Анотація до роботи:

Черненко К.М. Особливості паразитизму збудників чорної гнилі та вихідний матеріал моркви для селекції на стійкість. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 06.01.11 – фітопатологія. – Національний аграрний університет, Київ, 2003.

На основі мікроскопічного аналізу 372 моноізолятів, які виділені із 15 видів 7 родин вищих рослин визначено коло рослин-живителів патогенів чорної гнилі в природних умовах. Досліджено ступінь спеціалізації збудників чорної гнилі відносно моркви як субстрату живлення. В патогенезі хвороби провідне місце займали збудники Alternaria radicina і Stemphylium botryosum. Досліджено вплив джерел вуглецю і азоту на ріст, розвиток та особливості їх засвоєння грибом Alt. radicina. Це дозволило модифікувати стандартне середовище Чапека під оптимальний ріст, розвиток, накопичення гриба в чистій культурі та підвищити вихід біомаси міцелою для використання в імунологічних дослідженнях. Розроблено комплексний експрес-метод оцінки стійкості проти чорної гнилі на різних етапах онтогенезу моркви із застосуванням культурального фільтрату (КФ) метаболітів збудників чорної гнилі як специфічного агенту добору популяцій з високим утриманням стійких генотипів. Досліджена мінливість сортової стійкості моркви на природному інфекційному фоні та при штучному зараженні. Статистичний аналіз прояву сортової ознаки стійкості із використанням максимального ступеня ураження, коефіцієнта агрономічної стабільності рівня стійкості, розподілу генотипів по групах стійкості дозволив ефективно добрати перспективні для селекції джерела практичної стійкості. Визначені біометричні та біохімічні ознаки – непрямі тестери рівня полігенної стійкості. Розроблені моделі прогнозу рівня стійкості моркви проти чорної гнилі, які апробовані на незалежному матеріалі. Рівень їх репрезентативності становив 80 – 86%.

1. В умовах Лівобережного Лісостепу України поширеною хворобою моркви є чорна гниль. За роками досліджень вона мала прояв щорічно, найбільше при зберіганні коренеплодів, ступінь ураження яких по зразках коливався від 8,1 до 18,5%, ураженість – від 1,9 до 20,9%.

2. Чорна гниль на моркві є груповим наслідком участі в патогенезі грибів з родів Alternaria (Alt. radicina, Alt. dauci, Alt. tenuis, Alt. tenuissima) та Stemphylium - St. botryosum. Провідне місце в цьому процесі належить Alternaria radicina та Stemphylium botryosum.

3. На основі мікроскопічного аналізу 372 моноізолятів, які виділені із 15 видів 7 родин вищих рослин, встановлено - збудники чорної гнилі мають неоднорідну біологічну спеціалізацію: Altеrnaria dauci уражував лише моркву європейську культурну; Altеrnaria radicina – рослини родини Селерових (Морква європейська культурна і дикоростуча, Кмин звичайний, Кріп пахучий, Пастернак посівний, Петрушка кучерява, Селера запашна, Фенхель звичайний); Altеrnaria tenuis, Altеrnaria tenuissima і St. botryosum – на родинні відмінності вищих рослин фактично не реагували.

4. Для збереження комплексу збудників чорної гнилі в інокулюмі рекомендується застосовувати природні джерела інфекції (коренеплоди, листки, черешки, стебла або насіння). Саме такий інокулюм придатний для дослідження і визначення стійкості вихідного та селекційного матеріалу моркви на штучно створених інфекційних фонах.

5. В чистій культурі краще за все в якості джерел вуглецю збудник чорної гнилі Alternaria radicina використовує глюкозу, із джерел азоту - азотнокислий кальцій. Введення глюкози і азотнокислого кальцію замість сахарози і азотнокислого натрію в тих же кількостях до стандартного середовища Чапека дозволяє модифікувати його під оптимальний ріст, розвиток, накопичення гриба в чистій культурі (за рахунок підлуження) та підвищити вихід маси сухого міцелою в середньому на 37,3 мг/мл або на 13,2%.

