Initiation of in vitro culture from valuable tree genotypes

ПОСВЕТЕНА НА 25-ГОДИШНИНАТА НА СЪЮЗА НА УЧЕНИТЕ В БЪЛГАРИЯ – КЛОН СМОЛЯН

6-8 ОКТОМВРИ 2011, СМОЛЯН

СБОРНИК ДОКЛАДИ

II част Природни и аграрни науки. Медицина.

Аграрни науки

ISBN: 978-954-397-025-4

Смолян

2011

DEVOTED TO THE 25th ANNIVERSARY OF THE UNION OF SCIENTISTS IN BULGARIA- SMOLYAN

OCTOBER 6th-8th, 2011, SMOLYAN, BULGARIA

SCIENTIFIC PAPERS

PART II Natural ans Agriculture Sciences.

Medicine. Аgriculture Sciences

ISBN: 978-954-397-025-4

Smolyan

2011

СЪДЪРЖАНИЕ (CONTENT)

Angelova, S., T. Georgieva, M. Sabeva MIXTURE CULTIVATION OF LEGUMES WITH OATS ..................................................... 598

Ангелова, С., Т. Георгиева, М. Събева СМЕСЕНО ОТГЛЕЖДАНЕ НА ЕДНОГОДИШНИ БОБОВИ КУЛТУРИ С ОВЕС .......... 598

Атанасова, Бистра

ИЗПИТВАНЕ НА НОВИ СОРТОВЕ САКСИЕН КАРАМФИЛ ......................................... 609

Atanassova, Bistra TESTING NEW POT CARNATION VARIETIES ................................................................ 609

Атанасова, Бистра

ПРИЛОЖЕНИЕ НА МНОГОКОМПОНЕНТНИЯ ПРЕПАРАТ АМИНОКВИЛАНТ-К ПРИ САКСИЙНИЯ КАРАМФИЛ .................................................... 613

Atanassova, Bistra APPLICATION OF THE POLYCOMPONENTIAL PRODUCT AMINOQUELANT-K IN POT CARNATION ....................................................................... 613

Запрянова, Надежда

ПРОУЧВАНЕ ВЛИЯНИЕТО НА НОВИЯ ПРЕПАРАТ ТЕРА СОРБ-ФОЛИАР ПРИ ПЕТУНИЯ (PETUNIA X HYBRIDA) ................................................................................... 619

Zapryanova, Nadejda STUDYING THE REACTION OF TERRA SORB –FOLIAR ON PETUNIA (PETUNIA X HYBRIDA)..................................................................................................... 619

Лачева, Мария

РЕДКИ И ЗАСТРАШЕНИ ТАКСОНИ ОТ AGARICUS В БЪЛГАРИЯ............................. 625 Lacheva, Maria

RARE AND THREATENED TAXA OF AGARICUS IN BULGARIA ................................... 625

Лачева, Мария

НОВИ ДАННИ ЗА HYMENOGASTER (AGARICALES) И MELANOGASTER (BOLETALES) В БЪЛГАРИЯ ........................................................ 633

Lacheva, Maria NEW DATA FOR HYMENOGASTER (AGARICALES) AND MELANOGASTER (BOLETALES) IN BULGARIA ........................................................................................... 633

Николов, В., Д. Гаджев

ПРОУЧВАНЕ ВЪРХУ МЛЕЧНАТА ПРОДУКТИВНОСТ ЗА ПЪРВА ЛАКТАЦИЯ НА РОДОПСКОТО КЪСОРОГО ГОВЕДО .................................................. 650

Nikolov, V., D. Gadjev STUDY ON THE FIRST LACTATION MILK YIELD IN THE RHODOPE SHORTHORN CATTLE .................................................................................. 650

Оджакова, Цонка, Гюрга Михайлова

БИОЛОГИЧНА СТОЙНОСТ И ФУНКЦИОНАЛНОСТ НА МЛЕЧНИ ПРОДУКТИ ОТ СРЕДНИТЕ РОДОПИ....................................................... 657

Odjakova, Tsonka, Gyrga Michailova BIOLOGICAL VALUE AND FUNCTIONALITY OF MILK PRODUCTS FROM CENTRAL RODOPES ....................................................................... 657

Палагачева, Недялка, Янко Димитров

НАМНОЖАВАНЕ НА ВРЕДНАТА ЕНТОМОФАУНА ПРИ РАПИЦАТА И КРИТИЧНИ ПЕРИОДИ В РАЗВИТИЕТО Й ................................................................. 663

Palagacheva, Nedyalka, Yanko Dimitrov INCREASING OF HARMFUL ENTOMOFAUNA WITH THE OILSEED RAPE AND CRITICAL PERIODS IN ITS DEVELOPMENT ............................................... 663

Палагачева, Недялка, Янко Димитров

ВЗАИМООТНОШЕНИЕ И КОНКУРЕНТНОСТ НА ИКОНОМИЧЕСКИ ВАЖНИТЕ НЕПРИЯТЕЛИ ПО РАПИЦАТА ОТ РАЗРЕД COLEOPTERA ......................................... 667

Palagacheva, Nedyalka, Yanko Dimitrov INTERRELATION AND COMPETITIVE TO ECONOMICAL IMPORTANT PESTS TO OIL SEED RAPE OF ORDER COLEOPTERA ......................................................................... 667

Petrov, Nikolay, Valya Lyubenova

VARIABILITY IN P1 GENE REGION OF POTATO VIRUS Y ISOLATES AND ITS EFFECT ON POTATO CROPS ................................................................................... 671

Петров, Николай, Валя Любенова ИЗМЕНЧИВОСТ В Р1 ГЕНЕТИЧНИЯ РЕГИОН НА ИЗОЛАТИ ОТ КАРТОФЕНИЯ ВИРУС Y И ЕФЕКТА Й ВЪРХУ КАРТОФЕНИТЕ НАСАЖДЕНИЯ....... 671

Petrov, Nikolay, Valya Lyubenova

THERMOTHERAPY AND ELECTROTHERAPY OF POTATO TUBERS INFECTED WITH POTATO VIRUS Y – PVY ..................................................................... 678

Петров, Николай, Валя Любенова ТЕРМОТЕРАПИЯ И ЕЛЕКТРОТЕРАПИЯ НА КАРТОФЕНИ КЛУБЕНИ ЗАРАЗЕНИ С КАРТОФЕНИЯ ВИРУС Y – PVY............................................................... 678

Димова, Милена

КАФЯВИ ЛИСТНИ ПЕТНА (ALTERNARIA PORRI F. SOLANI) ПРИ КАРТОФИ .......... 686

Dimova, Milena EARLY BLIGHT (ALTERNARIA PORRI F. SOLANI) ON POTATOES ........................... 686

Димова, Милена

ВЛИЯНИЕ НА НЯКОИ АГРОТЕХНИЧЕСКИ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ КАРТОФИ ВЪРХУ РАЗПРОСТРАНЕНИЕТО НА БОЛЕСТИ ................................ 690

Dimova, Milena INFLUENCE OF SOME CULTIVATION IN POTATO ON THE SPREAD OF DISEASES ........................................................................................... 690

Петрова, София, Сийка Ангелова

СЪСТОЯНИЕ НА РАСТИТЕЛНИТЕ ГЕНЕТИЧНИ РЕСУРСИ ОТ НАХУТ В БЪЛГАРИЯ ................................................................................................ 694

Petrova, Sofia, Siyka Angelova STATUS OF THE PLANT GENETIC RECOURCES OF CHICKPEA IN BULGARIA ........ 694

Попеску, Емилиян

РЕЗУЛТАТИ ОТ НАБЛЮДЕНИЯ ВЪРХУ ПРЕЧУПВАНЕТО НА ИЗДЪНКИ ПРЕЗ ЗИМАТА ПРИ НЯКОИ СОРТОВЕ МАЛИНИ ................................ 705

Popescu, Emilian RESULTS FROM OBSERVATIONS ON REDUCING OF BREAKING OF CANES IN WINTER AT SOME RASPBERRY VARIETIES ......................................... 705

Попеску, Емилиян, Пенка Тодорова

ВИДОВ СЪСТАВ И ПРОДУКТИВНОСТ НА ЕСТЕСТВЕНИ ТРЕВОСТОИ В РАЙОНА НА СРЕДНИТЕ РОДОПИ ..................................................... 712

Popescu, Emilian, Penka Todorova SPECIES COMPOSITION AND PRODUCTIVITY OF NATURAL SWARDS IN THE REGION OF CENTRAL RHODOPE MOUNTAINS ............................... 712

Соколов, Росен, Елена Якимова, Бистра Атанасова ВЪВЕЖДАНЕ В ИН ВИТРО КУЛТУРА НА ЦЕННИ ДЕКОРАТИВНИ ДЪРВЕСНИ ГЕНОТИПОВЕ............................................................................................ 716

Sokolov, Rosen, Elena Yakimova, Bistra Atanasova INITIATION OF IN VITRO CULTURE FROM VALUABLE TREE GENOTYPES ............... 716

Stoyanova, Mariya, Liliya Georgieva, Ilian Badjakov, Nikolay Petrov, Nevena Bogatzevska

NEW PATHOGENS OF LEUCOJUM AESTIVUM ............................................................. 728

Стоянова, Мария, Лилия Георгиева, Илиян Баджаков, Николай Петров, Невена Богацевска

НОВИ ПАТОГЕНИ ПО БЛАТНОТО КОКИЧЕ ................................................................. 728

Stoyanova, Mariya, Penka Moncheva, Nevena Bogatzevska

NEW FOR BULGARIA PHYTOPATHOGNIC BACTRIA OF SOME ORNAMENTAL PLANTS ................................................................................. 735

Стоянова, Мария, Пенка Мончева, Невена Богацевска НОВИ ЗА БЪЛГАРИЯ ФИТОПАТОГЕННИ БАКТЕРИИ ПО НЯКОИ УКРАСНИ РАСТЕНИЯ.................................................................................. 735

Янчева, Дора

ПАРАМЕТРИ НА ПОЛИВНИЯ РЕЖИМ НА ОРИЕНТАЛСКИ ТЮТЮН ......................... 744

Yancheva, Dora PARAMETERS OF IRRIGATION REGIME OF ORIENTAL TOBACCO ............................ 744

Янчева, Дора

КЪМ ЛИСТНАТА ДИАГНОСТИКА НА ОРИЕНТАЛСКИ ТЮТЮН ................................. 749 Yancheva, Dora

TO LEAF DIAGNOSTICS OF ORIENTAL TOBACCO ..................................................... 749

СЪЮЗ НА УЧЕНИТЕ В БЪЛГАРИЯ – СМОЛЯН Юбилейна национална научна конференция с

международно участиe: “ЧОВЕКЪТ И ВСЕЛЕНАТА” 6-8 октомври 2011 г., Смолян, БЪЛГАРИЯ

----------------------------------------------------------------------------------------------

UNION OF SCIENTISTS IN BULGARIA Jubilee National Scientific Conference with International Participation

“ THE MAN AND THE UNIVERSE” October, 6

th-8

th, 2011, Smolyan, BULAGRIA


ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

598

MIXTURE CULTIVATION OF LEGUMES WITH OATS

S. Angelova 1, T. Georgieva 2, M. Sabeva1 1 Institute of Plant Genetic Resources, Sadovo, Bulgaria

2 Agricultural University, Plovdiv, Bulgaria

СМЕСЕНО ОТГЛЕЖДАНЕ НА ЕДНОГОДИШНИ БОБОВИ КУЛТУРИ С ОВЕС

С. Ангелова1, Т. Георгиева2, М. Събева1

1Институт по растителни генетични ресурси, гр.Садово 2 Аграрен университет, Пловдив

Резюме: В настоящата разработка са проучени възможностите за разширяване набора от алтернативни бобови култури, отглеждани в смес с овес чрез проследяване на биологичните им особености и продуктивния потенциал. Подборът на сортовете и образците е направен въз основа на предходни проучвания за тяхната комплексна характеристика (зимоустойчивост, ранозрялост и добив). За стандарт е приета грахово-овесената смес заради традиционното й използване.

Включени са следните бобови култури – грах (Pisum sativum L.), обикновен фий (Vicia sativa L), панонски фий (Vicia pannonica Grantz.L), бурчак (Vicia ervilia L), секирче (Lathyrus cicera L.) и лупина (Lupinus albus L), а от овеса- зимният сорт Дунав.

Най- ранна е смеската грах:овес, следвана от бурчака, панонския фий, обикновения фий и секирчето.

За региона на Южна България най-продуктивна е смеската грах:овес в съотношение 70:30%.

Проучените смески на едногодишни бобови култури с овес се отличават с високо съдържание на суров протеин и могат да бъдат използвани разностранно. Те дават възможност за получаване на свеж фураж през един дълъг период от време.

Всеки един бобов компонент в зависимост от своите биологични особености и продуктивност има значение за повишаване качеството на смеската с овес.

Ключови думи: бобови култури, овес, смески, продуктивност

1. Introduction

In Bulgaria, for green fodder, mixtures of cereals with pea (Pisum sativum L.) and common

vetch (Vicia sativa L) are traditionally used. Pea, giving higher yields and being more ecologically

flexible, is suitable for both autumn and spring sowing. It is a subject of many studies aiming at

increasing the cultivars variety and establishing specific technological elements, determined by the

ecological conditions. For conditions of soils liable to erosion, with low water supplies, acid or other

factors restricting the productivity, it is necessary that alternative cultivars be found. Experiments

have been made in the past and besides pea and common vetch, the less widely spread bitter

vetch (Vicia ervilia L.) and grass pea (Lathyrus cicera L.) have been used [8].

The scientific literature refers to the grass pea and the bitter vetch as being very good

components to oats (Avena sativa L.) [9, 13, 19] for the drier climatic areas and to the white lupine

(Lupinus albus L.) as being the only leguminous crop successfully grown on acid soils [3].

According to Bulgarian and foreign studies [1, 2, 18, 19] the bitter vetch and the grass pea

dry matter withers away more slowly compared to those of the common vetch and pea, and can be

СБОРНИК ДОКЛАДИ ● ISBN: 978-954-397-025-4 ● SCIENTIFIC PAPERS

599

used for a longer period of time. In Bulgaria for those two leguminous crops, there are no

experimental data regarding their growing in mixture with cereal crops. Due to the lack of suitable

cultivars the white lupine has not found a wide application. The development of the selection of

these crops worldwide[1,10] as well as the created rich collections in the Institute of Plant Genetic

Resources, provided suitable database for the optimum selection of plant material for the study.

The objective of the research was to study the productive potential of some alternative

leguminous crops for the purpose of creating mixtures with oat and determining the interaction

between the cereal and leguminous components.

2. Materials and Methods

2.1 Stages, scheme, cultivars, variants

The experiment was conducted in three stages during 2002 – 2008. In the first stage (2002-

2003) a pot experiment was carried out. Different annual leguminous accessions (Table 1) and oat

(cultivar Dunav 1) in ration in % (legumes : oats) - 50:50; 60:40; 70:30 - were tested in pots with

area of 0,2 m2 in 3 repetitions.

The ration in the mixture was estimated on the basis of determined optimum number of seeds

per one m2 as follows: Avena sativa - 500 seeds/ m2; Vicia sativa - 350; Vicia ervilia – 400; Vicia

pannonica- 350; Lathyrus cicera – 160; Pisum sativum – 140; Lupinus albus - 80.

During the second stage (2003 – 2005) in the field of the Agricultural University, Plovdiv an

experiment with variants selected from the pot study was conducted based on productivity of

vegetation mass.

A block scheme with a 2 m2 yield patch was applied in 4 repetitions. Тhe sowing was made in

the period 31October – 4 November by hand-seeder with 13 variants and 3 component rates

(Table 1).

After the multiplication of accessions in the experimental field of IPGR- Sadovo (2005 – 2007)

the third stage was carried out. The crops were sown at the beginning of November, as per the

block method with 4 repetitions and yield patch - 10 m2.

In the selection of the cultivars of legume crops and oats, their winter tolerance, phenotype,

maturity, studied in previous period [1] was taken into consideration. The pea cultivar ―Vessela‖ is

included in the National cultivar list. Others were provided by national collection in IPGR- Sadovo

and Agricultural University. The cultivar oat ‖Dunav 1‖ is the most widely spread winter cultivar in

Bulgaria. The mixture pea: oat in ratio (%) - 70:30 traditionally grown in Bulgaria was included as a

control in this study.

The tested variants have been mowed in accordance to the optimal phase of the oat –

panicle emergence. The most appropriate phase to gather the legume is after the first pods have

been formed.

The field experiment was conducted on alluvial meadow soil with neutral (pH=7) to slightly

acid (pH=6.5- 6.8), under conditions non fertilization, non irrigation and sunflower – preceding crop.

2.2 Climate characteristic

The average monthly temperatures for the period of 2003 – 2005 in Plovdiv region are higher

than the norm for a 54 years period. They are lower only in February and June 2005.

The rainfall sum during the vegetation is higher than the normal ones. Yet in February 2004

and April 2004 and 2005, the rainfall is considerably lower than the norm (Fig. 1).

The average monthly temperatures for Sadovo in 2005 - 2008 for the active vegetation of all

cultivars are higher than the normal ones for a period of 100 years. The temperatures for January

2006 and 2008 were considerably lower but no damages were registered for both oats and legume

components.

In the phase of active vegetation the absence of rainfall was considered greatest in February

and March 2008 and in February and April 2007. The year of 2006 was the most favorable one as

regards the speed of growth in the both components (Fig. 2).

Under high temperatures and misbalanced rainfall during the vegetation period, the choice of

appropriate crops and accessions is an important circumstance for the density of crops and

productivity of green fodder.


600

3. Results and Discussions

During the first year of the study six legumes, two accessions from each crop in three rations

(Table 1) were studied. It was established that optimum ration in the mixture of grain legumes with

oats was: 70% legume: 30% oats for four cultivars and 50:50 for two.

During the field research conducted in 2003 – 2008 the variants from the pot experiment

which proved higher level of productivity of the vegetation mass (Fig. 3), were included.

The results from the next phase – the field experiment in Agricultural University for the period

2003- 2005, are presented in Table 2. In 2003/2004 the yield varied from 3,5 – 4,9 kg/m2 but it is

not statistically proved to the control – pea: oats. The green mass yield in the period 2004-2005 is

3,0- 5,1 kg/m2. The biggest productivity shows the variant with grass pea and oats, statistically

proven. The mixture hungarian vetch: oats surpassed the yield with high degree of truthfulness.

For this period all variants surpassed the control. We explain this results with their longer

vegetation period in comparatively favorable temperature and rainfall.

The lowest results are received from the mixture of white lupine and oat in 2004, but in 2005

we have not results because crop failure. The alkaline reaction to soil type is possible [8,9].

The registered amount of dry substance from the tested variants follows the same tendency

as registered with vegetative mass (Table 2).

In the last period of research (2006 – 2008) (Table 3) the variants with pure crops (oat, pea,

common vetch, hungarian vetch, bitter vetch, grass pea and white lupine) were also included in

IPGR – Sadovo.

Тhе green mass yield during this period varies in broader limits in 2006 from 2,8 kg/m2 (bitter

vetch, oat, grass pea and white lupin: oat ) to 5,0 kg/m2 in 2007(pea-oat), and a bit less for the other

years. The productivity from mixture peas and oats - 5,0 kg/m2 is the highest. The statistical

processing of the results in three years (Table 3) shows that only when the hungarian vetch was

combined with oats in ratio of 70:30, the yield is the same. All other variants have lower yields

statistically proven.

The yield is proved lower than the control in the combination of common vetch and oats and

the grass pea and oat. The lowest level of yield was received by the combination of bitter vetch,

but its yield is considered most stable during the study years. The yield of white lupine as a pure

crop is the same as pea. However, the combination with oats reduces the general productivity by

approximately 40 %. Тhe results confirmed our previous studies [8,10] and hypothesis for the

competitive productive potential and of other leguminous crops suitable for growing in mixtures

with oats.

Тhе dry matter yield averagely varies from 0,7( white lupin :oat) to 1,9(pea: oat) kg/m2 (Table

4, Table 6). The obtained results for all mixture combinations were not statistically proven from

those of the yield in the control variant. These data follow the yield of fresh matter and again can

be explained with longer vegetation period for mixtures of grass pea and Hungarian vetch, as the

higher level of rainfall in May.

It is considered of great interest the results for white lupin to be analyzed. Its combination

with oats is not effective. The yield of green and dry mass are the lowest in our study.

The tempo of growth and development of the white lupin in the mixture is extremely

suppressed also - only 10 plants out of 40 per m2 are harvested.

The presented results are greatly influenced by the appropriate selection of crops and

cultivars. The combination of optimal terms for phenophases of oat and legumes is important

period for great yield and quality of fodder.

The pea cultivar Vessela is the earliest one followed by the bitter vetch No 82500 (Table 5).

The proper time of oat, pea and bitter vetch mowing is closer. The Hungarian vetch (U-2180)

and white lupine (Lutop) reach mowing phase later. The longer vegetation period in comparison to

oats as well as the formation of 3 – 4 basal branching in the Hungarian vetch compensates for the

decreased yields of oat component. The pheno-phases of common vetch (No 79) and grass pea

(ЕМ-98) do not coincide with oats, but their mixture growing is favorable for both components and

the results are satisfactory yield.

The average data about the quality of different tested mixtures are presented in Table 6.

The highest level of crude proteins per/ kg of dry matter is calculated from mixture with peas.

The optimal phase for gathering both components coincide: oat - panicle emergence; pea-

formation of first pods. It is followed by the mixture of grass pea and bitter vetch (Fig 4).


601

The smaller amount of fibres determines the easier digestible of forage. It was found the

lowest crude fibre content in mixture of oats and common vetch.

The variants are not considerably different as regards the content of fats which varies from

33,8 to 36,8 g/kg dry matter.

The highest levels of nitrogen-free extract (NFE) can be seen in mixture with common vetch,

followed by the bitter vetch and Hungarian vetch.

5. Conclusions

For the region of South Bulgaria the most productive legume-oat mixture for forage is pea:

oat in ratio 70:30%. In areas not suitable for pea- oat mixture can be used the studied legume

crops Vicia sativa, Vicia ervilia, Vicia pannonica and Lathyrus cicera

The mixture with Vicia pannonica particularly was characterized with high yield of green

matter and hay but he had a longer vegetation period. The mixture Vicia ervilia - Avena sativa has

the sustainable productive potential.

The cv. Lutop (Lupinus albus) is not appropriate to the cultivation with oats.

In order to confirm the test results about mixture cultivation of legume crop and oat, ecology

researches shall be carried out in different regions of the country. All variants will be tested on a

farm.

Reference:

[1] S. Angelova, Tz. Stoilova, Maintenance, enrichment and utilization of grain legume

collection in Bulgaria, Acta Horticulturae, 2009, 830, 2, 695-700.

[2] S. Angelova, T. Georgieva, Characterization of some species from the genus Vicia L. of

Bulgarian origin. 41st Croatian and International symposium on agriculture, Opatija, Croatia, 13-

17 Febr, 2006, 159-160.

[3] S. Anghelova, P. Kicheva, Lupin, ― Aleko‖, Plovdiv, 2005, 1- 24.

[4] S. Angelova, Y. Guteva, Biological and economical characterization of some local and

introduced pea cultivars, Plant Science, 1995, XXXII, 2, 149- 151.

[5] T. Kertikov, Effect of some cereal crops on the grain yield of wintering pea crown in

mixed stands. Effect of wheat on the pea grain yield, Plant Science, 1998, 35, 602-605

[6] T. Kertikov, Effect of Triticale on the grain yield of wintering pea crown in mixed stands,

Plant Science, 1999, XXXVI, 2, 21-23.

[7] T. Kertikov, Influence of fertilizer and seeding rates on grain and forage yield in vetch-

oat mixtures, Plant Science, 2000, 37, 620-624.

[8] T. Georgieva, S. Angelova, Some aspects in mixture cultivation of annual legumes with

oats. Tractors and power machines, Cacak, 10, 2, 2005, 72-78.

[9] T. Georgieva, Study the main units of the technology of cultivation of wintering oats,

PhD Thesis 1995.

[10] P. Kitcheva, Y. Guteva, S. Angelova, Evaluation of the genetic diversity of Bulgarian

germplasm Vetch Collection, Bulgarian Journal of Agricultural Sciences, 2003, 9, 33-37. [11]

A.T. Ehrmana, N. Mexted, Ecogeographical survey and collection of Syrian Vicia and cicera

( leguminous) PGR- newsletter, 1990, 77, 1-8.

[12] D. N. Droushiotis, Mixtures of annual legumes and small grained cereals for forage

production under low rainfall, Journal of Agricultural Science, 1998, 43, 249- 253.

[13] L. Bellido, Grain legumes for animal feed, Plant Production and Protection Series, 26,

FAO, Rome, Italy, 1994, 273-288.

[14] L. Gebrehiwot, R. L. McGraw, G. Assefu, Forage yield and quality profile of three

annual legumes in the tropical highlands of Ethiopia, Journal of Agriculture, 1996, 73, 83-98

[15] M. Dahmardeh, A. Ghanbari, B. Syasar, M. Ramroudi, Effect of intercropping maize

with cowpea on green forage yield and quality evaluation, Asian Journal of Plant Sciences,

2009, 8, 235-239.

[16] R. Caballero, E. L. Goicoechea, Utilization of winter cereals as companion crops for

common vetch hairy vetch. Proceedings of the 11 th General Meeting of the European Grass

Fed, 1998, 273- 284.

[17] R. Lauk, E. Lauk, Dual intercropping of common vetch and wheat or oats, effects on

yields and interspecific competition, Agronomy Research, 2009, 7, 21- 32.


602

[16] H. Eskandari, A. Ghanbari, Ad. Javanmard, Intercropping of cereals and legumes for

forage production, Not. Sci. Biol, 1, 2009, 7-13.

[18] P Walton, Production and management of cultivated forage, USA, 1983, 78-85.

[19] Y. Karadag, Forage yields, seeds yields and botanical compositions of some legume-

barley, Asian Journal of Plant Science, 2004, 3 (3), 295-299.

Siika Angelova, Assoc.prof., PhD, Institute of Plant Genetic Resources, Dept. of Plant Genetic Resources, 4122, Sadovo, Bulgaria


603

Table 1 Tested variants and component rates pot experiment

Species Accessions Origin Component rates, %

* A B

Pisum sativum L. Vessela Pleven 4 Bulgaria 50, 60, 70

Vicia sativa L. N 79 N 666 Bulgaria 50, 60, 70

Vicia ervilia L N 82500 Rodopi Bulgaria 50, 60, 70

Vicia pannonica Grantz. U- 2180 N34 Hungary 50, 60, 70

Lathyrus cicera L. EM – 98 N 35 Turkey 50, 60, 70

Lupinus albus L. Lutop Lucky France 50, 60, 70

Avena sativa L. Dunav 1 Bulgaria 30, 40,50

* A – accessions included in field experiment 2005 -2008

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

Nov

embe

r

Dec

embe

r

Janu

ary

Febru

ary

Mar

ch

Apr

ilM

ayJu

ne

2003/04 mm 2004/05 mm average for 54 years

Fig. 1 Rainfall for the period from 2003 to 2005- Agricultural University Plovdiv, Bulgaria.


604

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

October November December January February March April May

2005/06 mm 2006/07 mm 2007/08 mm 1896-2001 mm

Fig. 2: Rainfall for the period 2005 - 2008 – IPGR, Sadovo, Bulgaria.

150,00

250,00

350,00

450,00

550,00

650,00

Vessela N 11 N 79 N 666 N 82 500 Rodopi U-2180 N 34 EM- 98 N 35 Lutop Lucky

Pisum sativum Vicia sativa Vicia ervilia Vicia pannanica Lathyrus cicera Lupinus albus

70:30 60:40 50:50

Fig. 3 Productivity of green mass from pot experiment, кg/m2.

0,00

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

2004 2005 year

cru

de

pro

tein

g/k

g d

ry m

atte

r

oat:pea 30:70 oat:common vetch 30:70 oat:bitter vetch 30:70 oat:vetch 30:70 oat: grass pea 50:50

Fig. 4 Crude protein content, g/ kg dry matter.


605

Table 2: Green forage and Dry matter yield, kg/m² - 2004-2005 – Plovdiv.

Variant

Green forage yield

2004 2005

X ±D % Significant X ±D % Significant

pea: oat 3.9 0 100 3.2 0 100

common vetch: oat 3.5 -0,4 89.7 ns 4.0 +0.8 125 ns

bitter vetch: oat 4.9 +1,0 125.6 ns 3.4 +0.2 106.3 ns

hungarian vetch: oat 4.0 +0.1 102.5 ns 4.6 +1.4. 143.7 ++

grass pea: oat 4.6 +0.5 117.9 ns 5.1 +1.9 159.4 +++

white lupine: oat 3.0 -0.9 79.7 ns

GD 5 % 1.225 0.859

1% 1.694 1.204

0.1 % 2.341 1.702

Variant

Dry matter yield

X ±D % Significant X ±D % Significant

pea: oat 1.4 0 100 1.1 0 100

common vetch: oat 1.1 -0.3 78.6 ns 1.2 +0.1 109.1 ns

bitter vetch: oat 1.3 -0.1 92.8 ns 1.2 +0.1 109.1 ns

hungarian vetch: oat 1.1 -0.1 78.6 ns 1.3 +0.2 118.2 ns

grass pea: oat 1.3 -0.1 92.8 ns 1.4 +0.3 127.3 +

white lupine: oat 1.3 -0.1 92.8 ns

GD 5 % 0.318 0.262

1% 0.440 0.368

0.1 % 0.608 0.520


606

Table 3: Green forage yield per year, kg/m2 (2006-2008)

Variants Optimum ratio ,%

2005/2006 2006/2007 2007/2008

X ±D Significant X ±D Significant X ±D Significant

oat 100 2.8 -1.7 - - - 3.4 -1.6 - - - 3.1 -1.6 - - -

pea 100 4.1 -0.4 n s 4.8 -0.2 n s 4.7 0.0 n s

pea:оat 70:30 4.5 0.0 5.0 0.0 4.7 0.0

common vetch

100 3.2 -1.3 - - - 3.8 -1.2 - - - 3.1 -1.6 - - -

common vetch:оat

70:30 3.4 -1.1 -- 4.0 -1.0 -- 4.1 - 0.6 -

hungarian vetch

100 3.8 -0.7 - 4.3 -0.7 - 4.5 -0.2 n s

hungarian vetch:oat

70:30 4.6 0.1 n s 4.9 -0.1 ns 4.6 - 0.1 n s

bitter vetch

100 2.8 -1.7

- - -

2.8 -2.2 - - - 3.0 - 1.7 - - -

bitter vetch:оat

50:50 3.1 -1.4

- - -

3.4 -1.6 - - - 3.2 -1.5

- - -

grass pea 100 2.8 -1.7

- - - 2.9 -2.1 - - - 3.5 -1.2

- - -

grass pea :оat

50:50 3.4 -1.1 - - - 3.8 -1.2 - - - 3.8 -0.9 - - -

white lupine

100 4.5 0.0 n s 4.8 -0.2 -- 4.9 0.2 n s

white lupine:оat

50:50 2.8 -1.7 - - - 3.0 -0.2 n s 2.8 -1.9 - - -

GD 5% 0.5717 GD 5% 0.6117 GD 5% 0.5323

1% 0.7676 1 0.8213 1% 0.7147

0,1% 1.0188 0,1 1.0901 0,1% 0.9486


607

Table 4: Dry matter yield per year, kg/m².

Variants

Optimum ratio ,%

2005/2006 2006/2007 2007/2008

X ±D Significant X ±D Significant X ±D Significant

oat 100 1.3 -0.2 n s 1.3 -0.2 n s 1.3 -0.2 n s

pea 100 1.5 0.0 n s 1.5 0.0 n s 1.5 0.0 n s

pea:оat 70:30 1.5 0.0 1.5 0.0 1.5 0.0

common vetch

100 1.4 -0.2

n s 1.4 -0.2

n s 1.4 -0.2

n s

common vetch:оat

70:30 1.4 -0.1

n s

1.4 -0.1

n s

1.4 -0.1

n s

hungarian vetch

100 1.6 0.1

n s

1.6 0.1

n s

1.6 0.1

n s

hungarian vetch:оat

70:30 1.7 0.2

n s

1.7 0.2

n s

1.7 0.2

n s

bitter vetch

100 1.2 -0.3

n s

1.2 -0.3

n s

1.2 -0.3

n s

bitter vetch:оat

50:50 1.3 -0.2

n s 1.3 -0.2

n s 1.3 -0.2

n s

grass pea 100 1.3 -0.2

n s 1.3 -0.2

n s 1.3 -0.2

n s

grass pea :оat

50:50 1.5 0.0

n s

1.5 0.0

n s

1.5 0.0

n s

white lupine

100 1.4 -0.1

n s 1.4 -0.1

n s 1.4 -0.1

n s

white lupine:оat

50:50 0.7 -0.8 - - - 0.7 -0.8 - - - 0.7 -0.8 - - -

GD 5% 0.4463 GD 5% 0.4463 GD 5% 0.4463 1% 0.5992 1% 0.5992 1% 0.5992 0,1% 0.7953 0,1% 0.7953 0,1% 0.7953


608

Table 5: Mowing dates of the legume – oat mixtures for the period 2003-2008.

Variant 2003 2004 2005 2006 2007 2008

pea:oat 7.05 3.05 26.05 6.05 30.04 10.05

common vetch :oat 23.05 21.05 3.06 20.05 16.05 25.05

bitter vetch :oat 15.05 12.05 30.05 13.05 9.05 17.05

hungarian vetch : oat 29.05 24.05 14.06 24.05 18.05 28.05

grass pea :oat 23.05 22.05 9.06 18.05 13.05 23.05

white lupine :oat 28.05 23.05 16.06 18.05 12.05 22.05.

Table 6: Quality of dry matter (g/kg) average for study period.

Variant ratio

Crude protein Crude fibre Crude fat NFE

g/kg dry matter g/kg dry matter g/kg dry matter g/kg dry matter

X ±D % Significant X ±D % Significant X ±D % Significant X ±D % Significant

pea : oat 30:70 171.14 0.00 100 267.36 0.00 100 36.81 0.00 100 453.59 0.00 100

common

vetch: oat 30:70 131.78 -39.36 77.00 - - - 234.31 -33.05 87.64 - - 34.61 -2.21 94.01 - - - 524.21 70.62 115.57 + +

bitter vetch :

oat 30:70 142.39 -28.75 83.20 - - 254.06 -13.30 95.03 ns 34.13 -2.68 92.72 - - - 491.68 38.09 108.40 +

hungarian

vetch :oat 30:70 129.77 -41.38 75.82 - - - 285.99 18.63 106.97 + + 33.76 -3.05 91.71 - - - 482.95 29.36 106.47 n s

grass pea :

oat 50:50 142.84 -28.30 83.46 - - 276.64 9.27 103.47 35.21 -1.60 95.65 - - 452.33 -1.26 99.72 n s

GD 5% 14.75031 15.76747 0.99651 35.40457

1% 21.45499 22.93450 1.44947 51.49755

0.1% 32.18249 34.40175 2.17420 77.24633



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

609

ИЗПИТВАНЕ НА НОВИ СОРТОВЕ САКСИЕН КАРАМФИЛ

Бистра Атанасова Институт по декоративни растения – София

TESTING NEW POT CARNATION VARIETIES

Bistra Atanassova Institute of Ornamental Plants – Sofia

Abstract: In the period of 2010-2011, five new pot carnation varieties, imported from Poland, namely Rosellu – dark purple, Rosellu white – white, Colorii Red - red, Colorii Yellow - yellow and Rosellu Joe – burgundy with a white stripe along the petal edges, were tested at the Experimental Facility of the Institute of Ornamental Plants – Sofia.

The variety Rosellu white proved to be the earliest flowering (end of April), followed by the varieties Colorii Red and Rosellu. The varieties Rosellu Joe (52 days), Colorii Yellow (48 days) and Colorii Red (40 days) had the longest period of flowering.

All tested varieties have a high ornamental value – original colors, an adequate number of flowers at the same time per plant and light to strong fragrance.

Key words: pot carnation, phenophases, button formation, flowering, biometrics

Въведение

Световната селекция на декоративните растения бележи значително развитие през последните десетилетия, като вниманието на селекционерите е насочено предимно към пазарните качества на цветята - комбиниране на декоративния ефект на морфологичните признаци с ценни биологични и стопански качества [1, 2, 4, 7, 9, 12].

Според Немет (1991) качествата на сорта зависят както от климатичните условия през отделните години, така и от начина на отглеждане и нивото на прилаганата агротехника [8]. Това налага интродуцираните и новосъздадените сортове да бъдат проучени при конкретните условия на дадена страна [3, 10, 11].

У нас такива изследвания, по отношение на добива и качеството, са извършвани при едроцветния карамфил и миникарамфила за получаване на отрязан цвят, отглеждани в различни култивационни съоръжения – стоманено-стъклени и полиетиленови оранжерии с или без отопление [5, 6].

Цел

Целта на настоящото изследване е проследяване на протичането на основните фенофази – бутонизация и цъфтеж – при интродуцирани сортове саксиен карамфил и оценка на техните декоративни признаци и качества.

Материал и методи През периода 2010 - 2011 г. в Института по декоративни растения – София, при

оранжерийни условия с отопление беше заложен съдов опит за сравнително изпитване на 5 нови сорта саксиен карамфил – внос от Полша: Rosellu (тъмнолилав), Rosellu white (бял), Colorii Red (червен), Colorii Yellow (жълт) и Rosellu Joe (тъмновинен, с бяла ивица по края на венчелистчетата).

Вкоренените резници на петте сорта са засадени в палети в началото на януари. Един месец по-късно растенията са прехвърлени в саксии № 9. Използван е субстрат от торф и почва в съотношение 2:1.


610

По време на вегетацията бяха направени фенологичи наблюдения, а през масовия цъфтеж беше извършена биометрия на основните показатели за декоративност: височина на растенията, брой странични разклонения, брой цветове, едновременно цъфтящи на 1 растение, диаметър и височина на цвета, брой венчелистчета в 1 цвят, наличие на аромат и разпукливост на цветната чашка.

За началните прояви на фенофазите – бутонизация и цъфтеж – са приети 10 %, а за масовите – 60 %.

През вегетацията редовно се полагаха грижи по отглеждане на растенията. Резултати и обсъждане На таблица 1 са дадени резултатите от фенологичните наблюдения на

интродуцираните сортове саксиен карамфил. С най-ранен цъфтеж (второто десетдневие на април) от проучените сортове е Rosellu white, следван от Colorii Red и Rosellu с начало на цъфтеж - 4 дни по-късно. В зависимост от началото на цъфтеж тези сортове се причисляват към групата на ранните сортове. Сортовете Colorii Yellow и Rosellu Joe встъпват в цъфтеж съответно 16 дни и 20 дни по–късно от най-ранния сорт Rosellu white. Тези сортове при нашите климатични условия се отнасят към групата на късноцъфтящите карамфили.

Масовият цъфтеж при всички изпитани сортове настъпва през май, а началото на прецъфтяване – 12 дни след него. Изключение прави сорт Colorii Yellow, чиито цветове започват да прецъфтяват с 8 дни по-късно.

Проучените сортове саксиен карамфил са с най-висок декоративен ефект от началото на цъфтеж до началото на прецъфтяване,. Продължителността на периода е различна и варира при отделните сортове от 20 дни при Rosellu white до 38 дни при Rosellu Joe. За запазване на декоративната стойност на растенията е необходимо периодично да се отстраняват прецъфтелите цветове.

С най-дълъг цъфтежен период е сорт Rosellu Joe (52 дни), следван от - Colorii Yellow и Colorii Red, а с най-кратък – сорт Rosellu (36 дни).

Определена е принадлежността на сортовете към съответните цветови групи с помощта на определител: сорт Rosellu – 72А – към групата сортове с червенопурпурна багра; Rosellu white - NN 155D (бяла багра); Colorii Red – 42А (червена багра); Colorii Yellow – 10С (жълта багра) и Rosellu Joe – 59А (червенопурпурна багра).

Данните на основните декоративни показатели са показани на таблица 2. Височината на растенията по време на масовия цъфтеж при отделните сортове варира от 10,9 - 19,0 cm, като най-голяма е при сорт Colorii Red. Растенията на изпитаните пет сорта саксиен карамфил са с компактен хабитус, добре облистени, с голям брой разклонения (средно 6,3 бр.).

Броят на едновременно цъфтящите цветове на 1 растение по време на масовия цъфтеж е различен при отделните сортове и варира от 2,6 бр. при Rosellu Joe до 3,6 бр. при Rosellu white.

Стойностите на показателите, определящи големината на цветовете, са средно: диаметър - 4,4 сm; височина - 3,1 сm; брой венчелистчета - 31,6. С най-едри цветове е сорт Colorii Red, следван от Colorii Yellow и Rosellu white.

Всички интродуцирани сортове саксиен карамфил притежават аромат (от слаб до силен).

Разпукливостта на цветната чашка е важен признак, от който зависи декоративността на сортовете. При два от тях - Colorii Red и Rosellu white, характеризиращи се с по-голям брой венчелистчета, е наблюдавана разпукливост, което намалява декоративната им стойност.

След извършена комплексна оценка с най-висок декоративен ефект при нашите климатични условия се оказаха сортовете Colorii Yellow и Rosellu.

Заключение

При проучване на интродуцираните сортове саксиен карамфил - Rosellu, Rosellu white, Rosellu Joe, Colorii Red и Colorii Yellow –могат да се направят следните изводи:

Проучените сортове саксиен карамфил са с високи декоративни качества (ароматни цветове с оригинални багри) и представляват интерес за практиката.

За нашите климатични условия, изпитаните сортове саксиен карамфил, в зависимост от началото на цъфтежа се отнасят към групата на ранните сортове - Rosellu white, Colorii Red и Rosellu и към групата на късноцъфтящите - Colorii Yellow и Rosellu Joe.


611

При засаждане на саксийните сортове карамфил през месец януари, цъфтящи растения могат да се получат и реализират на пазара от края на април до началото на

юли,т.е. в продължение на 2 месеца.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Атанасова, Б. Селекция и технологични проучвания при мини карамфила (Dianthus

caryophyllus f. spray Hort.), Хабилитационен труд, 2003. 2. Атанасова, Б. Резултати от селекционната дейност при мини карамфила в България,

Сб. от Научна сесия „Цветарството – традиции и предизвикателства‖, 2009, стр. 12 -17. 3. Боровой, В. Наш опыт выращивания гвоздики, Цветоводство, 1999, № 4, стр.7. 4. Групы и сорта ремонтантной гвоздики, Цветоводство, 1987, № 2, стр. 7 - 10. 5. Грошков, И. Проучване на сортимент от оранжериен карамфил в условията на

неотопляеми полиетиленови оранжерии, Растениевъдни науки, 1990, 22, № 3, стр. 48 - 51. 6. Грошков, И., Р. Денчев. Срок за засаждане и влиянието му върху ефективността на

производството на някои сортове оранжериен карамфил в неотопляема и полиетиленова оранжерия. Растениевъдни науки, 1990, 29, № 1, стр. 62 - 63.

7. Дрягина, И. В., Д. Б. Кудрявцев. Селекция и семеноводство цветочных культур, Агропромиздат, Москва, 1986.

8. Немет, Л. Гвоздика: ваше мнение? Цветоводство, 1991, № 5, стр. 4 - 5. 9. Узунова, К. Дисертация „Разработване на система за регенерация при декоративна

роза (Rosa hybrida L.)‖, Аграрен Университет, Пловдив, 2006.

10. Kaufmann, H. G., J. Wagenknecht. Results of methodical investigations into the complex regulation of yield-foming processes in carnations, Acta Horticulturae, 1988, 216, стр. 331 - 335.

11. Lipari, V., D. Romano. Production results of the carnation cultivated in a cold greenhouse. Acta Horticulturae, 1989, 246, стр. 139 - 143.

12. Uzunova K. Clonal micropropagation of some representatives in genus Rosa, (in press),

International Scientific Conference Plant Genetic Stoks - The Basis of Agriculture of Today, IPGR, Sadovo, 2007.

Бистра Янева Атанасова Професор, доктор 1222, София, Негован Институт по декоративни растения - София 936 60 44, 0887 411 892 [email protected]


612

Таблица 1: Фенологични наблюдения на сортове саксиен карамфил

Сорт

Бутонизация Цъфтеж Начало на пре-цъфтя-ване

Период от начало на цъфтеж до начало на пре-цъфтява-не, дни

начал- на

масо- ва

нача-лен

ма- сов

край продъл- жител- ност, дни

Colorii Red 11.04. 19.04. 26.04. 12.05. 05.06. 40 24.05. 28

Colorii Yellow 07.04. 23.04. 08.05. 28.05. 25.06. 48 05.06. 28

Rosellu 07.04. 19.04. 26.04. 08.05. 01.06. 36 20.05. 24

Rosellu white 03.04. 11.04. 22.04. 01.05. 01.06. 39 12.05. 20

Rosellu Joe 11.04. 27.05. 12.05. 28.05. 25.06. 52 09.06. 38

Таблица 2: Биометрични данни на сортове саксиен карамфил

Сорт

Височина на растенията,

сm

Странични разклонения,

брой

Цве-тове на 1 рас-те-ние, брой

Цвят

на-чал-на

по време на масо-вия цъф- теж

нача- лен

по вре-ме на цъф- тежа

висо- чина, сm

диа-ме-тър, сm

брой венче- лист- чета в 1 цвят

аро- мат

раз-пукли-вост на цвет- ната чашка

Colorii Red 7,8 19,0 3,8 5,3 2,8 3,8 5,3 45 силен да

Colorii Yellow 8,1 16,4 3,3 7,2 2,8 3,6 4,6 30 слаб не

Rosellu 6,8 12,2 2,8 5,1 3,0 2,5 3,7 25 слаб не

Rosellu white 7,6 13,1 3,2 6,4 3,6 3,2 4,6 33 силен да

Rosellu Joe 7,6 10,9 3,0 7,5 2,6 2,5 3,6 25 силен не

Средно за сортовете

7,6 14,3 3,2 6,3 3,0 3,1 4,4 31,6 - -



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

613

ПРИЛОЖЕНИЕ НА МНОГОКОМПОНЕНТНИЯ ПРЕПАРАТ АМИНОКВИЛАНТ-К ПРИ САКСИЙНИЯ КАРАМФИЛ

Бистра Атанасова

Институт по декоративни растения – София

APPLICATION OF THE POLYCOMPONENTIAL PRODUCT AMINOQUELANT-K IN POT CARNATION

Bistra Atanassova

Institute of Ornamental Plants – Sofia

Abstract: In the period of 2010 - 2011, a pot trial took place at the Institute of Ornamental

Plants – Sofia in greenhouse conditions for the study of the effect of the polycomponential product AminoQuelant-K on the initial growth and development phases of two pot carnation varieties - Rosellu and Rosellu Joe, imported from Poland.

The foliar treatment of the plants with AminoQuelant-K had a positive effect on the plant height and number of lateral branches.

The best results with regard to plant height in both varieties were observed after plant treatment with 0.1 % solution of AminoQuelant-K and for lateral branches – with 0.3% solution.

Key words: pot carnation, AminoQuelant-K, stimulator, height, number of lateral branches

Въведение

В биологичното земеделие се използват редица екологично чисти продукти:

биоторове, препарати и различни стимулатори, за прилагане на интегрирани системи при

производството на земеделска продукция с цел ограничаване на химизацията в

растениевъдството [9, 11].

През последните години масово се произвеждат и предлагат на пазара голям брой

биологичноактивни вещества, за които няма достатъчно данни по отношение на техния

ефект върху растенията. Това налага по-обстойно да се изпита въздействието им, като се

установят оптималните им дози, срокове и начини на използване при различните култури.

У нас в областта на цветарската наука сe срещат малко научни изследвания относно

проучването и прилагането на нови биологични и екологично чисти продукти [7, 8, 10]. През

последните 5 години в Института по декоративни растения – София, са извеждани опити за

установяване влиянието на Мегагрийн, Имуноцитофит, ТераСорб, Инициум и др. при

основни цветни култури за отрязан цвят (миникарамфил, хризантема, гипсофила, астри,

невен и др.) и при саксийни цъфтящи видове (петуния, импатиенс, минирози и др.) – 1, 2, 3,

4, 5, 6, 12 и 13.

Предлаганият на пазара мощен физиологичен стимулатор АминоКвилант-К се

препоръчва за преодоляване на проблеми, възникнали, вследствие абиотични и биотични

стресови фактори. АминоКвилант-К стимулира развитието на кореновата система и

коригира водния баланс в растенията, като способства за по-добрата асимилация на

хранителните вещества от листата и почвата. Препаратът е изпитан при зърненожитни

култури, зеленчуци, лозя и др., докато при декоративните растения такива проучвания не са

извършвани.


614

Цел

Целта на настоящото изследване е да се изпита влиянието на растежния стимулатор

АминоКвилант-К върху началните фази от растежа и развитието на саксийния карамфил.

Материал и методи

През 2010 - 2011 г. в Института по декоративни растения – София, при оранжерийни

условия с отопление беше заложен съдов опит за изпитване влиянието на биологичния

стимулатор АминоКвилант-К върху растежа и развитието на саксийния карамфил.

АминоКвилант-К е многокомпонентен стимулатор за почвено и листно торене, с богато

съдържание на активни аминокиселини - 5% (w/w), получени чрез ензимна хидролиза, както

и на различни по количества макро- и микроелементи: калий (К2О) – 25% (w/w), общ азот (N)

– 1% (w/w), органичен азот (N) – 1% (w/w), органична материя (N) – 10% (w/w).

Най-общите препоръки на фирмата производител BIOIBERICA за използването на

АминоКвилант-К при различните култури е листно третиране в концентрация от 200 - 400

ml/dка през 7-15 дни, прилаган както за стимулиране на вегетативното развитие, така и за

стимулиране цъфтежа на растенията.

За проучване на влиянието на стимулатора върху растежа и развитието на растенията

са използвани 2 сорта саксиен карамфил - Rosellu и Rosellu Joe.

Опитът е заложен в 4 варианта с различна концентрация, като всеки вариант е с по 8

растения:

І вариант - нетретирани растения (К);

ІІ вариант - листно третиране с 0,1% разтвор на АминоКвилант-К;

ІІІ вариант - листно третиране с 0,2 % разтвор на АминоКвилант-К (препоръчителна

доза на фирмата);

ІV вариант - листно третиране с 0,3% разтвор на АминоКвилант-К.

За контрола са използвани нетретирани растения.

Вкоренените резници от саксийния карамфил са засадени в палети в началото на

януари, като един месец по-късно растенията са прехвърлени в саксии № 9. Използван е

субстрат от торф и почва в съотношение 2:1.

През вегетацията са проведени 3 листни пръскания, като първото е на 26.03, а

следващите - през 10 дни.

Направени са отчитания на височината на растенията и броя на страничните

разклонения в началните фази на растежа и развитието.

Резултати и обсъждане

При проследяване влиянието на концентрацията на АминоКвилант-К върху височината

на растенията е отчетен положителен ефект във всички варианти на опита и при двата

сорта саксиен карамфил, с изключение на ІV вариант на сорт Rosellu Joe (табл. 1). По-добре

реагира на третиранията сорт Rosellu, като най-голямо нарастване на височината спрямо

контролата се наблюдава при третото измерване при всички концентрациии (разликите са

доказани при GD 0,05% и GD 0,01%). Такава зависимост при сорт Rosellu Joe не се

наблюдава.

Общият прираст на височината при третираните растения на сорт Rosellu надвишава

този на контролните растения от 11,1,0% - 27,8% и е доказан при всички използвани

концентрации (GD 0,05%, GD 0,01% и GD 0,001%). Стойностите на прираста при сорт

Rosellu Joe са значително по-ниски от 6,1% - 18,2%, като при вариант ІV се наблюдава

отрицателен ефект. Прирастът при него е по-нисък от този на нетретираните растения с 3%.

Доказаност на разликите има единствено при ІІ вариант (GD 0,001%).

Най-добри резултати за височината на растенията и при двата сорта саксиен

карамфил са получени при вариант ІІ (0,1% разтвор на АминоКвилант-К).

Стойностите на показателя – брой странични разклонения, при третираните варианти

на сорт Rosellu са положителни и добре изразени (табл. 2). При повечето измервания с

повишаване на концентрацията на разтвора се увеличава и техният брой. При сорт Rosellu

Joe е наблюдаван положителен ефект на АминоКвилант-К предимно при последните две

отчитания.

Общият прираст на разклоненията при третираните варианти на сорт Rosellu е

значително по-висок от този на Rosellu Joe и надвишава контролните растения от 34,8% -


615

52,2 % (разликите са доказани при GD 0,001%). Доказаност на резултатите има и при сорт

Rosellu Joe, но стойностите на прираста са много по-ниски (от 11,1% до 24,4%).

Положителният ефект на растежния стимулатор е най-добре изразен при вариант ІV -

листно третиране с 0,3% разтвор на сорт Rosellu и при вариант ІІІ - с 0,2 % разтвор на

Rosellu Joe.


При листно третиране на двата сорта саксиен карамфил - Rosellu и Rosellu Joe с

различни концентрации на АминоКвилант-К могат да се направят следните изводи:

Установено е положително влияние на стимулатора в ранните фази от растежа и

развитието на растенията.

Наблюдавана е сортова специфичност по отношение на двата показателя – височина

и брой разклонения. Най-добър ефект за височината на растенията и при двата сорта е

получен при третиране с 0,1 % разтвор на АминоКвилант-К, а за страничните разклонения

при 0,2 % и 0,3% разтвор.

За вегетативното развитие на саксийния карамфил за практиката се препоръчва

листно третиране на растенията с 0,2% разтвор на АминоКвилант-К.

ЛИТЕРАТУРА

1. Атанасова, Б., Н. Запрянова, И. Иванова, Е. Якимова. МЕГАГРИЙН – натурално

средство за листно подхранване на импатиенс (Impatiens) и мини роза (Mini rose), First

scientific – practical conference „Еcology and environment – regional and national problems and

trends‖, София, УАСГ, 2008г., стр. 49 - 50.

2. Атанасова Б., Д. Ненчева, Н. Запрянова. Ефект от прилагането на имуноцитофит

върху растежа и добива на резници от хризантема (Chrysanthemum X Grandiflorum Ramat.

Kitam), сорт Финч, Юбилейна научна конференция „80 години аграрна наука в Родопите‖,

Сборник доклади, 2008, стр. 276 - 279.

3. Атанасова Б., Н. Запрянова, С. Атанасов. Проучване влиянието на новия препарат

имуноцитофит при петуния (Petunia X hibrida l.), Юбилейна научна конференция „80 години

аграрна наука в Родопите‖, Сборник доклади, 2008, стр. 269 - 275.

4. Атанасова Б., Н. Запрянова. Изпитване ефекта на имуноцитофита при астри

(Callistephus sinensis Nees.), Сборник от Международна научна конференция „Развитие на

икономиката и обществото на основата на знанието‖, Стара Загора, 2009, ел. носител.

5. Запрянова, Н., Б. Атанасова. Изпитване на продукта „МЕГАГРИЙН‖- природно

средство за фолиарно торене при някои саксийни култури, Международна научна

конференция „Българската наука и Европейското изследователско пространство‖, Стара

Загора, 2008, ел. носител

6. Запрянова Н., Б. Атанасова. Проучване ефекта на растежния стимулатор

имуноцитофит върху растежа и цъфтежа на невен (Callendula ofificinalis L.), Сборник от

Международна научна конференция „Развитие на икономиката и обществото на основата на

знанието‖, Стара Загора, 2009, ел. носител.

