ПОШУК СТІЙКОСТІ ДО М’ЯКОЇ ГНИЛІ КАРТОПЛІ В УМОВАХ ПІВНІЧНО-СХІДНОГО ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
DOI:
https://doi.org/10.32782/naturaljournal.11.2025.16Ключові слова:
м’яка гниль, картопля, перезволоження, адаптація, біотехнологія, фітогормони, вірусиАнотація
Рослини піддаються впливу різноманітних стресових чинників навколишнього середовища, зокрема й патогенів. Саме патогени, що взаємодіють зі сприйнятливими сортами рослин, можуть спричиняти захворювання за визначених умов навколишнього середовища. Збудниким’якої гнилі (ЗМГ) з родини Pectobacterium – це група патогенних бактерій, що спричинено перезволоженням, пов’язана із цим гіпоксія є частою проблемою в сільському господарстві. Саме надмірна вологість є сприятливим середовищем для цієї групи патогенів. Перезволоження саме собою є важливим джерелом абіотичного стресу для рослин через зниження газообміну, у цьому і є виявлення гіпоксії. Реакція рослин модулюється гормональними змінами, які запускають метаболічну та фізіологічну адаптацію до умов навколишнього середовища. Картопля (Solanum tuberosum L.) чутлива до цього екологічного стресу, хоча вона може відчувати гіпоксію і реагувати на неї: у відповідь на гіпоксію SRP індукує вироблення чинників вірулентності за допомогою циклічної дигуанілової кислоти (c-di-GMP). У результаті бульби картоплі мають захист для збереження енергії та запобігання несприятливим метеорологічним умовам, але це спрацьовує не завжди, бо інколи рослини вражаються м’якою гниллю. Для зменшення втратвід м’якої гнилі необхідні чутливі та надійні методи виявлення патогенів та ізоляції заражених рослин. Мета нашого дослідження – проаналізувати, систематизувати дані щодо поширення, шкідливості, механізму стійкості до перезволоження, методів контролю збудників патогену до картоплі. Стійкість картоплі до патогену може бути зумовлена не лише перезволоженням, але й корисними мікроорганізмами, які можуть запускати природний захист рослини від бактеріальної інфекції. Однак більшість відомих корисних для рослин мікроорганізмів страждають від гіпоксіїі можуть бути вражені рослинними патогенами, тому вважаємо, що треба пом’якшити вплив на рослини шляхом пошуку мікроорганізмів, які можуть переносити гіпоксичні умови, або шляхом покращення структури ґрунту. Проаналізовано основні елементи реакції картоплі на гіпоксію й інфекцію СРБ (С – реактивний білок), а також майбутні перспективи профілактики м’якої гнилі, з урахуванням впливу умов навколишнього середовища. Проведено дослідження визначення стійкості міжвидових гібридів, сортів картоплі до м’якої гнилі польовим і лабораторно-польовим методами в умовах Північно-східного Лісостепу України, а також аналіз і узагальнення отриманих результатів.
Посилання
Методичні рекомендації щодо проведення досліджень з картоплею / Інститут картоплярства НААН. Немішаєве, 2020. 183 с.
Подгаєцький А.А. Інтегрована система захисту картоплі від хвороб, шкідників і бур’янів. Хвороби та шкідники картоплі, заходи боротьби з ними. Київ, 2002a. С. 137–155.
Подгаєцький А.А. Генофонд картоплі, його складові, характеристика і стратегія використання. Картопля. Київ, 2002b. Т. 1. С. 156–198.
Подгаєцький А.А., Коваль Н.Д. Створення вихідного матеріалу картоплі, стійкого проти сухої фузаріозної гнилі. Картоплярство. 1988. № 19. С. 5–19.
Положенець В.М., Марков І.А., Мельник П.О. Хвороби і шкідники картоплі. Житомир : Полісся, 1994. 200 с.
Сикало О.О., Мовчан О.М., Устінов І.Д. Карантинні шкідливі організми. Київ, 2005. № 2. С. 197–201.
Чечітко І.П. Використання генофонду картоплі для створення вихідного селекційного матеріалу, стійкого проти сухої фузаріозної гнилі : дис. … канд. с.-г. наук : 06.01.05. Немішаєве, 2000. 157 с.
Berger A., Boscari A., Frendo P., Brouquisse R. Nitric Oxide Signaling, Metabolism and Toxicity in Nitrogen-Fixing Symbiosis. Journal of Experimental Botany. 2019. 70. № 17. P. 39–55.
Camy C., Dreyer E., Delatour C., Marçais B. Responses of the Root Rot Fungus Collybia Fusipes to Soil Waterlogging and Oxygen Availability. Journal Mycological Research. 2003. № 107. P. 1103–1109. https://doi.org/10.1017/s095375620300830x.
Chung H., Lee H. Hypoxia: A Double-Edged Sword During Fungal Pathogenesis? Journal Frontiers in microbiology. 2020. № 11. P. 111–119. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.01920.
