Agrarian Bulletin of the

Аграрный вестник Урала

1997-4868 2307-0005

56563

10.32417/1997-4868-2022-227-12-11-22

Агротехнологии

Agrotechnology's

Агротехнологии

Prevalence of fungal infection on winter wheat seeds under conditions of the Middle Volga region

Распространенность грибной инфекции на семенах озимой пшеницы в условиях Среднего Поволжья

Кинчарова

Марина Николаевна

Kincharova

Marina Nikolaevna

Кинчаров

Александр Иванович

Kincharov

Aleksandr Ivanovich

Абдряев

Мянсур Равилович

Abdryaev

Myansur Ravilovich

Самарский федеральный исследовательский центр РАН Россия Самарский федеральный исследовательский центр РАН Russian Federation

10 01 2023

227 12 11 22 10 01 2023

https://usau.editorum.ru/en/nauka/article/56563/view

Аннотация. Цель работы – исследовать состав патогенной микофлоры, ассоциированной с семенами озимой мягкой пшеницы, полученными в условиях Самарской области. Методология и методы исследования. В лаборатории инновационных технологий в селекции, семеноводстве и семеноведении исследованы семена 10 сортов и линий конкурсного сортоиспытания лаборатории селекции и семеноводства озимой пшеницы Поволжского НИИСС – филиала СамНЦ РАН, расположенного в центральной почвенно-климатической зоне Самарской области. Заселенность семян патогенными грибами определяли методом рулонов по методике ГОСТ 12044-93 и последующим микроскопированием. Результаты. Диагностика, анализ погодных условий, научные познания причин возникновения болезни и особенности развития патогена являются важными факторами успешного проведения защитных и профилактических мер как в отношении распространенных болезней, так и в отношении новых форм, мало распространенных в регионе на данном этапе. В результате изучения, проведенного нами в 2019–2020 гг., выявлена высокая степень зараженности семян грибами на естественном инфекционном фоне (без протравливания). Доминирующими на семенах изученных образцов озимой мягкой пшеницы за три года исследований являются грибы: Alternaria sp. (с процентной частотой встречаемости от 0,5 до 35,0 % и относительной распространенностью от 0,7 % до 56,5 %, Fusarium sp. (с процентной частотой встречаемости от 2 до 45,5 %, и относительной распространенностью от 4,1 % до 67,4 % соответственно) и группа грибов, вызывающих плесневение семян (Cladosporium sp., Mucor sp., Penicillium sp. и др.). Различия в частоте встречаемости определенного гриба и вида, обнаруживаемых на семенах озимой мягкой пшеницы в разные годы, свидетельствуют о высокой зависимости показателей от количества выпавших осадков, относительной влажности воздуха и температурных условий вегетационного периода. Научная новизна. Проведена фитопатологическая оценка семян применительно к условиям Самарской области и установлен патогенный комплекс грибов, ассоциированный с семенами озимой пшеницы.

Abstract. The aim of this work is to investigate the composition of pathogenic mycoflora associated with the seeds of winter soft wheat in the Samara region under laboratory conditions. Research methodology and methods. The seeds of 10 varieties and lines of winter soft wheat of competitive variety trials, grown in the central soil and climatic zone of Samara Region, were examined in the Laboratory of Innovative Technologies in Breeding, Seed Breeding and Seed Science and Laboratory of Breeding and Seed Production of Winter Wheat, Volga Branch of Samara Research Center of RAS. Infestation of seeds by pathogenic fungi was determined by roll method using the method according to GOST 12044-93 and subsequent microscopy. Results. Correct diagnosis and knowledge of the causes of the disease, peculiarities of pathogen development are the basis for successful protective and preventive measures. As a result of the study we conducted in 2019–2020 revealed a high degree of infection of seeds with fungi on a natural infectious background. Dominant on the seeds, studied samples are fungi: Alternaria sp. (with a frequency of occurrence from 0.5 to 35.0% and relative prevalence from 0.7 % to 56.5 %, Fusarium sp. (with a frequency of occurrence from 2 to 45.5 %, and relative prevalence from 4.1 % to 67.4 % respectively) and the group of fungi causing seed mold (Cladosporium sp., Mucor sp., Penicillium sp. etc.). Differences in the amount of precipitation and relative humidity may be a probable reason for differences in the frequency of a particular fungus and species detected on seeds of winter soft wheat in different years. Scientific novelty. The phytopathological estimation of seeds as applied to the conditions of Samara region has been carried out and pathogenic complex of fungi associated with the seeds of winter wheat has been established.

