Биохимические изменения в клубнях картофеля, пораженного стебловой нематодой

автор:
источник: Вестник Полтавского государственного сельскохозяйственного института 2000 год №2

Серед шкідників і хвороб рослин фітопаразитичні нематоди посідають особливе місце тому, що вони спричиняють до втрат 1/4 світової рослинної продукції (3). Шкідливість нематод в рослинництві розглядають в таких аспектах: вони викликають зниження урожайності і товарності, а також погіршують якість продуктів переробки. Ряд дослідників вважають, що після проникнення нематоди в рослинні тканини вона істотно впливає на них (2, 4). Було встановлено, що стеблова нематода, яка паразитує на картоплі вводить в рослинні тканини травні ферменти, які можуть викликати значні біохімічні зміни в клітинах.

У зв’язку з тим, що питання впливу ферментів нематод на вміст крохмалю в бульбах картоплі вивчено недостатньо, було проведено експериментальні дослідження показника вмісту крохмалю в бульбах з ознаками ураження стебловою нематодою у порівнянні із здоровими. Для цього використовували ваговий метод (1). Дослідження проводили протягом 1995–1997 років на кафедрі селекції і фітомедицини.

Одержані результати показали, що в нематодних бульбах картоплі всіх сортів, що обстежувалися, цей показник перебуває у залежності від стійкості сорту до стеблової нематоди. У відносно стійкого сорту Пролісок та середньостійкого Луговська зменшення вмісту крохмалю в дитиленхозних бульбах у порівнянні із здоровими не перевищувало 1,1 та 1,5% і було неістотним. Але у сорту Світанок київський вміст крохмалю в дитиленхозних бульбах становив13,4%, а в здорових – 16,9%, що на 3,5% менше. Це істотно впливає на вихід крохмалю при переробці бульб.

Вплив стеблової нематоди на вміст відновлюючих цукрів в здорових і хворих бульбах картоплі різних сортів практично не вивчався. Тому протягом 1996–1998 років проводилось експериментальне визначення вмісту цих сполук в здорових і дитиленхозних бульбах трьох районованих сортів: Пролісок, Луговський і Світанок київський.

Результатами дослідів встановлено зворотну залежність між вмістом редукуючих цукрів в бульбах і схильністю сортів картоплі до ураження стебловою нематодою. Із зниженням стійкості сорту зростає відсоток відновлюючих цукрів в бульбах, особливо в дитиленхозних. Так, у сприйнятливого сорту Світанок київський цей показник в дитиленхозних бульбах складав 1,71, а в здорових – 0,67%. У середньостійкого Луговська ці показники були дещо нижчими - відповідно 1,07 і 0,49%. У відносно стійкого сорту Пролісок – 0,57 і 0,45%.

Вивчення активності поліфенолоксидази в здорових і дитиленхозних бульбах картоплі різних за ступенем стійкості до стеблової нематоди сортів проводили в травні місяці у 1996, 1997 і 1998 роках. При цьому користувались титрометричним методом.

В результаті проведеного експерименту виявлено пряму залежність між активністю поліфенолоксидази в бульбах і ступенем резистентності сортів картоплі до стеблової нематоди. Найнижча активність цього ферменту спостерігалась у нестійкого сорту Світанок київський. Так, в здорових бульбах вона становила 38,9, а в уражених стебловою нематодою – 47,2 відносних одиниць на 1 г речовини. Середньостійкий сорт Луговська характеризувався дещо вищими показниками поліфенолоксидазної активності – в здорових бульбах він становив 60,4, а в інвазійних – 73,9 в.о. Найвища активність фермента була відмічена у відносно стійкого сорту Пролісок, де цей показник в здорових бульбах складав 98,6, а у хворих – 169,8 в.о. Слід відмітити підвищення активності поліфенолоксидази в дитиленхозних бульбах у порівнянні із здоровими у сортів Світанок київський та Луговська у 1,2 раза, а у сорту Пролісок – в 1,7 раза .

Все викладене дозволяє зробити такі висновки:

Стеблова нематода, проникнувши в бульби картоплі, спричиняє хімічний вплив на її тканини і викликає складні біохімічні зміни в них.

Із зниженням ступеня стійкості сортів до стеблової нематоди в дитиленхозних бульбах спостерігається зменшення кількості крохмалю на 1,1 – 3,5 %.

Ураження бульб стебловою нематодою призвело до зростання в них кількості відновлюючих цукрів: у сорту Світанок київський – у 2,6 раза, у сорту Луговська – у 2,1 раза, у сорту Пролісок – 1,3 раза.

В дитиленхозних бульбах картоплі спостерігається підвищення активності поліфенолоксидази в 1,2 – 1,7 раза у порівнянні із здоровими, що свідчить про активацію захисних механізмів у відповідь на дію паразитичних нематод. Очевидно, що у стійких сортів у відповідь на патогенез сильніше активізується синтез речовин, який відіграє важливу роль у ступені розвитку фітогельмінтозу і є важливим факторам активного імунітету.

Бібліографія

1. Кирюхин В.П., Ладыгина Е.А. , Чиолина М.М. Методика физиолого-биохимических исследований картофеля.– М.: НИИКХ., Госагропром НЗ РСФСР, 1989. – 142 с.

2. Лухманова Р.С., Мухаметшин М.С. Физиолого-биохимические исследования в связи с разной степенью устойчивости сортов картофеля к стеблевой нематоде (Ditylenchus destructor Thorne) // I Конфер. (IX совещ.) по нематодам растений, насекомых, почвы и вод. – Ташкент, 1981. – С. 173 – 175.

3. Нестеров П.И., Бумбу И.В., Мельник И.В. Нематоды как компонент агробиоценозов и проблема регулирования их численности // Фауна, экология и практическое значение фито- и зоопаразитических организмов. – Кишинёв: Штинца. – 1993. – С. 24 – 29.

4. Окопный Н.С. Биохимические реакции в тканях растений, характеризующие их иммунные свойства при фитогельминтозах // I Конфер. (IX совещ.) по нематодам растений, насекомых, почвы и вод. – Ташкент, 1981. – С. 197 – 199.

Поделиться: