A.I. Polinova, D.R. Zagirova, L.Yu. Kokaeva, I.I. Busko, I.V. Levantsevich, S.N. Elansky
Dalam beberapa tahun terakhir, kondisi fitosanitasi kentang dan stok benih secara nyata memburuk di Belarus. Peran jenis organisme berbahaya tertentu dan rasionya dalam agrofitosenosis telah berubah. Kerusakan tidak hanya penyakit yang tersebar luas (penyakit busuk daun, alternaria, semua jenis keropeng, bakteriosis, busuk fusarium kering) telah meningkat, tetapi juga penyakit baru yang kurang dipelajari, seperti luka busuk berair (Gbr. 1). Penyakit yang terjadi di India, Asia Tengah dan negara selatan lainnya ini tercatat di wilayah Gomel, Brest, Grodno dan Minsk di Belarusia. Seperti oomycetes penghuni tanah lainnya, P. ultimum menyebabkan kerusakan besar dalam kondisi kelembaban yang berlebihan - di daerah dengan drainase yang buruk, selama hujan yang berkepanjangan (Taylor et al., 2008).
Di Belarus, penyebaran penyakit dicatat selama bertahun-tahun dengan peningkatan suhu musim tanam: pada beberapa kelompok kentang, 8-10% umbi terpengaruh. Luka busuk berair pada umbi dapat menyebabkan kerusakan yang signifikan, yang disebabkan oleh kurangnya varietas yang tahan, tindakan perlindungan yang dikembangkan dan perkembangan penyakit yang cepat jika terjadi kerusakan umbi (Zhuromskaya, 2003; Ivanyuk et al., 2005). Penyakit ini hanya menyerang umbi. Di Rusia, luka busuk berair belum signifikan.
Dalam pekerjaan ini, kami menyelidiki 4 strain agen penyebab luka busuk berair yang diisolasi dari umbi kentang yang terkena dari varietas Vektar Belorusia, Skarb dan hibrida pemuliaan di penyimpanan Pusat Ilmiah dan Praktis dari Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Belarus untuk Kentang dan Hortikultura (wilayah Minsk). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui spesies yang termasuk dalam isolat yang diisolasi, virulensinya terhadap umbi kentang, menilai pertumbuhan pada suhu lingkungan yang berbeda dan ketahanan terhadap metaksil.
Miselium isolat ditanam pada media kacang polong cair (180 g kacang hijau beku direbus selama 10 menit dalam 1 liter air suling, setelah itu diautoklaf selama 30 menit pada 1 atm); DNA diisolasi dari setiap strain. Untuk isolasi DNA, miselium beku ditriturasi dalam nitrogen cair, dilarutkan dalam buffer CTAB, kemudian dideproteinisasi dengan kloroform. DNA disimpan dalam air deionisasi pada suhu -20 ° С. Analisis sekuens nukleotida daerah genom spesifik spesies (daerah gen ribosom inti 18S dan 5,8S, serta penjarak intergenik internal yang ditranskripsi ITS1), diperkuat dengan menggunakan primer ITS1 dan ITS2 (White, 1990), menunjukkan bahwa strain yang diteliti termasuk dalam spesies Pythium ultimum Trow. (sinonim Globisporangium ultimum (Trow) Uzuhashi, Tojo & Kakish).
Semua strain yang diteliti mempengaruhi irisan umbi kentang Gala yang ditempatkan di ruang lembab. Bintik-bintik hitam terbentuk di atasnya, kemudian berubah menjadi ulkus lembab yang menembus dalam (Gbr. 2). Infeksi dilakukan dengan menempatkan miselium P. ultimum di tengah irisan umbi.
Cakram umbi yang diinokulasi diinkubasi pada + 22 ° C. Laju pertumbuhan maksimum dari area yang terkena dicatat dalam 2 hari pertama, kemudian area ulkus tetap tidak berubah.
Pola ini berlaku untuk semua strain yang dipelajari.
Laju pertumbuhan strain diperkirakan pada media agar oat pada suhu 5, 15, 24, dan 34 ° C (Gbr. 3). Pertumbuhan diamati pada semua suhu; tingkat pertumbuhan maksimum diamati pada 24 ° C (cawan 86 mm benar-benar ditumbuhi dalam 2 hari). Pada 15 dan 34 ° C, tingkat pertumbuhan secara signifikan lebih rendah (cawan itu ditumbuhi masing-masing dalam 4 dan 3 hari).
