Бодяк полевой (Cirsium arvense) – как природный резервуар фитопатогенных грибов
Основное содержимое статьи
Ainura Smagulova
Laboratory of Biodiversity and Genetic Resources, National Center for Biotechnology, Astana, Kazakhstan.
smagulova@biocenter.kz
Vladimir Kiyan
Laboratory of Biodiversity and Genetic Resources, National Center for Biotechnology, Astana, Kazakhstan.
vskiyan@gmail.comАннотация
Cirsium arvense (бодяк полевой) является одним из наиболее распространённых и устойчивых сорняков, играющих важную роль в эпидемиологии фитопатогенных грибов в агроэкосистемах. Настоящее исследование было направлено на выявление фитопатогенов, ассоциированных с C. arvense, произрастающим вблизи посевов зерновых и зернобобовых культур в Северо-Казахстанской области. С визуально поражённых участков растений (листья, стебли, соцветия) были выделены чистые культуры грибов. После культивирования на питательных средах проводилась молекулярно-генетическая идентификация изолятов на основе анализа ITS-регионов рДНК. Полученные последовательности сравнивались с базой данных GenBank с использованием алгоритма BLAST. Установлено, что наиболее часто встречающимися видами являются Alternaria alternata и Fusarium tricinctum. С использованием программного обеспечения MEGA 11 построено филогенетическое дерево методом Neighbor-Joining, позволяющее определить эволюционные связи выделенных штаммов. Результаты подтверждают, что C. arvense может выступать природным резервуаром фитопатогенов, потенциально опасных для сельскохозяйственных культур.
Информация о статье
##plugins.generic.dates.accepted## 2025-06-27
##plugins.generic.dates.published## 2025-06-29
Библиографические ссылки
Surdulescu A.M., Cotuna O., Sărățeanu V., Paraschivu M., Sălceanu C., Stef C.R., Manea D.N. Biological control of the weed species Cirsium arvense (L.) Scop. using fungal agents – an overview // Annals of the University of Craiova - Agriculture Montanology Cadastre Series. – 2024. – Vol. 54(2). – P. 136–144. https://doi.org/10.52846/aamc.v54i2.1576.
Gerling M., Pätzig M., Hempel L., Büttner C., Müller M.E.H. Arable weeds at the edges of kettle holes as overwintering habitat for phytopathogenic fungi // Agronomy. – 2022. – Vol. 12(4). – P. 823. https://doi.org/10.3390/agronomy12040823.
Kurzawinska H., Mazur S., Nadziakiewicz M., Nawrocki J. Weeds in potato culture and their outcome in spreading of Alternaria spp. // Acta Scientiarum Polonorum. Hortorum Cultus. – 2018. – Vol. 17(6). – P. 159-166. https://doi.org/10.24326/asphc.2018.6.16.
Poluektova E., Tokarev Y., Sokornova S., Chisty L., Evidente A., Berestetskiy A. Curvulin and Phaeosphaeride A from Paraphoma sp. VIZR 1.46 isolated from Cirsium arvense as potential herbicides // Molecules (Basel, Switzerland). – 2018. – Vol. 23(11). – P. 2795. https://doi.org/10.3390/molecules23112795.
Mohammed Y. M. M., Badawy M. E. I. Potential of phytopathogenic fungal isolates as a biocontrol agent against some weeds // Egyptian Journal of Biological Pest Control. – 2020. – Vol. 30. – P. 92. https://doi.org/10.1186/s41938-020-00295-0.
Kabashi B., Massimi M., Radócz L. Biological potential of plant pathogenic fungi on weeds: A mini-review essay // Acta Agraria Debreceniensis. – 2024. – Vol. 1. – P. 59–66. https://doi.org/10.34101/actaagrar/1/12000.
Peng Y., Li S. J., Yan J., Tang Y., Cheng J. P., Gao A.J., Yao X., Ruan J.J., Xu B.L. Research progress on phytopathogenic fungi and their role as biocontrol agents // Frontiers in Microbiology. – 2021. – Vol. 12. – P. 670135. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.670135.
Angelova P., Nikolov P., Zhekova E., Stoyanova S., Ivanov L., Ivanova I. Phytosanitary status of wheat crops in Northeastern Bulgaria. // International Journal of Innovative Approaches in Agricultural Research. – 2023. – Vol. 7(2). – P. 187-197. https://doi.org/10.29329/ijiaar.2023.568.3.
Gupta S., Dubey S., Singh J. Plant pathogenic fungi and their phytotoxins as bioherbicides // In: Shukla A. C. (eds) Applied Mycology. Fungal Biology. – Cham: Springer, 2022. https://doi.org/10.1007/978-3-030-90649-8_16.
He D.-C., Zhan J.-S., Xie L.-H. Problems, challenges and future of plant disease management: from an ecological point of view // Journal of Integrative Agriculture. – 2016. – Vol. 15(4). – P. 705–715. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(15)61300-4.
