sodininkystĖ ir darŽininkystĖ · ana dovilė juškytė, ingrida mažeikienė, vidmantas stanys...
TRANSCRIPT
LIETUVOS AGRARINIŲ IR MIŠKŲ MOKSLŲ CENTRO FILIALO
SODININKYSTĖS IR DARŽININKYSTĖS INSTITUTO IR
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETO MOKSLO DARBAI
SCIENTIFIC WORKS OF THE INSTITUTE OF HORTICULTURE,
LITHUANIAN RESEARCH CENTRE FOR AGRICULTURE AND FORESTRY AND
ALEKSANDRAS STULGINSKIS UNIVERSITY
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ
36(3–4)
Leidžiamas nuo 1983 m.
Published since 1983
Babtai 2017
2
UDK 634/635 (06)
Redaktorių kolegija
Editorial Board
dr. Audrius SASNAUSKAS (LAMMC SDI, žemės ūkio mokslai, agronomija)
prof. habil. dr. Pavelas DUCHOVSKIS (LAMMC SDI, žemės ūkio mokslai, agronomija)
dr. Edite KAUFMANE (Latvija, Latvijos valstybinis sodininkystės institutas, biomedicinos mokslai,
biologija)
dr. Aleksandras KMITAS (ASU, žemės ūkio mokslai, agronomija)
dr. Pranas VIŠKELIS (LAMMC SDI, žemės ūkio mokslai, agronomija)
dr. Giedrė SAMUOLIENĖ (LAMMC SDI, žemės ūkio mokslai, agronomija)
prof. habil. dr. Vidmantas STANYS (LAMMC SDI, žemės ūkio mokslai, agronomija)
prof. habil. dr. Algirdas SLIESARAVIČIUS (ASU, žemės ūkio mokslai, agronomija)
Redakcinė mokslinė taryba
Editorial Scientific Council
dr. Audrius SASNAUSKAS – pirmininkas (Lietuva),
prof. habil. dr. Pavelas DUCHOVSKIS (Lietuva), dr. Kalju KASK (Estija),
dr. Edite KAUFMANE (Latvija), prof. habil. dr. Zdzisław KAWECKI (Lenkija),
dr. Giedrė SAMUOLIENĖ (Lietuva), prof. habil.dr. Albinas LUGAUSKAS (Lietuva),
habil. dr. Maria LEJA (Lenkija), prof. habil. dr. Lech MICHALCZUK (Lenkija),
prof. dr. Ala SILAJEVA (Ukraina), prof. habil. dr. Algirdas SLIESARAVIČIUS (Lietuva),
prof. habil. dr. Vidmantas STANYS (Lietuva), prof. dr. Viktor TRAJKOVSKI (Švedija)
Redakcijos adresas:
Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas
LT-54333 Babtai, Kauno r.
Tel. (8 37) 55 52 10
Faksas (8 37) 55 51 76
El. paštas: [email protected]
Address of the Editorial Office:
Institute of Horticulture, Lithuanian Research Centre for Agriculture and Forestry
LT-54333 Babtai, Kaunas district, Lithuania
Phone +370 37 55 52 10
Fax. +370 37 55 51 76
E-mail: [email protected]
Leidinio adresas internete http://sodininkyste-darzininkyste.lsdi.lt/Pages/default.aspx
Leidinys cituojamas CAB Abstracts, EBSCO Publishing, VINITI duomenų bazėse
e-ISSN 2424-5771 © Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas
Sodininkystės ir daržininkystės institutas, 2017
© Aleksandro Stulginskio universitetas, 2017
3
LIETUVOS AGRARINIŲ IR MIŠKŲ MOKSLŲ CENTRO FILIALO
SODININKYSTĖS IR DARŽININKYSTĖS INSTITUTO IR
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETO MOKSLO DARBAI.
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. 2017. 36(3–4).
Juodojo serbento reversijos virusas, vektoriai ir sukeliamos
Ribes genties augalų ligos (Apžvalga)
Ana Dovilė Juškytė, Ingrida Mažeikienė, Vidmantas Stanys Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas,
Kauno g. 30, LT-54333 Babtai, Kauno r.
el. paštas: [email protected]
Visi Ribes genties augalai, augantys skirtingose šalyse, yra infekuojami tų pačių ligų ir
kenkėjų. Dėl plintančių žaladarių serbentynuose neišvengiamai patiriama derliaus nuostolių,
prastėja uogų kokybė, didėja ekologinė ir ekonominė žala. Griežtėja reikalavimai registruotoms
veiksmingoms uogynų cheminės apsaugos priemonėms. Pesticidų, kurie reguliuotų juodojo
serbento reversijos viruso (BRV) sukeliamos juodojo serbento žiedų pilnavidurės plitimą,
Europoje nėra, todėl atspari sodinamoji medžiaga įveisiant uogynus yra efektyviausia prevencinė
apsaugos nuo ligų ir kenkėjų priemonė. Įvairių šalių mokslininkai, taikydami biotechnologijos ir
molekulinės biologijos metodus, charakterizuoja atsparumą kenkėjams ir ligoms, identifikuoja
atsparumo patogenams genus ir tiria jų perkėlimo į naujas veisles galimybes, ieško molekulinių
žymeklių efektyviai atsparių genotipų atrankai ir vykdo kryptingą serbentų selekciją. Auginant
serbentinei erkutei ir reversijos virusui atsparias veisles, užtikrinamas uogyno ilgaamžiškumas,
augalų produktyvumas ir uogų kokybė, mažiau naudojama pesticidų, mažinama produkcijos
savikaina ir tausojama natūrali aplinka.
Darbo tikslas – apžvelgti pasaulyje atliekamus mokslinius tyrimus, susijusius su Ribes genties
augalų atsparumu serbentinei erkutei, juodojo serbento reversijos virusui ir jo sukeltoms ligoms.
Reikšminiai žodžiai: atsparumas, BRV, juodasis serbentas, reversija, selekcija.
Įvadas. Juodasis serbentas (Ribes nigrum L.) – vienas vertingiausių uoginių
augalų Lietuvoje ir Europoje, turintis ypatingų maistinių ir gydomųjų savybių.
Juodųjų serbentų uogos yra antocianinų ir askorbo rūgšties šaltinis (Rubinskienė
et al., 2005; Mitchell et al., 2011). Lietuvos agroklimato sąlygos yra optimalios
serbentams augti ir vystytis. Globaliai šylant klimatui, versliniuose serbentynuose
susidaro palankios sąlygos ligų sukėlėjams ir kenkėjams plisti (Gelvonauskienė
et al., 2007).
