Заразиха подсолнечниковая (Orobache cumana) в начале ХХІ века. Морфология, развитие, меры контроля и новые стратегии защиты от паразита

Сергей Хаблак

Книга посвящена важной, но слабо освещенной в мировой литературе проблеме – заразихе как паразиту-растению, наносящему значительный вред подсолнечнику. Изложены морфо-биологические особенности, развитие, эволюция, расовый состав паразита. Рассмотрено современное состояние селекции, механизмы устойчивости подсолнечника к Orobache сumana и мероприятия по его защите от растения-паразита. Для агрономов, генетиков, селекционеров, физиологов, преподавателей вузов и студентов.

© Сергей Хаблак, 2019

© Яна Абдуллаева, 2019

ISBN 978-5-4496-2275-4

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

ВВЕДЕНИЕ

В Украине значительное перенасыщение севооборотов подсолнечником вызвало ряд негативных явлений, в особенности распространение и усиление вредности болезней и вредителей, в частности заразихи.

Заразиха подсолнечниковая (Orobanche cumana Wallr.) — паразитическое бесхлорофилльное растение, поражающее корневую систему растения-хозяина, поглощающее из неё воду, питательные вещества и выделяющее токсичные продукты обмена.

Orobanche cumana Wallr. относится к полиморфному виду, состоящему в настоящее время из ряд рас, названных буквами латинского алфавита: А, B, С, D, E, F, G и H. Расы F, G и H является наиболее вирулентными, которые в течение последнего десятилетия были обнаружены сначала в Испании (1995—1996 гг.) и в Румынии (1997 г.) и Турции (2006 г.). В этих странах созданы линии-дифференциаторы устойчивости подсолнечника к каждой из них.

В Украине примерно с 80-х до конца 90-х годов эпифитотной обстановки с заразихой на подсолнечнике не возникало. Успешная селекция новых гибридов подсолнечника в течение столетней его истории выращивания позволяла решать проблему устойчивости к заразихе. В тот период времени в популяциях заразихи везде преобладала раса С с некоторой примесью вирулентных особей расы D.

В последние годы в регионах юга России, где в основном выращивают подсолнечник, тоже начали распространяться новые расы заразихи (F, G и H), которые стали поражать весь отечественный ассортимент и гибриды иностранной селекции. В Украине в связи с повышением частоты проявления вредоносности заразихи на полях подсолнечника, актуальными являются исследования по распространению, определению рас паразита и снижению его уровня организационными, технологическими и селекционными мероприятиями.

Прорастание семян заразихи происходит благодаря стриголактонам, выделяемым в почву корнями подсолнечника, которые привлекают арбускулярные микоризные грибы (АМ-грибы). Стриголактоны являются веществами «голода» растений и относятся к новому классу фитогормонов, участвующих во многих физиологических процессах, в том числе в регулировании доступности питательных веществ корнями.

У заразихи был идентифицирован специфичный рецептор KARRIKIN INSENSITIVE2 DIVERGENT (KAI2d), который участвует в дифференцированном распознавании корневых экссудатов подсолнечника. В геноме паразита установлено несколько генов KAI2d, что кодируют рецепторы KAI2d. В результате открытия веществ, участвующих в прорастании семян заразихи, обсуждаются новые стратегии защиты подсолнечника от этого растения-паразита, которые находятся на стадии разработки.

На основе стриголактонов создан синтетический препарат GR24 и его аналоги с целью их внесения в почву для стимулирования прорастания семян заразихи. Аминокислота метионин сильно ингибирует раннее развитие заразихи без фитотоксичного эффекта у подсолнечника. Семена заразихи хуже распознают корни подсолнечника, которые колонизированы АМ грибами, бактериями Rhizobium leguminosarum, Azospirillum brasilense из-за изменения состава корневых экссудатов в колонизированных растениях.

Большой интерес среди синтезированных элиситоров представляет ацибензолар-S-метил. Он вызывает системную устойчивость к бактериальным, грибным и вирусным болезням, индуцирует синтез PR-белков, а также активизирует защитные реакции подсолнечника на внедрение заразихи и приводят к одревеснению эндодермы, и торможению проникновения гаусторий семян заразихи через клеточную стенку клеток корня.

В связи с появлением новой информации в этой области исследований, публикация книги «Заразиха подсолнечниковая в начале ХХІ века: морфология, развитие, меры контроля и новые стратегии защиты от паразита» является вполне своевременной. В книге обобщены материалы, посвященные особенностям развития заразихи и разработке мер защиты подсолнечника от паразита.