалов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Грибы-микромицеты являются неотъемлемой составляющей природных экосистем и агрофитоценозов. В Приморском крае состав микромицетов отличается значительным видовым разнообразием и многочисленностью вследствие влияния влажного муссонного климата, особенностей почвы, богатства и разнообразия флоры. Экологическая устойчивость интродуцированных растений определяется конкретной климатической сопряженностью районов их новой культуры с биоэкологическими свойствами вида, сложившимися под контролем естественного отбора на родине в определенных почвенно-климатических и географических условиях (Клименко и др., 2006). Многообразие интродуцированных видов и сортов растений в Ботаническом саде-институте ДВО РАН может способствовать расширению состава микромицетов в данном регионе, а также освоению грибами новых питающих растений. В результате выращивания монокультур, особенно интродуцированных видов и сортов, некоторые заболевания принимают форму эпифитотий. Стрессовые для растений факторы (климатические, географические, биологические, антропогенные) на первом этапе интродукции способствуют поселению на них сапротрофных микромицетов. С другой стороны, многообразие культивируемых в коллекции БСИ ДВО РАН растений позволяет провести отбор на устойчивость к наиболее опасным заболеваниям. Поэтому актуальным является исследование, связанное с инвентаризацией микромицетов в данных агроклиматических условиях. В связи с этим требуется обобщение известных сведений о структуре микобиоты, консортивно связанной с декоративными растениями на юге Приморского края. Данные о микромицетах, ассоциированных с декоративными растениями, и о вредоносности отдельных заболеваний декоративных растений, вызываемых микромицетами, до настоящего момента были разрозненны. Такие сведения встречаются в работах, посвященных микобиоте травянистых и плодовых растений, а также почв, в том числе и в Приморском крае. Первые сведения о микромицетах, обитающих на цветочных растениях Дальневосточного ботанического сада, представлены в работе Е.С. Нелен и Л.Н. Васильевой (1959), где приводится список из 78 видов, 63 из которых относятся к группе анаморфных грибов.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы — определить состав микобиоты декоративных растений на юге Приморского края (на примере коллекционного фонда БСИ ДВО РАН).

Перед исследователем были поставлены следующие задачи:

1) выявить видовой состав микромицетов, ассоциированных с декоративными растениями;

2) провести систематический анализ микромицетов декоративных растений;

3) установить органотропную специализацию, выявить комплексы микромицетов, заселяющих филлоплану, стебли, плоды, семена и проростки растений;

4) определить наиболее опасные, часто встречаемые заболевания декоративных растений;

5) выделить устойчивые и поражаемые в слабой степени виды и сорта некоторых декоративных растений к основным заболеваниям, вызываемым микромицетами.

Научная новизна. Впервые установлен и проанализирован видовой состав микромицетов на 243 видах декоративных растений, относящихся к 71 семейству, 153 родам, выращиваемых в БСИ ДВО РАН. Установлено, что 54 вида микромицетов из 33 родов, найденых на территории БСИ ДВО РАН, впервые зарегистрированы на Российском Дальнем Востоке. Два вида впервые приводятся для России: Erysiphe rhododendri и Zygosporium gibbum. На новых растениях-хозяевах отмечены 98 видов микромицетов из 55 родов. Изучены некоторые биологические особенности микромицетов и симптоматика наиболее опасных болезней декоративных растений. Установлена органотропная специализация микромицетов, выявлены комплексы грибов, заселяющих филлоплану, стебли, плоды, семена и проростки растений. Определены микромицеты на некоторых малораспространенных декоративных многолетних и однолетних растениях. Выделены устойчивые или поражаемые в слабой степени виды и сорта декоративных растений из родов Callistephus, Chrysantemum, Rhododendron. Получены 6 авторских свидетельств на устойчивые или слабо поражаемые грибными болезнями сорта флокса метельчатого.

