Вірусні хвороби ріпаку

Олійний ріпак (Brassica napus L.) — одна з найважливіших технічних культур, площі вирощування якої займають третє місце у світі. Завдяки високому вмісту в насінні олії (40–45%) і білка (23–35%), ріпак використовують для отримання біопалива, олії та високобілкових кормів. Крім бактеріальних і грибних захворювань, великої шкоди цій культурі завдають вірусні інфекції (до 90%).

Вірусні захворювання ріпаку мають особливе значення в епідеміології вірусних інфекцій, оскільки ріпак є ідеальним господарем для перезимівлі вірусів, що заражають інші рослини з родини капустяних. Відомо понад 12 вірусів із різних вірусних груп, здатних заражати ріпак, серед яких найбільш поширеними і шкідливими вважають віру- си: жовтяниці ріпаку (Turnip yellows virus, TuYV), мозаїки цвітної капусти (Cauliflower mosaic virus, CaMV) і мозаїки турнепсу (Turnip mosaic virus, TuMV).

Вірус жовтяниці ріпаку (Turnip yellows virus, TuYV) є одним із найшкідливіших і найнезрозуміліших вірусних захворювань культури. Вважають, що саме TuYV є однією з основних причин, через яку комерційні олійні ріпакові культури не досягають свого генетично «запрограмованого» потенціалу врожайності. Вірусні симптоми досить важко розпізнати і легко можна сплутати з проявом інших захворювань або дефіцитом поживних речовин.

Донедавна вірус жовтяниці ріпаку подібно до вірусів жовтяниці і пожовтіння капусти (Brassica yellows virus і Brassica yellowing virus) вважали ізолятом одного вірусу — західної жовтяниці буряків (Beet western yellows virus, BWYV). Проте 2002 року Міжнародний комітет із класифікації та таксономії вірусів визнав Turnip yellows virus самостійним.

Як же розпізнати це вірусне захворювання? Як правило, краї листя на уражених рослинах набувають червоного або фіолетового забарвлення, в той час як на всій листковій пластинці розвиваються жовті мозаїчні візерунки (фото 1, 2).

Зміну забарвлення спочатку фіксують на старіших листках, але до початку літа симптоми можуть поширюватися на все листя. Часто захворювання у рослин (як ріпаку, так і багатьох видів бур’янів) проходить безсимптомно, тож інфіковані рослини стають джерелом вірусної інфекції та сприяють поширенню вірусу. Симптоми, типові для TuYV, можна дуже легко сплутати з проявом дефіциту поживних речовин і нестачі води, пошкодженням заморозками або навіть природним старінням (фото 3). Так, в Англії в 1968–1970 рр. зміну забарвлення салату-латуку, спричинену вірусною інфекцією, помилково пов’язували з дефіцитом магнію.

Природно, основна небезпека захворювання полягає не в знебарвленні рослин, а в значному зниженні врожайності культури (до 30%). Згодом, унаслідок інфікування, рослини стають чахлими, площа листкової пластинки значно зменшується, знижується кількість насіння в стручку і вміст олії та, навпаки, спостерігається збільшення вмісту глюкозинолатів. Вірус циркулює в усіх ключових регіонах світового виробництва ріпаку (World oilseed rape, OSR), зокрема по всій Європі. У 2015–2016 рр. спостерігаливажкі інвазії в Німеччині, Франції, Польщі та Чеській Республіці, середній рівень зараження — у Великій Британії.

Дослідники виділяють три основні причини стрімкого поширення TuYV

1. Глобальне потепління (триваліші періоди активності попелиць та, відповідно, збільшення популяцій цього шкідника).

2. Озеленення (більше рослин-господарів для вірусів і їхніх векторів).

3. Заборона на обробку насіння неонікотиноїдними інсектицидами (зниження захисту висіяного насіння).

Обробка насіння інсектицидами класу неонікотиноїдів дає можливість його виробникам зменшити популяцію попелиці на 85% і в період, коли культура перебуває в найуразливішій стадії, значно знизити поширення вірусу. З 2013 року два основні неонікотиноїди — клотіанідин і імідаклоприд — заборонені в Євросоюзі для застосування на відкритому просторі, тому використовують тільки інсектициди контактної дії. Серед піретроїдних інсектицидів проти попелиці ефективно використовуютьпрепарати на основі піметрозину або тіаклоприду.

М’якші погодні умови протягом осені та зими сприяють розмноженню основного переносника вірусу — персикової попелиці Myzus persicae і тим самим — швидкому поширенню вірусу. Зміна клімату може значно погіршити ситуацію, оскільки тепліші умови сприятимуть виживанню і розмноженню M. persicae протягом усієї зими.

До TuYV сприйнятливі понад 150 видів культурних рослин і бур’янів із 20 родин. Вони можуть бути резерваторами вірусу в природних умовах і джерелом можливих вірусних епідемій. Для зниження впливу TuYV і його векторів на врожайність ріпаку слід застосовувати систему профілактичних заходів, зокрема: вирощування вірусостійких сортів, передвисівну обробку насіння і використання інсектицидів.