7. Иванова В., П. Николов, О. Тафраджийски. Приложение на биохумуса при

производството на разсад от едногодишни цветя, Юбилейна научна конференция

„Състояние и проблеми на аграрната наука и образование‖, Пловдив, 2005, Научни трудове,

L, № 6, стр. 477 - 482.

8. Колев Т., Н. Тахсин, Ш. Янев. Въздействие на растежния стимулатор

‖Имуноцитофит‖ върху продуктивността на твърдата пшеница, J. Central Europian Agric.,

2006, 7, № 1, стр. 185.

9. Малинова Р. Бъдещето е на екологичното земеделие, а залог за това е

органичното торене „Хумостим. Дар от природата. Торът на бъдещето‖, 2007, стр. 27 - 28.

10. Сапунджиева Кр., В. Иванова, Й. Карталска, К. Каналиева. Влияние на

биостимулатора Агростемин и гранулирания тор Хортигроу върху вегетативните и

декоративни появи на Cyclamen persicum, Юбилейна научна конференция „80 години висше

образование‖, Научни трудове, 2001, XLVI, № 4, стр. 157 - 162.

11. Сенгалевич Г. Европейската общност изисква екологизация на агрохимикалите.

„Хумостим. Дар от природата. Торът на бъдещето‖, 2007, стр. 21 - 26.


616

12. Atanassova B. Study of the Effect of Multipurpose Immunocitophit in Spray Carnation.

Сб. от докладите на Семинар по екология, София, 2009, стр. 88 - 93.

13. Zapryanova N., B. Atanassova. Study of the Response to Immunocitophit of Gypsophila

L. Сб. от докладите на Семинар по екология, София, 2009, стр. 124 -131.

Бистра Янева Атанасова, професор, доктор 1222, София, Негован Институт по декоративни растения - София 936 60 44, 0887 411 892 [email protected]


617

Таблица 1: Влияние на концентрацията на АминоКвилант-К върху височината на растения

при саксийния карамфил

Вариант

Височина на растенията Общ

прираст

26.03 07.04. 17.04. 27.04. 07.05.

cm

%

спря-

мо

К

на-

чал-

на,

cm

cm

%

cm

%

cm

%

cm

%

Rosellu

І –

нетрeтирани

растения (К) 6,8 7,6 100,0 8,6 100,0 9,9 100,0 12,2 100,0 5,4 100,0

ІІ - 0,1%

АминоКвилант 6,8

8,2

* 107,9

9,6

**

111,6

11,6

** 117,2

13,7

*** 112,3

6,9

*** 127,8

ІІІ - 0,2%


8,1

* 106,6

10,1

*** 117,4

11,6

**

117,2

13,2

** 108,2

6,4

*** 118,5

ІV - 0,3%

АминоКвилант 6,8 7,9 103,9 8,9 103,5

10,8

* 109,1 12,8 104,9

6,0

* 111,1

Rosellu Joe

І –

нетретирани

растения (К) 7,6 8,4 100,0 9,1 100,0 9,3 100,0 10,9 100,0 3,3 100,0

ІІ - 0,1%

АминоКвилант 7,6 8,6 102,4

9,7

** 106,6

10,3

*** 110,8

11,5

* 105,5

3,9

*** 118,2

ІІІ - 0,2%

АминоКвилант 7,6 8,8 104,8 9,4 103,3 9,5 102,2 11,1 101,8 3,5 106,1

ІV - 0,3%


8,5

** 93,4

8,7

** 93,5 10,8 99,1 3,2 97,0


618

Таблица 2: Влияние на концентрацията на АминоКвилант-К върху броя на страничните

разклонения при саксийния карамфил

Вариант

Брой разклонения на 1 растение Общ прираст

26.03 07.04. 17.04. 27.04. 07.05.

бр.

%

спрямо

К

на-

ча-

лен,

брой

бр.

%

бр.

%

бр.

%

бр.

%

Rosellu

І –

нетрeтирани

растения (К)

2,8 2,8 100,0 4,0 100,0 4,2 100,0 5,1 100,0 2,3 100,0

ІІ - 0,1%

АминоКвилант 2,8 2,8 100,0 4,0 100,0

4,8

* 114,3

5,9

*** 115,7

3,1

*** 134,8

ІІІ - 0,2%


3,8

*** 135,7 4,2 105,0

5,4

*** 128,6

6,2

*** 121,6

3,4

*** 147,8

ІV - 0,3%


3,8

*** 135,7

4,9

*** 122,5

5,0

** 119,0

6,3

*** 123,5

3,5

*** 152,2

Rosellu Joe

І –

нетретирани

растения (К)

3,0 3,0 100,0 4,4 100,0 5,4 100,0 7,5 100,0 4,5 100,0

ІІ - 0,1%


3,8

** 86,4

6,1

*** 113,0

8,0

* 104,0

5,0

** 111,1

ІІІ - 0,2%


3,4

* 113,3

4,9

** 111,4

5,9

** 109,2

8,6

*** 114,7

5,6

*** 124,4

ІV - 0,3%


3,9

** 88,6 5,6 103,7

8,4

*** 112,0

5,4

*** 120,0



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

619

ПРОУЧВАНЕ ВЛИЯНИЕТО НА НОВИЯ ПРЕПАРАТ ТЕРА СОРБ-ФОЛИАР ПРИ ПЕТУНИЯ (PETUNIA X HYBRIDA)

Надежда Запрянова

Институт по декоративни растения – София

STUDYING THE REACTION OF TERRA SORB –FOLIAR ON PETUNIA (PETUNIA X HYBRIDA)

Nadejda Zapryanova Institute of ornamental plants – Sofia

Abstract: The wrong usage of overdosed chemical preparations causes vast contamination of the environment which also affects the humans' health.

New direction in agriculture – biological agriculture uses multitarget stimulators, fertilizers and chemical preparations for producing high – quality and ecological production.

In 2010 the Institute of ornamental plants – Sofia in greenhouse conditions was an experiment was performed to study the effect of Terra Sorb foliar on growth and flowering in two varieties petunia hybrida – G.purple and Hot red.

Terra Sorb foliar is a biostimulant with amino-acid base obtained by enzymatic hydrolysis. The best results are obtained in Terra Sorb foliar – 0.2% - height and diameter of the plants,

count and diameter of flowers – were highest. No phytotoxity was observed. Key words: petunia hybrida, Terra Sorb foliar, growth, flowering

Въведение

Опазването на природата и здравето на човека са тясно свързани.Това налага да се разработят нови системи за торене на растенията, включващи оптимизирането на видовете използвани торове, на нормите, сроковете и начините на внасянето им. Балансираното хранене на растенията трябва да е свързано с отделянето на минималните количества остатъчни вещества в околната среда, които да са под допустимите международни стандарти.

Постиженията на агрохимическата наука допринесоха до разработване на биоторове с различен произход, които максимално се усвояват от растенията, в резултат на което настъпват значими положителни резултати по отношение на количеството и качеството на получаваните от растителни добиви.

На пазара се предлагат голям брой биологични продукти (Бактофил А и В, Биохумакс и др.), които вече се използват с успех при редица зърненожитни, технически, зеленчукови, трайни и др. култури [4,7].

Прилагането на екологично чисти безвредни продукти при декоративните видове също е от значение, поради това, че те са в ежедневен контакт с човека.

У нас в областта на цветопроизводството са извършвани проучвания при използването на биологичните торове и стимулатори – Хумостим, Биостим, Агростемин, Мегагрийн, Имуноцитофит и др.[1, 2, 3, 4, 5].

Целта на проучването беше да се изпита влиянието на растежния стимулатор Тера Сорб - Фолиар върху началните прояви на растежа, развитието и цъфтежа на петуния.


620


През 2010 г. в Института по декоративни растения – София, бeше изведен съдов опит при оранжерийни условия за проучване влиянието на новия препарат – растежния стимулатор Тера-Сорб Фолиар, върху растежа, развитието и цъфтежа на растенията при

два сорта петуния: Gain Purple и Hot Red. Растителният вид, използван при изследването, е Петуния хибрида – вид, който се

нуждае от редовно подхранване, за да може да се развива и цъфти през целия вегетационен период. Сортовете G.purple и Hot red са каскаден тип с обилен цъфтеж.

Растежният стимулатор Тера сорб е продукт създаден на основата на 18 аминокиселини, обогатен с макро- и микроелементи. Съдържа: свободни аминокиселини - 9,3 %; общо аминокиселини -12,0%; азот - 2,1%; органичен азот - 2,1%; бор (В) -0,02%; манган (М) - 0,05%; цинк 0,07% и органична материя -14,8%.

Опитът е заложен в 4 варианта като всеки вариант е в 10 повторения: Вариант І (нетретирани растения) - К ; Вариант ІІ (третирани растения с Тера сорб-фолиар - 0,1%); Вариант ІІІ (третирани растения с Тера сорб-фолиар - 0,2%); Вариант ІV (третирани растения с Тера сорб – фолиар - 0,3 %). През вегетацията, в периода април– юни, са извършени 3 пръскания през 14 дни с

посочените по-горе концентрации. Използвани са in vitro растения, които след адаптиране са засадени на 7 април

поединично в саксии с диаметър 9 сm в смес от почва, торф и перлит в съотношение–1: 1:1. За проучване влиянието на Тера сорб върху развитието на растенията бяха направени

измервания през 30 дни на следните показатели: височина, диаметър нарастенията, брой странични разклонения,брой цветове , диаметър на цвета.

Проследен беше и здравният статус на растенията за нападения от патогени и вредители.

Направена е статистическа обработка на данните, които са представени като средна стойност SE и са анализирани за достоверност чрез t тест на програмата GraphPad Prism. Достоверната разлика между контролата и вариантите е представена със * (P<0,05), ** (P<0,01), *** (P<0,0001), а недоказаната разлика – нс.


Ефектът от влиянието на препарата Тера сорб – фолиар върху растежа на двата сорта петуния: Gain Purple и Hot Red, е представен в таблици 1 и 2. Резултатите показват еднакво реагиране на двата сорта на използваните различни концентрации на биостимулатора. Най-висок общ прираст на височина е отчетен при вариант ІІІ (Тера сорб-0,2%), като за сорт Gain Purple той надвишава контролата с 11,6%, а за Hot Red с 31,9%, като разликите са статистически доказани (P<0,05 ** ) (табл.1).

Декоративността на петунията се определя и от образуването на добре оформена туфа. Най-добри резултати по отношение на общия прираст на растението в диаметър и при двата сорта петуния са отчетени при третиране на растенията с Тера сорб-фолиар - 0,2% (варианти ІІІ), надвишаващ този на нетретираните растения съответно с 28,9% при сорт Gain Purple (P<0,05 * ) и с 80,0% при сорт Hot Red(P<0,05 *** ). Разликите спрямо контролата и при двата варианта са добре доказани при 3то отчитане (табл.2).

Образуването на повече раклонения е тясно свързано с увеличаването на диаметъра на растителната туфа. При двата сорта се установява ясно изразен положителен ефект при варианти ІІІ (Тера сорб-фолиар - 0,2%). Докато при сорт Gain Purple статистическата доказаност в разликите с контролните растения се наблюдава в началния период на оформяне на разклоненията (м.май) с P<0,05 ***, то при сорт Hot Red тази доказаност в разликите е отразена в през м.юли (фиг.1).

При изследванията, свързани с биоактивения препарат Имуноцитофит, не беше доказан положителен ефект върху височината и диаметъра на петунията при самостоятелно използване на препарата [2].

Ефектът от третирането на растенията с биостимулатора Тера сорб-фолиар върху броя и диаметъра на цветовете е отразен на фигури 2 и 3. Сорт Gain Purple се характеризира с по-обилен цъфтеж отколкото Hot Red (сортова особеност). Добре изразено положително влияние върху броя на цветовете се наблюдава при вариант ІІІ, надвишаващ контролата съответно с 9 бр. за Gain Purple и с 5,1 бр. за Hot Red (фигура 2).


621

Сортова особеност е и диаметърът на цветовете на изпитваните сортове. Сорт Gain Purple се характеризира с по-едър цвят (6,65 сm), докато при Hot Red той е 5,00 сm. Установена е доказаност в разликите с контролните растения за положително влияние върху големината на цвета при използване на Тера сорб-фолиар. Най-добри резултати са получени при използване на 0,2% разтвор на биопрепарата (фигура 3).

При направеното изследване не се установи влияние на Тера сорб-фолиар върху протичането на фенофазите - бутонизация и цъфтеж.

Не са наблюдавани прояви на фитотоксичност върху растенията при всички варианти на опита и при двата сорта петуния.

Изводи При проучване влиянието на новия биоактивен препарат Тера сорб-фолиар при двата

сорта петуния - Gain Purple и Hot Red се установи: 1. Доказан положителен ефект върху височината и диаметъра на растенията при

концентрация на Тера сорб-фолиар - 0,2%. 2. Положително влияние върху броя и големината на цветовете. 3. Тера софт не оказва влияние върху протичането на фенофазите - бутонизация

и цъфтеж. 4. Не е наблюдавана фитотоксичност при третирането с Тера Сорб –Фолиар при двата

сорта петуния. ЛИТЕРАТУРА

[1]Атанасова, Б., Я. Котопанова, Д. Славов, И.Вълчовски. Проучване влиянието на универсалния хуминов тор Хумустим при мини карамфил. „Хумостим. Дар от природата. Торът на бъдещето‖, 2007 стр: 144-147.

[2]Атанасова,Б., Н.Запрянова, Св.Атанасов. Проучване влиянието на новия препарат ИМУНОЦИТОФИТ при петуния /Petunia x hibrida/. Юбилейна научна конференция ―80 години Аграрна наука в Родопите‖ 25-26.септември 2008, Смолян,Сборник доклади стр: 276-279

[3]Атанасова, Б., Д.Ненчева, Н.Запрянова Ефект от прилагането на Имуноцитофит върху растежа и добива на резници от хризантема(Chrysanthemum XGrandiflorum Ramat.Kitam), сорт Финч. Юбилейна научна конференция ―80 години Аграрна наука в Родопите‖ 25-26 септември 2008, Смолян,Сборник доклади стр: 269-275

[4]Иванова, В., П. Николов, О. Тафраджийски. Приложение на биохумуса при производството на разсад от едногодишни цветя. Юбилейна научна конференция „Състояние и проблеми на аграрната наука и образование‖ 19-20 октомври 2005, Пловдив, Научни трудове т.L, 6: 477-482

[5]Малинова, Р. Бъдещето е на екологичното земеделие, а залог за това е органичното торене. „Хумостим. Дар от природата. Торът на бъдещето‖ 2007, 27-28.

[6]Сапунджиева, Кр., В. Иванова, Й. Карталска, К. Каналиева. Влияние на биостимулатора Агростемин и гранулирания тор Хортигроу върху вегетативните и декоративни появи на Cyclamen persicum. Юбилейна научна конференция „80 години висше

образование‖, 2001 Научни трудове, т. XLVI, 4: 157-162 [7]Сенгалевич,Г.Европейската общност изисква екологизация на агрохимикалите.

‖Хумостим. Дар от природата. Тор на бъдещето‖ 2007 ,стр:21-26 Надежда Генчева Запрянова, гл.асистент, доктор; Институт по декоративни растения –София, с. Негован; тел:02/9366844, 0888006414; [email protected]

mailto:[email protected]


622

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1 Височина на растения от петуния, 2010г.

Table 1.Plant height – Petunia, 2010

Вариант

1 - во отчитане

(06.04.2010г.)

2–ро отчитане

(03.05.2010г.)

3–то отчитане

(08.06.2010г.)

Общ прираст

начална

височина,

cm

% / К височина,

cm

прираст,

cm

височина,

cm

прираст,

cm

прираст,

cm

%

спрямо

К

сорт G.purple

І - нетретирани

растения

(К)

1,95 +0,2 100,0 5,70+0,2 3,75 18,8+0,7 13,05 16,85 100,0

ІІ - тера сорб-0,1% 1,90 + 0,1

нс

97,4 5,75+ 0,3

нс

3,85 19,6+1.1,9

нс

13,85 17,70 105,04

ІІІ - тера сорб-

0,2%

1,7+0,1

нс

87,2 6,5+0,2

*

4,80 20,5+0,9

нс

14,00 18,80 111,57

ІV -тера сорб-0,3% 1,65 + 0,1

нс

84,6 6,3+0,3

нс

4,65 19,5+0,7

нс

13,20 17,85 105,93

сорт Hot red

І - нетретирани

растения

(К)

2,10 + 0,2 100,0 6,4+ 0,2 4,30 16,2+0,3

9,8 14,10 100,0

ІІ - тера сорб-0,1% 2,15 +0,1

нс

102,38 7,4 +0,3

нс

5,25 18,20+1,2,3

нс

10,8 16,05 113,8

ІІІ - тера сорб-

0,2%

2,2 +0,1

нс

104,76 6,8 +0,3

нс

4,60 20,8+1,2

**

14,00 18,60 131,9

ІV - тера сорб-

0,3%

2,0 +0,1

нс

95,23 7,0 +0,3

нс

5,00 18,80+0,7

**

11,80 16,80 119,14


623

Таблица 2 .Диаметър на растения от петуния -2010

Table 2.Plant diameter in Petunia 2010

Вариант

1 - во отчитане (06.04.2010г.)

2–ро отчитане (03.05.2010г.)

3–то отчитане (08.06.2010г.)

Общ прираст

Начален диаметър, cm

% спрямо К

диаметър, cm

прираст, cm

диаметър, cm

прираст, cm

прираст, cm

% спрямо К

сорт G.purple

І – нетретирани растения (К)

6,00+0,2 100,0 16,11+0,8 1,3 34,20+2,3 18.1 28,20 100,0

ІІ - тера сорб-0,1% 5,45+0,3 нс

92,4 17,40+0,6 нс

2,8 39,00+3,2 нс

21,6 33,55 118,9

ІІІ - тера сорб-0,2% 6,15+ 0,3 нс

81,8 20,00+1,4 *

2,1 42,50+2,7 *

22,5 36,35 128,9

ІV - тера сорб-0,3% 5,70+ 0,2 нс

87,9 17,60+1,2 нс

1,7 41,30+2,7 нс

23,7 35,60 126,2

сорт Hot red

І - нетретирани растения (К)

5,50+0,2 нс

100,0 18,30+0,7 12,8 22,60+0,5 4,3 17,1 100,0

ІІ - тера сорб-0,1% 5,75+0,2 нс

104,5 18,70+0,8 нс

12,9 28,30+1,3 **

9,6 22,6 132,2

ІІІ - тера сорб-0,2% 6,00+0,2 нс

109,1 17,72+0,8 нс

11,7 37,50+2,8 ***

19,8 31,5 180,0

ІV - тера сорб-0,3% 6,20+0,3 нс

112,7 17,90+0,6 нс

11,7 33,70+2,2 ***

15,8 27,5 160,8

Фиг.1: Брой разклонения на петуния, 2010г. Fig.1: Count of branches in in Petunia 2010

0

1

2

3

4

5

6

7

8

контрола Вар.I Вар.II Вар.III

Вариант

Брой разклонения

G.P./05.2010/

G.P./07.2010/

H.R./05.2010/

H.R./07.2010/


624

Фиг.2: Брой цветове на петуния, 2010г. Fig.2: Count of flowers in in Petunia 2010

Брой цветове

0

5

10

15

20

25

30

35

40

G.P. HR

контрола

Вар.I

Вар.II

Вар.III

Фиг3: Диаметър на цвета на петуния, 2010г. Fig.3: Flowers diameter in Petunia 2010

Диаметър на цвета

0

1

2

3

4

5

6

7

8

G.P. HR

контрола

Вар.I

Вар.II

Вар.III



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

625

РЕДКИ И ЗАСТРАШЕНИ ТАКСОНИ ОТ AGARICUS В БЪЛГАРИЯ

Мария Лачева Аграрен университет – Пловдив

RARE AND THREATENED TAXA OF AGARICUS

IN BULGARIA

Maria Lacheva Agricultural University – Plovdiv

Abstract: The present work includes new chorological data about fifteen rare and threatened

species of genus Agaricus L. : Fr. emend. P. Karst. in Bulgaria. Five species are included in the Red List of fungi in Bulgaria.

Key words: Agaricus, conservation value, endangered, rare, Red List, threatened.

УВОД

В страната масовото и неконтролируемо събиране на ядливи гъби съществува отдавна. За очакваните последици от него е обръщано внимание от редица наши миколози [3], [2], [10], и др., но проблемът се нуждае от специално проучване и нормативно уреждане [2]. В България за сега няма създадени добри нормативни документи за опазване на гъбите.

За първи път сериозни препоръки и мерки в това отношение са предложени в Националната стратегия за опазване на биологичното разнообразие [3]. Първият предварителен списък на редките и застрашени видове макромицети е направен в Националната стратегия за опазване на биологичното разнообразие в България [3].

Първият червен списък на макромицетите в България е публикуван през 2000 г. [11]. В червения списък на редките и застрашени макромицети в България са включени 125 вида: 19 вида от клас Ascomycetes и 104 вида от клас Basidiomycetes [12].

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ Проучването на консервационното значение на видовете от род Agaricus е проведено

през дълъг период (май/2003 – октомври/2010). Разпространението на таксоните е представено според флористичните райони, приети във Флора на РБългария [4]. (Фиг. 1)

Изследваните образци се съхраняват в микологичната колекция на Аграрен университет – Пловдив (SOA).

При определяне на консервационното значение и статуса на застрашеност на видовете са използвани Национална стратегия за опазване на биологичното разнообразие [3], Предварителен Червен списък на макромицетите в България [11], IUCN [13, 14, 15], Червен списък на гъбите в България [12], както и данните от собствени дългогодишни наблюдения върху популациите на видовете от рода.

Номенклатурната подредба на таксоните е според [17], а имената на автори на таксони според [16].

Използвани съкращения: Endangered (EN) – застрашен; Critically Endangered (CR) – критично застрашен; Rare (R) – рядък.


626

РЕЗУЛТАТИ И ОБСЪЖДАНЕ Редица представители от род Agaricus са с консервационно значение. В Червения

списък на гъбите в България са включени 5 вида от рода: Agaricus altipes, A. essettei, A. bohusii, A. macrocarpus и A. squamulifer [12].

Два от тях - A. essettei и A. Macrocarpus, бяха установени в сравнително голям брой локалитети: 19 – за A. essettei и 15 – за A. macrocarpus, но считам, че тези видове засега

трябва да останат в Червения списък, защото хабитатите, в които се срещат, са застрашени от промяна в резултат на сечи, пожари, строителство и редица други антропогенни въздействия.

Въз основа на дългогодишни проучвания считам, че освен включените в Червения списък видове от род Agaricus особено консервационно значение за страната имат и следните представители от рода: A. bernardii, A. cupreobrunneus, A. fuscofibrilosus, A. impudicus, A. luteomaculatus, A. niveolutescens, A. pilatianus, A. porphyrizon, A. purpurellus, А. romagnesii).

Посочените видове трябва да бъдат включени също в Червения списък на гъбите в България при следващо актуализиране, тъй като бяха установени в 1-2 до няколко находища за целия период на изследване. По тази причина тези видове ще бъдат обект на сериозни наблюдения и в бъдеще.

Списък на редките и застрашени видове Agaricus в България

(EN) Agaricus altipes (F.H. Møller) Pilát Разпространение в България. [1] съобщават вида от Южно Черноморско крайбрежие.

По-късно е посочен за Витошки район и Средни Родопи [5; 20]. Нови находища: Родопи (Западни): х. „Смолянски езера‖, в иглолистната гора около

хижата, 04.07.2007, МЛ (SOA 6000112). Предприети мерки за защита. Включен е в Червен списък на гъбите в България [12]. Необходими мерки за защита. Проучване на числеността и площта на популацията,

на биологията и екологията на вида. Мониторинг и опазване на местообитанията на вида. (EN) A. essettei Bon Разпространение в България. Съобщен от [1] за Южно Черноморско крайбрежие,

[sub Agaricus abruptibulbus Peck], SOMF 19041M. По-късно посочен за Стара планина

(Средна), Витошки район, Пирин (Северен и Южен), Рила, Родопи (Западни и Средни) от [5]. Нови находища: Родопи (Средни): х. Равнища, в смесена гора (Fagus sylvatica, Pinus

sylvestris), 28.07.2008, МЛ (SOA 6000119); В букова гора над с. Семчиново, Пазарджишко, 14.08.2008, МЛ (SOA 6000115).

Предприети мерки за защита. Включен е в Червен списък на гъбите в България [12]. Необходими мерки за защита. Проучване на числеността и площта на популацията,

на биологията и екологията на вида. Мониторинг и опазване на местообитанията на вида. (R) A. bernardii (Quél.) Quél. Разпространение в България. Съобщен от [9] за Източна Стара планина. По-късно

посочен за Средна гора, Тракийска низина и Тунджанска хълмиста равнина [5]. Нови находища: Тунджанска хълмиста равнина: с. Орешник, Тополовградско,

местността Върбите, на поляна под сухия язовир, 10.10.2007, МЛ (SOA 6000118). Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. (CR) A. bohusii Bon Разпространение в България. [7] съобщават вида като нов за страната от Тракийска

низина. [5] посочва вида за Средна Стара планина и Тракийска низина. Нови находища: Странджа – района на р. Ропотамо, събр. Стоян Бешков; Струмска

долина - Защитена местност Рупите, събр. Димитър Василев. Предприети мерки за защита. Включен е в Червен списък на гъбите в България [12]. Необходими мерки за защита. Проучване на числеността и площта на популацията,

на биологията и екологията на вида. Мониторинг и опазване на местообитанията на вида.


627

(R) A. cupreobrunneus (F.H. Møller) Pilát Разпространение в България. [8] съобщават вида като нов за страната от

Тунджанска хълмиста равнина. По-късно посочен за Средна гора и Тракийска низина от [5]. Нови находища: Средна гора: с. Зелениково, Пловдивско, на пасище, 03.09.2009, МЛ

(SOA 6000120); с. Розово, на пасище, 17.09.2009, МЛ (SOA 6000116). Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. (R) A. fuscofibrillosus (F.H. Møller) Pilát Разпространение в България. Видът е съобщен като нов за страната от Тракийска

низина [8]. По-късно е посочен за Североизточна България, Стара планина (Средна), Беласица, Средна гора и Родопи (Средни) от [5].

Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. (R) A. impudicus (Rea) Pilát Разпространение в България. [21] съобщават вида като нов за страната от

Тунджанска хълмиста равнина. По-късно посочен за Средна гора и Тракийска низина от [5]. Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. (EN) A. macrocarpus (F.H. Møller) F.H. Møller Разпространение в България. [18] съобщават вида от Южно Черноморско

крайбрежие. Образец от Пирин е депозиран в Микологичната сбирка SOMF на Института по биоразнообразие и екосистемни изследвания, БАН, София: In Piceeta, m. Pirin, l.d. Ikrista, 22. 07. 1985, leg. Čalakov, V & Stojčev., det. Drumeva, M., SOMF 18275.

[5] посочва вида за Стара планина (Средна, Източна), Витошки район, Средна гора, Родопи (Средни, Западни), Тракийска низина и Тунджанска хълмиста равнина.

Нови находища: Средна гора: с. Дрангово, Пловдивско, в окрайнините на широколистна гора от Quercus sp. до фазанарията, 06.08.2007, МЛ (6000117); с. Красново,

Пловдивско, местността Света Петка - на поляна, 12.10.2009, МЛ (SOA 6000113); Тунджанска хълмиста равнина: с. Българска поляна, Тополовградско, на поляна, 29.08.2008, МЛ (SOA 6000116).


на биологията и екологията на вида. Мониторинг и опазване на местообитанията на вида. (R) A. pilatianus Bohus Разпространение в България. Видът е съобщен като нов за страната от Тракийска

низина [8]. По-късно е потвърден за флористичния район [5]. Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. (R) A. porphyrizon Orton Разпространение в България. Видът е съобщен от [6] за Тракийска низина. По-късно

е посочен за Дунавска равнина, Северен Пирин, Родопи и Тунджанска хълмиста равнина от [5].

Нови находища: Родопи (Западни): над гр. Брацигово по пътя за с. Равногор, Пазарджишко, на открита горска поляна в смесена широколистна гора (Quercus sp., Carpinus orientalis), 17.09.2008, МЛ (SOA 6000121).

Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. (EN) A. squamulifer (F.H. Moller) Pilat Разпространение в България. Съобщен от [18] за Северно Черноморско крайбрежие.

Образец от Знеполски район е депозиран в Микологичната сбирка SOMF на Института по биоразнообразие и екосистемни изследвания, БАН, София: ad terram, in pratis sub. ref


628

―Djamen‖ Rudini m. Kraište, 31.08.1990, leg. et det. M. Gyosheva, SOMF 21802. По-късно е посочен за Тракийска низина [5] и за Средни Родопи [5].

Нови находища: Средна гора: с. Кръстевич, Пловдивско, под Populus nigra, 03.10.2010, МЛ (SOA 6000123); Тракийска низина: в покрайнината на смесена широколистна гора (Quercus sp., Fraxinus oxycarpa, Robinia pseudoacacia) над с. Долна махала, Пловдивско, 23.06.2009, МЛ (SOA 6000126).


на биологията и екологията на вида. Мониторинг и опазване на местообитанията на вида. (R) A. luteomaculatus (F.H. Møller) F.H. Møller Разпространение в България. Видът е съобщен като нов за страната от Тракийска

низина [19]. По-късно е посочен за Средна Стара планина от [5]. Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. (R) A. niveolutescens Huijsman Разпространение в България. Видът е съобщен като нов за страната от Източна

Стара планина [19]. По-късно посочен за Родопи (Средни) и Тракийска низина от [5]. Нови находища: Стара планина (Средна): в смесена гора от Fagus silvatica и Picea

abies, в местн. Паниците, над гр. Калофер, 27.07.20010, МЛ (SOA 6000122). (R) А. romagnesii Wasser Разпространение в България. Видът е съобщен като нов за страната от Средни

Родопи и Тракийска низина [5]. Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. (R) A. purpurellus (F.H. Møller) F.H. Møller Разпространение в България. Видът е съобщен като нов за страната от Западни

Родопи [19]. По-късно посочен за Славянка и Рила от [5]. Необходими мерки за защита. Включване в Червения списък на гъбите в България

при следващо актуализиране. ЛИТЕРАТУРА Гьошева, М. & Димчева, М. 1991. Нови и редки за България гъби – макромицети. –

Фитология, 41: 66-69. Денчев, Ц.М. & Бакалова, Г.Г. 2002. Сто години изследвания на гъбното

разнообразие в България. БШПОБ, София, 71 с. Друмева – Димчева, М. & Гьошева – Богоева, М. 1993. Макромицетите на България.

Национална стратегия за опазване на биологичното разнообразие, 34 с. Йорданов, Д. (гл. ред.) 1966. Флора на НРБългария. Т. 3. С., Изд. БАН. 637 с. Лачева, М.Н. 2006. Род Agaricus в България – таксономия, хоролофия, екология и

стопанско значение. Дисертация. София, 2006. Стойчев, Г. & Найденов, Я. 1987. Базидиеви гъби в насажденията от бяла акация в

някой райони на България. – В: Кузманов, Б. (отг.ред.), Трудове на четвъртата национална конференция по ботаника, 1987, София, 1: 227-231. Изд. БАН, София.

Стойчев, Г. & Анастасов, Х. 1988. Нови за България базидиеви гъби. – Науч. тр. ВСИ ―В. Коларов‖, Пловдив, 33(4): 95-99.

Стойчев, Г.Т. & Лачева, М.Н. 2002. Нови таксони и хорологични данни за гъбите от

сем. Agaricaceae в България. - Юбилейна научна конференция ―100 години от рождението на акад. П. Попов‖, Научни трудове, XLVII (1): 247-252.

Хинкова, Ц. & Друмева, М. 1978. Макромицетите в някой борови насаждения в България. – Фитология, 10: 71-85.

Fakirova, V., Denchev, Ts. & Gyosheva, M. 2000. Biodiversity of macromycetes in Central Balcan National Park. – In: Sakalian M. [ed.], Biologucal diversity of the Central Balcan National Park. Pp. 131-156. Pensoft, Sofia.


629

Gyosheva, M., Fakirova, V. & Denchev, C. 2000. Red list and threat status of Bulgarian macromycetes. – Historia naturalis bulgarica, 11: 139-145.

Gyosheva, M.M., Denchev, C.M., Dimitrova, E.G., Assyov, B., Petrova, R.D. & Stoichev, G.T. 2006. Red List of fungi in Bulgaria. – Mycologia Balcanica 3(1): 81-87.

IUCN 2001. IUCN Red List categories and criteria: Version 3.1. IUCN Species Survival Commission, IUCN, Gland, Switzerland and Cambridge, UK. IUCN 2003a. Guidelines for application of IUCN Red List categories at regional levels:

Version 3.0. IUCN species survival Commission, IUCN, Gland, Switzerland and Cambridge, UK. IUCN 2003b. Guidelines for using the IUCN Red List categories and criteria. Standards and

Petitions Subcommittee of the IUCN SSC Red List Programme Committee, IUCN, Gland, Switzerland and Cambridge, UK.

Kirk, P.M. & Ansell, A.E. 2004. Authors of fungal names. CABI Bioscience,

Wallingford. Electronicversion: http://www.speciesfungorum.org/AutorsOfFungalNames.htm Kirk, P.M., Cannon, P.F., David, J.C. & Stalpers, J.A. (eds). 2008. Dictionary of the Fungi.

10th ed. CAB International, Oxon. Kuthan, J. & Kotlaba, F. 1989. Macromyzeten der bulgarishen Schwarzmeerküste und

einiger Orteim landersinnern Bulgariens. – Sborn. Nar. Mus. v Praze, Răda B, Přir. Vedy, 44(3-4)

[1988]: 137-243+ Photos 1-2 & Tabs I/1-XVI/2. Lacheva, M. 2004. New species from genus Agaricus L. : Fr., Agaricaceae (Section Minores)

for Bulgaria. – Annuaire de l‘Université de Sofia ―St. Kliment Ohridski‖, 10eme session scientifique, Sofia ‘03, 96 (4): 131-135.

Lacheva, M. 2008. New records of Agaricus (Agaricaceae) for Bulgaria. – Mycologia Balcanica, 5(3): 123-128.

Lacheva, M.N. & Stoichev, G.T. 2004. New species of the genus Agaricus (Agaricaceae) for Bulgaria. – Mycologia Balcanica, 1(1): 35-40.

Мария Николова Лачева, главен асистент, доктор Аграрен университет, Пловдив, Катедра Ботаника и Агрометеорология Бул. „Менделеев‖ 12 Тел.: 032 654 336; [email protected]

http://www.speciesfungorum.org/



630

Фиг. 1: Карта на флористичните райони в България: [1] Черноморско крайбрежие, [2]

Североизточна България, [3] Дунавска равнина, [4] Предбалкан, [5] Стара планина, [6] Софийски район, [7] Знеполски район, [8] Витошки район, [9] Западни гранични планини, [10]

Струмска долина, [11] Беласица, [12] Славянка, [13] Долината на Места, [14] Пирин, [15] Рила, [16] Средна гора, [17] Родопи, [18] Тракийска низина, [19] Тунджанска хълмиста

равнина, [20] Странджа

Фиг. 2: Плодни тела на Agaricus bernardii

Фиг. 3: Плодни тела на Agaricus bohusii


631

Фиг. 4: Плодни тела на Agaricus fuscofibrillosus

Фиг. 5: Плодни тела на Agaricus impudicus

Фиг. 6: Плодни тела на Agaricus porphyrizon


632

Фиг. 7: Плодни тела на Agaricus squamulifer

Фиг. 8: Плодни тела на Аgaricus romagnesii



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

633

НОВИ ДАННИ ЗА HYMENOGASTER (AGARICALES) И MELANOGASTER (BOLETALES) В БЪЛГАРИЯ

Мария Лачева

Аграрен университет – Пловдив

NEW DATA FOR HYMENOGASTER (AGARICALES) AND MELANOGASTER (BOLETALES) IN BULGARIA

Maria Lacheva Agricultural University - Plovdiv

Abstract: The present paper includes new chorological and ecological data about nine species belonging to the Hymenogaster and Melanogaster in Bulgaria. Four hypogeous species – Hymenogaster luteus, H. verrucosus, Melanogaster ambiguous and M. variegatus and new localities for five species are reported for the first time. Three species are included in the Red List of fungi in Bulgaria.

Key words: Bulgaria, chorological data, gasteroid fungi, Hymenogaster, hypogeous fungi, Melanogaster, new records, new species, Red List.

УВОД Голяма част от таксоните Hymenogaster и Melanogaster са подземни гъби, участващи в

ектомикоризни асоциации с голям брой дървестни видове от родовете Arbutus, Arctostaphylos, Corylus, Fagus, Pinus, Pseudotsuga, Quercus и Salix. Ектомикориза образуват видове от родовете [8, 14, 6].

[7] предлагат Hymenogaster s. str. да включва таксони с дебелостенни, елипсовидни до вретеновидни, спори и масивен хилум. Филогенетичният анализ на Cortinariaceae предполага, че Hymenogaster s. str. е част от монофилетична група с общи предшественици от надземните макромицети от родовете Hebeloma и Naucoria [13].

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ

Проучването беше проведено през периода март/2002 – октомври/2010 в различни флористични райони. Разпространението на таксоните е представено според флористичните райони, приети във Флора на РБългария [3]. Фиг. 1.

Изследваните изсушени образци са рехидратирани и скваширани с Мелцеров реагент или 5% KOH. Плодните тела на видовете са заснети макрофотографски със SONY Cyber-shot 5.1Mpix. при различна разделителна способност в стандартен формат JPEG.

Изследваните образци се съхраняват в Mикологичната колекция на Аграрен университет – Пловдив (SOA).

При определяне на новите видове са използвани следните разработки и монографии [7,12, 8]. Новите за страната видове са означени със звездичка.

Номенклатурната подредба на таксоните е според [11], а имената на автори на гъбни таксони според [10].

РЕЗУЛТАТИ И ОБСЪЖДАНЕ

За първи път от страната се съобщават пет вида подземни гъби. За четири гастеромицета – Hymenogaster luteus, H. verrucosus, Melanogaster ambiguous и M. Variegates,


634

са посочени нови локалитети. Три подземни вида (Hymenogaster luteus, H. verrucosus и Melanogaster variegates) имат консервационно значение и са включени в Червения списък на гъбите в България [9]. Дългогодишните наблюдения показват, че останалите видове също са редки за страната и поради тази причина ще бъдат обект на сериозни наблюдения и в бъдеще.

Списък на българските представители:

Agaricales Strophariaceae Hymenogaster Vittad.

*Hymenogaster hessei Soehner, Zeitschr. f. Pilzk. 2: 158, 1923. Базидиокарпите многобройни, полусферични до сферични, леко сплескани, 3-5 (-6)

сm в диам., мръснобели до сиви, с гладка, лъскава, сребристобяла повърхност. Перидият тънък, бял, блестящ, 1-2 mm, влакнест, трудно се отделя. Глебата белезникавоохрена, по-късно кафява до черна, с неправилни лабиринтоподобни кухини. Септите 18-20 μm гъсти, съставени от рехави хифи. Базидиите цилиндрични, по-дълги от парафизите, двуспорови. Спорите 16-22 х 10-15 μm, широки, яйцевидни до лимоновидни с набръчкана повърхност, златистожълти, по-късно тъмни, с широк, папиларен апикулус (Фиг. 2).

Местообитание. В смесени широколистни (Fagus, Quercus, Carpinus). Фенология: плодните тела подземни, на групи, често пъти участват в ектомикоризни асоциации, VII-X.

Разпространение в България. Стара планина (Средна): В широколистна гора от Fagus sylvatica и Quercus sp., в земята под Fagus sylvatica, Беклемето, 08.09.2005, ГС (SOA

60 0019). *Hymenogaster buliardii Vitt., Monogr. Thberac. 23, 1831. Базидиокарпите многобройни, полусферични, 2-5 cm в диам., леко вдлъбнати, с

неправилна, гладка повърхност. Перидият плътен, 2-5 mm, тъмен, кафяв, сух, не се отделят. Глебата гъста, тъмна, по-късно кафява, с малки, неправилни кухини. Септите тънки, чупливи, 20-30 μm, от хиалинни до тъмнокафяви. Базидиите бухалковидни, четириспорови. Спорите тъмнокафяви, лимоновидни, закръглени, с малък апикулус, гладки, 22-26 х 12-15 μm. С мирис на карбид (Фиг. 3).

Местообитание. В широколистни, иглолистни и смесени гори, в паркове. Фенология:

плодните тела подземни, на групи, често пъти участват в ектомикоризни асоциации, V-XI. Разпространение в България. Средна гора: На разклона за гр. Клисура, Софийско,

близо до пътя Карлово – София, в насаждение от Pinus nigra и Betula pendula, 01.10.2002, ГС (SOA 60 0032); В насаждение от Pinus sylvestris и Betula pendula, на разклона за с. Войнягово, Пловдивско, 16.10.2004, ГС, МЛ (SOA 60 0094); Под Tilia plathiphilla, гр. Баня,

Карловско, 09.12.2004, ГС (SOA 60 0098); 04.09.2005; ГС, МЛ (SOA 60 0099). Hymenogaster luteus Vittad. Разпространение в България. Родопи (Средни): Под Pseudotsuga menziesii, с. Цар

Калоян, Пловдивско, 10.11.2004, ГС (SOA 60 0027). Видът е съобщен за първи път от Витоша (Чам-Кория) от [1], събрал проф. Ст.

Георгиев. Включен в Червения списък на гъбите в България (Gyosheva et al., 2006). *Hymenogaster thwaitesii Berk & Broome, Ann. & Mag. Nat. Hist. I. 18: 75, 1846. Базидиокарпите 2-4 сm в диам., сивкавобели до кафяви. Перидият тънък, 1-2 mm,

гладък. Глебата белезникава, по-късно кафява, с удължени кухини. Септите 35-45 μm гъсти, тънки, бели. Базидиите цилиндрични, двуспорови. Спорите яйцевидни до почти сферични, 22-25 х 14 μm, червеникавокафяви, с малък апикулус (Фиг. 4).

Местообитание. В смесени широколистни (Fagus, Quercus) и иглолистни (Picea, Pinus) гори, в насаждения и паркове, под Betula pendula и Tilia tomentosa. Фенология: плодните тела подземни, на групи, често пъти участват в ектомикоризни асоциации, VII-XI.


635

Разпространение в България. Родопи (Средни): Под Picea abies, Betula pendula, в околностите на с. Забърдо, 20.11.2004, ГС, МЛ (SOA 60 37); Витоша: Под Tilia tomentosa, с. Кладница, Софийско, 17.08.2005, ГС (SOA 60 0038).

Hymenogaster verrucosus Buchholz Разпространение в България. Средна гора: с. Красново, Пловдивско, на 1,5 см в

почва под Populus nigra, 21.08.2002; ГС, МЛ (SOA 60 0095); Тракийска низина: с. Кадиево, Пловдивско, в насаждение от Populus nigra, 19.10.2002, ГС (SOA 60 0093).

Видът се съобщава за първи път от Тракийска низина. Включен в Червения списък на макромицетите (Gyosheva et al.,2006). *Hymenogaster vulgaris Tul. & C. Tul., Ann. & Mag. Nat. Hist. I. 18: 74, 1846. Базидиокарпите 1-3 сm в диам., сферични, леко надиплени, бели, белезникави до

сиво-бели, с или без изразена стерилна основа. Перидият 1-2 mm, сух, гладък, копринен, трудно се отделя, съставен от компактни септи. Глебата бяла, кафява, тъмнокафява, често

до черна, с кухини с неправилна форма, с възрастта силно желеподобна. Септите 40-45 μm, гъсти. Базидиите цилиндрични, двуспорови. Спорите 25-30 х 9-12,5(13) μm, продълговати, заострени, кафявожълтеникави, с леко грапава повърхност (Фиг. 5).

Местообитание. В широколистни (Fagus, Quercus) и иглолистни (Picea, Pinus) гори, често под Betula pendula и Pinus sylvestris, в паркове. Фенология: плодните тела подземни,

на групи, често пъти участват в ектомикоризни асоциации, VII-XI. Разпространение в България. Средна гора: В насаждение от Pinus sylvestris и Betula

pendula, пред гр. Баня, Карловско, на разклона за с. Войнягово, 07.07.2004, ГС, МЛ (SOA 60

0053), 09.10.2004, ГС, (SOA 60 0092); 11.11.2004, ГС (SOA 60 0096).

Boletales Paxillaceae Melanogaster Corda

Melanogaster ambiguus (Vitt.) Tul. Разпространение в България. Витоша: х. ―Селимица‖, в култура от Picea abies и

Betula pendula, 04.11.2004, ГС (SOA 60 0091); 12.12.2004 ГС (SOA 60 0096); Родопи (Средни): Под Corylus avellana и Salix alba, с. Гълъбово, Пловдивско, 26.12.2004, ГС, МЛ

(SOA 60 0026). Видът е съобщен за Витоша от [15]. *Melanogaster broomeianus Berk. ex Tul. & Tul. (1843). Базидиокарпите 2 до 5 сm в диам., полусферични до сферични, твърди, с или без

ризоморфи в основата. Перидият 1-2 mm, твърд, червеникавокафяв до лилаво-черен, съставен от рехави хиалинни хифи. Глебата с многобройни кухини, по-късно желеобразна, лъскава, с възрастта черна, с тънки жълтеникавобели нишки. Базидиите бухалковидни, 3-5 спорови, с къси стеригми. Базидиоспорите 6-9 х 3,5-5 μm, елипсовидни, яйцевидни до

цилиндрични, маслиненокафяви с няколко маслени капки, с папиларен апикулус. С приятен мирис (Фиг. 6).

Местообитание. В широколистни гори (Fagus, Quercus, Carpinus), на или близо до повърхността на почвата. Фенология: плодните тела – подземни, на групи, често пъти участват в ектомикоризни асоциации, V-XI.

Разпространение в България. Родопи (Средни): На 1-5 см под покривката, в смесена гора, под Corylus avellana и Pinus sylvestris, местността Бачище, с. Дедево, Пловдивско, 01.08.2005, ГС (SOA 60 0035).

Melanogaster variegatus (Vittad.) Tul. & C. Tul. Разпространение в България. Знеполски район: Под Quercus cerris, в земята, край

с. Рударци, Пернишко, 17.08.2005, ГС (SOA 60 0023); Средна гора: В мъх под Pinus sylvestris, на разклона за с. Войнягово от гр. Хисаря, 16.10.2004, ГС (SOA 60 0028).

Съобщен за първи път от Странджа [4]. По-късно от Лозенска планина [5] и Голо бърдо [2].

Видът е включен в Червен списък на гъбите в България (Gyosheva et al., 2006).


636

ЛИТЕРАТУРА Бързаков, Б. 1931. Нови гъби за България. – Изв. Бълг. бот. д-во., 4: 44-47. Гьошева, М. 1991. Нови и редки за България таксони макромицети, установени на

Голо Бърдо. – Фитология, 39: 78-81. Йорданов, Д. (гл. ред.) 1966. Флора на НРБългария. Т. 3. С., Изд. БАН. 637 с. Хинкова, Ц. 1965. Материали върху гъбната флора на България. – Год. СУ ―Св.

Климент Охридски‖, Биол. Фак., 58(2): 95-105. Хинкова, Ц. & Факирова, В. 1970. Материали върху гъбната флора на Лозенска

планина. Изв. Бот. инст., 20: 165-183. Adamčik, S., Christensen, M., Heilmann-Clausen, J. & Walleyn, R. 2007.

Fungal diversity in the Poloniny National Park with emphasis on indicator species of conservation value of beech forests in Europe. – Czech. Mycol., 59(1): 67–81.

Bougher, N.L. & Castellano, M.A. 1993. Delimitation of Hymenogaster sensu stricto and four new segregate genera. – Mycologia, 85:273-293. Fogel, R. & States, J. 2001. Materials for a hypogeous mycoflora of the Great Basin and

adjacent cordilleras of the Western United States VI: Hymenogaster rubyensis, sp. nov. (Basidiomycota, Cortinariaceae). - Mycotaxon, 80:333-337.

Gyosheva, M.M., Denchev, C.M., Dimitrova, E.G., Assyov, B., Petrova, R.D. & Stoichev, G.T. 2006. Red List of fungi in Bulgaria. – Mycologia Balcanica 3(1): 81-87.

Kirk, P.M. & Ansell, A.E. 2004. Authors of fungal names. CABI Bioscience,

Wallingford. Electronicversion: http://www.speciesfungorum.org/AutorsOfFungalNames.htm Kirk, P.M., Cannon, P.F., David, J.C. & Stalpers, J.A. (eds). 2008. Dictionary of

the Fungi. 10th ed. CAB International, Oxon. Montecchi, A. & Lazzari, G. 1993. Atlante fotografico di funghi ipogei. Associazione Micologyca Bresadola. 490 p. Peintner U, Bougher NL, Castellano M, Moncalvo M, Moser M, Trappe J, Vilgalys R.

2001. Multiple origins of sequestrate fungi related to Cortinarius (Cortinariaceae). - American

Journal of Botany., 88:2168-2179. Smit, M.E., Trappe, J.M. & Rizzo, D.M. 2005. NATS truffle and truffle-like fungi 11:

Hymenogaster raphanodorus sp. nov. (Cortinariaceae). – Mycotaxon, 93: 241–246. Stoichev, G. & Gyosheva, M. 2005. New and rare macromycetes to Bulgaria. – In: Gruev,

B., Nikolova, M. & Donev, A. (eds), Proc. Balkan Sci. Conf. Biol. Pp. 298-304. Plovdiv Univ.

Press, Plovdiv.

Мария Николова Лачева, главен асистент, доктор Аграрен университет, Пловдив, Катедра Ботаника и Агрометеорология Бул. „Менделеев‖ 12 Тел.: 032/654 336; [email protected]

http://www.speciesfungorum.org/



637

Фиг. 1. Карта на флористичните райони в България: [1] Черноморско крайбрежие, [2]

Североизточна България, [3] Дунавска равнина, [4] Предбалкан, [5] Стара планина, [6] Софийски район, [7] Знеполски район, [8] Витошки район, [9] Западни гранични планини, [10]

Струмска долина, [11] Беласица, [12] Славянка, [13] Долината на Места, [14] Пирин, [15] Рила, [16] Средна гора, [17] Родопи, [18] Тракийска низина, [19] Тунджанска хълмиста

равнина, [20] Странджа

Фиг. 2. Базидиокарпи на Hymenogaster hessei

Фиг. 3. Базидиокарпи на Hymenogaster buliardii


638

Фиг. 4. Базидиокарпи на Hymenogaster thwaitesii

Фиг. 5. Базидиокарпи на Hymenogaster vulgaris

Фиг. 6. Базидиокарпи на Melanogaster broomeianus



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

639

РОЛЯ НА РАЗЛИЧНИТЕ ВИДОВЕ АГЕНТИ ЗА БИОЛОГИЧЕН КОНТРОЛ В СИСТЕМИТЕ ЗА БОРБА С РАСТИТЕЛНОПАРАЗИТНИТЕ

НЕМАТОДИ

Мелика Мохамедова, Хари Самалиев Аграрен университет - Пловдив

ROLE OF VARIOUS BIOLOGICAL CONTROL AGENTS IN PLANT PARASITIC NEMATODE MANAGEMENT STRATEGIES

Melika Mohamedova, Harry Samaliev

Agricultural university - Plovdiv

Abstract: Plant parasitic nematodes account worldwide for an average estimated 10-15%

yearly loss of food and industrial crops. Their control was achieved in the past through crop rotation and use of high toxic pesticides. Recently several nematocides have been withdrawn from the market due to their harmful effect on humans, their persistence in the soil, or their contamination of ground water. As a result of this investigators are concentrating their efforts on integrating biological control agents in nematode management strategies. This article examines the various categories of potential biological control agents and their roles in reducing population of plant parasitic nematodes, discusses their advantages and disadvantages, and focuses on recently obtained information that may affect practical biocontrol.

Keywords: plant parasitic nematodes, biological control, fungi, bacteria

Въведение

От своята поява на земята, преди повече от милиард и половина години, нематодите са се приспособили да колонизират всяка налична трофична ниша на планетата. Нематодите могат да бъдат открити в различни екологични среди - почва, морска или сладководна вода, като свободно живеещи, паразитни или хищни организми. Техни хранителни източници се явяват растенията, водораслите, бактериите, гъбите, други видове нематоди, почти всички видове гръбначни (включително риби) и безгръбначни (насекоми и паяци) животни.

Макар че растителнопаразитните нематоди като цяло са по-малобройната група нематоди от почвената фауна в сравнение със свободноживеещите видове, е известно, че те са в състояние да причинят средно 10-15% от всички загуби, отчетени при отглеждането на хранителните и индустриални култури в световен мащаб [45].

В миналото борбата с тях се извеждаше основно чрез прилагането на сеитбообръщение и химични пестициди. Производството на растителна продукция през последните 20-30 години, имащо за цел да отговори на нарастващите изисквания от храна на все по-многобройното население на планетата, доведе до въвеждане на високо производствени земеделски схеми, позволяващи максимално удължаване на вегетационния период на отглежданите култури. В същото време обаче тези схеми създадоха благоприятни възможности за неконтролируемо размножаване и разпространение на нематодите.


640

В създалата се ситуация прилагането на сеитбообръщение с ненападащи се от нематодите култури е нерантабилно мероприятие, Продължителното отглеждане на устойчиви сортове и хибриди води до възникването на нови раси при нематодите, вследствие на засилващия се селекционен натиск. Употребата на пестициди се оказва краткосрочно решение на проблема с паразитите, тъй като последните много бързо след внасянето на химичните средства възстановяват плътността на популациите си.

От друга страна, осъзнаването на факта, че голяма част от най-широко използваните нематоциди крият опасности за здравето на човека, притежават голяма персистентност в почвата и възможности да се акумулират в подпочвените води, доведе до ограничаване на употребата на някои от тях, а така също и до пълното изтегляне от пазара на тези, отличаващи се с най-висока токсичност (например метилбромида).

При тези обстоятелства изследователите започват да концентрират своите усилия в търсенето на щадящи околната среда средства за контрол на фитопаразитните нематоди. Съществена част от екологосъобразните стратегии за борба представляват почвените антагонисти на нематодите, които бавно, но сигурно започват да се превръщат във все по-обещаващи агенти за биологичен контрол.

Целта, която си поставихме в настоящия обзор, не бе просто да представим групиране на познатите до този момент агенти за биологичен контрол на растителнопаразитните видове нематоди. Намерението ни в настоящата статия е да направим кратък преглед на наличната актуална информация, касаеща характеристиките, притежавани от най-перспективните биоагенти, както и да се опитаме да дадем отговор на въпроса - доколко важна е ролята, която те изпълняват в процеса на редуциране на плътността на популациите на икономически важните за културните растения видове нематоди. В обзора правим опит да обобщим и да анализираме предимствата и недостатъците на отделните биоконтролни агенти, които се явяват предпоставка за по-широкото или по-ограниченото включване на последните като елемент в биологичните или интегрираните схеми за борба с фитопаразитните нематоди.

