Pikovskyi, M., & Solomiichuk, M.
(2022).
Identification of mycobiota and diagnosis of soybean seed diseases.
Plant and Soil Science,
13(1),
44-50.
https://doi.org/10.31548/agr.13(1).2022.44-50
Мікроміцети, які колонізують насіння сої, знижують його посівні якості, викликаючи втрату схожості, загнивання і загибель проростків, проявлення хвороб на молодих рослинах. Вільне від інфекцій насіння є одним із чинників, які забезпечують зростання врожаю. Тому вивчення мікобіоти насіння є актуальним для проведення превентивних заходів контролю хвороб. Мета роботи – виявити фітопатогенні гриби, які колонізують насіння сої і встановити їхній видовий склад. Відбір зразків насіння проводили в умовах Української науково-дослідної станції карантину рослин (Чернівецька область) Інституту захисту рослин Національної академії аграрних наук протягом 2019-2021 рр. Мікологічні дослідження насіння сої здійснювали у науковій лабораторії кафедри фітопатології Національного університету біоресурсів і природокористування України використовуючи біологічний метод із наступним морфологічним і мікроскопічним аналізом патогенів. Встановлено, що видовий склад мікобіоти насіння сої є різноманітним і представлений 17 видами: Реrоnospora manshurica (Naum.) Syd. (збудник пероноспорозу), Sclerotinia sclerotiorum de Bary (зб. білої гнилі), Botryotinia fuckeliana Whetzel. (зб. сірої гнилі), Diaporthe sp. (зб. фомопсису); збудниками фузаріозу – Fusarium охуsporum (Schl.), Snyd. et Hans., Fusarium graminearum Schwabe, Fusarium gibbosum App. et Wr., Fusarium solani (Mart.) Sacc.; Alternaria alternata (Fries: Fries) Keissler (зб. альтернаріозу), Cladosporium cladosporioides (Fresen.) G.A. de Vries (зб. кладоспоріозу), Colletotrichum sp. (зб. антракнозу); збудниками різних пліснявінь – Aspergillus niger van Tiegh., Aspergillus flavus Link, Trichothecium roseum Link ex Friet Fries, Mucor mucedo Fres. emend. Bref., Penicillium expansum Link і Rhizopus nigricans Ehrenb. Домінуюче становище мали види C. cladosporioides та A. alternata., частота їх трапляння була в діапазоні 28,5–47,8 %. Одержані дані про симптоматику мікозів насіння сої, видовий склад патогенів і частоту їх трапляння, мають практичне значення для діагностики хвороб, ідентифікації збудників і проведення профілактичних терапевничних заходів контролю
Glycine max, мікроміцети, ендофітна інфекція, пліснявіння, проростання насіння, види патогенів
[1] Berg, G., & Raaijmakers, J.M. (2018). Saving seed microbiomes. The ISME Journal, 12(5), 1167-1170. doi: 1038/s41396- 017-0028-2.
[2] Mekonnen, G. (2020). Review on: Impact of seed-borne pathogens on seed quality. American Journal of Plant Biology, 5(4), 77-81. doi: 10.11648/j.ajpb.20200504.11.
[3] Agrios, G.N. (2005). Plant pathology (5th ed.) London: Elsevier Academic Press.
[4] Kyryk, M.M., Pikovskyi, M.Y., & Azaiki, S. (2013). Gray mold of plants, biological and ecological properties of its agents (Botrytis cinerea Pers.). Kyiv: Phoenix.
[5] Hartman, G.L., Rupe, J.C., Sikora, E.J., Domier, L.L., Davies, J.A., & Steffey, K.L. (2015). Infectious diseases. In Compendium of soybean diseases and pests (5th ed.), (pp. 17-136). Saint Paul: The American Phytopathological Society.
[6] Roy, K.W., Baird, R.E., & Abney, T.S. (2000). A review of soybean (Glycine max) seed, pod, and flower mycofloras in North America, with methods and a key for identification of selected fungi. Mycopathologia, 150(1), 15-27. doi: 10.1023/a:1010805224993.
[7] Kyryk, M.M., Pikovskyi, M.Y., & Azaiki S. (2015). Diseases of seeds of agricultural crops. Kyiv: Komprynt.
[8] Solomiychuk, M.P., & Pikovskyi, M.Y. (2021). The influence of Pseudomonas fluorescens bacteria and substances of stimulating nature on the productivity of the soybean plant and the damage of seeds by pathogens. Plant and Soil Science, 12(4), 28-36. doi: 10.31548/agr2021.04.028.