Juodųjų serbentų produktyvumą labai mažina serbentinė erkutė
(Cecidophyopsis ribis Westw.). Ji pažeidžia juodųjų serbentų žiedinius pumpurus,
dėl to mažėja produktyvių ūglių ir vaisinių kekių kiekis. Viena žalingiausių
juodųjų serbentų ligų, kurią perneša erkės, yra juodojo serbento žiedų
pilnavidurė – reversija (Sasnauskas, 1998). Ji išplitusi šalyse, kuriose juodieji
serbentai auginami pramoniniu būdu (Susi, 2004; Rubauskis et al., 2006).
S. Pileckis ir A. Vengeliauskaitė (1996) nustatė, kad serbentinė erkutė ir jos
pernešama liga stipriai mažina uogų derlių ir jo kokybę, serbentynai nustoja derėti
ir per 3–4 metus žūsta. Efektyvių apsaugos priemonių nuo juodojo serbento žiedų
pilnavidurės ir serbentinės erkutės pasaulyje nėra.
4
Kryptingai vykdant selekciją sukurti genetiškai atsparūs augalai yra
efektyviausia priemonė šio kenkėjo žalai serbentynuose sumažinti. Eucoreosma
sekcijos R. nigrum ssp. sibiricum, R. ussuriense, R. janczewskii ir R. pauciflorum
serbentai buvo naudojami kaip genetiniai donorai veislėms, atsparioms
serbentinei erkutei, grybinėms ir virusinėms ligoms, kurti (Trajkovski, Anderson,
1992; Siksnianas et al., 2005). Atlikta nemažai biologinių vektorių, augalų
šeimininkų, viruso morfologijos, genetikos, taip pat įvairių virusų kamienų
tarpusavio sąveikos tyrimų ir sukurtos prielaidos erkutei ir virusui genetiškai
atsparioms serbentų veislėms kurti (Bremer, Heikinheimo, 1979; Adams, Thresh,
1987; Lemmetty et al., 1997; Misevičiūtė, 1997; Šikšnianas, Sasnauskas, 1998;
Kumar et al., 1999; Jones, McGavin, 2002; Brennan, 2004; Gelvonauskienė et al.,
2007; Siksnianas et al., 2008; Brennan et al., 2008; Mazeikiene et al., 2012).
Naujų serbentų veislių, genetiškai visapusiškai atsparių serbentinei erkutei ir
jos sukeliamoms ligoms, sukūrimas užtikrina augalų produktyvumą ir uogų
kokybę (Brennan, Graham, 2009). Atsparios veislės taip pat mažina pesticidų
panaudojimą, produkcijos savikainą ir apsaugo natūralią aplinką (Pluta,
Labanowska, 2010).
Serbentinė erkutė – BRV vektorius ir BRD sukėlėjas. Viena didžiausių
problemų, su kuriomis susiduria serbentų ir agrastų augintojai, yra serbentinės
erkutės (Eriophyid ribis Nal.) (Rubauskis et al., 2006). Daugiausia žalos
juodiesiems serbentams pridaro serbentinė erkutė Cecidophyopsis ribis Westw.
Tai kirmėliškas, žieduotas, baltas apie 0,3 mm ilgio kenkėjas su 2 poromis
nariuotų kojų (1 pav.).
1 pav. Serbentinės erkutės vaizdas per mikroskopą (200x didinimas) (autorių
nuotrauka) Fig. 1. Gall mite microscope view (200x magnification) (photo by authors)
Serbentinė erkutė gyvena pumpuruose ir čiulpia jų sultis. Šių kenkėjų apnikti
pumpurai nenormaliai išsipučia, išbrinksta, pasidaro apskriti ir primena mažas
kopūsto gūželes (2 pav.). Pažeisti pumpurai neišsprogsta, vėliau sudžiūsta ir
nukrinta (Ryliškis, 2008). Labai išplitusi serbentinė erkutė užpuola 50–80 %
pumpurų. Didžiausia žala padaroma balandžio–birželio mėnesiais. Erkutės
veisiasi ir kenkia visą vegetacijos laikotarpį. Per metus išsivysto 3–5 šio kenkėjo
5
generacijos. Joms plisti padeda vėjas, lietaus vanduo, vabzdžiai, taip pat gali būti
pernešamos su sodmenimis – ūgliais. Labiausiai kenkia juodiesiems, mažiau –
raudoniesiems ir baltiesiems serbentams bei agrastams. Kenkėjas yra išplitęs ir
prisitaikęs visose serbentus auginančiose šalyse (Trajkovski, Anderson, 1992).
Ypač daug žalos padaro senesniems, per tankiai pasodintiems, azoto trąšomis
pertręštiems juodųjų serbentų krūmams (Pileckis, Vengeliauskaitė, 1996).
2 pav. Sveikas juodojo serbento pumpuras (kairėje) ir serbentinės erkutės
pažeistas pumpuras (dešinėje) (autorių nuotrauka) Fig. 2. Healthy bud of blackcurrant (left) and gall mite infected bud of blackcurrant (right)
(photo by authors)
Žinių apie erkutes, pernešančias reversijos virusą ir ligą, yra nedaug. Taikant
serologiškai imobilizuoto viruso atvirkštinės transkriptazės polimerazės
grandininės reakcijos metodą (IC-RT-PCR), juodojo serbento reversijos virusas
(BRV) buvo nustatytas izoliuotuose, erkutės paveiktuose serbentų pumpuruose
(Latvala et al., 1997; Lemmetty et al., 1997). Be serbentinės erkutės, nustatyti ir
kiti BRV vektoriai bei jų plitimo būdai. Mokslininkai identifikavo
Cecidophyopsis rūšies atstovus, kurie kolonizuoja serbentus: C. selachodon
pažeidžia laukinių ir kultūrinių raudonųjų serbentų pumpurus (Bremer,
Heikinheimo, 1979), C. grossulariae aptinkami ant agrasto, C. aurea – ant
auksuotojo serbento ir C. spicata – ant laukinių raudonojo serbento rūšių (Kumar
et al., 1999). S. Latvala ir kiti (1997) atliko virusologinius raudonojo serbento
tyrimus ir aptiko juodojo serbento reversijos virusą. Taigi, rūšis R. rubrum taip
pat gali atlikti BRV šeimininko vaidmenį. Versliniuose serbentynuose, kuriuose
juodųjų serbentų uogos skinamos mechanizuotai, rastas naujas šio viruso
pernešėjas – serbentinis amaras (Cryptomyzus ribis L.) (Gelvonauskienė et al.,
2007).