Агенти за биологична борба Биологията, екологията и потенциалът на агентите за биологична борба срещу

вредните видове нематоди по растенията са обект на интензивни проучвания [35, 75, 81]. Ризосферните бактерии и гъбите-капани атакуват ларвите втора възраст на

цистообразващите и галовите нематоди, увеличавайки съществено растежа на земеделските култури, но не са в състояние да потискат в значителна степен нарастването на популациите на нематодите. Това важи особено за тези видове, които реализират повече от едно поколение за вегетационен сезон. Обратно, онези паразити, които нападат развиващите се женски и снасяните от тях яйца, не ограничават заразяването на растенията от нематодите, но в голяма степен потискат развитието на последните. Колонизиращите се около корените на растенията ендофитни видове гъби могат да редуцират, както инвазията на растителнопаразитните нематоди в растителните корени, така и по-нататъшното развитие на навлезлите в тях индивиди [18, 36].

1. Микробиални паразити - антагонисти на активните стадии от развитието на

нематодите в почвата 1.1. Бактериални антагонисти в почвата и ризосферата Естествено обитаващите почвата бактерии от род Bacillus, род Pseudomonas, род

Seratia и др., които успешно колонизират корените на растенията и оказват стимулиращ ефект върху развитието на последните, се дефинират от [41] като бактерии, усилващи (подпомагащи) растежа на растенията – т.н. ―plant-growth promoting rhizobacteria (PGPR)‖.

PGPR се прилагат при широк кръг от култури като агенти за биоконтрол срещу гъбни, бактериални и вирусни патогени [86]. Билогичният контрол, който се явява резултат от действието на PGPR, е причинен от няколко механизма на действие като конкуренция, антибиозис и индуциране на устойчивост [42, 86, 89]. Някои PGPR продуцират сидерофори, които намаляват възможността за постъпването на желязо във вредните микроорганизми, което намира своето отражение в понижаването на техният патогенитет [43, 66] и/или в производството на субстанции, вредни за патогените като цианид, амоняк, мастни киселини


641

и антибиотици, които подтискат развитието на вредните микроорганизми в почвата [49, 67, 84].

Непатогенните ризобактерии демонстрират, че са обещаващи микроорганизми за биоконтрол на растителнопаразитните нематоди, като се предполага, че три механизма на действие са отговорни за редуциране на нематодната зараза след третиране на семената или почвата със специфични ризобактерии: 1) Продуцират токсични метаболити, които инхибират излюпването на ларвите и ограничават тяхното привличане от корените на хранителните растения; 2) Разрушават специфичните коренови ексудати, контролиращи поведението на нематодите; 3) Повишавт защитните зашитните механизми на растенията, водещи до възникването на системна устойчивост в тях спрямо нематодите [78].

Първоначалните изследвания за действието на антагонистичните ризобактерии срещу галовите нематоди от род Meloidogyne включва разработките на [82] и [8]. Авторите съобщават за намаляване на броя на галите, причинени от Meloidogyne spp. по краставици

след третиране с избрани щамове ризобактерии. Две години по-късно [36] докладва, че третирането на семената на цвеклото с Bacillus subtilis контролира M. incognita, M. arenaria и Rotylenchulus reniformes. Съобщава се и за съществена редукция в размножаването на M. incognita в корените на доматите, причинена от ризобактерията Bacillus lincheniformis [70].

Една година по-късно [71] констатират значително понижаване в темповете на размножаване на M. javanica в корените на доматите, причинено отново от B. lincheniformis. B. subtilis и B. cereus редуцират проникването на ларвите на M. incognita в корените на домати, отглеждани при оранжерийни условия [24, 58]. M. incognita и Нeterodera cajаni понижават репродуктивните си възможности по нахута след третиране на растенията с B. subtilis [72, 73]. Същите автори две години по-късно постигат високи резултати и в борбата срещу M. javanica, паразитираща по оранжерийни домати, посредством използването на ризобактерията Pseudomonas fluorescens [74].

През последното деситилетие съобщенията за постигнати успехи в борбата с галовите нематоди от род Meloidogyne с различни видове ризобактерии продължават да нарастват. Изолати на ризосферни бактерии от родовете Bacillus, Pseudomonas, Bradoryzhobium и Seratia са в състояние да осъществят биологичен контрол на M. incognita, M. javanica и M. arenaria, паразитиращи по корените на банан [34], краставици [61], нахут [69], леща [76] и

домати [56, 83]. Освен срещу галовите нематоди отделни щамове на ризобактерията B. firmus са в

състояние да причинят смъртта и на други икономически важни видове фитопаразитни нематоди като Radopholus similis и Ditylenchus dipsaci [50].

Има съобщения, че образуването на метаболити от ризосферните бактерии афектира виталността на ларвитe втора възраст на нематодите [8], намалява яйцеснасянето и ограничава действието на специфичните коренови ексудати, които привличат ларвитe втора възраст и спомагат за тяхното проникване в корените [60], причинява лизис на яйцата на нематодите [91] и проявяват нематоцидно действие срещу яйцата и ларвите [5, 22].

През 1985 година Zavaleta-Mejia съобщава за висока нематоцидна ефикасност, проявена от метаболитите на Serratia marcescens срещу M. incognita [92]. Вторичните метаболити на B. cereus, B. subtilis, B. pumilus и P. аeruginosa, съдържащи се в безклетъчните им филтрати, проявяват висока „токсичност‖ спрямо M. incognita, изразяваща се в инхибиране на излюпването и причиняването на смъртност на ларвите втора възраст [3, 25],.

Предимството на ризобактериите при използването им като агенти за биологичен контрол на растителнопаразитните нематоди е, че могат да бъдат лесно култивирани in vitro и прилагани за третиране семената на растенията, като активността им зависи от вида на отглежданата култура и до известна степен от вида галова нематода [28].

1.2. Образуващи кристални включения щамове на Bacillus thuringiensis

До този момент само няколко щама на Bacillus thuringiensis (Bt), образуващи кристални

протеини, демонстрират значителна ефикасност по отношение на редица свободноживеещи и паразитни видове нематоди [44, 48, 90].

Най-съществени успехи в контрола на фитопаразитните видове нематоди, посредством използването на Bt щамове, са постигнати по отношение на галовите нематоди. In vitro и in vivo експерименти се провеждат с цел установяване на ефикасността


642

на Bt щамове в потискане на яйцеснасянето и жизнеспособността на ларвите втора възраст на галовите нематоди [54], в ограничаване на проникването на последните в корените на културните растения [39], както и намаляване на тяхното репродуциране във вече заразените растения [55, 94].

Bt може да бъде култивиран in vitro и прилаган през различните етапи от развитието на растенията. Недостатъците на този агент за биоконтрол са, че отделните щамове на бактерията са силно чувствителни на антибиотици, на алкализиране на Ph на субстрата и на топлина [85].

1.3. Видове бактерии облигатни паразити Въпреки широкия спектър от бактерии в тази група като успешни антагонисти на

нематодите могат да бъдат посочени само видове от род Pasteuria. Три Грам-положителни вида, а именно P. penetrans, P. thornei и Р. nishizave са идентифицирани на база на различния им кръг от нематоди-гостоприемници (Meloidogyne spp, Pratylenhus brahiurus и Heterodera и Globodera spp., респективно) и морфология [65]. Всички те са облигатни паразити, произвеждащи спори, които се прикрепват към кутикулата на нематодите.

От тези три вида бактерии основно място в научните изследвания заема видът P. penetrans. Тази бактерия притежава голям потенциал като агент за биологичен контрол с галовите нематоди от род Meloidogyne [12, 21, 62, 64] при саксийни [11] и при оранжерийни

[16, 17, 63] eксперименти. След редица изследвания, проведени с цел установяване на патогенитета на различни

популации на P. penetrans спрямо галовите нематоди от род Meloidogyne, [1,2] стига до

извода, че броят на спорите на бактерията, прикрепени към кутикулата на ларвите втора възраст, нараства правопропорционално с увеличаване на концентрацията на използваните спори и времето на излагане. Най-висок брой на прикрепени спори по тялото на ларвите от втора възраст на Meloidogyne spp. се наблюдават при най-висока концентрация на

използваната бактериална суспензия [14]. Наред с положителните си качества, които притежава P. penetrans като висока

вирулентност на повечето си изолати и добра устойчивост на заразяващите спори към изсушаване, тя има и един основен недостатък, а именно високата специфичност на изолатите спрямо различните популации на Meloidogyne и дори при популации на един и същи вид [1, 80]. Поради тази причина по-подробните проучвания за установяване влиянието на различните фактори върху ефективността на P. penetrans са от изключителна

важност. Температурата, концентрацията на спорите на бактерията, различната популационна плътност на галовите нематоди, подходящите растения-гостоприемници, спомагащи за образуването на по-голямо количество спори на P. penetrans, както и

селекцията на агресивни щамове, ефективни при по-голям брой гостоприемници са важни предпоставки за успешното приложение на бактерията като агент за биологичен контрол с растителнопаразитните видове нематоди от род Meloidogyne [1, 2, 15, 33, 64].

1.4. Гъби-примамки От първото описание на действието и ефикасността на Arthrobotrys oligospora през

1888 година гъбите-примамки за нематодите са една от най-често използваните групи от биологични агенти за борба с фитопаразитните видове нематоди. A. oligospora образува лепкава мрежа, A. dactyloides и A. brohopaga формират стесняващи се около тялото на нематодите лепкави пръстени, които преминават по цялата им дължина, а A. haptotyla

образува лепкави подутини, най-често под формата на малки топчета по дължина на нематодното тяло.

Още през 70-те години на миналия век Balan and Gerber съобщават за причинена смъртност на Panagrellus redivivus, дължаща се на образуването на лепливи пръстени от страна на A. dactyloides по тялото на нематодите [7].

Понижаване на плътността на популациите на M. javanica по корените на праскова след прилагането A. haptotyla e отчетено от [23]. В по-късно изследване [82] отново констатират колонизиране на яйчните торбички на M. javanica, паразитираща по прасковата от A. haptotyla.


643

Освен за борба с галовите нематоди от род Meloidogyne гъбите-капани могат да се прилагат и като част от методите за борба с Heterodera schachtii [32].

Гъбите-примамки се различават по степента си на зависимост от нематодите като източник на храна. Всички те са в състояние да се развиват като сапрофити в почвата, където активността им до голяма степен зависи от хранителния статус на почвения субстрат.

Съобразявайки се с тези факти, [37] стига до извода, че ограничаващ фактор за по-широкото използване гъбите-капани в биологичната борба с нематодите се оказва трудността от установяване и запазване на такава активност от тяхна страна, която да съответства на активността, проявявана от заразяващите стадии от развитието на цистообразуващите и галовите нематоди.

1.5. Eндопаразитни гъби Drechmeria coniospora, Hirsutella rhossiliensis и Hirsutella minnesotensis са едни от най-

изучаваните ендопаразитни гъби по растителнопаразитните нематоди [47]. Hirsutella rhossiliensis ефективно паразитира по ларвите H. schachtii и M. javanica [32], а

Hirsutella minnesotensis от своя страна успешно потиска развитието на популациите на M. hapla [51].

Тези гъби формират малки, подобни на подутини лепливи спори, с които се прикрепват към кутикулата на нематодите. Въпреки че не се характеризират със сапрофитен стадий на развитие в почвата, ендопаразитните гъби могат лесно да бъдат култивирани in vitro.

Лимитиращи фактори за употребата им за биологична борба с нематодите се явяват ограниченото им разпространение в почвата и наличието на техни естествени сапрофитни конкуренти в нея [37].

2. Конкуренти/антагонисти на развиващите се ларви 2.1. Ендофитни гъби Те се колонизират в тъканите на растенията, без да причиняват повреди. Някои

ендофитни гъби са непаразитни изолати на познати и твърде често срещани патогени като Fusarium oxysporum, F. solani, Trhichoderma sp., Acremonium sp. и др. Тези ендофитни гъби

намаляват плътността на растителнопаразитните нематоди в корените на растенията, но все още не е ясно, дали това се дължи на образуваните и отделяните от тях нематоцидни или нематостатични съединения [4, 13].

Продуцираните от ендофитните гъби вещества включват алкалоиди, пиролопирозини и органични киселини, за които се смята, че притежават активност спрямо редица фитопаразитни видове нематоди [10, 53]. Така например вторичните метаболити, отделяни от F. Оxysporum, са токсични за M. incognita [26], а токсини, образувани от различни видове от род Fusarium, притежават способността да понижават жизнеспособността на галовите

нематоди [57], както и да причиняват тяхната смърт [30]. Някои ендофитни гъби като F. solani могат да бъдат използвани в комбинация с

Psеudomonas aeruginosa за ограничаване заразяването на корените на културните растения от галови нематоди от род Meloidogyne [68], а други като F. oxysporum могат да предизвикат

резистнентност в нападнатите културни растения срещу конкретни видове фитопаразитни нематоди [87].

Разнообразието от съобщества на ендофитните гъби може да нарасне в заразени от галови нематоди корени [27] и някои от тези видове гъби могат да бъдат използвани като агенти за контрол на последните. Не е за пренебрегване и фактът, че ендофитните гъби са в състояние да подобрят растежа на растенията, дори и при липсата на зараза от нематоди [79].

Ефикасността на ендофитните гъби като биологични агенти за борба с галовите нематоди се предопределя до голяма степен от вида на отглежданите култури и особено от наличието на кръстоцветни растения, които са в състояние да инхибират действието им [37].

3. Патогени по седентарните стадии от развитието на нематодите в корените на

растенията


644

3.1. Гъби, паразитиращи яйцата Групата гъби, паразитиращи по яйцата на нематодите, включва видове като Vertcillium

chlаmidosporium (синоним Pochonia chlamydospora), V. lecanii, Paecilomices lilacinus и Dactylella oviparazitica.

P. chlamydospora е един от най-многообещаващите биологични агенти за борба с галовите (Meloidogyne) и цистообразуващите (Globodera) нематоди, приложен самостоятелно [29, 31] или в комбинация с Pasteuria penetrans [19]. Ефикасността на P. chlamydospora срещу галовите нематоди обаче се определя до голяма степен от наличието

на четири основни фактора: количеството на гъбата в ризосферата на растенията; етапът на развитие, до който са стигнали яйцата в яйчните торбички; размерът на галите, в които се развиват женските нематоди; и температурата на почвата [20].

P. chlamydospora успешно се използва за биологичен контрол не само с галовите и цистообразуваите немаоди, но и срещу Rotylenchulus reniformis [33, 88].

Съобщава се и за постигнато високо ниво на биоконтрол от страна на два търговско формулирани щама на V. lecanii спрямо M. Incognita [52].

P. lilacinus е един от най-широко тестваните агенти за контрол, използвани в стратегиите за биологична борба срещу фитопаразитните видове нематоди [6]. P. lilacinus съществено понижава числеността на популациите на M. incognita в почвата и в корените на

растенията [46]. Гъбата притежава способността, както да редуцира галовия индекс по корените на нападнатите растения, а също така и да подобрява растежните параметри на последните [9, 40].

D. oviparazitica от своя страна е в състояние до голяма степен да понижи плътността на

популациите на галовите и цистообразуващите нематоди в почвата [59]. Предимствата и на трите вида гъби е, че могат да бъдат култивирани in vitro, както и

да запазят активността си в почвата по време на целия вегетационен сезон. Като недостатък може да се отбележи, че ефикасността им зависи от вида на нематодите и отглеждано растение [37].

3.2. Паразити по женските екземпляри Двата най-изучавани вида гъби от тази группа са Catenaria auxilaris и Nematophtora

ginoppila [35]. Те заразяват женските на цисообразуващите нематоди в ризосферата на

растенията посредством подвижни зооспори, които плуват свободно в почвения разтвор и навлизат в тялото на нематодите през естествените им отвори. В него те формират зооспорангии, които изпълват нематодното тяло, след което отново постъпват в почвения разтвор. Задължителните ендопаразитни гъби трудно могат да бъдат култивирани in vitro. Те образуват спори с удебелени стени, чрез които преживяват в почвата в отсъствието на женски на цистообразувaщите нематоди.


През последните 30 години се наблюдава драстично увеличаване на броя на изследователите, които фокусират своите проучвания върху агентите за биологичен контрол, върху техните характерни особености, позволяващи им да проявяват различна степен на ефикасност в борбата срещу растителнопаразитните видове нематоди.

След първоначалните изследвания, изведени с цел събирането на базисна информация за природата на биологичните агенти и техният механизъм на действие, през последното десетилетие бяха проведени многобройни експерименти, целящи да разкрият допълнителна информация за епидемиологията и видовата специфичност на селектираните организми. В бъдеще би следвало да очакваме, че навлизането на молекулярната биология и в тази сфера, ще спомогне за модифициране и подобряване действието на вече утвърдените микробиални агенти, които ще вземат по-широко участие в разработваните рационални стратегии за контрол.

Все по-нарастващата нужда от търсенето на надеждни алтернативи на химичния метод за борба срещу вредните за растенията видове нематоди ще допринесе за концентриране на изследователските усилия върху търсенето на нови високо ефективни микроорганизми, които с успех да бъдат използвани за контрол на фитопаразитните нематоди.


645

Настоящият опит показва, че е нереалистично да се очаква, че биологичните агенти за контрол в близко бъдеще ще са в състояние да изместят напълно употребата на нематоцидите, но в същото време натрупаната до този момент информация е ясна индикация за съществената роля, която биха могли да изпълняват биоагентите в борбата срещу растителнопаразитните нематоди в развитите и развиващите се системи на земеделие.

ЛИТЕРАТУРА [1] Самалиев, Х. 2002. Патогенитет на Pasteuria penetrans (Sayer and Starr) паразит по

галовите неаматоди от род Meloidogyne (Göldi) в България. І част. Растениевъдни науки, 39:

76-82 [2] Самалиев, Х. 2003. Патогенитет на Pasteuria penetrans (Sayer and Starr) паразит по

галовите неатоди от род Meloidogyne (Göldi) в България. ІІ част. Растениевъдни науки, 40:

76-82 [3] Ali, N. I., A. Siddiqui, S. S. Shaukat, M. J. Zaki. 2002. Nematicidal activity of some strains

of Pseudomonas spp. Soil Biology and Biochemistry, 34: 1051-1058 [4] Anke, H., O. Stener. 1997. Nematacidal metabolites from higher fungi. Current Organic

Chemistry, 1: 361-374 [5] Arkhipova, T. N., S. U. Veselov, A. I. Melentiev, E. V. Martynenko, G. R. Kudoyarova.

2005. Ability of bacterium Bacillus subtilis to produce cytokinins and to influence the growth and

endogenous hormone content of lettuce plants. Plant and Soil, 272: 201-209 [6] Atkins, S. D., I. M. Clark, S. Paude, P. R. Hirsh, B. R. Kerry. 2005. The use of real-time

PCR and species-specific primers for the identification and monitoring of Paecilomyces lilacinus.

FEMS Microbiology Ecology, 51: 257-264 [7] Balan, J., N. N. Gerber. 1972. Attraction and killing of the nematode Panagrellus redivivus

by the predaceous fungus Artrobotrys dactyloides. Nematologica, 18: 163-173 [8] Becker, J. Q., E. Zavaleta-Mejia, S. F. Colberts, M. N. Schroth, A. R. Weinhold, J. G.

Hancock, S. D. Van Gundy. 1988. Effects of rhizobacteria on root-knot nematodes and gall formation. Phytopathology, 78: 1466-1469

[9] Bhat, M., M. Irshad, I. Mahmood. 2000. Role of Glomus mosseae and Paecilomyces lilacinus in the management of root-knot nematode on tomato. Archives of Phytopathology and

Plant Protection, 33: 131-140 [10] Buch, L. P., H. H. Wilkinson, C. L. Schardl. 1997. Bioprotective alkaloids of grass-fungal

endophyte symbioses. Plant Physiology, 114: 11-17 [11] Channer, A. G., S. R. Gowen. 1988. Preliminary studies on the potential of Pasteuria

penetrans to control Meloidogyne species. Proceedings of Brighton Crop Protection Conference. Pest and Diseases, 3: 1209-1214

[12] Chen, Z. H., D. W. Dickson, R. McSorley, D. J. Mitchell, I. E. Hewlett. 1996. Suppression of Meloidogyne arenaria race 1 by soil application of endospores of Pasteuria penetrans. Journal of Nematology, 28: 159-168

[13] Chen, S. Y., D. W. Dickson, D. J. Mitchell. 2000. Viability of Heterodera glycines exposed

to fungal filtrates. Journal of Nematology, 32: 190-197 [14] Darban, D. A., M. A. Pathan, A. G. Bhatti, S. A. Maitelo. 2005а. The effect of different

initial densities of nematode (Meloidogyne javanica) on the build-up of Pasteuria penetrans

population. Journal of Zhejiang University Science, 6B (2): 113-118 [15] Darban, D. A., S. R. Gowen, B. Pembroke, A. N. Mahar. 2005б. Development of

Pasteuria penetrans in Meloidogyne javanica females as affected by constantly high and

fluctuating temperature in an vivo system. Journal of Zhejiang University SCIENCE 63 (2): 155-157 [16] Daudi, A. I., A. G. Channer, R. Ahmed, S. R. Gowen. 1990. Pasteuria penetrans as a

biological control agent of Meloidogyne javanica in the field in Malawi and in microplots in Pakistan.

Proceeding of the British Crop Protection Conference. Pest and Disease, 1: 253-257 [17] Davies, K. G., B. R. Kerry, C. A. Flynn. 1988. Observations of pathogenecity of Pasteuria

penetrans, a parasite of root-knot nematodes. Annals of Applied Biology, 112: 491-501 [18] Davies, K. G., F. A. A. M. de Leij, B. R. Kerry. 1991. Microbial agents for the biological

control of plant-parasitic nematodes in tropical agricultural. Tropical Pest Management, 37: 303-320


646

[19] de Leij, F. A. A. M., K. G. Davies, B. R. Kerry. 1992а. The use of Verticillium chlamidosporium and Pasteuria penetrans alone and in combination to control Meloidogyne incognita on tomato plants. Fundamental and Applied Nematology, 15: 235-242

[20] de Leij, F. A. A. M., J. A. Dennehy, B. R. Kerry. 1992б. The effect of temperature and nematode species on interaction between the nematophagous fungus Verticillium chlamidosporium and root-knot nematodes (Meloidogyne spp). Nematologica, 38: 65-79

[21] Dickson, D. W., M. Oostendorp, R. M. Giblin-Davis, D. J. Mitchell. 1994. Control of plant-parasitic nematodes by biological antagonists. In: Pest Management in the Subtropical Biological control - A Florida Perspective. Edited by Rosen, D., Bennett, F. D., and J. L. Capiner. Intercept, UK. 575-601 pp

[22] Duponnois, R., A. M. Bâ, T. Mateille. 1999. Beneficial effects of Enterobacter cloacae and Pseudomonas mendocina for biocontrol of Meloidogyne incognita with the endospore-forming bacterium Pasteuria penetrans. Nematology 1: 95-101

[23] Ferris, H., M. V. McKenry, R. Mankau. 1976. Spatial distribution of nematodes in peach orchards. Plant Disease Reporter, 60: 18-22

[24] Gautam, A., Z. A. Siddiqui, I. Mahmood. 1995. Integrated management of Meloidogyne incognita on tomato. Nematologia Mediterranea, 23: 245-272

[25] Gokte, N., G. Swarup. 1988. The potential of some bacterial biocides against root-knot and cyst nematodes. Indian Journal of Nematology, 18: 152-153

[26] Hallman, J., R. A. Sikora. 1996. Toxicity of fungal endophyte secondary metabolites to plant-parasitic nematodes and soil-borne plant-pathogenic fungi. European Journal of Plant Pathology, 102: 155-162

[27] Hallman, J., A. Quadt-Hallman, R. Rodriguez-Kabana, J. W. Kloepper. 1998. Interactions between Meloidogyne incognita and endophytic bacteria in cotton and cucumber. Coil Biology and

Biochemistry, 30: 925-937 [28] Hasky-Günter, K., S. Hoffman-Hergarten, R. A. Sikora. 1998. Resistance against the

potato cyst nematode Globodera pallida systemically induced by the rhizobacteria Agrobacterium radiobacter (G12) and Bacillus sphaericus (B43). Fundamental and Applied Nematology, 21: 511-

517 [29] Hidalgo-Diaz, L., J. M. Bourne, B. R. Kerry, M. G. Rodriguez. 2000. Nematophagus

Verticillium spp. in soils infested with Meloidogyne spp. in Cuba: isolation and screening.

International Journal of Pest Management, 46: 277-284 [30] Huong, T. T., J. L. Padgham, R. A. Sikora. 2009. Biological control of the rice root-knot

nematode Meloidogyne graminicola on rice using endophytic and rhizosphere fungi. International

Journal of Pest Manafement, 55 (1):31-36 [31] Irving, F., B. R. Kerry. 1986. Variation between strains of the nematophagus fungus,

Verticillium chlamydosporium Goddard. II. Factors affecting parasitism of cyst nematode eggs.

Nematologica, 32: 474-485 [32] Jaffeе, B. A. 2000. Augmentation of soil with the nematophagus fungi Hirsutella

rhossiliensis and Artrobotrys haptotyla. Phytopathology, 90: 498-504

[33] Javed, N., H. U. Khan, R. Ahmad. 2002. Selection of the most suitable host for the mass production of Pasteuria penetrans an obligate parasite of root-knot nematode Meloidogyne javanica. OnLine Journal of Biological Scinces, 2: 725-726

[34] Jonathan, E. I., K. R. Barker, F. F. Abdel-Alim, T. C. Vrain, D. W. Dickson. 2000. Biological control of Meloidogyne incognita on tomato and banana with rhizobacteria, actinomycetes, and Pasteuria penetrans. Nematropica, 30: 231-240

[35] Kerry, B. R. 1987. Biological control. In: Biological control of nematodes: prospects and opportunities. Principles and practice of nematode control in crops. Edited by Brown, K. H. and B. R. Kerry. Academic press, Sydney, Australia. 233-263 pp

[36] Kerry, B. R. 1990. An assessment of progress towards microbial control of plant-parasitic nematodes. Journal of Nematology, 22: 621-631

[37] Kerry, B. R. 2000. Rhizosphere interactions and the exploitation of microbial agents for the biological control of plant-parasitic nematodes. Annual Review of Phytopathology, 38: 423-442

[38] Kerry, B., L. Hidalgo-Diaz. 2004. Application of Pochonia chlamydospora in the

integrated control of root-knot nematodes on organically grown vegetable crops in Cuba. In: Multitrope interaction in soil. Edited by Sikora, R. A., Gowen, S., Houschlod, R. and S. Kiewnick. IOBC/wprs Bulletin, 27: 123-126


647

[39] Khyami-Horani, H., L. Al Banna. 2006. Efficacy of Bacillus thuringiensis jordanica against Meloidogyne javanica infecting tomato. Phytopathologica Mediterranea, 45: 153-157

[40] Kiewnick, S., R. A. Sikora. 2006. Biological control of the root-knot nematode Meloidogyne incognta by Paecilomyces lilacinus strain 251. Biological control, 38; 179-187

[41] Kloepper, J. W. 1991. Plant growth-promoting rhizobacteria as biological control agents of soilborne disease. In: The Biological Control of Plant Disease. Edited by J. Peterson. Food and Fertilizer Technology Center, Taiwan. 142-152 pp

[42] Kloepper, J. W., M. N. Shroth, T. D. Miller. 1980а. Effects of rhizosphere by plant growth-promoting rhizobacteria on potato plant development and yield. Phytopathology, 70: 1078-1082

[43] Kloepper, J. W., J. Leong, M. Teintze, M. N. Schroth. 1980б. Enchanced plant growth by siderophores produced by plant growth-promoting rhizobacteria. Nature, 26: 885-886.

[44] Kotze, A. C., J. O‘Grady, J. M. Gough, R. Person, N. H. Bagnall, D. H. Kemp, R. J. Akhurst. 2005. Toxicity of Bacillus thuringiensis to parasitic and free-living life stages of nematodes

parasites of livestock. International Journal of Parasitology, 35: 1013-1022 [45] Lamberti, F. 1981. Plant nematode problems in the Mediterranean region.

Helminthological Absracts, 50: 145-166 [46] Lara, J., N. Acosta, C. Betancourt, N. Vincente, R. Rodriguez. 1996. Biological control of

Meloidogyne incognita in tomato in Puerto Rico. Nematropica, 26: 143-152

[47] Mankau, R. 1980. Biological control of nematode pests by natural enemies. Annual Review of Phytopathology, 18: 415-440

[48] Marroquin, L. D., D. Elyassnia, J. S. Griffitts, J. S. Feitelson, R. V. Aroian. 2000. Bacillus thuringiensis (Bt) toxin susceptibility and isolation of resistance mutants in the nematode Caenorhabditis elegans. Genetics, 155: 1693-1699

[49] Maurhofer, M., C. Hase, P. Meuwly, J. P. Métraux, G. Défago. 1994. Induction of systemic resistance of tobacco to tobacco necrosis virus by the root-colonizing Pseudomonas flourescens strain CHAO: Influence of the gac A gene and of pyoverdine production. Phytopathology, 84: 139-146

[50] Mendoza, A. R., S. Kiewnick, R. A. Sikora. 2008. In vitro activity of Bacillus firmus against the burroing nematode Radopholus similis, the root-knot nematode Meloidogyne incognita and the stem nematode Ditylenchus dipsaci. Biocontrol Science and Technology, 18 (4): 377-389

[51] Mennan, S., H. Melakeberhan, S. Chen. 2006. Suppression of Meloidogyne hapla population by Hirsutella minnesotensis. Biocontrol Science and Technology, 16: 181-193

[52] Meyer, S. L. F. 1999. Efficacy of the fungus Verticillium lecanii for suppressing root-knot nematode egg numbers on Contaloupe roots. Horticultural Technology, 9, 443-447

[53] Meyer, S. L. F., R. N. Huettel, X. Z. Liu, R. A. Humber, J. Juba, J. K. Nitao. 2004. Activity of fungal culture filtrates against soybean cyst nematode and root-nematode egg hatch on juvenile motility. Nematology, 6: 23-32

[54] Mohammed, S. H., M. A. El Saedy, M. R. Enan, N. E. Ibrahim, A. Gharub, S. A. Moustafa. 2008. Biocontrol efficency of Bacillus thuringiensis toxins against root-knot nematode Meloidogyne incognita. Journal of Cell and Molecular Biology, 7 (1): 57-66

[55] Mohamedova, M. S. 2009. Efficacy of Bacillus thuringiensis alone and in combination with oxamyl against Meloidogyne arenaria infecting greenhouse tomato. Agricultural Science and

Technology, 1 (2): 41-44 [56] Mohamedova, M., H. Samaliev. 2010. Influence of the rhizobacterium Bacillus subtilis on

the root-knot nematode Meloidogyne arenaria, Jubilee scientific conference on Tradition and

Challenges of Agricultural Education, Science and Business, 14-17 October. Academic Publishing House of the Agricultural University, Vol. LV, book 2, 155-164

[57] Nitao, J. K., S. L. F. Meyer, W. F. Schmidt, J. C. Fettinger, D. J. Chitwood. 2001. Nematode-antagonistic trichothecenes from Fusarim equiseti. Journal of Chemical Ecology, 27: 859-869

[58] Oka, Y., I. Chet, Y. Spiegel. 1993. Control of root-knot nematode Meloidogyne javanica by Bacillus cereus. Biocontrol Science and Technology, 3: 115-126.

[59] Olatinwo, R., B. Yin, J. O. Becker, J. Borneman. 2006. Suppression of the plant-parasitic nematode Heterodera schachtii by the fungus Dactylella oviparasitica. Phytopathology, 96: 111-

114 [60] Oostendorp, M., R. A. Sikora. 1990. In vitro interrelations between rhizosphere bacteria

and Heterodera schachtii. Revue Nematologie, 13: 269-274


648

[61] Roberts, D. P., S. M. Lohrke, S. L. F. Meyer, J. S. Buyer, J. H. Bowers, C. J. Baker, L. Wei, J. T. de Souza, J. A. Lewis, S. Chung. 2005. Biocontrol agents applied individually and in combination for suppression of soilborne diseases of cucumber. Crop Protection, 24: 141-155

[62] Samaliev, H. 1997а. Observations on spore attachment of Pasteuria penetrans on Meloidogyne species populations from vineyards in Bulgaria. Bulgarian Journal of Agricultural Science, book 3: 357-362

[63] Samaliev, H. 1997б. Effect of multiplication rate of Pasteuria penetrans on Meloidogyne incognita populations from vegetables growing in greenhouse in Bulgaria. Higher School of

Agriculture - Plovdiv, Scientific Works, vol.XLII, book 2: 113-116 [64] Samaliev, H., O. Baycheva (2004). Effect of soil temperature on attachment and

interactions of Bulgarian population of Pasteuria penetrans on Meloidogyne javanica. Experimental

Pathology and Parasitology, 6 (11): 25-30 [65] Sayer, R. M., W. P. Wergin, Y. M. Shmidt, M. P. Starr. 1991. Pasteuria nishizawae

sp.nov., a mycelial and endospore forming bacterium parasitic on cyst nematodes of genera Heterodera and Globodera. Research in Microbiology, 142: 551-564

[66] Schippers, B. 1988. Biological control of pathogens with rhizobacteria. Philosophical Transaction of the Royal Society of London, B 318: 283-293

[67] Schippers, B. 1992. Prospects for management of natural suppressiveness to control soilborne pathogens. In: Biological Control of Plant Diseases, Progress and Challenges for the Future. NATO ASI Series, Series A: Life Sciences, Vol. 230. Edited by Tjamos, E. C., Papavizas, G. C. and R. J. Cook. Plenum Press, New York. 21-34 pp

[68] Siddiqui, I. A., S. S. Shaukat, M. Hamid 2002. Combined application of endophytic Fusarium solani and Pseudomonas aeruginosa for the suppression of Meloidogyne javanica in

tomato. Phytopathologia Mediterranea, 41: 138-147. [69] Siddiqui, S., Z. A. Siddiqui, I. Ahmad. 2005. Evaluation of fluorescent Pseudomonads

and Bacillus isolates for the biocontrol of a wilt disease complex of pigeonpea. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 22: 729-732

[70] Siddiqui, Z. A., S. I. Husain 1991. Studies on the biological control of root-knot nematode. Current Nematology, 2: 5-6

[71] Siddiqui, Z. A., I. Mahmood. 1992. Biological control of root-knot disease complex of chickpea caused by Meloidogyne incognita race 3 and Macrophomina phaseolina. Nematologia

Mediterranea, 20: 199-202 [72] Siddiqui, Z. A., I. Mahmood. 1995a. Management of Meloidogyne incognita race 3 and

Macrophomina phaseolina by fungus culture filtrates and Bacillus subtilis on chickpea.

Fundamental and Applied Nematology, 18: 71-76 [73] Siddiqui, Z. A., I. Mahmood. 1995б. Biological control of Heterodera cajani and Fusarium

udum by Bacillus subtilis, Bradyrhizobium japonicum and Glomus fasciculatum on pigeonpea.

Fundamental and Applied Nematology, 18: 556-559 [74] Siddiqui, Z. A., I. Mahmood. 1997. Effect of plant growth promoting bacterium, an AM

fungus and soil types on the morphometrics and reproducrion of Meloidogyne javanica on tomato.

Applied Soil Ecology, 8: 77-84 [75] Siddiqui, Z. A., I. Mahmood. 1999. Role of bacteria in the management of plant parasitic

nematodes: A review. Bioresource Technology, 69: 167-179 [76] Siddiqui, Z. A., G. Baghel, M. S. Akhtar. 2006. Biocontrol of Meloidogyne javanica by

Rhizobium and plant growth promoting rhizobacteria on lentil. World Journal of Microbiology and

Biotechnology, 22: 871-878 [77] Sikora, R. A. 1988. Interrelationship between plant growth promoting bacteria, plant

parasitic nematodes and soil microorganisms. Med. Fac. Landbouww. Rijks univ. Gent, 53: 867-878

[78] Sikora, R. A., S. Hoffman-Hergarten. 1993. Biological control of plant parasitic nematodes with plant health-promoting rhizobacteria. In: Pest Management: Biotechnology Based Technologies. American Chemical Society, Washington, DC. 166-172 pp

[79] Sikora, R. A., L. Pocasangre, A. Fefde, B. Niere, T. Vu, A. Dababat. 2008. Mutualistic endophytic fungi and in-planta suppressiveness to plant parasitic nematodes. Biological Control, 46: 15-23

[80] Stirling, G. R. 1984. Biological control of Meloidogyne javanica with Bacillus penetrans. Phytopathology, 74: 55-60


649

[81] Stirling, G. R. 1991. Biological control of plant-parasitic nematodes. CAB International, Wallingford, UK

[82] Stirling, G. R., M. V. McKenry, H. E. McKinney. 1979. Biological control of root-knots (Meloidogyne spp.) on peach. Phythopathology, 69: 806-809

[83] Terefe, M., T. Tefera, P. K. Sakhuja. 2009. Effect of a formation of Bacillus firmus on root-knot nematode Meloidogyne incognita on the growth of tomato plants in the greenhouse and

nursery. Journal of Invertebrate Pathology, 100: 94-99 [84]Thomashow, L. S., D. M. Weller. 1988. Role of a phenazine antibiotic from Pseudomonas

flourescens in biological control of Gaeumannomyces graminis var. tritici. Journal of Bacteriology, 170: 3499-3508

[85] Tian, B., J. Yang, Q. Zhang. 2007. Bacteria used in the biological control of plant-parasitic nematodes: population, mechanisms of action, and future prospects. FEMS Microbiological Ecology, 61: 197-213

[86] van Loon, L. C., P. A. H. M. Bakker, C. M. J. Pieterse. 1998. Systemic resistance induced by rhizosphere bacteria, Annual Review of Phytopathology, 36: 453-483

[87] Vu, T. T., R. Hauschild, R. A. Sikora. 2006. Fusarium oxysporum endophytes for bio-enchancement of banana toward Radopholus similis. Nematology, 8: 847-852

[88] Wang, K., K. D. Riggs, D. Crippen. 2005. Isolation, selection and efficacy of Pochonia chlamydospora for control of Rotylenchulus reniformis on cotton. Phytopathology, 95: 890-893

[89] Wei, G., J. W. Kloepper, S. Tuzun. 1991. Induction of systemic resistance of cucumber to Colletotrichum orbiculare by select strains of plant growth-promoting rhizobacteria.

Phytopathology, 81: 1508-1512 [90] Wei, J. Z., K. Hale, L. Carto, E. Platzer, G. Wong, S. G. Fang, R. V. Aroian. 2003.

Bacillus thuringiensis crystal proteins that target nematodes. PNAS, 100: 2760-2765 [91] Westcott, S. W., D. A. Kluepfel. 1993. Inchibition of Criconemella xenoplax egg hatch by

Pseudomonas aurefaciens. Phytopathology, 83: 1245-1249 [92] Zavaleta-Mejia, E. 1985. The effect of soil bacteria on Meloidogyne incognita infection.

Dissertation Abstracts International B. Science and Engineering, 46: 108 [93] Zavaleta-Mejia, E., Van S. D. Gundy. 1982. Effects of rhizobacteria on Meloidogyne –

infection. Journal of Nematology, 14: 475-476 [94] Zuckerman, B. M., M. B. Dikklow, N. Acosta. 1993. A strain of Bacillus thuringiensis for

the control of plant parasitic nematodes. Biocontrol Science and Technology, 3: 41-46 Мелика Салихова Мохамедова, главен асистент д-р Катедра Ентомология, Аграрен университет-Пловдив, 4000 Пловдив, бул. Менделеев 12, Тел: 032 654 206; 0894 088118 Е-мейл: [email protected] Хари Янков Самалиев, доцент дсн Катедра Ентомология, Аграрен университет - Пловдив, 4000 Пловдив бул. Менделеев 12, Тел: 032 654 281



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

650

ПРОУЧВАНЕ ВЪРХУ МЛЕЧНАТА ПРОДУКТИВНОСТ ЗА ПЪРВА ЛАКТАЦИЯ НА РОДОПСКОТО КЪСОРОГО ГОВЕДО

В. Николов 1, Д. Гаджев 2 1Аграрен университет – Пловдив-4000;

2 Опитна станция по земеделие и животновъдство, Смолян

STUDY ON THE FIRST LACTATION MILK YIELD IN THE RHODOPE SHORTHORN CATTLE

V. Nikolov1, D. Gadjev2 1Agricultural University – Plovdiv, 4000

*Agricultural and Stockbreeding Experimental Station - Smolian

Abstract: The aim set in the present investigation was to study the major characteristics of

the first lactation milk yield, rendering an account that usually it determines the further use of the animal.

50 true-bred cows of the Rhodope Shorthorn cattle breed from the herd of the Regional Extension Service Centre – Smolyan, having lactated in the period 1951-1989, were included in the investigation. Rhodope Shorthorn cattle breed has a comparatively short lactation period (253 days), low absolute milk yield for full (1250 kg) and for normal (1332 kg) lactation, comparatively high milk fat content (4,6%) and good relative milk yield. Variation of the characteristics is within a broad range, the difference between the minimum and the maximum values being from 1.5 to 6.5 times. The lowest milk yield was established in the cows delivering their calves in spring. Milk yield gradually increased when the calves were delivered in the next seasons and the fat content changed insignificantly. The progeny groups of the Rhodope Shorthorn cattle breed differed considerably in milk yield. It was the highest for the daughters of the bull Rank 32, their lactation period being 261 days, their milk yield per lactation 1357 kg, milk yield per normal lactation 1462 kg and milk fat content of 4.738%, i.e. above the average.

Key words: first t lactation milk, Rhodope shorthorn cattle

УВОД

Родопското късорого говедо (РКГ) е най-малобройната наша порода. Последният мониторинг, осъществен от Асоциацията за развъждане на местните (автохтонни) породи в България (АРМАПБ), с финансовата подкрепа на Швейцарската агенция за развитие и сътрудничество показва, че по критериите на ФАО (FAO, 1999) породата може да бъде отнесена към изчезващите. Отчитайки наличието на развъдна програма за консервация (Николов, 2004) и развъдна асоциация, тя по-скоро трябва да бъде включена към защитените изчезващи (critical-maintained) породи.

Обречени на изчезване са обикновено древни, автохтонни породи, които поради ниската си продуктивност на определен етап от развитие на обществените потребности стават неконкурентноспособни. Такива породи не могат да съществуват без активна подкрепа. За устойчиво развъждане на аборигенните породи е необходимо да се познават биологичните и стопанските им качества. През годините РКГ се е използвало основно за мляко. Ние си поставихме за цел да направим характеристика на основните показатели на


651

млечната продуктивност за първа лактация, отчитайки, че обикновено тя е определяща за по-нататъшното използване на животното.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ В проучването са включени 50 чистопородни родопски късороги крави от стадото на

РЦНПО - Смолян, лактирали в периода 1951-1989 г. След този период крави от породата в центъра не се отглеждат. За установяване на средните стойности на показателите, характеризиращи млечната продуктивност за първа лактация, използвахме следния линеен модел:

Yijklm= μ +YFCi+SFCj+Sk+Kl+eijklm

Където: Yijklm – вектор на наблюдение; μ - обща средна константа; YFCi, SFCj, Sk – са фиксирани ефекти съответно на; i-тата година на първо отелване; j-тия сезон на първо отелване; k-тия баща; Kl- ефект на l- тия индивид, абсорбиран по метода на максималното правдоподобие; eijkIm- остатъчна варианса.


Данните за млечната продуктивност на кравите от породата Родопско късорого говедо, отглеждани в опитната станция в гр. Смолян, са приведени в Таблица 1. Считаме, че те могат да бъдат приети като репрезентативни за цялата популация и до наши дни по следните причини: в станцията са закупувани животни от различни региони; целенасочена селекция в породата не е провеждана и не се провежда; в останалата част от ареала животни, използвани за мляко, се отглеждат само в лични стопанства по 1-3 и контролът на млечната продуктивност ще е твърде ненадежден.

Кравите от породата РКГ имат сравнително кратка лактация (Таблица 1). Това е характерно за примитивните породи, но е далеч над границите, посочвани за тях (Olaloku, 1976; Rege et all, 1994), което показва, че през годините народната селекция е била насочена към повишаване на млечността, включително и чрез удължаване на лактацията. Продължителността на лактацията е достатъчно консервативен признак (Фигура 1) и очевидно устойчиво се унаследява. При РКГ тя е средно 252.8 дни, а при създаденото на негова основа Българско родопско говедо - 277, като 22.9% от кравите са с лактация под 240 дни (Гаджев, 2005).

Включените в линейния модел фактори не са били достоверен източник на вариране на продължителността на лактацията (Таблица 2). Необходимо е обаче да се отбележи, че кравите, отелени през пролетта, са лактирали най-кратко – 234.1 ± 12.4 дни. Броят на дойните дни при отелените през останалите сезони не се различава съществено – от 254.4 ± 22.4 през лятото до 266.7 ± 12.4 през зимата. Значително, но недостоверно е и варирането на признака между потомствените групи – от 229.9 ± 10.7 дни за дъщерите на Развой №772 до 272.0 ± 27.4 при тези на Първенец №884.

Абсолютната млечност на кравите е ниска. Средно за пълна лактация се получава по 1250 kg мляко, а за нормална – 1332 kg (Таблица 1). Показателят варира в широки граници, като разликата между минималната и максималната стойност е 6.5 пъти. Установената от нас млечност е по-висока от съобщената от Цонев и Василев (1962) за първа лактация – 835 kg и от Василева (1966) за първа 300-дневна лактация – 978 kg, но варирането (CV) е в посочените от авторите предели. Следва да се отбележи, че данните, които анализираме, са получени при сравнително благоприятни условия на хранене и отглеждане, които и днес не са характерни за ареала на породата. Въпреки това те демонстрират високия й продуктивен потенциал.

От Фигура 2. е видно, че през проучвания период млечността на РКГ не се е изменила съществено, а годината не оказва достоверно влияние върху признака (Таблица 2). Като цяло се наблюдава незначителна тенденция за нарастване на млечността, но ясна последователност няма. През отделните години, млечността за пълна лактация варира от 851 до 1610 kg, а за нормална – от 962 до 1565 kg. Това вероятно се дължи на отелването на животни, значително различаващи се по генетични заложби. Бащата не оказва достоверно влияние върху млечността (Таблица 2), но разликата между отделните потомствени групи достига до 32.6%. Най-висока млечност имат дъщерите на Първенец №884, чийто баща не е известен, а най- ниска е при дъщерите на Атаман №445 от линията на Сотир-Тунис. Значително по-висока е средната млечност при дъщерите на сина и на


652

внуците на Атаман. От 11 дъщери на един от тях – Ранк №32, е получена средна млечност 1357± 112.7 kg, а средната млечност за нормална лактация на 8 от дъщерите е 1462 ± 104.1 kg. Сезонът на отелване също не е достоверен източник на вариране на млечността, въпреки че от кравите, отелени през пролетта и лятото, е получено средно с по 200 kg мляко по-малко в сравнение с отелените през есента и зимата.

Маслеността на млякото за първа лактация при РКГ е сравнително висока – 4.57% (Таблица 1). Подобни данни съобщават Цонев и Василев, като определят средна масленост на 4.505% с вариране от 2.7 до 5.9%. От проучените от нас показатели съдържанието на мазнини е с най-ниско вариране (СV 7.24-8.13%), като разликата между минималната и максималната стойност е 47.9%.

През проучвания период средното съдържание на мазнини в млякото практически не се е променило (Фигура 3), но варирането през отделните години е значително. Вероятната причината беше спомената по- горе, но за разлика от млечността бащата влияе достоверно върху съдържанието на мазнини в млякото (Таблица 2). Най-висока масленост е отчетена при дъщерите на Атаман – 4.895% ± 0.196%. Висока е маслеността и при дъщерите на сина му Петко №619 – 4.715% ± 0.113%, и при тези на сина на Петко – Развой №772 - 4.738% ± 0.084%. Най-ниско съдържание на мазнини в млякото имат дъщерите на полубрата на Развой – Ранк – 4.434% ± 0.077%, въпреки че майката на бика за първа лактация е имала масленост 4.6%, а средно за периода на използване – над 5.0%.

Достоверен източник на вариране на количеството на млечните мазнини е и сезонът на отелване. Най-висока е маслеността при кравите, отелени през лятото – 4.688 ± 0.178, а най- ниска, на отелените през пролетта – 4.313 ± 0.099.

Млечното масло е комплексен показател, свързан не само директно с съставящите го компоненти – млечност и масленост на млякото, но и индиректно с продължителността на лактацията, репродуктивна способност и т.н. От кравите от породата РКГ средно за пълна първа лактация се получават по 57.2 kg млечни мазнини, а за нормална – 61.1 kg (Таблица 1). Показателят е с най - широко вариране (CV 20.3 – 29.3%) сред проучваните от нас, като лимитите са от 16.7 до 105.6 kg. Динамиката на млечното масло през годините (Фигура 4) е сходна с тази на млечността. Подобно на съдържанието на мазнини в млякото достоверно влияние върху показателя оказва сезонът на отелване (Таблица 2). При кравите, отелени от пролетта към зимата, количеството на млечното масло за лактация нараства постепенно от 49.8 ± 4.92 до 64.6 ± 5.56 kg, а за нормална лактация от 50.3 ± 4.64 до 67.8 ± 4.94 kg. Значителни, макар и недостоверни, са и различията между потомствените групи. Най-много млечно масло за лактация е получено от дъщерите на бик Ранк – 64.6 ± 5.38, а най- малко от тези на Анкър №883 – 51.1 ± 12.6.

Когато говорим за ниската абсолютна млечност на РКГ, не трябва да се пропуска фактът, че това е най- дребната порода в Европа. Ние не разполагаме с данни за теглото на кравите, чиято млечност анализираме, но базирайки се на теглото, посочено от Цонев и Василев (1962) и изменението на едрината през последните години (Стоянов и Николов, 2004), можем да предположим, че средната жива маса на животните през проучвания период ще е около 240 kg. Ако приемем тази стойност, дори без да отчитаме едрината на първотелките, то относителната млечност за лактация при указаната масленост ще е 521 kg, а за нормална лактация – 555 kg. Приравнена към базисна масленост (3.6%) относителната млечност ще е съответно 661 и 706 kg, което е достатъчно добра продуктивност.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Василева М.. 1966. Проучване стопанските и биологически качества на родопското говедо и кръстоските със софийското кафяво говедо. Автореферат върху дисертацията за пр. н.с. ―ксн‖, София, 22 с.

2. Гаджев Д., 2005. Състояние и насоки на селекцията на Българското родопско говедо. Докторска дисертация, Смолян, 146 с.

3. Николов В., 2004. Развъдна програма за съхранение на Родопското късорого говедо. В: Развъдни програми, сборник. АРМПБ, ФБЗ ―Биоселена‖, 13-39.

4. Стоянов Б., В. Николов, 2004. Проучване върху екстериора на Родопското късорого говедо. І Екстериорни измервания. Животновъдни науки,4, 46-51.

5. Цонев П., Ат. Василев, 1962. Родопското късорого говедо и резултати от кръстосването му със Софийското кафяво говедо, Земиздат,София, 124 с.


653

6. Olaloku E.A., 1976. Milk production in West Africa: objectives and research approaches. J. Assoc. Advanc. Agric. Sci. Africa (AAASA), 3, 5-13.

7. Rege J.E.O., G.S. Aboagye, C.L. Tawah, 1994. Identification and characterization of West African Shorthorn cattle. World Animal Review, 78 (1).

http://www.fao.org/ag/AGa/AGAP/FRG/FEEDback/War/t1300b/t1300b04.htm 8. FAO 1999. The Global Strategy for the Management of Farm Animal Genetic Resources,

Rome, FAO, 43 p. кореспондиращ автор: Димитър Гаджев, гл.ас. д-р, Опитна станция по земеделие и животновъдство-Смолян ул. „Невястата‖35 4700 Смолян


654

Таблица 1. Млечна продуктивност за първа лактация на крави от породата Родопско късорого говедо

Table 1. Milk yield for first lactation of cows of the Rhodope Shorthorn cattle breed

Показатели Indices

LS±m Lim СV

За лактация (n-50) / For lactation (n-50)

Продължителност на лактацията, дни Duration of a lactation, days

252.8 ±

7.22

141-390

16.68

Млечност, kg Milk yield, kg

1250 ± 59.9 347-

2247 28.

08

Мастни вещества, % Fat, %

4.568 ±

0.057

3.59-5.31

7.24

Млечно масло, kg Milk butter per lactation, kg

57.2 ± 2.86 16.7-

105.6 29.

28

За нормална лактация (n-36) / For normal lactation (n-36)


268.2 ±

5.81 -

10.01

Млечност, kg Milk yield, kg

1332 ± 54.5 531-

2247 18.

99

Мастни вещества, % Fat, %

4.583 ±

0.081

3.59-5.31

8.13


61.1 ± 2.68 35.7-

105.6 20.

26

Таблица 2. Влияние на основни фактори върху млечната продуктивност на Родопското късорого говедо (F- критерий и степен на достоверност) Table 2. Effect of some major factors on milk yield of the Rhodope Shorthorn cattle

breed (F-criterion and significance level)

Показатели Indices

Първо отелване / First calving Баща Father

Година Year

Сезон Season

За лактация / For lactation


0.688 1.292 1.238

Млечност за лактация,kg Milk yield for lactation, kg

1.342 1.103 0.386

Масленост на млякото,% Fat, %

1.340 2.742* 2.398*


1.507 1.736 0.612

За нормална лактация / For normal lactation


0.799 0.987 0.992

Млечност за лактация,kg Milk yield for lactation, kg

1.581 2.145 1.171

Масленост на млякото,% Fat, %

1.027 1.020 1.979


1.852 2.671* 1.281

*P<0.05


655

y = 0.0172x3 - 0.4447x2 + 2.7617x + 250.16

R2 = 0.0145

150

170

190

210

230

250

270

290

310

330

61 62 64 65 66 67 68 69 70 72 73 76

Година

До

йн

и д

ни

За лактацияЗа нормална лактацияPoly. (За лактация)

Фиг. 1. Годишна динамика на продължителността на първа лактация на крави от породата Родопско късорого говедо

Fig. 1. Annual dynamics of duration of the first lactation in cows of the Rhodope Shorthorn cattle breed

y = -0.0463x3 - 8.2188x2 + 135.34x + 839.08

R2 = 0.3189

150

350

550

750

950

1150

1350

1550

1750

61 62 64 65 66 67 68 69 70 72 73 76

Година

kg


Фиг. 2. Годишна динамика на млечността за първа лактация на крави от породата Родопско късорого говедо

Fig. 2. Annual dynamics of milk yield for first lactation in cows of the Rhodope Shorthorn cattle breed


656

y = -0.0008x3 + 0.0118x2 - 0.0373x + 4.5642

R2 = 0.0445

3.8

4

4.2

4.4

4.6

4.8

5

5.2

61 62 64 65 66 67 68 69 70 72 73 76

Година

%

За лактация

За нормална лактация

Poly. (За лактация)

Фиг. 3. Годишна динамика на съдържанието на мазнини в млякото на крави от породата Родопско късорого говедо

Fig. 3. Annual dynamics of milk fat content in cows of the Rhodope Shorthorn cattle breed

y = -0.0083x3 - 0.2938x2 + 6.0667x + 37.887

R2 = 0.3209

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

61 62 64 65 66 67 68 69 70 72 73 76

Година

kg


Фиг. 4. Годишна динамика на количеството на млечното масло за първа лактация на крави от породата Родопско късорого говедо

Fig. 4. Annual dynamics of milk butter per first lactation in cows of the Rhodope Shorthorn cattle breed



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

657

БИОЛОГИЧНА СТОЙНОСТ И ФУНКЦИОНАЛНОСТ НА МЛЕЧНИ ПРОДУКТИ ОТ СРЕДНИТЕ РОДОПИ

Цонка Оджакова*, Гюрга Михайлова**

*Опитна станция по животновъдство и земеделие –Смолян **Тракийски университет – Стара Загора

BIOLOGICAL VALUE AND FUNCTIONALITY OF MILK PRODUCTS FROM CENTRAL RODOPES

Tsonka Odjakova*, Gyrga Michailova**

*Agricultural and Stockbreeding Experimental Station - Smolian **Tracia University –Stata Sagora

Abstract: The fatty acid composition of milk was analyzed in 2 groups of ewes: Karakachan breed and Zigdi sheep reared in the Rhodopes Mountain region. The fatty acid content was determined by gas chromatography. The lipid preventive score was calculated on the basis of total fat content and the content of the principal groups of fatty acids. The sum of caproic, caprylic and capronic acids was lower in Zigdi sheep milk – 14.58% compared to 13.27% in the milk of Karakachan breed.The levels of polyunsaturated fatty acids were slightly higher in the milk of Karakachan breed (4.69%) than in purebred sheep (4.50%), evidencing the easier oxidation of milk fat in the former group. The ratio of saturated/polyunsaturated fatty acids was higher in the milk of purebred Zigai sheep (16.06) than in their crosses with the Karakachan breed (15.23), a parameter of the better resistance to oxidation in Karakachan sheep milk.

