AN ASSESMENT OF THE RESPONSE OF SELECTION FORMS STEVIA (STEVIA REBAUDIANA BERTONI) TO THE CAUSE OF THE DISEASE BROWN PLANT SPOTS

Георгиева – Андреева М.И.

Научный сотрудник, Институт земледелия, г.Шумен, Болгария, e-mail:marielaandreeva@mail.bg

ОЦЕНКА РЕАКЦИИ НА СЕЛЕКТИРОВАННУЮ ФОРМУ СТЕВИИ (STEVIA REBAUDIANA BERTONI) К ВОЗБУДИТЕЛЮ КОРИЧНЕВЫХ ПЯТЕН НА ЛИСТЯХ

Аннотация

В период 2010 - 2011г.г. проведена фитопатологическая оценка 50 генотипов стевии выращенных на опытном поле Института Земледелия г. Шумен (Болгария). Полевые исследования проводились дважды в период вегетации (60 дней после высадки на поле и перед первым укосом в конце июля, и за 60 дней до второго укоса в конце сентября).Полученные результаты показывают, что перед первым укосом в 92% от вариантов наблюдалась первоначальная инфекция. Данные второго наблюдения показывают значительное повышение процента больных растений, как и увеличение интенсивности заболевания.

Перспективными к селекции по устойчивости оказались растения 8 типов по происхождиению: 110Ш3, 54 Ш3, №3, Ш3, СР9, 63Ш3 и  №11  (индекс поражения менее 5%) и могут использоваться как источники толерантности и устойчивости.Относительно высокую устойчивость проявили селекционные материалы: 100Ш3, СР2, 5Ш3, СР142, 83Ш3. Среднеустойчивыми были признаны: Ш56, 44Ш3, 30Ш3, 41Ш3, СР31, 79Ш3 и СР65. В вариантах Ш17, Ш62, 106Ш3 и Ш86 наблюдалась сильно выраженная реакция чувствительности к алтернариоза (индекс поражения более 50%).

Ключевые слова: стевия, алтернария, устойчивость.

Georgieva – Andreeva M.

Agricultural Institute – Shumen, Bulgaria, e-mail:marielaandreeva@mail.bg

AN ASSESMENT OF THE RESPONSE OF SELECTION FORMS STEVIA (STEVIA REBAUDIANA BERTONI) TO THE CAUSE OF THE DISEASE BROWN PLANT SPOTS

Abstract

During the period 2010 - 2011 a phytopathological evaluation was performed of 50 genotypes of stevia grown in the experimental field of Agricultural Institute - Shumen (Bulgaria). Polish surveys were conducted twice during vegetation (60 days after setting out the field and before the first mowing in late July, and 60 days before the second mowing in late September).

The results have indicated a primary infection in 92% of the options before the first mowing. Data of the second counting has showed a significant increase in the percentage of diseased plants and an increase of the intensity of the disease, too.

There are 8 perspective origin of species for the selection to stability - 110SHZ, 54SHZ, № 3, SHZ, SR9, 63 SHZ and № 11 (index of attack less than 5%), and can be used as sources of  tolerance and stability.

Some selection materials as 100SHZ, SR2, 5SHZ, SR142, 83SHZ have shown a relatively high resistance. Materials as SH56, 44SHZ, 30SHZ, 41 SHZ, SR31, 79 SHZ and SR 65 have been rated as average resistant.

In options SH17, SH62, 106SHZ and SH86 there was a highly expressed response of sensitivity to the alternariozata (index of attack over 50%).

Keywords: stevia, alternaria, resistance.

Стевия (Stevia rebaudiana Вertoni) кустарниковое многолетнее растение сем.Asteraceae, родиной которого является Парагвай (7,11).Растение выращивают ради листьев, из которых извлекают стевиозиды   -  вещество в 300 раз слаще сахара,  не метаболизирующееся и не содержащее калорий (9,10,3,). Листья содержат и биологическиактивные компоненты с доказанно благоприятным воздействием на человеческий организм. Стевия хорошо подходит для больных сахарным диабетом и служит наилучшим заместителем сахара (1). В соответствие с мировыми тенденциями потребления продуктов естественных и безопасных  для здоровья людей  в последние годы усиливается интерес и к стевии. С каждым годом стевия занимает все большие посевные площади (5). Она культивируется во многих странах, т.к. может выращиваться в широком диапазоне почвенно-климатических зон (8) включительно и в Болгарии. Институт Земледелия в городе Шумен занимается изучением агробиологических особенностей стевии и проводит селекцию с целью создания сорта и внедрение его как культуры в стране. Т.к. стевия является лекарственным растением и выращивается для получения экологически чистого естественного подсладителя, использование химических средств защиты растения нежелательно. Поэтому научноисследовательская работа должна быть направлена не только на получение высокой урожайности и высокого содержания стевиозидов в листьях, но и на создание сортов, устойчивых к болезням.

