НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Симочко Віталій Вікторович

УДК 582.28+632:634.4

БІОТИЧНИЙ ЗВ‘ЯЗОК ФІТОПАТОГЕННИХ БАКТЕРІЙ З КОРИСНОЮ ТА ШКІДЛИВОЮ ЕНТОМОФАУНОЮ

ГРУШЕВИХ НАСАДЖЕНЬ

06.01.11 – фітопатологія

AВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

біологічних наук

КИІВ – 2002

Дисертацією є рукопис

Дисертаційна робота виконана в відділі карантину рослин Інституту захисту рослин Української академії аграрних наук.

Науковий керівник – заслужений діяч науки і техніки України,

доктор біологічних наук, професор,

Гвоздяк Ростислав Ілліч,

Інститут мікробіології та вірусології НАН України,

завідувач відділом фітопатогенних бактерій

Офіційні опоненти: заслужений діяч науки техніки України,

доктор біологічних наук,

професор, академік УААН,

Пересипкін Володимир Федорович,

Національний аграрний університет,

професор кафедри фітопатології

кандидат біологічних наук,

Таранухо Микола Павлович,

Інститут садівництва УААН,

старший науковий співробітник

лабораторії оздоровлення садивного матеріалу

відділу фізіології та біотехнологічних досліджень

Провідна установа: Уманська державна аграрна академія Міністерства аграрної політики України, кафедра захисту рослин, м. Умань.

Захист відбудеться „30”травня 2002 року о 10 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.004.02 в Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м.Київ-41, вул. Героїв Оборони, 15, навчальний корпус №3, аудиторія 65.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м.Київ-41, вул. Героїв Оборони, 11, навчальний корпус №10.

Автореферат розісланий „22” квітня 2002 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Менджул В.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Грушеві насадження розміщені на 50,8 тис. га, що становить 6,7% від усіх плодових та ягідних культур, з яких 10,3 тис. га (20,3%) в громадському секторі, 40,5 тис. га (79,7%) – в приватному (Атлас персп. сортів..., 1999; Мишкова, 1999).

Для садових насаджень велику небезпеку представляють бактеріози. Для яблуні та груші найбільш небезпечними є Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al – збудник бактеріального опіку плодових і Pseudomonas syringae pv. syringae van Hall – збудник бактеріального некрозу кори плодових. В Україні збудник бактеріального опіку виявлений в 1998 році у Чернівецькій області і являється об‘єктом зовнішнього карантину (Мовчан та інші, 2000). Ураження культур бактеріозами вимагає встановлення достовірної етіології збудника, а також детального розгляду місць накопичення та можливих шляхів поширення інфекції. Комахи, особливо запилювачі та шкідники, відіграють одну з найважливіших ролей у перенесенні фітопатогенних бактерій, оскільки вони в процесі живлення знаходяться у безпосередньому контакті з інфікованими та здоровими деревами (Leach, 1940). Важливість даної проблеми і обумовила вибір теми дисертаційної роботи.

Зв‘язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках робочої програми лабораторії карантину рослин Інституту захисту рослин УААН по завданню 06. – “Вдосконалити методи виявлення карантинних шкідників, хвороб та бур‘янів, систему спостережень за ними, способи локалізації та знищення” (номер державної реєстрації 01970012340).

Мета і завдання досліджень. Метою роботи є дослідити можливі біотичні зв‘язки фітопатогенних бактерій з комахами грушевих насаджень в Україні.

З встановленої мети випливають наступні завдання:

-встановити видовий склад корисної ентомофауни та комах-фітофагів грушевих садів;

-провести мікробіологічний аналіз відловлених комах для виявлення фітопатогенних бактерій;

-вивчити в лабораторних умовах здатність комах накопичувати та переносити збудників бактеріозів груші;

-дослідити ентомопатогенну дію збудників бактеріозів груші для комах-шкідників грушевих насаджень;

-дослідити морфологічні, культуральні, фізіологічні, біохімічні та серологічні властивості виділених фітопатогенних ізолятів, необхідних для їх ідентифікації.

Об‘єкт дослідження. Бактеріальні хвороби груші.

Предмет дослідження. Фітопатогенні бактерії, ентомофауна грушевих насаджень.