озимая пшеница сорт грибы семенная инфекция патоген процентная частота встречаемости относительная распространенность

winter wheat variety fungi seed infection pathogen percentage frequency relative abundance

Торопова Е. Ю. Фитоэкспертиза семян как фактор оптимизации технологии посева зерновых колосовых культур и льна в Курганской области // Вестник Курганской ГСХА. 2012. № 2. С. 37-40.

Toropova E. Yu. Fitoekspertiza semyan kak faktor optimizacii tehnologii poseva zernovyh kolosovyh kul'tur i l'na v Kurganskoy oblasti // Vestnik Kurganskoy GSHA. 2012. № 2. S. 37-40.

Назарова Л. Н., Соколова Е.А. Прогрессирующие болезни зерновых культур // Arpo XXI. 2000. № 4. С. 2-3.

Nazarova L. N., Sokolova E.A. Progressiruyuschie bolezni zernovyh kul'tur // Arpo XXI. 2000. № 4. S. 2-3.

Лавринова В. А., Полунина Т. С., Леонтьева М. П. Фитопатогенная микобиота семян на районированных сортах ячменя в ЦЧЗР / Современные проблемы агроэкологии: материалы IV международной научно-практической интернет-конференции. Мiколаiв, 2018. С. 6.

Lavrinova V. A., Polunina T. S., Leont'eva M. P. Fitopatogennaya mikobiota semyan na rayonirovannyh sortah yachmenya v CChZR / Sovremennye problemy agroekologii: materialy IV mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy internet-konferencii. Mikolaiv, 2018. S. 6.

Митряева Н. А. Семенная инфекция и ее возбудители // Защита растений в современных условиях развития АПК: сборник материалов Национальной научно-практической конференции, приуроченной к открытию ООО «Байер» современной IT-аудитории на факультете агробизнеса и экологии. Орел, 2019. С. 236-239.

Mitryaeva N. A. Semennaya infekciya i ee vozbuditeli // Zaschita rasteniy v sovremennyh usloviyah razvitiya APK: sbornik materialov Nacional'noy nauchno-prakticheskoy konferencii, priurochennoy k otkrytiyu OOO «Bayer» sovremennoy IT-auditorii na fakul'tete agrobiznesa i ekologii. Orel, 2019. S. 236-239.

Лавринова В. А., Полунина Т. С., Гусев И. В. Фунгициды против комплекса микромицетов на семенах озимой пшеницы в северо-восточной части Центрального черноземного региона // International research journal. 2018. № 10 (76). Ч. 1. С. 81-84

Lavrinova V. A., Polunina T. S., Gusev I. V. Fungicidy protiv kompleksa mikromicetov na semenah ozimoy pshenicy v severo-vostochnoy chasti Central'nogo chernozemnogo regiona // International research journal. 2018. № 10 (76). Ch. 1. S. 81-84

Otieno P. K., Imbahale S. S., Wekesa V. W., Otipa M., Okoth S. Molecular Determination of Toxigenic Potential of Fusarium spp. Isolated from Seeds of Wheat (Triticum aestivum) Genotypes and Evaluation of Levels of Fumonisins in the Grains at Harvest in Three Major Wheat Producing Counties in Kenya // International Journal of Agronomy. 2022. Vol. 2022. Article number 1428312. DOI: 10.1155/2022/1428312.

