Анотація до роботи:

Акулов О.Ю. Біологічні особливості Bipolaris sorokiniana (Sacc. in Sorokin) Shoemaker і діагностика збудників кореневої гнилі та чорного зародку ярого ячменю. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 06.01.11 – фітопатологія. – Національний аграрний університет, Київ, 2007.

Проведено комплексне порівняльне дослідження морфолого-культуральних, фізіолого-біохімічних і паразитичних особливостей ізолятів Bipolaris sorokіnіana з листя, насіння та коріння ярого ячменю. Виявлені та кількісно охарактеризовані дві форми збудника – довгоспорова та короткоспорова, та розроблено критерії їх розпізнавання. Показано, що первинним джерелом поновлення цих форм у життєвому циклі патогена є хворе насіння

Уточнено видовий склад збудників кореневої гнилі ярого ячменю. Досліджено закономірності розвитку B. sorokіnіana та видів роду Fusarіum на підземних і навколоземних органах ярого ячменю та запропоновано метод оцінки розвитку гельмінтоспоріозної та фузаріозної кореневих гнилей. На 38 сортах і гібридах ярого ячменю в тих самих стаціонарних умовах уперше був проведений порівняльний аналіз чотирьох найпоширеніших методів діагностики чорного зародку. Охарактеризовано переваги та недоліки кожного з досліджених методів. Розроблено рекомендації з кількісної діагностики B. sorokіnіana у насінні ярого ячменю на тлі розвитку супутніх патогенів.

1. Проведеними комплексними дослідженнями встановлено, що в межах виду Bіpolarіs sorokіnіana (Sacc. іn Sorokіn) Shoemaker існують дві форми, названі нами довгоспорова та короткоспорова. Ці форми відрізняються за морфолого-культуральними ознаками, а також фізіолого-біохімічними і паразитичними властивостями. Властивості будь-якого ізоляту B. sorokіnіana визначаються не органом рослини, з якого він був виділений, а його приналежністю до однієї з форм.

2. У кількісному відношенні довгоспорова форма домінує на надземних органах рослини, а короткоспорова – на підземних. Частота виявлення довгоспорової форми на листі становить 85%, насінні - 65%, а на корінні -25%.

3. Надійним критерієм для розмежування форм B. sorokіnіana служить усереднене відношення довжини конідій до їх ширини. Для довгоспорової форми на ураженій рослині цей показник варіює в межах 3,7 - 4,1, а на штучному середовищі Чапека - 2,6 - 3,4. Для короткоспорової форми цей показник варіює в межах 2,8 - 3,4 і 1,9 - 2,5, відповідно.

4. Довгоспорова форма характеризується більш високою швидкістю накопичення біомаси в чистій культурі, а також активністю ендоглюканаз, екзоглюканаз, целобіаз і пектиназ на 4-8 добу культивування. Токсигенні властивості довгоспорових ізолятів у середньому в 1,8 рази вище, ніж короткоспорових.

5. Форми B. sorokіnіana істотно відрізняються за показником агресивності. Для довгоспорової форми характерна менша інтенсивність спороутворення на відрізках листя сортів-диференціаторів (у середньому в 2,5 рази в порівнянні з короткоспоровою), але більша некрозоутворююча здатність (у середньому 3 бали в порівнянні з 2,2 бала у короткоспорової).

6. Досліджено видовий склад збудників кореневої гнилі ярого ячменю. Встановлено, що основними збудниками є Bіpolarіs sorokіnіana і Fusarіum gramіnearum. При паразитизмі на ячмені B. sorokіnіana і F. gramіnearum займають відособлені екологічні ніші: перший збудник асоційований з основами стебел, а другий – з корінням та вузлами кущіння. Під час відмирання рослин відбувається розселення B. sorokіnіana у коріння, а F. gramіnearum – у стебла. У фазу повної стиглості на всіх підземних і навколоземних частинах рослин кількісно домінує фузаріозний компонент.

