Sergey Elansky
Een van die gevaarlikste siektes van aartappels en tamaties is laatroes wat deur oomycete veroorsaak word Phytophthora infestans (Mont.) De Bary. Hierdie fitopatogeen is baie skadelik, want onder geskikte weerstoestande, kan dit groot oesverliese op groot skaal ontwikkel en veroorsaak, sowel as sterk wisselvalligheid, wat dit moontlik maak om die weerstand van variëteite en die giftige effek van swamdodende preparate vinnig te oorkom. Tot op hede is geen aartappel- en tamatievariëteite geskep wat heeltemal bestand is teen hierdie patogene nie.
Die enigste opsie vir beskerming teen laatroes is die gebruik van gewasbeskermingschemikalieë. Epifytose van laatroes word geïnisieer deur die primêre entstof. In Europa word die primêre entstof beskou as 'n infeksie wat met siek saadknolle in die grond beland het, oorwinter in die oospore (dikwandige voortplantingstrukture P. infante), sowel as zoosporangia wat deur die wind gebring word vanaf plante wat uit oorwinterde knolle in landerye van verlede jaar ('vrywillige' plante) gegroei het, of op hope knolle wat weggegooi is wanneer dit gestoor word vir opberging. Hiervan word plante wat op hope weggooide knolle gekweek word, as die gevaarlikste bron van infeksie beskou. daar is die aantal uitgeloopte knolle dikwels beduidend, en soosporangia kan oor lang afstande vanaf hulle gedra word. Die res van die bronne (oospore, "vrywillige" plante) is nie so gevaarlik nie, want dit is nie gebruiklik om meer as een keer elke 3-4 jaar plante op dieselfde lande te kweek nie. Besmetting van siek saadknolle is ook minimaal as gevolg van die goeie saadbeheerstelsel.
Oor die algemeen is die hoeveelheid primêre entstof in Europese populasies beperk, en daarom is die groei van die epidemie redelik stadig en kan dit suksesvol beheer word deur middel van chemiese swamdodende preparate.
In Rusland is die situasie radikaal anders. Die grootste deel van die aartappel- en tamatieoes word in klein privaat tuine verbou; beskermingsmaatreëls word ook glad nie op hulle uitgevoer nie, of swamdodende behandelings word onvoldoende uitgevoer en begin na die voorkoms van laatroes op die bokante. As gevolg hiervan dien private groentetuine as die vernaamste bron van besmetting, waarvandaan zoosporangia deur die wind na kommersiële aanplantings vervoer word. Dit word bevestig deur ons direkte waarnemings in Moskou, Bryansk, Kostroma, Ryazan-streke: skade aan plante in privaat tuine is voor die aanvang van swamdoderbehandelings van kommersiële aanplantings waargeneem. Vervolgens word die epidemie in groot velde beperk deur die gebruik van swamdodende preparate, terwyl daar in private tuine 'n vinnige ontwikkeling van laatroes plaasvind.
In die geval van onbehoorlike of "lae-begroting" -behandelings van kommersiële aanplantings, kom fokus van laatroes in die landerye voor; in die toekoms is hulle besig om aktief te ontwikkel en neem steeds groter gebiede vas.
Besmetting in privaat tuine het 'n beduidende impak op epidemies in kommersiële velde. In alle aartappelgroeigebiede van Rusland is die gebied wat aartappels in privaat tuine beset, 'n paar keer groter as die totale oppervlakte van groot produserende organisasies. In so 'n omgewing kan private groentetuine beskou word as 'n wêreldwye inokulumbron vir kommersiële velde.
Kom ons probeer die eienskappe identifiseer wat kenmerkend is van die populasies van P. infestans in privaat tuine. Die aanplant van nie-saad- en kwarantynbestryding van ware-aartappels, tamatiesaad verkry deur twyfelagtige buitelandse produsente, langtermyn verbouing van aartappels en tamaties in dieselfde gebiede, onbehoorlike behandelings met swamdoders of die volledige afwesigheid daarvan lei tot ernstige epifytoties in die private sektor, waarvan die resultaat gratis is kruising, verbastering en oospoorvorming in privaat tuine. As gevolg hiervan word 'n baie hoë genotipiese diversiteit waargeneem, wanneer byna elke stam uniek is in sy genotipe (Elansky et al., 2001), en die verspreiding van genotipes in populasies voldoen aan die Hardy-Weinberg-verhouding (Amatkhanova et al., 2004), wat getuig ten gunste van vrye kruising in bevolkings. Oospore word aktief gevorm in die aangetaste plantorgane (Smirnov, Elansky 1999). Deur moere van verskillende genetiese oorsprong te plant, is dit onwaarskynlik dat klonale lyne wat spesiaal is om enige variëteit aan te val, na vore sal kom. Die stamme wat in so 'n geval gekies word, word onderskei deur hul veelsydigheid in verhouding tot die aangetaste variëteite; die meeste van hulle het 'n maksimum aantal virulensiegene (Amatkhanova et al., 2004; Shein et al., 2009). Dit is baie anders as die stelsel van 'klonale lyne' wat tipies is vir groot landerye met 'n behoorlik geïnstalleerde stelsel vir beskerming teen laatroes. "Klonale lyne" (wanneer alle stamme van laatroespatogeen in die veld deur een of verskeie genotipes voorgestel word) is alomteenwoordig in lande waar aartappelverbouing uitsluitlik deur groot plase uitgevoer word: die VSA, Nederland, Denemarke, ens. (Goodwin et al., 1994, Dyakov, Elansky, 2007, Cooke et al., 2006). Aan die einde van die 20ste eeu was "klonale lyne" wydverspreid in die Asiatiese en Verre Oosterse dele van Rusland (Elansky et al., 2001), wat blykbaar te wyte is aan die gebruik van dieselfde aartappelsoorte uitsluitlik vir plant. Onlangs het die situasie in hierdie streke ook begin verander na 'n toename in die genotipiese diversiteit van bevolkings (S.N. Elansky, ongepubliseerde data).