The milk of Zigai ewes had closer values of the lipid preventive score and the total fat content than Karakachan sheep milk did.

Key words: sheep milk, fatty acids, lipid preventive score

Въведение

По своя химичен състав и биологични свойства млякото е един от най-пълноценните продукти от животински произход, богато на хранителни и биологично активни вещества. Млякото е незаменим хранителен продукт в лечебните и профилактичните диети. То е един от продуктите с най-висока хранителна, биологична, профилактична и диетична значимост. В последно време на пазарите се появиха и се заговори за тъй наречените функционални храни, които освен основното си предназначение имат и специфичен здравословен ефект.

Приемането на фунционална храни с доказан здравословен ефект е ключ към опазване здравето на човека. Хранителни продукти, съдържащи някои микрокомпоненти както и при млякото (Ryali et al.1999, lock and Bauman, 2004), са полиненаситените мастни киселини / ейкозапентаеновата (ЕРА), докозахексаеновата (ДНА)/ и спрегнатата линолова киселина (CLA).

С потенциални антиканцерогенни свойства са маслената и ваксеновата, които са естествен компонент на млечната мазнина (Parodi 1997, 1999).

Производството на качествено мляко с повишено съдържание на биологично активни вещества зависи преди всичко от състава на пасищната растителност, ботаническото разнообразие и вегетационния стадии на отделните растителни видове, валежи и климатични особености на района.


658

Цел

Целта на изследването е да се установи мастнокиселинният състав на овче мляко от Каракачанската и Цигайска порода, за проучване значението на мастните киселини за качествена характиристика на млечната мазнина и нейната функционалност.


Проучването беше извършено върху овче мляко от района на Родопите, получено от 2 породи овце, отглеждани при еднакви производствени условия в ОСЖЗ -Смолян: I група - Цигайска и II група – Каракачанска порода.

Млякото е изследвано април – юли, когато отглеждането на овцете е пасищно (пролетно-летен период), през който бяха извършени четири млечни контроли с едномесечен интервал, съгласно Инструкцията за контрол на млечността. Пробите мляко бяха вземани индивидуално от 12 животни (в група), ежемесечно, по време на млечните контроли.

Млякото за анализ е вземано от общото количество, получено от всички животни в групата, пропорционално от издоеното сутрешно и вечерно мляко, съгласно правилата за вземане на млечни проби.

Методи на анализ 1. Състав на млечната мазнина 1.1. Фосфолипиди – спектрофотометрично. 1.2. Холестерол – спектрофотометрично. 1.3. Мастни киселини Екстракцията на мазнината от млечните проби е извършена в лабораторията на

секция Млекарство при Аграрен факултет на Тракийски Университет – гр. Стара Загора, по метода на Розе – Готлиб (Methodenbuch, Bd. VI. VDLUFA – Verlag, Darmstadt, 1985), след което разтворителите са изпарявани на вакуум-ротационен изпарител. Получената мазнина е замразявана до -180С.

Метиловите естери на мастните киселини са анализирани чрез газов хроматограф Pay Unicam 304 с пламъчно-йонизационен детектор. Анализът е извършен на капилярна

колона ECTM WAX (Alltech; 30 m x 0.25 mm, I. d.; 0.25 m film) и Н2 като носещ газ. Количеството на отделните мастни киселини е определено с помощта на

хроматографска станция Clarity CSW32 – софтуер за интегриране на данни, подадени от газов хроматограф, като беше използвана специализирана адаптирана програма.

1.3.1. Групи мастни киселини – чрез изчисление. 1.3.2. Съотношения между мастните киселини – чрез изчисление. 1.3.2. Липиден превантивен скор – чрез изчисление по уравнението на Richard and

Charbonnier (1994). Методи за обработка на данните

Получените данни са обработени вариационно-статистически чрез Statistica for Windows (Release, 4.3, Stat. Soft., Inc., 1994).

Резултати и обсъждане Биологична стойност на млечната мазнина. Мастнокиселинният състав на млечната мазнина е отразен в табл. 1. От наситените

мастни киселини в млякото на породата Родопски цигай се установява малко по-високо съдържание на маслена, капронова, капринова, пеларгонова, миристинова и пентадеканова киселина.

В млякото от Каракачанската порода по-високо е съдържанието на каприлова, ундецилова, лауринова, палмитинова и стеаринова мастни киселини. От наситените мастни киселини най-голяма е разликата при маслената киселина, която е с 1.276% повече в млечната мазнина на млякото от Родопски цигай.

Концентрацията на палмитиновата киселина (С16:0) е малко по-висока в млякото от Каракачанската порода, което според Hellin et al. (1998) може да се дължи на климатичните условия, храненето и отглеждането на животните.

Олеиновата, линоловата и линоленовата мастни киселини не се синтезират в организма на животните и количеството им в млечната мазнина зависи до голяма степен


659

от храненето на животните. Човешкия организъм се нуждае от по-високи нива на полиненаситени мастни киселини, които да постъпват с храната. Тези мастни киселини имат благоприятен ефект върху организма и варират в зависимост от различни фактори. Количеството на олеиновата киселина (С18:1) е по-високо в млякото на Каракачанската порода. Съдържанието на линоловата киселина (С18:2) е повече с 0.21% в млякото на Каракачанската порода, докато при линоленовата (С18:3) се наблюдава обратната тенденция – тя е в по-голямо количество в млякото на Родопския цигай. Получените от нас стойности са значително по-високи от установените от Димитров и съавт. (1995) за млякото на местните старозагорски овце.

По-голямо количество мононенаситени мастни киселини се откриват в млечната мазнина на млякото от Каракачанската порода – 23.819 9% в сравнение с млечната мазнина на Родопския цигай – 23.265% (табл. 2).

Димитров и съавт. (2001) установяват по-ниско съдържание на наситени мастни киселини в млякото на чистопородни овце от породата Южнобългарски коридел (69.2%) и в това от техните кръстоски с местни старозагорски кочове (68.5%) в сравнение с нашите данни за млякото от породите Родопски цигай и Каракачанска.

Млякото и от двете породи е със значително по-ниско съдържание на полиненаситени мастни киселини в сравнение с данните на Михайлова и съавт. (2004) за млякото на същите породи овце.

Съдържанието на късоверижните мастни киселини е по-голямо в млякото от породата Родопски цигай, а средно-и дълговерижните – в млякото на Каракачанската порода.

На базата на общото липидно съдържание (ОЛ) (Табл. 1) и на общото съдържание на наситени мастни киселини (НМК), мононенаситени мастни киселини (МННМК) и полиненаситени мастни киселини (ПННМК) (Фиг. 1) може да се изчисли липидният превантивен скор (ЛПС) – показател, който се използва за характеристика на биологичните свойства на мазнините.

Оптимално балансиран мастнокиселинен състав се получава, когато стойностите на НМК, МНМК и ПНМК са такива, че липидният превантивен скор е еднакъв с общото съдържание на мазнина (ОЛ). По-близки стойности на ЛПС и ОЛ има овчето мляко на Цигайската порода в сравнение с това на Каракачанската – разликата между двете стойности е съответно 8.91 и 9.23 за изследваните групи (Фиг. 2).

Консумацията на мазнини, при които стойностите на ЛПС и ОЛ са равни (ЛПС=ОЛ)

или са с максимално близки стойности, е полезна с оглед превантивното им действие спрямо риска от сърдечно-съдови заболявания. Това е от изключително значение за оценката на продуктите от гледна точка на хранителната им стойност и безопасност, за които е важна балансираността на мастнокиселинния състав.

Имайки предвид отнасянията на хранителните съставки в метаболизма на човешкия организъм, оценката на продуктите, за да бъде обективна, следва да бъде комплексна, а не само по един показател.

Изводи

На базата на изследването могат да се направят следните изводи: 1. Млякото от цигайските овце се отличава с малко по-високо съдържание на

маслена и капронова киселини в сравнение с това от каракачанските. Сумата от капронова, каприлова и капринова киселини е по-голяма при млякото, получено от I група – 14.58% срещу 13.27% при II група.

2. Полиненаситените мастни киселини са в малко по-голямо количество при млякото от II група (4.69%) в сравнение с това от I група (4.50%), което показва по-лесното окисление на млечната мазнина от тази група.

3. Съотношението наситени/полиненаситени мастни киселини е по-високо при млякото на цигайските овце (16.06) в сравнение с това при каракачански овце (15.23), което е показател за по-добрата окислителна стабилност на това мляко.

4. Макар и с малка разлика между двете групи, по-близки стойности между липидния превантивен скор и съдържанието на мазнина има млякото на цигайските овце в сравнение с млякото от Каракачанската порода.


660

ЛИТЕРАТУРА 1. Димитров Т., И.Станков, Т. Илиев 2001 мастнокиселинен състав на овце мляко от

Южнобългарски коридел и техните кръстоски. Животновъдни науки, 2, 98-102. 2. Димитров Т., Г. Михайлова, М. Джорбинева, 1995. Мастнокиселинен състав на

мляко от старозагорски овце и млечни кръстоски. Животновъдни науки, 5-8, 31-33. 3. Михайлова Г., М. Джорбинева, Р. Войводова 2004 маснокиселинен профил на

мляко от млечни породи,Животновъдни науки,2, 17-22. 4. Hellin P., M . Lopez., M-J Jordan., J. Laencina 1998 Fatty acids in Murciano-

Granadina goats milk., Lait, 78,363-369. 5. lock A.L. , D.E. Bauman, 2004 modifyining milk fat composition of dairy cows to

enhance fatty acids beneficial to human health, Lipids, 39,12, 1197-1206. 6. Parodi F. W., Cow ,s milk fat components as potential anti carcinogenic agents. Journal

Nutrition 1997. 127, 1055-1060. 7. Parodi F. W Conjugated linoleic acid and other anti carcinogenic agents of bovine milk

Journal Nutrition 1999. 82, 1339--1349. 8. Ryali J., R.,Baer, D., Schingoethe, D.C. Donovan 1999. Producyion of milk and butter

higher in conjugated linoleic and other healthful fatty acids from sheep fed oil. Journal Dairy Sciеnce.

Цонка Атанасова Оджакова, доц. д-р Смолян, ул. ―Невястата‖ 35 Тел.: 0301/63502 [email protected] Гюрга Михайлова, проф. дсн ТУ – Стара Загора [email protected]




661

Таблица 1. Мастни киселини в овчето мляко (x±SD)

Мастни киселини, % Породи

Родопски

цигай

Каракачанска

Маслена С 4:0 6.824±0.430 5.548±1.283

Капронова С 6:0 4.965±0.313 4.282±0.134

Каприлова С 8:0 2.996±0.359 3.043±0.160

Пеларгонова С 9:0 0.085±0.007 0.062±0.019

Капринова С 10:0 6.618±0.981 5.945±0.351

Каприноолеинова С 10:1 0.150±0.023 0.108±0.024

Ундецилова С 11:0 0.243±0.071 0.310±0.044

Лауринова С 12:0 3.345±0.266 3.762±0.792

Лауриноолеинова С 12: 1 0.020±0.005 0.017±0.001

Миристинова С 14:0 8.996±0.628 8.813±0.518

Миристоолеинова С 14:1 0.064±0.022 0.058±0.014

Антиизопентадеканова С 15 ai 0.250±0.071 0.229±0.055

Пентадеканова С 15:0 0.559±0.121 0.525±0.110

Палмитинова С 16:0 24.399±1.226 24.987±1.130

Палмитоолеинова С 16:1 0.842±1.108 0.112±0.015

Маргаринова С 17:0 2.276±0.047 2.477±0.140

Стеаринова С 18:0 10.776±1.303 11.504±0.521

Олеинова С 18:1 22.089±1.035 23.524±1.857

Линолова С 18:2 2.916±0.387 3.121±0.075

Линоленова С 18:3 1.588±0.357 1.573±0.278


662

Таблица 2. Групи мастни киселини в овчето мляко (x±SD)

Групи мастни киселини, % Породи

Родопски цигай Каракачанска

Наситени 72.332 71.487

Ненаситени 27.668 28.513

Мононенаситени 23.165 23.819

Полиненаситени 4.504 4.694

Късоверижни 21.638 18.988

Средноверижни 40.996 41.290

Дълговерижни 37.369 39.722

Ненаситени/Наситени 0.384 0.400

Фиг. 2. Липиден превантивен индекс на

млечната мазнина

6,907,8

15,4417,26

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

I група II група

g/1

00 g

пр

од

укт

ОЛ

ЛПС



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

663

НАМНОЖАВАНЕ НА ВРЕДНАТА ЕНТОМОФАУНА ПРИ РАПИЦАТА И КРИТИЧНИ ПЕРИОДИ В РАЗВИТИЕТО Й

Недялка Палагачева, Янко Димитров Аграрен университет - Пловдив

INCREASING OF HARMFUL ENTOMOFAUNA WITH THE OILSEED RAPE AND CRITICAL PERIODS IN ITS DEVELOPMENT

Nedyalka Palagacheva, Yanko Dimitrov

Agricultural university - Plovdiv Abstract: During the recent years the number of areas planted with oilseed rape is

constantly getting bigger in Bulgaria. Along with its numerous advantages as a crop, for crop rotation, the oilseed rape is often attacked by a large number of pests. Some of them are strictly specialized but others feed on a wider variety of crops, which turns them into potential pests for cultivated plants grown up in the neighboring areas.

During certain phenophases of crop growth, on increase of their number (above the economic damage threshold), it becomes necessary to carry out timely and effective pest control.

During the period 2004-2006 observations were carried out on winter oilseed rape at the Training and Experimental Unit of the Agricultural University – Plovdiv. As a result the types of harmful entomofauna species were determined, its development during the period of vegetation and the critical periods for the crop compared to its increase.

Observations were carried out using the standard entomological methods for observation and analysis.

Key words: oilseed rape, harmful entomofauna

Въведение

През последните години отглеждането на рапицата като култура силно нарасна. Комплексът от неприятели налага да се следи тяхната поява и масовото им намножаване.

През есента след поникване на рапицата първи се откриват: кръстоцветните бълхи от род Phyllotretа, рапичната стъблена бълха –Psylliodes chrysocephala L., рапичната листна оса - Atalia colibri Christ.

Според Осипов (1995) [2] кръстоцветните бълхи от род Phyllotretа са най-опасни през

този период и при висока плътност и благоприятни климатични условия (топла есен) могат да унищожат 100% от растенията.

Напролет неприятелите засягат преди всичко генеративните органи и по този начин влияят пряко върху добива. Срещат се: рапичен цветояд – Meligethes aeneus F., мъхнат бръмбар – Tropinota hirta Poda, миризлив бръмбар – Oxytirea funesta Poda, скритохоботниците от род Ceuthorrhynchus: репен стъблен скритохоботник – C.napi L., шушулков хоботник – C.assimilis Payk., зелева листна въшка – Brevicorynae brassicae и др.

Според Kelm and Gadomski (1995) [4], Eigenbrode et al.(2000) [3] стимулиращ фактор за развитието на листните въшки са глюкозинолатите и съдържанието на восъци в растението.

Въз основа на своите задълбочени проучвания върху видовия състав на вредната ентомофауна по рапицата Бенедек (1984)[1] установява, че когато рапицата заема площи,


664

на които не е отглеждана, в началото числеността на вредните насекоми е малка. В последствие те се намножават масово и са склонни към локално струпване.

В тази връзка целта на настоящето проучване е да се установи масовата поява на

неприятелите в отделни периоди от развитието на рапицата за условията на нашата страна. Материал и методи

Проучването се проведе през периода 2004-2006г. в Учебно-опитно поле при Аграрен университет – Пловдив. Видовият състав на неприятелите се определяше с помощта на стандартно възприетите ентомологични методи – косене с ентомологичен сак и отчитане на отделни растения. С ентомологичния сак се извършваха 100 откоса по диагоналите на посева, а при отчитанията се преглеждаха по 100 растения.

Наблюденията се извършваха през интервал 7–10 дни през цялата вегетация. Събраните проби се поставяха в найлонови пликчета и се определяха при лабораторни условия.

Резултати и обсъждане В резултат на проведените проучвания през първите фенофази от развитието на

рапицата котилидони – формиране на розетка, бяха констатирани следните неприятели: кръстоцветните бълхи от род Phyllotretа: черна зелева бълха – Phylotreta atra L., вълнистоивичеста бълха - Phylotreta undulatа Kutsch, рапичната стъблена бълха –Psylliodes chrysocephala L. През същия период бяха открити повреди и от рапична листна оса –Atalia colibri Christ. и рапичния бръмбар – Entomoscelis adonidis Pall.

През трите години на проучването кръстоцветните бълхи от род Phyllotretа и рапичната

листна бълха бяха регистрирани във висока плътност (Фиг.1) Причини за това са кръстоцветните плевели (овчарска торбичка – Capsela bursa pastoris L., родилна трева – Cardarija draba L. и др.), които са подходяща хранителна среда за развитието на неприятелите и водят до тяхната миграция в рапичните полета.

Младата листна маса, получена в периода на поникване – образуване на розетка, привличаше земните бълхи и се явяваше конкурентна хранителна среда на застарялите растения около нея през есента. Това повишава риска от сериозни повреди, което води до слаба запасеност на растенията с хранителни вещества, необходими за преодоляване на екстремните условия през зимата.

Напролет, с началото на формиране на стъблото, продължаваше вредната дейност на кръстоцветните бълхи, рапичната стъблена бълха и рапичната листна оса. Тези видове бяха отчетени в по-ниска плътност в сравнение с тази през есента. (фиг.2) Заедно с тях в рапичната агроценоза бяха констатирани и обикновена зелева дървеница – Eurydema ornata L., гъсеници на бяла зелева пеперуда – Pieris brassicae L., ряпна пеперуда – Pieris rapae L.

Те повреждаха главно вегетативните органи. През фенофазите – бутонизация, цъфтеж и формиране на шушулките, бяха

установени следните неприятели: рапичен цветояд – Meligethes aeneus F., мъхнат бръмбар – Tropinota hirta Poda, миризлив бръмбар – Oxytirea funesta Poda, скритохоботниците от род Ceuthorrhynchus: репен стъблен скритохоботник – C.napi L., шушулков хоботник – C.assimilis Payk., зелева листна въшка – Brevicorynae brassicae L., тютюнев трипс - Trips tabaci L.(Фиг.2)

Рапичният цветояд присъстваше масово в рапичните полета, това го свързваме с неговата строго специфична хранителна специализация. С напредване развитието на културата, края на цъфтеж и начало на формиране на шушулките неприятелят напускаше рапичните полета и преминаше по плевелната растителност.

Като неприятели през тези фенофази се проявиха мъхнатият и миризливият бръмбар, които нанасяха сериозни повреди по цветовете. Присъствието на мъхнатия бръмбар в полета с рапица се дължи на неговата полифагия и възможностите му да преминава от предпочитани овощни гостоприемници (дюли, ябълки, арония) по цъфтящите кръстоцветни култури. Мъхнатият бръмбар беше установен в значително по-висока плътност в сравнение с миризливия.

Скритохоботниците от род Ceuthorrhynchus: репен стъблен скритохоботник – C.napi L. и шушулков хоботник – C.assimilis Payk. бяха регистрирани в сравнително висока

численост. Шушулковият хоботник се срещаше още в началото на цъфтежа, но масовото му

преминаване по рапицата ставаше по време на пълен цъфтеж.


665

Периодът бутонизация – образуване на шушулки е критичен за рапицата с цел опазване количеството и съдържанието на генеративните органи.

Рискът, свързан с редуциране на добивите, започва с формирането на бутоните и основно приключва с миграцията на рапичния цветояд извън полето след периода на цъфтеж.

Развитието през този период на хоботниците от род Ceuthorrhynchus, както и

продължителността на цъфтежа (около 1 месец) налага провеждането на растително защитни мероприятия, гарантиращи получаването на високи добиви. Същевременно ползването на рапицата като паша на медоносните пчели затруднява провеждането на ефикасна борба, повишава риска за стопанския добив и налага ползването на алтернативи на масовото третиране на посевите.

Зелевата листна въшка се разви масово в края на цъфтежа и в началото на узряване на шушулките. Със застаряване на хранителните растения и влошаване на климатични условия (високи температури, чести валежи) видът напусна рапичните полета.

По време на цъфтежа по рапицата беше констатиран и тютюневият трипс. Неприятелят се срещаше по цветовете и смучеше сок от венечните листенца.

Изводи

В резултат на проведените проучвания могат да се направят следните по-важни изводи:

- първият критичен период в развитието на рапицата е през есента от фенофаза котилидони до формиране на розетка. Като индикатор за причиняване на стопански значими загуби може да бъде използвана числеността на кръстоцветните бълхи от род Phyllotretа.

- вторият критичен период в развитието на културата е през пролетта от фенофаза бутонизация до края на цъфтежа. Основни наблюдавани вредители с икономически риск към културата през този период са рапичният цветояд и скритохоботниците от род Ceuthorrhynchus.


1. Бенедек П. 1984 Съвременни методи за защита на рапицата от неприятели. Международно селскостопанско списание, бр.6, 61-65.

2. Осипов В. 1995 Защита семенников. Защита растений, Москва №6, с. 18-19. 3. Eigenbrode S.B., N.N. Kabalo, C.E. Rutledge 2000 Potential of reduced-waxbloom

oilseed Brassica for insect pest resistance. Journal of Agricultural and Urban Entomology, 17:2, 53-63, 34 ref.

4. Kelm M, H. Gadomski 1995 Wystepowanie i szkodliwose mszycy kapuscianej Br.brassicae L. na rzepaku ozimym. Mater 35 Ses. nauk. Inst ochra rosl Poznan, Cz. 2, p.101-

103. Недялка Георгиева Палагачева, главен асистент, доктор, Аграрен университет – Пловдив, бул.Менделеев 12, 032/654 206, e-mail: pа[email protected] Янко Димитров Димитров, доцент, доктор, Аграрен университет – Пловдив, бул.Менделеев 12, 032/654 281.

mailto:pа[email protected]


666

0

20

40

60

80

100

120

140

Ps.ch

ryso

seph

ala

Ph.at

ra

Ph. u

ndula

ta

A.col

ibry

E.ado

nidi

s

пл

ътн

ост(

ср

.бр

ой

)

2004г. 2005г. 2006г.

Фиг.1 Видов състав и плътност на ентомофауната при рапицата през есента

0

100

200

300

400

500

600

Ps.ch

ryso

seph

ala

Ph.

atra

Ph.

undu

lata

A.colibry

M.a

eneu

s

T.hirt

a

O.fy

nest

a

C.a

ssim

ilis

C.n

api

E.o

rnat

a

P.ra

pae

P.b

rass

icae

Br.b

rass

icae

T.tabac

i

пл

ътн

ост (

ср

.бр

ой

)

2004г. 2005г. 2006г.

Фиг.2 Видов състав и плътност на ентомофауната при рапицата през пролетта



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

667

ВЗАИМООТНОШЕНИЕ И КОНКУРЕНТНОСТ НА ИКОНОМИЧЕСКИ ВАЖНИТЕ НЕПРИЯТЕЛИ ПО РАПИЦАТА ОТ РАЗРЕД COLEOPTERA

Недялка Палагачева, Янко Димитров Аграрен университет - Пловдив

INTERRELATION AND COMPETITIVE TO ECONOMICAL IMPORTANT PESTS TO OIL SEED RAPE OF ORDER COLEOPTERA

Nedyalka Palagacheva, Yanko Dimitrov Agricultural university - Plovdiv

Abstract: A serious difficulty when growing oilseed rape is to protect it from a large number

of pests. A particular place in the wide variety of pests is occupied by the species in the order Coleoptera which feed on the vegetative and reproductive organs of oilseed rape. It often happens that their appearance in large amounts causes huge economic losses, which demands a research to be carried out on how they develop on the oilseed rape and on their competitiveness when they feed on generative organs.

During the period 2004-2006 a research was carried out at the Training and Experimental Unit of the Agricultural University – Plovdiv. Samples were collected using the classical entomological methods – mowing with an entomological bag, collection of samples from different plants, visual examination of plants and collection of species.

Key words: oil seed rape, pests

Въведение През последните години рапицата се превръща във важна селскостопанска култура,

която е обект на нападение от много неприятели. Съществен дял от тях се пада на видовете от разред Coleoptera, които се срещат ежегодно и се определят като ключови във фенофазите – розетка, бутонизация и цъфтеж. Като потенциално опасни от тях се посочват: рапичният цветояд – Meligethes aeneus F. и скритохоботниците от род Ceuthorrhynchus: репен стъблен скритохоботник - C.napi L., шушулков хоботник - C.assimilis Payk.[4], [9], [10].

Според Cool et al.(1998) [5] рапичният цветояд е икономически важен неприятел по рапицата, който е в състояние да намали добива до 80%. [8] Видът се появява в рапичните полета рано напролет и нанася най-големи повреди във фенофаза бутонизация - цъфтеж, тъй като се храни с прашеца и прогризва пъпките. [2] С формиране на първите шушулки цветоядът мигрира по кръстоцветните видове. [3]

Независимо, че скритохоботниците се появяват в каламитет сравнително по-рядко, те представляват сериозна опасност за рапицата. Пораженията от тях стават очевидни, когато не могат да се предприемат никакви мерки за предотвратяване на загубите. [1]

Според Free and Williams (1978) [6] шушулковият хоботник предпочита да снася яйцата

си в шушулките, повредени вече от рапичния цветояд. Fergusan et al. (2003) [7] установяват, че рапичният цветояд и шушулковият хоботник

се срещат комплексно в посева. Пространственото разпространение на ларвите на рапичния цветояд е различно в зависимост от формирането на семената в шушулките на рапицата.


668

В тази връзка целта на настоящия експеримент е установяване на взаимоотношенията и конкурентността на неприятелите от разред Coleoptera при използване на генеративните ú органи за изхранване.

Материал и методи Изследването се проведе през периода 2004-2006 г. в Учебно-опитна база на Аграрен

университет – Пловдив. Видовият състав на неприятелите се установи чрез използване на стандартни ентомологични методи – косене с ентомологичен сак, събиране на проби от отделни растения, визуален преглед на растенията. Обследванията се извършваха през цялата вегетация в интервал 7-10 дни.

Събраният биологичен материал се определи при лабораторни условия. Резултати и обсъждане Неприятелите от разред Coleoptera заемат съществен дял от вредната ентомофауна

по рапицата, като някои от тях нанасят сериозни повреди. Такива са тези, които повреждат генеративните органи: рапичният цветояд – Meligethes aeneus F. и шушулковият хоботник– Ceuthorrhynchus assimilis Payk.

В периода на проучване рапичният цветояд беше отчетен в по-многочислена популация. С по-ниска, но постоянна плътност беше наблюдаван шушулковият хоботник.

Първите цветояди за периода на изследване бяха открити в началото на м. април, при средноденонощни температури в интервал 12,6-16,2оС. С повишаване на температурата и напредване на вегетацията на рапицата (фенофаза бутонизация) беше наблюдаван ръст в популационната плътност на цветояда. Максимумът в числеността на вида беше отчетен в началото на м. май. (Фиг.1) Предвид продължителния период на цъфтеж на рапицата (около един месец), освен рапичният цветояд в рапичните полета бяха наблюдавани и възрастни индивиди на шушулковия хоботник. Поради проявилата се конкуренция между двата неприятеля за една и съща хранителна площ, цветоядите започнаха миграция в търсене на нови хранителни растения. Най-често те се насочваха към растящите в ъглите на посева плевели.

След напускане местата на зимуване (напролет), шушулковият хоботник се хранеше с кръстоцветните растения, за да узрее полово, но при започване цъфтежа на рапицата неприятелят преминаваше по нея. Тя се явяваше благоприятен хранителен източник за изхранването на възрастните индивиди на шушулковия хоботник, като повсеместното му преминаване по нея ставаше по време на масов цъфтеж. Максимумът в числеността на хоботника беше отчетен през втората половина на м.май. (Фиг.2) С формиране на първите шушулки женските индивиди преминаваха по тях, правиха ямички и поставяха по едно яйце, като предпочитаха за яйцеснасяне младите шушулки на растението.

Излюпените ларви се вгризваха в шушулките и се хранеха със семената. След завършване на развитието си ларвите попадаха в почвата за какавидиране. Възрастните от новото поколение се хранеха с плевелни растения и преминаваха в местата на зимуване.

От направените наблюдения върху развитието на неприятелите по рапицата се установи следното: появата и развитието на рапичния цветояд е във фенофазите бутонизация – цъфтеж. Неговото задържане в рапичните посеви е до явяването на шушулковия хоботник, който се храни с цветовете на рапицата за половото си узряване.

С повишаване плътността на шушулковия хоботник се появи конкуренция за храна между неприятелите и започва миграцията на цветояда към плевелните растения.

На базата на тези взаимоотношения между горепосочените неприятели се извежда и второто пръскане в рапичните площи, което трябва да се съобразява с използваните инсектициди, с цел опазване на пчелите.

Изводи

В резултат на проведените наблюдения, могат да се направят следните изводи: - рапичният цветояд и шушулковият хоботник използват едни и същи хранителни

източници. Максимумът в намножаването на рапичния цветояд е във фенофаза бутонизация - начало на цъфтеж, което съвпада с появата на шушулковия хоботник.

- появата на шушулковия хоботник е през масовия цъфтеж и продължава до узряване на шушулките на рапицата. Влошаване на условията за хранене на цветояда и настъпилата


669

конкуренция в хранителната площ са определящи за миграцията на вида по близките плевелни растения.

ЛИТЕРАТУРА 1. Арабаджиев Д. 1959 Скритохоботниците (Ceuthorrhynchus sp.)-неприятели на

репицата в България и възможности за борба с тях. Науч.тр.на НИИ Кнежа, т.ІІ, с.139-168. 2. Бенедек П. 1984 Съвременни методи за защита на рапицата от неприятели.

Международно селскостопанско списание, бр.6, 61-65. 3. Власенко Н.Г., О.В. Сушкова, О.В. Калугин 1995 Ловчие культурьı. Защита и

карантин раст. Москва, №6, 18-19. 4. Осипов В. 1995 Защита семенников. Защита растений, Москва №6, с. 18-19. 5. Coll C., E.J. Booth, K.G. Sutherland 1998 Pest and diseases control requirements for

spring oilseed rape in northern climates. Brighton Crop Protection Conference, Pests & Diseases, Volume 3, Proceeding of an International Conference, Brighton, UK, 16-19 November, 1059-1064, 3 ref.

6. Free J. B. and I.H. Williams (1978) The Responses of the Poleen Beetle Meligethes aeneus and the Seed Weevil Ceuthorhynchys assimilis to oil seed rape – Brassica napus and other plants. Journal of Applied Ecology (1978), 15, 761-774

7. Ferguson A.W, Z. Klukowski, B. Walczak, S.J. Clark, M.A. Mugglestone, J.N. Perry, I.H. Williams 2003 Spatial distribution of pest insects in oilseed rape: implications for integrated pest management. Agriculture, Ecosystems and Environment, May, Vol.95 Issue 2/3, p. 509-521, 13.

8. Hansen L.M. 2003 Insecticide-resistant pollen beetles (Meligethes aeneus F.) found in Danish oilseed rape (Brassica napus L.) fields. Pest Management science, 59(9):1057-1059 sep.

9. TARANG T., VEROMANN E., LUIK A., WILLIAMS I. 2004. ON THE TARGET ENTOMOFAUNA OF AN ORGANIC WINTER OILSEED RAPE FIELD IN ESTONIA. – Latv. Entomol., 41: 100-110.

10. Warner D. J., L.J Allen-Williams,S. Warrington, A. W. Ferguson and I. H. Williams 2008 Implications for conservation biocontrol of spatio-temporalrelationships between carabid beetles and coleopterous pests in winter oilseed rape. Agricultural and Forest Entomology (2008), 10,

375–387 Недялка Георгиева Палагачева, главен асистент, доктор, Аграрен университет – Пловдив, бул.Менделеев 12, 032/654 206, e-mail: pа[email protected] Янко Димитров Димитров, доцент, доктор, Аграрен университет – Пловдив, бул.Менделеев 12, 032/654 281.

mailto:pа[email protected]


670

0

10

20

30

40

50

60

ІV ІV ІV V V V V VІ VІ

пл

ътн

ост(

ср

.бр

ой

)

2004г. 2005г. 2006г.

Фиг.1 Популационна динамика на възрастните на рапичния цветояд за периода

април-юни 2003-2006г.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

ІV ІV ІV V V V V VІ VІ VІ VІ

пл

ътн

ост(

ср

.бр

ой

)

2004г. 2005г. 2006г.

Фиг.2 Популационна динамика на възрастните на шушулковия хоботник за периода

април- юни 2003-2006г.



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

671

VARIABILITY IN P1 GENE REGION OF POTATO VIRUS Y ISOLATES AND ITS EFFECT ON POTATO CROPS

Nikolay Petrov, Valya Lyubenova

Plant Protection Institute, Kostinbrod, Bulgaria

ИЗМЕНЧИВОСТ В Р1 ГЕНЕТИЧНИЯ РЕГИОН НА ИЗОЛАТИ ОТ КАРТОФЕНИЯ ВИРУС Y И ЕФЕКТА Й ВЪРХУ КАРТОФЕНИТЕ

НАСАЖДЕНИЯ

Николай Петров, Валя Любенова Институт за защита на растенията, Костинброд

Резюме: Картофеният вирус Y (PVY) е типовият представител на род Потивирус, който по естествен път се разпространява чрез части за вегетативно размножаване и чрез листни въшки по много видове от девет ботанически семейства по неперзистентен път. PVY е един от най-опасните растителни патогени, причиняващ значителни загуби по четири основни култури по света: картофи, пипер, домати и тютюн.

През последното десетилетие той се превърна в най-важният вирус в повечето засети с картофи площи за семена и преработка. Качеството на картофените клубени може сериозно да бъде засегнато от некрози или дефекти. Намаляване на размера и броя на прибраната реколта клубен, може да доведе до загуби до 80%. За успешната борба с тази вирусна инфекция е необходимо изучаването и характеризирането на тези вирусни щамове и изолати, тяхната диференциация и биоразнообразие. Правилното определяне на конкретни мишени за атакуване на вируса е от голямо значение. Една от тези мишени е P1 генетичният регион на вируса. Той е отговорен за придвижването и патогенността на вируса чрез потискане на посттранскрипционното генно мълчание срещу вируса в гостоприемника, разкривайки че устойчивостта на растението гостоприемник спрямо спецификата на вирусния щам се основава на този регион.

Ключови думи: PVY щамове, картоф, RT-PCR

INTRODUCTION The Potyvirus genus includes more than 200 members or candidates, making Potyviridae the

largest plant virus family. Their virions are filamentous, non-enveloped flexuous rods, 680 to 900 nm long, 12 to 15 nm in diameter, with helical symmetry [9]. Potato virus Y (PVY) is the type species of the Potyvirus genus [18]. The virus genome is a single-stranded, positive-sense RNA of

about 9.7 kb, with a virus-encoded protein (VPg) attached covalently to its 5‘ end and a 3‘ poly(A) tail [7, 17]. The viral RNA encodes a single, large polyprotein, which is processed post-translationally by three virus-encoded proteases (P1, HC-Pro and NIa) into nine gene products [5]. PVY infects a number of plant species in the Solanaceae family and causes a wide range of

symptoms from symptomless to mosaic, mottling, lesions, stunting, necrosis and plant death, depending on the plant species, the cultivar and the virus isolate [18].


672

There are several widely recognized strains of PVY, including the common strain (PVYO), the tobacco necrosis strain (PVYN), and PVYC causing stipple streak [4]. The common strain of PVY that produces foliar mosaic symptoms has been the predominant strain in PVY-infected seed potatoes in North America [6]. The PVYN strain causes veinal necrosis on tobacco leaves [4]. The origins of PVYN are difficult to pinpoint, although early reports suggest it was first detected in South America more than 70 years ago [19, 20]. Tuber necrosis strains of PVY (PVYNTN) were first detected in Europe (Eu-PVYNTN) and are characterized by a PVYN serotype and by having three recombination junctions [8, 10]. Tuber necrosis strains in North America are also characterized by a PVYN serotype but have either no or a single recombination junction [11, 15]. Other PVY recombinants such as PVYN:O also have a single recombinant junction but are unique in that they have a PVYO serotype [2, 12]. Some of the latter types of PVYN:O can cause an atypical tuber necrosis [15]. A multiplex RT-PCR assay developed by Nie and Singh [12] queries the P1 cistron and differentiates PVY into two main groups: those that produce leaf necrosis on tobacco indicator plants (European PVYN, European PVYNTN, PVYN:O (or PVYN-Wi), North American PVYN and North American PVYNTN ), and those that do not produce leaf necrosis on tobacco (PVYO) [12, 13].

AIM

Development of sensitive, specific and rapid schemes for detection and identification of PVY field isolates from potato cultivars.

MATERIAL AND METHODS

1. PVY isolates In 2010 we received potato tubers of the cultivars Arinda and Agria from Smolyan region. Some

of the potato tubers have relatively big concentric necrotic rings on the surface (fig. 5), others have only small necrotic ring spots and some were symptomless. In some tubers necrotic lesions were gone deeper in the tuber. All tested tubers were sown separately in pots. After growing the plants we used only leaf samples. Nine virus isolates were chosen for this identification and strain differentiation assay. As a reference controls we used certified PVYO, PVYN, PVYNTN, PVYWilga, PVYC virus strains from Germany (Hamburg University, Laboratory of Phytomedicine in the Institute of Applied Botany, with the kind support of prof. Gunter Adam).

2. Identification of the virus isolates: a/ Bioassays with indicator plants Bioassay test was conducted using the Noordam method with indicator plants, which react

with different responses to virus isolates [14]. Twelve different test plant were used –Nicotiana tabacum cv.Nevrocop 1146, N.tabacum cv.Samsun, N.tabacum cv.Xanthi, N.tabacum cv.HA-24, N.benthamiana, N.clevelandii, N. Glutinosa, N.rustica, N. Alata, Chenopodium quinoa, Petunia hybrida, Solanum Lycopersicon. Seeds of indicator plants were sown in pots with sterilized mixture

of soil, peat and sand and after sprouting, were removed depending on the type and variety in a

number of pots with a diameter of 10cm. Plants grown in at 22-25 C and relative humidity 75-85%, constant photo-period 16 / 8 hours light intensity 3000 lux. Prior to inoculation, the plants are delivered in a room with low light (shaded), watering them with water, and dust the leaves with carborundum 400-600 mesh. One gram of foliage plant with pronounced symptoms are

homogenized in 1ml chilled to 4 C 0.1M potassium sodium phosphate buffer, pH 8.0, containing 0.2% Na2SO3 and 0.2% ascorbic acid. Inoculation were made by gently rubbing the leaves with this uniform. After 3-5 minutes the plants are washed with water. Reporting of symptoms were done, depending on the species, after 15-21 days after inoculation.

b/ Serological detection - DAS-ELISA

All tubers were tested for PVY after germination and growing the plats with DAS-ELISA [3] using sap from homogenized potato leaves. Micro titer ELISA plate wells were coated with PVY IgG polyclonal antiserum diluted in 0.05 M carbonate buffer (pH 9.6) according to the supplier‘s (LOEWE Biochemica GmbH Sauerlach, Germany) specifications. Plates were incubated for 4 h at 37°C, followed by 3, 5-minute washing steps with PBS-T buffer and then loading with homogenized in coating buffer with 1% PVP and albumin(BSA) plant extracts. After that plates were incubated at 4°C overnight. After washing off the crude plant extract, virus was detected by PVY antibodies conjugated with alkaline phosphatase and diluted in conjugate buffer according to the supplier‘s specifications in incubation step for 4h at 37°C. p-nitro phenyl phosphate diluted in diethanolamin buffer (1mg ml-1, pH 9.8) is a substrate for the alkaline phosphatase enzyme reaction which run on room temperature and after coloring is stopped with 3N NaON. Optical density at 405 nm was


673

measured by Multifunctional detector DTX 880 (Beckman, USA). Tissue samples from healthy and infected plants were used as negative and positive controls. Positive results are these that exceed two time optical density of the negative control (positive result > 2x 0.172 OD405 = 0.344). Therefore, tested samples, with OD405 value more than 0.344, were considered positive for PVY infection.

c/ Total RNA extraction

RNA extraction was done by RNEasy Plant Mini Kit (Qiagen, Germany), according to the instructions of the manufacturer.

d/ Touch-Down RT-PCR We used the method of Piche [15] with primers PVY Primer 1, 7 and 8 for P1 gene

region of the virus, with program modification touch-down. Copy DNA synthesis: denaturation of total RNA (0,05-0,5 μg) at 95 C for 5 min with 10 μl PVY Primer1 primer in a final volume of 10 μl.; Cooling on ice to avoid renaturation; Preparation 15 μl of master mix: 5 μl of 5 × MMLV-buffer, 2 μl of dNTPs (2mM), 0.5 μl of M-MuLV Reverse transcriptase (200 U/μl), 7.5 μl H2O. Incubation step at 42°С for 60 min. Master mix for the PCR is: 1 μl cDNA, 2.75 μl 10 × PCR buffer, 2.2 μl MgCl2 (25 mM), 2.2 μl dNTPs (2 mM), 1 μl PVYPrimer1 (10 μM), 1 μl PVYPrimer7 (10 μM), 1 µlPVYPrimer8 (10 µl), 1 μl Taq DNA-Polymerase (5 U/μl), 12.85 μl H2O. PCR was done in thermo cycler Auto-Q Server (LKB, UK) with following programme: initial denaturation step 3 min 95°C; five sycles 30 sec 92°C, 30 sec 62°C, 90 sec 72°C; five sycles 30 sec 92°C, 30 sec 60°C, 90 sec 72°C; five sycles 30 sec92°C, 30 sec 58°C , 90 sec 72°C,ten cycles 30 sec 92°C, 30 sec55°C, 90 sec 72°C; final elongation 10 min72°C.

e/ Immunocapture RT-PCR - RFLP (Technical sheet No.21) [1] Two PVY isolates from potatoes cv. Agria from Smolyan region were differentiated. First

200 μl of anti-PVY (diluted 1:1000 in coating buffer) were added to each PCR tube and incubated at 37°C for 3 h. We used a commercial anti-PVY antibody (LOEWE, Germany). After that the PCR tubes were emptied and washed 3 times with TBST; 25 mg of plant leaves were homogenized with 5 ml of suitable extraction buffer; 200 μl of the homogenate was added to the PCR tube and incubated for 18 h at 4°C; PCR tubes were emptied and washed 3 times with TBS-T.; PCR tubes were dried, 5 to10 μl dd H2O was added and heated at 70 °C for 15 min. cDNA synthesis was done by adding to 5 μl IC 8 μl ddH2O and 1 μl primer 1 (100 pmoles); incubated at 70 °C for 10 min, followed by 30 min in an ice bath. 1 μl of each dNTPs (25 mM each), 4 μl reverse transcriptase 5X buffer, 1 μl AMV reverse transcriptase (Promega) was added ; incubated at 42°C for 1h, heated for 10 min at 90 °C; volume as adjusted to 50 μl with ddH2O. The PCR reaction contained 5 μl from the reverse transcriptase reaction, 0.25 μl; 25 mM dNTPs, 1 μl of each primer 1, 2 and 3 (100 pmoles), 2.5 μl Taq 10x buffer and 1 unit Taq DNA polymerase; ddH2O to a final volume of 25 μl.

Cycling conditions were: One cycle: 95°C for 3 min, 50°C for 2 min, 72°C for 2 min. Thirty cycles: 95°C for 1 min, 55°C for 1 min, 72°C for 1 min. One additional cycle: 72°C for 10min. One part of PCR products were subjected to 1% agarose gel-electrophoresis. The other part of PCR products were incubated with HindIII for 3 h. Reaction products were subjected to agarose gel-electrophoresis. Primer 1, which is a complementary sense primer (identical in all strains), was used for first strand cDNA synthesis (from viral RNA purified): 5‘TTCCAAAGTGTCCTTTGAG3‘. Primer 2, which is a sense primer (identical in all the strains), was used to amplify the first cDNA strand: 5‘CTTCATCAAACAAACTCTTT3‘. Primer 3, is a second complementary sense primer, which is located between primer 1 and primer 2. The sequence of primer 3 is specific to PVYN strains and is different from all other PVY groups (PVYC strains, PVYO): 5‘ATCTGGGCATCAGTCTTG3‘.

f/ Visualizing the PCR fragments by agarose gel-electrophoresis

DNA is separated in 1 to 2% agarose gel in TAE buffer with ethidium bromide (0,2 μg / ml) at 80-150V for 1 h. Products are displayed on a transilluminator GenoPlex (VWR) with UV irradiation at a wavelength of 315 nm.

RESULTS AND DISCUSSION

The bioassay of all tested virus isolates showed similar results. One week after inoculation the virus isolates in Nicotiana tabacum, variety Nevrokop 1146, symptoms were lightening the nervation of the leaf, followed by a gradual necrosis. These symptoms were typical for PVY, which allowed us to assume that the cause of disease symptoms was PVY. Since tuber symptoms of samples from Smolyan region resembled those caused by many PVYNTN, these isolates were identified as PVYNTN and then symptoms induced by 12 different test plants were traced and


674

compared with details from a literature for PVYNTN. When comparing the symptoms described by Takacs [21] for strain RVYNTN induced with our PVY isolates, we found similarity in the symptoms observed in N.glutinosa, N.tabacum cv. Samsun and N.tabacum cv. Xanthi. Clear differences

observed in Lycopersicon esculentum, where PVYNTN caused only a latent infection, while the Bulgarian isolates expressed distinct local and systemic necrotic lesions and systematic mosaic. The second significant difference found in Chenopodium quinoa, which responds to infection by

PVYNTN with chlorotic lesions and did not show visible symptoms of inoculation with the Bulgarian isolates. A similar behavior had Petunia hybrida, which reacted with mosaic symptoms for PVYNTN, but our isolates did not cause obvious symptoms. This showed that in terms of bioassay, these virus isolates are similar to PVYNTN, but not identical with it. Serological test with DAS-ELISA (fig. 1) detect six of the potato samples as PVY with OD405>Cut-off (which is 2 x negative control = 0.344). Remaining three samples were down the Cut-off, that is a proof for the less sensitivity of this method than PCR. Further, ELISA with monoclonal antibodies cannot differentiate PVY N-Wilga from PVYO and PVY N .The specific primer pairs differentiate the isolates in 5 groups: PVY N/NTN

(nonrecombinant); PVY NTN (recombinant); PVYO; PVYC; PVY N-Wilga (fig.2, fig.3). Some primer pairs were used to bind to the recombinant junctions located at the HC/Pro-P3 gene region, the 6K2-NIa gene region and the C terminal region of the coat protein gene (CP) to avoid possible escape of recombinant isolates from detection (fig. 3). Sense primer 7 and primer 8 in conjunction with the single reverse primer 1, produced amplified products of 281 and 443 bp corresponding to to the P1 gene of PVYO and PVYN/NTN, respectively (fig.3). A more detailed characterization of the PVYN/NTN group was accomplished through detection of three potential recombination junction sites, which have been found within recombinant PVY isolates. Amplified PCR products of 290, 448, and 641 bp, corresponded to recombinant junction sites at the C-terminal region of the CP gene, the 6K2-Nia gene region, and the HC/Pro-P3 gene region, respectively (fig.3). This allowed specific differentiation of the PVYN/NTN group of isolates into recombinant PVYNTN and PVYN:O , and non-recombinant virus isolates. Two potato virus isolates from the cultivar Agria showed that one belongs to PVYN and the other – to PVYC strain groups of viruses (fig.4). PCR products with three primes differentiated the two PVY isolates as PVYC and PVYN (lane 2 and 3, fig.4). PCR products with two primers and RFLP with enzyme Hind II (lane 4 and 5, fig. 4) confirmed the results. Used primers for IC-RT-PCR were for P1 protease gene of PVY designed from the sequence of Hungarian N-strain (M95491) in NCBI data base, and the location of the primers showed discrimination between PVY strains. In order to detect PVYN, we carried out a sequence comparison between PVY strains. The sequences were retrieved from GenBank and compared. Multiple alignments did not show many differences between the strains. Minor differences were found in restriction enzyme site (such as an HindII site) that allowed us to use the polymorphism

PCR method (or RFLP-PCR). RFLP-PCR was based on the different patterns obtained after the PCR products were incubated with restriction enzymes and separated by agarose gel electrophoresis. These polymorphisms were characteristics of the different PVY strains sequences. Three primers were designed to amplify PVY strains and to allow the detection of the HindII polymorphic site of PVYN.

CONCLUSION

The diagnosis of tuber necrosis-inducing isolates of PVY has become difficult due to the increasing numbers of recognized isolates and the incidence of mixed infections. The P1 gene region of the virus has been proposed to be the least conserved region among potyviruses and also within strains of PVY. An Touch down RT-PCR assay, based on sequence variation within the P1 gene, has allowed Bulgarian PVY field isolates to be initially categorized as either PVYO or PVY N/NTN . This assay also detected mixed infections of several PVY pathotypes and separation of virus strains within the pathotype. The most common strains found in Bulgaria were from the group of PVY N/NTN (non-recombinant) strains. RT-PCR with specific primers combined with RFLP were more sensitive, specific and reliable methods than ELISA and biological assays, and fastened specific detection and differentiation of PVY strains.

REFERENCES:

[1] Akad, F., Czosnek, H., 2002. Virus Detection: Potato virus Y (PVY). Method: Immunocapture RT-PCR, RFLP Immunocapture RT-PCR. Technical sheet No. 21.

[2] Chrzanowska, M. 1991. New isolates of the necrotic strain of potato virus Y (PVYN) found recently in Poland. Potato Res. 34:179-182.


675

[3] Clark, M., Adams, A., 1977. Characteristics of the microplate method of enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of plant viruses. J. Gen. Virol. 34: 475-483.

[4] De Bokx, J. A., and Huttinga, H. 1981. Potato Virus Y. Descriptions of Plant Viruses, No. 242. Commonw. Mycol. Inst./Assoc. Appl. Biol., Kew, England.

[5] Dougherty, W., Carrington, J., 1988. Expression and function of potyviral gene products. Ann. Rev. Phytopathol. 26, 123-143.

[6] Draper, M. D., Pasche, J. S., and Gudmestad, N. C. 2002. Factors influencing PVY development and disease expression in three potato cultivars. Am. J. Potato Res. 79

[7] Fauquet, C., Mayo, M., Maniloff, J., Desselberger, U., Ball, A. 2005. Virus taxonomy: Eight report of the International committee on taxonomy of viruses. San Diego, CA: Elsevier

Academic Press. [8] Glais, L., Tribodet, M., and Kerlan, C. 2002. Genomic variability in potato Potyvirus Y

(PVY): Evidence that PVYNW and PVYNTN variants are single to multiple recombinants between PVYO and PVYN isolates. Arch. Virol. 147:363-378.

[9] Hollings M, Brunt AA (1981). Potyvirus group. CMI/AAB Descriptions of plant viruses No.

245, CMI/AAB, Kew, Surrey, England, p.8. [10] Le Romancer, M., Kerlan, C., and Nedellec, M. 1994. Biological characterization of

various geographical isolates of Potato virus Y inducing superficial necrosis on potato tubers. Plant

Pathol. 43:138-144. [11] McDonald, J. G., and Kristjansson, G. T. 1993. Properties of strains of potato virus YN in

North America. Plant Dis. 77:87-89. [12] Nie, X., and Singh, R. P. 2002. A new approach for the simultaneous differentiation of

biological and geographical strains of Potato virus Y by uniplex and multiplex RT-PCR. J. Virol. Methods 104:41-54.

[13] Nie, X., and Singh, R. P. 2003. Specific differentiation of recombinant PVYN:O and PVYNTN isolates by multiplex RT-PCR. J. Virol. Methods 113:69-77.

[14] Noordam, D. 1973. Identification of plant viruses. Methods and experiments. Centre for Agricultural Publishing and Documentation, Wageningen, the Netherlands. pp. 207.

[15] Piche, L. M., Singh, R. P., Nie, X., and Gudmestad, N. C. 2004. Diversity among Potato virus Y isolates obtained from potatoes grown in the United States. Phytopathology 94:1368-1375.

[16] Piche, L., Singh, R., Nie, X., Gudmestad, N. 2004. Diversity among Potato virus Y isolates obtained from potatoes grown in the United States. Phytopathology 94:1368-1375.

[17] Riechmann, J., Lain, S., Garcia, J. 1992. Highlights and prospects of potyvirus molecular biology. J.Gen.Virol. 73, 1-16.

[18] Shukla,D.D.,Ward,CW.,Brunt,AA.,1994. The Potyviridae, Wallingford, CAB International, p. 516.

[19] Silberschmidt, K. 1960. Types of Potato virus Y necrotic to tobacco: History and recent observation. Am. Potato J. 37:151-159.

[20] Smith, K. M., and Dennis, R. W. G. 1940. Some notes on a suspected variant of Solanum virus 2 (Potato virus Y). Ann. Appl. Biol. 27:65-70.

[21] Takacs, A., Kazinczi, G., Horvath, J., Pribek, D., 1998. Resistance of wild Solanum species to NTN strain potato Y potyvirus (PVYNTN). Novenytermeles 47, 1-4.

