Журнал физиологии и патологии растений

Индукция системной устойчивости у коровьего гороха к Macrophomina phaseolina, вызывающему угольную гниль, с использованием химических индукторов

Монтасер Фавзи Абдель-Монаим

Болезнь угольной гнили, вызванная Macrophomina phaseolina на коровьем горохе, приводит к потерям урожая с серьезными социально-экономическими последствиями. Шестнадцать изолятов M. phaseolina были выделены из больных растений коровьего гороха, собранных в разных местах в губернаторстве Новая Долина. Все полученные изоляты способны поражать растения коровьего гороха (сорт Balady), вызывая угольную гниль на стебле базилика с различной степенью тяжести заболевания. Изолят M. phaseolina № 14 был самым агрессивным в этом отношении, вызвав 85,8% угольной гнили.

Силикат калия (KS), пропилгаллат (PG), гидрохинон (HQ) и салициловая кислота (SA) в концентрации 1,5 и 10 мМ использовались в этом исследовании в качестве перспективных методов контроля таких заболеваний in vitro и in vivo. Результаты показали, что все протестированные химические индукторы оказали незначительное влияние на рост M. phaseolina при различных концентрациях in vitro. Ингибирование роста M. phaseolina было немного увеличено при увеличении концентраций химических индукторов. В тепличных и полевых условиях все протестированные химические индукторы значительно снизили угольную гниль по сравнению с контрольной обработкой (контроль). Пропилгаллат и HQ привели к самой низкой степени тяжести угольной гнили. Напротив, SA и KS показали самую низкую защиту от тяжести угольной гнили

Кроме того, все протестированные химические индукторы значительно улучшили параметры роста растений коровьего гороха, а именно длину растения, количество ветвей/растение, сырой и сухой вес растений (кг/корм) и компоненты урожайности, а именно длину стручка (см), количество семенных стручков-1, вес 100 семян, общий урожай семян (кг корм.-1) по сравнению с контролем в сезоны 2014-2015 и 2005-2016 гг. Семена коровьего гороха, замоченные в PG в концентрации 5 мМ, показали самые высокие компоненты урожайности в оба сезона. В то время как HQ показал самые низкие. Анализ минерального состава растений показал значительное увеличение содержания азота (N), калия (K), фосфора (P) и сырого протеина в растениях коровьего гороха, выращенных из семян коровьего гороха, обработанных любыми химическими индукторами, по сравнению с контрольными растениями в периоды вегетации (2014-2015 и 2015-2016 гг.). Салициловая кислота, а затем PG дали высокое содержание минералов в оба сезона вегетации.

Накопление ферментов аскорбатпероксидазы (АПО), полифенолоксидазы (ППО), фенилаланинаммиаклиазы (ФАЛ), супероксиддисмутазы (СОД), патогенез-связанного белка (PR) (хитиназы и β-1,3-глюканазы), фенольных соединений, флавоноидов и лигнина в растениях, инокулированных M. phaseolina, обработанных химическими индукторами, было увеличено по сравнению с необработанными инокулированными и необработанными неинокулированными растениями. PG зарегистрировал самые высокие уровни окислительных ферментов, патогенез-связанного белка (PR) и фенольных соединений, флавоноидов, лигнина во все тестовые периоды определения. В целом активность ферментов APO, PPO и β-1,3-глюконазы начинает накапливаться после двух дней обработки и достигает максимальных уровней на 8-й день, в то время как PAL, SOD, хитиназа достигают максимальных уровней на 6-й день, затем активность этих ферментов постепенно снижается. С другой стороны, общее количество фенолов, фторвониад и лигнина увеличивается в растениях коровьего гороха, инокулированных M. phaseolina и обработанных тестируемыми индукторами. Наибольшее накопление фенолов было зафиксировано на 6-й день после обработки, в то время как флавоноиды и лигнин зафиксированы на 8-й день после обработки. Эти результаты свидетельствуют о том, что эти химикаты могут играть важную роль в борьбе с угольной гнилью коровьего гороха, поскольку они вызывают системную устойчивость у растений коровьего гороха.