Анотація до роботи:

Нурмухаммедов А. К. Підвищення стійкості цукрових буряків до збудників ризоманії, гнилей коренеплодів та коренеїда сходів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.11 – фітопатологія. – Національний аграрний університет, Київ, 2005.

В результаті моніторингу збудників ризоманії, гнилей коренеплодів та коренеїда сходів розроблено прийоми підвищення стійкості цукрових буряків із застосуванням нових польових і біотехнологічних методів оцінки, методів та індукування стійкості та статистичного моделювання.

Досліджено морфологію вірусу некротичного пожовтіння жилок буряків (ВНПЖБ). Встановлено ареал ВНПЖБ та його переносника – гриба Polymyxa betae в Україні. Вивчено вплив біотичних та абіотичних факторів на розповсюдженість ризоманії. Проведено оцінку селекційних матеріалів цукрових буряків на інфекційному фоні ризоманії і пошук нових джерел стійкості до ВНПЖБ.

Встановлено, що домінування грибів-збудників у патогенезі коренеїда і гнилей коренеплодів більше залежить від фази розвитку цукрових буряків і агресивності грибів, ніж від їх чисельності в ґрунті. Розроблено нові методи оцінки стійкості цукрових буряків до гнилей коренеплодів в умовах in vitro (метод подвійних культур та метод селективних середовищ) і спосіб їх польової оцінки. Створено статистичну модель для добору форм, стійких до гнилей коренеплодів. Розроблено спосіб індукування стійкості цукрових буряків за допомогою синтетичних оксиароматичних сполук фенольного ряду.

1. Теоретично обґрунтовано новий підхід до вирішення важливої фітопатологічної проблеми – підвищення стійкості цукрових буряків до збудників ризоманії, гнилей коренеплодів та коренеїда сходів, згідно з яким пропонується використовувати розроблені польові, біотехнологічні та статистичні методи оцінки селекційних матеріалів, а також спосіб індукування стійкості цукрових буряків до ґрунтових фітопатогенів.

2. Ураження цукрових буряків вірусом некротичного пожовтіння жилок буряків – збудником ризоманії – призводить до зниження їх врожайності на
   60-80%. Уточнено дані відносно шкідливості гнилей коренеплодів і коренеїда сходів цукрових буряків: маса уражених гнилями коренеплодів зменшується в 1,5-2,0 разу, а вміст в них цукру – на 10-15%. При ступені розвитку коренеїда сходів 9% врожайність цукрових буряків знижується на 7%.

3. Вірус некротичного пожовтіння жилок буряків вперше діагностовано у 72 районах 17 областей та 4 районах АР Крим. Разом із інтенсивним зростанням ареалу ризоманії відбувається процес активного накопичення ВНПЖБ на заражених територіях. Найбільше інфекційне навантаження встановлене в західних областях (Львівській, Рівненській та Івано-Франківській). За своїми морфологічними показниками ізолят вірусу ризоманії з Рівненської області відповідає структурній організації ВНПЖБ. Переносник вірусу – гриб Polymyxa betae виявлений у 69-78% проб з усіх зон бурякосіяння, у т.ч. із зони вирощування безвисадкових насінників.

   При вирощуванні 8 сприйнятливих до ВНПЖБ сортів та гібридів на інфікованих ділянках зафіксовано значне зростання (в 1,2-8,0 разу) концентрації вірусу в коренеплодах, його акумуляції в ґрунті та збільшення ураженості коренеплодів гнилями, що пов’язано з підвищенням чисельності (до 45%) в їх ризосфері патогенних мікроорганізмів, зокрема грибів роду Fusarium, порівняно зі стійкими сортами. Обробка насіння сприйнятливих сортів цукрових буряків біологічними та хімічними засобами не призводить до пригнічення розвитку ризоманії на заражених ділянках.

   Аналіз залежності поширеності ризоманії в Україні від ґрунтових умов показав, що ВНПЖБ ідентифікований, в першу чергу, в бідних за вмістом гумусу та карбонатних ґрунтах з легко- і середньосуглинковим механічним складом; також виявлено меншу кількість вірусу в ґрунтах з високим вмістом рухливих форм кобальту, марганцю і цинку.

   Розроблено методи фітосанітарного моніторингу ризоманії для обмеження темпів її поширення в Україні. Рекомендованими профілактичними та карантинними заходами є діагностика вірусу, контроль проникнення і переміщення всередині країни та між господарствами потенційних джерел інфекції та вирощування стійких сортів та гібридів цукрових буряків на заражених територіях.