Nikolay Manchev Petrov, Plant Protection Institute, 35 P. Volov Str., 2230 Kostinbrod, Bulgaria Tel.: +359 72168811; Fax. +359 72166062 e-mail: [email protected] Valya Kostadinova Lyubenova Plant Protection Institute, 35 P. Volov Str., 2230 Kostinbrod, Bulgaria Tel.: +359 72168811; Fax. +359 72166062



676

APPLICATION

Fig.1. DAS-ELISA results of infected potato plants: 1-9 – samples; 10 – control buffer; 11 – negative control; 12 – positive control

Fig. 2 IC-RT PCR with primers for CP region of the PVY genome of potato samples (1-9

805bp product), M - 100bp DNA ladder

Fig. 3. Touch-down RT-PCR with primers for P1 gene region of PVY of potato samples: M - 100bp DNA ladder; 1 – PVYO, 3, 4, 5, 8 – PVY N/NTN (non-recombinant), 9 – PVY Wilga (N:O

recombinant), 10 – PVY Eu NTN (recombinant) 2, 6 – negative control(healthy plants), 11 – negative control (PCR mix)


677

Fig. 4 RT-PCR with primers for p1 protease gene of PVY of two potato samples: M - 100bp DNA ladder;

Products with three primers: 2 – PVYC, 3 – PVYN; Products with two primers and RFLP with Hind II: 4 – PVYN, 5 - PVYC

Negative control- 1

Fig. 5 Symptoms of big concentric necrotic rings on potato tuber



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

678

THERMOTHERAPY AND ELECTROTHERAPY OF POTATO TUBERS INFECTED WITH POTATO VIRUS Y – PVY

Nikolay Petrov, Valya Lyubenova

Plant Protection Institute, Kostinbrod, Bulgaria

ТЕРМОТЕРАПИЯ И ЕЛЕКТРОТЕРАПИЯ НА КАРТОФЕНИ КЛУБЕНИ ЗАРАЗЕНИ С КАРТОФЕНИЯ ВИРУС Y – PVY

Николай Петров, Валя Любенова

Институт за защита на растенията, Костинброд

Резюме: Род Потивирус обхваща почти една трета от известните досега

растителни вируси. Много от тях причиняват значителни загуби на продукция по различни култури от сем. Chenopodiaceae, Commelinaceae и Solanaceae, от които с най-голямо икономическо значение са картофите, тютюна и зеленчуковите култури. С най-голямо икономическо значение за България е картофеният вирус Y – PVY. Целта ни е да елиминираме вируса от картофените клубени чрез използването на различни схеми на третиране, базирани на температура и електрическо напрежение. В нашето изследване ние използваме инфектирани с PVY картофени клубени от два сорта Аринда и Агрия. Схемата на третиране се разделя на три части: третиране на клубените само с гореща вода, третиране само с 15 mA 3V електричество в буфер и комбинация от двете. Резултатите ни показват, че третирането с гореща вода и намаляване на силата и продължителността на електрическо напрежение са най-добрият начин за постигане на свободни от вирус картофени клубени и запазване на кълняемостта на картофите.

Ключови думи: PVY, термотерапия, електротерапия, картофени клубени

INTRODUCTION Potato (Solanum tuberosum L.) is one of the most important plants in human nutrition. Seed

tuber quality is an extremely important factor for potato yield. Since it is a vegetatively-propagated plant, fungal, bacterial and, particularly viral disease agents are easily transmitted through the tubers [31]. Viral diseases are easily transmitted via infected tubers from one generation to the next and from one region to another, causing considerable yield and quality losses. They are, for the most part, responsible for degeneration, characterized by a decrease in vigor, productivity, and resistance to diseases of potato cultivars after successive cultivation from the same lot of tubers [26, 27]. Many viruses naturally infect potatoes wherever they are grown [6, 13]. Few viruses are transmitted in true potato seed [6, 15], whereas most, if not all, are transmitted in vegetatively propagated tubers [6, 13]. Virus diseases are the major limiting factor of potato production and cause its deterioration [1, 2, 10, 12, 14, 18, 21, 23]. Potato virus Y-PVY is one of the most damaging, widespread viruses, which cause diseases in potato. PVY is the type species of the genus Potyvirus, in the family Potyviridae [17]. It occurs as long, flexuous particles measuring 730nm x 11nm, containing single-stranded, positive polarity RNA [9]. High PVY level can cause stand loss, reduced yields, undersized tubers and reduced quality [7, 11]. Symptoms induced by


679

PVY vary from an almost imperceptible mosaic up to severe necroses and premature death of plants, depending on cultivar and viral strain [28, 29]. Over the past twenty years, PVY has become an increasingly serious constraint to seed potato production in the world [8, 19]. Thus efforts to control PVY are essential when producing potatoes for market or seed. [3,4,5]. Conventional control methods to viral diseases which are based on the control of their viral vectors are generally economically costly. Therefore, cultivation of disease-free seed tubers is considered the most effective method of controlling potato viruses [22]. The efficiency of conventional methods of virus eradication from plants including meristem culture and thermotherapy is low and they are not successful for all viral infections. These methods have certain limitations due to time length requirement and less efficiency in producing virus-free plants [22]. Electrotherapy was reported to be successful in eliminating PVX [20], PVY and PLRV [24].

AIM

Decreasing yield losses and quality damages caused by Potato virus Y using different schemes of electrotherapy and thermotherapy.

MATERIAL AND METHODS

1. Plant material

Potato tubers from two cultivars Agria and Arinda were used. For each experiment we used 10 tubers from each cultivar. Germs from each tuber were tested with ELISA and PCR, so selection was only for infected tubers with potato virus strain PVYO. They were treated directly in different schemes of electrotherapy and thermotherapy. After the treatment each tuber was sown in separate pot and when growing the plant was tested for the presence or absence of PVY.

2. Detection of the virus

All tubers were tested for PVY after germination and growing the plats with DAS-ELISA using sap from homogenized potato leaves( or from dead tubers were used tissues from the tuber) as an antigen Double Antibody Sandwich- DAS ELISA was performed following a protocol described by Clark and Adams (1997). Micro titer ELISA plate wells were coated with PVY IgG antiserum diluted in carbonate buffer (pH 9.6) according to the supplier‘s (LOEWE Biochemica GmbH Sauerlach, Germany) specifications. IgG used in the experiment was diluted 1:200 (v/v) in the 0.05 M carbonate buffer. Plates were incubated for 4 h at 37°C, followed by 3, 5-minute washing steps with PBS-T buffer and then loading with homogenized in coating buffer with 1% PVP and albumin(BSA) plant extracts. After that plates were incubated at 4°C overnight. After washing off the crude plant extract, virus was detected by PVY antibodies conjugated with alkaline phosphatase and diluted in conjugate buffer according to the supplier‘s specifications in incubation step for 4h at 37°C. p-nitro phenyl phosphate diluted in diethanolamin buffer (1mg ml -1, pH 9.8) is a substrate for the alkaline phosphatase enzyme reaction which run on room temperature and after coloring is stopped with 3N NaON. Optical density at 405 nm was measured by Multifunctional detector DTX 880 (Beckman, USA). Tissue samples from healthy and infected plants were used as negative and positive controls. Positive results are these that exceed two time optical density of the negative control (positive result > 2x 0.180 OD405 = 0.360). Therefore, tested samples, with OD405 value more than 0.360, were considered positive for PVY infection.

3. Treatment schemes a/ Thermotherapy

Hot-water treatment of dormant tubers from PVY infected plants of the two cultivars were treated in five cycles (for each cycle and duration time for 30 infected tubers) at 50°C, 52°C, 55°C, 60°C, 70°C with three different duration times each- 10 min, 20min and 30 min. For each scheme there is negative control of healthy potato tuber to measure germination rate compared to infected and treated tubers and one untreated infected tuber as positive control for each cultivar.

b/ Electrotherapy

Electrotherapy treatment of the tubers from PVY infected plants of the two cultivars were treated at seven different levels of electric currents (for each level and time courses for 30 infected tubers) at 5 mA, 10 mA, 15 mA, 20 mA, 25 mA, 30 mA, 35 mA with five time courses each- 3 min, 5 min, 12 min, 20 min and 30 min in big electrophoresis tank. Electric currents were supplied by an


680

electrophoresis power supply and potato tubers were sunk in 1M NaCl water solution buffer. For each scheme there is negative control of healthy potato tuber to measure germination rate compared to infected and treated tubers and one untreated infected tuber as positive control for each cultivar.

c/ Combination of thermotherapy and electrotherapy We tested all possible combinations between successful cycles and duration times in hot-

water thermotherapy and successful levels of electric currents and time courses in electrotherapy to achieve better results with higher germination rates of potato tubers. First we apply electrotherapy and after that thermotherapy cycles. Efficiency of all schemes of treatment was estimated according to the following formula: efficiency of therapy = virus elimination percent x percent of tuber germination.

RESULTS AND DISCUSSION Effects of thermotherapy treatment on eliminating PVY

Hot-water treatment in the temperature interval 50°C to 55 °C and the chosen duration times for all treated potato tubers from both cultivars infected with PVY showed no positive effect of freeing the infected tuber from the virus. All the tubers remain infected with PVY. There were no differences in results from the tested potato cultivars Agria and Arinda. Hot-water treatment of the potato tubers in 60 °C changed the picture and we received our firs success in elimination the PVYO potato strain from both cultivars (tabl.1). Elimination of the virus from the tubers was 30% but germination of the tubers was reduced to 25 %. At 70 °C we received 40 % virus free tubers but unfortunately the germination rate was 0% and all potato tubers was dead. All infected controls of untreated tubers have 100 % germination. So, further experiments with thermotherapy alone were meaningless. With these results we confirmed that heat treatment alone is not successful in freeing potato tubers from PVY and other potato viruses [16, 25, 30].

Effect of electrotherapy treatment on eliminating PVY Plants were grown successfully from almost all electrotherapy treated potato tubers from the

cultivars Agria and Arinda. The electric currents of 5 mA and 10 mA for all the five time courses tested were unsuccessful for PVY virus elimination from potato tubers. Levels of electric current, more than 15mA, show different antiviral effect depending on the duration of treatment and genotype of the cultivar (tabl.2). The treatment of 25mA for 12 min was generally the most effective among the treatments in reducing the virus concentration of PVY up to 70% and reducing germination rate to 60 %. This treatment had the highest effect of virus elimination and comparatively lowest reduction of germination rate from cv. Agria followed by cv. Arinda. Germinated infected control potato tubers without electrotherapy treatment were tested positive for PVY after growing indicating that diminishing virus titer was due to electrotherapy. Similar effect of electrotherapy of potato plantlets (potato stem segments with 3-5 axillary buds) against PVY was demonstrated by Meybody [22]. They used 35mA for 10 min to eliminate PVY from potato stem segments. Compared to our results this level of electric current is too high for poato tubers from cv Agria and cv Arinda. Actually electric current more than 30mA for more than 10 min eliminate completely PVY from the tubers but there was no germination at all. That‘s why we reduced the electric current to not more than 25mA for 12 min. duration time more than 12 min eliminate the virus much more but reduces germination at the same time. Earlier attempts to eliminate PVY using 7mA resulted, merely, in decreased levels of virus titer in regenerated plants [32].

Combined scheme of therapy

The best combination that we achieved combining electrotherapy followed immediately by thermotherapy was electric current 15 mA for 10 min and 55°C for 15 min in water bath. This scheme eliminate the virus at 93.3 % and reduce the germination rate at 60% of cv. Agria, and 90 % virus elimination and 73.6 germination rate of cv. Agria. Increasing the electric current in electrotherapy or temperatures in thermotherapy in combination schemes resulted in sharply decreased germination rate and death of potato tubers.

CONCLUSION Electrotherapy and hot-water thermotherapy, compared to conventional virus elimination

techniques, as meristem culture and hot-air treatment for long periods of time, are technically simple, faster and thus economically less costly. Tuber germination rate in electrotherapy and hot-water thermotherapy is not so high compared with other techniques, but the PVY virus elimination is much higher and much more effective than all other methods used up to now. Based on our


681

results, these methods can be used as an effective technique for elimination potato viruses from potato tubers. Conditions for these therapies can differ for each virus strain-host-environment system. Therefore it is essential to determine optimal treatment conditions for a desired system. Further studies are required to optimize the system for better results for fully elimination the virus and to increase the germination rate of potato tubers. The choice of potato cultivar and the virus strain are critical factors together with the conditions of the electrotherapy and thermotherapy for achieving better results.

REFERENCES: [1] Al-Shahwan, I.M.; Abdalla, O.A.; and Al-Saleh, M.A. (1998). Potato viruses in central

Saudi Arabia. Journal-of- King-Saud-University,-Agricultural-Sciences. 1998, 10: 1, 45-53.

[2] Arif, M.; Mughal,S.M.; Khalid, S.; and Hassan, S. (1995). Some biological physical and serological properties of potato leaf roll virus (PLRV) in Pakistan. Pakistan- Journal-of-Botany.

1995, 27: 1, 233-241. [3] Badarau, C., Chiru, S., Cojocaru, N., Ianosi, M., Chiru, N. 2010. Studies regarding the

improvement of methods used for viruses identification in potato seed indexation. In: Potato agrophysiology. Proceedings of the International Symposium on Agronomy and Physiology of Potato, Nevsehir, Turkey, pp: 332-340

[4] Badarau, C., Cojocaru, N., Rusu, S., Ianosi, M., Petrusca, K. 2009. The effect of samples incubation on detection of PLRV and the influence of several extraction buffer‘s additives on the detection of potato viruses Y, A, X and S by ELISA technique. In: Proceeding of the 2nd International Symposium ―New Researches in Biotechnology‖, Series F , Biotechnology, Bucharest, 2009, pp : 9-17

[5] Badarau, C., Marculescu, A., Cojocaru, N., Rusu, S., Ianosi, M. 2010. Studies regarding the improvement of methods used for the potato‘s viruses identification. In: Bulletin Issue of International Conference on New Research in Food and Tourism Bioatlas, Journal of EcoAgroTurism, Transilvania University of Brasov Publisher Brasov, pp: 83-91

[6] Beemster, A. B. R., Rozendaal, A., 1972. Potato viruses: properties and symptoms. Pages 115-143 in: J. A. de Bokx, ed. Viruses of potatoes and seed-potato production. Centre for Agricultural publishing and documentation (PUDOC), Wageningen, The Netherlands.

[7] Beemster, A., De Bokx, A. 1987. Survey of properties and symptoms. In: Viruses of potato and seed potato production, eds. J.A.de Bokx and J.P.H. van der Want, Wageningen, The Netherlands RUDOC, pp: 284-290;

[8] Davis, A., Radcliff, E.,Schrage, W., Rgsdale, D. 2008. Vector and virus IPM for seed potato production. In: Insect pest management: Concepts, tactics, strategies and case studies, eds. Radcliffe E.B., Huchison W.D.,Cancelado R.E.,Cambridge, UK, Cambridge University Press, , pp:366-377

[9] De Bokx, J.A.; Huttinga, H. 1981Potato Virus Y. Descriptions of Plant Viruses, n.242 [10] Hamm, P.B. and Hane, D.C. (1999). Effects of seedborne potato leafroll virus on

Russet Norkotah potato. Plant-Disease. 1999, 83: 12, 1122-1124.

[11] Hane, D., Hamm, ,B. 1999. Effects of seedborne Potato virus Y infection in two potato cultivars expressing mild disease symptoms. Plant Disease, 83: 43-45

[12] Hord, M.J. and Rivera, C. (1998). Prevalence and geographic distribution of viruses PVX, PVY, PVA, PVM, PVS and PLRV in potato in Costa Rica. Agronomia-Costarricense. 1998, 22: 2, 137-143. 23. Jan, H. and Khan, S.B. (1995). Incidence and distribution of potato viruses in the Upper Kaghan Valley of Pakistan. Pakistan-Journal-of-Phytopathology. 1995, 7: 1, 13 16.

[13] International potato center,1977. The potato: major diseases and nematodes. Centro Internacionalde la Papa, Lima, Peru. 68 pp.

[14] Jan, H.; Khan, S.B.; and Mohammad, A. (1994). Occurrence and distribution of potato viruses in the Upper Kagham Valley of Pakistan. Sarhad-Journal-of- Agriculture. 1994, 10: 6, 691-

696. [15] Jones, R. A. C., Fribourg, C., 1977. Beetle, contact and potato true seed transmission

of Andean potato latent virus. Ann. Appl. Biol. 86:123-128 [16] Kassanis, B. 1950. Heat inactivation of leaf roll virus in potato tubers. Ann. Appl. Biol.

37:339-341. [17] Kitajima, E.W.; De Avila, A.C.; Resende, R.O., 1997.Taxonomia de virus de plantas.

Fitopatologia Brasileira, v.22, p.5-24 [18] Kurppa, A. (1983). Potato viruses in Finland and their identification. Journal-of-the


682

Scientific-Agricultural- Society-of-Finland. 1983, 55: 3, 189-301.

[19] Lorenzen, J., Meacham,T., Berger, P., Pat, J., Crosslin, J., Hamm, P., Kopp, H. 2006. Whole genome characterization of potato virus Y isolates collected in the western USE and their comparison to isolates from Europe and Canada., Archives of Virology, 151: 1055-1074

[20] Lozoya, H., Abello, F. and Garcia, G. 1996. Electrotherapy and Shoot Tip Culture Eliminate PVX in Potatoes. AM Potato J. 73: 149-154.

[21] Mansour, A.N. (1999). Incidence of potato viruses in Jordan. Dirasat Agricultural Sciences. 1999, 26: 3, 313-319.

[22] Meybody, D., Mozafari, J., Babaeiyan, N., Rahimian, H. 2011. Application of electrotherapy for the elimination of potato potyviruses. J. Agr. Sci. Tech. 13: 921-927

[23] Omer, A.D. and El-Hassan, S.M. (1992). Incidence of potato viruses and their effect on potato production in the Sudan. Crop-Protection. 1992, 11: 5, 477-479.

[24] Pazhouhandeh, M. 2001. Establishment of in vitro Gene-bank for Virus-free Potato Germplasm. MSc Thesis, Tarbiat Modarres University.

[25] Rozendaal, A. 1952. Demonstration of experiments with potato viruses. Pages 63-65 in: Pro. First conf. Potato virus diseases, Lisse – Wageningen, The Netherlands, 1951.

[26] Sangar, R.B.S.; Agrawal, H.O.; Nagaich, B.B., 1988. Studies on the translocation of potato viruses X and Y in potatoes. Indian Phytopathology, v.41, p.327-331

[27] Silberschmidt, K., 1937. A degenerescência da batatinha. O Biológico, v.9, p.247-254 [28] Silberschmidt, K.; Kramer, M., 1942. O vírus Y, uma das principais causas da

degenerescência da batatinha no Estado de São Paulo. O Biológico, v.8, p.39-46 [29] Souza Dias, J.A.C.; Iamauti, M.T. Doenças da batateira. In: Kimati, H.; Amorim, L;

Bergamin Filho, A.; Camargo, L.E.A; Rezende, J.A.M. (Ed.). Manual de Fitopatologia. São Paulo: Agronômica Ceres, 1997. v.2, p.137-164.

[30] Thomson, A., 1956. Heat treatment and tissue culture as a means of freeing potatoes from virus Y. Nature 177: 709.

[31] Truta, A.A.C., 1997. Detecção simultânea de vírus em batata (Solanum tuberosum L.) por DAS-ELISA e determinação do material vegetal ideal a ser utilizado nos programas de indexação. Lavras: UFV, 59p.

[32] Yoon, J., Wonseo, H., Mee Choi, Y. and Eun Park, Y. 2003. Ribavirin, Electric Current, and Shoot-tip Culture to Eliminate Several Potato Viruses. J. Plant Biotechnol. 5(2):101-

105.

Nikolay Manchev Petrov, Plant Protection Institute, 35 P. Volov Str., 2230 Kostinbrod, Bulgaria Tel.: +359 72168811; Fax. +359 72166062 e-mail: [email protected] Valya Kostadinova Lyubenova Plant Protection Institute, 35 P. Volov Str., 2230 Kostinbrod, Bulgaria Tel.: +359 72168811; Fax. +359 72166062



683

APPLICATION

Table 1 Effects of thermotherapy treatment against PVY infected tubers.

Po

tato

Cu

ltiv

ar

Te

mp

era

ture

of

tre

atm

en

t

(°C

)

Tre

atm

en

t

pe

rio

d (

min

)

Re

pli

ca

tes

Ge

rmin

ati

on

/

Su

rviv

al

of

tub

ers

Surviving Tubers Dead tubers

Infe

cte

d

(%)

He

alt

hy

(%)

Infe

cte

d

(%)

He

alt

hy

(%)

Agria and

the same

results

with

Arinda

50

10 10 6 100 0 100 0

20 10 7 100 0 100 0

30 10 5 100 0 100 0

52

10 10 5 100 0 100 0

20 10 4 100 0 100 0

30 10 5 100 0 100 0

55

10 10 2 100 0 100 0

20 10 1 100 0 100 0

30 10 1 100 0 100 0

60

10 10 4 75 25 66.8 33.2

20 10 4 75 25 66.8 33.2

30 10 2 50 50 62.5 37.5

70

10 10 0 0 0 60 40

20 10 0 0 0 60 40

30 10 0 0 0 60 40


684

Table 2 Effects of electrotherapy treatments against PVY infected tubers

Potato Cultivar

Electric current

(mA)

Time courses

(min) Replicates

Survival of tubers

Virus free tubers

Infected tubers

Agria

5

3 10 10 0 10

5 10 10 0 10

12 10 10 0 10

20 10 10 0 10

30 10 10 0 10

10

3 10 10 0 10

5 10 10 0 10

12 10 10 0 10

20 10 10 0 10

30 10 10 0 10

15

3 10 10 0 10

5 10 10 0 10

12 10 10 0 10

20 10 10 0 10

30 10 10 0 10

20

3 10 8 1 9

5 10 8 0 10

12 10 7 1 9

20 10 7 1 9

30 10 8 1 9

25*

3 10 6 4 6

Agria 5 10 6 5 5

12* 10 6 7 3

20 10 4 7 3

30 10 4 6 4

30

3 10 2 7 3

5 10 2 7 3

12 10 2 7 3

20 10 1 8 2

30 10 1 8 2

35

3 10 0 10 0

5 10 0 10 0

12 10 0 10 0

20 10 0 10 0

30 10 0 10 0

Arinda

5

3 10 10 0 10

5 10 10 0 10

12 10 10 0 10

20 10 10 0 10

30 10 10 0 10

10

3 10 10 0 10

5 10 10 0 10

12 10 10 0 10

20 10 10 0 10

30 10 10 0 10

15

3 10 10 0 10

5 10 10 0 10

12 10 10 0 10

20 10 10 0 10

30 10 10 0 10


685

20

3 10 7 0 10

5 10 7 0 10

12 10 7 1 9

20 10 6 0 10

30 10 7 0 10

25*

3 10 5 4 6

5 10 5 5 5

12* 10 5 7 3

20 10 2 7 3

30 10 2 7 3

30

3 10 1 7 3

5 10 1 7 3

12 10 1 7 3

20 10 1 7 3

30 10 1 7 3

35

3 10 0 10 0

5 10 0 10 0

12 10 0 10 0

20 10 0 10 0

30 10 0 10 0

*Numbers in grey indicate the most effective combination



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

686

КАФЯВИ ЛИСТНИ ПЕТНА (ALTERNARIA PORRI F. SOLANI) ПРИ КАРТОФИ

Милена Димова

Аграрен Университет – Пловдив

EARLY BLIGHT (ALTERNARIA PORRI F. SOLANI) ON POTATOES

Milena Dimova Agricultural University – Plovdiv

Abstract: The study was conducted in 2010 in the area of Chepinci. Observe the development of the disease in early blight (Alternaria porri f. solani) in two potato variety Agriа and Sante. Carried out experiments in vitro with contact and systemic fungicides to establish their effectiveness. With inhibitory effects on the micelium growth of the fungus Alternaria porri f. solani are preparations mancozeb, kuprocin Super M, ridomil gold MC 68 and triomaks.

Key words: potatoes, powdery scab, Spongospora subterranea

Кафявите листни петна по картофи с причинител Alternaria porri f. solani (Ellis & Martin)

е широко разпространено и вредоносно заболяване (Rowe, 1995, Foolad, 2000). Първите симптоми се явяват по най-старите листа във вид на дребни, бързо нарастващи тъмнокафяви петна с концентрични кръгове, вписани един в друг. При силно нападение листата прегарят и изсъхват. От долните етажи болестта преминава и по горните листа и при благоприятни условия бързо обхваща цялото растение. Подобни симптоми се срещат по листните дръжки, стъблата и клубените (Draper, 1994, Rowe, 1995, Kemmitt, 2002).

Патогенът се запазва в растителните остатъци и клубените. Заразява при висока въздушна влажност (над 95 %) и температура 24 – 290 С, а при отпимална температура 28 –300 С и влажност над 95 % конидиите покълват за 40 минути (Kemmitt, 2002).

Kemmitt (2002) описва културалните особенсти на гъбата Alternaria porri f. solani върху изкуствена хранителна среда – V-8 агар. Колонията е сиво-черно оцветена, с въздушни хифи, потъмняващи със застаряването. По-късно се формират многоклетъчни, бухалковидни, кафяви конидии.

Най-ефикасният метод за борба с болестта кафяви листни петна по картофи е прилагането на фунгицидни третирания при поява на първи симптоми. Kemmitt (2002) препоръчва използването на препаратите манкоцеб и хлороталонил в интервал през 7–10 дни за по-добра защита на новия прираст. Внасянето на фунгициди на базата на азоксистробин също предпазват тъканите на гостоприемника от заразяване, но при честа употреба възниква резистентност у патогена.

Miller (2004) също предлага манкоцеб, хлороталонил и стробилурин за контрол на заразата от кафяви листни петна. Медните фунгициди могат да се използват, но не са достатъчно ефикасни.

Според Wharton (2011) фунгицидите манеб, манкоцеб, хлороталонил успешно се използват за борба с болестта кафяви листни петна. Други препарати, които показват висока ефективност срещу инфекцията са азоксистробин, трифлоксистробин, фамоксодин, пиретамил и фенамидон. Стробилурините трябва да се използват в комбинация с други активни вещества, защото предизвикват резистентност у патогена.


687

Целта на проучването е да се отчете индексът на нападение от болестта кафяви листни петна, да се проучат културалните особености на изолат на Alternaria porri f. solani и да се установи влиянието на някои фунгициди (in vitrо) върху гъбата.

Материал и метод През 2010 г. в края на месец юли в картофени полета (района на с. Чепинци) се отчита

индексът на нападение от болестта кафяви листни петна върху проба от 200 листа от сортовете Санте и Агрия. Болните листа се класират по следната скала: 0 – здрави листа,

1– до 5% болна повърхност, 2 – до 25 % болна повърхност, 3–до 50 % болна повърхност, 4 – до 75 % болна повърхност, 5 – над 75 % болна повърхност. Изчислява се по формулата на Mc Kinney (Josefovich, 1956): I=∑(n.k)/N.K.100, където І – индекс на нападение, в %; n – брой отчетени листа в категория; k – номер на категорията; N – общия брой отчетени листа; К – най-високата категория.

Изолирането на причинителя на кафяви листни петна (Alternaria porri f. solani) по

картофи се извършва от болни листа от района на с. Чепинци (2010 г.) по стандартните фитопатологични методи (Димитров, 2000) . Патогенността на получения изолат се доказва чрез инокулиране на доматени плодове. Следи се за появата на симптоми, прави се реизолация.

Проучени са културалните особености на изолата върху четири хранителни среди – картофено-декстрозен агар, овесен агар, картофен агар и среда на Чапек. Опитът се инкубира при 250 С в термостат. Диаметърът на колониите се измерва ежедневно, на седмия ден се описват куртуралните особености.

Проследено е влиянието на някои фунгициди (in vitrо) върху мицелния растеж на гъбата Alternaria porri f. solani по метода на Thorrnberry (1950). Опитът се инкубира при 250 С

в термостат. Използваните препарати са представени в таблица 1. Резултати Индексът на нападение от болестта кафяви листни петна (Alternaria porri f. solani) по

картофи е представен на таблица 2. При сорт Санте нападението е 43 %, докато при сорт Агрия е два пъти по-високо – 85 %.

За установяване на мицелния растеж на гъбата Alternaria porri f. solani се използват

четири хранителни среди, данните са представени на таблица 3. От направените измервания се вижда, че колонията се развива най-добре върху средата картофено дексторазен агар (КДА). При средата на Чапек развитието е затормозено през първите 3 дни.

Наблюдават се различия в развитието на мицела в зависимост от вида на хранителната среда.

При картофено декстрозения агар (КДА) образуваната колония е с тъмносива основа, сивозеленикав мицел със светла периферия.

При картофения агар (КА) гъбата е с кафявозелена основа, мицелът е със сив плътен налеп и светла периферия.

При овесения агар (ОА) се вижда кафявозелена основа, кафявозеленикав плътен мицел с по-светла периферия.

При средата на Чапек колонията е с тъмна основа, а мицелът е светлосив, леко пухкав с лъчиста периферия.

Лабораторните проучвания за установяване фунгицидната активност върху мицелния растеж на гъбата Alternaria porri f. solani се проведе с набор от контактни и системни

фунгициди (Табл. 4). При наблюдение на действието на препаратите се вижда, че манкоцеб 80 ВП,

триомакс 45 ВП, купроцин супер М и ридомил голд МЦ 68 ВП инхибират напълно развитието на мицела на гъбата. При препарата скор 250 ЕК развитието на шестия ден достига до 6

мм, а при фунгицида банко 500 размера на диаметъра на гъбата на шестия ден е 9 мм. Изводи Индексът на нападение от болестта кафяви листни петна (Alternaria porri f. solani) по

картофи (2010 г.) при сорт Санте е 43 %, при сорт Агрия е два пъти по-високо – 85 %.


688

Изследвани са културалните характеристики на патогена върху картофено декстрозен агар (КДА), картофен агар (КА), овесен агар (ОА) и среда на Чапек. Най-подходяща хранителна среда за развитие на колонията на гъбата е КДА.

Чрез in vitro метод е проучен фунгицидният ефект на някои препарати върху мицелния растеж на Alternaria porri f. solani. Най-ефикасни са манкоцеб 80 ВП, триомакс 45 ВП, купроцин супер М и ридомил голд МЦ 68 ВП. Фунгицидите скор 250 ЕК и банко 500 са с по-слабо действие.


[1] Димитров К., Св. Бобев, М. Накова, Н. Пиперкова, К. Сакакушева, Д. Сакалиева. 2000. Ръководство за упражнения по фитопатология. Академично издателство на ВСИ.

[2] Draper M., G. Secor, N. Gudmestad, H. Lamey, D. Preston. 1994. Leaf blight diseases of potato. PP-1084, July.

[3] Foolad M., N. Ntahimpera, B. Christ, G. Lin. 2000. Comparison of field, greenhouse and detached-leaflet evalution of tomato germ plasm for early blight resistance. Plant disease. Vol. 84, N 9.

[4] Josefovich, 1956. Polipprivredna, Fitopatologia, Belgrad. [5] Kemmitt G., 2002. Early blight of potato and tomato. The plant health instructor. DOI: 10.

1094. [6] Miller J., T. Miller. 2004. Timing of fungicide application for managing early blight.

Presented at the Idaho Potato Conference on January. [6] Rowe R., S. Miller., R. Riedel. 1995. Eary blight of potato and tomato. Ohio State

University Extention Fact Sheet, 3101.

[7] Thornberry HH., 1950. A paper-disk plate method for the quantitative evaluation of

fungicides and bactericides. Phytopathology Vol. 40 No. 5 pp. 419-429. [8] Warton Ph., K. William. 2011. Early blight. Michigan Potato Diseases.

http://www.potatodiseases.org/earlyblight.html

Милена Георгиева Петрова-Димова, доктор, главен асистент, Аграрен Университет, ул. Менделеев 12, Пловдив – 4000, тел 032/654227, ел. адрес [email protected]

http://www.cabdirect.org/search.html?q=do%3A%22Phytopathology%22

http://www.potatodiseases.org/earlyblight.html


689

Таблица 1 Използвани фунгициди

№ Препарат Активно вещество Концентрация, %

1 Манкоцеб 80 ВП (контактен) манкоцеб 0.25

2 Купроцин Супер М (контактен) меден оксихлорид+ манкоцеб

0.3

3 Банко 500 (контактен) хлороталонил 0.2

4 Скор 250 ЕК (системен) дифенконазол 0.04

5 Ридомил голд МЦ 68 ВП (системен) манкоцеб+ металаксил

0.25

6 Триoмакс 45 ВП (системен) самоксанил+ меден оксихлорид+ манкоцеб

0.25

Таблица 2

Индекс на нападение от кафяви листни петна (Alternaria porri f. solani) по картофи–2010г. с. Чепинци

Сорт Индекс на нападение по листа, %

Санте 43

Агрия 85

Таблица 3

Мицелен растеж на Alternaria porri f. solani върху някои хранителни среди

Хранителна среда Диаметър на мицелната колония, мм

2-ри ден 3-ти ден 4-ти ден 7-миден

Картофено декстрозен агар (КДА) 25 33 49 81

Овесен агар (ОА) 15 22 33 73

Картофен агар (КА) 20 33 44 73

Среда на Чапек 12 13 36 69

Таблица 4 Влияние на някои фунгициди върху мицелния растеж на гъбата Alternaria porri f. solani

№ Фунгициди Концентрация, %

Диаметър на мицелната колония, мм

3-ти ден 6-ти ден

1 Манкоцеб 80 ВП (контактен)

0,25 0 0

2 Купроцин Супер М (контактен)

0,25 0 0

3 Банко 500 (контактен) 0,3 3 9

4 Скор 250 ЕК (системен) 0,04 1 6

5 Ридомил голд МЦ 68 ВП (системен)

0,25 0 0

6 Триoмакс 45 ВП (системен)

0,2 0 0

7 Контрола 17 73



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

690

ВЛИЯНИЕ НА НЯКОИ АГРОТЕХНИЧЕСКИ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ КАРТОФИ ВЪРХУ РАЗПРОСТРАНЕНИЕТО НА БОЛЕСТИ

Милена Димова

Аграрен Университет – Пловдив

INFLUENCE OF SOME CULTIVATION IN POTATO ON THE SPREAD OF DISEASES

Milena Dimova

Agricultural University – Plovdiv

Abstract: The study was conducted during the 2009-2010 in potato cultivation in the area of Chepinci. In applying liming soil powdery scab (Spongospora subterranea), disseminated in tubers of potatoes significantly reduced. Two-year rotation (winter rye and maize for green) also has a limiting effect on the development of the infection of powdery scab.

Key words: potatoes, powdery scab, Spongospora subterranea

Прашестата краста (Spongospora subterranea (Wallr.) Lagerh) по картофите е широко

разпространено заболяване, което предизвиква големи загуби при семепроизводството и складираната картофена реколта (Wale, 2000). Патогенът е почвообитаващ, облигатен паразит, който атакува клубените. Запазва се като трайни спори и при температура 120-180 С и висока влажност на почвата се формират първични зооспори. Те атакуват кореновите власинки на растението – гостоприемник, формира се зооспорангии. От него се освобождават вторични зооспори, които заразяват клубените. В местата на лантицелите се образува подкожно натрупване на мицел, кожицата се разкъсва звездовидно и се открива ямичка с прашеста маса от тъмни спори (Bell, 1999, Merz, 2004, Van De Graaf, 2005, Christ, 2006, Merz, 2009).

Основната задача при контрола на прашестата краста е да не се допуска заразяване на почвата със спори на S. subterraneа и използване на здрав посадъчен материал. Директната борба с почвообитаващи патогени, какъвто е S. subterraneа, е трудна (Bell, 1999,

Merz, 2004, Merz, 2009,). Някои автори експериментират третиране с химически средства на клубени и заразена

почва. Merz (2009) прилага потапяне на болни клубени в разтвор на fluazinam един ден преди засаждане, но понякога се наблюдава фитотоксичност. Добър ефект се наблюдава и при третирането на заразена почва (Merz 2009).

Сеитбооръщението е една от профилактичните мерки за борба с прашестата краста. Намаляване на инфекцията от болестта се регистрира при отглеждане на картофи след тригодишно култивиране на пшеница (Merz 2009).

Streptomyces scabies (Thaxter) Waksman&Henrici причинява обикновената краста по картофите. Почвообитаващ патоген, атакуващ клубените, нарушавайки търговския им вид и качество (Babcock, 1993).

Целта на проучването е да се установи влиянието на някои агротехнически мероприятия върху разпространението на болестите по клубените на картофите.


691

Материал и метод

Експериментите и наблюденията са извършени в периода 2009 – 2010 г. на няколко полета (с площ 1 ар) в село Чепинци, област Смолян. Обработваемата земя в района е разпокъсана, маломерна и разположена на наклонени терени, което прави трудно използването на техника.

В опитите се прилагат широко разпространените картофени сортове Санте и Агрия.

Използват се някои агротехнически мероприятия – варуване, сеитбообръщение с цел подобряване здравословния статус на продукцията и намаляване загубите от болести.

При вариант І (поле с площ 1 ар) и през двете години на наблюдение се прилага предпосадъчно варуване - 50 кг/ар сатурачна вар. При вариант ІІ това агротехническо мероприятие не се извършва.

При вариант ІІІ е приложено двугодишно сеитбообръщение със зимна ръж и царевица за зелено и през 2010 г. се засаждат картофи сорт Санте.

При вариант ІV през 2010 г. се отглеждат картофи и от давата сорта Агрия и Санте на

некултивирана площ. При всички варианти след прибиране на реколтата се отчита разпространение на

болести по клубените (проба от 100 клубена за всеки сорт) по формулата на Чумаков и др. (1990).

P = a.100/A, където Р – разпространение на болестта, а – брой болни клубени, А – общ брой на отчетените клубени. Резултати През периода на наблюдение (2009 –2010 г.) в експерименталните картофени полета

в района на село Чепинци се отчита разпространение на болестите обикновена и прашеста краста.

През двете години на опита (2009 –2010 г.) при вариант І се прилага предпосадъчно варуване, а при вариант ІІ това агротехническо мероприятие не се прилага. Резултатите са представени на таблица 1. При сорт Санте процентът на разпространение на прашестата краста по клубените при варувана почва е съответно 10 % – 2009 г., 7 % – 2010 г., а при не варувана почва – 60 % – 2009 г., 67 % – 2010 г. При сорт Агрия агротехническото

мероприятие варуване не е приложено и през двете години на опита. Отчита се много високо разпространение на прашеста краста по клубените – 85 % през 2009 г. и 87 % през 2010 г.

Предпосадъчното варуване на почвата силно ограничава разпространението на болестта прашеста краста по клубените и намалява загубите от заболяването.

През 2010 г. сорт Санте е засаден на площ, при която е приложено двугодишно

сеитбообръщение със зимна ръж и царевица за зелено (Вариант ІІІ). След изваждане на реколтата се отчита нападение от болести. Засегнати са само 4 % от клубените от заболяването прашеста краста.

През 2010 г. се отглеждат сортовете Санте и Агрия на площ, на която не са

култивирани картофи (Вариант ІV). При прибиране на реколтата по клубените се наблюдават следните болести. При сорт Санте се отчете 17 % нападение от обикновена краста, а при сорт Агрия – 8 %. Разпространението на прашестата краста е съответно при сорт Санте – 21 %, а при сорт Агрия – 26 % (Табл. 2).

Причинителите на двете заболявания се запазват основно с клубените и в почвата. Обикновената краста (Streptomyces scabies Waks. and Henr.) е кожно заболяване, кълновете

на спорите проникват през лантицелите. По клубените се образуват плоски, кафяви петна, ципата се напуква и наподобява дъбова кора. По-долу лежащият слой от клетки се вкорковява и повредата не прониква на дълбочина. Болните клубени имат ниска стойност, тъй като издават миризма на пръст.

При нападение от прашеста краста (Spongospora subterranea) по клубените се откриват

кафяви, закръглени подувания като пришки. Те се разрастват и превръщат в закрити соруси. По-късно ципата се разкъсва звездовидно и се откриват ямички, изпълнени с тъмни спори. Болните клубени се явяват източник на зараза.


692

Изводи

Поради монокултурното отглеждане на картофите, без прилагане на агротехнически мероприятия, обработваемите площи са силно изтощени и заразени. Ползването на семена от предишна реколта или без установен произход също е нанесло сериозни щети и е свързано със значително увеличаване дела на заразените площи. Всичко това води до значително нарастване на разходите на картофопроизводителите и до по-ниски добиви, а също и до спадане на изкупните цени.

При прилагане на агротехническото мероприятие предпосадъчно варуване на почвата се наблюдава силно намаляване разпространението на болестта прашеста краста по клубените. При картофения сорт Санте при варуване на почвата процентът на зараза е 10

през 2009 г. и 7 през 2010 г. На полета, при които не е приложено предпосадъчно варуване , при същия сорт и през двете години на наблюдение (2009 г., 2010 г.) разпространението на прашеста краста е високо – 60 % и 67 %. При сорт Агрия при отсъствие на варуване

болестта се среща в много висока степен – 85 % (2009 г.) и 87 % (2010 г.). При прилагане на двугодишно сеитбообръщение със зимна ръж и царевица за зелено

при сорт Санте през 2010 г. се отчита много нисък процент на разпространение на прашеста краста – 4.

През 2010 г. при отглеждане на картофи на некултивирани площи при сорт Санте и Агрия се наблюдава нападение от обикновена краста съответно - 17 % и 8 % и от прашеста краста – 21 % и 26 %. Заразата вероятно е пренесена с болни клубени.


[1] Чумаков Е., Захарова И., 1990. Вредоностность болезней сельскохозяйственных культур.

[2] Babcock M., Eckwall E., Schottel J. 1993. Production and regulation of potato-scab-inducing phytotoxins by Streptomyces scabies. Journal of general microbiology, 139, 1579-1586.

[3] Bell K., Roberts J., Verrall S., Cullen D., Williams N., Harrison J., Toth I., Cooke D., Duncan J., Claxton J. 1999. Detection and quantification of Spongospora subterranea f. sp. subterranea in soil and tubers using specific PCR primers. European Jornal of Plant Pathology

105, 905-915. [4] Christ B., 2006. Single cystosorus isolate production and restriction fragment length

polymorphism characterization of the obligate boitroph Spongospora subterranea f. sp. subterranea. Phytopathology, Vol. 96, N 10.

[5] Merz U., Falloon R., 2009. Review: Podery scab of potato – increased knowledge of pathogen biology and disease epidemiology for effective disease management. Potato research 52, 17-37.

[6] Merz U., Walsh J., Bouchek-Mechiche K., Oberhansli Th., Bitterlin W. 2005. Improved immunological detection of Spongospora subterranea. European Journal of Plant Pathology, 111.

[7] Van De Graaf P., Lees A., Wale S., Duncan J., 2005. Effect of soil inoculum level and environmental factors on potato powdery scab by Spongospora subterranea. Plant pathology, Vol.

54, N 1. [8] Wale S., 2000. The powdery scab situation in Scotland. En Merz U, Lees AK (Eds.), Proc.

Ist Eur. Powdery Scab Workshop. SCRI. Dundee, RU, p. 11-12. Милена Георгиева Петрова-Димова, доктор, главен асистент, Аграрен Университет, ул. Менделеев 12, Пловдив – 4000, тел 032/654227, ел. адрес [email protected]


693

Таблица 1

Влияние на варуването на почвата върху разпространение на прашеста краста по клубените

Сорт Година Разпространение на прашеста краста, %

При варувана почва

Вариант І

При не варувана почва

Вариант ІІ

Агрия 2009 - 85

2010 - 87

Санте 2009 10 60

2010 7 67

Таблица 2

Разпространение на обикновена и прашеста краста на некултивирана площ през 2010 г.

Сорт Разпространение на болести, %

Обикновена краста Прашеста краста

Санте 17 21

Агрия 8 26



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

694

СЪСТОЯНИЕ НА РАСТИТЕЛНИТЕ ГЕНЕТИЧНИ РЕСУРСИ ОТ НАХУТ В БЪЛГАРИЯ

София Петрова, Сийка Ангелова Институт по растителни и генетични ресурси – Садово

STATUS OF THE PLANT GENETIC RECOURCES OF CHICKPEA IN BULGARIA

Sofia Petrova, Siyka Angelova, Institute of Plant Genetic Resources, Sadovo, Bulgaria

Abstract: The National Gene Bank at the Institute of Plant Genetic Resources, Sadovo maintains 310 accessions of chickpea, 203 of which - under the long-term storage and the other 107 - as a working collection. Some of them are introduced from Hungary, Russia, Turkey and the U.S., but significant numbers are received from International Center for Agricultural Research in the Dry Areas (ICARDA), Syria and from Plant Production Institute - Ukraine.

The indigenous accessions(Bulgarian origin) constitute a small part of the collection. They are represented by old populations, newly selected varieties and lines. For Bulgaria chickpea is not a particularly important crop and the breeding is quite limited.

One of the major features of the chickpea collection is the high phenotypic variation. Usually accessions dominate with uni-imparipinnate leaves which are composed of many leaflets compared to those with simple and mutipinnate leaves. The colour of the flowers also varies widely: white, pink and dark pink. There are accessions in the collection with fawn, cream and black colour of the seed, with variable shapes and sizes.

The biggest part of the collection are the early ripen accessions (95%) which fully realize their biological potential under the climate conditions of Southern Bulgaria.

36 chickpea breeding lines, sown in November, were field tested for cold resistance. Same of them possess this trait. But usually they produce a few seeds and fall in line (in respect with phases of development) with accessions that are sown in early spring.

The correlation coefficient presented showed that number of seeds per plant, total number of branches were positively and highly significant (P< 0.01) with weight of seeds per plant. However, weight of 100 seeds were negatively correlated with plant height, plant height, total number of branches, number of seeds per plant, number of seeds per pod and weight of seeds per plan.

The conclusion of the carried out evaluation of the chickpea germ plasm collection is that the assessed materials can be used in various directions: in breeding process; for establishment of core collection; for direct introduction and for creation of database with access to all users.

Key words: chickpea, collection, evalution, variation

Въведение Нахутът (Cicer arietinum L.) е от най-старите и значими зърнено-бобови култури,

отглеждани широко в света при различни екологични условия. Географският му произход е Средиземноморието – Югоизточна Анатолия, Турция (Ladizinsky G., Adler A., 1976; Zohary, D. and Hopf, M., 2000). На най-големи площи се отглежда в развиващите се страни (около 50 страни), като 73% от световното производство се осигурява от Южна Азия (Индия, Пакистан), което е свързано с традициите на хранене. Като цяло средните добиви от нахута


695

са ниски, сравнено с биологичния потенциал на вида (FAO, 1996 г.). Редица изследователи определят като причина за това влиянието на биотичните и абиотични фактори, съответно двете най-важни болести при тази култура – чернилка (Ascochyta rabiei) и фузариум (Fusarium oxysporum) и суша, високи и ниски температури (Kovachevski, I.C., 1936; Kanouni et

al., 2010; Kanouni et al., 2011). Съвременните сортове нахут притежават само частична устойчивост на патогена на чернилката, поради силното му вариране и висок потенциал за сексуалната рекомбинация (Kanouni, А. et al., 2011; Collard, B. et al., 2001)

За България нахутът е позната от миналото култура, но с ограничени площи и използване – основно като фураж, за консумация от хората, за получаване на нахутова мая и в народната медицина за лекуване на някои болести (Muehlbauer, F. and Tullu, A.., 1997). Средният добив за страната е 200 kg/da, но са отбелязани добиви от 300 kg/da (МЗХ, дирекция “Агростатистика”, 2009; Проданов Ил., 2004). Селекционно-подобрителната работа с нахута, в сравнение с другите зърнено-бобови култури, е по-ограничена. След 1994 г. интересът към тази култура нараства, което е свързано с търсенето на пазара за получаване на разнообразни и здравословни продукти (Механджиев А., и др. 2002 ; Muehlbauer, F. J. and Tullu, A. 1997).

Ex situ колекцията от нахут се съхранява в условия на дългосрочно и средносрочно

съхранение в генбанката на ИРГР, Садово. Съдържа разнообразна по статус и произход зародишна плазма, с отворен достъп до информацията и възможност за обмен на семенен материал за ползвателите – селекционери, фермери, изследователи.

Цел на настоящето проучване е морфологична, биологична и стопанска оценка на част от националната колекция нахут и структуриране на растителния материал по признаци и направления на използване, като предпоставка за насочено използване в подобрителната работа с тази ценна зърнено-бобова култура.

Материал и методи Анализът на разнообразието е осъществен на основата на количествени

морфологични и фенологични показатели върху 97 образци от колекцията нахут през периода 2010 – 2011 година, на канелено-горска почва, след предшественик пшеница, на опитното поле в ИРГР – Садово в парцелки от 4 м2 (4 реда с дължина 2 m и разстояния между растенията в реда и междуредията съответно 10 и 50 cm). Прилагана е агротехника, използвана при отглеждането на нахута.

Образците са характеризирани по морфологични признаци - хабитус на растението, антоцианово оцветяване, интензивност на зеления цвят на растението, тип на листа, цвят на цвета и семето и форма на семето (UPOV, 2005г. и IBPGR/ICRISAT/ICARDA, 1993 г.). За всеки образец е отчетен вегетационният период (от датата на посяване до датата, когато 80% от растенията са готови за събиране) (Ангелова, С. и Я. Гутева, 2007). Структурните елементи на добива са установени чрез биометричен анализ на 10 случайно избрани растения от всяка парцелка. Проучена е полската устойчивост на 97 образци нахут при условията на естествен инфекционен фон към двете най-важни в икономическо отношение болести - Ascochyta rabiei and Fusarium oxysporum. От тях 30 образци са оценени за устойчивост на Ascochyta rabiei по метода на Reddy (Reddy, M.V. and K. B. Singh, 1984) и 90 образци за устойчивост на Fusarium oxysporum по метода на Добрев (Добрев, Д., 1987) при условията на изкуствен инфекционен фон. 36 линии нахут със сирийски произход са тествани за студоустойчивост при полски условия чрез залагане на опита през месец ноември и отчитане на преживелите растения през пролетта.

Резултати и обсъждане Статус и разпределение на образците в колекцията

Според изисквания за Европейската база данни за колекциите от растителни генетични ресурси EURISCO (FAO, Bioversity International) информацията се разпределя в две основни групи: паспортна, включваща данни относно произхода, ботаническата

принадлежност, педигрето на сортовете (за българските материали), наличността от семена; оценъчна, включваща данни за материалите, свързани с фенотипа, биолого-морфологичната и стопанска характеристика, извършвани по единен международен класификатор (FAO/IPGRI, 2001)

От 1979 г. в Националната генбанка в ИРГР, Садово се поддържа колекция от 310 семенни образци нахут, от които до настоящия момент 203 – в условия на дългосрочно и


696

107 – в условията на средносрочно съхранение. Образците са представени с вида Cicer arietinum L. и подвидовете - subssp. оrientale G. Pop., subssp. аsiaticum G. Pop., subssp. mediterraneum G. Pop. Според нивото на селекцията те се разделят на сортове (стари и

нови), селекционни линии, популации и форми. Към тях се причислява и един образец от дивата флора – Cicer montbretii Jaub. & Spach. През последните години чрез експедиционно обхождане са установени естествени местонаходища от него. Популации от този вид са маркирани по поречието на р. Велека и Южното Черноморие. Той е описан в Странджа планина, край с.Кости и близо до с. Граматиково (42°1′38″N; 27°36′49″E; 125 m a.s.l.) за in situ

опазване, тъй като е рядък за нашата страна (Kaiser et al.,1998; Годишни доклади за зърнено-бобовите култури, ИРГР – 2008 - 2010; Коева, Р. и други, 2002; ). Ladizinsky и Adler (1976) определят Cicer montbretii към трета група в генпула за нахута.

Материалите в колекцията включват произходи от различни държави – Унгария, Русия, Турция и САЩ, като по-голяма част от тях са от - ICARDA, Сирия и Украинския институт по

растениевъдство. Делът на образците с български произход е представен от стари популации, новоселекционирани сортове и линии (Фигура 1). Образците с чужд произход включват само сортове и селекционни линии с определени качества, служещи главно като изходен материал за селекцията или за вписване в сортовата листа на страната (Фигура 2). По-старите материали са с произход от Турция, Русия, Унгария, Полша и Румъния. В последно време колекцията е обновявана с образци основно от Сирия и Украйна. Към два интродуцирани през 1990 г. образци от Израел има определен интерес от производителите. Те имат висока продуктивност и сравнително добра устойчивост на Ascochyta rabiei.

Наличните растителни генетични ресурси се попълват ежегодно чрез експедиции из страната и чрез безвалутен обмен от чужбина.

Оценъчна информация

Проучването на материалите от колекцията е насочено към интересите на селекционно-подобрителната работа с нахута, включващо агробиологична оценка, структурни елементи на продуктивност, групиране по фенологични показатели и установяване на реакцията към биотичен и абиотичен стрес.

Според фенотипа в колекцията се съдържат образци със сложни текоперисти и с прост тип на листа(Таблица 1). Окраската на цветовете е бяла, розова или тъмнорозова, като най-голям брой образци са с бял цвят на цвета. Цветът на семенaта варира от кремав до черен. Формата им е кръгла, от закръглена до ъгловата и типично ъгловата. Най-много са материалите с кръгла до ъгловата форма. Голяма част от проучваните образци са с изправен и полуизправен хабитус и нямат антоцианово оцветяване на цялото растение.

При зърнено-бобовите култури, които се отглеждат като пролетни (нахут, леща, фасул, папуда), ориентацията в подобрителната работа е към създаване на ранни и средноранни сортове с къс вегетационен период и добра устойчивост на ниски температури рано през пролетта. Навременната, осъществена при първа възможност, сеитба, съобразена с климатичните фактори, е важно условие за получаване на нормални добиви (Михов, М. и др., 2001).

Оценените образци при някои зърнено-бобови култури са групирани по важни за селекцията качества: ранозрелост, зимоустойчивост, продуктивност, съдържание на суров протеин (Ангелова, С. и М. Събева, 2009; Петрова, С. и др., 2011; Ангелова, С. и Т. Георгиева, 2006; Ангелова, С. и Я.Гутева, 2007). Климатичните условия налагат да се търсят по-ранни сортове от всички зърнено-бобови култури, включително и при нахута, тъй като те успяват да реализират биологичния си потенциал (Ангелова,С., 2007).

Основна насока на селекцията при нахута е създаване на ранозрели, високодобивни сортове със среден размер на семената, пригодни за механизирано прибиране, устойчиви на болести и с високо протеиново съдържание сортове. В тази връзка един от най-важните показатели, по който първоначално се групират образците, е качеството ранозрялост.

Най-ранната дата на цъфтеж е отбелязана на 19.05., а най- късната – 01.06. Най-ранната дата на узряване е 30.06., а най-късната – 09.07. В зависимост от климатическите фактори по години тези две фази варират в широки граници както между образците в една и съща група, така и в самите образци. Рязкото повишаване на температурите в началото на лятото води до изравняване на продължителността на узряване при ранните и средноранните групи образци (3 – 5 дни).

Ранните образци реализират по-добре своя продуктивен потенциал за условията на нашата страна и към тях има най-голям интерес от производителите. Средноранните


697

образци са с много добри биологически възможности, но колебанията на добивите по години са по-силно изразени, отколкото при предходната група и е в зависимост от количеството на валежите при формиране и наливане на зърното (Коева, Р. и др., 2002).

За формирането на сърцевинни колекции по ранозрялост и за по-голяма точност и представителност изследваните образци бяха групирани в две основни групи на база датите на настъпване на най-важните фази. При фаза цъфтеж се очертаха две групи: 1-ва група 25 май- 31 май и 2-ра група 31 май – 6 юни; при фаза узряване: 1-ва група 20 юни-29 юни и 2-ра група 29 юни-11 юли.

Проучванията свързани с продуктивността на семената заемат важно място в изследователската работа. Семенният добив на нахута, повлиян от абиотичен и биотичен стрес, е доста нисък.