Методи дослідження. Встановлення видового складу комах. Бактеріологічний аналіз комах на різних поживних та селективних середовищах. Встановлення фітопатогенних властивостей бактерій. Вивчення морфологічних ознак з використанням світлової та електронної мікроскопії. Відношення ізолятів до різних джерел живлення. Серологічні методи.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше в Україні проведено бактеріологічний аналіз корисної ентомофауни та комах-фітофагів грушевих садів для виявлення в них фітопатогенних бактерій. Встановлено, що вивчена корисна ентомофауна не являється екологічною нішою для P. syringae pv. syringae та E. amylovora в умовах України. Виявлено, що 7 видів комах-фітофагів грушевих насаджень Закарпатської області можуть бути імовірними переносниками збудника некрозу кори плодових, оскільки були носіями P. syringae pv. syringae. Вперше в Україні з комах-фітофагів, а саме Contarinia pyrivora Riley, ізольовано збудника бактеріального опіку плодових, який може зберігатися в внутрішніх органах живих личинок до 15 діб та до 10 діб – у відмерлих галицях.

В лабораторних умовах показано, що американський білий метелик може бути механічним переносником P. syringae pv. syringae на стадії гусені. Збудник бактеріального опіку плодових може зберігатися у листовійках протягом стадії гусениці, лялечки та імаго, тобто листовійки можуть вважатися біологічними переносниками E. amylovora. Показано, що збудники бактеріальних захворювань груші виявлені не лише у фітофагів, які живляться інфікованим матеріалом (яблунева попелиця), а також з ентомофагів, які поїдають цих комах-шкідників (сонечко семикрапкове), з 40% яких ізольовано збудників P. syringae pv. syringae та E. amylovora.

Вперше встановлено, що збудник бактеріального опіку плодових викликає смертність личинок грушевої листоблішки, при чому на 12-й день у досліді спостерігається повна загибель комах, тоді як у контролі – 31%.

Встановлено, що ізоляти фітопатогенних бактерій, які виділені з комах, не втрачають своєї агресивності і можуть викликати такі ж симптоми на рослинах, як і їх типові колекційні штами. Фітопатогенні бактерії, виділені з різних екологічних ніш не відрізняються патогенними, морфологічними, фізіолого-біохімічними властивостями та антигенним складом від типових колекційних штамів та описаних у визначниках бактерій.

Практичне значення одержаних результатів. Приведено список із 7 видів комах-фітофагів, що можуть бути механічними переносниками збудника некрозу кори плодових, а саме Anthonomus pyri, Stephanitis pyri, Psylla pyri, Dysaphis reaumuri, Hyphanthria cunea, Laspeyresia pomonella та L. pyrivora.

Оскільки листовійки можуть виступати біологічними переносниками збудника бактеріального опіку плодових (E. amylovora може зберігатися від стадії гусені до стадії імаго), то в плодових садах, де виникає небезпека занесення бактеріозу, необхідно проводити хімічні обприскування проти листовійок незалежно від їх чисельності (навіть коли вона менша, ніж поріг шкодочинності, що рівний 4 особини на дерево в середньому).

Результати досліджень можуть бути використані в системі карантинних заходів для локалізації і ліквідації вогнищ бактеріального опіку плодових, при читанні лекцій по фітопатології студентам вищих навчальних закладів, а також курсів з підвищення кваліфікації спеціалістів по захисту рослин.

Особистий внесок здобувача. Експериментальні дослідження, аналіз одержаних результатів та їх узагальнення виконані особисто дисертантом.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи викладені та обговорені на Республіканській ентомологічній конференції, присвяченій 50-й річниці заснування Українського ентомологічного товариства (Ніжин, 19-23 серпня 2000 року), на ІІ-му установчому з‘їзді Українського мікробіологічного товариства (Чернігів, 11-14 вересня 2000 року), на міжнародному симпозіумі МОББ ВПРС: “Інтегрований захист плодових культур та винограду” (Ужгород, 25-30 вересня 2000 року). В цілому дисертація заслухана і обговорена на засіданні Відділу фітопатогенних бактерій Інституту мікробіології та вірусології НАНУ, на розширеному засіданні Відділу карантину рослин Інституту захисту рослин УААН, на засіданні Вченої ради Інституту захисту рослин УААН в 2001 році.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 5 наукових праць.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 148 сторінках машинописного тексту. Дисертація складається з вступу, загальної характеристики роботи, огляду літератури, опису матеріалів та методів досліджень, 4 розділів експериментальної частини, обговорення результатів, висновків та переліку посилань. В дисертації міститься 38 таблиць, 15 рисунків, з них 9 фотознімків. Перелік літературних джерел складається з 166 найменувань, в тому числі 104 іноземних.