   У пунктах досліджень (БЦДСС, ВДСС, ІДСС, ЯДСС) уточнено видовий склад грибів-збудників гнилей коренеплодів та коренеїда сходів. Серед збудників гнилей коренеплодів домінують гриби видів Fusarium spp., Alternaria spp., Penicillium spp., тощо, а серед збудників коренеїда – Fusarium (F. oxysporum, F. gibbosum та ін.), P. debaryanum, A. cochlioides і R. solani. Участь у патогенезі коренеїда та гнилей коренеплодів видів грибів-збудників визначається, більшою мірою, фазою розвитку цукрових буряків та агресивністю видів, ніж чисельністю їх зачатків у ґрунті.

   Схема оцінки при створенні стійких до ВНПЖБ селекційних матеріалів цукрових буряків полягає у їх випробуванні в польових та вегетаційних дослідах, підборі оптимальних способів та строків обліків, адаптованих до агрокліматичних умов України.

   Оцінка і добір потомства F₁, ВС₁ та ВС₂ від беккросних схрещувань перспективної диплоїдної багатонасіннєвої лінії Я/Пер з донорами стійкості до ризоманії АС 48 та АС 50 дали можливість виділити високостійкі гібридні комбінації в потомстві ВС₂, з показниками продуктивності, які не поступаються стандартам. Добрані на природному інфекційному фоні диплоїдні запилювачі (03-414-2, 03-397-1, 03-417-2 та інші) рекомендовані для використання в міжлінійній гібридизації.

   Серед матеріалів вітчизняної селекції як нове джерело стійкості до ВНПЖБ виділені лінії (AR 19, AR 64 MC, AR 100 та інші). Вони демонструють високу стійкість при дворазовій оцінці на інфекційному фоні ризоманії, в той же час доведено відсутність в них відомого гена стійкості до хвороби Rz₁.

   Розроблені методи оцінки стійкості цукрових буряків до грибів роду Fusarium (F. culmorum, F. oxysporum, F. solani, F. gibbosum) в умовах in vitro – подвійних культур та селективних середовищ – підвищують ефективність добору, дозволяють прискорити селекційний процес і відповідають методам оцінки в польових умовах.

   Застосування способу польової оцінки стійкості цукрових буряків до гнилей коренеплодів за допомогою механічного ушкодження їх поверхні і цілковитого зрізання листків дозволяє підвищити ефективність добору стійких генотипів у 1,3-2,5 разу. На основі даного методу триразовим добором створено стійкі до гнилей коренеплодів селекційні лінії 01-87 та 01-91. Дослідження лінії 01-87 за допомогою генетико-біохімічних маркерів показало, що вона є гомозиготною за локусами ІСD, ME і MDG.

   Методом статистичного моделювання встановлено парні кореляційні залежності між ураженням гнилями коренеплодів та морфологічними і господарсько-цінними ознаками цукрових буряків. При доборах стійких до гнилей коренеплодів селекційних матеріалів доцільно застосовувати інфекційний фон коренеїда, захищати проростки від ґрунтових шкідників і добирати коренеплоди з урахуванням їх морфологічних показників та цукристості. Визначено рівняння множинної лінійної регресії.

   Синтетичні оксиароматичні сполуки фенольного ряду індукують стійкість цукрових буряків до коренеїда сходів: підвищують активність пероксидази у проростках (на 14-65%), покращують їх ростові процеси
   (на 12-30%), а також інгібують амілазу гриба F. gibbosum var. acuminatum у ґрунті (на 25-60%) і зменшують ураженість проростків 9-ма видами патогенів
   (на 25-60%).

   Включення до складу захисно-стимулюючих речовин інферу 2, а також обробка насіння цукрових буряків інфером 2 і інфером 3 сумісно з регулятором росту є ефективними як у польових, так і виробничих дослідах – зниження ураженості сходів коренеїдом складає 20-30%, а підвищення врожайності –
   5-10%.

   рекомендації щодо практичного використання

   1. У селекційних програмах зі створення гібридів цукрових буряків на чоловічо-стерильній основі рекомендується використовувати:

   диплоїдні багатонасіннєві лінії-запилювачі, стійкі до ризоманії
   (03-414-2, 03-397-1, 03-417-2, 03-393-1, 03-374-10) та гнилей коренеплодів
   (01-87, К І/10, К І/6, К XVI, К ХХІІІ/1, 87/1, 206/1);

   розроблені методи оцінки стійкості до ВНПЖБ на природному інфекційному фоні та в умовах теплиці;

   селективні середовища (на основі культурального екстракту або фільтрату гриба Fusarium oxysporum) та подвійні культури калусів і грибів Fusarium для оцінки стійкості цукрових буряків до гнилей коренеплодів в умовах in vitro;

   спосіб дворазового ушкодження поверхні коренеплодів зі зрізанням листків для польової оцінки стійкості селекційних матеріалів до гнилей коренеплодів;

   для підвищення ефективності доборів при створенні селекційних матеріалів, стійких до гнилей коренеплодів, використовувати параметри, отримані методами статистичного моделювання інфекційного фону коренеїда, морфологічні та біохімічні показники цукрових буряків і контролювати рівень їх пошкодження ґрунтовими шкідниками.