7. Встановлено, що ступінь загнивання основ стебел у фазу воскової стиглості свідчить про переважний розвиток гельмінтоспоріозної кореневої гнилі, а коріння – фузаріозної. На підставі виявлених особливостей збудників запропоновано метод діагностики збудників звичайної кореневої гнилі ярого ячменю.

8. Встановлено, що інфекція насіння ярого ячменю представлена комплексом збудників. У покривах зерна розвиваються переважно Alternarіa alternata і Bіpolarіs sorokіnіana, а глибока насіннєва інфекція представлена B. sorokіnіana і видами роду Fusarіum.

9. На 38 сортах і гібридах ярого ячменю в тих самих умовах проведено порівняльний аналіз основних методів діагностики чорного зародку: візуального, вологої камери, мікробіологічного та рулонного. Встановлено, що ці методи дозволяють у різній мірі виявити різні компоненти насіннєвої інфекції.

10. Для діагностики збудників, асоційованих з покровами насіння ячменю, рекомендується використовувати метод вологої камери та мікробіологічний метод з режимом стерилізації 1% розчином гіпохлориту натрію протягом 5 хвилин. Для виявлення глибокої фузаріозно-гельмінтоспоріозної інфекції насіння ячменю рекомендується використовувати рулонний метод діагностики.

11. Встановлено, що життєздатність інфекції в покривах насіння залежить від тривалості їх протруєння. Для кількісної діагностики глибокої інфекції B. sorokіnіana в насінні ячменю ми рекомендуємо використовувати мікробіологічний метод аналізу з попередньою стерилізацією поверхні 1% розчином гіпохлориту натрію протягом 15 хвилин.

Публікації автора:

1. Акулов О.Ю. Структура виду Bipolaris sorokiniana (Sacc. in Sorokin) Shoem. за морфологічними ознаками // Й.К. Пачоський та сучасна ботаніка. Херсон: Айлант. 2004. С. 372-382.

2. Акулов А.Ю. Влияние сроков посева и искусственного инфекционного фона на развитие гельминтоспориозной корневой гнили ячменю // Вісник Харківського университету. 2001. № 506. С. 236-238.

3. Акулов А.Ю., Леонтьев Д.В. Сокращение почвенной инфекции Bipolaris sorokiniana в условиях лесостепи Украины // Вісник Харківського университету. 2002. № 551. С. 189-193 (особистий внесок: планування та виконання експерименту, участь в обробці та аналізі результатів).

4. Азарков А.М., Акулов А.Ю. Проблема диагностики «чёрного зародыша» семян // Вісник Харківського университету. 2001. № 506. С. 238-241 (особистий внесок: планування експерименту, безпосередня участь у виконанні експерименту, обробка та аналіз результатів).

5. Акулов О.Ю., Переверзєва В.Ф. Про гетерогенність популяції Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem. у Харківській області // Мат. Х з`їзду Украінського ботанічного товариства „Проблеми ботаніки і мікології на порозі третього тисячоліття” (22-23 травня 1997 р., Полтава), Київ-Полтава. 1997. С. 80 (особистий внесок: виконання експерименту, участь в обробці та аналізі результатів).

6. Акулов А.Ю., Леонтьев Д.В. Анализ современных методов диагностики «черного зародыша» семян злаков // Тез. докл. Межд. научно-практ. конф. „Генетические ресурсы культурных растений” (13-16 ноября 2001 г., Санкт-Петербург). – СПб: ВИР. 2001. С. 193-195 (особистий внесок: планування та виконання експерименту, участь в обробці та аналізі результатів).

7. Акулов А.Ю., Азарков А.М. О расоспецифическом взаимодействии в патосистеме ячмень Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Schoem. // Мат. Міжн. конф. молодих вчених „Рослина і середовище” (26-28 вересня 2001 р., Харків). Харків: ХДАУ. 2001. С. 12-16 (особистий внесок: планування експерименту, безпосередня участь у виконанні експерименту, аналіз результатів).

