PHYTOPATHOLOGICAL TESTING OF LINUM USITATISSIMUM L. IN THE NORTHERN TRANS-URAL

Лен-долгунец является важнейшим прядильным растением с высоким агробиологическим потенциалом, на формирование которого могут оказывать влияние факторы окружающей среды [16, С.14-17]. Получение растительного сырья высокого качества ограничивается развитием болезней льна, в связи с чем, актуальным становится выявление генетического контроля признаков [6, С.391-401], [15, С.47-49], поиск источников устойчивости к фитопатогенам [9, С. 172-178]. Учитывая, что заболевания наносят значительный ущерб, знание особенностей биологии возбудителей, закономерностей их развития и патологического действия составляет научный фундамент защиты растений [2, С. 1-552].

Фузариозное увядание (возбудитель – гриб Fusarium oxysporum lini Boll) может встречаться на протяжении всего онтогенеза. Первые случаи поражения растений льна фузариозом отмечены в 1890 г. в Миннесоте (США) [1, С. 1-52] и в этот же период на Дальнем Востоке России. Степень проявления болезни зависит от физиологического состояния растений, активности возбудителя. Симптомами заболевания являются увядание растений, потемнение и разрушение корней [7, С. 1-583], анатомический анализ стебля выявляет побурение сосудистой системы, ввиду присутствия ферментов и токсинов фитопатогена [4, С.157-194].

Септориоз льна (возбудитель – несовершенный гриб Septoria linicola (Speg) Grass) начинает проявляться уже в период от всходов до фазы «елочка» в виде коричневых пятен на листьях, впоследствии светлеющих, а затем засыхающих и отмирающих. Сильное развитие болезни может приводить к преждевременному отмиранию растений [5, С.37-38]. Возбудитель септориоза был изолирован и описан в Аргентине (1911 г.), при этом, в СССР первые случаи выявлены на Дальнем Востоке (1930 г.) [7, С.1-583].

При поражении растений льна бактериозом (возбудители – Bacillus (Glostridium) macerans Schard., В. polimyxa Brisi, В. mesentericusvulgatus Flugge, B. herbicola Bur., B. solanacearum E. F. Sm), снижается всхожесть семян, наблюдаются симптомы загнивания и отмирания точки роста и корней, прекращается рост стебля. Отсутствие информации по реакции льна-долгунца на воздействие различных патогенов в условиях Северного Зауралья определило необходимость проведения данных исследований.

Полевые исследования выполнены в 2017-2020 гг. на опытном полигоне изучения генетического разнообразия культурных растений биостанции «Озеро Кучак» Тюменского государственного университета (Нижнетавдинский район, Тюменская область). Объект исследования – 60 коллекционных образцов льна-долгунца. Почва окультуренная дерново-подзолистая   супесчаная с содержанием гумуса (3,6%), подвижных форм фосфора (3434 мг/кг), обменного калия (234 мг/кг). Учетная площадь делянки – 1м2. Повторность опыта – трехкратная. Размещение делянок – рандомизированное.

Метеорологические условия различались, как по количеству выпавших осадков, так и по среднесуточной температуре воздуха в период вегетации растений льна-долгунца. На основании расчета гидротермического коэффициента (ГТК) Селянинова, 2017 г. и 2019 г. можно характеризовать как влажные (1,5-1,6), 2018 г. и 2020 г.  – слабо засушливые (1,2-1,3). 

Степень развития болезни (R, %) рассчитывали по шкале М.Д. Драховской, представленной в методических указаниях [8, С.1-52], согласно которой проводили распределение образцов на группы: устойчивые (<20,0%); слабовосприимчивые (20,0-30,0%); средневосприимчивые (30,0-50,0%); сильновосприимчивые (>50,0%).

Статистическую обработку экспериментальных данных выполняли по методике, изложенной Б.А. Доспеховым [3, С.1-351]. Достоверность различий между образцами оценивали с использованием t-критерия Стьюдента.

В ходе проведения полевых исследований на растениях льна были отмечены признаки поражения фузариозным увяданием, септориозом, бактериозом (рисунок). Средняя степень развития выявленных болезней за 2017-2020 гг. составила 12,4%. Наибольшей вредоносностью характеризовался фузариоз, первые симптомы которого отмечали уже в фенологическую фазу «елочка».