Във връзка с механизираното прибиране от съществено значение е височината на посева. При изследваните 97 сортове, линии и популации средните стойности за двете проучвани години варират в широки граници – от 28.9 до 60.1 cm и от 26.2 до 48 cm, съответно. Признакът се влияе силно и от външните условия. Образците с по-дълъг вегетационен период са с по-голяма средна височина на посева. В практиката се предпочитат сортове с високо, изправено и неполягащо стъбло. Признаците височина на растенията и височина до първи боб са тясно свързани помежду си. Средните стойности на показателя височина до най-долния боб през двете години на проучване варират съответно от 15,7 cm до 43,1 cm и от 15,8 cm до 31 cm.

Продуктивността и структурните елементи, свързани с това, са важен критерий при подбора на изходен материал в селекцията: височина на растението, брой семена в един боб, брой семена на едно растение, тегло на семената от едно растение, маса на 100 семена, цвят и форма на семето. Броят на семената от едно растение е в пряка връзка с броя бобове и имат важно значение при отбора на елитни растения за селекционни цели. Средните стойности на брой семена от едно растение варират в широки граници: за 2010 г – от 16.2 до 89.7, а за 2011 – от 11.7 до 65.0. Едни и същи образци през двете години на изследването (различни в метеорологично отношение) се характеризират със силно изменящи се стойности на признака. От проучените образци по-едросеменните формират по-малко семена в боб в сравнение с дребносеменните. Средните стойности за брой семена в един боб варират в границите от 1 до 3 при изследваните образци. Този показател варира незначително вътре в сорта, а по-значително между отделните образци.

Масата на 100 семена е признак, който влияе върху добива при нахута. Най-голям брой образци попадат в границите от 37.9 до 44.3 g. Влиянието на метеорологичните условия при този признак е по-слабо, тъй като той е преди всичко сортово качество.

Най-високи са растенията при образците с български произход (Таблица 2). Най- голям брой бобове, брой и тегло на семената от едно растение са отчетени при селекционните линии с произход от Сирия. Максимален добив на семена от 1м2 е получен от образците, интродуцирани от Украйна.

Разпределението на оценяваните генотипове според техните елементите на добива и междуфазните периоди е придставено в Таблица 3. Най-голям брой образци попадат в следните групи по показатели: височина на растението (38.4 - 48.8 cm), височина до първия боб (17.6 - 29.2 cm), общ брой разклонения (4.4 - 7.6), брой семена на едно растение (16.2 - 50.7), брой семена в един боб (1 - 2), тегло на семената на едно растение (7,5-15,5 g) и масата на 100 семена (42,4 - 49,0 g).

В зависимост от двата подпериода – поникване–начало на цъфтеж и поникване–край на цъфтеж, образците са разделени в три групи и по-голяма част от тях са във втора група (42-50 дни и 48-56 дни съответно). Вегетационният пероид варира от 83 до 92 дни.

Корелационният коефицент показва, че броят семена на едно растениe и общият брой на разклоненията са в позитивна и силно доказана връзка (P<0.01) с теглото на семената от едно растение и с брой семена в един боб (Таблица 4). Височината на растението и височинaта до най-долния боб, общият брой раклонения, брой семена на едно растение и брой семена в един боб са с висока отрицателна доказаност (P<0.01) с теглото на 100 семена.

Селекцията на новите сортове е насочена към създаване на сортове нахут с висок, изправен и неполягащ храст, с висок продуктивен потенциал, с различна форма, оцветяване и големина на семената, с висока хранителна стойност, с висока устойчивост на чернилка (Ascohita rabiei) и фузариум (Fusarium oxysporum f.sp. ciceris), а от неприятелите на миниращия молец (Механджиев, А. и други, 2002).

Икономически най-важната болест при нахута е чернилката, причинена от фитопатогенната гъба Ascochyta rabiei. В благоприятни за развитието на патогенна


698

метеорологични условия, болестта нанася големи щети и може да унищожи добива до 100% (Механджиев, А. и др., 2002). Най-сигурно средство за борба с чернилката е създаване на устойчиви сортове.

Метеорологичните условия през периода на проучване на колекцията от нахут бяха неблагоприятни за развитие на болестта Ascochyta rabiei. Двете години (2010-2011) се характеризират със значителни валежи, но в критичните месеци за развитие на болестта те бяха ниски, което създаде условия болестта да не се развие и не бе възможно да се отчете чувствителността на отделните образци.

Частична устойчивост към три изолата на изкуствен инфекциозен фон показават образец BGR 21227 и сорт Балкан от общо проучените 30. Сортът Прогрес и образец BGR 1915 са устойчиви към изолати 1018 М2 и ВД-7, а към изолат Б-10 888 същите са средно устойчиви. Средна устойчивост към изолат ВД-7 и изолат 1018 М2 показаха 6 образци (BGR 1916, BGR 1917, BGR 1941, BGR 1942, BGR 6709, BGR 6735), а към изолат Б-10, имат средно чувствителна реакция. Останалите образци от проучването се оказаха чувствителни към трите изолата на Ascochyta rabiei със стойности от 7,2 до 9,0 (Чавдаров, П. и Петрова, С., под печат).

Растителните материали, показали добра устойчивост към причинителя на болестта Ascochyta rabiei, се характеризират с относително постоянна маса на семената.

При проучване на естествен инфекциозен фон е установено, че по-голяма част от образците са устойчиви към причинителя на фузарийното увяхване – Fusarium oxysporum f.sp. ciceris. От проучените в лабораторни условия 90 образци нахут 53 номера (58,9 %) показват висока устойчивост към болестта фузариоза. В групата на слабо чувствителните образци попадат шест от тях (№ 27, А8000570, A8000651, BGR 1917, BGR 21248, BGR 23152).

Относно вирусните болести на естествен инфекциозен фон, голяма част от образците са високо устойчиви, а малка част от тях показват силна чуствителност към някои вируси. На изкуствен инфекциозен фон при заразяване с различни видове вируси, изолирани от полето, голяма част от образците проявяват симптомите – увяхване на връхни клонки, прошарване до зажълтяване на листчетата на сложния лист.

36 линии нахут със сирийски произход са тествани за студоустойчивост при полски условия. Някои от тях притежават този признак (A8000601, A8000602, A8000604, A8000606, A8000609, A8000 611, A8000624, A8000623). Те обаче се осеменяват слабо и по фази се изравняват със засятите през пролетта ранни образци.

Заключение Оценъчната характеристика на растителните генетични ресурси от нахут увеличава

възможностите за тяхното използване в различни направления: селекция, възстановяване в генбанката, международен обмен, технологична оценка и директно внедряване на сортове в производството.

Създадената и съхранена в Националната генбанка колекция от нахут съдържа материали – потенциални източници на устойчивост към патогена на фузариум и частична устойчивост към патогена на чернилката и студоустойчивост.

Подборът на ценни донори позволява създаване на признакови (сърцевини) колекции при нахута.


Ангелова, С., 2007: Статус на колекцията от зърнено-бобови в Българии, Доклад на работната група по зърнено-бобови култури, ECP/GR, Лисабон, Португалия

Ангелова, С., T. Георгиева, 2006: Характеристика на някои видове от род Vicia L. с

български произход. 41ви Селскостопански симпозиум в Кроатия. Университет‖ J.J. Strossmayer‖, Факултет селскостопански науки, Osijek, ст. 13-17.

Ангелова, С., Я. Гутева, 2007: Проучване продуктивния потенциал на някои Vicia L.

видове. Периодика за научни открития при полски и зеленчукови култури. Институт по полски и зеленчукови култури, Нови сад, Сърбия, ст 97-103.

Ангелова С., М. Събева, 2009: Химична характеристика на грах в Българската колекция. EUCARPIA – среща по растителните генетични ресурси. Словениия, Любляна, ст. 25

Годишни доклади за зърнено-бобовите култури ИРГР – Садово, 2008, 2009, 2010г. Добрев, Д., 1987, Дисертация


699

Коева, Р., С. Ангелова, Я. Гутева, 2002: Растителни генетични ресурси и техния

биологичен потенциал интетриран със селскостопанската и екологична система. BIO Technology аnd Technological EQ, 2, ст. 26-35.

Механджиев, А., К. Горанова, М. Михов, Д. Генчев, 2002: Успехи на селекцията при зърнено-бобовите култури в България. Космос, природа, човек., Научна конференция, ст. 41-54.

МЗХ, дирекция “Агростатистика” - Наблюдение на производството на зеленчуци –

реколта‘2008; № – 136, март 2009 Михов, M., A. Механджиев, M. Стойанова, 2001:Постижения в селекцията на на

зърнено-бобовите култури. Breeding and farming equipment for field crops. Том1, ст. 283-286 Петрова, С., И. Иванова, С. Ангелова, 2011: Характеристика на местни и

интродуцирани образци от колекцията с нахут /Cicer arietinum/. Научни трудове на съюза на учените, Пловдив, том VII, ст. 218-222

Проданов Ил., 2004. Нахутът е добър предшественик, богат на витамини. Фермер.17.02.2004

Чавдаров, П., С. Петрова, 2011, Проучване устойчивостта на сортове и интродуцирани образци нахут към причинителя на фузарийното увяхване Fusarium oxysporum. f. sp. сiceres

(под печат в Научни трудове на съюза на учените - клон Пловдив) Collard, B., P.K. Ades, E.C.K. Pang, J.B. Brouwer and P.W.J. Taylor, 2001. Prospecting for

sources of resistance to ascochyta blight in wild Cicer species. Aust. Plant Pathol., 30: 271-276.

FAO/IPGRI MULTI-CROP PASSPORT DESCRIPTORS, December 2001 Food and Agriculture Organization of the United Nations. 1996. Production Year Book.

Rome, Italy. Kaiser, W. J., R.M. Hannan, F.J. Muehlbauer and M. Mihov.1998. First report of Ascochyta

blight of Cicer montbretii, a wild perennial chickpea in Bulgaria. Plant Disease 82 (7), 830-830

Kanouni, A. ,H. Taleei, S. A. Peyghambari, S. M. Okhovat and M. Abang, 2010. Impact of different pathotypes and spore concentrations on Ascochyta blight incidence in two chickpea (Cicer arietinum L.) genotypes. Iranian J. Crop Sci., 12: 56-68.

Kanouni, A., H. Taleei and M. Okhovat, 2011. Ascochyta blight (Ascochyta rabiei (Pass.) Lab.) of Chickpea (Cicer arietinum L.): Breeding Strategies for Resistance. International Journal of Plant Breeding and Genetics, 5: 1-22.

Kovachevski, I.C., 1936. The blight of chickpea (Cicer aritinum). Mycosphaerella rabiei f.sp. Cicri. Ministry of Agriculture and National Domains, Plant Protection Institute, Sofia, Bulgaria.

Ladizinsky G., Adler A., 1976. Genetic relationships among the annual species of Cicer L.

Theoretical and Applied Genetics, 48: 197-204 Ladizinsky, G. and A. Adler, 1976. The origin of chickpea Cicer arietinum L. Euphytica, 25:

211-217. Muehlbauer,F.J.&A.Tullu,1997:

ttp://www.hort.purdure.edu/newcrop/cropfactsheets/chickpea.html. Reddy, M.V. and K.B. Singh, 1984, Evaluation of a world collection of chickpea germplasm

accession for resistance to ascochyta blight. Plant Diseases, 68, 900-901 Zohary, D. and Hopf, M. (2000). Domestication of Plants in the Old World, third edition.

Oxford: University Press. ISBN 0-19-850356-3 p. 105–107 София Димитрова Петрова, ас. Институт по растителни и генетични ресурси (ИРГР) 4122 Садово, бул. ―Дружба‖ 2, тел. 032/629026, e-mail: [email protected] Сийка Ангелова, доц. д-р Институт по растителни и генетични ресурси (ИРГР) 4122 Садово, бул. ―Дружба‖ 2, тел. 032/629026, e-mail: [email protected]

http://wiki.pestinfo.org/wiki/Plant_Disease

http://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/0198503563




700

Приложение

Фигура 1. Статус на образците нахут с български произход

0

5

10

15

20

25

Линии Сортове Местни

популации

Бр

ой

об

разц

и

Фигура 2. Статус на образците нахут с чуждестранен произход

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4Линии Сортове

Бр

ой

об

разц

и


701

Таблица 1 Разпределение на образците по морфологични характеристики

Характеристики Брой образци Честота %

Хабитус изправен 48 49.5

полу-изправен 40 41.2

полу-лежащ 9 9.1

Наличие на антоциан липсва 84 86.6

следи 13 13.4

Интензивност на зеления цвят светло зелени 24 24.7

средни 30 30.9

тъмно зелени 43 44.4

Тип на листа сложен 69 71.2

прост 1 1

много перест 27 27.8

Окраска на цвета тъмно розов 13 13.4

розов 1 1

бял 83 85.6

Цвят на семето кремав 84 86.6

жълто-кафяв 5 5.2

червено-кафяв 3 3.1

черен 5 5.1

Форма на семето кръгла 16 16.5

кръгла до ъгловата 72 74.2

типично ъгловата 9 9.3


702

Таблица 2. Минимална, максимална, средна, размах и стандартно отклонение на осем

признака при 97 образци нахут с различен произход.

Произход Височина

на

растението

(cм)

Общ брой

разклонения

Брой

бобове

на едно

растение

Брой

семена

на

едно

расте-

ние

Брой

семе-

на в

един

боб

Тегло на

семената

на едно

растение

(g)

Добив

на1

м2 (g)

Маса

на 100

семена

(g)

min

български 43,4 5,0 26,9 25,6 1,0 8,4 169,6 21,3

украински 32,7 5,3 30,8 34,0 1,0 13,0 174,3 18,4

сирийски 37,6 4,7 27,9 29,2 1,0 10,0 66,5 30,7

max

български 60,1 9,1 55,6 80,2 2,0 18,9 300,2 48,8

украински 56,9 8,0 57,7 88,4 2,0 22,6 349,0 53,6

сирийски 45,4 9,0 85,1 89,7 3,4 27,5 173,0 59,0

ср. арит-метично

български 48,9 6,9 40,2 50,9 1,6 13,0 258,8 29,4

украински 43,8 6,3 41,3 48,6 1,3 17,8 275,6 37,0

сирийски 40,8 6,6 44,1 47,2 1,3 18,7 132,0 44,2

размах

български 16,7 4,1 28,7 54,6 1,0 10,5 130,6 27,5

украински 24,2 2,7 26,9 54,4 1,0 9,6 174,8 35,2

сирийски 7,8 4,3 57,2 60,5 2,4 17,5 106,5 28,3

ст. отклонение

български 4,7 1,2 8,2 13,2 0,3 3,0 32,8 6,0

украински 6,8 0,7 7,0 14,6 0,3 2,6 44,3 9,8

сирийски 2,1 1,4 14,4 15,3 0,6 4,9 26,8 6,5


703

Таблица 3. Честота на разпределение на образците в групи по елементите на добива и

междуфазните периоди.

Характеристики Интервал Брой образци %

Поникване – начaло на цъфтеж (дни) > 42 14 14,4

42-50 72 74,2

<50 11 11,4

Поникване – край на цъфтеж (дни) > 48 18 18,5

48-56 69 71,1

< 56 10 10,4

Вегетационен период (дни) 83-90 81 83,5

< 91 17 17

Височина на растението (cm) 28,9-38,3 16 16,5

38,4-48,8 67 69,1

> 48,8 14 14,4

Височина до първия боб (cm) 17,6-29,2 64 66

29,3-30,8 9 9,3

30,9-40,8 24 24,7

Общ брой разклонения 4,4-7,6 83 85,6

7,7-9,1 14 14,4

Брой семена на едно растение 16,2-50,7 69 71,1

50,8-65,7 24 24,7

65,8-89,7 4 4,2

Брой семена в един боб 1-2 95 97,9

2-3 2 2,2

Тегло на семената от едно растение (g) 7,5-15,5 52 53,6

15,6-24,1 42 43,3

24,2-30,5 3 3,1

142,6-244,6 26 26,8

244,7-341,8 27 27,8

Масата на 100 семена (g) 18,4-32,0 26 26,8

32,1-42,3 29 30

42,4-49,0 30 30,9

49,1-68,8 12 12,4


704

Таблица 4. Корелационен коефицент на седем стопански признака при проучваните 97

образци нахут

Характеристики

Височи-

на на

расте-

нието

(cm)

Височина

до най-

долния

боб

(cm)

Общ

брой

разкло-

нения

Брой

семена

на едно

расте-

ние

Брой

семена в

един боб

Тегло на

семена-

та от

едно

растение

(g)

Тегло на

100

семена

(g)

Височина на

растението (cm) 0,806** 0,258* 0,218* 0,243* -0,064 -0,345**

Височина до най-

долния боб (cm) 0,401** 0,158 0,272** -0,16 -0,314**

Общ брой

разклонения 0,620** 0,285** 0,332** -0,405**

Брой семена на

едно растение

0,460** 0,436** -0,657**

Брой семена в

един боб

0,019 -0,496**

Тегло на семената

от едно растение

(g)

-0,236*

*-корелацията е значима на ниво 0.05 ( 5 %) **-корелацията е значима на ниво 0.01

(1%)



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

705

РЕЗУЛТАТИ ОТ НАБЛЮДЕНИЯ ВЪРХУ ПРЕЧУПВАНЕТО НА ИЗДЪНКИ ПРЕЗ ЗИМАТА ПРИ НЯКОИ СОРТОВЕ МАЛИНИ

Емилиян Попеску

Опитна станция по земеделие и животновъдство, Смолян

RESULTS FROM OBSERVATIONS ON REDUCING OF BREAKING OF CANES

IN WINTER AT SOME RASPBERRY VARIETIES

Emilian Popescu, Agricultural and Stockbreeding Experimental Station, Smolyan, Bulgaria

Abstract: From 2008 to 2011 in the experimental field at the Research experimental station in

Smolyan a field trial was carried out with the objective to study the breaking of the annual canes at some raspberry varieties. As a research material of studying were used two bulgarien varieties “Bulgarski rubin” and “Shopska alena” and a foreign variety “Meeker” respectively.

For reducing and prevention breaking of the raspberry canes in winter 5 variants were tested. There were determined the following parameters: number of breaking canes, number of canes with out breaking, production of raspberry fruit and the degree of spur blight infection /Didymella applanata Niessl. Sacc./.

There was established that maintenance of old, biennial canes in winter prevent from breaking the annual canes.

The yield of raspberry fruit decreased under the breaking of the annual canes. The degree of disease D. applanata is not depended on maintaining of the old, biennial

raspberry canes in the plantation. Key words: breaking of raspberry annual canes, production of fruit, infection of spur blight.

Въведение

Природните условия (почвени и климатични) в планинските райони са много подходящи за отглеждане на малината (Христов Ст. и др., 2000).

Във ветровити години и с много сняг планински райони обаче често се наблюдава пречупване на едногодишните, предстоящи за плододаване, издънки.

Под тежестта на падналия сняг през зимата, особено на мокрия сняг, и под въздействие на вятъра и други видове въздушни течения малиновите растения се навеждат и голяма част от стъблата им се пречупват. Механичните им тъкани не са достатъчно развити и затова не са в състояние да им придадат достатъчно здравина.

За предотвратяване на това явление някои стопани прибягват към връзване на стъблата или оставяне сред едногодишните издънки на вече плододалите издънки.

Цел Основната цел на настоящото изследване е проучването на някои начини за

поддържане на младите едногодишни издънки при малините през зимния период, посредством които е възможно предотвратяване или намаляване на пречупването им.


Проучването е провеждано в продължение на четири години (2008-2011 г.) в опитното

поле на ОСЖЗ – Смолян, разположено на 1530 м надморска височина.


706

За материал на изследване са използвани два български сорта малини – „Български

рубин‖ и „Шопска алена‖ и един чужд сорт – „Мийкър‖. Отглеждането на трита сорта малини

се извършва по два начина – гнездово и в непрекъснати редови ленти. При втория начин на

отглеждане ширината на лентата в основата е 20-25 см. За подържане на малиновите

растения се използва двойна Т-образна конструкция, като първите два тела се поставят на

височина 70 см и разстояние между тях 35-40 см. Вторите два тела се поставят на 0.80-1 м и

разстояние помежду им 40-50 см.

При всеки сорт се изпитват по пет варианта със следната характеристика:

Вар.1 – свободно поддържане на едногодишните издънки с есенно отстраняване на

плододалите издънки при гнездово отглеждане;

Вар.2 – свободно поддържане на едногодишните издънки без есенно отстраняване на

плододалите издънки при гнездово отглеждане;

Вар.3 – свързване на едногодишните издънки от един храст (в средата на около 50-60

см) с есенно отстраняване на плододалите издънки пре гнездово отглеждане;

Вар.4 – свободно поддържане между теловете на едногодишните издънки с есенно

отстраняване на плододалите издънки при отглеждане на редова лента;

Вар.5 – свободно поддържане между теловете на едногодишните издънки без есенно

отстраняване на плододалите издънки при отглеждане на редова лента.

Размерът на отчетната опитна парцелка е 3 линейни метра при вариантите с

отглеждане в редова лента и съответно 5 храста – при гнездово, като всеки вариант се

изпитва в 3 повторения. Броят на издънките в един линейн метър е 16 –18, а в един храст

9 –11. Плододалите стари издънки при вариантите 2 и 5 се отстраняват от насаждението

напролет преди встъпване във вегетация на растенията.

Отчитат се следните показатели:

Брой издънки без пречупвания – общ бр.;

Брой издънки с пречупвания – общ бр.;

Продукция малини от декар – кг/дка

Заболяване от дидимела (Didymella applanata Niessl. Sacc.) - %.

Броят на издънките с пречупвания и на тези без пречупвания се установява чрез

преглеждане и преброяване на издънките от всяка опитна парцелка.

Показателят продукция от малини се определя чрез директно претегляне на получените

плодове от опитната площ на всяка парцелка, като получените данни се преизчисляват

средно за всеки вариант на опита и на декар.

Заболяването от дидимела се определяше визуално, като се отчитат болните издънки и

броя на петната върху тях.


От данните в табл. 1 се вижда, че свободният начин на поддържане на едногодишните

издънки през зимата с есенно отстраняване на плододалите (вар. 1 и вар. 4) довеждат до

силното им пречупване. При гнездовото отглеждане (вар. 1) от пречупване пострадват между

24.00 и 36.62% от издънките, като по-чувствителни се показват тези на сорт „Мийкър‖. При

отглеждане на малините на редова лента (вар. 4) явлението е най-силно изразено и обхваща

от 42.48 до 53.47% от издънките. Сортът ‖Мийкър‖ и този път се показва по-чувствителен.

Свободният начин на поддържане на едногодишните издънки през зимата без есенно

отстраняване на плододалите (вар. 2 и вар. 5) предпазва в най-голяма степен издънките от

пречупване. При двата начина на отглеждане на малините (храстовидно и на редова лента)

се отчита най-нисък процентов брой засегнати от пречупване издънки, в това число 10.67-

19.86% за вар. 2 и респективно 15.03-23.61% за вар. 5.

Оставянето на плододалите издънки през зимата е от голямо значение, те не само са

добър щит срещу вятъра и бури, но не позволяват изкривяване и навеждане на

едногодишните издънки.

Връзването на едногодишните издънки от един храст (в средата), съпроведено от

есенно отстраняване на плододалите издънки (вар. 3) предпазва в най-голяма степен

едногодишните издънки от пречупване. При този вариант се отчита най-нисък процент с

пречупени издънки – между 8.00 и 15.60%.


707

Продукцията от малини намалява чувствително под въздействие на пречупване на

издънките. Снижението е по-силно при свободния начин на поддържане на едногодишните

издънки през зимата с есенно отстраняване на плододалите при двата начина на отглеждане

– гнездово (вар.1) и на редова лента (вар.4). Това се обяснява, на първо място, със слабото

придвижване на асимилитатите над мястото на пречупвания и особено в тези области. В

резултат на това клонките и листата придобиват светлозелен цвят, издребняват и

постепенно увяхат. Плодовете остават дребни, бързо узряват и са неравномерно оцветени.

Това рефлектира негативно върху размера на продукцията и качеството на плодовете.

На второ място, издънките, при които явлението е по-силно проявено, попадат и пълзят

върху повърхността на земята, като пречат на извършване на някои вегетационни

агротехнически мероприятия и засенчват издънките с нормално развитие, а лодовете се

замърсяват с почва и загниват.

Относително по-високи добиви от малини се получават при вариант 3 с връзване на

едногодишните издънки при храстовидно отглеждане (281 кг/дка за сорт „Български рубин‖ ,

349 кг/дка за сорт „Шопска алена‖ и 338 кг/дка за сорт „Мийкър‖.

На второ място се нареждат вариантите 2 и 5 със запазване на плододалите издънки

през зимния период. Средният добив на плодовете по сортове се движи от 270 до 332 кг/дка

и съответно от 260 до 322 кг/дка.

Атаката от дидимела по едногодишните малинови издънки не се контролира от това,

дали плододалите издънки остават или не през зимата в насаждението. От данните

представени в табл. 3 виждаме, че в някои случаи сортовете се показват по-заразени при

вариантите с есенно отстраняване на старите издънки (вар.1, 3 и 4), отколкото при

вариантите без есенно премахване на плододалите издънки (вар. 2 и 5). Обяснението е, че

през зимата те престават да бъдат потенциално огнище за развитие на гъбата-причинител

на болестта. Навременното им отстраняване напролет, преди встъпване на растенията във

вегетация и затопляне на времето, ограничава до минимум фона на инфекцията.

При гнездовото отглеждане на малините средният брой на издънките, засегнати от

болестта, при вариантите 1 и 3 с есенно премахване на плододалите издънки се движи от 8

до 12, докато при вариант 2 - без тяхното отстраняване от 7 до 12. Средният брой на петната

по леторастите е между 2 и 6 и респективно 2 и 5.

При отглеждането на редова лента средният брой на издънките със симптоми на

заболяване и на летната по леторасти при варианта с есенно отстраняване на плододалите

издънки (вар. 4) е между 6 и 10 и респективно 3 и 4.

Величината на двата показателя при вариант 5 без есенно премахване на

пллододалите издънки се движи в границите от 7 до 11 и съответно от 2 до 5.

Прави впечатление, че при вариантите с храстовидно отглеждане издънките се

показват, дори в малка степен, по-заразени от болестта спрямо тези с отглеждане на редова

лента. Сортовете‖ Шопска алена‖ и „Български рубин‖ проявяват по-слаба чувствителност

към дидимела спрямо сорта „Мийкър‖.

Т. Стоянова и др., (2000) отбелязва, че при климатичните условия на 1996 и 1997

година в района на Смолян средният брой на петната от дидимела по издънките е между

1.75 и 3.90 за сорт „Шопска алена‖ и съответно 3.15 и 4.25 за сорт „Български рубин‖, при

което между тези и нашите данни почти не съществуват разлики.

Изводи

Свободният начин на поддържане на едногодишните малинови издънки без есенно

отстраняване на плододалите спомага за предотвратяване и намаляване на пречупването

им през зимата. Препоръчително е за откритите и ветровити планински райони от региона;

Добивът на малини се снижава значително при пречупването през зимата на

едногодишните, предстоящи за плододаване издънки;

Степентта на заболяване от дидимела не е в пряка зависимост от запазването през

зимата в насаждението на плододалите стари издънки.


708


1. Христов Ст., Ив. Гергов, Т. Стоянова, Е. Попеску, 2001, Икономическа оценка на

малинови сортове и елити, отглеждани в района на Смолян, „Икономика и управление на

селското стопанство, бр. 2, стр. 85-88.

2. Стоянова Т., Ст. Христов, Е. Попеску, 2000, Чувствителност на някои малинови

сортове и елити, отглеждани в Смолянския район към Didymella applanata (Niessl. Sacc.),

―Journal of mountain agriculture on the Balkans‖,vol. 3, nr. 1, p. 132-137.

Емилиян Попеску, доц. д-р Опитна станция по земеделие и животновъдство ул.‖ Невястата‖35 Смолян, България 0301 6 35 02


709

Таблица 1. Пречупване на едногодишни малинови издънки, средно за опитния период

Table 1. Breaking of annual raspberry canes, average for the exp0erimental period

Варианти Treatments

Сорт Variety

Брой анализирани

издънки Number of analyzed

canes

Брой издънки с пречупване

Number of

breaking canes

Брой издънки без

пречупване Number of

canes without breaking

Процент пречупване

Percentage breaking, %

1

Б. рубин 150 36 114 24.00

Ш. алена 165 42 120 25.45

Мийкър 141 46 95 36.62

2

Б. рубин 150 16 134 10.67

Ш. алена 165 25 137 15.15

Мийкър 141 28 113 19.86

3

Б. рубин 150 12 138 8.00

Ш. алена 165 18 144 10.91

Мийкър 141 22 119 15.60

4

Б. рубин 153 65 88 42.48

Ш. алена 162 73 89 45.06

Мийкър 144 77 67 53.47

5

Б. рубин 153 23 130 15.03

Ш. алена 162 29 133 17.90

Мийкър 144 34 110 23.61


710

Таблица 2. Продукция от малини, средно за опитния период

Table 2. Production of raspberry fruit, average for the experimental period

Варианти

Treatments

Сорт

Variety

Среден добив, кг/дка

Mean yield, kg/da

1

Б. рубин 233

Ш. алена 292

Мийкър 255

2

Б. рубин 270

Ш. алена 332

Мийкър 320

3

Б. рубин 281

Ш. алена 349

Мийкър 338

4

Б. рубин 176

Ш. алена 215

Мийкър 186

5

Б. рубин 260

Ш. алена 322

Мийкър 306


711

Таблица 3. Нападение на малинови издънки от дидимела, средно за опитния период

Table 3. Degree of spur blight infection on raspberry canes, average for the experimental

period

Варианти

Treatments

Сорт

Variety

Среден брой

издънки

Mean number of

canes

Среден брой

петна/издънка

Mean number of

spots/cane

1

Б. рубин 10 5

Ш. алена 8 3

Мийкър 12 5

2

Б. рубин 8 4

Ш. алена 7 2

Мийкър 12 5

3

Б. рубин 9 4

Ш. алена 8 2

Мийкър 11 6

4

Б. рубин 9 4

Ш. алена 6 3

Мийкър 10 4

5

Б. рубин 8 3

Ш. алена 5 2

Мийкър 11 5



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

712

ВИДОВ СЪСТАВ И ПРОДУКТИВНОСТ НА ЕСТЕСТВЕНИ ТРЕВОСТОИ В РАЙОНА НА СРЕДНИТЕ РОДОПИ

Емилиян Попеску, Пенка Тодорова

Опитна станция по животновъдство и земеделие – Смолян Институт по планинско животновъдство и земеделие – Троян

SPECIES COMPOSITION AND PRODUCTIVITY OF NATURAL SWARDS IN THE

REGION OF CENTRAL RHODOPE MOUNTAINS

Emilian Popescu, Penka Todorova Agricultural Stockbreeding Experimental Station- Smolyan, Bulgaria

Institute of Mountain Stockbreeding and Agriculture, Troyan, Bulgaria

Abstract: In the period 2004-2006 species diversity and productivity of natural swards

located at 700 m to 1500 m above sea-level in the region of Central Rhodope mountains were studied. Plots with vegetation characteristic of the respective habitat were marked in advanced for that purpose. Plant samples for botanical analysis and yield of green and dry mass were taken with four replications during active growth.

It was found that percentage participation of grasses predominated in aboveground biomass, as compared to that of legumes and miscellaneous herbs for all three years of study, varying from 47.73% at 1500 m above sea level to 95% at 700 m above sea level. The legume plants had a smaller share participation as compared to the grass ones but they were present in the sward with 31.57% at 900 m above sea level and 17.85% at 1300 m above sea level in the different years of study.

The dry mass yields were highest from the high-mountains pastures located at 1300 and 1500 m above sea-level reaching to 632 kg da -1 (1500 m) and 537 kg da -1 (1300m) for 2004.

It was found that the variation in the yields from the natural meadows and pastures depended not only on meteorological conditions and soil fertility but also on grass age during the growing season and botanical composition of the different swards.

Unsystematic use of the meadows and pastures strongly influenced the species composition-the participation of grasses and miscellaneous herbs increased at the expense of the legume species.

Key words: natural meadows and pastures, botanical composition, yield.

Въведение

Естествените ливади и пасища са основен фуражен ресурс за преживните животни в планинските райони на страната.

Липсата на грижи за тревостоите, както и неблагоприятният хранителен режим водят до промени във видовия състав и продуктивността на тревната растителност. Биоразнообразието, качествените и количествените характеристики на тревостоите се влияят от редица фактори (Оджакова, 2001; Стоева и др., 2002; Тодорова и др., 2001; Fisher et al., 1993; Hayes et al., 1993; Petrovsky et al., 1995; Todorova et al., 2003).

За да бъде направена правилна и обективна оценка на получения тревен фураж и състоянието на растителните съобщества, ние си поставихме за цел проучване на


713

ботаничния състав и продуктивността на естествени тревостои, разположени на 5 надморски височини в района на Средните Родопи.

За периода 2004-2006 г. бяха изведени пет полски опита при следните надморски височини :

700 м, местност с. Търън

900 м, територията на КОС, Смолян;

1100 м, местност „Езерово‖, Смолян

1300 м, местност „Кадирови‖, Смолян

1500 м, местност „ Смолянски езера‖. Растителни проби от всяка тревна асоциация бяха вземани от предварително

маркирани площадки за съответното местообитание, през време на активна вегетация на тревите. Ботаничният състав е правен на свежа проба, като се отделяха житните видове, бобовите и разнотревите. При обработката на пробите, извършена в лабораторията на Опитна станция гр. Смолян, бяха определени следните показатели:

– добив на зелена и суха маса в kg /da -1; – ботанически състав на трвостоя, измерен тегловно и изчисляван в %. Резултати и обсъждане

Ботаничният състав, проучен в продължение на 3 години, е представен във фиг. 1. Очевидно е, че относителното участие на преобладаващите житни треви в сравнение с това на бобовите и разнотревите се колебае от 50.6% до 95%. През 2006 г. тяхното процентно участие значително намалява в биомасата от всички месторастения, като достига до 60.9% във високопланинските пасища с Nardus stricta L. при 1500 м надморска височина (н.в.). Бобовите растения заемат по-малко участие, като през първата година те липсват в тревостоите при 900 м и 1100 м н. в., докато при 700 м н. в. тяхното относително участие е 5.84%, а във високопланинските пасища то е от 2.53% до 3.08%. Те имат относително високо участие (1.25%-17.85%) през втората година на изследването, а през 2006 г. заемат 31.6% от тревната биомаса.

В тревостоя при 700 м и 900 м надморска височина преобладаващите растения сред житните са Bromus inermis Leyss, Dactylis glomerata L. и Festuca fallax Thuill), а сред бобовите – Trifolium pretense L. и Aster alpinus. В тревостоя при 1100 м н. в. доминират Festuca fallax Hackel., Agrostis alba L. и Agrostis capillaries L. Дяловото участие на Nardus stricta L е най-високо във високопланинските пасища при 1300 и 1500 м надморска височина.

Процентът на разнотревието през втората година варира от 30.11% до 44.39% в тревостоя, разположен между 900 и 1500 м н. в., като е представен от Thymus marschallanus Willd., Stellaria graminea L., Campanula expansa Friv., Potentilla silvestris Neck.

Добивите на зелена и суха маса по години са представени в таблиците 1 и 2. Най-висок добив на зелена маса е регистриран през 2004 г. от 1445 kg /da -1 (при 1100 м н.в.) до 2410 kg /da -1 (при 1300 м н.в.), където разликата е доказана при р<0.05. През 2005 г. количеството на получената зелена биомаса е от 950 до 990 kg /da -1 при ливадите с Agrostis capillaris L и Festuca fallax Thuill и повече от 1000 kg /da -1 от другите ливади и пасища. През третата година на изследването са получени относително ниски добиви – 550 kg /da -1 при 700 м н. в. 830 kg /da – 1 при 900 м н.в. и 780 kg /da -1 при 1100 м н.в. с изключение на този отчетен при високопланинското пасище с Nardus stricta L, разположено на 1300 м н.в. (1904 kg /da -1), където разликата е доказана с р<0.001.

Добивите на суха маса са най-високи от високопланинските пасища, разположени на 1300 м и 1500 м н.в., като достигат до 632 kg /da -1 (при 1500 м н.в.) и 637 kg /da -1 (при 1300 м н.в.) за 2004 година. През втората година те са относително ниски и варират от 256 kg /da -1 до 553 kg /da -1.

През третата година на проучването получената биомаса е най-ниска от тревостоя, намиращ се при 700 м н.в. (18о kg /da -1 ). Относително по-висок добив, в размер на 240-260 kg /da -1, е получен при 900 и 1100 м н.в. и количеството на тревната маса достига до 620 kg /da -1 при 1300 м надморска височина.

Изводи:

Безсистемното използване на ливадите и пасищата силно влияе върху видовия състав – увеличава се участието на житните треви и на разнотревите за сметка на бобовите видове.


714

Установено е, че добивите на суха маса са най-високи от високопланинските пасища, разположени на 1300 и 1500 m надморска височина, като достигат до 632 kg da -1 при 1500 m и 637 kg da -1 при 1300 m .

Липсата на грижи за тревостоите, както и неблагоприятният хранителен режим водят до бърза деградация на тревната растителност.


1. Оджакова Ц., 2001. Промени в състава и хранителната стойност на естествени тревостои от района на Средни Родопи. Научна конференция с международно участие, том 3, стр. 95-99.

2. Стоева К., Х. Янчева, П. Тодорова, 2002. Характеристика на естествените тревостои в Странджанския район, Научна конференция с международно участие, том 2, стр. 227-229.

3. Тодорова П., П. Михайлова, 2001. Проучване на ботаничния състав и продуктивността на естествени тревостои в района на Централна Стара планина, Животновъдни науки, № 6, стр.118-120.

4. Fisher, G. E. J., A. Waterhouse, J. T.B. Wyllie and D. A. Robertson, 1993. Extensification and Botanical Vhange in Semi-Natural Hill Pastures BGS. Occasional

Symposium, Nr.28, 27, 29 September, p. 269-271. 5. Hayes, M. J. and E. D. Willams, 1993. Botanical changese in upland ,раsture induced by

withdrawl of nutrients BGS . Occasional Symposium, Nr. 28, 27, 29 September, p. 284-285. 6. Petrovski, N. and I. Naudenova, 1995. Mountain grassland and meadows. Biodiversity

and agronomic value. Reu. Technical series 39 – Mountain grassland biodiversity and agricultural value, p. 84-87.

Todorova, P., D. Pavlov, I. Petrova, 2003. Productivity and botanical composition of permanent grassland in the Central Balkan Mountains. Grassland Science in Europe, vol. 8, p. 64-66.

Емилиян Попеску, доц. д-р Опитна станция по земеделие и животновъдство ул.‖ Невястата‖35, Смолян, България 0301 6 35 02


715

Таблица № 1. Добив на зелена маса на естествени тревостои по години и надморски

височини в района на Средни Родопи, kg da -1

Надморска

височина, м 2004 2005 2006

kg da

-1

% спрямо

контролата Доказаност

kg da-

1

% спрямо

контролата Доказаност kg da

-1

% спрямо


700 1540 100 - 1360 100 - 1360 100 -

900 1830 118,83 - 950 69,85 - 950 69,85 -

1100 1445 93,83 - 990 72,79 - 990 72,79 -

1300 2410 156,49 + 1145 84,19 - 1145 84,19 +++

1500 2000 129,87 - 1410 105,88 - 1410 105,88 +

SDp<0,05 43,58 43,47 43,47

SDp<0,01 61,17 61,02 61,02

SDp<0,001 86,35 86,15 86,15

Таблица № 2. Добив на суха маса на естествени тревостои по години и надморски височини

в района на Средни Родопи, kg da -1

Надморска

височина, м 2004 2005 2006

kg da

-1

% спрямо


-1

% спрямо


-1

% спрямо


700 451 100 - 553 100 - 180 100 -

900 453 100,29 - 256 46,3 оо 240 133,33 -

1100 417 92,4 - 278 50,43 оо 260 144,44 -

1300 637 141,13 - 335 60,5 о 620 344,44 +++

1500 632 117,8 - 359 64,84 о 300 166,67 +

SDp<0,05 43,83 32,73 58,61

SDp<0,01 61,52 45,95 96,98

SDp<0,001 86,85 64,87 181,51



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

716

ВЪВЕЖДАНЕ В ИН ВИТРО КУЛТУРА НА ЦЕННИ ДЕКОРАТИВНИ ДЪРВЕСНИ ГЕНОТИПОВЕ

Росен Соколов, Елена Якимова*, Бистра Атанасова Институт по декоративни растения, Негован, София

INITIATION OF IN VITRO CULTURE FROM VALUABLE TREE GENOTYPES

Rosen Sokolov, Elena Yakimova*, Bistra Atanasova Institute of Ornamental Plants, Negovan, Sofia

Abstract: This study addresses the initiation of in vitro culture of ornamental trees from

valuable genotypes of Magnolia X soulangeana, Magnolia stellata, Magnolia denudata, Acer platanoides 'crimson king', Acer platanoides 'schwedleri', Acer platanoides 'dissectum', Prunus serrulata 'kiku-shidare' and Prunus serrulata 'amanogawa'. Lateral winter buds and shoot segments were used as a starting material. The initiation of in vitro culture was estimated by the percent of sterile and regenerated explants. In order to control the contaminations, the antibiotics nolicin, chlornitromycin, gentamicin and tetracycline and, the broad spectrum fungicide azoxystrobin were tested. Six solid agar media, containing various types and concentrations of plant growth regulators were developed. The vitality of the explants was evaluated by growth and development of buds, parts of the explants and callus formation. Successful process of regeneration was scored by appearance of new leaves and stem growth. Generally, the sterilization with mercury chloride and ethanol was found more efficient for the explants from winter buds in comparison to the shoot segments. Exceptions were observed for Acer platanoides 'crimson king' and Acer platanoides 'schwedleri', where the percent of sterile shoot segments was higher than of the winter buds, 26.26 % and 10.68 % respectively. In difference to A. platanoides and Magnolia species, where the regeneration from buds was more successful than from the shoot segments, for Prunus genotypes better regeneration at the fourth week of culture initiation was established from the stem segments - 33% for Prunus serrulata 'kiku-shidare' and 8.33 % for Prunus serrulata 'amanogawa'.

Key words: Magnolia, Acer, Prunus, micropropagation

ВЪВЕДЕНИЕ Като декоративни растения се култивират голям брой представители на род явор

(Acer). Един от най-често отглежданите видове е шестила, който намира приложение в почти всички райони с умерен и субтропичен климат в северното полукълбо. Различни представители на този род успешно са размножавани in vitro още през 80-те години на

миналият век [1, 2]. При видовете явор има данни за разлика в способността за регенерация в in vitro култура на експлантите, изолирани от растения и органи на различна възраст и в

различен физиологичен статус [3, 4]. Има съобщения за използване на различни експланти за иницииране на ин витро култура от представителите на този род: незрели семена [5], незрели ембрия [6], стъблени сегменти и зимни пъпки [7-9]. Според литературните данни при видовете Acer, и в частност шестила, може да се очаква много по-успешно въвеждане в

култура на експланти с вегетативни пъпки в сравнение с тези без пъпки (листни дръжки, листни сегменти, междувъзлия, котиледони и др.). При микроразмножаването на видовете

Acer са използвани различни основни хранителни среди: WPM (plant woody media) [10, 11] и

основна MS (Murashige & Skoog) среда, както и нейни варианти в зависимост от


717

концентрацията на макро- и микросолите и процентното съдържание на основните

компоненти на средата [5, 6]. При Acer има съобщения за успешни резултати при използването на растежни регулатори: при Acer caudatifolium най-висок процент на

мултипликация е постигнат при добавяне на 0.7 mg/l BAP и 0.5 mg/l NAA [9], докато при Acer palmatum "Osakii" най-добри резултати са получени при среда, обогатена с 0.01-1 mg/l от

фенилкарбамидния цитокинин тидиазурон (TDZ) [10]. Род магнолия включва едни от най-красиво цъфтящите пролетни дървесни и храстови

видове, отглеждани широко в районите с умерен до субтропичен климат. Редица автори съобщават протоколи и технологии за микроразмножаване на някои видове и сортове

магнолии [12,13,14]. Като експланти за въвеждане на магнолии в in vitro култура са

използвани незрели семена [15], стъблени сегменти [16,17] и единични пъпки [18]. Повечето от проучванията са извършени с основна среда MS, но има разработени и

протоколи, използващи WPM [14], както и среда за рододендрони (Anderson-rhododendron

media) [18]. Добри резултати са постигнати с различни видове и концентрации на

растежните регулатори като 0.5 mg/l IBA, 0.5 mg/l BA и 0.1 mg/l GA3 [13]. Соматичен

ембриогенез е наблюдаван при няколко вида магнолии върху среда, съдържаща 2 mg/l

2,4-D, 0.25 mg /l BA, 1 g/l казеин хидролизат и 40 g/l захароза [19]. Успешно стимулиране на процеса на ембриогенеза при Магнолия obovata е постигнато върху основна среда MS,

когато въглехидратният източник е захараза в сравнение с глюкоза [15]. Към род Prunus се отнасят едни от най-популярните овощни видове на умерените

ширини, включително някои ценни декоративни видове и сортове. Известни са различни

методи за микроразмножаване на различни видове и сортове от този род [20-30], както и

внедрени протоколи за ин витро размножаване, прилагани в промишлени лаборатории за производство на посадъчен материал. За въвеждане в in vitro култура е използван изходен

материал от семена, листа [31], стъблени сегменти [30-33] и пъпки [34]. Успешно

въвеждане в култура е постигнато при основни хранителни среди като MS [33], WPM [34] и

др. По отношение на вида и концентрацията на растежните регулатори добри резултати са

докладване при комбинация на 1 - 2 mg/l BAP, 0.1 – 2 mg/l IBA и 0.5 mg/l GA [30]. При родовете Magnolia и Prunus има литературни данни [16-19, 31, 32, 34],

съобщаващи за успешно въвеждане в култура in vitro както чрез експланти с вегетативни

пъпки, така и с листни дръжки и листа, но не са докладвани резултати за сравнително изпитване на потенциала на различни типове експланти за въвеждане в in vitro култура .

ЦЕЛ И ЗАДАЧИ Целта на настоящото проучване беше да се тестират подходящи експланти като

изходен материал за въвеждане в in vitro култура на следните генотипове от родове Magnolia, Acer и Prunus: Magnolia X soulangeana, Magnolia stellata, Magnolia denudata, Acer platanoides 'crimson king', Acer platanoides 'schwedleri', Acer platanoides 'dissectum', Prunus serrulata 'kiku-shidare' and Prunus serrulata 'amanogawa'. За оптимизиране на процеса на въвеждане в култура е проведено сравнително изпитване на различни типове експланти, начини на стерилизация и хранителни среди. За потискане на заразите са изпитани комбинации на антибиотици. Проследявани са степента на стерилност, преживяемост на експлантите и процесът на регенерация.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ Изходен материал

Експерименталната работа е изведена с изходен материал от зимни пъпки във фаза набъбване през пролетта и със сегменти от развиващи се леторасли без вдървесиняване или с ниска степен на такова през лятото, събрани от Magnolia X soulangeana, Magnolia stellata, Magnolia denudata, Acer platanoides 'crimson king', Acer platanoides 'schwedleri', Acer platanoides 'dissectum', Prunus serrulata 'kiku-shidare' и Prunus serrulata 'amanogawa'. Двата вида експланти бяха изолирани от едни и същи растения, отглеждани в град Пловдив и близки до него райони: Magnolia X soulangeana – 15-годишно растение, намиращо се в обществена зелена площ в гр. Пловдив, Magnolia stellata – 6-годишно растение, намиращо се в частна зелена площ в гр. Пловдив, Magnolia denudata – 40-годишно растение, намиращо се в парка на двореца Кричим, Acer platanoides 'crimson king' – 5-годишно растение,


718

намиращо се в частна зелена площ в гр. София, Acer platanoides 'schwedleri' – 30-годишно растение, намиращо се в обществена зелена площ в гр. Пловдив, Acer platanoides 'dissectum' – 35-годишно растение, намиращо се в обществена зелена площ в гр. Пловдив и 10-годишни растения от Prunus serrulata 'kiku-shidare' и Prunus serrulata 'amanogawa',

намиращи се в обществена зелена площ в гр. Пловдив. Зимните пъпки бяха събрани през първата половина на месец март. Те бяха отделени

от клонките със скалпел, като изрязването беше направено така, че в основата на пъпките да се запази съвсем малко стара дървесина. През лятото бяха събрани активно нарастващи леторасли, от които бяха изолирани стъблени експланти. Всеки експлант притежаваше една пъпка или двойка от такива (при шестила) с част от междувъзлието под нея. Листата на летораслите бяха предварително премахнати, като дръжките бяха отрязани в основата.

Стерилизация Зимните пъпки са стерилизирани със 70%-разтвор на етилов спирт за 30 секунди в

ламинар бокс, след което при стерилни условия бяха отстранени най-външните им обвивни люспи. Почистените пъпки бяха отново стерилизирани с 0.1%-разтвор на живачен двухлорид (HgCl2) за 5 минути. Експлантите бяха промити трикратно със стерилна вода за по 10 минути.

Стъблените експланти бяха измити от груби замърсители с дестилирана вода на магнитна бъркалка за 5 минути, след което бяха подложени на двустепенна стерилизация в ламинар бокс. Първата фаза на стерилизацията се състоеше в обработка със 70 %-разтвор на етилов алкохол за 30 секунди, а втората в повърхностна стерилизация с 0.1%-разтвор на живачен двухлорид (HgCl2) за 5 минути. Между двете фази на стерилизацията експлантите са промивани за 15 минути със стерилна вода. След обработката с HgCl2 експлантите бяха промити отново трикратно със стерилна вода за по 10 минути.

Въвеждане в култура in vitro

И двата вида експланти (зимни пъпки и стъблени сегменти) бяха въвеждани върху хранителна среда MS с витамини. Експлантите от стъблени сегменти бяха въведени върху MS с добавка на растежни регулатори. Растежните регулатори бяха добавени към средата преди автоклавиране. Тестиран беше ефектът на различни концентрации на N6-бензиламинопурин (BAP) и алфанафтилоцетна киселина (NAA) върху преживяемостта и регенерацията на експлантите. Съставът на хранителните среди е посочен в Табл. 1.

От всеки вариант бяха заложени най-малко по 30 експланта. Контролиране на инфекцията in vitro

За контролиране на заразите бяха изпитани антибиотици и един широкоспектърен фунгицид. Ефектът на антибиотиците и фунгицида беше тестиран при експланти с начална проява на инфекция. Експлантите бяха третирани с антибиотици на третата седмица от въвеждането върху хранителна среда MS с добавка на 0.5 mg/l BAP и 0.20 mg/l NAA. Бяха изпитани начини на третиране и комбинации на веществата: накисване на заразените експланти в стерилен разтвор от 200 mg/l тетрациклин за 4 часа; добавяне на 4 mg/l гентамицин към хранителната среда преди автоклавиране на средата; добавяне към автоклавирана хранителна среда на стерилен микс от 3 антибиотика (16 mg/l нолицин, 10 mg/l хлорнитромицин, 3.2 mg/l гентамицин) и един широкоспектърен фунгицид (2 mg/l азоксистробин). Като контрола бяха използвани експланти прехвърлени върху същата хранителна среда, но без добавка на антибиотични съставки. Заразяването на експлантите беше отчитано по следната скала: (-) патогена обхваща цялата хранителна среда или покрива нейната повърхност; (+) развитие на колонии от микроорганизми до 5 мм в диаметър около основата на експланта; (++) разпространение на инфекцията в диаметър до 1 мм около основата на експланта; (+++) липса на видими признаци за инфекция.


Получените резултати за процента стерилни живи експланти при двата вида експланти (зимни пъпки и стъблени сегменти) (Фиг. 1) от: Magnolia X soulangeana, Magnolia stellata, Magnolia denudata, Acer platanoides 'crimson king', Acer platanoides 'schwedleri', Acer platanoides 'dissectum', Prunus serrulata 'kiku-shidare' и Prunus serrulata 'amanogawa' 4 седмици след въвеждането им в in vitro култура са представени в Табл. 2. При Magnolia denudata стерилните експланти от зимни пъпки 4 седмици след въвеждането им в in vitro

култура бяха 41.67%, като пропадналите от некроза експланти бяха 58.33%. Не беше

установено загиване на експланти поради инфекции. При Magnolia stellata стерилните


719

експланти от зимни пъпки на 4 седмица бяха 10%, като 90% бяха загинали поради некроза. При Magnolia X soulangeana 33.33 % от експлантите бяха стерилни, 38.19 % бяха загинали поради некроза и 28.48 поради инфекция. Резултатите от въвеждането на зимни пъпки при Acer platanoides 'dissectum' след 4 седмици бяха, както следва: 60 % стерилни експланти и 40% некрозирали. При Acer platanoides 'schwedleri' стерилните експланти от зимни пъпки 4 седмици след въвеждането им в култура бяха 50%, като поради некроза бяха пропаднали 50% и 0% поради инфекция (Табл. 2). При Acer platanoides 'crimson king' стерилните

експланти от зимни пъпки 4 седмици след въвеждането в култура бяха 22.22 %, като причина за отпадане на 77.78% от експлантите беше некрозиране на тъканите. Инфекция не беше установена. При въвеждането на генотипове от род Prunus с експланти от зимни пъпки бяха получени следните резултати: Prunus serrulata 'kiku-shidare' 93.75% стерилни и 6.25% пропаднали поради некроза експланти; при Prunus serrulata 'amanogawa' стерилните експланти бяха 18.75%, като 81. 25 % бяха загинали поради инфекция (Табл. 2). Получените резултати показват, че при експлантите от зимни пъпки загиването на експлантите се дължи основно на процеси на некроза на тъканите. Обяснение на това може да се търси в малките

размери на зимните пъпки и почти пълната липса на стари тъкани, което е предпоставка за по-добра стерилност, но от друга страна, по същите причини те са много по-чувствителни към процеса на стерилизация. Възможно е некрозата при зимните пъпки да се дължи на увреждане и загиване на меристемната тъкан вследствие на действието на стерилизиращия агент.

При въвеждането на стъблени сегменти при Magnolia denudata бяха получени 3.45%

стерилни експланти, 10% пропаднаха поради некроза и 86.55 поради инфекция (Табл. 2). При Magnolia stellata стерилните експланти от стъблени сегменти бяха 5.56%, пропадналите поради некроза бяха 38%, а поради инфекция 56.44%. При Magnolia X soulangeana

стъблените сегменти показаха 3.23% стерилност, от некроза загинаха 26.77%, а поради инфекции – 70%. Стъблените сегменти при Acer platanoides 'dissectum' показаха 32% стерилност, поради некроза пропаднаха 7,76%, а поради инфекции – 60.33% (Табл. 2). При Acer platanoides 'schwedleri' получените резултати бяха 60.98% стерилни експланти, некрозирали експланти 24.97% и 14.05% инфектирани. При Acer platanoides 'crimson king' стъблените сегменти показаха 48.48% стерилни експланти, поради некроза пропаднаха 29.63%, а поради инфекции – 21.89%. При Prunus serrulata 'kiku-shidare' стерилните експланти от стъблени сегменти на 4 седмици след въвеждането при in vitro условия са 83.33%, поради некроза отпаднаха 4.67%, а поради инфекции – 12% (Табл. 2). При Prunus serrulata 'amanogawa' 4 седмици след въвеждането в култура на стъблени сегменти 70.83%

от експлантите бяха стерилни, вследствие на некроза загинаха 12,5%, а вследствие на инфекции - 16.67%. Получените данни ясно показват, че при експлантите от стъблени сегменти по голям брой от загубата на експланти се дължи на инфекции. Това може да се обясни с по-голямата повърхност и обем на експлантите, както и с наличието на повече стари тъкани, в които могат да се запазят различни микроорганизми. От друга страна, поради наличието на достатъчно стари тъкани и големите размери на експлантите те са много по-устойчиви на неблагоприятното въздействие, което стерилизиращият агент оказва.

