характеристика штаммов гриба septoria nodorum для

С.Сейфуллиннің 120 жылдығына арналған «Сейфуллин оқулары-10: Мемлекеттің индустриалдыинновациялық саясатын құрудағы бәсекеге қабілетті кадрларды дайындау келешегі мен ғылымның
рөлі» атты халықаралық ғылыми-теориялық конференциясының материалдары//Материалы
международной научно-теоретической конференции «Сейфуллинские чтения-10: «Новые
перспективы подготовки конкурентоспособных кадров и роль науки в формировании
индустриально-инновационной политики страны», посвященной 120-летию со дня рождения С.
Сейфуллина. – 2014. – Т.1., ч.1. – С.72-74
ХАРАКТЕРИСТИКА ШТАММОВ ГРИБА SEPTORIA NODORUM ДЛЯ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
В УСЛОВИЯХ IN VITRO
Райзер О.Б.
Септориоз яровой пшеницы наряду с такими заболеваниями как
ржавчина, корневые гнили составляет группу наиболее экономически
значимых болезней зерновых культур. Высокая экологическая пластичность
данного заболевания, позволяет ему быть представленным в фитопатогенных
комплексах основных зерносеющих регионах нашей страны.
Современная интегрированная защита зерновых от болезней включает
применение комплекса разных фитосанитарных мероприятий: возделывание
устойчивых сортов, агротехнологические методы, протравливание семян,
опрыскивание посевов фунгицидами, использование биопрепаратов и
индукторов устойчивости. Однако септориоз — очень коварное заболевание,
и многие из перечисленных приемов для борьбы с ним оказываются
малоэффективными.
Одной из важнейших задач при разработке интегрированной защиты
растений является разработка биотехнологических методов ускорения
селекции и повышения её эффективности. В этом отношении наиболее
перспективной является клеточная селекция, позволяющая быстро получать
септориозоустойчивые линии на селективных средах, содержащих токсины
или культуральные фильтраты гриба. Из культуры клеток можно
регенерировать целые растения, обладающие устойчивостью к септориозу и
их можно использовать в качестве исходного материала в процессе селекции
для выведения новых сортов. Одной из важнейших задач при разработке
защиты растений является разработка биотехнологических методов
ускорения их селекции и повышения её эффективности.
В этом отношении наиболее перспективной является клеточная
селекция, позволяющая быстро получать септориозоустойчивые линии на
селективных средах, содержащих токсины или культуральные фильтраты
гриба. Из культуры клеток можно регенерировать целые растения,
обладающие устойчивостью к септориозу и их можно использовать в
качестве исходного материала в процессе селекции для выведения новых
сортов.
В
качестве
исходного
материала
использовали
штаммы
фитопатогенного гриба Septoria nodorum любезно предоставленные для
исследований М. Койшибаевым (Институт защиты растений).
Культивирование штаммов гриба Septoria nodorum проводили на средах
следующего состава: голодный агар, содержащий 15 г/л агара; картофельнодекстрозный агар, а также мальт-дрожжевой агар, содержащий 4 г/л
дрожжевого экстракта, 4 г/л мальт-экстракта, 4 г/л сахарозы, 15 г/л агара.
Колонии штаммов S. nodorum до оценки их культурально-морфологических
признаков выращивали при постоянном УФ свете.
Получение культуральных фильтратов проводили при инокуляции
жидкой питательной среды вегетативным мицелием, культивирование
проводили в покое при температуре 25°С – в течение 21 дня. Затем
отфильтровывали культуральную жидкость через несколько видов фильтров
– капроновый, нейлоновый с диаметром пор 200 мкм, бумажный,
автоклавировали при 120°С в течение 30 минут.
Для проведения клеточной селекции на устойчивость к возбудителям
болезней пшеницы, одним из первых этапов является выбор штаммов
фитопатогенов. Необходимо, чтобы это были типичные для изучаемого вида
гриба штаммы, чтобы они были высокопатогенными, токсигенными.
С этой целью первым этапом исследований было изучение
морфологических и культуральных свойств фитопатогенного гриба Septoria
nodorum. Для переизоляции штаммов проводили их пересев, в результате
чего были получены чистые культуры грибов.
Отличия по культуральным и морфологическим признакам изучаемых
штаммов S. nodorum, проводили на 20-й день, отмечая особенности
формирования колоний, окраску воздушного мицелия, характер
концентрических веерообразных выростов мицелия.
Для S. nodorum характерен более рыхлый, шерстистый, быстрорастущий, от беловатого до розового цвета воздушный мицелий, в центре
более уплотненный, иногда выпуклый. Субстратный мицелий светлокоричневый, по краям - беловатый, розовый до красно-карминового цвета.
Рост интенсивный, диаметр через 12-15 суток достигал 50-70 мм.
Таким образом, сформирована рабочая коллекция с целью
использования культур грибов в клеточной селекции пшеницы на
устойчивость к септориозу. В настоящее время коллекционные штаммы
пересеяны на свежую питательную среду и заложены на хранение в
холодильник при температуре + 4ºС.
Следующим этапом работы являлось изучение культуральных
фильтратов штаммов гриба S. nodorum. Для этого штаммы культивировали в
течение 21 дня на жидких средах, предложенных Б.Хасановым и Е.
Постниковой. Инокуляцию среды проводили вегетативным мицелием. В
результате были получены колонии, различные
по форме, окраске
воздушного мицелия, цвету культуральной жидкости, с различным уровнем
кислотности.
По окончанию культивирования проводили описание культуральноморфологических признаков гриба на жидкой среде, затем фильтрование
культуральной жидкости через систему фильтров, автоклавирование в
течение 20 минут при 120ºС и, измеряли уровень рН (таблица 1).
В отношении уровня рН следует отметить, что до инокуляции среда имела
рН 3-4, по окончании культивирования произошло смещение уровня в
сторону слабокислой или нейтральной реакции среды.
Таблица 1 – Культурально-морфологические признаки гриба S. nodorum
на жидкой среде
Описание колонии
рН
Штамм
Sn 1/05
Мицелиальная
пленка
расположена
островками, 5-6
воздушный мицелий коричневого цвета, войлочный,
средняя толщина пленки 0,2 см. Культуральный фильтрат
темно-коричневого цвета, мутный
Sn 7/05 Колония слабо развита, мицелиальная пленка в виде 6-7
островков,
мицелий
светло-коричневого
цвета,
бархатистый, толщина пленки – 0,3 см. Культуральный
фильтрат темно-коричневого цвета, мутный, на дне –
осадок.
Sn 8/05 Колония хорошо развита, мицелиальная пленка 6-7
блинообразной формы, толщиной 0,5 см, воздушный
мицелий
серо-коричневого
цвета,
войлочный.
Культуральный фильтрат темно-зеленого цвета, мутный.
Sn 24/05 Колония интенсивно развита, блинообразной формы, 6-7
толщиной около 1,0-1,2 см, воздушный мицелий
интенсивно развит, войлочный, коричнево-зеленого цвета.
Культуральный фильтрат мутный, темно-коричневого
цвета, на дне – белый осадок.
После автоклавирования культуральные фильтраты изменяли свой цвет
на более темные оттенки, уровень рН не менялся.
Полученные таким образом культуральные фильтраты будут
использованы в исследованиях в клеточной селекции in vitro. Для получения
устойчивых линий яровой мягкой пшеницы к возбудителю септориоза.
Научные руководители:
О.Н. Хапилина, в.н.с., к.б.н. (РГП «Национальный центр биотехнологии», г.
Астана),
В.С. Горбуля, к.с.-х.н. (АО «Казахский агротехнический университет
им.С.Сейфуллина»)