ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2022-4-79-87ecodag-2663Research ArticleЭКОЛОГИЯ ГРИБОВECOLOGY OF FUNGIИзучение влияния комбинированного фунгицида Абакус Ультра на структуру популяции возбудителя бурой ржавчины пшеницыStudy of the effect of the combined fungicide Abacus Ultra on the population structure of the wheat leaf rust pathogenhttps://orcid.org/0000-0002-9141-6647ГвоздеваМ. С.GvozdevaM. S.

Мария С. Гвоздева, аспирант, н.с. лаб. иммунитета растений к болезням

350039 Краснодарский край, г. Краснодар, п/о 39

Тел. +79189791801

Maria S. Gvozdeva, PhD student, Researcher, Laboratory of Plant Immunity to Diseases

p/o 39, Krasnodar, Krasnodar Territory 350039

Tel. +79189791801

maria-v23@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3696-2610ВолковаГ. В.VolkovaG. V.

Галина В. Волкова

Краснодар

Galina V. Volkova

Krasnodar

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный центр биологической защиты растений»Federal Research Center of Biological Plant Protection20222912202217479‐87Copyright © Гвоздева М.С., Волкова Г.В., 20222022Гвоздева М.С., Волкова Г.В.Gvozdeva M.S., Volkova G.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2663Цель

Цель. Изучить изменчивость внутрипопуляционной структуры возбудителя бурой ржавчины пшеницы (Puccinia triticina Erikss.) по признакам патогенности под воздействием комбинированного фунгицида Абакус Ультра, СЭ.

Материал и методы

Материал и методы. Исследования проводили в тепличном комплексе ФГБНУ ФНЦБЗР на восприимчивом к бурой ржавчине сорте озимой пшеницы Краснодарская 99. Материалом исследования являлся комбинированный фунгицид Абакус Ультра, СЭ с нормами применения 0,75; 1,0; 1,25; 1,5; 1,75 л/га. Работа выполнена по общепринятым методикам.

Результаты

Результаты. Установлено влияние разных норм применения фунгицида Абакус Ультра, СЭ на вирулентность популяции P. triticina. Показатель варьировал от 40,0% (контроль (без обработки)) до 19,5% (норма применения фунгицида 1,75 л/га). Изменился фенотипический состав популяции гриба. Выявлено 5 различных фенотипов. Установлено снижение жизнеспособности спор P. triticina с увеличением нормы применения фунгицида. Показатель изменялся от 69,1% (0,75 л/га) до 29,2% (1,75 л/га). Отмечено снижение агрессивности популяции возбудителя бурой ржавчины с увеличением нормы применения препарата. Биологическая эффективность фунгицида Абакус Ультра, СЭ против патогена составила 95,3–97,8% при рекомендованной норме применения 1,0–1,5 л/га.

Заключение

Заключение. Исследование показало, что популяция возбудителя бурой ржавчины, подвергавшаяся обработке химическим фунгицидом Абакус Ультра, СЭ, характеризуется изменением структуры по агрессивности и вирулентности, при этом чувствительность остается высокой за счет комбинации в препарате действующих веществ пираклостробин и эпоксиконазол с различным механизмом действия.

Aim

Aim. To study the variability of the intrapopulation structure of the causative agent of wheat leaf rust (Puccinia triticina Erikss.) on the basis of pathogenicity under the influence of the combined fungicide Abacus Ultra, SE.

Material and Methods

Material and Methods. The studies were carried out in the greenhouse complex of the Federal Research Center of Biological Plant Protection on the winter wheat variety Krasnodarskaya 99 which is susceptible to leaf rust. The material studied was the combined fungicide Abacus Ultra, SE with application rates of 0.75; 1.0; 1.25; 1.5; 1.75 l/ha. The work was carried out according to generally accepted methods.

Results

Results. The influence of the impact of different rates of application of the fungicide Abacus Ultra, SE on the average virulence of the P. triticina population was established, this indicator varying from 40.0% (control [without treatment]) to 19.5% (fungicide application rate 1.75 l/ha). As a result of the analysis of the phenotypic composition of the population, 5 phenotypes were identified. A decrease in the viability of spores of the fungus P. triticina with an increase in the rate of application of the fungicide was established, this indicator varying from 69.1% (0.75 l/ha) to 29.2% (1.75 l/ha). A decrease in the aggressiveness of the population of the causative agent of leaf rust with an increase in the rate of application of the drug was established. The biological effectiveness of the fungicide Abacus Ultra, SE against the pathogen was 95.3–97.8% at the recommended application rate of 1.0–1.5 l/ha.