   2. Для обмеження подальшого поширення ризоманії в регіонах бурякосіяння та в зоні вирощування безвисадкових насінників цукрових буряків застосовувати розроблені методи моніторингу хвороби та рекомендовані профілактичні та карантинні заходи.

   3. Для індукування стійкості до збудників коренеїда сходів рекомендувати реєстрацію оксиароматичних сполук фенольного ряду – інфер 2 і інфер 3 для подальшого їх використання при передпосівній обробці насіння цукрових буряків.

Публікації автора:

Монографії

1. Роїк М. В., Нурмухаммедов А.К., Корнієнко А. С. Хвороби коренеплодів цукрових буряків: коренеїд сходів, гнилі коренеплодів у період вегетації, ризоманія, непаразитні хвороби. – Київ: “ПоліграфКонсалтинг”, 2004. – 213 с. (Особистий внесок здобувача 60%. Автору належать підрозділи 1.1. і 1.4. розділу 1, розділи 2 і 3, а також підрозділи 5.2., 5.3. і 5.4. розділу 5).

Брошурі

2. Мовчан О.М., Устинов І.Д., Мельник П.О., Заєць Є.М., Роїк М.В., Нурмухаммедов А.К., Васильєва Н.О., Даньков В.Я., Хом’як М.В. Методичні рекомендації з виявлення та ідентифікації ризоманії цукрових буряків. – Чернівці: “Прут”, 2003. – 34 с. 3. (Особистий внесок здобувача 50%. Автору належать частково розділ 1, підрозділи 1. і 3.3. розділу 3, а також частково розділи 4 та 5).

3. Роїк М.В., Нурмухаммедов А.К., Васильєва Н.О., Шаюк Л.В., Куць О.І., Острик І.М., Савчук О.В. Методичні рекомендації для діагностики вірусу некротичного пожовтіння жилок буряків. – Київ: ”Колобіг”, 2005. – 27 с. (Особистий внесок здобувача 60%. Автору належить розділ з методів обстеження та відбору проб для визначення ризоманії та частково розділи з діагностики гриба Polymyxa betae та ВНПЖБ).

Статті у наукових фахових виданнях

4. Нурмухаммедов А.К. Динамічні зміни і структурна різноманітність популяцій грибів-збудників коренеїда цукрових буряків // Збірник наукових праць ІЦБ “Наукові осн. виробн. цукрових буряків та ін. культур буряк. сівозміни в сучасн. екон. та екол. умовах”. – К.:ІЦБ. – 1998. – Т.2. – С. 31-36.

5. Саблук В.Т., Нурмухаммедов А.К. Новий компонент захисно-стимулюючих речовин // Цукрові буряки. – 1999. – № 5. – С. 14-15. (Особистий внесок здобувача 80%. Визначено завдання, проведено експериментальні дослідження, сформульовано висновки, написано статтю).

6. Нурмухаммедов А. К., Панюта О. О. Вплив синтетичних інгібіторів на ферментативну активність ґрунтових мікроміцетів та їх ефективність проти коренеїда цукрових буряків // Захист і карантин рослин – 2000. – Вип. 46. – С. 112-116. (Особистий внесок здобувача 70%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, написано статтю).

7. Нурмухаммедов А. К. Вплив культурального фільтрату Fusarium gibbosum var. acuminatum Bilai. на розвиток коренеїда цукрових буряків // Бюл. Ін-т. с. – г. мікробіол. УААН – 2000. – № 6. – С. 66-67.

8. Саблук В.Т., Нурмухаммедов А. К. Розробка нових способів захисту сходів від коренеїда // Збірник наукових праць ІЦБ. – 2000. – Вип. 2. – С. 9-14. (Особистий внесок здобувача 80%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, сформульовано висновки, написано статтю).

9. Нурмухаммедов А. К. Удосконалення методів оцінки стійкості селекційних матеріалів цукрових буряків до хвороб коренеплодів // Збірник наукових праць ІЦБ. – 2000. – Вип. 3. – С. 37-43.