Adhikari P., Khatri-Chhetri G. B., Shrestha S.M., Marahatta S. Study on Prevalence of Mycoflora in Wheat Seeds // Turkish Journal of Agriculture - Food Science and Technology. 2016. No. 4 (1). Pp. 31-35.

Кинчарова М. Н., Матвиенко Е. В. Влияние окраски семян сорго зернового на заселение их патогенной микрофлорой // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 4. С. 108-113. DOI: 10.18286/1816-4501-2020-4-108-113.

Kincharova M. N., Matvienko E. V. Vliyanie okraski semyan sorgo zernovogo na zaselenie ih patogennoy mikrofloroy // Vestnik Ul'yanovskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii. 2020. № 4. S. 108-113. DOI: 10.18286/1816-4501-2020-4-108-113.

Кинчарова М. Н., Матвиенко Е. В. Эффективность предпосевной обработки семян в борьбе с болезнями зернового сорго // Аграрный вестник Урала. 2021. № 09 (212). С. 2-10. DOI: 10.32417/1997- 4868-2021-212-09-2-10.

Kincharova M. N., Matvienko E. V. Effektivnost' predposevnoy obrabotki semyan v bor'be s boleznyami zernovogo sorgo // Agrarnyy vestnik Urala. 2021. № 09 (212). S. 2-10. DOI: 10.32417/1997- 4868-2021-212-09-2-10.

10.

Nguvo K. J., Gao X. Weapons hidden underneath: bio-control agents and their potentials to activate plant induced systemic resistance in controlling crop Fusarium diseases // Journal of plant diseases and protection. 2019. No. 126. Pp. 177-190. DOI: 10.1007/s41348-019-00222-y.

11.

Zolkin A. L., Matvienko E. V., Shavanov M. V. Innovative technologies in agricultural crops breeding and seed farming // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Krasnoyarsk, 2021. Sci. 677. Article number 022092. DOI: 10.1088/1755-1315/677/2/022092.

12.

Lafiandra D., Riccardi G., Peter R. S. Improving cereal grain carbohydrates for diet and health // Journal of Cereal Science. 2014. No. 59 (3). Pp. 312-326.

13.

Piotrowska M., Slizewska K., Biernasiak J. Mycotoxins in cereal and soybean-based food and feed // Soybean - Pest Resistance. London, 2013. Chapter 8. Pp. 185-230. DOI: 10.5772/54470.

14.

Majumder D., Rajesh T., Suting E.G., Debbarma A. Detection of seed borne pathogens in wheat: recent trends // Australian Journal of Crop Science. 2013. No. 7 (4). Pp. 500-507.

15.

Hajihasani M., Hajihassani A., Khaghani S. Incidence and distribution of seed-borne fungi associated with wheat in Markazi Province, Iran // African Journal of Biotechnology. 2012. No. 11 (23). Pp. 6290-6295. DOI: 10.5897/AJB11.3838

16.

Rehman A., Sultana K., Minhas N., Gulfraz M., Raja G. K., Anwar Z. Study of most prevalent wheat seedborne mycoflora and its effect on seed nutritional value // African Journal of Microbiology Research. 2011. No. 5 (25). Pp. 4328-4337.

17.

Nirenberg H., Schmitz-Elsherif H., Kling C. I. Occurrence of Fusaria and some “blackening moulds” on durum wheat in Germany: I. Incidence of Fusarium species. Journal of Plant Diseases and Protection. 1994. No. 101 (5). Pp. 449-459.

18.

Abdallah-Nekache N., Laraba I., Ducos C. et al. Occurrence of Fusarium head blight and Fusarium crown rot in Algerian wheat: identification of associated species and assessment of aggressiveness // European Journal of Plant Pathology. 2019. No. 154. Pp. 499-512. DOI: 10.1007/s10658-019-01673-7.

19.

Fakhrunnisa, Hashmi M. H., Ghaffar A. Seed borne mycoflora of wheat, sorghum and barley // Pakistan Journal of Botany. 2006. No. 38. Pp. 185-192. http://www.pakbs.org/pjbot/PDFs/38(1)/PJB38(1)185.pdf.