Практическая значимость работы Полученные результаты использованы для разработки защитных мероприятий, связанных с болезнями декоративных растений, вызываемых микромицетами. В работе представлены данные для выбора устойчивых и поражаемых в слабой степени видов и сортов популярных декоративных растений родов Rhododendron, Chrysanthemum, Callisthephus. Разработаны рекомендации для использования в цветоводстве и озеленении сортов астры однолетней, устойчивых к фузариозу (Fusarium oxysporum); сортов хризантем — к пятнистостям и ржавчине (Puccinia horiana), сортов садовых флоксов, устойчивых к мучнистой росе (Erysiphe magnicellulata) и пятнистостям. Решением Госкомиссии 6 сортов садовых флоксов нашей селекции районированы на юге Дальнего Востока, как устойчивые и мало поражаемые болезнями в зоне муссонного климата. Результаты микологических исследований использовались в лекционных курсах повышения квалификации учителей и могут быть использованы в лекциях по курсу «Фитопатология», «Роль грибов – микромицетов в природных экосистемах и агрофитоценозах» для аграрных вузов, специальностей «экология», «защита растений», «садоводство», для дизайнеров, а также практиков-озеленителей. Результаты исследования микобиоты интродуцентов могут быть использованы и в работе карантинной инспекции.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 26 научных работ, из них 2 опубликованы в ведущем рецензируемом журнале и 6 авторских свидетельств.

Апробация работы. Основные положения доложены и обсуждены на Международных научных конференциях: «Экологические проблемы интродукции растений на современном этапе: вопросы теории и практики» (Краснодар, 1993), «Биология, систематика и экология грибов в природных экосистемах и агрофитоценозах» (Минск, 2004), «Перспективы использования геноресурсов в селекции сельскохозяйственных культур Дальнего Востока» (Владивосток, 2004), «Ритмы и катастрофы в растительном покрове Дальнего Востока» (Владивосток, 2004), «Цветоводство без границ» (Украина. Харьков, 2006), «Растения в муссонном климате» (Владивосток, 2007), а также научных конференциях «Грибы в природных и антропогенных экосистемах» (СПб., 2005), «V Дальневосточная конференция по заповедному делу» (Благовещенск, 2007), «Междисциплинарный микологический форум» (Москва, 2009).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, списка литературы и 2 приложений. Работа изложена на 233 страницах, содержит в тексте 50 иллюстраций: в основном оригинальные фотографии и 16 таблиц. Список литературы включает 370 названия, из них 26 – иностранных авторов.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.б.н. Л.Н. Егоровой (БПИ ДВО РАН) за обучение методам определения микромицетов и помощь в определении видов, а также выработку концептуальных взглядов на роль микобиоты в растительных сообществах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава содержит анализ литературных данных по изучению микобиоты декоративных растений ботанических садов, дендропарков и зеленых насаждений на территории России и прилегающих территориях. Проанализировано более 370 литературных источников, среди которых микофлористические списки и монографии, по отдельным группам грибов, начиная от начала XX века до наших дней. Представлена история изучения микофлоры зеленых насаждений Дальнего Востока: Амурской области, Южного Сахалина, юга Хабаровского края, Приморского края (Коваль, Нелен, 1959; Коваль, 1960, 1972; Бункина, 1961; Бункина и соавторы, 1971; Нелен, 1963, 1972а,б и др.), а также микобиота цветочных и древесно-кустарниковых растений Дальневосточного ботанического сада (Нелен, Гутник, 1958; Гутник, Нелен, 1958; Нелен, Васильева, 1959; Нелен, 1962, 1970; Бункина, Болкун, 1970).

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Охарактеризованы природно-климатические условия Ботанического сада-института (БСИ) ДВО РАН. Указаны местоположение, географические координаты, ориентация склонов и состав почв. Приведены средние многолетние данные о метеоусловиях: минимальных и максимальных зимних и летних температурах, количестве и распределении осадков. Рассмотрен состав и структура коллекций БСИ. Основным объектом исследования служила коллекция интродуцированных растений, а именно 243 вида растений из 153 родов, относящихся к 71 семейству и многочисленные сорта. Ранее, по литературным сведениям, были известны микромицеты, обитающих на цветочно-декоративных растениях из 68 родов 24 семейств. Количество исследованных растений увеличилось почти в 3 раза. Растения 4 семейств: Asteraceae (39 видов из 25 родов), Ericaceae (17 видов), Liliaceae (12 из 6), Ranunculaceae (12 видов из 4 родов), подверглись наибольшему вниманию в исследовании вследствие наибольшего разнообразия в коллекциях. Растения 8 семейств: Caryophillaceae, Crassulaceae, Fabaceae, Gesneriaceae, Iridaceae, Rosaceae, Scrophulariaceae, Vitaceae, представлены в исследовании 5 9 видами из 2 – 5 родов. Растения 17 семейств: Pinaceae, Papaveraceae, Moraceae, Paeoniaceae, Violaceae, Actinidiaceae, Geraniaceae, Balsaminaceae, Oleaceae, Valerianaceae, Convolvulaceae, Polemoniaceae, Lamiaceae, Solanaceae, Campanulaceae, Araceae представлены в исследовании 3 – 4 видами из 1 – 4 родов. В 42 семействах исследованы растения 1 – 2 видов из 1 – 2 родов.