Francl L.J. The Disease Triangle: A Plant Pathological Paradigm Revisited. Plant Health Instr. American Journal of Molecular Biology. 2018. № 8 (2). https://doi.org/10.1094/PHI-T-2001-0517-01.
Geigenberger P. Response of Plant metabolism to too little oxygen. Current Opinion Plant Biology. 2003. № 6. P. 247–256.
Geigenberger P., Fernie A., Gibon Y., Christ M., Stitt M. Metabolic activity decreases as an adap-tive response to low internal oxygen in growing potato tubers. Journal of Biological Chemistry. 2000. № 381 (8). P. 723–740. https://doi.org/10.1515/BC.2000.093.
Lake J.A., Wade R.N. Plant-Pathogen Interactions and Elevated CO2: Morphological Changes in Favour of Pathogens. Journal of Experimental Botany. 2009. № 60. Р. 231–245. https://doi.org/10.1093/jxb/erp147.
Lee H.J., Park J.S., Shin S.Y., Kim S.G., Lee G., Kim H.S., Jeon J.H., Cho H.S. Submergence Deactivates Wound-Induced Plant. Defence against Herbivores. Journal Communications Biology. 2020. № 3. P. 123–135.
Leisner C.P., Potnis N., Sanz-Saez A. Crosstalk and trade-offs: Plant responses to climate change-associated abiotic and biotic stresses. Journal Plant Cell Environ. 2023. № 46 (10). Р. 2946–2963. https://doi.org/10.1111/pce.14532.
Lisicka W., Fikowicz-KroskoJ., Jafra S., Narajczyk M., Czaplewska P., Czajkowski R. Oxygen Availability Influences Expression of Dickeya solani Genes Associated with Virulence in Potato (Solanum tuberosum L.) and Chicory (Cichorium intybus L.) / W. Lisicka et al. Journal Frontiers in Plant Science. 2018. № 21 (9). Р. 324–337. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.00374.
Manik S., Pengilley G., Dean G., Field B., Shabala S., Zhou M. Soil and Crop Management Practices to Minimize the Impact of Waterlogging on Crop Productivity. Journal Frontiers in Plant Science. 2019. № 10. Р. 245–265. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00140.
Mansfield J., Genin S., Magori S., Citovsky V., Sriariyanum M., Ronald, P., Dow M., Verdier V., Beer S.V., Machado M.A. Top 10 plant pathogenic bacteria in molecular plant pathology. Journal Molecular Plant Pathology. 2012. № 13 (6). Р. 614–629. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2012.00804.x.
Mori K., Beauvoit B., Biais B., Chabane M., Allwood J., Deborde C., Maucourt M., Goodacre R., Cabasson C., Moing A., et al. Central Metabolism Is Tuned to the Availability of Oxygen in Developing Melon Fruit / K. Mori et al. Journal Frontiers in Plant Science. 2019. № 10. P. 132–145. https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00594.
Nawaz M., Sun J., Shabbir S., Khattak W.A., Ren G., Nie X., Bo Y., Javed, Q., Sonne C. A review of plants strategies to resist biotic and abiotic environmental stressors. Journal Science of The Total Environment. 2023. № 9. Р. 165–185.
Pan J., Sharif R., Xu X., Chen X. Mechanisms of Waterlogging Tolerance in Plants: Research Progress and Prospects. Journal Frontiers in Plant Science. 2021. № 11. Р. 78–89. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.627331.
Tang G., Zhang C., Ju Z., Zheng S., Wen Z., Xu S., Chen Y., Ma Z. The mitochondrial mem-brane protein FgLetm1 regulates mitochondrial integrity, production of endogenous reactive oxygen species and mycotoxin biosynthesis in fusarium graminearum. Journal Molecular Plant Pathology. 2018. № 19. https://doi.org/10.1111/mpp.12633.
Tian X., Zhang C., Chen L., Zhang F., Li J., Yan F., Dong Y., Feng L. How Does the Waterlogging Regime Affect Crop Yield? A Global Meta-Analysis. Journal Frontiers in Plant Science. 2021. № 12. 634898. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.634898.
Tromans D. Temperature and Pressure Dependent Solubility of Oxygen in Water: A Thermodynamic Analysis. Journal Hydrometallurgy. 1998. № 48. Р. 327–342. https://doi.org/10.1016/S0304-386X(98)00007-3.
Weits A., Kunkowska B., Kamps W., Portz S., Packbier K., Nemec Venza Z., Gaillochet C., Lohmann U., Pedersen O., van Dongen T., et al. An apical hypoxic niche sets the pace of shoot meristem activ-ity. Journal Nature. 2019. № 569. Р. 714–727. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1203-6.
Zhou A., Liu J., Tian Y., Chuan J., Hu B., Zou J., Li X. First Report of Dickeya fangzhong-dai causing soft rot in Orchids in Canada. Journal Plant Disease. 2021. № 23. P. 123–144. https://doi.org/10.1094/PDIS-04-21-0771-PDN.
