Патогенність ізолятів гриба Gaeumannomyces Tritici (J.Walker) Hern.-Restr. & Crous – збудника офіобольозу та ефективність штамів Р. Bacillus проти хвороби

Authors

  • L. Kriuchkova National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine image/svg+xml
  • D. Olifer National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31548/biologiya2020.04.007

Keywords:

Bacillus spp., biological control, Gaeumannomyces tritici, take-all, pathogenicity, winter wheat

Abstract

Досліджено патогенні властивості ізолятів гриба Gaeumannomyces spp., виділених з уражених офіобольозом коренів пшениці озимої. Усі ізоляти характеризувалися вищою патогенністю на рослинах пшениці та ячменю, менше уражували овес, тому були ідентифіковані нами як Gaeumannomyces tritici. На пшениці озимій більшість ізолятів G. tritici проявили середній рівень патогенності, один ізолят характеризувався найвищою патогенністю, у двох ізоляти рівень патогенності був істотно нижчий. В умовах вегетаційного досліду досліджували вплив двох штамів р. Bacillus, B. subtilis 16 and B. pumilus 11, на ураженість пшениці офіобольозом при штучній інокуляції рослин ізолятами G. tritici різної патогенності. Встановлено, що ефективність обробки залежала від ступеня розвитку офіобольозу, а, отже, від патогенності ізоляту, взятого для інокуляції. Внесення в субстрат для вирощування пшениці суспензій клітин штамів р. Bacillus стимулювало ріст проростків у варіанті, де зараження проводили ізолятами G. tritici із середнім рівнем патогенності, а, отже, і рівень розвитку хвороби був середнім. За низької ураженості хворобою обробки рослин бактеріями були неефективними. Не відмічали стимулюючого ефекту і у варіанті з високим розвитком хвороби, де інфікування проводили високопатогенним ізолятом G. tritici. Ключові слова: Bacillus spp., біологічний метод, Gaeumannomyces tritici, офіобольоз, патогенність, пшениця озима.

Author Biographies

  • L. Kriuchkova, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
    доктор біологічних наук, професор кафедри фітопатології ім. акад. В.Ф. Пересипкіна
  • D. Olifer, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
    аспірант кафедри фітопатології ім. акад. В.Ф. Пересипкіна

References

Hernandez-Rostrepo M., Groenewald J.Z., Elliot M.L., Cannong G., McMillan V.E., Crous P.W. (2016) Take-all or nothing. Studies in Mycol. 83. 19-48. www.studiesinmycology.org

https://doi.org/10.1016/j.simyco.2016.06.002

Mauler-Machnik A., Rosslenbroich H.-J., Dutzmann S., Applegate J., Jautelat M. (2002) JAU 6476 - a new dimension DMI fungicide. Proc. of BCPC Conference -Pests & Diseases. Brighton, UK. 389 - 394.

Morshchatskyi A.A. (1977) Ofyobolez ozymoi pshenytsы. [Take-all of wheat] Zashchyta rastenyi. 5. 18. (In Russian)

Novokhatka V.H., Doroshenko N.V., Zabolotnaia V.A. (1990) Raspredelenye kornevыkh y prykornevыkh hnylei ozymoi pshenytsы v Ukraynskoi SSR. [Distribution of root and stem-base disease of winter wheat in Ukrainian SSR] Mykolohyia y fytopatolohyia. 24 (4). 352 - 357. (In Russian)

Grytsiuk N.V. (2015) Khvoroby koreniv i prykorenevoi chastyny stebla pshenytsi ozymoi ta obgruntuvannia zakhodiv zakhystu vid nykh v umovakh Polissia Ukrainy [Root and stem-base diseases of winter wheat and substantiation of their control in Ukrainian Polissya]. Kyiv, 21 p. (In Ukrainian)

Scott P.R., Hollins T.W. (1983) Role of plant breeding in controlling soilborne diseases of cereals. Ecology and Management of Soilborne Plant Pathogens / Ed. by Parker, C.A., Rovira, A.D., Moore, K.J., Wong, P.T.W., Kollmorgen, J.F. Proceedings of Section 5 of the Fourth International Congress of Plant Pathology, University of Melbourne, Australia, 17-24 Aug. 1983. 157 - 159.

Lisovyi M.P., Kolnobrytskyi M.I., Shupykova O.I. (1991) Rozvytok korenevykh hnylei ozymoi pshenytsi v riznykh ekolohichnykh zonakh URSR v zalezhnosti vid sortiv, struktury sivozminy ta poperednykiv. [Development of root diseases of winter wheat in different ecological zones of USSR in dependency of cultivars, crop rotation and previous crop]. Zakhyst roslyn. 38. 9 - 15. (In Ukrainian)

Lisovyi M.P., Ripenko V.M. (1991) Dzherela stiikosti ozymoi pshenytsi proty zbudnykiv korenevykh hnylei. [Sources of resistance against root rots causal agents]. Zakhyst roslyn. 38. 16 - 20. (In Ukrainian)

Gilligan C. A. (1983) Dynamics of root colonization by the take-all fungus. Ecology and Management of Soilborne Plant Pathogens. / Ed. by Parker, C.A., Rovira, A.D., Moore, K.J., Wong, P.T.W., Kollmorgen, J.F. Proceedings of Section 5 of the Fourth International Congress of Plant Pathology, University of Melbourne, Australia, 17-24 Aug. 1983. 84 - 86.