Pada suhu 15, 24, dan 34 ° C, tingkat pertumbuhan semua strain yang diteliti tidak berbeda. Pada suhu 5 ° C, strain P1 tumbuh jauh lebih cepat dibandingkan yang lain (20 mm pada hari ke 4), P4 - agak lambat (10 mm pada hari ke 4), P2 dan P3 praktis tidak tumbuh.
Perlu juga dicatat bahwa pada suhu 24 ° C pertumbuhan dimulai segera setelah tanam di atas piring, pada suhu 15 dan 34 ° C terjadi penundaan permulaan pertumbuhan aktif selama 1 hari, dan pada 5 ° C - selama 2 hari.
Metaksil (dan isomernya mefenoxam) dikenal sebagai obat yang paling efektif untuk mengendalikan oomycetes tanah. Metalaxil mampu menembus umbi dan memberikan (bahkan pada konsentrasi yang sangat rendah) perlindungan jangka panjangnya (Taylor et al., 2008, Bruin et al., 1982). Namun, efektivitas metaksil menurun tajam setelah munculnya strain resisten dalam populasi. Strain yang sangat resisten telah ditemukan di beberapa wilayah di Amerika Serikat (Taylor et al., 2002). Tidak ada data tentang resistensi strain P. ultimum Belarusia terhadap metalaxyl, dan oleh karena itu diputuskan untuk menguji resistansi mereka terhadap obat dalam penelitian ini.
Studi kerentanan terhadap fungisida metalaxyl dilakukan pada media oat agar dengan penambahan fungisida pada konsentrasi yang berbeda (Pobedinskaya, Elansky, 2014).
Strain yang diteliti memiliki beberapa perbedaan resistensi terhadap metalaksil (Tabel 1). Jadi, pada konsentrasi fungisida 1 mg / l, pertumbuhan strain P4 benar-benar berhenti, dan strain lainnya sangat melambat. Strain P1 dan P2 tumbuh sangat lambat pada media dengan konsentrasi metaksil 10 mg / L. Konsentrasi efektif EC50 yang dihitung (konsentrasi fungisida yang memperlambat laju pertumbuhan strain sebanyak 2 kali relatif terhadap kontrol) untuk semua strain kurang dari 1 mg / L. Jadi, semua strain yang diteliti rentan terhadap metaksil; telah terbukti sangat efektif dalam menghambat pertumbuhan P. ultimum.
Menurut Bruin et al. (1982) setelah perlakuan tanaman selama vegetasi dengan metaksil dengan dosis 0,5 kg / ha, akumulasi fungisida pada umbi adalah 0,055 μg / g di periderm, 0,022 μg / g di lapisan kortikal, dan 0,034 μg / g di bagian tengah umbi. Menurut data kami, konsentrasi logam mulia ini tidak cukup untuk menangkal penyakit, tetapi dapat memperlambat perkembangannya.
Saat tumbuh pada media oat, semua strain membentuk oospora secara monokultur (Gbr. 4), khas P. ultimum. Penyambungan strain berpasangan tidak menunjukkan gejala ketidaksesuaian vegetatif yang terlihat - cawan ditutupi dengan miselium secara merata.
Data yang diperoleh menunjukkan bahwa P. ultimum merupakan fitopatogen yang mampu tumbuh pesat pada rentang temperatur yang luas, termasuk pada temperatur penyimpanan 5 ° C. Ini mematikan jaringan umbi kentang dan membentuk oospora yang mampu bertahan hidup jangka panjang. Dengan demikian, spesies tersebut merupakan fitopatogen berbahaya yang dapat menjadi ancaman bagi pertanian dan memerlukan studi tambahan.
Penelitian dilakukan dengan dukungan dari Yayasan Sains Rusia (proyek N 14-50-00029).
Tabel 1. Sensitivitas strain P. ultimum terhadap metaksil
Regangan | Konsentrasi logam galaksil, mg / l | ||
0 (kontrol) | 1 | 10 | |
P1 | 63 | 6 | 0 |
P2 | 65 | 5 | 0 |
P3 | 59 | 0 | 0 |
P4 | 61 | 0 | 0 |
P1 | 105 | 10 | 3 |
P2 | 110 | 10 | 3 |
P3 | 95 | 0 | 0 |
P4 | 98 | 0 | 0 |
Approx. Data rata-rata untuk 3 pengukuran diberikan.
Artikel tersebut dipublikasikan di jurnal "Potato Protection" (No. 1, 2017)