[9] Agarwal, V.K., & Sinclair, J.B. (1996). Principles of seed pathology. Boca Raton: CRC Press.
[10] Garcia, D., Barros, G., Chulze, S., Ramos, A.J., Sanchis, V., & Marín, S. (2012). Impact of cycling temperatures on Fusarium verticillioides and Fusarium graminearum growth and mycotoxins production in soybean. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92(15), 2952-2959. doi: 10.1002/jsfa.5707.
[11] Egbuta, M., Mwanza, M., Phoku, J., Chilaka, C., & Dutton, M. (2016). Comparative analysis of mycotoxigenic fungi and mycotoxins contaminating soya bean seeds and processed soya bean from nigerian markets. Advances in Microbiology, 6(14), 1130-1139. doi: 10.4236/aim.2016.614102.
[12] Lee, J.H., Hwang, S.R., Lee, Y.H., Kim, K., Cho, K.M., & Lee, Y.B. (2015). Changes occurring in compositions and antioxidant properties of healthy soybean seeds [Glycine max (L.) Merr.] and soybean seeds diseased by Phomopsis longicolla and Cercospora kikuchii fungal pathogens. Food Hemistry, 185, 205-211. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.03.139.
[13] Dutta, B., Gitaitis, R., Smith, S., & Langston, Jr.D. (2014). Interactions of seedborne bacterial pathogens with host and non-host plants in relation to seed infestation and seedling transmission. PLoS One, 9(6), article number 99215. doi: 10.1371/journal.pone.0099215.
[14] Sharma, K.K., Singh, U.S., Sharma, P., Kumar, A., & Sharma, L. (2015). Seed treatments for sustainable agriculture – A review. Journal of Applied and Natural Science, 7(1), 521-539. doi: 10.31018/jans.v7i1.641.
[15] Hosseini, B., El-Hasan, A., Link, T., & Voegele, R. (2020). Analysis of the species spectrum of the Diaporthe/Phomopsis complex in European soybean seeds. Mycological Progress, 19, 455-469. doi: 10.1007/s11557-020-01570-y.
[16] Krsmanović, S., Petrović, K., Ceran, M., Djordjevic, V., Randjelovic, P., Jaćimović, S., & Miladinov, Z. (2020). Diversity of phytopathogenic fungi on soybean seed in Serbia. Field and Vegetable Crops Research, 57(3), 80-86. doi: 10.5937/ratpov57-27516.
[17] Üstün, R., Çat, A., Çatal, M., & Uzun, B. (2021). Identification of seedborne fungi on soybean (Glycine max L.) seeds grown in mediterranean region of Turkey. Turkish Journal of Agricultural Research, 8(3), 367-373. doi: 10.19159/tutad.1014598.
[18] Petrović, K., Skaltsas, D., Castlebury, L.A., Kontz, B., Allen, T.W., Chilvers, M.I., Gregory, N., Kelly, H.M., Koehler, A.M., Kleczewski, N.M., Mueller, D.S., Price, P.P., Smith, D.L., & Mathew, F.M. (2021). Diaporthe seed decay of soybean [Glycine max (L.) Merr.] is endemic in the United States, but new fungi are involved. Plant Disease, 105(6), 1621-1629. doi: 10.1094/PDIS-03-20-0604-RE.
[19] Escamilla, D., Rosso, M., & Zhang, B. (2019). Identification of fungi associated with soybeans and effective seed disinfection treatments. Food Science & Nutrition, 7(10), 1-12. doi: 10.1002/fsn3.1166.
[20] Rogério, F., Ciampi-Guillardi, M., Barbieri, M.C., Bragança, C.A., Seixas, C.D., Almeida, A.M., & Massola, N.S. (2017). Phylogeny and variability of Colletotrichum truncatum associated with soybean anthracnose in Brazil. Journal of Applied Microbiology, 122(2), 402-415. doi: 10.1111/jam.13346.
[21] Rogério, F., Gladieux, P., Massola, N.S., & Ciampi-Guillardi, M. (2019). Multiple introductions without admixture of Colletotrichum truncatum associated with soybean anthracnose in Brazil. Phytopathology, 109(4), 681-689. doi: 10.1094/PHYTO-08-18-0321-R.