Conclusion

Conclusion. The study showed that the population of the leaf rust pathogen treated with the chemical fungicide Abacus Ultra, SE is characterised by a change in structure in terms of aggressiveness and virulence, while the sensitivity remains high due to the combination of the active substances pyraclostrobin and epoxiconazole with a different mechanism of action in the preparation.

Озимая пшеницабурая ржавчинапатогенностьфунгицидпираклостробинэпоксиконазолэффективностьчувствительностьрезистентностьWinter wheatleaf rustpathogenicityfungicidepyraclostrobinepoxiconazoleefficiencysensitivityresistanceИзучение патогенности популяции возбудителя бурой ржавчины пшеницы выполнено согласно Государственному заданию Министерства науки и высшего образования РФ в рамках НИР по теме № FGRN‐2022‐0004. Изучение вирулентности и чувствительности популяции патогена выполнено при финансовой поддержке гранта КНФ № Н‐21.1/48.The study of the pathogenicity of the wheat leaf rust pathogen population was carried out in accordance with the State Order of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the framework of research work on topic No. FGRN‐2022‐0004. The study of the virulence and sensitivity of the pathogen population was carried out with the financial support of KNF grant No. H‐21.1/48.ReferencesВолкова Г.В., Кудинова О.А., Ваганова О.Ф. Использование сортосмешанных посевов в защите озимой пшеницы от бурой ржавчины // Земледелие. 2020. N 5. С. 38–40.Volkova G.V., Kudinova O.A., Vaganova O.F. The use of variety mixed crops in the protection of winter wheat from leaf rust. Zemledelie [Agriculture]. 2020, no. 5, pр. 38–40. (In Russian)Гультяева Е.И., Беспалова Л.А., Аблова И.Б., Шайдаюк Е.Л., Худокормова Ж.Н., Яковлева Д.Р., Титова Ю.А. Злаковые травы – резерваторы инфекции видов ржавчины для озимой мягкой пшеницы на Северном Кавказе России // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021. Т. 25. N 6. С. 638–646.Gul'tyaeva E.I., Bespalova L.A., Ablova I.B., Shaidayuk E.L., Khudokormova Zh.N., Yakovleva D.R., Titova Yu.A. Cereal grasses – reserve infection of rust species for winter soft wheat in the North Caucasus of Russia. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii [Vavilov Journal of Genetics and Breeding]. 2021, vol. 25, no. 6, pp. 638–646. (In Russian)Говоров Д.Н., Живых А.В., Шабельникова Е.С., Никулин А.Н., Умников В.И., Долгов А.И., Волков И.А., Машенцев И.В., Ступаков А.И., Чернявский В.С. Обзор фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур в Российской Федерации в 2020 году и прогноз развития вредных объектов в 2021 году / Под ред. Говорова Д.Н., Живых А.В. М.: ФГБУ РСЦ, 2021. 912 с.Govorov D.N., Zhivykh A.V., Shabelnikova E.S., Nikulin A.N., Umnikov V.I., Dolgov A.I. Volkov I.A., Mashentsev I.V., Stupakov A.I., Chernyavsky V.S. Obzor fitosanitarnogo sostoyaniya posevov sel'skokhozyaistvennykh kul'tur v Rossiiskoi Federatsii v 2020 godu i prognoz razvitiya vrednykh ob"ektov v 2021 godu [Review of the phytosanitary state of agricultural crops in the Russian Federation in 2020 and the forecast for the development of harmful objects in 2021]. Moscow, FGBU RSC Publ., 2021, 912 p. (In Russian)Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации / Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России) Издание официальное МОСКВА 2022. URL: https://www.agroxxi.ru/goshandbook (дата обращения: 17.05.2022).Gosudarstvennyi katalog pestitsidov i agrokhimikatov, razreshennykh k primeneniyu na territorii Rossiiskoi Federatsii [State catalog of pesticides and agrochemicals permitted for use on the territory of the Russian Federation]. Moscow, 2022. Available at: https://www.agroxxi.ru/goshandbook (accessed: 05.17.2022)Страновой обзор производства и использования особо опасных пестицидов в России. Москва, Россия, 2020. URL: https://ipen.org/sites/default/files/documents/final_russia_hhp_country_situation_report_ru_and_en_14_may_2020.pdf (дата обращения: 1.06.2022).Stranovoi obzor proizvodstva i ispol'zovaniya osobo opasnykh pestitsidov v Rossii [Country overview of production and use of highly hazardous pesticides in Russia]. Moscow, 2020. Available at: https://ipen.org/sites/default/files/documents/final_russia_hhp_country_situation_report_ru_and_en_14_may_2020.pdf (accessed: 1.06.2022)Мироненко Н. В. Пластичность генома фитопатогенных грибов // Микология и фитопатология. 