По отношение признаците на развитие по-добри резултати бяха показани при зимните пъпки (Табл. 2). Повечето от тях започнаха да набъбват още през първата седмица след въвеждането. При изследваните видове магнолия (Magnolia denudata, Magnolia stellata, Magnolia X soulangeana) масово се наблюдаваше специфично разрастване и набъбване на

покривната люспа на пъпките. Въпреки че този признак на развитие не беше в пряка зависимост с процента на регенериралите експланти, това е индикация за степента на виталност на експлантите. Експлантите от стъблените сегменти при Acer platanoides 'crimson king', A. platanoides 'schwedleri' и Prunus serrulata 'kiku-shidare' показаха по-добри показатели на развитието в сравнение със зимните пъпки.

По добра степен на регенерация при род магнолия (Magnolia) и шестила (Acer platanoides 'dissectum') беше отчетена при експлантите от зимни пъпки (Табл. 2). При

червенолистните сортове на шестил регенерация не беше получена и при двата вида експланти. При Японската вишна (Prunus serrulata) регенерацията на стъблените сегменти

беше много добра, докато при зимните пъпки такава не беше постигната (Табл. 2). Обяснение за ниската степен на регенерация при зимните пъпки при японската вишна (P. serrulata) и червенолистните сортове на шестила (Acer platanoides 'crimson king' и A. platanoides 'schwedleri') би могло да се търси в загиването на меристемата в пъпките, което


720

може да се дължи на различни причини, но най-вероятно е следствие от действието на стерилизиращия агент. Възможно е процесът на регенерация да се повлиява и от отделените в средата от самите експланти вещества.

При изследваните видове магнолии се наблюдаваше едновременно развитие на експлантите от стъблени сегменти върху всички варианти на хранителната среда (данните не са показани), включително при контролата MS с витамини без фиторегулатори. Данните за регенарицята от стъблени сегменти и зимни пъпки при контролните варианти са посочени в Табл. 2 и онагледени във Фиг. 2 и 3. При шестила (Acer platanoides) също бяха получени

еднакви резултати със стъблените сегменти при всички изпитани варианти на хранителните среди, като нито при един от вариантите не беше отчетена регенерация. На Табл. 2 са посочени резултатите за въвеждане на експланти от стъблени сегмени и зимни пъпки (Фиг. 2) при контролната среда. При генотиповете на японската вишна (Prunus serrulata) беше наблюдавано вариране в развитието при използването на различни хранителни среди, докато при сорта амоногава (Prunus serrulata 'amanogawa') беше установен нисък процент на регенерация. При сорта кику-шидаре (Prunus serrulata 'kiku-shidare') той беше значително по-

висок (Табл. 3; Фиг. 2, 3). Най-висок процент на регенерация при сорта кику-шидаре беше отчетен при варианта с 0.5 mg/l BAP + 0.25 mg/l NAA. Прави впечатление, че при варианта само с ауксин (0.25 mg/l NAA) процентът на регенерация беше с 24% по висок, отколкото при самостоятелното прилагане на същата концентрация на BAP. Повишаването на концентрацията на BAP оказа положително влияние върху регенерацията, като най-висок процент регенерирали експланти беше установен при 0.5 mg/l BAP. Експлантите отгледани върху среди, съдържащи нафтилоцетна киселина, показаха по-висок процент на регенерация, в сравнение с тези които съдържат само цитокинин. При сорта кику-шидаре в контролата без растежни регулатори не беше наблюдавана регенерация. При сорта амоногава регенерация беше отчетена при контролата и във варианта, съдържащ само 0.25 mg/l NAA.

При генотиповете от род Magnolia и при Acer platanoides 'dissectum' зимните пъпки

дадоха по-висок процент стерилни живи експланти. При червенолистните сортове на шестила (Acer platanoides 'crimson king', A. platanoides 'schwedleri') и при генотиповете от Prunus serrulata по-голям процент стерилни живи експланти беше получен при въвеждането

на сегменти от леторасти (Табл. 2). По добрите резултати, установени при използването на стъблени сегменти от червенолистните сортове на шестила (Acer platanoides 'crimson king', A. platanoides 'schwedleri'), могат да намерят обяснение и в специфичното за експлантите от

тези генотипове да отделят вещества (евентуално вторични метаболити) в хранителната среда за въвеждане в култура (Фиг. 4). Отделянето на такива вещества е характерно и за други видове култивирани при in vitro условия [14, 18]. Потъмняването на средата при експлантите от род явор (Acer) беше в правопропорционална зависимост със степента на

оцветяване на листата при конкретния сорт (Фиг. 4). При експлантите от зимни пъпки оцветяването на средата беше съпроводено с намаляване на жизнеността на експлантите. Този ефект предполага, че отделените в средата вещества биха могли да имат много по-силен негативен ефект върху малките по обем експланти от зимни пъпки, при които меристемата е слабо защитена и в непосредствен контакт с хранителната среда. При японската вишна (Prunus serrulata) причините за по-добрите резултати при въвеждането на стъблените сегменти може да се търсят преди всичко в по-голямата устойчивост на този тип експланти, което позволява те да преминат успешно процеса на стерилизация и при липса на инфекция да регенерират.

При експлантите от представителите и на трите рода, при които се появи съществен процент на зараза, бяха изпитани средства за контрол на заразата. За целта бяха приложени третирания с няколко различни антибиотика и един фунгицид (Табл. 4). Значително намаляване на степента на зараза беше отчетено при Acer platanoides „dissectum‟, подложен на обработка с комбинация от 16 mg/l нолицин, 10 mg/l

хлорнитромицин, 3.2 mg/l гентамицин и 2 mg/l азоксистробин (фунгицид), прибавени в хранителната среда след автоклавиране. Установената значително по-голямата ефективност на тази комбинация в сравнение със самостоятелното прилагане на веществата може да се дължи както на комбинация на ефекта на антибиотиците, имащи различен спектър на действие, така и от наличието на фунгицид в неговия състав. Характерно за този вариант е, че при него концентрацията на отделните компоненти и на всички активни вещества като цяло е по-висока от тази при останалите изпитани варианти.


721

ИЗВОДИ Установено беше, че зимните пъпки са по-подходящи експланти за въвеждане в in vitro

култура на изследваните видове от род магнолия (Magnolia) и разсеченолистния шестил (Acer platanoides 'dissectum'). Те показват по-ниска степен на инфекция и по-висок процент на регенерация. При японската вишна (Prunus serrulata) и червенолистните сортове на шестила (Acer platanoides 'crimson king' и A. platanoides 'schwedleri') успешно въвеждане в

култура беше постигнато с изходен материал от стъблени сегменти. При род магнолия (Magnolia) изпитаните варианти на комбинации на растежни

регулатори, добавени към основна MS среда, показаха сходни резултати при процеса на регенерация както в сравнение едни с други, така и при средата без растежни регулатори.

При сортовете на японската вишна (Prunus serrulata) беше наблюдавана регенерация при всички хранителни среди, но регенерацията протече най-успешно при среда, съдържаща 0.5 mg/l BAP и 0.25 mg/l NAA.

От изпитаните средства за контрол на инфекцията задоволително потискане на заразите беше постигнато при третиране на Acer platanoides 'dissectum' с комбинацията от 16 mg/l нолицин, 10 mg/l хлорнитромицин, 3.2 mg/l гентамицин и 2 mg/l азоксистробин.

ЛИТЕРАТУРА: [1] Hanus, D, R. Rohr. ―In vitro plantlet regeneration from juvenile and mature sycamore

maple‖, Acta Horticulturae, 1985, Vol. 212, p. 77–82. [2] Rohr, R, D. Hanus. ―Vegetative propagation of wavy grain sycamore maple‖,

Canadian Journal of Forest Research,1987, Vol. 17, p. 418–420. [3] Zimny, J, H. Lorz. ―High frequency of somatic embryogenesis and plant regeneration

of sycamore maple ‖, Plant Breed, 1989, Vol. 102, p. 89–100. [4] Gentile, A., S. Monticelli, C. Damiano. ―Adventitious shoot regeneration in peach

(Prunus persica (L.) Batsch)‖, Plant Cell Reports, 2002, Vol. 20, p. 1011–1016.

[5] Wilhelm, E., ―Micropropagation of juvenile sycamore maple via adventitious shoot formation by use of thidiazuron‖, Plant Cell Tissue Organ Culture, 1999, Vol. 57, p. 57–60

[6] Vlasinova, H., L. Havel. ―Continuous somatic embryogenesis in Japanese maple (Acer palmatum Thunb.)‖, Journal of plant physiology, 1999, Vol. 154, No 2, p. 212-218.

[7] Bowen-O‘Connor, C. A., J. Hubstenberger, C. Killough, D. M. Van Leeuwen, R. St. Hilaire. ―In vitro propagation of Acer grandidentatum Nutt.‖, In Vitro Cellular & Developmental

Biology - Plant, 2007, Vol. 43q no 1q p. 40-50. [8] Durkovic, J. ―In vitro regeneration of Norway maple (Acer platanoides L.)‖, Biologia

Plantarum, 1996, Vol. 38, No 2, p. 303 – 307. [9] Durkovic, J. ―Regeneration of Acer caudatifolium Hayata plantlets from juvenile

explants‖, Cell Biology and Morphogenesis, 2003, Vol. 21, No 11, p. 1060-1064. [10] Fernández-Lorenzo, J.L., M.I. Iglesias-Díaz, O. Gutiérrez-Araujo. ―Micropropagation

of a selected rootstock of Acer palmatum‖, XIVth International Symposium on Horticultural

Economics, 2000. [11] Šedivá, J. ―Influence of exsplant type, sucrose and IBA on in vitro growth of Acer

platanoides L. 'JIRKA'”, III International Symposium on Acclimatization and Establishment of Micropropagated Plants, 2009.

[12] Biedermann, I. E. G. ―Factors affecting establishment and development of magnolia hybrids in vitro‖, Brooklyn Botanic Gareden Research Center Ossining,1987, p. 625 – 629.

[13] Franc, P., P. Krejci. ―Phytohormone effects on two-year micropropagation cultures of Magnolia x soulangiana in vitr”, Zahradnictvi – UZPI, 1998, Vol. 25, p. 47-51.

[14] Parris, K. J., D. H.Touchell, T. G. Ranney. ―Optimizing in vitro Growth Conditions for Magnolia 'Ann'‖, SNA Research Conference, 2010, Vol. 55, p. 30 – 50.

[15] Kim, Y. W., S. Y. Park, I. S. Park, H. K. Moon. ―Somatic embryogenesis and plant regeneration from immature seeds of Magnolia obovata Thunberg.‖, Plant Biotechnology Reports,

2007, Vol. 1, No 4, p. 237-242. [16] Kamenicka, A. ―Influence of selected carbohydrates on rhizogenesis of shoots saucer

magnolia in vitro‖, Acta Physiologiae Plantarum, 1998, Vol. 20, No 4, p. 425-429.

[17] Kamenieka, A., M. Lanakova, ―Stomata of saucer magnolia (Magnolia x soulangiana Soul. - Bod.) Ieaves cultured in vitro‖, Biologia, 1996, p. 51 - 42.


722

[18] Biedermann, I. E.G. ―Factors affecting establishment and development of magnolia hybrids in vitro‖, Symposium on In Vitro Problems Related to Mass Propagation of Horticultural Plants,1987.

[19] Merkle, S. A., A. T. Wiecko. ―Somatic embryogenesis in three Magnolia species‖,

Journal of the American Society for Horticultural Science., 1990, Vol. 115, No 5, p. 858-860. [20] Borkowska, B. ―Micropropagation of sour cherry cultivar— Schattenmorelle‖, Fruit

Science Reports, 1983, Vol. 10, P. 59–66. [21] Hammat, N, N. J. Grant. ―Micropropagation of mature British wild cherry‖, Plant Cell

Tissue Organ Culture, 1996, Vol. 47, p. 103–110. [22] Mante, S., R. Scorza, J. M. Cordts. ―Plant regeneration from cotyledons of Prunus

persica, Prunus domestica, and Prunus cerasus‖, Plant Cell Tissue Organ Culture, 1989, Vol. 19,

p. 1–11. [23] Mante, S., P. H. Morgens, R. Scorza, J. M. Cordts, A. M. Callahan. ―Agrobacterium

mediated transformation of plum (Prunus domestica L.) hypocotyl slices and regeneration of

transgenic plants‖, Biotechnology, 1991, Vol. 9, p. 853–857. [24] Marino, G. ―The influence of ethylene on in vitro rooting of GF- 677 (Prunus persica x

Prunus amygdalis) hybrid peach rootstock‖, In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant,

1997Volume 33: 26–29. [25] Radice, S., P. E. Perelman, O. H. Caso. ―Clonal propagation of three rootstocks of the

genus Prunus for the ‗Flooding Pampa‘‖. PHYTN - International Journal Of Experimental Botanic, 1999, Vol. 64, p. 149–156.

[26] Pruski, K.W., T. Lewis, T. Astatkie, J. Nowak. ―Micropropagation of Chokecherry (Prunus virginiana L.) and Pincherry (P. pensylvanica L.) cultivars‖. Plant Cell Tissue Organ

Culture, 2000, Vol. 63, p. 93–100. [27] Pruski, K. W. , T. Astatkie, J. Nowak. ―Tissue culture propagation of Mongolian cherry

(Prunus fruticosa) and Nanking cherry (Prunus tomentosa). Plant Cell Tissue Organ Culture, 2005, Vol. 82, p. 207–211.

[28] Gonzalez, P. I. M., K. Webb, R. Scorza. ―Early antibiotic selection and efficient rooting and acclimatization improve the production of transgenic plum plants (Prunus domestica L.)‖, Plant Cell Reports, 2003, Vol. 22, p. 38–45.

[29] Matt, A., J. A. Jehle. ―In vitro plant regeneration from leaves and internode sections of sweet cherry cultivars (Prunus avium L.)‖, Plant Cell Reports, 2005, Vol 24, P. 486–476.

[30] Kalinina, A., Daniel C. W. Brown. ―Micropropagation of ornamental Prunus spp. and

GF305 peach, a Prunus viral indicator‖, Plant Cell Reports, 2007, Vol. 26, p. 927–935. [31] Hammat, N., N. J. Grant. ―Micropropagation of mature British wild cherry‖, Plant Cell

Tissue Organ Culture, 1996, Vol. 47, P. 103–110. [32] Hammatt, N. ―Promotion by phloroglucinol of adventitious root formation in

micropropagated shoots of adult wild cherry (Prunus avium L.)‖, Plant Growth Regulation, 1994,

Vol. 14, No 2, p. 127-132. [33] Cerović, R.,D. Ružić. ―Micropropagation of sour cherry ( Prunus cerasus L.) cv.

Šumadinka‖, Plant Cell, Tissue And Organ Culture, 1987, Vol. 9, No 2, P. 151-157. [34] Harada, H., Y. Murai. ―Micropropagation of Prunus mume‖, Plant Ceil, Tissue and

Organ Culture, 1996, vol. 46, p. 265-261. *Corresponding author: Elena Tomova Iakimova, Assoc. Prof. Dr., Institute of Ornamental Plants, 1222 Negovan, Sofia, Bulgaria e-mail: [email protected] Tel.: +359-2-9367302; +359-2-9366044; Fax: +359-2-9367377



723

ПРИЛОЖЕНИЯ APPLICATIONS

Табл. 1. Варианти на хранителни среди за въвеждане в in vitro култура и

мултипликация Table 1. Variants of media for introduction into culture and multiplication in vitro.

Съдържание на растежни регулатори в хранителната среда

Съдържание на BAP Съдържание на NAA

0 mg/l 0.25 mg/l

0 mg/l 10 20

0.25 mg/l 11 21

0.5 mg/l 12 22

Табл. 2. Състояние на експлантите 4 седмици след въвеждането им в in vitro култура на

хранителна среда MS с витамини. Table 2. Condition of the explants 4 weeks after introduction into in vitro culture MS with

vitamins.

Обекти % Стерилни

експланти след 4

седмици

% Некрозирали

експланти

Общ % на заразените експланти

% Признаци на развитие

след 4 седмици

% Регенерация

след 4 седмици

ЗП СС ЗП СС ЗП СС ЗП СС ЗП СС

MD 41.67 3.45 58.33 10.00 0.00 86.55 16.67

3.45 25.00 0.00

MS 10 5.56 0.00 38.00 90 56.44 0.00 5.56 10 0.00

MXS 33.33 3.23 38,19 26.77 28,48

70.00 0.00 0.00 33.33 3.23

APL‘D 60.00 32.00 40.00 7.67 0.00 60.33 20.00

28.00 40.00 0.00

APL‘S 50.00 60.98 50.00 24.97 0.00 14,05 50.00

14.63 0.00 0.00

APL‘CK 22.22 48.48 77.78 29.63 0.00 21.89 22.22

12.12 0.00 0.00

PS‘A 18.75 70.83 0.00 12.5 81.25 16.67 18.75

20.83 0.00 8.33

PS‘K-S 93.75 83.33 6.25 4.67 0.00 12.00 62.50

29.17 0.00 33.33

Съкращения: ЗП – зимни пъпки; СС – стъблени сегменти; MD - Magnolia denudata; MS -

Magnolia stellata; MXS - Magnolia X soulangeana; APL‘D‘ - Acer platanoides 'dissectum'; APL‘S‘ - Acer platanoides 'schwedleri'; APL‘CK‘ - Acer platanoides 'crimson king'; PS‘A‘ - Prunus serrulata 'amanogawa'; PS‘K-S‘ – Prunus serrulata 'kiku-shidare'.


724

Табл. 3. Влияние на 6-бензиламинопурин (BAP) и алфанафтилоцетна киселина (NAA)

върху регенерацията на експланти от стъблени сегменти Prunus serrulata. Table 3. Effect of N6-Benzylaminopurine (BAP) and alpha-naphthaleneacetic acid (NAA) on in

vitro regeneration of stem segment explants from Prunus serulata.

Съдържание на растежни

регулатори

Процент на регенерация при всеки вариант на средата

P. serrulata 'amanogawa' P. serrulata 'kiku-

shidare'

Контрола без растежни

регулатори

20 0

0.25 mg/l NAA 20 47

0.25 mg/l BAP 0 23

0.25 mg/l BAP+0.25 mg/l NAA 0 35

0.5 mg/l BAP 0 53

0.5 mg/l BAP +0.25 mg/l NAA 0 64

Табл. 4. Влияние на антибиотици и фунгицид върху степента на заразяване на експланти от Acer platanoides 'dissectum', Magnolia denudata и Magnolia stellata

Table 4. Effect of antibiotics on the contamination of explants from Acer platanoides 'dissectum', Magnolia denudata and Magnolia stellata

AB + Ф 4 mg/l Гентамцин 4 mg/l Тетрациклин

200 mg/l (обработка за 4

часа)

Контрола

След 1

седм.

I II III IV I II III IV I II III IV I II III IV

APL‘D ++ +++ +++ +++ +++ ++ + - ++ + - - ++ - - -

MD ++ ++ + - ++ + - - ++ - - - - - - -

MS ++ + - - + - - - - - - - - - - -

Скала за отчитане на заразата: (-) патогенът обхваща цялата хранителна среда или покрива нейната повърхност; (+) развитие на колонии от микроорганизми до 5 мм в диаметър от основата на експланта; (++) разпространение на инфекцията в диаметър до 1 мм около основата на експланта; (+++) липса на видими признаци за инфекция.

Съкращения: APL‘D - Acer platanoides 'dissectum'; MD – Magnolia denudata; MS - Magnolia stellata; AB + Ф - микс от 16 mg/l нолицин, 10 mg/l хлорнитромицин, 3.2 mg/l

гентамицин и 2 mg/l азоксистробин (фунгицид).


725

Фиг. 1. Вид на въведените експланти:

A – зимна пъпка от Magnolia; B – зимна пъпка от Acer; C – зимна пъпка от Prunus; D – стъблен сегмент от Acer; E – стъблен сегмент от Prunus

Fig. 1. Starting material: A – winter bud of Magnolia; winter bud of Acer; C – winter bud of Prunus; D – stem segment of Acer; E – stem segment of Prunus.

Фиг. 2. Регенерирали експланти: A – регенерирала зимна пъпка от Magnolia X soulangeana; B – регерирала зимна пъпка

при Acer platanoides 'dissectum„; C – регенерация при стъблен сегмент от Prunus serrulata 'kiku-shidare'

Fig. 2. Regenerated explants from: A – winter bud of Magnolia X soulangeana; B - winter bud of Acer platanoides 'dissectum„; C - stem segment of Prunus serrulata 'kiku-shidare'


726

Фиг. 3. In vitro култура от: A – Magnolia X soulangeana; B – Acer platanoides 'dissectum„; C

– Prunus serrulata 'kiku-shidare' Fig. 3. In vitro culture of: A – Magnolia X soulangeana; B – Acer platanoides 'dissectum„; C –

Prunus serrulata 'kiku-shidare' .


727

Фиг. 4. Зависимост между силата на оцветяване на листата в червено и

потъмняването на хранителната среда при експланти от Acer: A – Acer platanoides 'crimson king‟; B – A. platanoides 'schwedleri‟; C – A. platanoides 'dissectum'; D – Acer palmatum 'dissectum atropurpureum'; E – Acer palmatum

(типична форма). Fig. 4. Dependence of the darkening of nutritional media from the red leaf coloration of Acer

explants: A –Acer platanoides 'crimson king‟; B – A. platanoides 'schwedleri‟; C – A. platanoides

'dissectum'; D – Acer palmatum 'dissectum atropurpureum'; E – Acer palmatum (typical form).



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

728

NEW PATHOGENS OF LEUCOJUM AESTIVUM

Mariya Stoyanova1, Liliya Georgieva2, Ilian Badjakov2, Nikolay Petrov1, Nevena Bogatzevska1

1Plant Protection Institute, Kostinbrod 2Agrobioinstitute, Sofia

НОВИ ПАТОГЕНИ ПО БЛАТНОТО КОКИЧЕ

Мария Стоянова1, Лилия Георгиева2, Илиян Баджаков2,

Николай Петров1, Невена Богацевска1

1Институт за защита на растенията, Костинброд 2Агробиоинститут, София

Abstract: Leucojum aestivum (summer snowflake) is a perennial, wild plant species of medical importance which overwinters as bulbs. Few pathogens have been currently described on summer snowflake but only fungi. In 2006 we found and analyzed diseased bulbs of L. aestivum with symptoms of bacteriosis. We found Bacillus subtilis to be the major disease agent and a pathogenic Rahnella sp. (Rahnella aquatilis), to be a co-agent. Pathogenicity to the natural plant host was confirmed and the pathogenic potential to some additional hosts was examined by artificial inoculations. Basic characteristics of the isolated strains were described. Identification was performed by the means of the sequence analysis of the 16S rRNA gene.

B. subtilis is a soil inhabitant, endophyte and a causal agent of food spoilage. R. aquatilis is a rare species, plant-associated, soil and water inhabitant, recently detected also as a human pathogen. We speculate that some common soil inhabitants like B. subtilis and R. aquatilis can freely pass from saprophytic to plant-associated epiphytic and endophytic stages and that in certain conditions including their simultaneous appearance in the same plant they can synthesize pathogenic-related factors.

This paper presents the first report of pathogenic B. subtilis and Rahnella sp. isolated from L. aestivum.

Key words: Leucojum aestivum, Bacillus subtilis, bacterial disease, Rahnella aquatilis, phytopathogen

INTRODUCTION Leucojum aestivum (summer snowflake) is a medical bulbous plant of family Amarillydaceae.

Extracts from these plants have proven antibacterial, antiviral, and antifungal effects [28, 31]. It is a valuable source of the alkaloid galantamine. Galantamine is used for the treatment of heavy disorders of the nervous system and has the capability to pass the blood-brain barrier maintaining low toxicity. Its efficacy is based on the reverse association with the acetylcholine-esterase enzyme which allows its application in different areas in medicine: anesthesiology, surgery, neurology, physiotherapy, toxicology, radiology, and psychiatry, for prevention and treatment of poliomyelitis, neuritis, neuropathies, paresis, muscle dystrophy, mental retardation, Alzheimer's disease, etc. [5, 6].

A few diseases have been described of summer snowflake with fungal origin only (Botrytis galantina, Fusarium sp., and Puccinia galanthi) [25]. Bacterial pathogens have not been identified


729

for any member of Amaryllidaceae family. However, different bacterial phytopathogens have been

described on other bulbous plants. Many of them are opportunistic species, commonly isolated from soil and water, or even animal/human pathogens. The symptoms of plants caused by the different bacterial species are similar which makes difficult their diagnosis and control.

This study presents the first examination of phytopathogenic bacteria isolated from diseased bulbs of summer snowflake.

MATERIALS AND METHODS

Plant samples. The L. aestivum bulbs with symptoms of bacteriosis included in this study

originated from a small natural population of in the region of Tutrakan in Bulgaria in 2006. Bacterial strains. Bacteria were isolated from diseased internal bulbs scale tissues under

the epithelium by the method described by Rudolph et al. [18]. Single strains were obtained as distinct colonies on King‘s medium B after plating of serial dilusions and cultivation at 28oC for 48 h. Strains were subjected to subsequent purification procedures and maintained on Nutrient Agar at 4oC.

Pathogenicity. The pathogenic potential of the bacteria was examined by the hypersensitive reaction (HR) test [18] and artificial inoculations of natural host (summer snowflake) and other bulbous plants – onion, hyacinth, tulip, narcissus, and crocus for examination of host range.

The symptoms on natural and probable hosts were observed after artificial inoculation of bulb scales (of summer snowflake, onion, hyacinth, tulip, and narcissus) and of tuber slices (of crocus) by pricking in aseptic conditions. Bacterial strains were precultivated in Nutrient Agar at 28oC for 24 h. Bulbs were thoroughly washed to remove any soil particles and further processed with sterile tools to obtain separate scales and slices. The skin (epithelium) of each scale was peeled to remove possible saprophytes and expose internal tissues. The scales were then wounded with sterile entomological needles and rubbed with a loopful of bacterial culture in four repeats for each host per strain. The slices of crocus were wounded with sterile entomological needles and rubbed with a loopful of bacterial culture in four repeats per strain. Distilled water of 250 μl/scale was added. Scales and slices were incubated in sterile wet chambers, at room temperature, in indirect sunlight, in the presence of 1% benzimidazole. Uninoculated scales and slices processed the same way were used as controls. The symptoms of the disease (visual change of color, consistence, odor and turgor of the tissues compared to controls) were observed periodically between the 1st and 10th day.

Identification and characteristics. The strains were primarily differentiated and characterized following the classic diagnostic scheme described by Schaad [25]. The morphology of the colonies was examined on King‘s medium B under light microscope with 4х and 8х magnifying glass. Cell form and Gram-reaction were observed on microscopic preparations. Oxidase activity was tested by the use of standard tapes Bactident Oxidase (Merck). The ability of the strains to grow in anaerobic conditions and the gas-from-glucose production were studied on the medium of Hugh and Leifson [27]. Additional biochemical characteristics of the Gram-negative strains were studied by the use of standard techniques and a miniaturized system (API20ETM).

The taxonomical position of the strains was determined by the use of sequence analysis. The necessary steps prior to sequence analysis included bacterial cultivation, DNA extraction, PCR amplification, and purification of the amplified product. Bacterial strains were cultivated in Luria-Bertrani Broth at 28°C, 200 rpm, overnight. Cell density of the bacterial suspension was measured on a spectrophotometer (GeneQuant Pro, Amersham Technologies, UK) at 600 nm and adapted to OD600=1. DNA from 1 ml of each suspension was extracted by GFX Genomic Blood DNA Purification Kit (Amersham Tech.) according to the manufacturer‘s instructions. Control of yield and purity of the obtained DNA was performed by measuring on a spectrophotometer (GeneQuant Pro, Amersham Technologies, UK) at 230 nm, 260 nm, 280 nm, and 320 nm. The 16S rRNA gene region (1479 bp) was amplified by the use of eubacterial primers FGPS6 (5‘-GGAGAGTTAGATCTTGGCTCAG-3‘) и FGPS1509 (5‘-AAGGAGGGGATCCAGCCGCA-3‘) [22] at 94 oC for 5 min; 35 cycles at 94 oC for 1 min, 55 oC for 1 min, and 72 oC for 2 min; and a final extension at 72 oC for 15 min. The PCR products were separated in 0.8% (w/v) agarose gel in 1х ТВЕ buffer at 100 V for 1h and purified by GFX PCR DNA and Gel Band Purification Kit (Amersham Tech.).


730

Sequence data was obtained by single-pass double-stranded analysis for each product in Institute fur Molekularbiologie, Universitaet Zurich-Irchel, Switzerland. The results were analyzed with BLAST2 (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/blast/).

RESULTS AND DISCUSSION Samples and strains. The diseased bulbs had dark-brown, soft, and dehydrated core. At

the bottom the scales were unusually thinned. The bulbs were slightly soft and lacked leaves. After the isolation procedure and cultivation the plates were mostly covered with identical

bacterial colonies which were white, flat, circular, with wavy end, and ruffled surface upon aging. Five of the obtained bacterial strains represented this majority of the colonies. Few colonies of another type which were white, convex, circular, entire ended, mucoid, with smooth surface were also isolated. Two of the obtained strains represented this small number of other colonies.

Pathogenicity and host range. Five of the strains forming wavy-ended colonies induced HR in tobacco leaves until 24 h. Upon artificial inoculation of summer snowflake all strains caused pathogenic changes of plant tissues. Distinct symptoms were seen on the 5 th day after inoculation of the plant tissues which became watery, soft, and grainy. With the development of the disease the color darkened (Fig. 1). Sweet-sour smell was liberated.

Upon artificial inoculation of other plants the strains from summer snowflake were pathogenic to onion and crocus. The strains with entire-ended colonies were pathogenic also to hyacinth and tulip. First symptoms appeared in 72 hours after inoculation with water-soaked diseased tissues. Damages were clearly seen on the 5th day after inoculation. The inoculated onion scales became beige to brown, soft and grainy. The hyacinth scales and slices of crocus revealed pale beige or dirty white soft tissues. Tulip scales became beige and soft.

Identification and characteristics. The five strains with wavy-ended colonies were Gram-positive, the other two were Gram-

negative. The Gram-positive strains did not grow anaerobically, were white pigmented and did not form aerial mycelium which is characteristic for genus Bacillus [27]. The Gram-negative strains

were oxidase-negative facultative anaerobes which is characteristic for the representatives of family Enterobacteriaceae. The properties of the strains was similar to Serratias‘ ones. The strains

utilized citrate, fermented glucose with gas production, and produced acid also from mannitol, inositol, sorbitol, rhamnose, saccharose, melibiose, and arabinose. The strains hydrolysed gelatin, showed β-galactosidase activity, and were negative for arginin dihydrolase, lysine decarboxylase, ornitin decarboxylase, tryptophan deaminase, and urease activity. They produced acetoin but did not produce indol and hydrogen sulphide.

Sequence analysis of the 16S rRNA gene amplified with universal eubacterial primers differentiates bacterial organisms on genus, species, and subspecies level and is known to be suitable for identification of bacteria with unknown taxonomical position [10]. Two of the strains were subjected to this analysis – one Gram-positive strain (43LmA), and one Gram-negative strain (3LmA). A fragment of ~1500 bp of the 16S rDNA [22] was amplified by PCR (Fig. 2) and

sequenced. The 16S rDNA sequence of strain 43LmA showed 99% similarity and 100% query coverage

to the sequences of a number of B. subtilis strains and less similarity and query coverage to the sequences of other Bacillus strains in the GenBank database. The most similar strain is the endophytic B. subtilis BSn5 isolated from the tuber-forming decorative plant Amorphophallus konjac (Genbank accession number CP002468.1) with one gap in the sequence alignment.

The 16S rDNA sequence of strain 3LmA showed 99% similarity and 100% query coverage to the sequences of a number of Rahnella strains and less than 97% similarity and query coverage to other bacteria from the Enterobacteriaceae family – Pectobacterium, Yersinia, and Ewingella. The most similar strain is Rahnella sp. N2-2 (Genbank accession number FJ222589.1) with 2 gaps in the sequence alignment and the most similar Rahnella aquatilis strain is U90757.1 with 2 gaps and

3 mismatches in the sequence alignment. The GenBank accession numbers for the 16S rRNA gene sequences of strains 43LmA and

3LmA are JN400359 and JN400360, respectively. By comparing the sequence data and the data from the biochemical analysis it can be stated

that the plant pathogenic gram-positive strains belong to B. subtilis which can cause bacterial disease of summer snowflake in combination with Gram-negative facultative anaerobic species, most probably belonging to R. aquatilis. The two species were equivalent in their pathogenic

http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/blast/

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/320017650?report=genbank&log$=nucltop&blast_rank=1&RID=1B82NPEW013

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/nucleotide/2290395?report=genbank&log$=nuclalign&blast_rank=11&RID=1DB10GFG012


731

properties and caused similar symptoms without significant differences after inoculation of natural host and onion (Fig. 1). Onion, summer snowflake, and crocus are reported as new hosts upon artificial inoculation of B. subtilis. Onion, summer snowflake, hyacinth, tulip, and crocus are reported as new hosts upon artificial inoculation of Rahnella sp.

The pathogenic species identified in this study are common natural inhabitants of soil and rizosphere.

B. subtilis is a Gram-positive bacterium, a typical soil inhabitant. Occasionally produces

genuine human infections including infections of the eye, soft tissues, and lung [26]. It is responsible for food spoilage together with other bacteria and food poisoning [29, 32]. There is data that certain Bacillus strains in soil stimulate root and whole plant growth, and can restrict the development of some soil-borne plant pathogens [4, 19]. Bacillus sp. can grow endophytically in

plant tissues symptomless without interfering with plant development [1, 21, 30]. It was isolated from different plants like carrot, cotton, soybean, citrus, and Amorphophallus konjac calli tissue

which is a tuber-forming decorative plant [1, 2, 12, 21, 30]. To our knowledge, there are no records of B. subtilis plant pathogenic strains.

R. aquatilis is a rare species, inhabitant of soil, rhizosphere of different plants, and natural waters [3,13]. It was also found in blood samples and as causal agent of endocarditis and lung infections in immuno-compromised patients [8, 15, 20]. Because of its less importance for human, rahnellas have been less investigated.

B. subtilis and Rahnella sp. are considered to be opportunistic human pathogens. According

to the official definition ‗opportunistic pathogen‘ is an infectious microorganism that is normally a commensal or does not harm its host but can cause disease when the host‘s resistance is low [7] or, in short, an organism that is capable of causing disease only when the host's resistance is lowered [32]. In the sense of phytobacteriology it is a bacterium which can live freely in the environment and can cause disease in favorable conditions. However, according to the more recent data, the term ‗opportunistic‘ names mainly species including commonly isolated from soil and water (saprophytic), human pathogenic, and plant pathogenic strains [11].

From the different bacterial phytopathogens that have been described on the bulbous plants, many are opportunistic. Some of these species are currently of an increasing economical importance. Typical examples are Burkholderia cepacia, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, and Serratia marcescens which are soil- and water- borne bacteria, causal agents of

bulb rot of onion, and nosocomial agents [7, 14, 23, 24, 33]. The relationship among the different strains in each species is unclear, however, data on the high similarity among them increases [11, 14, 16]. As being found in different plants and other habitats B. subtilis and Rahnella sp. probably

take advantage of the high adaptability of most opportunistic pathogens which can help their establishment in even more niches like the bulbs of summer snowflake.

B. subtilis and Rahnella sp. were found as endophytes [1, 3, 21, 30]. According to the data in

literature, endophytic bacteria are ubiquitous in most plant species, residing latently or actively colonizing plant tissues locally as well as systemically. One definition of endophytic bacteria indicates those bacteria that can be isolated from surface-disinfested plant tissue or extracted from within the plant, and that do not visibly harm the plant. They originate from the epiphytic bacterial communities of the rhizosphere and phylloplane, and can penetrate plant tissues passively through natural openings or wounds, or actively using hydrolytic enzymes like cellulase and pectinase, which are also produced by pathogens. However, generally endophytic bacteria occur at lower population densities than pathogens, and at this stage they are not recognized by the plant as pathogens [17]. Hallmann et al. state that evolutionarily, endophytes may be intermediate between saprophytic bacteria and plant pathogens, and propose that it is possible endophytes to be saprophytes evolving toward pathogens, or plant pathogens evolving to conserve protective shelter and nutrient supplies by not killing their host [17]. Historically, endophytic bacteria have been first thought to be weakly virulent plant pathogens [17].

According to our results the two species behaved more like weak pathogens (as causing disease after the 4th day of artificial inoculation), however, in combination they could cause clearly seen pathogenic changes of bulb tissues.

Endophytic microfloral community is considered of dynamic structure and is influenced by biotic and abiotic factors [17]. Based on their characteristics, we speculate that B. subtilis and Rahnella sp. can freely pass from saprophytic to plant-associated epiphytic and endophytic stages, and that in certain conditions including their simultaneous appearance in the same plant they can synthesize pathogenic-related factors.

http://www.biology-online.org/dictionary/Commensal


732

CONCLUSION Rahnella sp. and B. subtilis were found to be causal agents of a bacterial disease of bulbs of

summer snowflake for the first time. Onion, summer snowflake, and crocus are reported as new hosts upon artificial inoculation of B. subtilis. Onion, summer snowflake, hyacinth, tulip, and crocus are reported as new hosts upon artificial inoculation of Rahnella sp.

REFERENCES

[1] Araújo, W. L., Jr. W. Maccheroni, C. I. Aguilar-Vildoso, P. A. Barroso, H. O. Saridakis, J. L. Azevedo. ―Variability and interactions between endophytic bacteria and fungi isolated from leaf tissues of citrus rootstocks.‖ Canadian Journal of Microbiology, 2001, Vol. 47, No 3, p. 229-236.

[2] Bai, Y., F. D'Aoust, D. L. Smith, B. T. Driscoll. ―Isolation of plant-growth-promoting Bacillus strains from soybean root nodules.‖ Canadian Journal of Microbiology, 2002, Vol. 48, No 3, p. 230-238.

[3] Berge, O., T. Heulin, W. Achouak, C. Richard, R. Bally, J. Balandreau. ―Rahnella aquatilis, a nitrogen-fixing enteric bacterium associated with the rhizosphere of wheat and maize.‖ Canadian Journal of Microbiology, 1991, Vol. 37, No 3, p. 195-203.

[4] Bergstrom, G. C., C. W. da Luz. ―Biocontrol for plants with Bacillus subtilis, Pseudomonas putida, and Sporobolomyces roseus.‖ US Patent 6896883, 24 May 2005

[5] Biogenic Stimulants, Inc. Clinical application of Nivalin. Retrieved August 19, 2010 from http://www.nivalin.com/clinical.phtml?PHPSESSID=fb40ce91ba87bd802569ac78c0720764

[6] Biogenic Stimulants, Inc. Nivalin (Galantamine). Retrieved August 19, 2010 from http://www.nivalin.com

[7] Biology-online. Dictionary. O. Opportunistic pathogen. 2008. Retrieved July, 2011 from: http://www.biology-online.org/dictionary/Opportunistic_pathogen

[8] Bradbury, J. Guide to plant pathogenic bacteria. Wallingford: CAB International, 1986. [9] Caroff, N., C. Chamoux, F. Le Gallou, E. Espaze, F. Gavini, D. Gautreau, H. Richet, A.

Reynaud. ―Two epidemiologically related cases of Rahnella aquatilis bacteremia.‖ European

Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, 1998, Vol. 17, No 5, p. 349-352. [10] Clarridge, J. ―Impact of 16S rRNA Gene sequence analysis for identification of bacteria

on clinical microbiology and infectious diseases.‖ Clinical Microbiology Reviews, 2004, Vol. 17, p. 840-862.

[11] Coenye, T., P. Vandamme. ―Diversity and significance of Burkholderia species occupying diverse ecological niches.‖ Environmental Microbiology, 2003, Vol. 5, p. 719-729.

[12] Deng, Y., Y. Zhu, P. Wang, L. Zhu, J. Zheng, R. Li, L. Ruan, D. Peng, M. Sun. ―Complete genome sequence of Bacillus subtilis BSn5, an endophytic bacterium of Amorphophallus konjac with antimicrobial activity for the plant pathogen Erwinia carotovora subsp. carotovora.‖ Journal of Bacteriology, 2011, Vol. 193, No 8, p. 2070-2071.

[13] El-Hendawy, H., M. Osman, N. Sorour. ―Characterization of two antagonistic strains of Rahnella aquatilis isolated from soil in Egypt.‖ Folia Microbiologica, 2003, Vol. 48, No 6, p. 799-804.

[14] Escobar, M. M., G. V. Carbonell, L. O. S. Beriam, W. J. Siqueira, T. Yano. ―Cytotoxin production in phytopathogenic and entomopathogenic Serratia marcescens.‖ Revista Latinoamericana de Microbiologia, 2001, Vol. 43, No 4, p. 165-170.

[15] Goubau, P., F. Van Aelst, J. Verhaegen, M. Boogaerts. ―Septicaemia caused by Rahnella aquatilis in an immunocompromised patient.‖ European Journal of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, 1988, Vol. 7, No 5, p. 697-699.

[16] Govan, J. R. W., J. Balandreau, P. Vandamme. ―Burkholderia cepacia — friend and

foe.‖ American Society for Microbiology News, 2000, Vol. 66, p. 124–125. [17] Hallmann J., A. Quadt-Hallmann, W. F. Mahaffee, J. W. Kloepper. Bacterial

endophytes in agricultural crops. Canadian Journal of Microbiology, 1997, Vol. 43, No 10, p. 895-914.

[18] Klement, Z., Rudolph K., Sands D. C. (Eds.) Methods in phytobacteriology. Budapest: Akademiai Kiado, 1990.

http://www.ingentaconnect.com/content/nrc/cjm


733

[19] Kloepper, J., R. Rodríguez-Kábana, J. McInroy, D. Collins. ―Analysis of populations and physiological characterization of microorganisms in rhizospheres of plants with antagonistic properties to phytopathogenic nematodes.‖ Plant and Soil, 1999, Vol. 136, No 1, p. 95-102.

[20] Matsukura, H., K. Katayama, N. Kitano, K. Kobayashi, C. Kanegane, A. Higuchi, S. Kyotani. ―Infective endocarditis caused by an unusual Gram-negative rod, Rahnella aquatilis.‖ Pediaric Cardiology, 1996, Vol. 17, p. 108-111.

[21] Misaghi, I. J., C. R. Donndelinger. ―Endophytic bacteria in symptom-free cotton plants.‖ Phytopathology, 1990, Vol. 80, p. 808-811.

[22] Nesme, X., M. Vaneechoutte, S. Orso, B. Hoste, J. Swings. ―Diversity and genetic relatedness within genera Xanthomonas and Stenotrophomonas using restriction endonuclease

site differences of PCR-amplified 16S rRNA gene.‖ Systematic and Applied Microbiology, 1995, Vol. 18, p. 127–135.

[23] Palleroni, N. Family I. Pseudomonadaceae. Genus I Pseudomonas Migula 1894. In:

Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol I. (N. R. Krieg, J. G. Holt, eds.). Baltimore: The Williams and Wilkins Co., 1984, p. 141-199.

[24] Qarah, S., B. A. Cunha, P. Dua, K-D. Lessnau. ―Pseudomonas aeruginosa Infections.‖ Retrieved March 29, 2009 from: http://www.emedicine.com/med/topic1943.htm

[25] Ruseva, N. ―[Some diseases of snowdrop and its control.]‖ Rastitelna Zashtita, 1984, Vol. 32, No 8, p. 15-16.

[26] Ryan, K. J., C. G. Ray, N. Ahmad, W. L. Drew, J. J. Plorde. Sherris Medical Microbiology. 5th Ed. USA: McGraw Hill Companies, Inc., 2004.

[27] Schaad, N. W. Initial identification of common genera. In: Laboratory Guide for Identification of Plant Pathogenic Bacteria, 3rd ed. (N. Schaad, J. Jones, W. Chun, eds.). USA, Minnesota, St. Paul: APS Press. 2001, p. 1-11.

[28] Sener, B., F. Bingol, I. Erdogan, W. Bowers, P. Evans. ―Biological activity of some Turkish medicinal plants.‖ Pure an Applied Chemistry, 1998, Vol. 70, p. 403-406.

[29] Sorokulova I. B., O. N. Reva, V. V. Smirnov, I. V. Pinchuk, S. V. Lapa, M. C. Urdaci. ―Genetic diversity and involvement in bread spoilage of Bacillus strains isolated from flour and ropy bread.‖ Letters in Applied Microbiology, 2003, Vol. 37, No 2, p. 169-173.

[30] Surette, M. A., A. V. Sturz, R. R. Lada, L. Nowak. ― Bacterial endophytes in processing carrots (Daucus carota L. var. sativus): their localization, population density, biodiversity and their

effects on plant growth. Plant and Soil, 2003, Vol. 253, p. 381-390. [31] Szlávik, L., A. Gyuris, J. Minárovits, P. Forgo, J. Molnár, J. Hohmann. ―Alkaloids from

Leucojum vernum and antiretroviral activity of Amaryllidaceae alkaloids.‖ Planta Medica, 2004, Vol.

70, p. 871-873. [32] Te Giffel, M. C., R. R. Beumer, S. Leijendekkers, F.M. Rombouts. ―Incidence of

Bacillus cereus and Bacillus subtilis in foods in the Netherlands.‖ Food Microbiology, 1996, Vol. 13,

No 1, p. 53-58. [33] WebMD. WebMD Home. Medical Dictionary. Terms. 2011. Retrieved July, 2011 from:

http://dictionary.webmd.com/terms/opportunistic-pathogen [34] Willems, A., P. Vandamme. Chapter 3. Overview of the Phytopathogenic

"Pseudomonads". 3.1. Burkholderia and Ralstonia. In: Pseudomonas syringae and related

pathogens. Biology and Genetic. (N. S. Iacobellis, A. Collmer, S. W. Hutcheson, J. W. Mansfield, C. E. Morris, J. Murillo, N. W. Schaad, D. E. Stead, G. Sirico, M. S. Ulrich, eds.). Kluwer Academic Publishers, 2003.

Official address of autors: Mariya Ivanova Stoyanova • Nikolay Manchev Petrov • Nevena Stoyanova Bogatzevska Plant Protection Institute, 35 P. Volov Str., 2230 Kostinbrod, Bulgaria Tel.: +359 72168811; Fax. +359 72166062 [email protected] Liliya Nikolova Georgieva • Ilian Badjakov Agrobioinstitute, 8 D. Tzankov Str., Sofia, Bulgaria


734

APPLICATION

Fig. 1. Symptoms of disease after artificial inoculation of scales of summer snowflake (1b), onion

(2b), hyacinth (3b), tulip (4b), narcissus (5b), and slices of crocus (6b) compared to uninoculated

control scales of snowflake (1a), onion (2a), hyacinth (3a), tulip (4a), narcissus (5a), and a slice of

crocus (6a)

Fig. 2. Amplified 16S rRNA gene region with primers FGPS6 and FGPS1509



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

735

NEW FOR BULGARIA PHYTOPATHOGNIC BACTRIA OF SOME ORNAMENTAL PLANTS

Mariya Stoyanova1, Penka Moncheva2, Nevena Bogatzevska1 1Plant Protection Institute, Kostinbrod, Bulgaria

2SU‖St.Kliment Ohridski‖, Sofia

НОВИ ЗА БЪЛГАРИЯ ФИТОПАТОГЕННИ БАКТЕРИИ ПО НЯКОИ УКРАСНИ РАСТЕНИЯ

Мария Стоянова1, Пенка Мончева2, Невена Богацевска1

1Институт за защита на растенията, Костинброд, България 2СУ ‖Св. Климент Охридски‖, София

Abstract: Poinsettia, tulip, and calla lily with symptoms of bacterial diseases were analyzed in this study. Curtobacterium flaccumfaciens was found as a disease agent of poinsettia and tulip, Pseudomonas putida – of calla lily, and Pseudomonas chlororaphis – of tulip. The pathogens were identified by their biochemical characteristics, including the system Biolog. PCR was also performed for identification purposes of the Pseudomonas strains.

C. flaccumfaciens, P. putida, and P. chlororaphis are reported as pathogens of these hosts for the first time in Bulgaria.

Key words: Curtobacterium flaccumfaciens, Pseudomonas putida, Pseudomonas chlororaphis, phytopathogen, ornamental plants

INTRODUCTION Poinsettia (Euphorbia pulcherrima), tulip (Tulipa sp.), and calla lily (Zantedeschia spp.) are

popular ornamental crops in many countries. As their distribution expands so do the diseases that affect them. Nowadays, a number of pathogenic fungal have been found of poinsettia - Botrytis sp., Oidium sp., Sphaceloma sp., Alternaria sp., Pythium sp., Phytophthora sp., Rhizoctonia solani, Thielaviopsis basicola [2, 8], and Fusarium oxysporum [58], tulip - Botrytis sp. [23, 41, 57], Phytophthora sp. [1, 6], Fusarium oxysporum [1, 3], Rhizoctonia, Sclerotium sp., and Gloeosporium thumenii [1, 23], and calla lily – Phytophthora sp. [14], Pythium sp. [52], Sclerotium sp. [54], and Leveillula taurica [12, 32].

Virus diseases have also been reported for poinsettia [53], tulip [1, 5, 23, 40], and calla lily [10, 11, 28].

Soft rot caused by Pectobacterium carotovorum seems to be the most devastating bacterial

disease by now [1, 2, 4, 56]. However, some other bacterial plant pathogens have been also identified - Xanthomonas campestris pv. poinsettiicola of poinsettia [2], Curtobacterium flaccumfaciens pv. oortii [23, 30], Burkholderia andropogonis, and Burkholderia gladioli of tulip [39], Xanthomonas campestris pv. zantedeschiae [34], and Erwinia chrysanthemi of calla lily [35].

This study presents identification of bacterial plant pathogens causing poinsettia blight, tulip bulb rot and calla lily decline in Bulgaria.

MATERIALS AND METHODS Isolations. Diseased plants originated from ornamental greenhouses in the surroundings of

the city of Sofia, Bulgaria. Bacteria were isolated from tulip bulbs, calla stems and roots, and poinsettia leaves with symptoms of bacteriosis by the method described by Rudolph et al. [30]. The


736

signs of disease appeared as soft rot of the bulbs and roots, bacterial blight of the leaves, and necrotic spots of the stems. Single strains were obtained as distinct colonies on King‘s medium B and Nutrient Agar (NA) after plating of serial dilusions and cultivation at 28oC for 48 h [30]. Strains were subjected to subsequent purification procedures and maintained on NA at 4oC.

Pathogenicity. The pathogenic potential of the bacteria was examined by hypersensitive reaction (HR) test of tobacco (cv. Samsun NN) [31] and artificial inoculations of specific hosts.

Tulip isolates were tested on universal test-plant onion and tulip, and calla isolates were tested on universal test-plant onion. The inoculation of bulb scales of onion and tulip was made by pricking in aseptic conditions. Bacterial strains were precultivated in NA at 28oC for 24h. Bulbs were thoroughly washed to remove any soil particles and further processed with sterile tools to obtain separate scales. The skin (epithelium) of each scale was peeled to remove possible saprophytes and expose internal tissues. The scales were then wounded with sterile entomological needles and dropped with bacterial suspensions of 108 cfu/ml in four repeats for each host per strain. Scales were incubated in sterile wet chambers, at room temperature, in indirect sunlight, in the presence of 1% benzimidazole. Uninoculated scales and slices processed the same way were used as controls. The symptoms of the disease (visual change of color, consistence, odor and turgor of the tissues compared to controls) were observed periodically between the 1st and 10th day.

Poinsettia isolates were tested on poinsettia cuttings by vacuum infiltration with 200 ml bacterial suspensions of 108 cfu/ml from strains precultivated in NA at 28oC for 24h. The exposition was 2 х 15 min. infiltrated poinsettia plants and non-infiltrated control plant were planted in sterile soil. Symptoms were examined after 5 days.

Identification and characteristics. The pathogenic strains were primarily differentiated and characterized following the classic diagnostic scheme for Gram-negative bacteria of genus Pseudomonas and Gram-positive bacteria of genus Curtobacterium described by Schaad [46].

Oxidase activity was tested by the use of standard tapes Bactident Oxidase (Merck). For determination of the strains‘ ability to metabolize 95 carbon sources the GN and GP microplates of the miniaturized system BIOLOGTM (BIOLOG™, CA, USA) were used. The results were analyzed by MicroLog™ 4.20.05 (Biolog™, CA, USA).

The genus identification of the pseudomonads was confirmed by PCR with genus-specific primers. DNA was extracted from 0.5 ml bacterial cultures with 107 cfu/ml, pre-cultivated in Luria-Bertrani Broth at 28°C, 200 rpm, overnight with DNA extraction Kit (Scientific Technological Service, Ltd) according to the manufacturer‘s instructions. The 16S rRNA gene region fragment was amplified by the use of primers Ps-for (GGT CTG AGA GGA TGA TCA GT) и Ps-rev (TTA GCT CCA CCT CGC GGC) [55]. PCR cocktail for 25 µl reaction mixtures contained 5 μl 10х reaction buffer (STS Ltd.); 1,5 mM MgCl2; 0.04 mM each deoxynucleoside; 0.4U Taq polymerase (STS Ltd.); 10 pmol each primer (STS Ltd.); 1μl DNA. Amplification was performed at 94 oC for 5 min initial denaturation; 25 cycles at 94 oC for 45 s, 65 oC for 45 s, and 72 oC for 45 s; and a final extension at 72 oC for 7 min in thermocycler Techne TC-312. The PCR products were separated in 1.5% (w/v) agarose gel in 1х ТВЕ buffer for 30 min, at 100 V and visualized under UV light . A 100 bp DNA marker (Fermentas) was used.

RESULTS AND DISCUSSION Samples and strains. Overall ten plant samples were examined and thirty strains (16 from

tulip, 6 from calla and 8 from poinsettia) were isolated from them. Pathogenicity. HR in tobacco leaves until 18h induced nine isolates from tulip, three isolates

from calla, and eight isolates from poinsettia. Upon artificial inoculation of onion and tulip the inducing HR isolates from tulip and calla

caused thinning of the scales with soft, watery, grainy, and beige-colored tissues. Sweet-sour smell was liberated. The symptoms were clearly visible between the 36 and the 60 hour after inoculation.

On the 5th day after infiltration of poinsettias watery spots with necrotic center appeared on the leaves. They were single or merged, limited by the nervation. The spots of the stems were oval and necrotic. All eight strains isolated from poinsettia caused these symptoms.