Die afwesigheid van intensiewe behandelings met swamdodende preparate het 'n ander, direkte gevolg: daar is geen ophoping van weerstandbiedende stamme in die tuine nie. Inderdaad, ons resultate toon dat die kans dat metaalaksielbestande stamme minder waarskynlik in private tuine opgespoor word as in kommersiële aanplantings (Elansky et al., 2007).
Die nabygeleë aanplant van aartappels en tamaties in die tuine vergemaklik die migrasie van stamme tussen hierdie gewasse, as gevolg daarvan dat die aandeel van diegene wat die geen dra vir weerstand teen variëteite van kersietamatie T1, wat voorheen slegs kenmerkend was van "tamatie" -stamme, die afgelope dekade toegeneem het. Stamme met die T1-geen is in die meeste gevalle baie aggressief teenoor aartappels en tamaties.
In onlangse jare het laatroes op tamatie in baie gevalle vroeër begin verskyn as by aartappels. Tamatiesaailinge kan besmet word deur oospore in die grond, of oospore wat in tamatiesaad voorkom of daaraan voldoen (Rubin et al., 2001). Sedert die einde van die 20ste eeu verskyn 'n groot aantal goedkoop verpakte saad, hoofsaaklik ingevoer, in winkels, waarvan die meeste klein produsente oorgeskakel het. Die sade kan stamme met genotipes meebring wat tipies is vir die groeistreek. In die toekoms word hierdie genotipes opgeneem in die seksuele proses in privaat tuine, wat lei tot die ontstaan van heeltemal nuwe genotipes.
Dus is privaat tuine 'n wêreldwye 'smeltkroes' waarin bestaande genotipes verwerk word as gevolg van die uitruil van genetiese materiaal en heeltemal nuwe verskyn. Die keuse daarvan vind plaas onder toestande wat baie verskil van dié wat aartappels op groot plase skep: die afwesigheid van swamdodende pers, variëteite-eenvormigheid van aanplantings, die oorheersing van plante wat beïnvloed word deur verskillende vorme van virale en bakteriële infeksies, die nabyheid van tamaties en wilde nagskerms, aktiewe kruising en vorming van oospore, die moontlikheid vir oospore om die volgende jaar 'n terugval van die siekte te veroorsaak. Dit alles lei tot 'n baie groot genotipiese diversiteit van die agterplaaspopulasies. In die toestande van epifytotika in groentetuine versprei laatroes baie vinnig en word groot hoeveelhede spore vrygestel wat na nabygeleë kommersiële aanplantings vlieg. Aangesien kommersiële velde met die korrekte stelsel van landboutegnologie en -beskerming aangekom het, is die spore wat ingevlieg het, feitlik nie in staat om 'n ernstige epidemie in die veld te bewerkstellig nie, wat te wyte is aan die afwesigheid van kloonlyne wat bestand is teen tien swamdoders en wat gespesialiseerd is in die gekweekte verskeidenheid.
'N Ander bron van primêre entstof kan siek knolle wees wat in kommersiële saailinge vasgevang is. Hierdie knolle is gewoonlik verbou in lande met goeie landboutegnologie en intensiewe chemiese beskerming. Die genotipes van die isolate wat die knolle besmet, is aangepas vir die ontwikkeling van hul eie variëteit. Hierdie stamme is aansienlik gevaarliker vir kommersiële aanplanting in vergelyking met entstof wat uit privaat tuine kom. Die resultate van ons navorsing ondersteun ook hierdie aanname. Bevolkings geïsoleer van groot lande met 'n behoorlik uitgevoerde chemiese beskerming en goeie landboutegnologie, verskil nie in hoë genotipiese diversiteit nie. Dikwels is dit 'n paar klonale lyne wat gekenmerk word deur 'n hoë aggressiwiteit en 'n oorweging van swamdoderbestande stamme.