8. Акулов О.Ю., Азарков А.М. Оценка устойчивости злаков к заболеваниям вызываемым Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker // Тез. докл. 1-го Съезда микологов России. М.: Национальная Академия Микологии. 2002. С. 423 (особистий внесок: планування експерименту, безпосередня участь у виконанні експерименту, обробка та аналіз результатів).

9. Акулов А.Ю., Леонтьев Д.В. Проблема поиска доноров устойчивости ячменю к гельминтоспориозной корневой гнили на стадии проростков // Матер. наук. конф. “Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно-змінених територіях” (13-16 травня 2002 р., Кривий Ріг). Кривий Ріг: Криворізький бот. сад, 2002. С. 8-10 (особистий внесок: планування та виконання експерименту, участь в обробці та аналізі результатів).

10. Акулов А.Ю. Современные концепции защиты хлебных злаков от заболеваний, вызываемых Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoemaker // Биология – наука XXI века: 6-я Пущинская школа-конференция молодых ученых (20-24 мая 2002 г., Пущино): Сборник тезисов. Т. 3. – Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. Л.Н. Толстого, 2002. С. 88-89.

11. Акулов А.Ю., Леонтьев Д.В. Терпеноидные экзометаболиты Bipolaris sorokiniana: история и перспективы исследдования // Матер. ІІ Межд. конф. „Методологические основы познания биологических особенностей грибов продуцентов физиологически-активных соединений и пищевых продуктов” (25-27 ноября 2002 г., Донецк). – Донецк: Норд компьютер, 2002. – С. 158-161 (особистий внесок: аналіз сучасних відомостей про токсини збудника).

12. Akulov A.Yu. Intraspecific structure of Bipolaris sorokiniana (Sacc. In Sorokin) Shoemaker // Proc. XIV Congress of European Mycologists (22-27 September 2003, Yalta). – Kiev: ST DRUK, 2003. – P. 65-66.

13. Акулов А.Ю. Внутривидовая структура фитопатогенного гриба Bipolaris sorokiniana (Sacc. In Sorokin) Shoemaker // Мат. конф. молодих вчених-ботаніків „Актуальні проблеми ботаніки та екології” (26-29 вересня 2003 р., Одеса). – Одеса: Одеський нац. ун-т, 2003. – С. 28-30.

14. Акулов А.Ю. Микроэволюция Bipolaris sorokiniana (Sacc. in Sorokin) Schoem в связи с паразитизмом на над и подземных органах растений // Мат. VIII Молод. конф. ботаников в Санкт-Петербурге (17-21 мая 2004 г., Санкт-Петербург). – СПб.: СПГУТД, 2004. – С. 59.

15. Акулов А.Ю. Дифференциация паразитических свойств в пределах вида Bipolaris sorokiniana (Sacc. in Sorokin) Shoem // Мат. конф. молодих вчених-ботаніків „Актуальні проблеми ботаніки та екології” (7-10 вересня 2004 г., Канів). – Канів: Канівський прир. запов., 2004. – С. 9-11.

16. Акулов А.Ю. Популяционная структура и направления микроэволюции Bipolaris sorokiniana (Saccardo in Sorokin) Schoemaker // Материалы конференции молодых учёных „Экологические механизмы динамики и устойчивости биоты” (19-23 апреля 2004 г., Екатеринбург). Екатеринбург: ИЭРиЖ УрО РАН, 2004. С. 3-10.

17. Акулов О.Ю. Закономірності розвитку Bipolaris sorokiniana та Fuarium spp. на під- та околоземних частинах злаків // Мат. конф. молодих учених-ботаніків „Актуальні проблеми ботаніки та екології” (6-9 вересня 2005 р., Умань). – Київ: Фітосоціоцентр, 2005. – C. 16-17.