Only the pathogenic 23 strains were considered for further examination. Identification and characteristics. Poinsettia isolates. The eight strains were Gram-positive, synthesizing orange pigment on

NBY, produced acid from ribose and sorbitol, and utilized acetate. The comparison with the Biolog database identified the strains as Curtobacterium flaccumfaciens with probability between 90-


737

100%. The pathovar differentiation to Curtobacterium flaccumfaciens pv. poinsettiae was based

solely on plant host. The strains utilized tween 40, D-arabitol, arbutin, D-cellobiose, D-fructose, D-galactose,

gentiobiose, D-gluconic acid, α-D-glucose, α-D-lactose, maltotriose, D-mannitol, D-mannose, D-melibiose, palatinose, D-psicose, d-raffinose, salicin, D-sorbitol, stachyose, sucrose, turanose, L-malic acid, and glycerol (24 substrates).

The strains did not utilize α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, glycogen, inulin, N-acetyl-β-D-mannosamine, L-arabinose, L-fucose, D-galacturonic acid, 3-methyl-D-glucose, α-methyl-D-mannoside, L-rhamnose, sedoheptulosan, D-tagatose, acetic acid, α-hydroxybutyric acid, β-hydroxybutyric acid, γ-hydroxybutyric acid, p-hydroxyphenilacetic acid, α-ketoglutaric acid α-ketovaleric acid, lactamide, D-lactic acid methyl ester, L-lactic acid, D-malic acid, propionic acid, pyruvic acid, succinamic acid, N-acetyl-L-glutamic acid, D-alanine, L-alanine, L-alanyl glycine, L-asparagine, L-glutamic acid, glycyl-L-glutamic acid, L-pyroglutamic acid, L-serine, putrescine, 2,3-butanediol, 2‘-deoxy adenosine, inosine, uridine, adenosine-5‘-monophosphate, thymidine-5‘-monophosphate, uridne-5‘-monophosphate, D-fructose-6-phosphate, α-D-glucose-1-phosphate, and α-D-glucose-6-phosphate (47 substrates).

The strains showed weak reaction to dextrin, tween 80, m-inositol, D-melezitose, α-methyl-D-galactoside, β-methyl-D-galactoside α-methyl-D-glucoside, β-methyl-D-glucoside, D-trehalose, pyruvic acid methyl ester, succinic acid, L-alaninamide, adenosine, thymidine, and D-L-α-glycerol phosphate (15 substrates).

Differences in utilization were observed for 9 substrates (Tabl. 1). The pathovar differentiation to Curtobacterium flaccumfaciens pv. poinsettiae was based on

the strains‘ characteristics (pigment, acid production, utilization of acetate) and on plant host (poinsettia) [46].

Tulip isolates. Three of the strains were Gram-positive, synthesizing yellow pigment on NBY agar, produced acid from ribose but not from sorbitol, and did not utilize acetate. The strains were tested with Biolog GP microplates and the comparison with the Biolog database identified the strains as Curtobacterium flaccumfaciens with probability 91%.

The strains utilized tween 40, tween 80, D-arabitol, D-cellobiose, D-fructose, D-galactose, D-gluconic acid, maltotriose, D-mannose, D-melibiose, 3-methyl-D-glucose, palatinose, D-psicose, salicin, sucrose, turanose, lactamide, L-lactic acid, pyruvic acid methyl ester, succinic acid mono-methyl ester, L-alaninamide, glycerol, and adenosine (23 substrates).

The strains did not utilize α-cyclodextrin, glycogen, inulin, mannan, N-acetyl-D-glucosamine, N-acetyl-β-D-mannosamine, L-arabinose, arbutin, L-fucose, α-D-lactose, lactulose, maltose, D-mannitol, D-melezitose, α-methyl-D-galactoside, β-methyl-D-galactoside, α-methyl-D-mannoside, L-rhamnose, sedoheptulosan, D-sorbitol, stachyose, D-tagatose, γ-hydroxybutyric acid, p-hydroxyphenilacetic acid, α-ketoglutaric acid α-ketovaleric acid, D-lactic acid methyl ester, D-malic acid, succinamic acid, N-acetyl-L-glutamic acid, D-alanine, L-alanine, L-asparagine, L-glutamic acid, glycyl-L-glutamic acid, L-pyroglutamic acid, L-serine, putrescine, 2,3-butanediol, 2‘-deoxy adenosine, inosine, uridine, adenosine-5‘-monophosphate, thymidine-5‘-monophosphate, uridne-5‘-monophosphate, D-fructose-6-phosphate, α-D-glucose-1-phosphate, and α-D-glucose-6-phosphate (48 substrates).

The strains showed weak reaction to β-cyclodextrin, dextrin, amygdalin, D-galacturonic acid, gentiobiose, α-D-glucose, m-inositol, α-methyl-D-glucoside, β-methyl-D-glucoside, D-raffinose, D-ribose, D-trehalose, xylitol, D-xylose, acetic acid, α-hydroxybutyric acid, β-hydroxybutyric acid, L-malic acid, propionic acid, pyruvic acid, succinic acid, L-alanyl glycine, thymidine, and D-L-α-glycerol phosphate (24 substrates).

The pathovar differentiation to Curtobacterium flaccumfaciens pv. oortii was based on the

strains‘ characteristics (pigment, acid production, utilization of acetate) and on plant host (tulip) [46].

Bacteria from genus Curtobacterium are widely distributed in nature. Curtobacterium flaccumfaciens pv. poinsettiae is known to cause bacterial leaf spot of poinsettia. Curtobacterium

flaccumfaciens pv. oortii was found to be a pathogen of tulips in the first half of the 20 century. It causes tulip yellow pock of the bulbs and blight of the leaves affecting host‘s xylem [4]. These are first

reports for Bulgaria. Six of the strains isolated from tulip were Gram-negative, oxidase-positive, arginin-

dihydrolase-positive, non-pectolytic, ice-nucleation negative, synthesizing dark yellow-green

http://en.wikipedia.org/wiki/Curtobacterium_flaccumfaciens

http://en.wikipedia.org/wiki/Curtobacterium_flaccumfaciens


738

pigment and levan. The colonies formed by these bacteria were identical – circular, domed, smooth, shiny, whole edged, non-homogeneous, dark yellow-green.

All three strains gave the specific for genus Pseudomonas product of ~1000 bp upon

amplification (Fig. 1). The strains were tested with Biolog GN microplates and the Microlog software identified them

as Pseudomonas chlororaphis (Pseudomonas fluorescens biotype D) with 100% probability.

The strains utilized tween 40, tween 80, L-arbinose, D-fructose, D-galactose, α-D-glucose, m-inositol, D-mannitol, mannose, D-psicose, sucrose, D-trehalose, methyl pyruvate, mono-methyl succinate, acetic acid, cis-aconitic acid, citric acid, formic acid, D-galactonic acid lactone, D-gluconic acid, β-hydroxybutyric acid, p-hydrohyphenylacetic acid, α-ketoglutaric acid, D,L-lactic acid, malonic acid, propionic acid, quinic acid, saccharic acid, succinic acid, bromo succinic acid, D-alanine, L-alanine, L-alanyl-glycine, L-aspargine, L-aspartic acid, L-glutamic acid, L-histidine, hydroxy L-proline, D-serine, L-serine, urocanic acid, and inosine (42 substrates).

The strains did not utilize α-cyclodextrin, dextrin, glycogen, N-acetyl-β-D-galactosamine, N-acetyl-D-glucosamine, adonitol, D-arabitol, cellobiose, i-erythritol, L-fucose, gentiobiose, α-D-lactose, lactulose, maltose, melibiose, β-methyl-D-glucoside, D-raffinose, L-rhamnose, D-sorbitol, turanose, xylitol, D-galacturonic acid, D-glucosaminic acid, D-glucuronic acid, α-hydroxybutyric acid, γ-hydroxybutyric acid, itaconic acid, α-ketobutyric acid, α-ketovaleric acid, sebacic acid, succinamic acid, glucuronamid, alaninamide, glycyl-L-aspartic acid, L-leucine, L-ornithine, L-phenylalanine, D,L-carnitine, uridin, thymidine, 2,3-butanediol, glucose-1-phosphate, and glucose-6-phosphate (43 substrates).

The strains showed weak reaction to glycyl-L-glutamc acid, L-proline, L-pyroglutamic acid, L-threonine, γ-aminobutyric acid, phenylethylamine, putrescine, 2-aminoethanol, glycerol, D,L-α-glycerol phosphate (10 substrates).

Based on their properties the strains correspond to the properties of P. chlororaphis [46] with

the exception of their HR activity. Calla isolates. The pathogenic strains were Gram-negative, oxidase-positive, arginin-

dihydrolase-positive, with pectolytic activity, and did not synthesize levan. The colonies formed by these bacteria were identical – circular, domed, smooth, shiny, whole edged, non-homogeneous, thick centered, non-pigmented.

All three strains gave the specific for genus Pseudomonas product of ~1000 bp upon

amplification (Fig. 1). The Microlog software identified them as Pseudomonas putida with 100% probability.

The strains utilized α-D-glucose, acetic acid, cis-aconitic acid, citric acid, formic acid, propionic acid, quinic acid, saccharic acid, D-alanine, L-alanine, L-aspargine, L-aspartic acid, L-glutamic acid, L-histidine, hydroxy L-proline, L-proline, γ-aminobutyric acid (17 substrates).

The strains did not utilize α-cyclodextrin, dextrin, N-acetyl-β-D-galactosamine, N-acetyl-D-glucosamine, adonitol, L-arbinose, D-arabitol, cellobiose, i-erythritol, D-fructose, L-fucose, D-galactose, gentiobiose, m-inositol, α-D-lactose, lactulose, maltose, D-mannitol, mannose, melibiose, β-methyl-D-glucoside, D-psicose, D-raffinose, L-rhamnose, D-sorbitol, sucrose, D-trehalose, turanose, xylitol, methyl pyruvate, mono-methyl succinate, D-galactonic acid lactone, D-glucosaminic acid, D-glucuronic acid, α-hydroxybutyric acid, γ-hydroxybutyric acid, itaconic acid, α-ketobutyric acid, malonic acid, sebacic acid, succinamic acid, glucuronamid, alaninamide, L-alanyl-glycine, glycyl-L-aspartic acid, glycyl-L-glutamc acid, L-leucine, L-phenylalanine, L-threonine, D,L-carnitine, urocanic acid, inosine, uridin, thymidine, glycerol, D,L-α-glycerol phosphate, glucose-1-phosphate, and glucose-6-phosphate (58 substrates).

The strains showed weak reaction to glycogen, tween 40, tween 80, D-galacturonic acid, D-gluconic acid, β-hydroxybutyric acid, α-ketoglutaric acid, D,L-lactic acid, succinic acid, bromo succinic acid, L-pyroglutamic acid, D-serine, L-serine, phenylethylamine, putrescine, 2-aminoethanol, 2,3-butanediol (17 substrates).

Differences in utilization were observed for 3 substrates: p-hydrohyphenylacetic acid, α-ketovaleric acid, and L-ornithine were weakly utilized by two strains and not utilized by one strain.

Based on their properties the strains correspond to the properties of P. putida [46] with the exception of their HR activity.

Pseudomonads are human, animal and plant pathogens, epiphytes, saprophytes and rhizosphere bacteria [22]. Phytopathogens cause spots, blights, necrosis, rots and tumours (Palleroni, 1984). P. putida and P. chlororaphis are known in the group of the plant-associated microorganisms which inhabit and multiply in plant rhizospheres [4, 20, 36, 43, 51]. However, P.


739

chlororaphis has been reported to cause disease in chickens [47] and salmon fry, and to kill trout, carp and eel, when inoculated [18], and P. putida can infect a variety of animals including goat [29], koala [33], fish [26], snail [13], and olive fly [24]. P. putida appears to have a broad global

distribution as it has been isolated from soil samples from Antarctica [48]. As rhizosphere bacteria P. chlororaphis [7] and P. putida seems to have a stimulating effect

on plant growth [43]. They are capable of suppressing a variety of plant pathogens [15, 19, 21, 25, 37] which may be due in part to their siderophore-mediated competition for iron [16, 49] or producing metabolites with antibiotic properties like butenolides, furanones [44], phenazines [45, 50], pyrrolnitrin [9], etc. However, Liao [38] has cautioned that, at present, it is not known for sure that P. putida strains are non-pathogens and do not cause deleterious effects on plants. Liao indicated the pel gene encoding production of pectate lysase (an enzyme which contributes ability

to cause soft rots in plants) is well conserved in fluorescent pseudomonads and may exist and remain repressed in certain strains or species which exhibit non-pectolytic phenotypes under laboratory conditions. P. putida strains isolated in the present study possess pectolytic activity and

were found to cause calla lily decline with necrotic spots of stems and rot of roots. P. chlororaphis has been reported as the causal agent for a disease in straw mushrooms

(Volvariella volvacea) in Puerto Rico, characterised by basal soft rot, internal water-soaking and discoloration [27]. In this study we found P. chlororaphis as causing rot of tulip bulbs with similar

symptoms. CONCLUSION Curtobacterium flaccumfaciens was found as a disease agent of poinsettia and tulip,

Pseudomonas putida – of calla, and Pseudomonas chlororaphis – of tulip. C. flaccumfaciens, P. putida, and P. chlororaphis are reported as pathogens of these hosts for the first time in Bulgaria.

REFERENCES

[35] Barnes, G. L., M. W. Andrews, L. S. Morrison. ―Diseases of iris, gladiolus, dahlia,

daffodil, narcissus and tulip plants [Due to fungi, bacteria and viruses]‖. OSU extension facts -

Cooperative Extension Service, Oklahoma State University, 1982, No. 7806,rev.

[36] Benson, D. M., J. L. Hall, G. W. Moorman, M. L. Daughtrey, A. R. Chase, K. H.

Lamour. ―The history and diseases of poinsettia, the Christmas flower.‖ Plant Health Progress

Online, 2002, doi:10.1094/PHP-2002-0212-01-RV. Available from

http://www.plantmanagementnetwork.org/pub/php/review/xmasflower/

[37] Bergman, B. H. H. ―Field infection of tulip bulbs by Fusatrium oxysporum.‖ European

Journal of Plant Pathology, 1965, Vol. 71, no 5, p. 129- 135.

[38] Bradbury, J. Guide to plant pathogenic bacteria. Wallingford: CAB International, 1986.

[39] Brunt, A. A. ―New economically-important virus and virus-like diseases of ornamental

plants.‖ Acta Hort. (ISHS), 1988, Vol. 234, p.505-514.

[40] Buddin, W. ―Root rot, shoot rot and shanking of tulip caused by Phytophthora

cryptogea Pethybr. & Laff. and P. erythroseptica Pethybr.‖ Annals of applied biology, 1938, Vol. 25,

p. 705–729.

[41] Carruthers, F. L., T. Shumthomas, A. J . Conner, H. K. Mahanty. ―The significance of

antibiotic production by Pseudomonas aureofaciens Pa147-2 for biological control of Phytophthora

megasperma root rot of asparagus.‖ Plant and Soil, 1995, Vol. 170, No 2, p. 339-344.

[42] Cartwright, D. K., D. M. Benson. ―Biological Control of Rhizoctonia Stem Rot of

Poinsettia in Polyfoam Rooting Cubes with Pseudomonas cepacia and Paecilomyces lilacinus.‖

Biological Control, 1995, Vol. 5, No 2, p. 237-244.

[43] Chapman, Hall. Dictionary of Natural Products on CD-ROM, Release 4:1. London, UK.

1995.

[44] Chen, C. C., C. H. Chao, C. C. Chen, S. D. Yeh, H. T. Tsai, C. A. Chang. ―Identification

of Turnip mosaic virus Isolates Causing Yellow Stripe and Spot on Calla Lily.‖ Plant Disease, 2003,

Vol. 87, No 8, p. 901-905.

[45] Chen, C. C., T. C. Chen, Y. H. Lin, S. D. Yeh, H. T. Hsu. ―A chlorotic spot disease on

calla lilies (Zantedeschia spp.) is caused by a tospovirus serologically but distantly related to

Watermelon silver mottle virus.‖ Plant Disease, 2005, Vol. 89, p. 440-445.

[46] Chen, Y. K, C .C. Chen, L. C. Chen. ―Occurrence of powdery mildew on golden calla

lily in Taiwan.‖ Annals of the Phytopathological Society of Japan, 1996, Vol. 62, No 6, p. 580-583.


740

[47] Cheng, T. 1986. ―Biological control studies of bacteria associated with moribund

Biomphalaria glabrata mollusca in the laboratory.‖ Journal of Invertebrate Pathology, Vol. 47, p.

219-224.

[48] Chester, R. S. ―The Phytophthora disease of the Calla in America.‖ Journal of the

Arnold Arboretum, 1930, Vol. 11, No. 3, p. 169-171.

[49] Defago, G., D. Hass. ―Pseudomonads as antagonists of soilborne plant pathogens:

modes of action and genetic analysis.‖ In: Soil Biochemistry (J. M. Bollag, G. Stotsky, eds). Vol. 6,

p. 249-291. New York: Marcel Dekker Inc. 1990.

[50] Duijff, B. J., P. A. H. M. Baker, B. Schippers. ―Suppression of Fusarium wilt of carnation

by Pseudomonas putida WCS358 at different levels of disease incidence and iron availability.‖

Biocontrol Science and Technology, 1994, Vol. 4, p. 279-288.

[51] effective against Gaeumannomyces graminis var. tritici produced by a biocontrol agent,

Pseudomonas aureofaciens.‖ Soil Biology and Biochemistry, 1993, Vol. 25, No 2, p. 215-221.

[52] Egusa, S. ―Infectious Diseases of Fish.‖ Bookfield, USA: A.A. Balkema Publishers.

1992.

[53] Freitas, De, J. R. J. J. Germida. ―Plant growth promoting rhizobacteria for winter

wheat.‖ Canadian Journal of Microbiology, 1990, Vol. 36, p. 265-272.

[54] Gamliel, A., J. Katan. ―Influence of seed and root exudates on fluorescent

pseudomonads and fungi in solarized soil.‖ Phytopathology, 1992, Vol. 82, No 3, p. 320-327.

[55] Gamliel, A., J. Katan. ―Suppression of major and minor pathogens by fluorescent

pseudomonads in solarized and nonsolarized soils.‖ Phytopathology, 1993, Vol. 83, p. 68-75.

[56] Gilardi, G. L. Pseudomonas and related genera. In: Manual of Clinical Microbiology, 5th

ed. (A. Balows, W. J. Hausler, K. L. Herrmann, H. D. Isenberg, H. D. Shadomy, eds). American

Society for Microbiology, Washington. 1991.

[57] Gould, C. J., R. S. Byther. ―Diseases of tulips.‖ College of Agriculture and Washington

State University. 1980.

[58] Haniotakis, G., N. Avtizis. ―Mortality in Dacus oleae through infection with

Pseudomonas putida.‖ Ann. Zool. Ecol. Animal, 1977, Vol. 9, p. 299-312.

[59] Harrison, L. A., L. Letendre, P. Kovacevich, E. Pierson, D. Weller. ―Purification of an

antibiotic against Gaeumannomyces graminis var. tritici produced by a biocontrol agent,

Pseudomonas aureofaciens. Soil Biology and Biochemistry, 1993, Vol. 25, No 2, p.

215-221.

[60] Hatai, K. ―Pseudomonas chlororaphis as a Fish Pathogen.‖ Bulletin of the Japenese

Society of Scientific Fisheries, 1975, Vol. 41, No 11, p. 1203.

[61] Hepperly, P. R., E. Ramos-Davila. ―Bacterial basal rot of straw mushrooms.‖ Journal of

Agriculture of the University of Puerto Rico, 1986, Vol. 70, p. 219-221.

[62] Hu, W-C., C-H. Huang, S-C. Lee, C-I. Wu, Y-C. Chang. ―Detection of four calla

potyviruses by multiplex RT-PCR using nad5 mRNA as an internal control.‖ European Journal of

Plant Pathology, 2010, Vol. 126, No 1, p. 43-52.

[63] Hungerford, T.G. 1990. Diseases of Livestock, 9th ed. McGraw-Hill Book Co., Toronto.

[64] Jin, K. S., J. J. Kim, W. D. Cho. ―Bacterial leaf cracking of tulip caused by

Curtobacterium flaccumfaciens pv. oortii.‖ RDA Journal of Agricultural Science, 1994, Vol. 36,No 1,

p. 307-311.

[65] Klement, Z., Rudolph K., Sands D. C. (Eds.) Methods in phytobacteriology. Budapest:

Akademiai Kiado, 1990.

[66] Koike, S. T., P. Beckman. ―Characterization of Powdery Mildew Caused by Leveillula

taurica on Calla Lily in California.‖ Plant disease, 2002, Vol. 86, No 2, p. 187.

[67] Ladds, P. W., A. D. Thomas, R. Speare, A. S. Brown. "Meliodosis in a koala."

Australian Veterinary Journal, 1990, Vol. 67, p. 304-305.

[68] Lee, Y.-A., K.-P. Chen, Y.-C. Chang. ―First report of bacterial leaf blight of white-

flowered calla lily caused by Xanthomonas campestris pv. zantedeschiae in Taiwan.‖ Plant

Pathology 2005, Vol. 54, No. 2, p. 239-239.

[69] Lee, Y.-A., K.-P. Chen, Y.-W. Hsu. ―Characterization of Erwinia chrysanthemi, the soft-

rot pathogen of white-flowered calla lily, based on pathogenicity and PCR-RFLP and PFGE

analyses.‖ Plant Pathology, 2006, Vol. 55, p. 530–536.


741

[70] Legard, D., M. McQuilken, J. Whipps, J. Fenlon, T. Fermor, I. Thompson, M. Bailey, J.

Lynch ―Studies of seasonal changes in the microbial populations on the phyllosphere of spring

wheat as a prelude to the release of a genetically modified microorganism.‖ Agriculture,

Ecosystems & Environment, 1994, Vol. 50, No 2, p.87-101.

[71] Liao, C. H. ―Antagonism of Pseudomonas putida strain PP22 to phytopathogenic

bacteria and its potential use as a biocontrol agent.‖ Plant disease, 1989, Vol. 73, p. 223-226.

[72] Liao, C. H. Cloning of pectate lysase gene pel from Pseudomonas fluorescens and

detection of sequences homologous to pel in Pseudomonas viridiflava and Pseudomonas putida.

Journal of Bacteriology, 1991, Vol. 173, p. 4386-4393.

[73] Morikawa, T., T. Yamamoto, T. Fukuda, Y. Nomura, K. Inagaki. ―Bacterial post-harvest

diseases of tulip in Japan.‖ Annals of the Phytopathological Society of Japan, 1993, Vol. 59, No 1,

p. 10-17. [74] Morikawa T. ―Virus Diseases of Tulip in Japan.‖ Plant Protection, 2006, Vol. 60, No 6,

p. 263-267.

[75] Muller, P. J. ―Botrytis cinerea, cause of different diseases in tulips.‖ Acta Hort. (ISHS),

1990, Vol. 266, p.447-456.

[76] Palleroni, N. Family I. Pseudomonadaceae. Genus I Pseudomonas Migula 1894. In:

Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol I. (N. R. Krieg, J. G. Holt, eds.). Baltimore: The

Williams and Wilkins Co., 1984, p. 141-199.

[77] Palleroni, N. Genus I. Pseudomonas. In Bergey‘s Manual of Systematic Bacteriology,

2nd edition. 2005. Vol 2., p. 323-379.

[78] Paulitz, T., B. Nowak-Thompson, P. Gamard, E. Tsang, J. Loper. ―A novel antigungal

furanone from Pseudomonas aureofaciens, A biocontrol agent of fungal plant pathogens.‖ Journal

of Chemical Ecology, 2000, Vol. 26, No. 6, p. 1515-1524.

[79] Pierson, L. S., L. S. Thomashow. ―Cloning and heterologous expression of the

phenazine biosynthetic locus from Pseudomonas aureofaciens 30-84.‖ Molecular Plant Microbe

Interactions, 1992, Vol. 5, No 4, p. 330-339.

[80] Schaad, N. W. Initial identification of common genera. In: Laboratory Guide for

Identification of Plant Pathogenic Bacteria, 3rd ed. (N. Schaad, J. Jones, W. Chun, eds.). USA,

Minnesota, St. Paul: APS Press. 2001, p. 1-11.

[81] Shahata, M. A., A. M. El-Timawy, I. Seddik. ―Occurrence of Pseudomonas infection in

fowl in upper Egypt.‖ Assiut Veterinary Medical Journal, 1988, Vol. 20, No 39, p. 168-177.

[82] Sisinthy, S., N. S. Rao, L. Saisree, S. Vipula, G. N. S. Reddy, P. M. Bhargava.

―Isolation and identification of Pseudomonas spp. from Schirmacher Oasis, Antarctica.‖ Applied

and Environmental Microbiology, 1989, Vol. 55, p. 767-770.

[83] Smirnov, V. V., E.A. Kiprianova, O. I. Boiko, E. A. Kolesova, A. D. Garagulya, ― The

effect of iron ions on antifungal activity of Pseudomonas.‖ Mikrobiologicheskii Zhurnal, 1991, Vol.

53, No 3, p. 80- 87.

[84] Thomashow, L. S., D. M. Weller, R. F. Bonsall, L. S. Pierson. ―Production of the

antibiotic phenazine-1-carboxylic acid by fluorescent Pseudomonas species in the rhizosphere of

wheat.‖ Applied and Environmental Microbiology, 1990, Vol. 56, No 4), p. 908-912.

[85] Thompson, I. P., M. J.Bailey, J. S.Fenlon, T. R. Fermor, A. K. Lilley, J. M. Lynch, P. J.

McCormack, M. P. McQuilken, K. J. Purdy, P. B. Rainey, J. M. Whipps. ―Quantitative and

qualitative seasonal changes in the microbial community from the phyllosphere of sugarbeet (Beta

vulgaris).‖ Plant and Soil, 1993, Vol. 150, No 2, p. 177-191.

[86] Tompkins, C. M. ―Pythium rot of pink and yellow Calla conns and its control.‖ Hilgardia,

1950, Vol. 20, No. 10, p. 183-190.

[87] Tsai, M.-C., C.-S. Liu, H.-J. Su. ―Poinsettia Leaf Curl, a New Disease Caused by a

Geminivirus.‖ Journal of Phytopathology, 1997, Vol. 145, No 8-9, p. 347-350.

[88] Weiss, F., F. P. McWhorter. ―Sclerotium disease of the White Calla.‖ Plant Disease

Reporter, 1930, Vol. 14, No. 20, p. 205-206.

[89] Widmer, F., R. J. Seidler, P. M. Gillevet, L. S. Watrud, G. D. Di Giovanni. ―A Highly

Selective PCR Protocol for Detecting 16S rRNA Genes of the Genus Pseudomonas (Sensu

Stricto) in Environmental Samples.‖ Appl Environ Microbiol, 1998, Vol. 64, No. 7, p. 2545-2553,


742

[90] Wright, P. J. ―Soft rot of calla (Zantedeschia spp.) caused by Erwinia carotovora

subspecies carotovora” New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. 1998, Vol. 26, No

4, p. 331-334.

[91] Yamada, K., T. Aoki, C. Ikeda, Y. Ichiman, Y. Kanno, T. Suzuki, H. Nagashima, M.

Nakajima, K. Akutsu. ―Epidemiological research on Botrytis diseases of tulip plants caused by B.

tulipae and B. cinerea.‖ Acta Hort. (ISHS), 2005, Vol. 673, p. 469-473.

[92] Zide, J. Identification of the pathogen causing wilt disease of poinsettia.‖ Journal of

South China Agricultural University, 1996, Vol. 17, No 4, p. 11-13. Mariya Ivanova Stoyanova • [email protected] Nevena Stoyanova Bogatzevska Plant Protection Institute, 35 P. Volov Str., 2230 Kostinbrod, Bulgaria Tel.: +359 72168811; Fax. +359 72166062 Penka Angelova Moncheva SU‖St. Kliment Ohridski‖, 8 D. Tzankov Str., Sofia, Bulgaria


743

APPLICATION

Fig. 1. Amplified fragment of the 16S rRNA gene region of the Pseudomonas strains with primers

Ps-for and Ps-rev

Table 1. Differences in BIOLOG™ substrates utilization of Curtobacterium flaccumfaciens pv. poinsettiae strains

Substrate Number of strains, utilizing the substrate*

Mannan (1)

N-acetyl-D-gluctosamine (2)

Amygdalin (7)

Lactulose 7 (1)

Maltose 7 (1)

D-ribose 2 (3)

Xylitol 3 (4)

D-xylose 4 (3)

Succinic acid mono-methyl ester (2)

* positive reaction (weak or delayed positive reaction)



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

744

ПАРАМЕТРИ НА ПОЛИВНИЯ РЕЖИМ НА ОРИЕНТАЛСКИ ТЮТЮН

Дора Янчева Опитна станция по земеделие - Кърджали

PARAMETERS OF IRRIGATION REGIME OF ORIENTAL TOBACCO

Dora Yancheva Agricultural Experimental Station in Kardjali, Bulgaria

Abstract: The thesis summarizes in retrospection the scientific work done on irrigation of oriental tobacco variety Dzhebel basma, elaborated in RCSAS – Kardjali. The consistency of research problems has been followed via elucidation of the dominant problems and the possible level of their decision.

The results obtained concern the reaction of the tobacco plant towards irrigation; elaboration of biologically optimal irrigation regime and its basic indices; elaboration of economically optimal irrigation regime vie keeping regulated water deficiency at the following stages of the vegetative period. Scientific summaries and methods have been formulated and basic directions in perspective have been pointed out.

Key words: tobacco, evapotranspiration, irrigation, soil moisture, irrigation rate.

Увод Въпреки че ориенталският тютюн се характеризира като сухоустойчиво растение,

наличието на достатъчно влага в почвата оказва голямо влияние върху неговата продуктивност и качество [1,2,3,9,10]. Прогресиращият дефицит в глобалния и национален воден баланс и неблагоприятната метеорологична прогноза за Югоизточна Европа налага прилагането на поливен режим, осигуряващ най-висок допълнителен добив, при възможно най-малък разход на вода. Реализирането на такъв поливен режим е свързано с подобряване на научната основа на управлението му и по-тясното му обвързване с по-голям брой фактори от биофизическо и агроклиматическо естество.

Целта на настоящата разработка е да обобщи в ретроспективен план научно-

изследователската работа върху напояването на ориенталския тютюн Джебел басма, осъществена в Опитната станция по земеделие – Кърджали, като база за оптимизиране на това особено важно агротехническо звено във връзка с променящите се изисквания на международния тютюнев пазар [8].


Разработката включва изследователски период от 1967 до 2010 г. Основен източник на информация са годишните отчети на КОС и публикуваните научни резултати. Експерименталната работа е изведена в опитното поле на КОС върху два почвени типа: излужена канелено-горска и алувиално-делувиална леко песъкливо-глинеста. Първият тип почва е бедна на хумус, слабо запасена с азот и фосфор, със слабо кисела до неутрална реакция, с обемно тегло 1,56g/cm3 и ППВ за слоя 0-40 cm – 28% от теглото на почвата. Вторият тип почва се характеризира със съдържание на хумус 0,7 – 1,2% /по Тюрин-Кононова/, хидролизуем азот 15 – 20 mg/1000 g почва / по Корнфийлд/, фосфор 8-11mg/100g /по Егнер-Рийм/, калий 19-24 mg и рН 5-6 в KCL. Обемното тегло на почвата е средно 1,54g/cm3 (по Качински), ППВ средно 17,9% от абсолютно сухото тегло на почвата и влага


745

на завяхване 3,9 – 4,8. В изследванията са включени сортове от произход Джебел басма, доминиращи в сортовата структура на района в отделни периоди: Джебел 81, Басма 15 и Джебел 169.

Изследователският период обхваща разнообразни по метеорологическа характеристика години.


Изследователската работа върху напояването на този произход ориенталски тютюн започва с установяване на биологически оптималния поливен режим и неговите базисни параметри: оптималната предполивна влажност, размера на поливните и

напоителните норми, поливните схеми, величината на сумарната и среднодневна евапотранспирация (ЕТ), биофизичните коефициенти на ЕТ [9].

Като оптимален поливен режим при изследваните сортове се установява режимът с

поддържане на предполивна влажност на почвата по схема 0 – 65 – 50 % от ППВ през трите периода от вегетацията на тютюна [9].

При установяване на предполивната влажност на почвата е констатирана динамиката на почвената влага в тютюнев посев при естествена водообезпеченост от валежите.

За климатичните условия на района на изследването натрупаната влага от есенно-зимните и постъпващата от пролетните валежи поддържа ниво на предполивна влага около 70 – 80% от ППВ в началото на вегетацията на посевите от ориенталски тютюн (м.май – началото на юни). След второто десетдневие на юни, с въздушното засушаване, намалява и запасът от продуктивна влага в почвата, като през юли и август се колебае около 50% от ППВ, долната допустима граница на предполивна влажност на почвата за тютюна. Изискванията на растенията са значително по-големи от запасите, създадени по естествен път [1,9,13 ].

Установен е размерът на поливната норма 30 – 45 m3 /da, в зависимост от момента на реализирането и; напоителна норма от 60 до 160 mm3 /da и междуполивни периоди от 9

до 18 дни [9]. Оптимизирането на поливния режим на тютюна изисква детайлно познаване на

динамиката на евапотранспирацията през вегетационния период и обуславящите я фактори. В тази връзка в резултат на изведената експериментална работа е установена сумарната и средноденонощна евапотранспирация (ЕТ) на основните за района сортове Джебел басма [2,5,7,9]. При неполивни условия сумарната евапотранспирация на изследваните сортове е в границите:

Сорт Джебел 81: 172,4 m3/da Сорт Басма 15: 184.3 m3/da Сорт Джебел 169: 170,3 m3/da По периоди от вегетацията се разпределя около 20,4% за първи период, 63,3% за

втори период и 16,3 % за трети период. Съществената консумация на вода от тютюневия посев протича през втория период , периода на интензивен растеж.

При поддържане на оптимален поливен режим евапотранспирацията е в границите: Сорт Джебел 81: 243,2 m3/da Сорт Басма 15: 262,3 m3/da Сорт Джебел 169: 250,5 m3/da Във връзка с управлението на поливния режим на тютюна, на базата на данните за

фактическата евапотранспирация, дефицитът на влажността на въздуха и температурната сума са установени и стойностите на биофизичните коефициенти на водопотреблението R и Z [2,5,9,11, 14].

Стойностите на коефициента R, изчислени на базата на дефицита на насищане на въздуха с водни пари, са в границите от 0,06 до 0,72. Максималните стойности на коефициента R съвпадат с максимума на сумарното водопотребление (фиг. 2). Стойностите на коефициента Z варират в по-тесни граници в сравнение с коефициента R (фиг. 3).

Значително внимание е отделено на изследванията върху параметрите на

нарушения поливен режим [2,9]. Нарастващият воден дефицит налага необходимостта от разработване на физиологически обоснован и икономически изгоден поливен режим


746

на основните сортове на тютюна Джебел басма. Осъществената схема на поливни

режими, чрез отменяне на поредни поливки и реализиране само на отменените, разкрива важността на съответната поливка в зависимост от периода, който обезпечава с влага.

Установената зависимост вода – добив при изследваните сортове е криволинейна от

параболичен тип, близка до линейна и се изразява с уравненията [9,10,15 ]: Сорт Джебел 81: у = 0,821 + 0,210х - 0,032х2 Сорт Басма 15: у = 0,763 + + 0,371х - 0,138х2 Сорт Джебел 169: 0,892 + 0,072х - 0,021х2

Установената зависимост вода–добив показва, че намалението на добива в резултат на нарушеното водоснабдяване не е адекватно на намалението на напоителната норма, т.е. не отговаря на величината на създадения воден дефицит. При едно и също количество вода, подадено през различните периоди от вегетацията, се получава различен добив. Ефективността на поливката в решаваща степен зависи от фазата на развитието на растението и от количеството и разпределението на валежите през вегетационния период.

Анализът на получените резултати за влиянието на нарушените поливни режими върху продуктивността на изследваните сортове тютюн показва, че с увеличение на водообезпечеността на посева нараства допълнителният добив, който достига максималните си стойности при поливния режим с поддържане на предполивна влажност на почвата по схема 70–65–50% от ППВ. Това е режимът с най-голям брой поливки и най-голяма напоителна норма.

По отношение на получения допълнителен добив и икономия на поливна вода от изпитаните нарушени поливни режими, с най-високи стойности на тези показатели се очертават режимите с редуцирана с 50% първа и трета поливка, осъществени във фаза укореняване, след разсаждането на тютюна и прибиране на последен беритбен пояс.


В резултат на изведената експериментална работа в Опитната станция по земеделие - Кърджали върху напояването на ориенталски тютюн Джебел басма са установени:

Биологически оптималният поливен режим и неговите базисни параметри: оптималната предполивна влажност, размерът на поливните и напоителните норми, междуполивни периоди, поливните схеми, величината на сумарната и среднодневна евапотранспирация (ЕТ), биофизичните коефициенти на ЕТ.

Параметрите на нарушения поливен режим.

Зависимостта вода – добив, разкриваща значимостта на отделните поливки за

изследваните сортове и възможностите за оптимизиране на поливния режим в посока на икономическата му целесъобразност и правилното разпределение на водните ресурси при нарастващия воден дефицит.


1. Вангелов, А. 1966. Режим на почвената влага при ориенталския тютюн в Джебел. БАН. Известия на ИХМ, т.IX.

2. Годишни отчети на КОС – Кърджали 1980- 2002г. 3. Димитров, Цв. 1937. Напояване на тютюна. София. 4. Доклад 50 години КОС- Кърджали. 5. Доклад 70 години КОС- Кърджали. 6. Латинов, Л., В.Казанджиев. 2008. Климатичните аномалии и отражението им върху

земеделското производство в България през 2007. 9-76. 7. Перфанов, Г. 1966. Петнадесет години научно-изследователска дейност. Български

тютюн, 11. 8. Славова, Я. 2006. Конкурентоспособност на тютюна и предизвикателствата на

глобалния тютюнев пазар. В кн.‖ Конкурентоспособност на аграрните продукти на вътрешния и международния пазар.97-147.

9. Янчева, Д. 1987. Изследване върху нарушените поливни режими и минералното торене на ориенталски тютюн в района на Източните Родопи. Дисертация. Пловдив.

10. Янчева, Д. 1990. Изследване върху зависимостта вода-добив при ориенталски тютюн. Растениевъдни науки. 2: 27-34.


747

11. Янчева, Д. 1991. Сумарно водопотребление и биофизични коефициенти R и Z при перспективни сортове ориенталски тютюн. Растениевъдни науки. 7-10. 30-39.

12. Янчева, Д. 2004. Евапотранспирация на перспективни сортове ориенталски тютюн. Сб. ―Научна конференция с международно участие Стара Загора 2004‖. т.II, част 1. 96 – 101.

13. Янчева Д. 2004. Динамика на почвената влага, обезпечена от валежите, в посев от ориенталски тютюн. Екология и здраве 2004. Пловдив. 101-107.

14. Янчева, Д., С. Калчева. 2006. Биофизични коефициенти на евапотранспирацията при

ориенталски тютюн. Науката в условията на глобализацията през ХХІ век. Стара Загора. 249-252.

15. Yancheva, D., 1995. Water – Yield Dependence with Programising Oriental Tobacco Cultivars. Bulgarian Journal of Agricultural Science, №1. 355-361.

Дора Желязкова Янчева, доц. д-р Опитна станция по земеделие- Кърджали, Ул.‖Миньорска‖ № 1, 0899 11 01 91 [email protected]



748

Фиг. 1. Динамика на евапотранспирацията на ориенталски тютюн Джебел басма по десетдневия

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

1 2 3 4 5 6 7

Б-15

Дж 81

Дж 169

Фиг. 2. Стойности на биофизичния коефициент R по периоди от вегетацията на

ориенталски тютюн Джебел басма.

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

1 2 3 4 5 6 7

Дж 81

Б-15

Дж 169

Line 4

Фиг. 3. Стойности на биофизичния коефициент Z по периоди от вегетацията на

ориенталски тютюн.

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Дж

81Б-15

Дж

169



----------------------------------------------------------------------------------------------



th-8



ISBN: 978-954-397-025-4

SCIENTIFIC PAPERS

749

КЪМ ЛИСТНАТА ДИАГНОСТИКА НА ОРИЕНТАЛСКИ ТЮТЮН

Дора Янчева Опитна станция по земеделие - Кърджали

TO LEAF DIAGNOSTICS OF ORIENTAL TOBACCO

Dora Yancheva Agricultural Experimental Station in Kardjali

Abstract: The object of experimentation is oriental tobacco of type Krumovgrad 58. There are 9 stages of nitric fertilization that have been applied: N0,N1,5,N3,0, N4,5 N6,0 N7,5 N9,0, N10,5, N12. The effect of nitric fertilization on the content of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sodium in the tehnologicaly ripe tobacco leaf. The level of nitrogen vaties between 1,14 and 3,17%. The content of phosphorus varies between 0,54 and 0,90%. The content of potassium between 1,26 and 3,57 %, of calcium between 2,72 and 6,02% highest in the leaves of the first harvest. The content of magnesium varies between 0,23 and 0,64%.

Key words: tobacco, fertilization, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sodium.

ВЪВЕДЕНИЕ

Въпросите за своевременното и достатъчно снабдяване на растенията с хранителни вещества се отнасят към основните въпроси на агрохимията, почвознанието и физиологията на растенията. Затова важно е да се установят подходите за най-точно определяне на потребността на растенията от хранителни вещества [3,4,5]. За тази цел се прилага методът на химическия анализ на растенията през вегетационния период, отразяващ сумарното действие на условията на средата и физиологичната достъпност на хранителните елементи в конкретната ситуация като част от методите на растителната диагностика [1,6,7,8].

Диагностиката на осигуреност на растенията с хранителни вещества по химичния им състав се извършва въз основа на данните, получени от химическите анализи на цели растения или отделни органи. Анализите на органи почиват главно на определянето на химическия състав на листата, тъй като те са главните органи на обмяната на веществата и промените в снабдяването на растенията с хранителни вещества се отразява върху състава им [3,4,5,9,10,11].

Вниманието към химичния състав на тютюневото растение е в тясна връзка с обстоятелството, че промените във външната среда се отразяват върху него, когато още не са забележими промените в размера на органите и в другите морфологични показатели, т.е. промените в химичния състав на растенията предшестват морфологичните изменения [14,17].

Ограничени са изследванията у нас върху разпределението на погълнатите хранителни елементи в органите на ориенталския тютюн [1,7]. В настоящия труд интерпретираме аналитични данни върху съдържанието на основните макроелементи в тютюневите листа в зависимост от приложеното азотно торене.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИ

Полският експеримент е изведен в опитното поле на Опитната станция по земеделие - Кърджали със сорт Крумовград 58 върху алувиално-делувиална почва, по механичен състав леко песъкливо-глинеста, със съдържание на хумус в орния слой /0-30cm/ 0,8-1,2%/по


750

Тюрин-Кононова/, хидролизуем азот /по Корнфийлд/ 16,21mg/1000g почва, фосфор /по Егнер-Рийм/ 9,6mg/100g почва, калий /по Милчева/ 26,8 mg/100g почва и рН в KCl 5,4.

При посочените в таблиците (1 и 2) нива на азотно торене в условията на естествено водоснабдяване от валежите, е установено съдържанието на елементите азот, фосфор, калий, калций, магнезий и натрий в тютюневите листа в техническа зрялост. Азотът е определен по Келдал, фосфорът колориметрично по Кожухаров, калият и натрият – на пламъчен фотометър, калцият и магнезият – на атомно-адсорбционен спектрофотометър.


В растенията азотът се намира предимно в белтъка на плазмата, който съдържа 15-19% N , а също и във физиологически активни вещества, които се включват в енергообмена Вниманието към азотното съдържание в тютюневите листа се обосновава от факта, че недостигът на азот предизвиква най-силно нарушаване на фотосинтезата, в сравнение с другите хранителни вещества [2,9,13].

Данните в таблица 1 отразяват разпределението на азота в листата на сорт Крумовград 58, в зависимост от разположението им по стъблото във височина и в зависимост от приложеното азотно торене. Най-ниско е съдържанието на азот в листата от първа беритба, в границите от 1,15 до 1,32%. В листата от втори беритбен пояс концентрацията на азота варира от 1,42 до 2,12% и като се увеличава във височина, достига най-високи стойности в листата от пети беритбен пояс от 2,61 до 3,17%.

Нивото на азотното торене се отразява чувствително върху съдържанието на азот в листата от всички беритби. Най-ниска е концентрацията на азот в листата на неторения вариант във всички беритби и се движи в границите от 1,15 до 2,61%. Най-слабо е влиянието на азотната торова норма върху съдържанието на азот в листата от първа беритба, достига до 0,17% при вариант N6,0 . Най-големи изменения в концентрацията на азота под влияние на азотното торене се отчитат в листата от трети беритбен пояс. Увеличението на азота достига 0,75% при варианта N10,5. Във височина след трета беритба, увеличението на азотното съдържание намалява до 0,65% в листата от четвърта беритба и до 0,56% в листата от пета беритба. За разлика от първи беритбен пояс, в който най-високо ниво на азота се отчита при норма N6,0, в следващите беритбени пояси, с напредването на вегетацията, най-високото съдържание на азота се измества към най-високите норми на торене N10,5 и N12,0 в пети беритбен пояс , които оказват по-продължително влияние въху минералното хранене на тютюна.

Нивото на азотното хранене се отразява чувствително не само на концентрацията на азота в листата на тютюна, но и върху съдържанието на останалите макроелементи в тях. По отношение на съдържанието на фосфор в листата на сорт Крумовград 58 при неполивни усовия не се установява ясно изразена етажност. Фосфорното съдържание в листата се колебае в границите от 0,54 до 0,90%, с по-високи стойности в четвърти беритбен пояс

Високата концентрация на калиевите йони се явява характерна особеност на всички растителни клетки [6,10,13]. Най-високо е съдържанието на калий в листата от втора и трета беритба, в порядъка ог 2,11 до 3,57%, това е периодът на бутонизация и цъфтеж, характеризиращ се с най-висока интензивност на растежните и репродуктивни процеси. С нарастване активността на обмяната на веществата се увеличава и потреблението на калия. Най-ниско е съдържанието на калий в листата от пети беритбен пояс – от ,67 до 1,18%. Нарастващото азотно торене и при неполивни условия слабо влияе върху съдържанието на калий.

Известно е, че от погълнатите от растенията йони на калция, по-голямата им част се включва в трудноразтворими съединения, предимно в листата. Най-високо е съдържанието на калций при неполивни условия в листата от първи беритбен пояс от 4,80 до 6.02% , като в зависимост от приложеното азотно торене във всички листа е в границите от 2,72 до 6,02%.

Очевидно магнезият се транспортира в тютюневото растение по-добре от калция и за разлика от него не се натрупва в старите листа, а е сравнително равномерно разпределен в листата от различните беритбени пояси като варира от 0,23 до 0,64% и слабо се влияе от приложените нива на азотно торене.

Противно на калия с най-високо съдържание на натрий се открояват листата на сорт Крумовград 58 от първи беритбен пояс от 0,13 до 0,26% и с най-ниско съдържание листата


751

от трети беритбен пояс в порядъка 0,06 – 0,09%. Не се очертават ясни тенденции по отношение на влиянието на нивото на азотното торене.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Установени са концентрациите на основните хранителни елементи в листата на

ориенталски тютюн сорт Крумовград 58, отглеждан в условията на естествено водоснабдяване, от валежите и девет нива на азотно торене. Съдържанието на определяните хранителни елементи се променя в зависимост от височината на листата по стъблото и нивото на азотното торене. Най-ниско е съдържанието на азот в листата от първа беритба от 1,15 до 1,32% и най-високо в пета беритба от 2,61 до 3,17%. Във всички беритби най-ниско е съдържанието на азот в неторените варианти от 1,15 до 2,61%. Най-високо е увеличението на азотното съдържание под влияние на приложеното торене в листата от трети беритбен пояс, периода на най-интензивните растежни и репродуктивни процеси.

Съдържанието на фосфор варира от 0,54 до 0,90%, с по-високи стойности в четвърти беритбен пояс, без ясно изразена тенденция на влиянието на азотното торене.

Най-високо е съдържанието на калий от 2,11 до 3,57% в листата от втора и трета беритба, съвпадащи с периода на бутонизяацията и цъфтежа. Най-ниско е калиевото съдържание от 0,67 до 1,18% в листата от пети беритбен пояс. Слабо е влиянието на нарастващата азотна норма върху съдържанието на калий в листата.

Съдържанието на калций в тютюневите листа варира от 2,82 до 6,02%, с най-високи стойности в първи беритбен пояс. Нарастващото азотно торене влияе положително върху калциевото съдържание.

Концентрацията на магнезия варира от 0,23 до 0,64%, без ясно изразена етажност и слабо се влияе от нивото на азотното торене

С най-високо съдържание на натрий са листата от първа беритба от 0,13 до 0,26% и най-ниско от 0,06 до 0,09% – в трета беритба.


1. Бонева, А., Н. Иванов. 1984. Върху химическия състав на различните части на тютюневото растение. Растениевъдни науки, 5.

2. Володарский, Н. (1971). Физиология сельскохозяиственных растений. т.11. Москва. с.120 - 145.

3. Гюзелев, Н. (1983). Стокознание на тютюна, Пловдив, 9-74. 4. Державин Л.М., Ш.Литвак (1988). Современные методы определения доз

минеральных удобрений. Москва. 5. Крънчева, М., Л.Градинарски .(2002). Постижения и перспективи на водния режим и

минералното хранене на растенията в България, БАН, т. 2, 295-298. 6. Магницкий, К. (1972). Диагностика потребности растений в удобрениях. Москва. 7. Николов, Е., В.Машева, Цв.Христева (2004). Генетичен анализ за съдържание на

захари в суров тютюн. Сборник доклади от научна конференция с международно участие, Ст.Загора, т.ІІ, част 2, с.245-249.

8. Николов, Е.,В.Машева, Цв.Христева (2004). Генетичен анализ за съдържание на никотин в суров тютюн.Сборник доклади от научна конференция с международно участие, Ст.Загора, т.ІІ, част 2, 250 – 253.

9. Стоилова, А. (2007). Натрупване на основни макро и микро елементи в ориенталски тютюни, Научни трудове на УХТ-Пловдив, Том LІV, Свитък 1, 247-252.

10. Стоилова А., Кр. Маркова. (2004). Определяне на фосфор в тютюна с автоматичен анализатор; Български тютюн, 1, 29 - 31.

11. Церлинг, В. (1990). Диагностика питания сельскохозяйственных культур. Москва. 12. Янчева, Д. (2005). Съотношение на макроелементите в листата на ориенталски

тютюн. Сб. Юбилейна научна конференция с международно участие ―Състояние и проблеми на аграрната наука и образование‖. Пловдив. 159 – 162.

13. Янчева, Д., А. Стоилова, С. Даньо. (2007). Влияние на минералното торене върху химическия състав на различни сортове ориенталски тютюн Крумовград, Сборник „Растителния генофонд – основа на съвременното земеделие‖, Садово , т.3, 627-631.


752

14. Dagnon, S., D. Yancheva, E. Gesheva, A. Edreva (2007). New generation of Krumovgrad type Oriental tobaccos tolerates nutrient deficiency: a study on the polyphenol complex J. Balkan Ecology, 1.

15. Drachev, D., Nikolova V. and N. Nikolov. (2005). Technological study on tobaccos of basmi group variety groun in different regions of Bulgaria. II. Technological study on tobaccos of Krumovgrad sub-group variety. Biotechnol.& Biotechnol. Eq., 19: 192-201.

16. Mengel, K., E. Kirby (1982). Principles of Plant Nutrition. International Potash Institute .Bern. .

17. Sekin S., A. Peksuslu. 2002. Macro and microelement contents of Izmir tobacco related with quality. Plovdiv.

Дора Желязкова Янчева, доц. д-р Опитна станция по земеделие- Кърджали Ул.‖Миньорска‖ № 1, 0899 11 01 91 [email protected]



753

Таблица 1. Съдържание на N, P2O5 и К2O в листата на сорт Крумовград 58

Варианти N% P2O5 % K %

Беритби I II III IV V I II III IV V I II III IV V

N0 1,15 1,46 1,57 2,21 2,82 0,60 0,62 0,73 0,81 0,71 1,48 3,20 2,25 1,05 0,87

N1,5 1,14 1,42 1,83 2,36 2,61 0,54 0,67 0,88 0,89 0,64 1,48 2,12 2,40 1,25 1,05

N3,0 125 1,77 1,92 2,56 - 0,82 0,82 0,73 0,89 - 1,52 3,37 2,01 1,10 -

N4,5 1,2 1,70 2,16 2,72 3,03 0,72 0,82 0,86 0,78 0,64 1,26 3,20 2,30 1,10 0,80

N6,0 1,32 1,75 1,92 2,41 2,61 0,78 0,86 0,70 0,88 0,60 1,38 3,31 2,25 1,25 0,95

N7,5 1,22 1,66 2,00 2,51 2,91 0,72 0,67 0,65 0,77 0,57 1,30 3,37 2,20 0,95 1,18

N9,0 1,25 1,76 2,12 2,70 2,96 0,75 0,67 0,63 0,76 0,72 1,41 3,06 2,01 0,95 0,67

N10,5 1,27 2,12 2,32 2,86 3,13 0,67 0,71 0,58 0,72 0,82 1,60 3,33 1,88 0,87 0,77

N12,0 1,24 2,02 2,10 2,60 3,17 0,72 0,71 0,67 0,70 0,90 1,61 3,57 2,10 1,00 0,95

Таблица 2. Съдържание на Na, Ca и Mg в листата на сорт Крумовград 58

Варианти Na % Ca % Mg %

Варианти I II III IV V I II III IV V I II III IV V

N0 0,20 0,15 0,07 0,12 0,15 4,81 3,90 2,90 2,72 3,15 0,51 0,55 0,23 0,39 0.55

N11,5 0,22 0,17 0,06 0,15 0,15 4,87 3,75 2,82 3,15 3,50 0,51 0,43 0,36 ,44 0,52

N3,0 0,24 0,14 0,07 0,12 - 4,85 3,75 3,12 3 30 - 0,59 0,45 0,40 0,52 -

N4,5 0,17 0,14 0,07 0,13 0,12 5,07 3,50 3,12 3,12 3,40 0,60 0,43 0,43 ,50 0,55

N6,0 0,16 0,14 0,06 0,14 0,13 6,02 3,60 3,20 3,05 3,60 0,62 0,46 0,36 0,41 0,60

N7,5 0,14 0,13 0,08 0,14 0,10 5,20 3,45 3,20 3,05 3,17 0,61 0,49 0,42 0,42 0,57

N9,0 0,13 0,17 0,09 0,16 0,14 5,70 4,42 3,40 3,15 3,52 0,63 0,55 0,42 0,48 0,47

N10,5 0,14 0,12 0,07 0,15 0,13 5,57 4,03 3,42 3,42 3,57 0,64 0,55 0,49 0,54 0,52

N12,0 0,26 0,09 0,06 0,14 0,12 5,62 4,30 3,07 3,17 3,15 0,62 0,55 0,40 0,48 0,58

Date post:	03-Dec-2023
Category:	Documents
Upload:	independent
View:	0 times
Download:	0 times

Initiation of in vitro culture from valuable tree genotypes

Documents