Благоприятные условия в период вегетации (температура воздуха выше 14,00С, регулярное выпадение обильных осадков), способствовали максимальному развитию фузариоза в 2017 г. (R=27,3±3,14%) и 2019 г. (R=25,2±5,09%). Более высокий уровень развития фузариоза (R=20,8±1,15%) по сравнению с другими фитопатогенами, в годы исследования, требует тщательного подбора устойчивых сортов, а также проведение своевременного фитосанитарного мониторинга посевов льна в данном регионе.

Рисунок 1 - Минимальное (а), максимальное (б), среднее арифметическое значение признака (в) по показателю «степень развития болезни, R, %» у образцов льна-долгунца: А – растения, с поражением фузариозным увяданием; Б – септориозом; В – бактериозом; фенологическая фаза: ранняя желтая спелость, среднее, 2017-2020 гг.

Примечание: различия достоверны при р>0,05(*); р>0,01 (**)

DOI:10.23670/IRJ.2022.122.8.1

В среднем за годы исследований к фузариозному увяданию 23 образца были устойчивыми (группа I, R <20,0%) и 37 – восприимчивыми (группа II, R>20,0%). При этом, в первой группе выделились образцы Антей, Печерский кряж, С-108, Drakkar, Томич, Восход, которые имеют наибольшую практическую ценность для селекции на устойчивость к болезням.

Степень развития септориоза, за годы изучения, была низкой и составила 8,1±0,22%. Максимальный уровень поражения растений возбудителем болезни зафиксирован в 2018 г., минимальный – в 2020 г. Все изученные образцы были отнесены к устойчивым (R=4,1±0,10-16,2±1,10%), Выявлены генотипы со слабой восприимчивостью к болезни при сравнении со средним популяционным значением (Drakkar, Львовский-7, Engelum 51 УП, Upite-2, Томский – 17, Ottava 770 B See, Colchagui M.A.g., Томский – 16, Svalof, Texa, Памяти Крепкова, Маяк, Suzanne, Импульс, Квартет, ТОСТ).

По устойчивости к бактериозу образцы льна-долгунца были отнесены в группу I; степень развития болезни у 50,0 % образцов была ниже среднего популяционного значения, 43,4% – выше, у 6,6% образцов достоверных различий не обнаружено. В 2020 году был выявлен наибольший уровень развития бактериоза (R=12,1±0,92%). Из наиболее устойчивых необходимо выделить 36.3.-4, Suzanne, Импульс 4.911-4.-1.8, Ярок, Львовский 7, Colchagui M.A.g.,  Антей, Marylin.

На основании полученных данных выявлены источники устойчивости к болезням льна-долгунца в условиях Тюменской области (таблица). Комплексная устойчивость к возбудителям фузариозного увядания, септориоза и бактериоза установлена у 38,3% образцов: Томич, Svalof, Drakkar, Маяк, Орион, Томский -16, Грант, Антей, 403-4, Мара, Глiнум, Квартет, Восход, Рубин, Ива, Лидер, ТОСТ, Смолич, Прибой, Marylin, Добрыня, Ярок, Русич.

Следует отметить, что на развитие болезней, восприимчивость сортов льна, может оказывать ряд факторов. Известно, что использование семян с признаками различного типа повреждения, способствуют активной деятельности фитопатогенов в период прорастания и появления всходов [1, С. 1-52], [12, С.1-25]. При этом, немаловажная роль отводится аддитивным и неаддитивным эффектам в генетике устойчивости сорта [13, С. 1-37], но также велика изменчивость рас патогенов в зависимости от географического региона [14, С. 893-901].

Использование устойчивых сортов является одним из способов снижения развития болезней растений льна [4, С. 157-194]. На основе полевой оценки коллекционных образцов льна-долгунца в условиях Тюменской области, установлены неоднозначные ответные реакции генотипов на воздействие патогенов. Установлено, что на степень развития заболевания оказывали влияние как условия окружающей среды в течение вегетационного периода (температура воздуха, количество осадков), так и генетические особенности сортовой устойчивости. Восприимчивость к фузариозному увяданию была выше, чем к септориозу и бактериозу. Выделены перспективные образцы устойчивости к фузариозному увяданию (6 шт.), септориозу (16 шт.), бактериозу (9 шт.), которые можно рекомендовать в качестве источников исходного материала для селекции.