WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Мохамед Наджи Салех Аль-Саади ОЦЕНКА ФУНГИЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ ТРОПИЧЕСКИХ ВИДОВ ФЛОРЫ ЙЕМЕНА Специальность 06.01.11 – защита растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва - 2009 Диссертационная работа выполнена на кафедре ботаники, физиологии, патологии растений и агробиотехнологии аграрного факультета Российского университета дружбы народов

Научный консультант: Заслуженный деятель науки РФ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю.И. Помазков

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Алексеева Ксения Леонидовна Кандидат биологических наук Козловский Борис Евгеньевич

Ведущая организация: Главный ботанический сад им. Цицина Н.В. РАН

Защита диссертации состоится «29» июня 2009 г.

в «11.00» часов на заседании диссертационного совета Д 220.043.04 при Российском государственном аграрном университете – МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, Тимирязевская ул., 49, Ученый совет РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ – МСХА имени К.А.Тимирязева.

Автореферат разослан «29»мая 2009 г. и размещен на сайте университета www.timacad.ru

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук А.Н. Смирнов 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Широкое и повсеместное распространение возбудителей вредоносных грибных заболеваний (Fusarium nivale, Sphacelotheca cruenta, Ustilago nuda, Sphaerotheca pannosa, Phragmidium disciflorum, Phytophthora infestans и других создает немалые трудности по организации защитных мероприятий. Использование химических фунгицидов для их уничтожения в целях сохранения урожая – мероприятие в ряде случаев достаточно дорогостоящее. Более того, для использования химических препаратов имеются ограничения, как по срокам применения и экологическим параметрам, так и их ассортименту. Поэтому поиск альтернативных методов подавления популяций вредных видов, например, путем использования растительных препаратов (экстракты, дусты), обладающих пестицидными свойствами и безвредных для теплокровных, весьма актуально. Это позволяет избегать проблемы загрязнения окружающей среды, а также токсического воздействия синтетических химических веществ на нецелевые организмы. Оценка их действия показывает, что около 30% испытанных препаратов ингибирует рост мицелия, прорастание спор, предотвращая тем самым инфицирование растений и развитие заболеваний (Daayf et al., 2003, Dorn et al., 2007, El-sheik et al., 2002, Latten et al., 1994, Neuhoff et al., 2002, Rohmer et al., 2004). Так, из семян 8 видов растений (Jacobson et al., 1989), различных надземных органов (листья, побеги, плоды) 35 видов (Berenbaum et al., 1989) уже получают в промышленных масштабах препараты для борьбы с вредителями и болезнями. Особенно широко используется ним - Azadirachta indica. В России также проведен мониторинг около 50 видов растений, ингибирующих развитие различных патогенных организмов (Семаков, 1989). Показано, что хотя по эффективности препараты, получаемые из них, и уступают химическим средствам, тем не менее, они обладают способностью снижать численность популяций на 60-80%. Это позволяет в ряде случаев сокращать число применяемых обработок химическими средствами и снижать их концентрацию за счет комбинирования с растительными препаратами.

Флора Йемена (западная и восточная горная часть, а также восточные, северные пустынные и прибрежные равнины) весьма богата эндемичными видами растений. Около 15% их не произрастают в других регионах. В настоящем время описано около 2810 видов, относящихся к 1006 родам и 173 семействам. Среди них 2559 натурализовавшихся видов, культивируемых и 111 интродуцентов (Al Khulaidi, 2000).

Известно, что в системах защитных мероприятий от различных патогенов основным рычагом управления фитосанитарной обстановкой продолжает, на сегодняшний день, оставаться химический метод.

Привлекательность его связана с высокой эффективностью пестицидов и быстротой получаемого результата. Однако экологическая опасность химических средств диктует необходимость поиска возможностей их замены альтернативными препаратами (Захаренко и др., 2004). В этой связи, поиск новых средств защиты растений на основе биологически активных веществ, продуцируемых представителями растительного мира, весьма актуален.

Цели и задачи исследования. Основной целью работы является скрининг растений флоры Йемена с целью выделения потенциальных семиохемиков и сравнительная оценка их пестицидного действия против патогенов различной таксономической принадлежности. Для ее выполнения поставлены следующие задачи:

- изучить in vitro действия водных, хлороформных, этаноловых и ацетоновых экстрактов и дустов из различных видов растений на рост и развитие модельных объектов, различной таксономической принадлежности, - оценить фитотоксичность препаратов по реакции обрабатываемых культур, на основе их биометрических показателей (высота растений, биологическая продуктивность и др.), - дать экономическую оценку эффективности их применения по сравнению с химическими препаратами на основании полевых испытаний.