Висловлюю щиру подяку колективу Закарпатського територіального відділу карантину рослин ІЗР УААН, особисто завідувачу к.б.н. Садляк А.М., колективу відділу фітопатогенних бактерій Інституту мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного, керівництву Укрголовдержкарантину к.с.-г.н. Мовчану О.М. та к.б.н. Устінову І.Д., працівникам Прикордонної державної фітосанітарної інспекції по Чернівецькій області за допомогу при виконанні наукових досліджень по темі дисертації.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

1. Огляд літератури

На підставі узагальнених джерел літератури висвітлено видовий склад корисної ентомофауни та комах-фітофагів грушевих насаджень, стан проблеми перенесення збудників бактеріозів рослин комахами в світі, відомості про ентомопатогенну дію фітопатогенних бактерій на комах-шкідників. Приведені дані про морфологічні, культуральні, біохімічні та серологічні властивості збудників некрозу кори та бактеріального опіку плодових.

2. Матеріали та методи досліджень

Дисертаційна робота виконувалась протягом 1999-2001 рр. Матеріалом досліджень були різні види корисної ентомофауни та комах-фітофагів грушевих насаджень, що були відібрані під час весняних, літніх та осінніх обстежень за період 1999 – 2001 років. Місцем відбору комах були сади Чернівецької (Придністровська науково-дослідна станція УААН) та Закарпатської (сад “Лужанка” Берегівського району, присадибні ділянки с.Чорнотисово Виноградівського району, присадибні ділянки околиць міста Ужгорода) областей. Мікробіологічний аналіз відібраних комах проводили на базі Закарпатського територіального відділу карантину рослин УААН. Ідентифікація виділених фітопатогенних бактерій проводилась у ЗТВ карантину рослин ІЗР УААН (м.Ужгород) та Інституті мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного (м.Київ).

Видовий склад комах встановлювали за В.П. Омелютою з співавторами (1986).

Бактеріологічний аналіз, вивчення патогенних, морфологічних, культуральних, фізіолого-біохімічних та серологічних властивостей проводили за К.И. Бельтюковою з співавторами (1967); З. Клементом з співавторами (1990).

В якості еталонів використовували типові колекційні штами Erwinia amylovora (Burrill 1882) Winslow et al LMG 2024 та Pseudomonas sуringae pv. syringae van Hall NCPPB 281, які отримані в відділі фітопатогенних бактерій Інституту мікробіології та вірусології НАН України ім.. Д.К. Заболотного.

3. Стан ураженості дерев груші бактеріозами та видовий склад ентомофауни

Стан ураження грушевих садів некрозом кори та бактеріальним опіком плодових на період досліджень. В 1999-2000 рр. розвиток бактеріозів в грушевих садах Придністровської дослідної станції Чернівецької області був слабким, що визначали несприятливі погодні умови. На період досліджень було проведено карантинні заходи по локалізації захворювання, в які ввійшло викорчовування найбільш сприйнятливих сортів з симптомами бактеріального опіку. Ознаки ураження на деревах візуально спостерігали лише в небагатьох випадках. Прояв бактеріального опіку в умовах Буковини відбувався приблизно в середині червня, коли дерева знаходяться у фазі часткового опадання зав‘язі. Протягом вегетаційного періоду 1999-2000 рр. як і в випадку з бактеріальним опіком, зараження дерев Pseudomonas syringae pv. syringae було на низькому рівні, що також пояснюється несприятливими для розвитку бактеріозу погодними умовами.

В Берегівському районі Закарпатської області, за період 1999-2000 рр., майже 80% усіх дерев незалежно від сорту були з симптомами некрозу кори плодових. Дослідження у Виноградівському районі Закарпатської області проведено на присадибних ділянках околиць села Чорнотисово, які розміщені у 2-х кілометровій прикордонній зоні (Україна-Угорщина). Ураженість груші P. syringae pv. syringae складала близько 70%. Прояви некрозу кори плодових, на відміну від бактеріального опіку, спостерігалися протягом всього вегетаційного періоду, починаючи від прокидання дерев з зимового стану спокою і закінчуючи осіннім періодом (вересень-жовтень).

Корисна ентомофауна. Відлови корисної ентомофауни починали проводити в період квітня-травня. Сади знаходились у фазах рожевого бутону, початкового та пізнього цвітіння. На Придністровській дослідній станції Чернівецької області цвітіння грушевих насаджень проходить на 10-15 днів пізніше, ніж у Виноградівському та Берегівському районі Закарпатської області. В цей період корисну ентомофауну, здебільшого, представляють комахи-запилювачі. Найбільш широко розповсюдженими видами серед запилювачів були медоносна бджола (Apis melifera L.) та земляний джміль (Bombus terestris L.). В Чернівецькій області не менш чисельними в грушевих садах були кам‘яний джміль (В. lapidarius L.) та одагмія прикрашена (Odagmia ornata L.). Дзюрчалку звичайну (Eristalis tenax L.) зустрічали в обох областях.