При обследовании опытного поля стевии в Институте Земледелия в Шумене на предмет оценки фитосанитарного состояния посевов в период 2009 -2011г.было  выявлено заболевание, проявляющееся в виде коричневых пятен по листьям. Заболевание развивалось не- равномерно: некоторые (единичные) растения заразились на 100% и погибли, а других болезнь не коснулась. Лабораторные анализы показали, что патологические симптомы вызваны в основном грибком р.Alternaria. Заболевание наблюдалось и описано многими другими авторами (4,6,2,13,12).

Целью настоящего исследования является  оценка реакции селектированных форм стевии на возбудитела коричневых патен по листьям в естественных условиях, идентификация генотипов устойчивых и толерантных к этому заболеванию.

Материалы и методы

Исследование проведено в период 2010...2011 г. на экспериментальном поле Института Земледелия г. Шумен.Проведена фитопатологическая оценка стевии 50-ти типов происхождения, из которых : 2 японских(№3 и №11),2 американских (А9 и А11), 7 из семян (обозначенных "Ш"), 28 из незрелых зародышей (Ш3) и 11 от так называемых "мозолей" -  полученных при нанесении ран растению и появление побега при делении и росте из соседней клетки- (РС). Насаждения обследованны дважды за прериод вегитации. Первый раз в конце июля ( через 60 дней после высаживания на поле) - перед первым укосом и второй раз в конце сентября - перед вторым укосом.

 Отслежены следующие показатели:

 -% пораженных растений;

 - степень поражения.

Степень поражения определялась визуально по симптомам заболевания каждого растения и на базе этого вычислен индекс развития заболевания для каждого генотипа (Мак Кини, 1923).Для учета степени поражения растения  использована пятиступенчатая шкала:

0 - здоровые листочки;

1 - пятна занимают 5% поверхности листа;

2 - патна занимают от 6% до 25% поверхности листа или растения;

3 - пятна занимают от26% до 50% поверхности листа или растения;

4 - пятна занимают от 51% до75% поверхности листа или растения;

5 - пятна занимают более 75% поверхности листа или растения.

Результаты и обсуждение

Данные фитопатологичной оценки растений в первой половине вегетационного периода (фиг.1, фиг.2) показывают, что к этому моменту накопилось достаточное количество зараженного материала и налицо первичная инфекция (92% растений уже инфицированны). Это показывает, что в популяции грибка р.Alternaria присутствуют специфические формы, которые агрессивны к выращиваемым генотипам стевии в агроэкологических условиях Северовосточной Болгарии. Результаты исследованний показали большое варирование по отношению %-ого показателя пораженных растений (0% - 52,5%). Только 4 типа по происхождению не были поражены грибком (54 Ш3, 78 Ш3, 110 Ш3, СР 73). Целенаправленные исследования в течение двух лет дают нам основания считать, что у растений именно этого происхождения на первом этапе развития (посадка - первый укос) наблюдается проявление иммунитета к причинителю болезни (коричневые пятна по листьям). Самый высокий средний % заражения зафиксирован у растений варианта Ш86 -52,5%, со средним индексом развития - соответственно 27,57%.При первом опыте 52% селектированной формы стевии имеют средний индекс поражения  менее 5%.Заболевшие растения этой формы имеют и низкий % поражения (0,5...1), это дает нам основание утверждать, что наблюдается проявление устойчивости к грибку. Оставшиеся 28% вариантов реагируют толерантно на заболевание (% пораженных растений от 6 до 22 и средний индекс поражения от 5,165% до 16,65%).

При втором опыте (после первого укоса) получен более высокий % поражения растений. В 12% вариантов опытов 40,5% - 73%  растений заболели, индекс поражения 31,5 -57,0% (фиг.3, фиг.4).Наблюдается как повышение числа зараженных растений, так и интенсивность проявления алтернариоза, которое  можно объяснить фактом, что после первичного заражения в начале вегетации был накоплен инокулум,который распространяется воздушным путем и находит большее количество чувствительной ткани по растению. Установлено, что чувствительность к алтернариоза усиливается с возрастом.