Научная новизна. Впервые проведена сравнительная оценка фунгицидных свойств 16 видов растений, произрастающих в республике Йемен, в отношении патогенных грибов, различающихся по биологическим особенностям и степени специализации.

Практическая ценность работы. Показано, что экстракты из некоторых видов растений могут использоваться в защите растений для подавления развития возбудителей псевдогрибных заболеваний при производстве экологически чистых продуктов, удешевляя и обеспечивая возможность сохранения урожая.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на Международной научно- практической конференции аграрных вузов РФ «Аграрная реформа: противоречия и пути их решения», 20-23 апреля 2006 г., Москва, Международной научно-практической конференции «Биологическая защита растений, перспективы и роль в фитосанитарном оздоровлении агроценозов и получении экологически безопасной сельскохозяйственной продукции», 23-25 сентября 2008 г., Краснодар.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, глав, выводов и списка литературы. Общий объем рукописи 132 стр.

содержит 29 таблиц, 2 рисунка и 14 приложений. Список литературы состоит из 360 источников, в том числе 300 – на иностранных языках.

Условия, объекты и методика исследований. Экспериментальная работа по оценке пестицидных свойств различных видов растений проводилась в 2006-2009 гг. в лабораторных условиях на кафедре защиты растений РУДН, кафедре фитопатологии РГАУ-МСХА имени К.А.

Тимирязева, питомнике «Розовая поляна» (Московская обл.) и Аграрном научно-исследовательском центре (провинция Даммар, Йемен).

В качестве возможных источников семиохемиков исследовали видов тропических растений, произрастающих в Республике Йемен.

Образцы растений собирали в сентябре 2006-2007 гг. в их природных местообитаниях (провинции Даммар и Абб). Их таксономическая принадлежность подтверждена в ГБС РАН и профессором Alkhulaidi (Йемен).

Для приготовления исходных водных экстрактов порошок, полученный из высушенных при температуре 45°С указанных растений (или отдельных их частей) и размельченных в гомогенезаторе, кипятили при 100° в течение мин. (соотношение порошка и дист. воды 1:10). После остывания и настаивания суспензий при комнатной температуре в течение 24 час. их фильтровали через двойной слой марли. Затем проводили осветление с помощью низкоскоростного центрифугирования при 3000 об./мин. в течение 5 мин. Полученный экстракт использовали для экспериментов в разбавлениях 1:1, 1:2, 1:4 и 1:8. Эффективность их действия оценивали по интенсивности прорастания спор, линейному росту мицелия и уровню пестицидного действия в отношении модельных объектов.

В качестве тест-объектов служили головня проса (Sph. cruenta Kucn- отдел Basidiomycota, класс Ustilaginomycetes, сем. Ustilagonaceae) и ячменя (U. nudа f. sp. hordei Schaffnit. - отдел Basidiomycota, класс Ustilaginomycetes, сем. Ustilagonaceae), возбудитель снежной плесени (F. nivale (Fr.) S. – класс Hyphomycetes, порядок Tuberculariales семейство Tuberculariacea), мучнистая роса (S. pannosa) и ржавчина (Phr. disciflorum) на розе, а также штаммы (ОСВ 12, Прил 2 и 6.2) Ph. infestans (Mont.) de Bary) (отдел Oomycota, класс Oomycetes, порядок Peronosporales, семейство Phytophthoraeae).

Работа с головней проса и ячменя выполнялась в Йемене в лаборатории Аграрного научно-исследовательского центра (AREA, Yemen, Dhamar). Об эффективности действия судили по активности прорастания спор в капле экстрактов из испытуемых растений, интенсивности роста колоний грибов (в %) и длине образующихся ростковых трубочек (в ммк) через 8 и 24 час.

Возбудители снежной плесени (F. nivale) и фитофторы (Ph. infestans) любезно предоставлены нам профессором Стройковым Ю.М. и Смирновым А.Н. (кафедра фитопатологии РГАУ- МСХА). Влияние на Ph. infestans оценивали по эффективности прорастания зооспорангиев, а также интенсивности образования некрозов на сегментах клубней картофеля (Смирнов, Рогожин, Аль-Саади, 2009). При оценке фунгицидности экстрактов in vitro их добавляли в 1% картофельно-декстрозный агар (перед разливом в чашки Петри) и после его застывания высевали мицелий грибов.