Супутниками процесу запилювання були всюдисущі хатні мухи (Musca domestica L.), а в Чернівецькій області у великій кількості відловлювали дзюрчалку-осу (Chrisotoxum sp.).

В період між пізнім цвітінням та опаданням зав‘язі було відловлено декілька видів ентомофагів. Так в Чернівецькій області виявлено типовий ентомофаг, який живиться попелицями – сирф перев‘язаний (Syrphus ribesii L.) (Diptera: Syrphidae), багаторазово відміченого в сачках. В обох досліджуваних областях були виявлені види ряду твердокрилих, найбільш чисельними з яких – сонечко двокрапкове та сонечко семикрапкове (Adalia bipunctata L. та Coccinella septempunctata L.) (Coleoptera: Coccinellidae).

Комахи-фітофаги груші. Видовий склад комах-шкідників вивчався у три періоди: весна (квітень-травень), літо (червень-липень) та літо-осінь (серпень-вересень).

В садах Чернівецької області грушу пошкоджують 11 видів комах-фітофагів, а в Закарпатській області – 16 видів шкідників,

Слід зазначити, що в садах Виноградівського та Берегівського районів Закарпатської області було виявлено два види комах-фітофагів, які є об‘єктами карантину рослин України – американський білий метелик (Hyphanthria cunea Drury) та східна плодожерка (Grapholitha molesta Busck.). За період 1999-2000 рр. в Чернівецькій області основними фітофагами були 3 види, а саме грушева плодова галиця (Contarinia pyrivora Riley), грушева листоблішка (Psylla pyri L.), яблунева попелиця (Aphis pomi Deg.), та представники родини листовійок (Tortricidae). В Закарпатській області – 8 видів шкідників, це, зокрема, квіткоїд грушевий (Anthonomus pyri Koll.), квіткоїд яблуневий (А. pomorum L.), листоблішка грушева (Psylla pyri L.), попелиця яблунева (Aphis pomi Deg.), попелиця-листокрутка (Dysaphis reaumuri Mordv.), клоп грушевий (Stephanitis pyri F.), галиця грушева плодова (Contarinia pyrivora Riley), американський білий метелик (Hyphanthria cunea Drury) та види Tortricidae. Ця різниця пояснюється, насамперед, різними кліматичними умовами та неоднаковим санітарним станом грушевих насаджень. Зокрема, в Берегівському районі Закарпатської області грушеві дерева висаджені в 1967 році, за останні 6 років в саду с. Лужанка не проведено ніяких агротехнічних заходів (оранка міжрядь, весняна обрізка дерев тощо), тоді як в саду Придністровської дослідної станції агротехніка, в тій чи іншій мірі, дотримується.

4. Біотичний зв‘язок бактерій Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al. та Pseudomonas syringae pv. syringae van Hall з комахами грушевих садів

Здатність корисної ентомофауни до перенесення збудників бактеріозів груші. Згідно наших досліджень фітопатогенних бактерій з комах-запилювачів, відловлених в садах Чернівецької та Закарпатської областей в період цвітіння дерев, виділено не було. Жодна із вивчених комах не була носієм бактерій P. syringae pv. syringae та E. amylovora ні на покривах тіла, ні у внутрішніх органах. Натомість з поверхні тіла майже усіх запилювачів та з внутрішніх органів деяких з них були ізольовані жовтопігментні бактерії Pantoea agglomerans, які, в свою чергу, деякими авторами розглядаються як антагоністи до збудників некрозу кори та бактеріального опіку плодових (Томпсон С. та інші, 1992; Лукач М., 2001). Саме цей факт, на нашу думку, є одним із пояснень відсутності фітопатогенних бактерій при мікробіологічних аналізах комах-запилювачів. Також поясненням є слабкий розвиток захворювань у ці роки та відсутність прояву бактеріального опіку в період цвітіння грушевих насаджень в Чернівецькій області.

Комахи-фітофаги – імовірні переносники збудників бактеріозів груші в природі. Нами вперше в Україні було проведено бактеріологічний аналіз комах-фітофагів груші для виявлення серед них імовірних переносників бактерій P. syringae pv. syringae та E. amylovora. Проаналізовано 11 видів шкідників, відловлених в грушевих насадженнях Придністровської дослідної станції Чернівецької області та 16 видів комах-фітофагів, виявлених в Виноградівському та Берегівському районах Закарпатської області. Нами встановлено, що комахи-шкідники, виявлені в Чернівецькій області не були носіями збудника некрозу кори плодових, що пояснюється слабким розвитком бактеріозів в роки досліджень. В Чернівецькій області лише один вид фітофагів, а саме личинки грушевої плодової галиці, були резерваторами E. amylovora (табл. 1.). Те, що пагонен був ізольований лише з одного виду комах, обумовлено, насамперед, вирубкою та викорчовуванням найбільш уражених збудником бактеріального опіку садових ділянок та несприятливими для розвитку захворювання погодними умовами.