Juodojo serbento reversijos virusas (BRV). BRV yra virulentiškas
patogenas, kuris viduląstelinės sąveikos su Ribes genties augalais metu sukelia
reversijos ligą. Virusas priklauso Comovirinae šeimai, Nepovirus genčiai. Šiai
genčiai priklauso dažniausiai nematodų pernešami ir su sėklomis plintantys
virusai, tačiau reversijos virusas yra išskirtinis Nepovirus gentyje. Jį perneša
erkutė Cecidophyopsis ribis (International Committee on Taxonomy of Viruses.
6
2015). Natūraliomis sąlygomis BRV virusą į augalą perneša biologinis vektorius.
Antropogeniškai virusas gali būti pernešamas skiepijant serbentus (Adams,
Thresh, 1987; Jones, McGavin, 2002) arba mechaninės inokuliacijos būdu
(Lemmetty et al., 1997).
Viruso genomą sudaro dvi poliadenilintos viengrandės teigiamo krūvio RNR
molekulės: RNR1 – 7 700 nukleotidų (nt) ir RNR2 – 6 400 nt ilgio, apsuptos
kapsidės CP (Lemmetty et al., 1997; Susi, 2004; Seitsonen et al., 2008). BRV turi
didelį RNA2 komponentą (Mr > 1,6 × 106), kuris būdingas nepovirusams,
priklausantiems trečiajam pogrupiui (c) kartu su vyšnių lapų susisukimo virusu
(CLRV) ir pomidorų žiediškosios mozaikos virusu (ToRSV).
A. Lemmetty su kolegomis (2001) tyrė 9 BRV izoliatus iš šešių skirtingų šalių.
Rezultatai parodė apie 94–99 % genetinį tapatumą tarp izoliatų ir nedidelius
skirtumus tarp pavienių nukleotidų. Juodojo serbento reversijos viruso genomo
sekoms pagausinti augaluose PGR metodu įvairių šalių mokslininkai naudojo
1 lentelėje nurodytas oligonukleotidinių pradmenų poras.
1 lentelė. BRV pradmenys virusui klonuoti ir sekvenuoti Table 1. BRV primers for cloning and sequencing of virus
Pradmuo Primer
Oligonukleotidų seka 5′-3′ Oligonucleotide sequence 5′ to 3′
Ilgis
Length, nt Orientacija Orientation
Literatūros
šaltinis References
P1 GTA ATA CGC TGG TGT CTC 216
Tiesioginis Lemmetty et
al., 2001 P2 GAA AGG ACA TTT CAG ACT C Atvirkštinis
P5 AAA CCA GAC CCA GGT GAG TG 481
Tiesioginis Lemmetty et
al., 1998 P6 GGA CAC TTC CAT ATA AGT CGG C Atvirkštinis
BCP11 ATT TCG AGC TGT ATG GTC G 787
Tiesioginis Lemmetty et
al., 2001 P6 CTC GGA AGC AGT AGA CCT Atvirkštinis
BRV1–8 GAA TGT GGT GGT GCA GTG TC 247
Tiesioginis Dolan et al.,
2011 BRV1–8 CCC AAC AAA AAC TGG ATG CT Atvirkštinis
BRV1–10 AGG CTT CTC GCA CAA CAT CT 327
Tiesioginis Dolan et al.,
2011 BRV1–10 CAA GGG AGG GTC GAG TTA CA Atvirkštinis
BR1 ACG TTA GCT TGC AGT CCC AC 332
Tiesioginis Jones et al.,
2002 BR3 CCA GGA AAG ACG AGT GCT T Atvirkštinis
BR2 TGG TGA GGT GGT GCA TAC TGG 312
Tiesioginis Jones et al.,
2002 BR4 CCA ATC GTT CGA GGT GGG GCT CC Atvirkštinis
BRV virusas reversijos liga sergančiuose serbentuose nustatomas pagal
bendroje augalo RNR randamą virusui būdingą specifinio dydžio RNR
fragmentą. P1, P2, P5, P6, BCP11 DNR pradmenų oligonukleotidų sekos
(1 lentelė), naudotos A. Lemmetty su kolegomis (1998, 2001), yra
komplementarios BRV viruso RNR2 nukleotidų grandinės sekoms. Šie
pradmenys daugelio autorių naudojami BRV viruso infekcijai nustatyti Ribes
augaluose. Tačiau A. T. Jones ir W. J. McGavin (2002), naudodami A. Lemmetty
ir kolegų pasiūlytas oligonukleotidų sekas, pastebėjo BRV viruso detekcijos
7
tikslumo trūkumus. Šie mokslininkai, remdamiesi viruso baltyminio apvalkalo
geno sekomis, pasiūlė pradmenų poras BR1, BR2, BR3 ir BR4 (1 lentelė), kurios
leidžia patikimiau identifikuoti BRV infekciją juodojo ir raudonojo serbentų
augaluose. RNR1 grandinės BRV sekoms pagausinti Dolan su bendraautoriais
(2011) sugeneravo BRV1–8 ir BRV1–10 oligonukleotidų pradmenų poras.
Autoriai nustatė, kad BRV1–8 ir BRV1–10 pradmenų poros gali būti naudojamos
ne tik BRV viruso detekcijai, bet ir kaip žymekliai reversijos ligos formai nustatyti
‘Ben Tirran’ juoduosiuose serbentuose. Naudojant BRV1–10 pradmenis galima
identifikuoti virusą augaluose tiek su R, tiek su E formos reversijos požymiais, o
BRV1–8 – tik augaluose su R formos reversijos požymiais.
Mokslinėse publikacijose pateikiama duomenų, kad BRV nustatoma ne tik
augalinėje medžiagoje. BRV serbentinėse erkutėse ir amaruose identifikavo
S. Latvala su kolegomis (1997) ir P. Susi (2004). D. Gelvonauskienės ir kitų
(2007) PGR metodu gauti rezultatai parodė, kad serbentuose su BRD ligos
morfologiniais požymiais ir serbentinėse erkutėse, esančiose tų augalų
pumpuruose, nustatytos viruso RNR sekos yra identiškos.