2019. Т. 53. N 3. С. 133–139. DOI: 10.1134/S0026364819030085Mironenko N.V. Plasticity of the genome of phytopathogenic fungi. Mycology and Phytopathology, 2019, vol. 53, no. 3, рр. 133–139. (In Russian) DOI: 10.1134/S0026364819030085.Damicone J.P. Fungicide resistance management. Oklahoma cooperative extension. URL: https://shareok.org/bitstream/handle/11244/319916/oksa_epp_7663_2014-02.pdf?sequence=1 (дата обращения: 17.05.2022)Damicone J.P. Fungicide resistance management. Oklahoma cooperative extension. Available at: https://shareok.org/bitstream/handle/11244/319916/oksa_epp_7663_2014-02.pdf?sequence=1 (accessed 17.05.2022)Сухорученко Г.И. Резистентность вредных организмов к пестицидам в России // Защита и карантин растений. 2020. N 1. С. 14–18.Sukhoruchenko G.I. Resistance of harmful organisms to pesticides in Russia. Zashchita i karantin rastenii [Protection and quarantine of plants]. 2020, no. 1, рр. 14–18. (In Russian)Fungicide resistance management in cereals FRAG-UK. Kenilworth. 2019. 28 p.Fungicide resistance management in cereals FRAG-UK. Kenilworth. 2019. 28 p.Соколова Г.Д., Глинушкин А.П. Механизмы устойчивости к фунгицидам фитопатогенного гриба Fusarium graminearum // Микология и фитопатология. 2020. Т. 54. N 6. С. 391–403. DOI: 10.31857/S0026364820060112Sokolova G.D., Glinushkin A.P. Mechanisms of resistance to fungicides of the phytopathogenic fungus Fusarium graminearum. Mycology and Phytopathology, 2020, vol. 54, no. 6, рр. 391–403. (In Russian) DOI: 10.31857/S0026364820060112Гвоздева М.С., Волкова Г.В. Влияние фунгицида колосаль на структуру популяции возбудителя бурой ржавчины пшеницы по признакам патогенности и чувствительности // Микология и фитопатология. 2022. Т. 56. N 1. С. 52–63. DOI: 10.31857/S0026364822010044Gvozdeva M.S., Volkova G.V. Influence of the fungicide colosal on the structure of the population of the causative agent of wheat leaf rust on the basis of pathogenicity and sensitivity. Mykology and Phytopathology, 2022, vol. 56, no. 1, рр. 52–63. (In Russian) DOI: 10.31857/S0026364822010044Жемчужина Н.С., Киселева М.И., Коломиец Т.М., Аблова И.Б., Глинушкин А.П., Елизарова С.А. Выявление разнообразия микромицетов рода Fusarium в агроэкосистемах равнинной части Северного Кавказа для пополнения государственной коллекции фитопатогенных микроорганизмов ФГБНУ ВНИИФ // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021. Т. 25. N 8. С. 874–881.Zhemchuzhina N.S., Kiseleva M.I., Kolomiets T.M., Ablova I.B., Glinushkin A.P., Elizarova S.A. Identification of the diversity of micromycetes of the genus Fusarium in the agroecosystems of the plains of the North Caucasus to replenish the state collection of phytopathogenic microorganisms of the VNIIF. Vavilovskii zhurnal genetiki i selektsii [Vavilov Journal of Genetics and Breeding]. 2021, vol. 25, no. 8, рр. 874–881. (In Russian)Анпилогова Л.К., Волкова Г.В. Методы создания искусственных инфекционных фонов и оценки сортообразцов пшеницы на устойчивость к вредоносным болезням (фузариозу колоса, ржавчинам, мучнистой росе). Рекомендации. Краснодар. 2000. 28 с.Anpilogova L.K., Volkova G.V. Metody sozdaniya iskusstvennykh infektsionnykh fonov i otsenki sortoobraztsov pshenitsy na ustoichivost' k vredonosnym boleznyam (fuzariozu kolosa, rzhavchinam, muchnistoi rose) [Methods for creating artificial infectious backgrounds and assessing wheat varieties for resistance to harmful diseases (head fusarium, rust, powdery mildew)]. Krasnodar, 2000, 28 p. (In Russian)Методические указания по регистрационным испытаниям фунгицидов в сельском хозяйстве / под ред. В. И. Долженко Санкт-Петербург: ВИЗР, 2009. 