WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |
1

На правах рукописи

Ахматович Николай Алексеевич ЛЕСОВОДСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ СТВОЛОВЫХ ДРЕВЕСНЫХ НЕМАТОД И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФИТОНЕМАТОДЫ BURSAPHELENCHUS MUCRONATUS Специальность 06.03.03 - Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург 2007 2

Работа выполнена в Санкт-Петербургской Государственной Лесотехнической академии им. С.М.Кирова (СПбГЛТА) Научный доктор биологических наук, профессор руководитель- Селиховкин Андрей Витимович Официальные доктор биологических наук, профессор оппоненты Мозолевская Екатерина Григорьевна доктор сельскохозяйственных наук, профессор Мельников Евгений Сергеевич ФГУП «Северо-Западное государственное Ведущая организация- лесоустроительное предприятие»

Защита состоится 28 декабря 2007 г в 11 часов на заседании диссертационного совета Д212.220.02 при Санкт-Петербургской Государственной Лесотехнической академии им. С.М. Кирова по адресу:

194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5, главное здание, зал заседаний. факс (812) 550-08-15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской Государственной Лесотехнической академии им. С.М. Кирова.

Автореферат разослан «27» ноября 2007 г.

Учёный секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных наук, профессор И.А. Маркова 3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Актуальность выбранной темы обусловлена большой практической значимостью стволовых нематод рода Bursaphelenchus группы видов xylophilus, как патогенов деревьев хвойных пород, и необходимостью разработки стратегии и методов борьбы с заболеваниями, вызываемыми этими организмами. Выбор в качестве объекта исследования B. mucronatus Mamiya & Enda, 1979 обусловлен таксономической близостью этого вида к высокопатогенному B. xylophilus (Steiner & Buhrer, 1934) Nickle, 1970 и вместе с тем безопасностью экспериментальной работы с данном видом для окружающей среды (он не является карантинным объектом), недостаточной изученностью биологии этого вида и возможностью аппроксимации и сравнения результатов экспериментального исследования с остальными видами группы xylophilus.

Работ, посвященных исследованию патогенности B. mucronatus в климатических условиях Северо- Запада Российской Федерации и изучению трансмиссии данного вида нематод при дополнительном питании насекомых, практически нет. Довольно много работ посвящено изучению ареала, биологии и патогенности карантинного вида B.

xylophilus. По исследованию патогенности B. mucronatus имеются сведения о проведенных экспериментах в ряде стран (Франции, Норвегии, Германии) и на Дальнем Востоке Российской Федерации (Panesar, Sutherland, 1989; Mamiya, 1999; Schauer-Blume, 1990; Kulinich et al., 1994;

Круглик, 2001). Экспериментальных исследований биологии B.

mucronatus совсем немного (Mamiya, 1984; Wingfield et al., 1982; Wingfield, 1987; Ахматович, 2005; Кулинич, Рысс, 2006).

Экспериментальный анализ биологии B. mucronatus позволяет поновому взглянуть на опасности эпифитотий, вызываемых стволовыми нематодами рода Bursaphelenchus группы видов xylophilus.

Цель исследований – оценка лесоводственного значения стволовых древесных нематод и изучение биологии и патогенности B. mucronatus в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации и при экспериментальном заражении сосны Pinus sylvestris.

Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи:

1) Изучить видовое разнообразие фитонематод при выборочном взятии проб на анализ зараженности лесонасаждений и лесоматериалов деревьев хвойных пород Российской Федерации стволовыми древесными нематодами;

2) Исследовать факторы (растения-хозяева, переносчики, климатические факторы и др.), способствующие инвазии и вредоносности нематод рода Bursaphelenchus группы видов xylophilus на территории России;

3) Изучить на экспериментальной модели часть жизненного цикла нематод B. mucronatus, связанного с насекомыми- переносчиками рода Monochamus в части трансмиссии нематод при дополнительном питании жуков;

4) Выявить особенности проявления патогенеза B. mucronatus в условиях Северо-Запада РФ при искусственном заражении нематодами деревьев сосны обыкновенной Pinus sylvestris в открытом и закрытом грунте.

Научная новизна 1. Дана оценка потенциальной опасности В. xylophilus для хвойных насаждений в Северо-Западном регионе Российской Федерации.

2. Получены новые данные о встречаемости нематод в лесах Европейской части Российской Федерации. Выявлены новые популяции нематод B. mucronatus на сосне обыкновенной P.

sylvestris L. в Липецкой области и в Республике Карачаево-Черкесия.

3. При фитосанитарном обследовании доказана возможность распространения нематод рода Bursaphelenchus группы видов xylophilus с лесоматериалами из Восточной Сибири в Европейскую часть России.