6. Для прискорення визначення рівня стійкості колекційного і селекційного матеріалу моркви та добору популяцій з високим утриманням стійких генотипів визначені елементи оцінки із застосуванням культурального фільтрату (КФ) метаболітів збудників чорної гнилі роду Alternaria в якості специфічного селективного агенту добору в розведенні:

-1:1, який достовірно стабільно знижує енергію проростання насіння, викликає в’янення паростків моркви не залежно від сортових особливостей зразків;

-1:3, який ефективно контролює регенеративну здатність калусної тканини і дозволяє добирати за стійкістю рослини-регенеранти моркви в культурі in vitro.

7. Розроблено експрес - метод оцінки селекційного матеріалу моркви за стійкістю, який включає: 1) вирощування паростків моркви до фази утворення двох листків; 2) культивування ізоляту збудника Alt. radicina на модифікованому середовищі Чапека та отримання його метаболітів (21 день); 3) оцінка стійкості зразків моркви шляхом дії культурального фільтрату збудника в розведенні (1:1) на протязі 48 годин.

8. Доведена неоднорідність за стійкістю проти чорної гнилі рослинних популяцій моркви обумовлює можливість об’єктивного добору зразків із високим утриманням стійких генотипів (джерел стійкості) методом штучного зараження.

9. Застосування схеми статистичної обробки даних із використанням максимального ступеня ураження (lim x_max), коефіцієнта агрономічної стабільності (As), стабільності рівня стійкості (індекс 9 і 7), розподілу генотипів по групах стійкості дозволяє цілеспрямовано добирати перспективні для практичної селекції зразки. Відібрано 6,7 % зразків моркви (із 104), які мають практичну стійкість, та 8,6%, що мають слабку сприйнятливість. Виділені зразки групи ”І–практично стійкі” характеризуються дуже високим (As > 80,1%) і високим (As = 61,0 – 80,0%) рівнем стійкості, групи ”ІІ – слабосприйнятливі” – дуже високим і високим рівнем слабкої сприйнятливості.

10. В якості вихідного матеріалу, придатного для селекційних програм за стійкістю при штучному зараженні визначені джерела:

- практичної стійкості – 7 зразків, з яких у зразків Сашуня (Україна), Nandrin F₁, Nice F₁ (Нідерланди) встановлено дуже високу, а у зразків Статус F₁, Шантене сквирська (Україна), Flakko (Нідерланди), Nantes express (Данія) – високу стабільну стійкість;

- слабкої сприйнятливості – 10 зразків, з яких у зразків Carrot Ax RCA – 005 (Данія), Forto, Naktan F₁, Narland F₁, Nigellе F₁ (Нідерланди), Kyokuijtsu №2 (Японія), ms – 1238 (Росія) встановлено дуже високу, а у зразків Оленка (Україна), Feftdi vros (горщина), Narlong F₁ (Нідерланди) – високу стабільну слабку сприйнятливість.

11. Для побудови моделей прогнозу рівня стійкості зразка доцільно використовувати ряд експериментально визначених біометричних та біохімічних параметрів: вміст -каротину та аскорбінової кислоти, довжина розетки та листка. Вміст -каротину (%) визначається статистично достовірним зв’язком (Р0,05) із середньорічним ступенем ураження (%) зразків після зберігання (r = -0,561); вміст аскорбінової кислоти (мг%) (r=-0,694), довжина розетки (см) (r = 0,554) та листкової пластини (см) (r = 0,622) – із сумою стійких генотипів (%); вміст аскорбінової кислоти (мг%)(r = 0,730; 0,714) – із середньорічним ступенем ураження (%) та середньозваженим балом ураження (В_х) зразків при штучному зараженні.

12. На основі регресійного аналізу статистичного матеріалу та розробленого алгоритму і методики моделювання отримано 13 видів математичних моделей прогнозу стійкості моркви, рівень репрезентативності яких коливався в межах 80 – 86% (при Р0,05; 0,01 та 0,001).

13. Верифікація тринадцяти моделей прогнозу рівня стійкості селекційного матеріалу моркви на незалежному експериментальному матеріалі показала їх високу репрезентативність та з достатньою повнотою включає в себе оцінку, аналіз і прогноз взаємозв’язку та взаємообумовленості між збудником чорної гнилі, морквою, як живильною рослиною та навколишнім середовищем.