В лабораторних умовах, в спеціально поставлених дослідах, встановлено динаміку виживання збудника бактеріального опіку плодових в комахах. Вперше показано, що E. amylovora здатна виживати до 15 діб в личинках Cоntarinia pyrivora. З кожною добою спостерігали зменшення кількості інфікованих личинок. Якщо на 5 добу носіями збудника були 100% досліджених комах, то на 15 добу резерваторами E. amylovora являлися 40% личинок (табл. 2.). Отже, хоч галиця і не є біологічним переносником E. amylovora, проте досить тривалий період може бути носієм патогена.

Із 16 видів комах-фітофагів, відловлених в Закарпатській області, 7 видів були резерваторами збудника некрозу кори плодових. Всі штами P. syringae pv. syringae були ізольовані із внутрішніх органів комах (табл. 1.).

Таблиця 1

Комахи – носії збудників бактеріозів груші в природі

Види комах | Місце виділення | Грамнегативні палички % | Наявність окремих видів

E. amylovora | P. syringae pv. syringae

Закарпатська область

Anthonomus pyri | поверхня | 33,3 | - | -

вн.органи | 43,0 | - | +

Stephanitis pyri | поверхня | 60,0 | - | -

вн.органи | 33,3 | - | +

Psylla pyri | поверхня | 20,0 | - | -

вн.органи | 50,0 | - | +

Dysaphis reaumuri | поверхня | 40,0 | - | -

вн.органи | 33,3 | - | +

Hyphanthria cunea | поверхня | 42,8 | - | -

вн.органи | 50,0 | - | +

Laspeyresia pomonella | поверхня | 33,3 | - | -

вн.органи | 50,0 | - | +

L. pyrivora | поверхня | 33,3 | - | -

вн.органи | 57,0 | - | +

Чернівецька область

Contarinia pyrivora | поверхня | 16,6 | + | -

вн.органи | 35,0 | + | -

Таблиця 2

Результати бактеріологічного аналізу личинок Contarinia pyrivora

Дні від початку досліду | Співвідношення різних груп бактерій | К-сть галиць, інфікованих

E. amylovora,

%

грампозитивні коки, % | грампозитивні палички, % | грамнегативні палички, %

0 | 46,7 | 18,3 | 35,0 | 100

5 | 51,8 | 16,6 | 31,6 | 100

10 | 50,0 | 20,0 | 30,0 | 80

15 | 53,4 | 18,3 | 28,3 | 40

20 | 50,3 | 15,0 | 26,7 | 0

З поверхні деяких фітофагів виділені Pantoea agglomerans, що, як і в випадку з комахами запилювачами, імовірно стало причиною відсутності фітопатогенних бактерій на покривах тіла.

Отримані нами результати є першим, більш широким повідомленням в Україні про небезпеку поширення комахами збудників бактеріальних захворювань груші в природі.

Встановлення імовірних переносників збудників бактеріозів груші при штучній інокуляції комах бактеріями. Лабораторні дослідження свідчать, що американський білий метелик не є резерватором збудника некрозу плодових, а, отже, і не може бути біологічним переносником бактерій P. syringae pv.syringae. Проте на стадії гусениці, при живленні інфікованим кормом, збудник реізолізується з внутрішніх органів комах та їх екскрементів, при чому незалежно від використання для штучної інокуляції пагонів різних концентрацій бактеріальної суспензії (105, 106, 107 клітин в 1 мл). Це свідчить про можливість Hyphanthria cunea бути механічним переносником збудника некрозу плодових лише в період поїдання гусеницями листя, зараженого P. syringae pv.syringae.

Дослідження листовійок, які живились штучно інфікованими пагонами груші в лабораторних умовах, показали, що шкідники з гризучим типом ротового апарату небезпечні для грушевого саду не лише як фітофаги, а також як біологічні переносники збудника бактеріального опіку плодових. Доказано збереження бактерій E. amylovora в комахах від стадії гусениці до стадії імаго (табл. 3.).

Таблиця 3

Наявність бактерій E. amylovora на різних стадіях розвитку листовійок

Стадія комах | Джерело виділення | Грамнегативні палички, % | З них

E. amylovora,

% | К-сть особин, що містили

E. amylovora,

%

Гусениця | Поверхня | 27,7 | 1,6 | 10

Вн. органи | 34,8 | 23,3 | 100

Екскременти | 31,9 | 19,7 | 100

Лялечка | Суцільний висів | 20,0 | 9,8 | 50

Імаго | Суцільний висів | 28,5 | 3,2 | 20

Контроль | Суцільний висів | 32,2 | 0 | 0

Після контакту з інфікованими пагонами поверхня 10% гусениць була інфікована патогеном, у 100% особин виявлено E. amylovora у внутрішніх органах та у 100% проаналізованих проб екскрементів ізольовано збудника бактеріального опіку плодових.