10. Редько В.І., Нурмухаммедов А.К., Недяк Т.М. Подвійна культура калусу буряків і грибів роду Fusarium // Захист рослин. – 2000. – № 7. – С. 20-21. (Особистий внесок здобувача 60%. Визначено завдання, проведено дослідження, сформульовано висновки, написано статтю).

11. Саблук В.Т., Нурмухаммедов А.К., Яковець В.А., Педос В.П., Панченко Ю.В., Кулик Г.А., Табачук В.З. Новый способ борьбы с корнеедом всходов // Защита и карантин растений. – 2000. – № 4. – С.21. (Особистий внесок
    здобувача 60%. Проведено дослідження, проаналізовано матеріал, сформульовано висновки, написано статтю).

12. Роїк М.В., Нурмухаммедов А.К., Манько О.А. Перспективи селекції цукрових буряків на стійкість до ризоманії // Цукрові буряки. – 2001. – № 2. – С. 14. (Особистий внесок здобувача 60%. Визначено завдання, проаналізовано матеріал, написано статтю).

13. Роїк М.В, Нурмухаммедов А.К., Васильєва Н.О., Костенюк Н.М. Проблема ризоманії цукрових буряків в Україні // Вісник аграрної науки. – 2001. – № 10. – С. 21-24. (Особистий внесок здобувача 60%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, сформульовано висновки, написано статтю).

14. Нурмухаммедов А.К., Ермантраут Е.Р., Коротич П.П., Панченко Ю.В. Моніторинг розвитку гнилей коренеплодів та моделювання процесу відбору стійких форм цукрових буряків //Захист і карантин рослин – 2001. – Вип. 47. – С. 80-86. (Особистий внесок здобувача 80%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, сформульовано висновки, написано статтю).

15. Роїк М.В, Нурмухаммедов А.К. Сучасний стан захворюваності цукрових буряків та шляхи її контролювання // Цукрові буряки. – 2002. – № 4. – С. 12, 21. (Особистий внесок здобувача 70%. Проведено дослідження, проаналізовано матеріал, сформульовано висновки, написано статтю).

16. Нурмухаммедов А.К. Как определить устойчивость к гнилям корнеплодов // Сахарная свекла. – 2002. – № 3. – С. 24-25.

17. Нурмухаммедов А.К., Васильева Н.А. Прогноз распространения ризомании в Украине // Сахарная свекла. – 2003. – № 2. – С. 26-27. (Особистий внесок здобувача 80%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, написано статтю).

18. Нурмухаммедов А.К., Рой А.О., Кістень О.Г. Використання штамів спороутворюючих бактерій роду Bacillus для боротьби з коренеїдом цукрових буряків // Збірник наукових праць ІЦБ. – 2003. – Вип. 5. – С. 307-314. (Особистий внесок здобувача 70%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, написано статтю).

19. Роїк М.В, Нурмухаммедов А.К., Васильєва Н.О. Ризоманія цукрових буряків // Цукрові буряки. – 2003. – № 5. – С. 12-14. (Особистий внесок здобувача 70%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, сформульовано висновки, написано статтю).

20. Роїк М.В, Нурмухаммедов А.К., Васильєва Н.О. Особливості українського ізоляту вірусу некротичного пожовтіння жилок буряків // Вісник аграрної науки. – 2003. – № 12. – С. 22-24. (Особистий внесок здобувача 70%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, сформульовано висновки, написано статтю).

21. Нурмухаммедов А.К., Мельник П.О., Васильєва Н.О., Даньков В.Я. Відбір зразків для визначення ризоманії цукрових буряків і методи ідентифікації її збудника і переносника // Цукрові буряки. – 2004. – № 2. – С. 16-17. (Особистий внесок здобувача 60%. Визначено завдання, проведено дослідження, проаналізовано матеріал, написано статтю).

22. Нурмухаммедов А.К. Стійкість цукрових буряків до ризоманії // Цукрові буряки. – 2004. – № 4. – С. 16-17.

23. Роїк М.В., Нурмухаммедов А.К., Редько В.І., Недяк Т.М. Нова методика оцінки стійкості цукрових буряків проти збудників гнилей // Вісник аграрної науки. – 2004. – № 5. – С. 24-26. (Особистий внесок здобувача 70%. Визначено завдання, проведено дослідження, сформульовано висновки, написано статтю).

24. Роїк М.В., Редько В.І., Нурмухаммедов А.К., Кулік О.Г. Оптимізація методів клонального мікророзмноження цукрових буряків // Цукрові буряки. – 2004. – № 5. – С. 12-13. (Особистий внесок здобувача 20%. Проведено дослідження, сформульовано висновки, написано статтю).