14. Селекційним установам рекомендовано застосовувати:

- вихідний матеріал з практичною стійкістю проти чорної гнилі: зразки Сашуня, Статус F₁, Шантене сквирська (Україна), Flakko, Nandrin F₁, Nice F₁ (Нідерланди) та Nantes express (Данія);

- прискорений метод оцінки стійкості проти чорної гнилі із застосуванням культурального фільтрату збудників як основного компоненту діагностики стійкості та добору зразків моркви за дією на насіння, паростки, калусну тканину і рослини-регенеранти;

- схему статистичного аналізу показників ураження моркви (ліміти ступеню ураження, коефіцієнт агрономічної стабільності стійкості, розподіл генотипів рослинної популяції по групах стійкості) для добору достовірно стійкого проти чорної гнилі матеріалу;

- 13 видів моделей прогнозу рівня стійкості моркви проти чорної гнилі.

Публікації автора:

1. Черненко К.М. Розповсюдження головних хвороб моркви в умовах Східного Лісостепу України //Овочівництво і баштанництво. – 1998. – Вип. 43. – С. 170-172.

2. Горова Т.К., Черненко К.М. Исходный материал для селекции моркови на устойчивость против болезней в Украине // Sodininkyste ir darzininkyste. – 1999. - №18 (3). – С. 187 – 194. (Особистий внесок 70%. Проведено дослідження, узагальнено дані, сформульовано висновки).

3. Черненко К.М. Діагностика стійкості моркви проти чорної гнилі експрес-методом за насінням: Зб. наук. праць УААН “Наукові розробки і реалізація потенціалу сільськогосподарських культур”. – К.: Аграрна наука, 1999. – С. 209 - 210.

4. Черненко К.М. Ступінь домінування кореляційної залежності морфологічних ознак та стійкості проти чорної гнилі у гібридів F₁ моркви // Овочівництво і баштанництво. – 1999. – Вип. 44. – С. 234 - 236.

5. Черненко К.М. Збудники чорної гнилі моркви. Біологічні властивості в умовах Харківської області // Захист рослин. – 1999. - №5. – С.16 - 17.

6. Черненко К.М., Черненко В.Л. Хвороби і шкідники родини Селерових // Сучасні методи селекції овочевих і баштанних культур. - Харків: ДП Харківська друкарня №2, 2001. – С. 170-180. (Особистий внесок 50%. Узагальнено експериментальний матеріал, сформульовано висновки).

7. Черненко Е.М. Распространение устойчивости к болезням среди разнообразия вида Daucus carota L.// Научн.–пр. конф. ”Проблемы селекции овощных культур”.- Минск. – 1997. – С.27.

8. Сергиенко О.Ф., Черненко Е.М. Селекция моркови на устойчивость к альтернариозу в каллусной культуре: Сб. научн. тр. “Генетика и селекция на рубеже ХХІ веке”. – Минск: ИПЭ, 1999 – С. 70 – 72. (Особистий внесок 50%. Проведено частину експериментальної роботи, узагальнено даних, сформульовано висновки).

9. Горовая Т.К., Скляревская В.В., Черненко Е.М. Некоторые вопросы современной селекции овощных культур на устойчивость против болезней // Труды Междунар. конф. “Селекция и семеноводство овощных культур в XXI веке”. –М: ВНИИССОК, 2000. – С. 192 – 193. (Особистий внесок 40%. Узагальнено дані, сформульовано висновки).

10. Chernenko K.M. Influence of toxins of causal organism Alt. radicina on different by resistance carrot varieties // Umbelliferae Improvement Newsletter. – 1998. – V. 8. – P. 11-13.

11. Chernenko K.M., Gorovaya T.K. Carrot breeding on resistance // Umbelliferae Improvement Newsletter. – 1999. – V. 9. – P. 1-2. (Особистий внесок 60%. Узагальнено дані, сформульовано висновки).

12. Chernenko K.M., Chernenko V.L. Diagnostics of carrot resistance to black rot with express-method by seeds// Umbelliferae Improvement Newsletter. – 2000. – V. 10. – P. 19-20. (Особистий внесок 70%. Узагальнено дані, сформульовано висновки).