BRV sukeliama liga (BRD). Vabzdžių pernešamų virusinių ligų kontrolė ir
stebėsena yra reikšmingos dėl intensyvaus ir greito jų transportuojamų ligų
plitimo augaluose (Lemmetty, Lehto, 2004). Serbentynuose viena žalingiausių
virusinių ligų – juodojo serbento reversija. Ji paplitusi daugelyje šalių (Rytų ir
Centrinė Europa, Skandinavija, Jungtinė Karalystė, Rusija ir Naujoji Zelandija),
kuriose juodieji serbentai yra auginami pramoniniu būdu, išskyrus Ameriką ir
Australiją. Po keletą dešimtmečių trukusių tyrimų nustatyta, jog ligos sukėlėjas –
juodojo serbento reversijos virusas, o vektorius – serbentinė erkutė
Cecidophyopsis ribis (Brennan, 2004; Jones, 2000).
Juodojo serbento žiedų pilnavidurė buvo užfiksuota ir pirmą kartą paminėta
daugiau nei prieš 100 metų Olandijoje (Ritzema, 1904), vėliau – 1908 metais –
Didžiojoje Britanijoje ją aprašė J. Amos ir R. G. Hatton ir pavadino reversija.
Tačiau tik 1990 metais šios ligos sukėlėjas – reversijos virusas – išskirtas iš
juodojo serbento, o vėliau rastas ir serbentinėje erkutėje (Susi, 2004).
Liga reiškiasi augalų fiziologinės būklės pokyčiais – lapų ir žiedų
degeneracija: žiedai tampa pilnaviduriai, visi žiedo elementai suvienodėja,
praranda savo funkcijas. Žiedai tampa sterilūs, krūmai nebedera, jų augimas
sulėtėja ir po 3–4 metų augalai žūsta (Adams, Thresh, 1987). Pažeistų krūmų lapų
viršūnės susiaurėja, pakeičia savo formą atgal nukreiptomis skiautėmis, sumažėja
pagrindinių lapo gyslų skaičius ir sutrumpėja tarpubambliai (3 pav.) (Lemmetty
et al., 1997). Užsikrėtusiuose serbentynuose uogų derlius sumažėja kelis kartus
(Bremer, Heikinheimo, 1979).
8
3 pav. Sveiko (1) ir sergančių reversija (2, 3, 4) juodųjų serbentų lapų
palyginimas (autorių nuotrauka) Fig. 3. Comparison of healthy (1) and reverted (2, 3, 4) blackcurrant leaves (photo by authors)
Infekcija augale pasireiškia ne iš karto, ji gali ten tūnoti kelerius metus. Lauko
sąlygomis reversija vertinama praėjus 2 metams po erkučių infekcijos. Virusas
plinta kontaktiniu būdu: jį platina serbentinė erkutė, nuo vieno krūmo ant kito
pernešama vėjo, bičių ir kitų vabzdžių, virusas plinta augalus skiepijant (Ryliškis,
2008). Tačiau nauji molekuliniai metodai, tokie kaip RT-PGR, leidžia tiksliai ir
greitai aptikti ankstyvą infekciją. Tokiu būdu galima efektyviai tikrinti ir stebėti
ligos progresavimą augale (Jones, McGavin, 2002; Dolan et al., 2011).
Žinomos dvi juodojo serbento reversijos formos: europinė (E) ir intensyvesnė,
greičiau žalojanti augalus Rusijos forma (R), randama Skandinavijoje, Rytų
Europoje ir buvusiose Sovietų Sąjungos šalyse (Jones, 2000). Kiekviena
reversijos forma sukelia lapų formos pasikeitimą, sumažina žiedų produktyvumą,
sukelia augalų sterilumą, todėl augalas greičiau praranda produktyvumą ir
gyvybingumą. Pagrindinis E ir R formų skirtumas yra ligos požymių pasireiškimo
augale lygis (Adams, Thresh, 1987; Jones, McGavin, 2002).
Virusas infekuoja ne tik juoduosius ir raudonuosius serbentus, ant kurių ligos
simptomai ne tokie ryškūs, bet ir kitus Ribes genties atstovus: R. alpinum,
R. bracteosum ir R. spicatum. Šiai genčiai priklausantis agrastas (R. uva-crispa)
yra imunus (Adams, Thresh, 1987; Jones, 2000). Taip pat nustatytas R. aureum,
R. cereum, R. dikuscha, R. fuscescens Jancz., R. gordonianum Lem.,
R. longeracemosum Franch., R. pauciflorum ir R. nigrum var. sibiricum rūšių
atsparumas reversijai. Atsparioms reversijos ligai veislėms kurti naudojamos
R. nigrum var. sibiricum, R. dikuscha rūšys arba ‘Golubka’ ir ‘Ben Gair’ veislės,
kuriose randama atsparumo abiem ligos formoms požymių (Brennan, 2004).
9
Atsparių ligoms ir kenkėjams juodųjų serbentų selekcija. Pasaulyje
vykdoma keliolika Ribes genties selekcinių programų. Jas įgyvendinant
daugiausia dėmesio skiriama genomo įvairovei didinti, sujungiant kelių Ribes
rūšių ūkiškai ir ekonomiškai vertingas savybes. Šiuolaikinę juodojo serbento
selekciją lemia rinkos ir vartotojų poreikiai. Dėl šios priežasties vieni pagrindinių
kryptingos juodojo serbento selekcijos tikslų yra uogų kokybės gerinimas, augalų
produktyvumo didinimas bei genetiškai paveldimo atsparumo ligoms ir
kenkėjams išsaugojimas (Brennan et al., 2008).
Dėl siauro Ribes genties paplitimo arealo (Šiaurės pusrutulio šaltojo ir
vidutinio klimato juosta) visos serbentus auginančios ir selekciją vykdančios šalys
susiduria su tomis pačiomis produktyvumo problemomis, ten plinta tos pačios
ligos ir kenkėjai, tik skiriasi jų gausa. Švedijoje, Latvijoje, Lietuvoje ir Rusijoje
yra senos Ribes genties augalų selekcijos tradicijos. Šių šalių moksliniuose
intsitutuose yra didelės ir vertingos serbentų kolekcijos. Jos turi didelį genetinių
išteklių potencialą ateities selekcijos programoms vykdyti (Trajkovski et al.,
2000). Jungtinės Karalystės mokslininkas R. Brennan su komanda (2009)
intensyviai tyrinėja serbentinę erkutę, analizuoja tarprūšinius Ribes genties
hibridus, ieško molekulinių žymeklių, kurie yra tikslus atsparumo serbentinei
erkutei vertinimo metodas. Reversijos ligą plačiai tiria suomių mokslininkų
grupė: A. Lemmetty, S. Latvala, K. Lehto (Lemmetty et al., 1997). Lietuvos
agrarinių ir miškų mokslų centro filialo Sodininkystės ir daržininkystės instituto
mokslininkai analizuoja atskirų juodojo serbento veislių atsparumo kenkėjams
genetinę kontrolę, serbentinės erkutės, nepovirusų paplitimo versliniuose
serbentynuose dažnį ir BRV viruso vektorius (Stankienė et al., 2005;
Gelvonauskienė et al., 2007). Šio instituto mokslininkai su partneriais iš Vilniaus
universiteto Biotechnologijos instituto sukonstravo plazmides BRV atspariems
transgeniniams augalams gauti, naudojant potranskripcinio genų slopinimo
mechanizmą (Rugienius et al., 2009).
