Влияние ускоренных электронов с энергией 1 МэВ на рост патогенов сельскохозяйственных растений

Показано, что на третьи сутки после высева на питательную среду высечек из прошедшего облучение низкоэнергетическими ускоренными электронами с максимальной энергией 1 МэВ в диапазоне доз от 100 Гр до 10 000 Гр мицелиального мата грибов родов Fusarium и Alternaria наибольшее подавление роста большинства их штаммов наблюдали при облучении дозами от 5 000 Гр и выше. В среднем по дозе наименьший рост грибов отмечен при облучении дозой 5 000 Гр. В этом случае средний диаметр колоний у изученных штаммов составлял 9,7 мм, что на 74,6 % меньше, чем в контрольных образцах. Показано, что обработка пучком электронов привела к снижению диаметральной скорости роста для семи из двенадцати исследуемых штаммов фитопатогенов. Облучение мицелия грибов различных штаммов в дозах 100, 1 000 и 10 000 Гр подавляло их рост на 4–10, 13–39 и 62–63 % соответственно, в зависимости от вида гриба и его штамма. Для дозовых зависимостей диаметров колоний штаммов Г-4 и К-91 (Fusarium spp.), ТАН-1 (Alternaria spp.), Т-1 и Т-2 (B. sorokiniana) и ШК-25 и ШП-28 (R. solani) были получены явные аппроксимирующие сигмоидальные зависимости, свидетельствующие о различной радиочувствительности штаммов фитопатогенных грибов, обусловленной их морфологическими особенностями. Наиболее радиочувствительным показал себя штамм ШК-25 (R. solani), ингибирование роста колоний которого наблюдалось при облучении в дозе 1 000 Гр. Наименее радиочувствительными оказались штаммы ТАН-1 (Alternaria spp.), S-1 (S. nodorum) и К-7.2, К-21 и К-37 – Fusarium spp., ингибирование роста которых не наблюдалось даже при облучении в дозах 10 000 Гр.

1. Тупеневич С.М. Корневая гниль яровой пшеницы в засушливых районах Северного Казахстана и степных районах Западной Сибири // Корневые гнили хлебных злаков и меры борьбы с ними: Мат-лы конф. / Под ред. В.Ф. Пересыпкина. – М.: Колос, 1970. – С. 3–8.

2. Билай В.И. Фузарии. – Киев: Наукова думка, 1977. – 442 с.

3. Foliar blight of wheat in Nepal: resistance breeding, epidemiology and disease management / D. Bhandari, M.R. Bhatta, E. Duvellier [et al.] // Proceedings of the Fourth International Wheat Tan Spot and Spot Blotch Workshop. July 21–24, 2002.

4. Terentjeva I. Evaluation of genetic resources of wheat and barley from Far East of Russia for resistance to Fusarium head blight / T.Y. Gagkaeva, M.M. Levitin, E. Zuev [et al.] // Journal of Applied Genetics 43A. – 2002. – Vol. 22. – P. 9–236.

5. Indefungorum [Электронный ресурс]. – URL: http://www.indexfungorum.org/ (дата обращения: 15.09.2023).

6. Заикин Б.А. Борьба с болезнями картофеля требует комплексного подхода // Картофель и овощи. – 2003. – № 3. – С. 25–27.

7. Иванюк В.Г., Александров О.Т. Особенности проявления ризоктониоза картофеля в Белоруссии // Микология и фитопатология. – 2000. – № 34, Т. 5. – С. 51–59.

8. Учебно-методическое пособие по диагностике основных грибных болезней хлебных злаков / Т.И. Ишкова, Л.И. Берестецкая, Е.Л. Гасич [и др.]. – СПб., 2001. – 73 с.

9. Лейченкова С.В. Морфолого-культуральные признаки и патогенность Rhizoctonia solani Kueh. из различных экологических районов страны // Селекция и семеноводство картофеля. М., 1985. – С. 86–92.

10. Малюга А.А., Коняева Н.М., Енина Н.Н. Система защиты картофеля от болезней и вредителей в Новосибирской области: Практ. руководство. – Новосибирск, 2003. – 140 с.

11. Пересыпкин В.Ф. Атлас болезней полевых культур. – Киев: Урожай, 1981. – 248 с.

12. Санина А.А., Анциферова Л.В. Видовой состав грибов рода Septoria Sacc. на пшенице в Европейской части СССР / Микология и фитопатология. – 1991. – Т. 25. – Вып. 3. – С. 250–252.

13. Чумаков А.Е., Захарова Т.И. Вредоносность болезней сельскохозяйственных культур. – М.: Агропромиздат,1990. – 127 с.