На стадії лялечки 50% досліджених комах були резерваторами E. amylovora. На стадії імаго цей показник досягав 20%. Результати цього досліду показують, що біологічними переносниками можуть бути не лише комахи з колючо-сисним типом ротового апарату, як вважають багато зарубіжних вчених, а також листогризучі шкідники.

Бактерії P. syringae pv. syringae та E. аmylovora можуть зберігатися у внутрішніх органах яблуневої попелиці (Aphis pomi Deg.) та семикрапкового сонечка (Coccinella septempunctata L.), яка поїдала інфікованих патогеном личинок попелиць. На 5 добу після живлення Aphis pomi на уражених збудниками некрозу кори та бактеріального опіку плодових 100% досліджуваних личинок попелиць містили P. syringae pv. syringae та E. аmylovora. Про те, що попелиці можуть бути носіями збудника некрозу кори плодових наукових повідомлень не знайдено. Натомість багато вчених констатують, що попелиці є одними з основних переносників і резерваторів збудника бактеріального опіку плодових (Воронкова, 1975). На 5 добу після припинення живлення інфікованими патогеном личинками попелиць, із 40% досліджуваних сонечок було ізольовано P. syringae pv. syringae та E. аmylovora (табл. 4.). Отже ентомофаги не лише приносять користь, виступаючи біологічними регуляторами кількості личинок попелиць, а також відносяться до імовірних розповсюджувачів збудників бактеріальних захворювань плодових і, таким чином, представляють певну небезпеку для плодових насаджень.

Таблиця 4

Передача збудників бактеріальних захворювань груші по трофічному ланцюгу „уражені рослини>комахи-фітофаги>комахи-ентомофаги”

Джерело виділення | К-сть проб - резерваторів

P. syringae pv. syringae, % | К-сть проб - резерваторів

E. amylovora, %

Пагони груші | 100 | 100

Aphis pomi | 100 | 100

Coccinella septempunctata | 40 | 40

Ентомопатогенні властивості Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al. та Pseudomonas syringae pv. syringae van Hall. Досліджена ентомопатогенна дія типових штамів P. syringae pv. syringae 8499 та E. аmylovora 2024 для трьох видів фітофагів груші – грушеву листоблішку, яблуневу попелицю та американського білого метелика. Збудники бактеріозів груші не викликають смертності Aphis pomi та Hyphanthria cunea. Лише при дослідженні ентомопатогенних властивостей збудника некрозу кори плодових для личинок грушевої листоблішки на 12 день обліку в досліді відмерло на 12,25% особин більше, ніж у контролі (43,75% та 31% відповідно при НІР05 – 5,1). Збудник бактеріального опіку плодових здатний викликати повне відмирання личинок грушевої листоблішки на 12 добу від початку досліду (рис. 1.). Наведені вище результати досліджень можна використовувати в сферах прогнозування та розробки заходів захисту садів. При виявленні бактеріального опіку плодових та листоблішок в саду потрібно сконцентруватись на боротьбу з опіком, а кількість листоблішок, при цьому, зменшиться під впливом E. amylovora.

Рис. 1. Динаміка смертності личинок грушевої листоблішки, інфікованих

E. amylovora

5. Властивості ізолятів Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al.

Патогенні властивості ізолятів Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al. Перевірку патогенності досліджуваних ізолятів, виділених з комах, проводили на пагонах та незрілих плодах двох сортів груші – Парижанка та Конференція. При інокуляції 2-3-х річних тканин пагонів сортів Парижанка та Конференція на 3-4 добу у місці введення суспензії досліджуваних бактерій спостерігали невеликий некроз тканини. З часом некроз збільшувався, досягаючи в розмірах, в окремих випадках, 2,5-3 см. Пізніше уражена тканина просочувалась вологою, набрякала, в результаті чого виділялись молочно-білі краплини ексудату. Якщо у всіх досліджуваних групах ізолятів ексудат виділявся на 5 добу, то при дослідженнях свіжовиділених штамів, ізольованих з грушевої галиці його виділення спостерігали на 6-7 добу і в меншій кількості, ніж у реізолятів типового штаму 2024. На 10-12 добу спостерігали типовий симптом бактеріального опіку плодових, коли верхівка пагону чорніла і згиналася у вигляді “гачка”, а листки чорніли. Досліджувані ізоляти фітопатогенних бактерій проявляли високу агресивність до обох сортів груші (табл. 5.).