Lietuvoje juodojo serbento selekcijos darbus pradėjo Ipolitas Štaras
1946 metais. Nuo 1963 metų serbentus selekcionavo Aldona Misevičiūtė, o nuo
1988 metų į juodojo serbento selekcijos darbą įsitraukė Tadeušas Šikšnianas
(Bobinas, 2008). Lietuvoje vykdoma šių krypčių juodojo serbento selekcija:
ištvermingumas žiemą, atsparumas šalčiui, atsparumas ligoms: miltligei
(Sphaerotheca mors-uvae Berk.), šviesmargei (Mycosphaerella ribis Lind.),
deguliams (Pseudopeziza ribis Kleb.), ir kenkėjams: serbentinei erkutei
(Cecidophyopsis ribis Westw.), juodojo serbento reversijos virusui. Siekdami
padidinti juodojo serbento veislių atsparumą, selekcininkai kaip tėvines formas
rinkosi veisles, priklausančias sibiriniam juodojo serbento porūšiui
(R. nigrum ssp. sibiricum Pavl.), hibridines veisles, kilusias iš juodojo serbento
europinio porūšio (R. nigrum spp. europaeum Pavl.), aldaninio serbento
(R. dikuscha Fisch.), auksuotojo serbento (R. aureum Pursh.), amerikinio serbento
(R. americanum Mill.) ir raudonžiedžio serbento (R. sanguineum Pursh.) rūšių
(Misevičiūtė, 1997; Šikšnianas, Sasnauskas, 1998; Siksnianas et al., 2008).
10
Serbentų rūšių, formų ir veislių atsparumas serbentinei erkutei ir reversijos
virusui gerokai skiriasi. Yra žinoma, kad juodojo serbento ilgalaikį atsparumą
serbentinei erkutei ir reversijos virusui gali užtikrinti du atsparumo genai: P,
nustatytas R. nigrum spp. sibiricum ir R. usuriensis rūšių augaluose (Anderson,
1971), ir Ce, nustatytas R. uva-crispa rūšies augaluose (Knight et al., 1974). Šių
genų molekuliniai žymekliai surasti pastarąjį dešimtmetį (Brennan et al., 2009;
Mazeikiene et al., 2012). Ce ir P genų donorai yra plačiai naudojami selekcinėse
programose (Šikšnianas, 2005; Brennan, Graham, 2009). Sukryžminus agrastą ir
juodąjį serbentą, sukurtos juodojo serbento veislės, atsparios C. ribis. Atsparumą
lemia Ce genas, kuris suteikia augalui visišką apsaugą nuo serbentinės erkutės ir
imunitetą BRD (Mitchell et al., 2011). Juodieji serbentai iš Eucoreosma sekcijos –
R. nigrum ssp. sibiricum, R. ussuriense, R. janczewskii ir R. pauciflorum – taip
pat buvo naudojami veislėms, atsparioms serbentinei erkutei ir grybinėms ligoms,
kurti (Trajkovski, Anderson, 1992; Siksnianas et al., 2005). I. Mažeikienė su
kolegomis (2017) nustatė, jog atsparumo serbentinei erkutei donorais gali būti
šios tirtos serbentų rūšys: R. sanguineum, R. americanum, R. aureum,
R. nigrum spp. sibiricum. Nustatyta, kad R. aureum, R. cereum,
R. fuscescens Jancz., R. gordonianum Lem., R. dikushka ir R. pauciflorum rūšys
atsparios BRV patogenui (Brennan, 1996). Mokslinėje literatūroje teigiama, kad
kai kurios rusų selekcininkų išvestos veislės, kurių tėvinė forma – R. nigrum L.
var. sibiricum ar R. dikuscha Fisch. ex Turcz., gali turėti atsparumo viruso
infekcijai požymių arba būti imunios (Knight, Manwell, 1980). Atsparūs virusui
yra agrastai (Adams, Thresh, 1987).
Apibendrinimas. Serbentai dėl savo maistinės sudėties ir gydomųjų savybių
yra labai svarbi uoginė kultūra. 2015 metais pasaulinis serbentų derlius siekė
197 950 t, o 2016 metais – 186 850 t (International Blackcurrant Association.
2017). Derliaus nuostolius pasaulio mastu lemia daugybė veiksnių, tačiau vienas
iš dominuojančių – kenkėjai ir ligos. Serbentinė erkutė tiesiogiai kenkia augalams
serbentynuose. Ji yra juodųjų serbentų ligos – reversijos – biologinis vektorius
(Pluta, Zurawicz, 2002). Todėl pasaulyje vykdomos Ribes selekcijos programos
ir moksliniai tyrimai augalų atsparumo srityje.
Juodojo serbento atsparumą serbentinei erkutei ir žiedų pilnavidurės virusui
lemia skirtingi genetiniai veiksniai. Be serbentinės erkutės, yra ir kitų reversijos
viruso vektorių ir jo plitimo būdų. Serbentų atsparumas virusinėms ligoms ir jų
sukėlėjų pasiskirstymas įvairiuose augalo organuose dar nėra pakankamai ištirtas
(Stankienė et al., 2005). Pasaulyje nėra registruotų veiksmingų apsaugos
priemonių nuo virusinių ligų, todėl sveika devirusuota sodinamoji medžiaga,
nuolatinė virusų ir jų vektorių prevencija ir kontrolė sode yra būtinos virusinių
ligų profilaktikos priemonės. Ekologiniuose serbentynuose rekomenduojama
pasirinkti šiam patogenui genetiškai atsparias veisles (Mazeikiene et al., 2012).
Labai sumažinus erkučių paplitimą serbentynuose, sumažės reversijos tikimybė,
bus išvengta didelių uogų derliaus nuostolių, sumažės serbentynų priežiūros
išlaidos ir uogų savikaina, išaugs produktyvumas ir pagerės aplinkos apsauga.