20.

Seth R. K., Alam S. Screening of fungi from wheat seeds // International Journal of Agricultural. 2015. No. 5 (5). Pp. 287-294.

21.

Alabushev A. V., Vozhzhova N. N., Kupreyshvili N. T., Shishkin N. V., Marchenko D. M., Ionova E. V. Identification of stem Rust resistance genes in the winter wheat collection from southern Russia // Plants. 2019. Vol. 8. No. 12. Article number 559. DOI: 10.3390/plants8120559.

22.

Jevtić R., Skenderović N., Župunski V. et al. Association between yield loss and Fusarium head blight traits in resistant and susceptible winter wheat cultivars // Journal of plant diseases and protection. 2020. No. 128. Pp. 1013-1022. DOI: 10.1007/s41348-021-00486-3.

23.

Пидопличко Н. М. Грибы-паразиты культурных растений. Определитель. Т. 2. Грибы несовершенные. Киев: Наукова думка, 1977. 300 с.

Pidoplichko N. M. Griby-parazity kul'turnyh rasteniy. Opredelitel'. T. 2. Griby nesovershennye. Kiev: Naukova dumka, 1977. 300 s.

24.

Билай В. И. Фузарии. Киев: Наукова думка, 1977. 443 с.

Bilay V. I. Fuzarii. Kiev: Naukova dumka, 1977. 443 s.

25.

Naqvi S. D. Y., Shiden T., Merhawi W., Mehret S. Identification of seed borne fungi on farmer saved sorghum (Sorghum bicolor L.). Pearl millet (Pennisetum glaucum L.) and groundnut (Arachis hypogaea L.) seeds // Agricultural Science Research Journal. 2013. No. 3. Pp. 107-114.

26.

Кинчарова М. Н., Кинчаров А. И. Изучение распространенности микофлоры на семенах яровой пшеницы в условиях Самарской области // Аграрный научный журнал. 2021. № 3. С. 25-29. DOI: 10.28983/asj.y2021i3pp25-29.

Kincharova M. N., Kincharov A. I. Izuchenie rasprostranennosti mikoflory na semenah yarovoy pshenicy v usloviyah Samarskoy oblasti // Agrarnyy nauchnyy zhurnal. 2021. № 3. S. 25-29. DOI: 10.28983/asj.y2021i3pp25-29.

27.

Saad A., Macdonald B., Martin A., Knight N., Percy C. Comparison of disease severity caused by four soil-borne pathogens in winter cereal seedlings // Crop and Pasture Science. 2021. No. 72. Pp. 325-334. DOI: 10.1071/CP20245.

28.

Hajihasani M., Hajihassani A., Khaghani S. Incidence and distribution of seed-borne fungi associated with wheat in Markazi Province, Iran // African Journal of Biotechnology. 2012. Vol. 11 (23). Pp. 6290-6295. DOI: 10.5897/AJB11.3838.

29.

Hao Y., Vishvakeerthi J., Kandawatte T. C., Manawasinghe I., Li X., Liu M., Hyde K. D., Phillips A. J. L., Zhang W. Nigrospora Species Associated with Various Hosts from Shandong Peninsula. China // Mycobiology. 2020. Vol. 48. Iss. 3. Pp. 169-183. DOI: 10.1080/12298093.2020.1761747.

30.

Кинчаров А. И., Демина Е. А. Анализ и краткосрочный прогноз изменения климатических условий в адаптивной селекции яровых зерновых // Российская сельскохозяйственная наука. 2022. № 1. С. 23-30. DOI: 10.31857/S2500262722010057.

Kincharov A. I., Demina E. A. Analiz i kratkosrochnyy prognoz izmeneniya klimaticheskih usloviy v adaptivnoy selekcii yarovyh zernovyh // Rossiyskaya sel'skohozyaystvennaya nauka. 2022. № 1. S. 23-30. DOI: 10.31857/S2500262722010057.