Cook, R.J., Tomashow, L.S., Weller, D.M., Fujimoto, D., Mazzola, M., Bangera, G., Kim, D.S. (1995) Molecular mechanisms of defense by rhizobacteria against root disease. Proc Natl Acad Sci USA, 92(10). 4197-4201. https://doi.org/10.1073/pnas.92.10.4197

Osborne, S.-J., McMillan, V.E., White, R., Hammond-Kosack, K.E. (2018) Elite UK winter wheat cultivars differ in their ability to support the colonization of beneficial root-infecting fungi. Journ Exp Bot., 69(12), 3103-3115. https://doi.org/10.1093/jxb/ery136

Deacon J.W. (2006) Fungal Biology. 4th ed. Blackwell Publishing. 371 pp. https://doi.org/10.1002/9781118685068

Deacon J.W., Henry C.M. (1978) Studies on virulence of take-all fungus, Gaeumannomyces graminis, with reference to methodology. Ann. Appl. Biol., 89. 401 - 409.

https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.1978.tb05966.x

Kwak Y.-S., Weller D.M. (2013) Take-all of wheat and natural disease suppression: a review. Plant Pathol. Journ., 29(2). 125-135. https://doi.org/10.5423/PPJ.SI.07.2012.0112

Ownley, B.H., Weller, D.M., Thomashow, L.S. (1992) Influence of in situ and in vitro pH on suppression of Gaeumannomyces graminis var. tritici by Pseudomonas fluorescens 2-79. Phytopathol. 82. 178-184. https://doi.org/10.1094/Phyto-82-178

Bateman, G.L. (1988) Pseudocercosporella anguioides, a weakly pathogenic fungus associated with eyespot in winter wheat at a site in England. Plant Path. 37. 291 - 296

https://doi.org/10.1111/j.1365-3059.1988.tb02077.x

Peixoto C.N., Ottoni G., Filippi M.C.C., Silva-Lobo V.L., Prabhu A.S. (2013) Biology of Gaeumannomyces graminis var. tritici isolates from rice and grasses and epidemiological aspects of crown sheath rot of rice. Tropical Plant Pathol., 38(6). 495- 504.

https://doi.org/10.1590/S1982-56762013000600005

Kriuchkova L., Deaghileva A. (2018) Soil-borne fungi on roots of wheat, their diversity and pathogenicity. Proceeding material of International Conference "The goals of sustainable development of the third millennium: challenges for universities of life sciences" (Vol. II), 23-25 May 2018, Kyiv. 53-54.

Kriuchkova L., Gritsyuk N. (2017) Populations of Pythium spp., Fusarium spp. and Gaeumannomyces spp. on wheat root and their association with root rot diseases. Proceeding materials of International Conference "Genetics, Physiology and Plant Breeding" (VI edition), 9-10 October 2017, Chisinau. 253-256.

Kriuchkova, L., Patyka, T., Shmyhel, T. (2017) In vitro potential of two Bacillus strains as biocontrol agents against plant pathogenic fungi. VI annual scientific conference «Biotechnology: accomplishment and hopes». NULESU, Kyiv. 24-25.

Cawoy, H., Bettiol, W., Fickers, P., Ongena, M. (2011) Bacillus-based biological control of plant diseases, in: Stoytcheva, M. (Eds.), Pesticides in the Modern World - Pesticides Use and Management. IntechOpen, pp. 273-302. http://www.intechopen.com/books/pesticides-in-themodern-world-pesticides-use-and-management/bacillus-based-biological-control-of-plant-diseases

https://doi.org/10.5772/17184

Hardoim, P.R., van Oberbeek, V.S., Berg, G., Pirttila, A.M., Compant, S., Campisano, A., Doring, M., Sessitsch, A. (2015) The hidden world within plants: ecological and evolutionary considerations for defining functioning of microbial endophytes. Microbiol Molecular Biol. Review., 79(3). 293-320.

https://doi.org/10.1128/MMBR.00050-14

Wong P.T.W. (1983) Interaction between microbial residents of cereal roots. Ecology and Management of Soilborne Plant Pathogens / Ed. by Parker, C.A., Rovira, A.D., Moore, K.J., Wong, P.T.W., Kollmorgen, J.F. Proceedings of Section 5 of the Fourth International Congress of Plant Pathology, University of Melbourne, Australia, 17-24 Aug. 1983. 144 - 147.

McMillan, V.E., Canning, G., Moughan, J., White, R.P., Gatteridge, R.J., Hammond-Kosack, K.E. (2018) Exploring the resilience of wheat crops grown in short rotations through minimizing the build-up of an important soil-borne fungal pathogen. Sci Reports. 8. 9550.

https://doi.org/10.1038/s41598-018-25511-8

Downloads

Published

2020-12-18

Issue

Vol. 11 No. 4 (2020)

Section

Статті

License

Relationship between right holders and users shall be governed by the terms of the license Creative Commons  Attribution – non-commercial – Distribution On Same Conditions 4.0 international (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

  • Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
  • Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
  • Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).