4. Изучена распространенность нематод рода Bursaphelenchus, включающего опасные и карантинные виды, на четырех хвойных породах в 15 регионах России.

5. Впервые экспериментально доказана передача нематод вида B.

mucronatus при дополнительном питании насекомого-переносчика Monochamus urussovi (Fischer von Waldheim, 1806) на молодых ветках здоровых деревьев.

6. Впервые изучена патогенность широко распространенного вида - стволовой древесной нематоды B. mucronatus в климатических условиях Северо-Запада России в открытом и закрытом типах грунта по отношению к сосне обыкновенной P. sylvestris.

Теоретическое и практическое значение Усовершенствованы методы мониторинга состояния лесонасаждений и лесоматериалов в части выявления их зараженности фитонематодами опасных и карантинных видов. Дополнены методы по экстракции, культивированию и фиксации фитонематод, изготовлению постоянных коллекционных препаратов.

Обоснованы и усовершенствованы методики постановки эксперимента по трансмиссии фитонематод насекомыми-переносчиками и методики проверки изолятов стволовых древесных нематод на патогенность.

Полученные данные о биологии B. mucronatus, позволяют оценить потенциальную опасность фитонематод в лесных биогеоценозах.

Исследования, проводимые при выполнении данной работы, использовались в нескольких НИР, а также являются частью одного из научных направлений кафедры зоологии и охотоведения СПбГЛТА по изучению беспозвоночных, сохраняющегося на протяжении длительного периода.

Положения, выносимые на защиту 1. Новые сведения по распространенности, морфологии и диагностике B.

mucronatus на территории России.

2. Выявленная возможность передачи нематод рода Bursaphelenchus группы видов xylophilus с пиломатериалами из Сибири в Европейскую часть Российской Федерации.

3. Патогенность B. mucronatus в климатических условиях Северо-Запада РФ в открытом и закрытом типах грунта для сосновых лесов.

4. Трансмиссия B. mucronatus на интактное растение при дополнительном питании жука- переносчика M. urussovi.

Апробация работы Основные положения диссертации докладывались на ежегодной научно- практической конференции молодых ученых, проходившей в Санкт- Петербургской государственной лесотехнической академии им С. М. Кирова по результатам научных исследований, на секции «Лесное хозяйство, экология и биоэкологические науки» (Ахматович, 2006), на международной конференции, проходившей в Финляндии по теме «Фитосанитарный статус лесов Финляндии и России» (Ахматович, 2005).

Публикации результатов исследований По материалам диссертации опубликованы 1 статья и 7 тезисов.

Структура и объём работы Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, приложения. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и содержит 29 таблиц, 15 рисунков.

Список цитируемых работ включает 207 наименований, в т. ч. иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ Основная работа над темой выполнялась автором в аспирантуре при кафедре зоологии и охотоведения СПбГЛТА (2004-2007 гг.). Кроме того, в диссертации использованы некоторые материалы, полученные ранее (2001-2003 гг.) и архивные материалы кафедры (1997-2000 гг.).

Объектами исследования были: при обследованиях - лесонасаждения и лесоматериалы Российской Федерации; при экспериментальном исследовании - сосновая древесная нематода B. mucronatus, потенциальный переносчик нематод M. urussovi, сосна обыкновенная P.

sylvestris.

Основные обследования лесонасаждений проводились в административных регионах России: Ленинградской, Псковской, Новгородской, Тверской, Московской, Тульской, Липецкой, Воронежской, Калужской области и Республике Карачаево - Черкесия. Обследования лесоматериалов проводились на складах транзитной древесины в Санкт- Петербурге и Ленинградской области.

Экспериментальная часть исследования проводилась в лаборатории кафедры зоологии и охотоведения СПбГЛТА и в лаборатории паразитических червей ЗИН РАН, полевые эксперименты - на специально изолированных участках леса Ленинградской области.

В главе 1- состояние вопроса, содержится обзор литературы по тематике работы. Рассмотрены публикации отечественных и зарубежных исследователей по исследованию биологии нематод группы видов B.

xylophilus в России и за рубежом. Проведен анализ литературных данных о насекомых - переносчиках нематод, о патогенности фитонематод и обоснована практическая значимость исследований биологии B.

mucronatus. Кратко рассмотрены климатические, почвенно-грунтовые и лесохозяйственные характеристики района исследований.

2. ОБЪЕМ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Обследование лесонасаждений и лесоматериалов на зараженность их нематодами группы видов B. xylophilus проводились в 2001- 2007 гг.