11
Gauta 2017-11-23
Parengta 2017-12-14
Literatūra
1. Adams A. N., Thresh J. M. 1987. Reversion of black currant. In: Virus
Diseases of Small Fruits. USDA Agriculture Handbook, 631: 133–136.
2. Anderson M. M. 1971. Resistance to gall mite (Phytoptus ribis Nal.) in the
Eucoreosma section of Ribes. Euphytica, 20: 422–426.
3. Bobinas Č. 2008. Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės instituto
mokslinė veikla 1938–2008 m. Sodininkystė ir daržininkystė, 27(3): 3–21.
4. Bremer K., Heikinheimo O. 1979. Problems of the reversion disease of
Ribes in Finland. Acta Horticulturae, 95: 87–91.
5. Brennan R. M. 1996. Currants and gooseberries. In: J. Janick and
J. N. Moore (eds.), Fruit Breeding, 191–295.
6. Brennan R. M. 2004. Currants and Gooseberries. Ribes species.
Saxifragaceae. In: Currants and gooseberries, 1–19.
7. Brennan R., Graham J. 2009. Improving fruit quality in Rubus and Ribes
through breeding. Functional Plant Science and Biotechnology, 3: 22–29.
8. Brennan R., Jorgensen L., Gordon S. L., Loades K., Hackett C., Russell J.
2009. The development of a PCR-based marker linked to resistance to the
blackcurrant gall mite (Cecidophyopsis ribis Acari: Eriophyidae).
Theoretical and Applied Genetics, 118(2): 205–211.
9. Brennan R., Jorgensen L., Hackett C., Woodhead M., Gordon S. L.,
Russell J. 2008. The development of a genetic linkage map of blackcurrant
(Ribes nigrum L.) and the identification of regions associated with key fruit
quality and agronomic traits. Euphytica, 161: 19–34.
10. Dolan A., MacFarlanea S. A., McGavin W. J., Brennan R. M.,
McNicol J. W. 2011. Blackcurrant reversion virus: Validation of an
improved diagnostic test, accelerating testing in breeding and certification
of blackcurrants. Journal of Berry Research, 1: 201–208.
11. Gelvonauskienė D., Šikšnianas T., Rugienius R., Stankienė J. 2007.
Serbentinės erkutės paplitimas juoduosiuose serbentuose ir žiedų
pilnavidurės viruso pernešėjai. Sodininkystė ir daržininkystė, 26(4): 135–
143.
12. International Blackcurrant Association. 2017. http://www.blackcurrant-
iba.com/wp-content/uploads/2016/10/Global-BC-Production-2016.pdf
13. International Committee on Taxonomy of Viruses. 2015.
http://www.ictvonline.org/taxonomyHistory.asp?taxnode_id=20151424&t
axa_name=Blackcurrant%20reversion%20virus
14. Jones A. T. 2000. Black currant reversion disease – the probable causal
agent, eriophyid mite vectors, epidemiology and prospects for control. Virus
Research, 71: 71–84.
12
15. Jones A. T., McGavin W. J. 2002. Improved PCR Detection of blackcurrant
reversion virus in Ribes and further evidence that it is the causal agent of
reversion disease. Plant disease, 86(12): 1333–1338.
16. Knight R. L., Keep E., Briggs J. B., Parker J. 1974. Transference of
resistance to black currant gall mite Cecidophyopsis ribis, from goosebery
to black currant. Annals of Applied Biology, 76: 123–130.
17. Knight V. H., Manwell W. E. 1980. Gooseberry veinbanding virus. East
Mailing Research Station.
18. Kumar P. L., Fenton B., Jones A. T. 1999. Identification of Cecidophyopsis
mites (Acari: Eriophyidae) based on variable simple sequencerepeats of
ribosomal DNA internal transcribed spacer-1 sequences viamultiplex PCR.
Insect Molecular Biology, 8: 347–357.
19. Latvala S., Susi P., Lemmetty A., Cox S., Jones A. T., Lehto K. 1997. Ribes
host range and erratic distribution within plants of blackcurrant reversion
associated virus provide further evidence for its role as the causal agent of
reversion disease. Annals of Applied Biology, 131: 283–295.
20. Lemmetty A., Latvala K. S., Lehto K. 2001. Comparison of different
isolates of Blackcurrant reversion virus. Acta Horticulturae, 551: 45–49.
21. Lemmetty A., Latvala S., Jones A. T., Susi P., McGavin W. T., Lehto K.
1997. Purification and properties of a new virus from black currant, its
affinities with nepoviruses, and its close association with black currant
reversion disease. Phytopathology, 87: 404–413.
22. Lemmetty A., Lehto K. 2004. Successful back – inoculation confirms the
role of black currant reversion associated virus as the causal agent of
reversion disease. European Journal of Plant Pathology, 105(3): 297–301.
23. Lemmetty A., Susi P., Latvala S., Lehto K. 1998. Detection of the putative
causal agent of Blackcurrant reversion disease. Acta Horticulturae, 471: 93–
98.
24. Mazeikiene I., Bendokas V., Baniulis D., Stanienė G., Juskyte A. D.,
Sasnauskas A., Stanys V., Siksnianas T. 2017. Genetic background of
resistance to gall mite in Ribes species. Agricultural and Food Science, 26:
111–117.
25. Mazeikiene I., Bendokas V., Stanys V., Siksnianas T. 2012. Molecular
markers linked to resistance to the gall mite in blackcurrant. Plant breeding,
131: 762–766.
26. Misevičiūtė A. 1997. Naujos juodųjų serbentų veislės – ‘Almiai’, ‘Laimiai’,
‘Vyčiai’, ‘Pilėnai’ ir ‘Joniniai’. Sodininkystė ir daržininkystė, 16: 3–15.
27. Mitchell C., Brennan R. M., Cross J. V., Johnson, S. N. 2011. Arthropod
pests of currant and gooseberry crops in the U.K.: their biology,
management and future prospects. Agricultural and Forest Entomology, 13:
221–237.
28. Pileckis S., Vengeliauskaitė A. 1996. Žemės ūkio entomologija. Kaunas.
13
29. Pluta S., Labanowska B. H. 2010. Assessment of big bud mite
(Cecidophyopsis ribis Westw.) infestation level of blackcurrant genotypes
in the field. Journal of Fruit and Ornamental Plant Research, 18(2): 283–
295.
30. Pluta S., Zurawicz E. 2002. Effect of reversion virus on the yield and fruit
size in blackcurrant (Ribes nigrum L.). Acta horticulturae, 585(1): 393–398.