14. Шипилова Н.П. Видовой состав и биоэкологические особенности возбудителей фузариоза семян зерновых культур: автореф. дис. … канд. биол. наук. – СПб., 1994. – 23 с.

15. Санин С.С. Стратегия современной защиты растений при интенсивном зернопроизводстве // Вестник Орловского государственного аграрного университета. – 2017. – № 3(66). – С. 35–39.

16. Илларионов А.И.. Современные методы защиты растений: учеб. пособие. – Воронеж, 2018. – 307 с.

17. Дорохов А.С., Старостин И.А., Ещин А.В. Перспективы развития методов и технических средств защиты сельскохозяйственных растений // Агроинженерия. – 2021. – № 1(101). – С. 26–35.

18. Magnetic field stimulation effect on germination and antioxidant activities of presown hybrid seeds of sunflower and its seedlings / S.A. Bukhari [et al.] // Journal of Food Quality. – 2021. – Vol. 2021, № 1. – P. 5594183. – DOI: 10.1155/2021/5594/83.

19. The influence of physical treatments on seed germination and seedling development of spruce (Piceaabies [L.] Karst.) / S.M. Sîngeorzan [et al.] // Forests. – 2022. – Vol. 13, № 9. – P. 1498. – DOI: 10.3390/813091498.

20. Effect of ionizing radiation on physiological and molecular processes in plants / S.V. Gudkov [et al.] // Journal of environmental radioactivity. – 2019. – Vol. 202. – P. 8–24. – DOI: 10.1016/j.jenvrad.2019.02.001.

21. Volkova P.Y., Bondarenko E.V., Kazakova E.A. Radiation hormesis in plants // Current Opinion in Toxicology. – 2022. – Vol. 30. – P. 100334.

22. Liou J. Streamlining Food Pest Control Through Irradiation.Applications of Accelerators and Other Sources of Ionizing Radiation. May, 2022. – Vol. 63-2. – URL: https://www.iaea.org/bulletin/streamlining-food-pest-control-through-irradiation. – (дата обращения: 20.10.2024).

23. Madsen M. Industrial Irradiation for a Better World. Applications of Accelerators and Other Sources of Ionizing Radiation. May, 2022. Vol. 63-2. – URL: https://www.iaea.org/bulletin/industrial-irradiation-for-a-better-world. – (дата обращения: 18.01.2024).

24. ГОСТ 12044–93. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения зараженности болезнями. Издание официальное. Agricultural seeds. Methods for determination of diesease infestation. М.: СТАНДАРТИНФОРМ, 2011. – С. 162.

25. Пидопличко М.Н. Грибы-паразиты культурных растений: определитель. Т. 3. Пикнидиальные грибы. – Киев: Наукова думка, 1978. – 232 с.

26. Саттон Д., Фотергилл А., Ринальди М. Определитель патогенных и условно патогенных грибов. – М.: Мир. – 2001. – 486 с.

27. Шипилова Н.П., Иващенко В.Г. Систематика и диагностика грибов рода Fusarium на зерновых культурах. – СПб., 2008. – 84 с.

28. Ганнибал Ф.Б. Мониторинг альтернариозов сельскохозяйственных культур и идентификация грибов рода Alternaria. – СПб., 2011. – 70 с.

29. Geant4 – a simulation toolkit / S. Agostinelli [et al.] // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 2003. – Vol. 506, Issue 3. – P. 250–303.

30. ASTM. Standard practice for using the Fricke reference-standard dosimetry system. – 2006.

31. Кудряшов Ю.Б. Радиационная биофизика (ионизирующие излучения): учеб. для студентов вузов. – М.: Фарматлит, 2024. – 442 с.

32. Effects of ionizing radiation on postharvest fungal pathogens / R.D. Jeong [et al.] // The plant pathology journal. – 2015. – Vol. 31, № 2. – P. 176.

33. Inactivation effect of electron beam irradiation on fungal load of naturally contaminated maize seeds / M.R. Nemţanu [et al.] // Journal of the Science of Food and Agriculture. – 2014. – Vol. 94, № 13. – P. 2668–2673.

34. Влияние ионизирующего излучения на развитие патогенных грибов рода Alternaria на семенах ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior L.) / А.Н. Раздайводин [и др.] // Радиационные технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности: состояние и перспективы. – 2018. – С. 114–117.

35. Ionizing radiation changes the electronic properties of melanin and enhances the growth of melanized fungi / E. Dadachova [et al.]. – PLoS One. – 2007. – № 2(5). – e457. – DOI: 10.1371/journal.pone.0000457. – PMID 17520016.