Таблиця 5

Патогенність ізолятів E. amylovora для кори пагонів груші

Групи ізолятів, виділених із: | Ураження кори сортів груші, в балах | Виділення ексудату

Парижанка | Конференція

Листоблішок (3 ізоляти) | 4 | 3 | +

Галиць (17 ізолятів) | 3 | 2 | +*

Листовійок (27 ізолятів) | 4 | 3 | +

Попелиць (5 ізолятів) | 4 | 3 | +

Сонечок (2 ізоляти) | 4 | 2 | +

Вода (контроль)

Шт. 2024 (еталон) | 0

4 | 0

4 | -

+

Примітка: * - виділення ексудату в меншій кількості

На сорті Парижанка розвиток захворювання був рівним 4 балам (на 14 добу). Виключення становлять свіжовиділені ізоляти з личинок Cоntarinia pyrivora, розвиток хвороби при яких становив 3 бали. Дещо в меншій мірі були уражені гілки сорту Конференція. Трибальне ураження сорту проявили реізоляти, що виділені з листовійок та листоблішок, а штами з галиці та два штами з семикрапкової корівки (1979, 2035) викликали ураження пагонів груші на 2 бали.

Інокуляцію зелених плодів груші проводили за методом Уайта. У більшості досліджуваних ізолятів на 2 добу некрози з‘являлися не лише у місці введення бактерій на плодах. Почорніння плоду спостерігалося і на відстані близько 0,5-0,8 см від місця інокуляції. Бактеріальний ексудат виділявся на 2-3 добу і був спочатку майже прозорим, а потім набував характерного молочно-білого кольору. На плодах груші також спостерігалась висока агресивність ізолятів (табл. 6.), особливо ізолятів шт. 2024, що використовувався у дослідах з листоблішками та листовійками.

Таблиця 6

Результати штучного зараження незрілих плодів груші ізолятами Erwinia amylovora за методом Уайта

Групи ізолятів, виділених із: | Ураження сортів, в балах | Виділення ексудату

Парижанка | Конференція

Листоблішок (3 ізоляти) | 4 | 4 | +

Галиць (17 ізолятів) | 3 | 3 | +

Листовійок (27 ізолятів) | 4 | 3 | +

Попелиць (5 ізолятів) | 3 | 3 | +

Сонечок (2 ізоляти) | 3 | 3 | +

Вода (контроль)

Шт. 2024 (еталон) | 0

4 | 0

4 | -

+

Морфологічні та культуральні властивості ізолятів Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al. E. amylovora представляли собою короткі палички з заокругленими кінцями та перитрихальним розміщенням джгутиків, грам негативні, факультативні анаероби, не утворювали спор та капсул. При культивуванні ізолятів E. amylovora на селективному середовищі D3 на 3 добу спостерігались колонії з припіднятою ущільненою центральною частиною червоно-рожевого кольору, які змінювали забарвлення середовища з блакитно-зеленого до яскраво-жовтого.

Фізіологічні та біохімічні властивості бактерій Erwinia amylovora (Burrill) Winslow et al. Виділені з комах ізоляти бактерій E. amylovora не відрізнялися своїми фізіолого-біохімічними властивостями від колекційних штамів. Штами проявляли каталазну активність, були оксидазонегативними та не проявляли пектолітичних властивостей. Розріджували желатину, пептонізували молоко, засвоювали з утворенням кислоти глюкозу аеробно та анаеробно, сахарозу, інозитол, манітол, сорбітол.

Серологічні властивості виділених ізолятів збудника бактеріального опіку плодових. Результати реакції аглютинації вказують на серологічну спорідненість свіжовиділених із комах ізолятів з типовим штамом E. amylovora 2024.

Виділені з комах ізоляти збудника бактеріального опіку плодових проявили високу серологічну активність, реакція аглютинації бактерій зі специфічною сироваткою відбувалась до титру 1:51200.

6. Властивості виділених ізолятів Pseudomonas syringae pv. syringae van Hall

Патогенні властивості збудника некрозу кори плодових. Ізоляти P. syringae pv.syringae на пагонах груші викликали аналогічні симптоми з колекційними штамами. Незначні некрози кори навколо місць уколів було виявлено на 6-7 добу. Спостерігали невеликі водянисті “міхурці”, що характерні для некрозу кори плодових. До 14 доби некротичні плями на стеблі досягали 2,5-3 мм, 50% листків почорніли. На 20-21 добу у більшості випадків спостерігали повне відмирання пагонів (табл. 7.).

