Изучение особенностей возбудителя бурого цитоспорозного некроза тополя микромицета Cytospora chrysosperma Pers. Fr. в урбанистической среде (на примере г. Красноярска)
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. ГРИБЫ РОДА CYTOSPORA EHRENB И ИХ РОЛЬ В ПАТОГЕНЕЗЕ РАСТЕНИЙ 6
1.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЕХНОГЕННЫХ ВЫБРОСОВ АЛЮМИНИЕВОГО ЗАВОДА НА
ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ 9
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 13
2.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 13
2.2. ПОЛУЧЕНИЕ СПОР CYTOSPORA CHRYSOSPERMA (PERS.) FR
ВЫВОДЫ 17
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 19
ПРИЛОЖЕНИЕ
Урбанистические насаждения в городах с высокой плотностью населения имеют огромную ценность. Для города Красноярска, численность населения которого превышает один миллион, наличие «зеленых» зон является естественной потребностью. Для комфортного проживания необходимо развитие средовосстанавливающей системы, которая в определенных пределах регулировала бы состав воздуха, степень его загрязненности и снижала развитие шумового фактора. В этой связи приоритетными становятся задачи интенсивного озеленения городской среды и поддержание на высоком уровне состояния растений в условиях города [26].
При озеленении городских ландшафтов крайне высокую распространенность имеет тополь. Только на территории города Красноярска содержится достаточное количество насаждений, представленных Populus balsamifera L. (тополь бальзамический).
Одним из наиболее распространенных заболеваний представителей Populus sp., а также остальных растений семейства ивовых является бурый цитоспоровый некроз, вызываемый несовершенным грибом Cytospora chrysosperma Pers. Fr. (телеоморфой является аскомицет Valsa sordida Nitchke). Патоген, развиваясь в тканях коры, вызывает ее отмирание [10, 11, 41]. Подобное вмешательство в конечном итоге ведет к ослаблению и медленной гибели насаждений, что является серьезной проблемой для ряда стран Среднего Востока, Восточной Азии, Африки и Австралии [55, 57].
Усиление деструктивных (негативных) факторов среды способствует ускоренному протеканию патологического процесса, что может вызывать массовую гибель насаждений. Цитоспороз возникает на фоне предварительного ослабления растений, причинами которого могут быть неблагоприятные почвенно-климатические условия среды, а также повышенная загрязненность воздуха [24, 37, 41]. Первичное ослабление деревьев главным образом связано со степенью загрязнения среды [24]. В условиях Красноярска наиболее распространенными поллютантами являются соединения фтора, что связано с деятельностью Красноярского алюминиевого завода (КрАЗ) [14].Разные уровни загрязнения почв и воздуха фтором по-разному влияют на степень загрязнения различных вегетативных органов растений [21, 35], что вполне может привести к ослаблению иммунитета растительного организма. Таким образом, логично предположить, что поражаемость тополей C. chrysosperma,произрастающих в зоне выбросов КрАЗа будет выше, чем у деревьев из относительно благополучных районов города. Однако некоторые патогенные грибы очень чувствительны к наличию техногенных поллютантов [33] и, возможно, для возбудителя бурого цитоспороза деятельность КрАЗа является стрессирующим фактором.
Знание особенностей развития патогенного организма позволяет выбрать наиболее эффективные меры борьбы с ним. Для изучения развития любого микроорганизма необходимо наличие чистой культуры, не привязанной к фазам жизни растения-хозяина. Создание музейной культуры предполагает определение наиболее оптимальных условий для эффективно культивирования любого микроорганизма с учетом влияния внешних факторов среды и индивидуальных потребностей в органических и неорганических веществах, которые присутствуют в питательных средах [28, 45].
Исходя из выше изложенного, целью данной работы являлось изучение особенностей развития фитопатогенного гриба Cytospora chrysosperma Pers. Fr. в урбанистической среде на примере г. Красноярска.
В задачи исследования входило:
1. Провести оценку зараженности тополевых насаждений возбудителем бурого цитоспорового некроза на территории г. Красноярска.
2. Оценить возможность выделения фитопатогенного гриба Cytospora chrysosperma Pers Fr. в чистую культуру.
3. Определить способности роста изолятов патогена на фторсодержащих средах в лабораторных условиях.
4. Изучить морфометрические характеристики спор исследуемого микромицета, сформированные при различных условиях
1. Наибольшее количество пикнид патогена обнаружено на тополях Железнодорожного и Свердловского районов: плотность пикнид на 1 см2 составила 0,31 шт. и 0,29 шт. соответственно. Насаждения Советского, Кировского, Ленинского и Октябрьского районов заражены в меньшей степени. При этом в Советском районе (наиболее подверженному воздействию КРАЗа) доля жизнеспособных пикнид оказалась меньшей по городу, а размер конидий достоверно меньше по сравнению с показателями из других районов города.
2. Показано, что фитопатогенный гриб Cytospora chrysosperma Pers. Fr. способен расти на плотных питательных средах. Микромицет проходит стадии развития вегетативного мицелия, формирования пикнид и спороношения только на органических средах, при этом оптимальной является среда на основе пивного сусла с добавлением тополевого отвара. Выявлено, что повышенная температура (26°C) способствует росту вегетативного мицелия, но подавляет спороношение. Температурный режим в диапазоне 20 °C оптимален для закладки пикнид и образования конидий.
3. Установлено, что в лабораторных условиях возможно культивирование Cytospora chrysosperma Pers. Fr. на фторсодержащих средах, однако происходит торможение процессов формирования пикнид и спороношения. Предельно допустимая концентрация фторида натрия, при которой возможен вегетативный рост - 0,15%.
Чем ниже концентрация соли NaF в питательной среде, тем активнее и в большем объеме происходит прирост вегетативной массы.
4. Выявлено, что размер спор патогена с природного материала достоверно отличается от спор, полученных при выращивании в лабораторных условиях. Размеры последних соответствуют литературным источникам (3,5-6 x 1-2 мкм), в то время как длина и ширина конидий с черенков превышают эти значения (10,53x3,26 мкм).
Увеличение размеров мы считаем компенсационным явлением по отношению к агрессивной городской среде.