Рубель И.Э., Пантелеев С.В., Головченко Л.А., Дишук Н.Г., Константинов А.В.Молекулярно-генетическая идентификация фитопатогенов некоторых цветочных растений в насаждениях Беларуси // Материалы Международной научной конференции, посвященной 85-летию Центрального ботанического сада НАН Беларуси "Роль ботанических садов и дендрариев в сохранении, изучении и устойчивом использовании разнообразия растительного мира" (6–8 июня 2017 года, г. Минск). – 2017. – C. 414-418.
Thomma B.P. Alternaria spp.: from general saprophyte to specific parasite // Molecular Plant Pathology. – 2003. – Vol. 4(4). – P. 225–236. https://doi.org/10.1046/j.1364-3703.2003.00173.x.
Simmons E. G. Alternaria: An Identification Manual. – Utrecht: CBS Fungal Biodiversity Centre, 2007. – 775 p.
Pastor F.J., Guarro J. Alternaria infections: laboratory diagnosis and relevant clinical features // Clinical Microbiology and Infection. – 2008. – Vol. 14(8). – P. 734–746. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2008.02024.x.
Leslie J.F., Summerell B.A. The Fusarium Laboratory Manual. – Ames: Blackwell Publishing, 2006. – 388 p.
Saitou N., Nei M. The neighbor-joining method: A new method for reconstructing phylogenetic trees // Molecular Biology and Evolution. – 1987. – Vol. 4. – P. 406–425. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.molbev.a040454.
Tamura K., Nei M., Kumar S. Prospects for inferring very large phylogenies by using the neighbor-joining method // Proceedings of the National Academy of Sciences (USA). – 2004. – Vol. 101. – P. 11030–11035. https://doi.org/10.1073/pnas.0404206101.
Tamura K., Stecher G., Kumar S. MEGA11: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 11 // Molecular Biology and Evolution. – 2021. – Vol. 38(7). – P. 3022–3027. https://doi.org/10.1093/molbev/msab120.
Schmid R., Holm L.G., Doll J.D., Holm E., Pancho J. V., Herberger J. World Weeds: Natural Histories and Distribution. – 1997.
Bean B.W., Gladem K., Rosen K., Blake A., Clark R.E., Henderson C., Kaltenbach J., Price J., Smallwood E.L., Berner D.K., Young S.L., Schaeffer R.N. Scaling use of the rust fungus Puccinia punctiformis for biological control of Canada thistle (Cirsium arvense (L.) Scop.): First report on a U.S. statewide effort // Biological Control. – 2023. – Vol. 192. – P. 1–38. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2024.105481.
Figueroa M., Hammond-Kosack K.E., Solomon P.S. A review of wheat diseases – a field perspective // Molecular Plant Pathology. – 2018. – Vol. 19(6). – P. 1523–1536. https://doi.org/10.1111/mpp.12618.
Pfaller M.A., Pappas P.G., Wingard J. R. Invasive fungal pathogens: current epidemiological trends // Clinical Infectious Diseases. – 2006. – Vol. 43(Suppl_1). – P. S3–S14. https://doi.org/10.1086/504490.
Sundheim L., Brodal G., Hofgaard I. S., Rafoss T. Temporal variation of mycotoxin producing fungi in Norwegian cereals // Microorganisms. – 2013. – Vol. 1(1). – P. 188–198. https://doi.org/10.3390/microorganisms1010188.
Park S.Y., Jeon J., Kim J.A., Jeon M.J., Jeong M.H., Kim Y., Lee Y., Chung H., Lee Y.H., Kim S. Draft genome sequence of Alternaria alternata JS-1623, a fungal endophyte of Abies koreana // Mycobiology. – 2020. – Vol. 48(3). – P. 240–244. https://doi.org/10.1080/12298093.2020.1756134.
Domsch K.H., Gams W., Anderson T. H. Compendium of Soil Fungi. – 2nd ed. – Eching: IHW Verlag, 2007.
White T.J., Bruns T., Lee S., Taylor J. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics // PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications. – Academic Press, 1990. – P. 315–322.
Crous P.W., Wingfield M.J., Chooi Y.H., Gilchrist C.L.M., Lacey E., Pitt J.I., Roets F., Swart W.J., Cano-Lira J.F., Valenzuela-Lopez N., Hubka V., Shivas R.G., Stchigel A.M., Holdom D.G., Jurjević Ž., Kachalkin A.V., Lebel T., Lock C., Martín M.P., Tan Y.P., … Groenewald J.Z. Fungal Planet description sheets: 1042–1111 // Persoonia. – 2020. – Vol. 44. – P. 301–459. https://doi.org/10.3767/persoonia.2020.44.11.
Vurro M., Boari A., Casella F., Zonno M.C. Fungal phytotoxins in sustainable weed management // Current Medicinal Chemistry. – 2018. – Vol. 25(2). – P. 268–286. https://doi.org/10.2174/0929867324666170426152331.