Фунгицид-резистентность штаммов Microdochium nivale и ее взаимосвязь с вирулентностью

Цель исследования ‒ анализ устойчивости 21 штамма Microdochium nivale (грибов-возбудителей розовой снежной плесени озимых зерновых культур), обитающих в пределах одного ареала и одной культуры (озимая рожь), к фунгицидам, различающимся по химической природе и механизмам действия, а также проверка взаимосвязи между уровнями вирулентности и фунгицид-резистентности штаммов. Вирулентность штаммов M. nivale определяли на отсеченных листьях растений ржи сорта Огонек, а также на целых растениях, выращенных в стерильных условиях in vitro. Устойчивость штаммов к фунгицидам Провизор (д. в. азоксистробин) и Феразим (д. в. карбендазим) определяли по ингибированию роста мицелия. В результате экспериментов штаммов, способных расти в присутствии фунгицида Провизор, выявлено значительно больше (13), чем Феразим-резистентных штаммов (2); однако Феразим-резистентные штаммы имели больший уровень устойчивости (ингибирование роста на 5-16 %), чем штаммы, устойчивые к Провизору (ингибирование роста на 63-94 %). Обнаружена отрицательная корреляция (ранговый коэффициент корреляции Спирмена -0,604 и -0,532) между уровнем вирулентности штаммов M. nivale и уровнем их восприимчивости к Провизору. Это, по всей видимости, означает, что приобретение штаммами M. nivale устойчивости к Провизору сопровождается увеличением их вирулентности. Корреляций между фунгицид-резистентностью штаммов M. nivale и их принадлежностью к той или иной филогенетической группе, к которой штаммы отнесены на основании нуклеотидной последовательности региона ITS2 (внутренний транскрибируемый спейсер 2), не выявлено. Проведенное исследование свидетельствует о том, что при выборе стратегии применения фунгицидов необходимо анализировать присутствие в популяциях фитопатогенных грибов штаммов, обладающих одновременно высокой вирулентностью и устойчивостью к разным фунгицидам, а также учитывать, что адаптация грибов к определенным фунгицидам может сопровождаться повышением их вирулентности, что негативно скажется на фитопатологическом состоянии агроценоза.

1. De Ramón-Carbonell M., López-Pérez M., González-Candelas L., Sánchez-Torres P. PdMFS1 transporter contributes to Penicilliun digitatum fungicide resistance and fungal virulence during citrus fruit infection. Journal of Fungi. 2019;5(4):100. DOI: https://doi.org/10.3390/jof5040100

2. Hu M., Chen S. Non-target site mechanisms of fungicide resistance in crop pathogens: A review. Microorganisms. 2021;9(3):502. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms9030502

3. Жуковский А. Г. Чувствительность изолятов гриба Fusarium nivale, возбудителя снежной плесени озимой тритикале, к протравителям. Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Серыя аграрных навук. 2005;(5):109.

4. Yang L., Gao F., Shang L., Zhan J., McDonald B. A. Association between virulence and triazole tolerance in the phytopathogenic fungus Mycosphaerella graminicola. PLoS One. 2013;8(3):e59568. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0059568

5. Siah A., Deweer C., Tisserant B., Randoux B., Halama P., Reignault P. Relationship between pathogenicity and fungicide tolerance in the wheat pathogen Mycosphaerella graminicola. Communications in Agricultural and Applied Biological Sciences. 2015;80(3):589-593. URL: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27141758/

6. Ponomareva M. L., Gorshkov V. Y., Ponomarev S. N., Korzun V., Miedaner T. Snow mold of winter cereals: A complex disease and a challenge for resistance breeding. Theoretical and Applied Genetics. 2021;134(2):419-433. DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-020-03725-7

7. Gorshkov V., Osipova E., Ponomareva M., Ponomarev S., Gogoleva N., Petrova O., Gogoleva O., Meshcherov A., Balkin A., Vetchinkina E., Potapov K., Gogolev Y., Korzun V. Rye snow mold-associated Microdochium nivale strains inhabiting a common area: Variability in genetics, morphotype, extracellular enzymatic activities, and virulence. Journal of Fungi. 2020;6(4):335. DOI: https://doi.org/10.3390/jof6040335

8. Гагкаева Т. Ю., Гаврилова О. П., Орина А. С. Хорошая новость − грибы микродохиум не продуцируют микотоксины! Защита и карантин растений. 2017;(5):9-13. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29239969

9. Chastagner G. A., Vassey W. E. Occurrence of iprodione-tolerant Fusarium nivale under field conditions. Plant Disease. 1982;66:112-114. DOI: https://doi.org/10.1094/PD-66-112

10. Буга С. Ф., Радына А. А., Боярчук В. Е. Резистентность популяции гриба Fusarium nivale к фундазолу. Вестник защиты растений. 2001;2:39-42.

11. Abdelhalim M., Brurberg M. B., Hofgaard I. S., Rognli O. A., Tronsmo A. M. Pathogenicity, host specificity and genetic diversity in Norwegian isolates of Microdochium nivale and Microdochium majus. European Journal of Plant Pathology. 2020;156:885-895. DOI: https://doi.org/10.1007/s10658-020-01939-5

12. Olvang H. Chemical control of winter damaging fungi in cereals. Norwegian Journal of Agricultural Sciences. 1992;7:55-61.

13. Орина А. С., Гагкаева Т. Ю., Гаврилова О. П., Усольцева М. Ю. Действие фунгицидов на рост грибов, вызывающих снежную плесень злаков. Агрохимия. 2021;(5):52-61. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188121050094