25. Роїк М.В., Редько В.І., Нурмухаммедов А.К., Недяк Т.М., Костенко О.І. Селекція цукрових буряків, стійких проти гнилей коренеплодів // Вісник аграрної науки. – 2004. – № 8. – С. 40-42. (Особистий внесок здобувача 50%. Визначено завдання, проведено дослідження, сформульовано висновки, написано статтю).

Патенти

26. Патент України № 22306 А. Спосіб обробки насіння цукрових буряків захисно-стимулюючими речовинами: А. с. 22306 А Україна, МКИ А01С1/06, А01С1/08. / Нурмухаммедов А.К., Саблук В.Т., Пшеничук Р.Ф. – № 97041716; Заявлено 11.04.97; Опубл. 30.06.98. – Промислова власність. Офіц. Бюл. – № 3. – С. 3.1.3. (Особистий внесок здобувача 70%. Визначено завдання, проведено дослідження та патентний пошук, сформульовано висновки, підготовлено документи для подання в Держпатент).

27. Деклараційний патент України № 50163 А. Спосіб польової оцінки стійкості цукрових буряків до гнилей коренеплодів та пристрій для його здійснення А. с. 50163 А Україна, МКИ А01Н1/04, А01D1/06. / Нурмухаммедов А.К., Коротич П.П., Панченко Ю.В. – № 20011007377; Заявлено 30.10.2001; Опубл. 15.10.02. – Промислова власність. Офіц. Бюл. – № 10. – С. 4.4. (Особистий внесок здобувача 80%. Визначено завдання, проведено дослідження та патентний пошук, сформульовано висновки, підготовлено документи для подання в Держпатент).

Матеріали конференцій і тези доповідей

28. Редько В.І., Нурмухаммедов А.К., Недяк Т.М. Подвійна культура калусних тканин буряків і грибів роду Fusarium // Тези доп. міжнар. наук. – практ. конфер. “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва”. – Харків. – 1999. – С. 254-255.

29. Роик Н.В, Нурмухаммедов А.К., Васильева Н.А., Костенюк Н.Н., Петриченко С.Н., Хельман Л.В. Ризомания в Украине // Труды Всероссий. конфер. «Сельскохозяйственная микробиология в ХІХ – ХХІ веках». – Санкт-Петербург: ВНИИСХМ. –2001. – С. 71.

30. Red’ko V., Nurmukhammedov A., Nedyak T, Syumka А. The use of biotechnological methods for selection of sugar beet biotypes resistant to Fusarium sp.// Sbornik z konference “epastvi 2002”. – Praha: CZU. – 2002. – S. 51-54.

31. Roik M.V., Nurmukhammedov A.K., Vasilyeva N.O., Kostenyuk N.M. Spread of sugar beet rhizomania disease in Ukraine // Abstr. III Int. Confer. “Bioresourses and viruses”. – Kyiv. (Ukraine). –2001. – P. 203.

32. Роик Н.В., Нурмухаммедов А.К. Мониторинг развития гнилей корнеплодов и моделирование процесса отбора устойчивых форм сахарной свеклы // Труды 1^-й Всероссий. Конфер. по иммунитету растений к болезням и вредителям, посвященная 300-летию Санкт-Петербурга. – СПб – Пушкин.: 2002. – С. 219-220.

33. Нурмухаммедов А.К. Методы оценки устойчивости сахарной свеклы к гнилям корнеплодов // Труды 1^-й Всероссий. Конфер. по иммунитету растений к болезням и вредителям, посвященная 300-летию Санкт-Петербурга. – СПб –Пушкин.: 2002. – С. 209-210.

34. Роик Н.В., Нурмухаммедов А.К. Перспективы селекции сахарной свеклы на устойчивость к ризомании в Украине // Труды 1^-й Всероссий. Конфер. по иммунитету растений к болезням и вредителям, посвященная 300-летию Санкт-Петербурга. – СПб – Пушкин.: 2002. – С. 221.

35. Глазко В.И., Нагорнюк Т.А., Роик Н.В., Нурмухаммедов А.К. Дифференциация культурной и дикой свеклы по полиморфизму локусов, кодирующих ферменты // Генетично модифіковані рослини: перспективи та проблеми. – К.: Парламентське видавництво. – 2003. – С. 140-142.

36. Roik M.V., Nurmukhammedov A.K., Vasilyeva N.O. The rhizomania of sugar beet in Ukraine: State of problem, prognosis of speeding and development of protection methods // Информационный бюллетень ВПРС МОББ. – Черновцы: 2004. – № 34. – С. 190-196