Во второй половине вегетации установлена более высокая восприимчивость к заболеванию у селекционных форм: Ш17, Ш62, Ш86, 78Ш3, Ш27,96Ш3 (соответственно 73%, 60%, 50%, 50%, 47,5%, 40,5% пораженные растения с индексом поражения 57%, 47,7%, 39,7%, 26,6%, 28,2%, 32,6%).В 66% испытуемого материала индекс поражения варировал между 6,9% и 24%, поэтому эти генотипы могут считаться толерантными к заболеванию.

Результаты двухлетнего исследования показали, что интерес в селекционном отношении представляют растения по типу происхождения: 110Ш3, 54Ш3, №3, Ш3, СР9, 63Ш3, №11, которые имеют низкий индекс развития (до 5%) и низкий процент распространения заболевания и были оценены как маловосприимчивые к возбудителю коричневых пятен по листьям.

Выводы

Сделана оценка пятидесяти селекционным формам стевии к возбудителю заболевания, вызающего коричневые пятна по листьям.

Перспективными для селекции по устойчивости к заболеванию оказались  растения 8 типов по происхождению:110Ш3, 54Ш3, №3, Ш3, СР9, 63Ш3 и №11 и могут использоваться как источники толерантности и устойчивости.

Высокий индекс развития естественного инфекционного фона вычислен у селекционных форм: Ш3 17, Ш62, 106Ш3, Ш86, которые проявляют реакцию на чувствительность.

Литература

1. Aboudrare Abdellah. Une nouvelle plante sucrée au Maroc Stevia rebaudiana Exigences, techniques culturales et potentialités.Bulletin mensuel d'information et de liaison du PNTTA transfert de technologie en agriculture.2009. Mars 2009, № 174. Royaume du Maroc.
2. Carneiro, J.W.P.,Martinez ,E.N.,Guedes, T.A. and Silva,M.A.G.D. Desempenho de culturas de Stevia transplantadas com diferentes densidades de plantio e espaçamento duplos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 1992. v.27, p.1273-1282. Brasília.
3. Chalapathi, M.V.,Thimmegowda S. Natural non-calorie sweetener Stevia (Stevia rebaudiana Bertoni), a future crop of India.Crop Res. 1997. 14(2): 347-350.
4. Ishiba C., Yokoyama T., Tani T., Black spot disease of Steviae caused by Alternaria steviae, new species. Annals of the Phytopathological Society of Japan 1982.48, 44.
5. Kiele, Udo. Welches Stevia hätten Sie denn gerne? Anbau und Herstellung – Perspektiven weltweit. 2010.Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit.
6. Maiti C. K., S. Sen, R. Acharya and K. Acharya. First report of Alternaria alternata causing leaf spot on Stevia rebaudiana.Plant Pathology (2007) 56, 723.
7. Mark Stibich. About Stevia sweetener-Is it better than sugar? 2009. [Online] Available:
8. http://longevity.about.com/od/lifelongnutrition/a/stevia-extract.htm
9. Megeji, N.W., Kumar, J.K, Singh, V., Kaul, V.K; Ahuja, P.S. Introducing Stevia rebaudiana. A natural Zero-Calorie sweeteners, 2005.Curr. cell sci. 88(5): 801-804.
10. Morita, T., Morita, K. and Koichiro, K. Variety of Stevia rebaudiana Bertoni with a high content of Rebaudioside – A plant. 2009. Publication No:US 2009/0214753 A1. United State Patent Application Publication.
11. Duke , J. Stevia rebaudiana. In: J. Duke, CRC handbook of alternative cash crops. CRC Press, Boca Raton, FL. 1993.p. 422–424.
12. Robert C. Artkins.2010. New Diet revolution. Healthier-Harvest 2009. [Online] Available:http://healthier-harvest.com/news-articles/nutritional_information/stevia.htm
13. Zañon, A.C. Yerba Dulce, informe agronómico sobre el cultivo de Stevia rebaudiana. Secretaria de Agricultura de Antioquia. Medellín. 2000.24 p.
14. Zubenko, V.F., Rogovskii S.V., Pedos, V.P. Causal agents of diseases of Stevia.Zashchita Rastenii Moskva. 1991.No.4, 18-19.