Исследованные растения различны по происхождению. 126 видов грибов выявлено на представителях местной флоры. Приводится биологическая характеристика основных, наиболее многочисленных групп, исследованных растений. Названия растений, ассоциированных с микромицетами, приведены по сводкам (Сосудистые растения советского Дальнего Востока, 19852006); декоративных травянистых растений по (Полетико, 1967; Черепанов, 1995); интродуцентов и садовых культур по каталогу (Сосудистые растения Ботанического сада-института ДВО РАН, 2001).

Планомерный анализ микобиоты на коллекциях БСИ ДВО РАН проводили с 1989 г. по настоящее время. Стационарные наблюдения в коллекциях БСИ проводились методом сплошных обследований посадок. Наблюдения за растениями коллекций проводили один раз в декаду в течение вегетационного сезона, с апреля по ноябрь. Для детального анализа отбирали растения с видимыми признаками заболеваний. Анализировали пораженные растения, а также гербарный материал (проводилось его описание, отмечались характерные признаки болезни), отмечали сроки появления симптомов, динамику развития болезней. Также проводился анализ микобиоты проращиваемых семян.

Анализ микромицетов проводили стандартными методами. Микроскопирование и анализ объектов осуществляли под микроскопами: Биолам, ZEISS Axiolab, Ломо Микмед-2. Измеряли микрообъекты с помощью окулярмикрометра. Просмотрено более 2000 препаратов. Для зарисовки крупных конидиом использовали увеличение в 70 и 280 раз, для мелких структур (форма и размер конидий) — в 700 раз. Микрофотографии получали с помощью цифровой насадки МС 80 DX. Переведение цифровой информации в компьютер осуществлялось с помощью программы Nikon Cooplix 880.

Идентифицировали микромицеты с использованием определителей: несовершенные грибы (Saccardo, 1882 — 1899; Ячевский, 1927; Васильевский, Каракулин, 1937, 1950; Ellis, 1971, 1988; Пидопличко, 1977б, 1978; Филиппов и др., 1980; Sutton, 1980; Pons, Sutton, 1988; Мельник, Попушой 1992; Braun, Melnik, 1997; Мельник 2000), ржавчинные грибы (Азбукина, 1974, 1984), мучнисторосяные (Amano, 1986; Braun, 1987; Бункина, 1991), фитофторовые грибы (Новотельнова, 1974, 1979), грибы на плодах и семенах (Брежнев и др., 1962; Семенов, 1980). Болезни деревьев и кустарников (Попушой, 1971; Журавлев и др., 1979), болезни цветочно-декоративных растений (Прутенская, 1982). В работе использовались сводки грибов: Кореи (Lee и др. 1989; Cho и др. 1997), Японии (Hirata, 1966; Ezuka, 1990), США (Farr и др., 1989, 1996), Канады (Ginns, 1986). Названия микромицетов приведены в соответствие с международной сводкой «Index fungorum».

Оценку видов и сортов отдельных культур на устойчивость к наиболее опасным болезням проводили в полевых опытах, на естественном инфекционном фоне.

ГЛАВА 3. АННОТИРОВАНЫЙ СПИСОК МИКРОМИЦЕТОВ НА ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЯХ БОТАНИЧЕСКОГО САДА-ИНСТИТУТА ДВО РАН

Приведен список, состоящий из 341 вида микромицетов, относящихся к 104 родам, в том числе 11 видов к 5 родам Oomycetes, 3 к 2 родам Zygomycetes, 20 к 7 —Ascomycetes, 12 к 7 родам Urediniomycetes, 159 к 55 родам Hyphomycetes, 136 к 28 родам Coelomycetes. Указаны виды питающих растений и даты обнаружения микромицетов. В таблице 1 приведен состав микобиоты на травянистых (232 вида), древесных (128) и оранжерейных (50) декоративных растениях.

Таблица 1

Распределение микромицетов на коллекциях декоративных растений

Коллекции БСИ,

число видов растений

Классы

микромицетов,

число видов грибов

Травянистые растения

158

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»