Stamme van kommersiële saadmateriaal kan populasies in groentetuine binnedring en betrokke wees by die prosesse wat daarin plaasvind. In 'n groentetuin sal hul mededingendheid egter baie laer wees as in 'n kommersiële veld, en binnekort sal hulle ophou bestaan in die vorm van 'n kloonlyn, maar hul gene kan in die 'tuin'-bevolking gebruik word.
Die infeksie wat op 'vrywillige' plante en op hope uitgeskote knolle tydens oes ontwikkel, is nie so relevant vir Rusland nie, omdat In die belangrikste aartappelgroeigebiede van Rusland word diep wintergrondvries waargeneem en plante van knolle wat in die grond oorwinter het, ontwikkel selde.
Boonop, soos ons eksperimente toon, oorleef die laatroespatogeen gewoonlik nie by negatiewe temperature nie, selfs nie op knolle wat hul lewensvatbaarheid behou het nie. In die droë gebied, waar vroeë aartappels verbou word, is laatroes redelik skaars weens die droë en warm groeiseisoen.
Ons neem dus tans die verdeling van populasies van P. infestans in "veld" en "tuin" bevolkings waar. In onlangse jare is prosesse egter waargeneem wat gelei het tot die konvergensie en interpenetrasie van genotipes uit hierdie populasies.
Onder hulle kan opgemerk word 'n algemene toename in die geletterdheid van klein produsente, die opkoms van bekostigbare klein verpakkings moere, die verspreiding van swamdodende preparate in klein verpakkings en die verlies aan vrees vir 'chemie' deur die bevolking.
Situasies kom voor dat, as gevolg van die lewenskragtige aktiwiteit van een verskaffer, hele dorpe met saadknolle van dieselfde verskeidenheid geplant word en van klein verpakkings van dieselfde plaagdoders voorsien word. Daar kan aanvaar word dat aartappels van dieselfde variëteit op kommersiële aanplantings in die omgewing voorkom.
Aan die ander kant bevorder sommige plaagdoderhandelmaatskappye 'n begrotingstelsel vir chemiese behandeling. In hierdie geval word die aantal behandelings verminder en die goedkoopste swamdoders aangebied, en die klem val nie op die voorkoming van die ontwikkeling van laatroes tot by die sny van die toppe nie, maar op 'n sekere vertraging in epifytotie om die opbrengs te verhoog. Sulke skemas is ekonomies geregverdig by die verbouing van ware-aartappels uit laegraadse saadmateriaal, terwyl daar in beginsel geen sprake van 'n hoë opbrengs is nie. In hierdie geval, in teenstelling met die tuinpopulasies, sal die gelyke genetiese agtergrond van die aartappel egter die keuse van spesifieke fisiologiese rasse van fitopatogene moontlik maak, wat baie gevaarlik is vir hierdie variëteit.
Die neigings na die samevoeging van 'tuin'- en' veld'-metodes vir aartappelproduksie lyk vir ons nogal gevaarlik. Om die negatiewe gevolge daarvan in die huishoudelike en kommersiële sektor te voorkom, sal dit nodig wees om die verskeidenheid saad aartappels en die verskeidenheid swamdoders wat in klein verpakking aan private eienaars aangebied word, te beheer, sowel as die beskerming van aartappels en die gebruik van swamdoders in die kommersiële sektor.
As gevolg van die swak ontwikkeling van saadproduksie in Rusland, word groot volumes moere uit die buiteland ingevoer. Daarmee saam word nuwe, moontlik hoogs patogene en swamdoderbestande stamme van patogene ingevoer, insluitend laatroes.
In Rusland sal hul genepoel betrokke wees by die natuurlike proses om nuwe genotipes te teel, aangepas vir ons omstandighede en die nederlaag van variëteite wat in Rusland verbou word.
In die gebiede van die private sektor is daar 'n intensiewe ontwikkeling van nie net laatroes nie, maar ook Alternaria. Die meeste eienaars van privaat plase neem nie spesiale maatreëls om alternaria te beskerm nie, omdat hulle die ontwikkeling van Alternaria misgis met die natuurlike verwelking van die blare of die ontwikkeling van laatroes. Daarom, met die massiewe ontwikkeling van Alternaria op vatbare variëteite, kan huishoudelike erwe dien as bron van entstof vir kommersiële aanplantings.
Hierdie werk is uitgevoer met die gedeeltelike ondersteuning van die Russian Science Foundation (projek N 14-50-00029).
Die artikel is gepubliseer in die tydskrif "Potato Protection" (No. 1, 2015)