31. Ritzema B. G. 1904. Eenige misvormingen of monstrositeiten. (Some
malformations or monstrosities). Tijdschrift over Plantenziekten, 10: 135–
144.
32. Ryliškis A. 2008. Juodieji serbentai. Valstiečių laikraštis, Vilnius.
33. Rubauskis E., Strautina S., Surikova V. 2006. Importance of cultivar choice
in preventing infestation by the blackcurrant gall mite (Cecidophyopsis ribis
Westw.) on blackcurrant plantations. Journal of Fruit and Ornamental Plant
Research, 14(3): 209–215.
34. Rubinskienė M., Speičienė V., Leskauskaitė D., Viškelis P. 2005. Juodųjų
serbentų produktų cheminės sudėties ir reologinių savybių įvertinimas.
Sodininkystė ir daržininkystė, 24(2): 29–42.
35. Rugienius R., Šikšnianas T., Stanys V., Stanienė G., Sasnauskas K.
Ražanskienė A. 2009. Atsparių reversijos virusui (BRV) juodojo serbento
formų kūrimas, taikant potranskripcinį genų veiklos slopinimą.
Sodininkystės ir daržininkystės mokslo tyrimai, 22: 49–55.
36. Sasnauskas A. 1998. Juodųjų serbentų atsparumo grybinėms ligoms
(tamsiajai miltligei, šviesmargei) bei serbentinei erkutei kombinacinė galia
ir genetinė kontrolė: daktaro disertacija, Babtai.
37. Seitsonen J. T., Susi P., Lemmetty A., Butcher S. J. 2008. Structure of the
mite-transmitted Blackcurrant reversion nepovirus using electron cryo–
microscopy. Virology, 378: 162–168.
38. Siksnianas T., Staniene G., Stanys V., Sasnauskas A. 2008. Ribes
sanguineum Pursh. as a donor of leaf fungal disease resistance in
blackcurrant breeding. Biologija, 54: 79–82.
39. Siksnianas T., Stanys V., Staniene G., Sasnauskas A. 2005. American black
currant as donor of leaf disease resistance in black currant breeding.
Biologija, 3: 65–68.
40. Stankienė J., Šikšnianas T., Stanys V., Černevičienė R. 2005. Nepovirusai
juoduosiuose serbentuose. Sodininkystė ir daržininkystė, 24(1): 25–33.
41. Susi P. 2004. Black currant reversion virus, a mite – transmitted nepovirus.
Molecular Plant Pathology, 5: 167–173.
42. Šikšnianas T. 2005. Produktyvių, atsparių grybinėms ligoms ir serbentinėms
erkutėms juodųjų serbentų veislių kūrimas. Sodininkystė ir daržininkystė,
24(1): 16–24.
43. Šikšnianas T., Sasnauskas A. 1998. Juodųjų serbentų veislės ‘Gagatai’,
‘Kriviai’ ir ‘Kupoliniai’. Sodininkystė ir daržininkystė, 17 (4): 23–33.
14
44. Trajkovski V., Anderson M. 1992. Breeding black currants for resistance to
powdery mildew, gall mite and reversion disease. Balsgård.
Versamhetsberättelse, 181–189.
45. Trajkovski V., Strautina S., Sasnauskas A. 2000. New perspective hybrids
in breeding of black currants. Sodininkystė ir daržininkystė, 19(2): 3–15.
15
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. SCIENTIFIC ARTICLES. 2017. 36(3–4).
Blackcurrant reversion virus, vectors and caused diseases in Ribes genus plants (Review)
A. D. Juškytė, I. Mažeikienė, V. Stanys
Summary
All Ribes genus plants growing in different countries are infected by the same diseases and
pests. Due to the proliferation of harmful pathogens in the currant plantations, harvest losses,
deterioration of production quality and increased ecological and economic damage are inevitable.
Requirements for effective chemical protection measures registered for berries plantations
becomes more stricter. In Europe there are no pesticides to regulate the spread of blackcurant
reversion virus and its transfered disease – blackcurrant reversion disease. That is why, resistant
planting material in the garden are indispensable measures to prevent pests and diseases. Scientists
from different countries, using biotechnology and molecular biology techniques, characterize
resistance to pests and diseases, identify the resistance genes and abilities to relocate them to new
cultivars. Also, molecular markers are searched for resistant genotypes selection and targeted
blackcurrant breeding is carried out. Growing resistant varieties with immunity to gall mite and
BRV ensures longevity of the plantation, plant productivity and the quality of berries, as well as
reduces the use of pesticides, the cost of production and the protection of the natural environment.
The aim of the study was to review world–wide researches related to the resistance of the Ribes
plants to the gall mite, blackcurrant reversion virus and its caused diseases.
Keywords: resistance, BRV, blackcurrant, reversion, breeding.
16
LIETUVOS AGRARINIŲ IR MIŠKŲ MOKSLŲ CENTRO FILIALO
SODININKYSTĖS IR DARŽININKYSTĖS INSTITUTO IR
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETO MOKSLO DARBAI.
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. 2017. 36(3–4).
Trešnės veislių, klonų ir naujų lietuviškų selekcinių numerių
S-alelių charakterizavimas PGR metodu
Augustina Kolytaitė1, Jurgita Vinskienė2, Vidmantas Stanys1,2 1Aleksandro Stulginskio universitetas, Studentų g. 11, LT-53361 Akademija, Kauno r. 2Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas,
Kauno g. 30, LT-54333 Babtai, Kauno r.
el. paštas: [email protected]
S-nesuderinamumo tyrimais bandoma nustatyti kryžmadulkių augalų haplotipus. S-alelių
deriniai svarbūs efektyviai apdulkinant augalus. Tai lemia veislių parinkimą produktyviems
sodams įveisti. Šis darbas buvo atliktas siekiant apibūdinti trešnių veislių, klonų ir naujų lietuviškų
selekcinių numerių S-alelius molekuliniais metodais, nustatyti alelių dažnį ir S-nesuderinamumo
grupes. Polimerazės grandininės reakcijos (PGR) metodu nustatyti S-aleliai ir jų kombinacijos
būdingi šešioms trešnių veislėms, dviems klonams ir penkiems selekciniams numeriams.
Pradžioje buvo naudoti bendrieji pradmenys, pagausinantys DNR ties pirmuoju, antruoju arba ties
abiem ribonukleazės geno intronais. Siekiant patvirtinti su bendraisias pradmenimis gautus
S-genotipus, trešnių genotipai buvo papildomai patikrinti su specifiniais pradmenimis. Nustatyti
8 skirtingi aleliai (S1–S4, S6, S9, S12 ir S16). Dažniausiai pasikartojantys aleliai buvo S4, S6 ir S9.