[22] Boufleur, T., Guillardi, M., Tikami, Í., Rogério, F., Thon, M., Sukno, S., Massola, N., & Baroncelli, R. (2021). Soybean anthracnose caused by Colletotrichum species: Current status and future prospects. Molecular Plant Pathology, 22(4), 393-409. doi: 10.1111/mpp.13036.
[23] Chang, X.L., Li, H., Naeem, M., Wu, X., Yong, T, Song, C., Liu, T.-G., Chen, W., & Yang, W. (2020). Diversity of the seedborne fungi and pathogenicity of Fusarium species associated with intercropped soybean. Pathogens, 9(7), article number 531. doi: 10.3390/pathogens9070531.
[24] Soesanto, L., Hartono, A., Mugiastuti, E., & Widarta, H. (2020). Seed-borne pathogenic fungi on some soybean varieties. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 21(9), 4010-4015. doi: 10.13057/biodiv/d210911.
[25] Goulart, A., & Utiamada, C. (2020). Corynespora cassiicola in soybean seeds – Incidence and transmission. Bioscience Journal, 36, 259-265. doi: 10.14393/BJ-v36n0a2020-45550.
[26] Carvalho, E.R., Reis, L.V., Rocha, D.K., Penido, A.C., Mavaieie, D.P., Valquíria, F.F., & Oliveira, J.A. (2021). Incidence of fungal species in stored soybean seeds in relation to cooling before packing and to packing material. Journal of Agricultural Sciences, 44(2-3), 193-202. doi: 10.19084/rca.24610.
[27] Pikovskyi, M.Y., & Kyryk, M.M. (2012). Symptoms of white mold of soybean. Quarantine and Plant Protection, 7, 2-5.
[28] Pospyelova, H.D. (2015). Species composition of phytopathogenic flora of soy bean seeds. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 2, 44-48.
[29] ISTA: International rules for seed testing, international seed testing association. (1996). Seed Science and Technology, 24.
[30] Dhingra, O.B., & Sinclair, J.B. (1995). Basic plant pathology methods (2nd ed.). Boca Raton: CRC Press.
[31] Bilay, V.I. (1982). Methods of experimental mycology. Kуiv: Scientific Thought.
[32] Peresypkin, V.F., Kyryk, N.N., Lesovoi, M.P., Kovalenko, S.N., Koroleva, Y.B., Koshevskyi, Y.Y., Shelekhova, L.N., & Mynko, N.D. (1989). Diseases of cereals and legumes (Vol. 1). Kyiv: Harvest.
[33] Watanabe, T. (2002). Pictorial atlas of soil and seed fungi: morphologies of cultured fungi and key to species (2nd ed.). Boca Raton: CRC Press.
[34] Sousa, R., Arguelles, O.P., Osório, A., Nosé, N., Leda, A.G., Ferreira, T., Haesbaert, F., & Santos, G. (2022). Detection and transmission of Fusarium verticillioides in corn seeds according to the plant stage. Acta Scientiarum. Agronomy, 44, 3-11. doi: 10.4025/actasciagron.v44i1.53213.
[35] Šišić, A., Oberhänsli, T., Baćanović-Šišić, J., Hohmann, P., & Finckh, M. (2022). A novel real time pcr method for the detection and quantification of Didymella pinodella in symptomatic and asymptomatic plant hosts. Journal of Fungi, 8(1), 1-17. doi: 10.3390/jof8010041.
[36] Mikolayevskiy, V., Sergiyenko, V., & Marchenko, A. (2013). Microflora of seed of soy. Agrobiology, 10, 38-42.
[37] Cortina, J.V., Theodoro, G.F., & Walker, D.R. (2013). Identification of fungi on diseased soybean seeds harvested during a high rainfall period in Mato Grosso do Sul, Brazil. Bioscience Journal, 29(2), 386-391.
[38] Alemu, K. (2014). Seed borne fungal pathogen associated with soybean (Glycine max L.) and their management in Jimma, Southwestern Ethiopia. Journal of Biology, Agriculture and Healthcare, 4(25), 14-19.
[39] Dhawan, S.S., Magar, S.J., Rothe, A.S., Mulekar, V.G., & Jaiswal, K.L. (2019). Detection of seed mycoflora of soybean by seed health testing methods. International Journal of Universal Science and Technology, 5(1), 26-31.
[40] Thomma, B.P. (2003). Alternaria spp.: From general saprophyte to specific parasite. Molecular Plant Pathology, 4(4), 225-236. doi: 10.1046/j.1364-3703.2003.00173.x.