Ідентифікація та введення в культуру генів стійкості є альтернативною стратегією боротьби з цим вірусним захворюванням. Селекціонери в 2014–2015 рр. представили на ринок новий сорт ріпаку — Amalie (Limagrain) — перший комерційний сорт зі стійкістю до TuYV. Використання цього сорту в промислових масштабах має забезпечити 30%-ве збільшення врожайності порівняно з нестійкими видами. Найперспективнішим для європейського ринку багато дослідників вважають стійкий до TuYV гібрид Architect (Limagrain). Водночас фермерам слід мати на увазі, що стійкі до TuYV гібриди не мають стійкості до пошкодження попелицями, тому в разі їхньої масової міграції потрібно застосовувати інсектициди.

Вірус мозаїки цвітної капусти (Cauliflower mosaic virus, CaMV) спричиняє мозаїку ріпаку, яка характеризується появою на листі жовтої кільцевої плямистості (фото 5). Жилки на інфікованих листках помітно світлішають, і з часом на них з’являються некротичні плями. CaMV зумовлює затримку росту інфікованих рослин, молоде листя, як правило, недорозвинене і з часом деформується. Заражені вірусом у молодому віці рослини стають слабкими, на них розвивається менше квіток. Мозаїка ріпаку може бути причиною недорозвиненості насіння: маса 1000 насінин з уражених рослин менша на 40%, порівняно з масою насіння здорових, а їхня схожість знижується на 20%.

CaMV уражує тільки капустяні культури — ріпак, гірчицю, цвітну капусту, броколі. Зберігається вірус на рослинах дикорослих бур’янів або самосійних рослин ріпаку. Передається CaMV неперсистентно багатьма видами попелиці, включаючи зелену персикову і капустяну. Вірус зберігається в ротовій порожнині комахи протягом короткого періоду часу і гине, коли інфікована попелиця харчується здоровими рослинами. Вірус не передається насінням.

Найбільш критичним періодом у вирощуванні ріпаку вважають осінь. Саме в цей період найчастіше заражаються ранні посіви культури. Інфікування рослин після формування розетки незначно впливає на врожайність.

Основним способом боротьби з вірусом вважають проведення профілактичних заходів задля знищення джерела вірусної інфекції — капустяних бур’янів і самосівів ріпаку (особливо влітку). Щоб перешкодити попелиці заселяти молоді рослини ріпаків, щільність посівів має бути досить висока. Дуже важливо контролювати час висіву насіння, щоб пік міграції попелиць не збігався з періодом розвитку молодих рослин ріпаку.

Вірус мозаїки турнепсу (Turnip mosaic virus, TuMV) зустрічається повсюдно в регіонах із помірним і тропічним кліматом. Збудник за поширеністю та шкодочинністю перебуває на другому місці, поступаючись лише вірусу мозаїки огірка. Він заражає понад 300 видів рослин із 43 родин, включаючи всі культивовані, декоративні, дикорослі і бур’яни родини Капустяні. Через спричинену вірусом деформацію листя знижується товарність продукції, а сильніші ушкодження спричинюють загибель рослини. В уражених рослин відбувається затримка росту, рання дефоліація, що призводить до помітного зниження врожайності (до 100% залежно від культури) і значних економічних втрат. Шкідливість TuMV різко посилюється за спільного ураження рослин іншими вірусами.

Перші ознаки вірусної інфекції — поява на листках блідих хлоротичних або некротичних локальних пошкоджень. Згодом жилки світлішають, на них з’являються системні некрози, що перетворюються на суцільну мозаїку (фото 6). Сильно уражені рослини стають низькорослими й деформованими. На хворих рослинах формується менше стручків, вони стають звивистими і з меншою кількістю насіння.

Переносяться віруси зазвичай на короткі відстані (до декількох сотень метрів). Основні вектори поширення TuMV — зелена персикова (Myzus pericae) і капустяна (Brevicoryne brassicae) попелиці, інфекція легко передається механічно. Погодні умови й температура повітря значно впливають на активність і міграційні процеси комах, що, своєю чергою, впливає на поширення TuMV. Суха і тепла погода сприяє розмноженню і поширенню попелиці, а отже — ранньому й інтенсивному поширенню вірусу. У разі виникнення на полі первинного вогнища інфекції потрібно негайно застосувати інсектициди, інакше (якщо кількість попелиці не контролювати) вірус від рослини до рослини може поширюватися доволі швидко. Передачі вірусу насінням не спостерігали.

Які ж основні методи боротьби з вірусними захворюваннями ріпаку?

Перш за все, слід систематично вести боротьбу з бур’янами, комахами-переносниками, а також дотримуватися просторової ізоляції посівів ріпаку від насінників капусти, посівів конюшини й інших культур (не менше як 1000 м). А природна стійкість рослин — єдиний можливий, ефективний і екологічно безпечний спосіб боротьби з вірусами.

А. Кириченко, Інститут мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України

К. Гринчук, Всеукраїнський науковий інститут селекції

І. Антипов, НУБіП України

Журнал «Пропозиція», №9, 2018 р.