Усі ізоляти утворювали на незрілих плодах груші круглі темні некрози сухої гнилі, розмір яких залежав від доби обліку дослідів. На 1-2 добу некротичні плями сягали 5 мм, а на 3-4 день – займали близько 1/3 поверхні плоду. Свіжовиділені з комах ізоляти на плодах груші були менш агресивними ніж типовий штам 281 (табл. 8). Поверхня плодів сорту Парижанка була уражена на 1/2, а сорту Конференція – на 1/3.

Некротичні плями, що охоплювали 1/2 поверхні плодів обох сортів груші, викликали реізоляти типового шт. 8499. До загибелі плоду привела інокуляція реізолятами P.syringae pv.syringae 281 з гусениць американського білого метелика. Виділення ексудату, який є характерною ознакою для штамів E. amylovora, в жодному випадку не спостерігали.

Таблиця 7

Патогенність ізолятів P. syringae pv. syringae для пагонів двох сортів груші

Групи ізолятів, виділених із: | Ураження сортів, в балах | Виділення ексудату

Парижанка | Конференція

комах Закарпаття

(свіжовиділені, 11 ізолятів) | 3 | 3 | -

АБМ

(9 ізолятів) | 4 | 4 | -

попелиць

(5 ізолятів) | 4 | 4 | -

сонечок

(2 ізоляти) | 4 | 4 | -

Вода (контроль)

Шт. 281 (еталон) | 0

4 | 0

4 | -

-

Таблиця 8

Результати штучного зараження незрілих плодів груші ізолятами

P. syringae pv. syringae за методом Уайта

Ізоляти, виділені із: | Ураження сортів, в балах | Виділення ексудату

Парижанка | Конференція

комах Закарпаття (свіжовиділені,11 ізолятів) | 3 | 2 | -

З АБМ

(9 ізолятів) | 4 | 4 | -

попелиць

(5 ізолятів) | 3 | 3 | -

сонечок

(2 ізоляти) | 3 | 3 | -

Вода (контроль)

Шт. 281 (еталон) | 0

4 | 0

4 | -

-

Морфологічні та культуральні властивості ізолятів Pseudomonas syringae pv. syringae van Hall. Клітини P. syringae pv. syringae – великі грамнегативні капсульовані палички, не утворювали спор. Бактерії з 3-6 джгутиками, що розміщувались на одному з кінців клітини. Штами збудника некрозу кори плодових добре росли на КА. На середовищі Кінга В виділені з комах ізоляти P. syringae pv. syringae проявляли хороший ріст, виділяючи при цьому жовто-зелений флуоресціюючий пігмент.

Фізіологічні та біохімічні властивості виділених ізолятів Pseudomonas syringae pv. syringae van Hall. Ізоляти збудника некрозу кори плодових, що виділені з комах, каталазопозитивні, оксидазонегативні, підлужнюють лакмусову сироватку, здатні розріджувати желатину, пептонізують молоко, засвоюють з виділенням кислоти глюкозу аеробно, сахарозу, рафінозу, інозитол, манітол, сорбітол. За фізіолого-біохімічними властивостями вони не відрізнялись від типових колекційних штамів.

ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

ПРОПОЗИЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

У грушевих садах основна увага має приділятися 7 видам комах-фітофагів, а саме квіткоїду грушевому, клопу грушевому, листоблішці грушевій, попелиці-листокрутці, американському білому метелику, плодожерці яблуневій та плодожерці грушевій. Вони є не лише злісними шкідниками насаджень груші, а й можуть виступати механічними переносниками збудника некрозу кори плодових

Оскільки листовійки можуть бути біологічними переносниками збудника бактеріального опіку плодових (Erwinia amylovora може зберігатися від стадії гусені до стадії імаго), то в плодових садах, де виникає небезпека занесення збудника бактеріозу, необхідно проводити хімічні обприскування проти листовійок незалежно від їх чисельності (навіть коли вона менша, ніж поріг шкодочинності, що рівний 4 особини на дерево в середньому).

В плодових садах зон карантинного режиму обов‘язкову боротьбу з комахами-шкідниками потрібно проводити в системі карантинних заходів для локалізації і ліквідації вогнищ бактеріального опіку плодових.

При виявленні збудника бактеріального опіку плодових та грушевої листоблішки в насадженнях груші потрібно сконцентруватись на боротьбу з опіком, а кількість листоблішок, при цьому, зменшиться під впливом Erwinia amylovora.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Симочко В.В. Небезпека переносу бактеріозів груші комахами-опилювачами // Бюлетень Інституту сільськогосподарської мікробіології УААН. – 2000. – №6. – С. 72-73.

2. Симочко В.В. Листовійки груші – імовірність перенесення збудника бактеріального