Рекогносцировочные обследования лесонасаждений были проведены по общепринятой методике лесопатологических исследований (Мозолевская и др., 1984; Катаев, Поповичев, 2001), лесоматериалов - по методике проведения фитосанитарного досмотра экспортной лесопродукции (Орлинский, 1999). Обследования на наличие нематод проведены в хвойных и смешанных древостоях, в пределах европейской части РФ, а также на складах временного хранения транзитных лесоматериалов Санкт- Петербурга и Ленинградской области. Объектом исследования и взятия проб были следующие хвойные породы деревьев: сосна обыкновенная Pinus sylvestris L., ель европейская Picea excelsa Lam., лиственница сибирская Larix sibirica Led. и сосны кедровой сибирской P. sibirica L.

Всего было отобрано 127 проб в 19 пунктах. Помимо исследования древесины на наличие нематод, проводилось обследование жуков: усачей рода Monochamus. Всего собрано и исследовано 32 имаго Monochamus.

Нематод выделяли по методу Бермана в нескольких модификациях при экспозиции от 6 до 24 часов, в зависимости от способа выделения, при комнатной температуре. Обнаруженные после экстракции из древесных проб нематоды рода Bursaphelenchus помещались на культуру грибов Botrytis cinerea (споровую и бесспоровую) с целью размножения и дальнейшего изучения этих изолятов. Контейнеры с пробами и размноженные культуры хранились в холодильнике при температуре до +5 С.

В опытах по постановке трансмиссии сосновой древесной нематоды, собирали емкости для получения зараженного фитонематодами жука- переносчика по методике, предложенной японскими учеными (Maehara, et al., 1997). Сбор личинок усача M. urussovi производили в естественных еловых лесах Ленинградской и Псковской областей. Предварительно полученной путем экстракции по методу Бермана суспензией нематод производили заражение личинки M. urussovi в искусственной куколочной камере. Личинки заражали B. mucronatus из популяций BmIrc, 2KR-2, BmKCHR.Объем инокулюма составлял 1000 нематод/личинку за одну повторность. Заражение насекомых повторяли с периодом в 1 неделю до выхода имаго из искусственной куколочной камеры. Жукам-переносчикам нематод, с периодичностью в неделю, предлагали для прохождения дополнительного питания свежесрубленные ветки хвойных деревьев (Naves et al., 2007). Далее, для подтверждения факта передачи имаго усача личинок нематод, через раны, нанесенные жуками в древесине веток со здорового дерева, погрызенные ветки ставили на экстракцию по методу Бермана и исследовали полученные результаты. Всех выделенных в процессе эксперимента нематод фиксировали в 4% формалине и исследовали под микроскопом.

Патогенность различных популяций B. mucronatus изучали в климатических условиях Северо - Западного региона РФ в открытом и закрытом типе грунта. В эксперименте на открытом типе грунта деревья сосны обыкновенной P. sylvestris были заражены нематодами B.

mucronatus из дальневосточной популяции (BmRFE). Объем инокулюма составлял 2000 нематод/растение. Эксперимент неоднократно проводили на заложенных опытных участках в течение вегетационных периодов 2002-2004 годов. Для проверки приживаемости и патогенности нематод в закрытом типе грунта использовали тест на патогенность, описанный японскими учеными (Kishi, 1995). Данная методика позволила в короткие сроки (в течение одного вегетационного периода) провести проверку на патогенность всех нематод из популяций, выявленных и размноженных на культурах B. cinerea в ходе исследований лесонасаждений и лесоматериалов. При исследовании патогенности сосновой древесной нематоды в закрытом грунте 2-х летние сеянцы сосны P. sylvestris заражали нематодами из популяций, обнаруженных при обследованиях: B.

mucronatus из Иркутской области, выделенной из L. sibirica(BmIrc);

Красноярского края - из L. sibirica(2KR-1), P. sibirica(2KR-2), P.

excelsa(2KR-3); Липецкой области (BmLpc)- из P. sylvestris, Республики Карачаево - Черкесия - из P. sylvestris (BmKCHR). Объем нематодного инокулюма составлял 1000 нематод/растение. Тест на патогенность проводили в заложенной опытной теплице в течение вегетационного периода 2007 года.

Поддержание и размножение изолятов из популяций живых нематод осуществляли пересевами червей на новые стерильные культуры грибабазидиомицета B. cinerea. Размноженные культуры сохраняли в течение нескольких месяцев при температуре до +5С. Для исследования под микроскопом нематод фиксировали в 4% формалине, а затем изготовляли постоянные коллекционные глицериновые препараты. Использовался как традиционный метод препарирования нематод, так и экспресс-метод разработанный А.Ю. Рыссом (Ryss, 2003).

Pages:     || 2 | 3 |






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