377 с.Dolzhenko V.I., ed. Metodicheskie ukazaniya po registratsionnym ispytaniyam fungitsidov v sel'skom khozyaistve [Guidelines for registration testing of fungicides in agriculture]. St. Petersburg, VIZR Publ., 2009, 377 p. (In Russian)Mains Е.В., Jackson H.S. Physiological specialization in leaf rust of wheat, Puccinia triticina Erikss. // Phytopathology. 1926. V. 16. N 1. P. 89–120.Mains E.B., Jackson H.S. Physiological specialization in leaf rust of wheat, Puccinia triticina Erikss. Phytopathology. 1926, vol. 16, no. 1, pp. 89–120.Лапач С.Н., Чубенко А.В., Бабич П.Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. Киев: Морион, 2000. 320 с.Lapach S.N., Chubenko A.V., Babich P.N. Statisticheskie metody v mediko-biologicheskikh issledovaniyakh s ispol'zovaniem Excel [Statistical methods in biomedical research using Excel]. Kyiv, Morion Publ., 2000, 320 p. (In Russian)Пыжикова Г.В. Влияние температуры на инфекцию и развитие желтой ржавчины пшеницы // Микология и фитопатология. 1972. Т. 6. N 3. С. 51–53.Pyzhikova G.V. Influence of temperature on the infection and development of wheat yellow rust. Mikologiya i fitopatologiya [Mykology and Phytopathology]. 1972, vol. 6, no. 3, рр. 51–53. (In Russian)Санин С.С. Методы определения количества спор, образуемых ржавчинными и другими фитопатогенными грибами // Микология и фитопатология. 1975. Т. 9. N 3. С. 443–445.Sanin S.S. Methods for determining the number of spores formed by rust and other phytopathogenic fungi. Mikologiya i fitopatologiya [Mykology and Phytopathology]. 1975, vol. 9, no. 3, рр. 443–445. (In Russian)Михайлова Л.А., Гультяева Е.И., Мироненко Н.В. Методы исследования структуры популяций возбудителя бурой ржавчины пшеницы Puccinia recondita Rob. ex Desm. f.sp. tritici. Иммуногенетические методы создания устойчивых к вредным организмам сортов. СПб: ВИЗР, 2003. 26 с.Mikhailova L.A., Gultyaeva E.I., Mironenko N.V. Metody issledovaniya struktury populyatsii vozbuditelya buroi rzhavchiny pshenitsy Puccinia recondita Rob. ex Desm. f.sp. tritici. Immunogeneticheskie metody sozdaniya ustoichivykh k vrednym organizmam sortov [Methods for studying the structure of wheat leaf rust pathogen Puccinia recondita Rob. ex Desm. f.sp. tritici. Immunogenetic methods for creating varieties resistant to pests. (Guidelines)]. St. Petersburg, VIZR Publ., 2003, 26 p. (In Russian)Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals // Genetics. 1978. V. 89. N 3. P. 583–590.Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics. 1978, vol. 89, no. 3, pp. 583–590.Zhao C., Zhang X., Hua H. et al. Sensitivity of Rhizoctonia spp. to flutolanil and characterization of the point mutation in succinate dehydrogenase conferring fungicide resistance // Eur J Plant Pathol. 2019. N 155. P. 13–23. DOI: 10.1007/s10658-019-01739-6Zhao C., Zhang X., Hua H. et al. Sensitivity of Rhizoctonia spp. to flutolanil and characterization of the point mutation in succinate dehydrogenase conferring fungicide resistance. Eur J Plant Pathol. 2019, no. 155, pp. 13–23. DOI: 10.1007/s10658-019-01739-6Kang Zh., Li X., Wan A., Wang M., Chen X. Differential sensitivity among Puccinia striiformis f. sp. tritici isolates to propiconazole and pyraclostrobin fungicides // Canadian Journal of Plant Pathology. 2019. V. 41. N 3. P. 415–434. DOI: 10.1080/07060661.2019.1577301Kang Zh., Li X., Wan A., Wang M., Chen X. Differential sensitivity among Puccinia striiformis f. sp. tritici isolates to propiconazole and pyraclostrobin fungicides. Canadian Journal of Plant Pathology, 2019, vol. 41, no. 3, pp. 415–434. DOI: 10.1080/07060661.2019.1577301Sacon D., Netto A., Gallina A., Tonello E.S., Milanesi P.M. Association of fungicides on Puccinia triticina and wheat // Communications in Plant Sciences. 2019. N 9. P. 88–92. DOI: 10.26814/cps2019015Sacon D., Netto A., Gallina A., Tonello E.S., Milanesi P.M. Association of fungicides on Puccinia triticina and wheat. Communications in Plant Sciences, 2019, no. 9. pp. 88–92. DOI: 10.26814/cps2019015

The authors declare that there are no conflicts of interest present.