Контроль - среда с грибом без добавления экстрактов. Повторность 4-х кратная.

Ацетоновые, этаноловые и хлороформные вытяжки готовили по Taylor (1991). В качестве растворителей использовали ацетон (чда, ГОСТ 2603-79), хлороформ (хм, фирмы Химмед) и этиловый спирт (мед. 96%). За исходную концентрацию брали неразбавленный экстракт. Испытывали 4 его разведения (1:1, 1:2, 1:4, 1:8). Контроль - дистиллированная вода. Повторность учетов 4х кратная.

Полевые эксперименты по испытанию растительных экстрактов проводились в 2008-2009 гг. на 2-х летних кустах розы против мучнистой росы (Sph. pannosa) и ржавчины (Phr. disciflorum) на плантациях частного питомника «Розовая поляна» (Рузский р-н, Московская область) и на картофеле против фитофторы (Ph. infestans) на участке лаборатории защиты растений РГАУ -МСХА (г. Москва). Повторность 3-х кратная. В испытаниях использововали 2 сорта картофеля (Ильинский и Удача). Применяли 2-х кратную обработку водными экстрактами из Psidia arabica, Dodonaea viscosа, Lawsonia inermis и Euryops arabicus. В качестве эталона на картофеле использовали Ридомил Голд МЦ, а розах – Фитоспорин (2 г/л), Циркон (0,г/л), Скор (2 мл/л) и Тиовит-джет (2-3 г/л). 4-х кратные учеты на картофеле проводили в динамике через каждые 3 дня после опрыскивания по степени поражения листьев и величине образующейся некротической зоны (в баллах), количеству зооспорангев (на 10 листьях), высоте растений (см), стандартности и массе клубней с 1 м (Malcolmson, 1976). На розах после опрыскивания 10% водными экстрактами из P. arabica и D. viscosа оценивали интенсивность развития мучнистой росы и ржавчины (в баллах), а также активность спороношения (Аль-Саади, и др., 2009).

Оценка биологической и хозяйственной эффективности проводилась по Abacus Concepts (1987) и Качаловой З.П. и др. (1976).

Для статистической обработки получаемых данных применяли программы Genstat 32 и Straz для уровня НСР05. При многофакторном анализе использовали такие показатели как вид растения (фактор А), сорт культуры (фактор В), штамм возбудителя (фактор С), разбавление экстрактов (фактор Д) и подвижность зооспор (фактор Е).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Имеющаяся информация свидетельствует о том, что практически все виды растений способны вырабатывать соединения, обладающие антибиотической активностью. Чувствительность патогенов к их действию дифференцируется в зависимости от целого ряда факторов (фазы развития и биологических особенностей самого растения-донора и его используемых частей, тканей, органов, концентрации экстрактивных веществ, видов и штаммов возбудителей, против которых направлено их действие и др.).

Важно подчеркнуть, что выявляемые различия четко проявляются и на таксономическом уровне. Интерес к подобным веществам в последнее время объясняется тем, что многие из них проявляют токсическое или ингибирующее действие в отношении опасных вредителей и болезней сельскохозяйственных культур. В результате появляется возможность их использования в защите растений в качестве альтернативы синтетическим химическим пестицидам (Monnet, 1999, Hoiby, 2000, Moulari et al., 2007).

Практически все вытяжки из сухих порошков, полученных из листьев различных растений, испытанных нами, по сравнению с контролем, ингибировали прорастание спор возбудителей грибных заболеваний (табл. 1).

При этом найдено, что токсическое действие экстрактов варьирует в зависимости от вида используемого растения и тест-возбудителя. В целом, наибольший эффект наблюдался в отношении облигатных паразитов - видов головни, особенно головни ячменя. Уровень ингибирования прорастания спор варьировал от 2,6 до 66,7%.

Эффективность действия исходных экстрактов из растений, показавших эффект абсолютного подавления процесса прорастания спор, дифференцируется при их последовательном разведении (табл. 2), снижаясь с уменьшением концентрации.

Следует отметить, что круг растений, проявивших пестицидные свойства, при использовании экстрактов из свежих листьев, побегов и цветков несколько шире (на 3 вида), чем из дустов, что свидетельствует о нестабильности ряда соединений, ответственных за их проявление.

Сравнительная оценка биологической эффективности водных, этаноловых, ацетоновых и хлороформных экстрактов (табл. 3) показывает, что при использовании разных растворителей для для их получения наблюдается дифференциация по их пестицидному действию.

Pages:     || 2 | 3 |






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