Gautos alelių poros priskirtos 9 S-nesuderinamumo grupėms. Tirti lietuviški trešnės selekciniai
numeriai pateko į III, XVIII, XX ir XXI S-nesuderinamumo grupes. Klonai ‘Rojus Nr. 1’, ‘Rojus
Nr. 2’ ir veislė ‘Irema BS’ priskirti prie 0 grupės.
Reikšminiai žodžiai: gametofitinis S-nesuderinamumas, haplotipas, Prunus avium, S-aleliai.
Įvadas. Trešnė (Prunus avium L.) yra Rosaceae šeimos, Prunus genties
atstovė. Manoma, kad trešnės kilmės vieta yra Pietų Kaukazo kalnai, o ilgainiui
šie augalai išplito ir Rytų Europoje (Webster, 2005). Į Lietuvą trešnės buvo
įvežtos iš Pietų ir Vakarų Europos XIX amžiuje. Iš šių augalų palikuonių vėliau
susiformavo vadinamųjų žemaitiškų trešnių populiacija (Lukoševičius, 1996).
Lietuvoje trešnių selekcija pradėta 1965 metais. Tuometinės selekcijos tikslai
buvo pagerinti atsparumą ligoms ir žiemojimui, derlingumą, paankstinti žydėjimą
(Lukoševičius, 1996). Pastaruoju metu pasaulyje identifikuojami trešnių genomai
(Stanys et al., 2012), nustatomi agronominiu požiūriu svarbūs genai, tiriamas
genotipų S-nesuderinamumas (Shirasawa et al., 2017). Trešnių haplotipų tyrimai,
veislių priskyrimas tam tikroms S-nesuderinamumo grupėms turi didelę reikšmę
kuriant selekcinę medžiagą, veisiant produktyvius sodus (Wünsch et al., 2004).
Gametofitinis S-nesuderinamumas didina genomo heterozigotiškumą ir yra
kontroliuojamas daugiaalelio S-lokuso (Stanys et al., 2008). S-genas kontroliuoja
fermento ribonukleazės (S-RNazės) gamybą piestelėje ir specifiškai suardo
nesuderinamos žiedadulkės RNR (McClure et al., 1990). Apvaisinimas įvyksta
tik tada, kai haploidinės žiedadulkės S-alelis nesutampa su diploidinės purkos /
liemenėlio S-aleliais (Wünsch et al., 2004).
17
Anksčiau veislės S-nesuderinamumas buvo tiriamas atliekant dirbtinį žiedų
apdulkinimą (Stanys et al., 2008), stebint dulkiadaigio augimą (Linskens et al.,
1957; Wünsch et al., 2004). Šiuo metu plačiai taikoma piestelės ribonukleazės
analizė, kai izoliuojama S-RNazės geno kopijinė DNR ir PGR metodu, naudojant
bendruosius ir specifinius pradmenis, nustatomi S-haplotipai (Tao et al., 1999;
Sonneveld et al., 2001, 2003; Wiersma et al., 2001). Izoliavus trešnių genominę
DNR, S-RNazės gene atrasti du intronai, besiskiriantys dydžiu kiekviename
S-alelyje. Šiais intronų skirtumais ir remiamasi atliekant PGR analizę su
bendraisiais pradmenimis. Pradmenys sukurti taip, kad būtų galima atpažinti
pirmą arba antrą introną, arba abu intronus kartu, pagausinant skirtingo ilgio
S-alelių DNR fragmentus (Tao et al., 1999; Wiersma et al., 2001; Stanys et al.,
2008). Taikant skirtingus metodus, trešnėse yra aptikta daugiau nei 16 skirtingų
S-alelių, pagal juos augalai sugrupuoti į 38 S-nesuderinamumo grupes ir vis
atrandama naujų. Tačiau trūksta informacijos apie Rytų Europos trešnių S-alelių
sudėtį, o lietuviškos kilmės trešnės pradėtos tirti labai neseniai (Stanys et al.,
2008).
Darbo tikslas – apibūdinti trešnės veislių ir naujų lietuviškų selekcinių numerių
S-alelius molekuliniais metodais, nustatyti alelių dažnį ir S-nesuderinamumo
grupes.
Tyrimo objektas, metodai ir sąlygos. Tyrimams naudoti trešnės veislių
augalai iš Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo Sodininkystės ir
daržininkystės instituto (toliau – LAMMC SDI) kaulavaisių sodo genetinių
išteklių fondo. Naujų trešnių veislių genotipai palyginti su į Nacionalinį augalų
veislių 2017 metų sąrašą įrašytų veislių genotipais.
Tyrimui atlikti pasirinktos trešnių veislės ‘Regina’ ir ‘Irema BS’ bei
5 selekciniai numeriai: 58, 102, 122, 158, 350. Palyginimui naudotos šešios
veislės, kurių S-RNazės S-haplotipai nustatyti anksčiau: klonai ‘Rojus Nr. 1’,
‘Rojus Nr. 2’, ‘Vega’, ‘Anta’, ‘Lukė’, ‘Germa’ (Stanys et al., 2008).
DNR išskyrimas, PGR, elektroforezė. Jauni trešnių lapai pasverti (po 0,1 g) ir
iki analizės laikyti –70 ºC temperatūroje. DNR išskirta naudojant
cetiltrimetilamonio bromido (CTAB) tirpalą pagal Doyle ir Doyle metodą (1990)
ir iki PGR analizės laikyta –20 ºC temperatūroje.
Pradžioje S-aleliams nustatyti DNR buvo pagausinta naudojant bendruosius
pradmenis, apimančius pirmąjį (PaConsI-F-PaConsI-R), antrąjį (EMPC2consFD-
EMPC3consRD, EMPC2consFD-EMPC5consRD, PruC2-PruC4R) arba abu
intronus (PruT2-PruC4R). 20 µl PGR reakcijos mišiniui pagaminti naudoti tokių
koncentracijų tirpalai: 1 × Taq polimerazės reakcijos buferis su KCl arba
(NH4)2SO4; 0,2 mM dNTP; 1,625 mM arba 1 mM MgCl2; 1,25 U/µl Taq
polimerazės (UAB „Thermo Fisher Scientific“), po 0,2 µM abiejų krypčių
pradmenų (UAB „Nanodiagnostika“) ir 350–400 ng genominės DNR.
MgCl2 koncentracija skyrėsi priklausomai nuo naudoto Taq polimerazės
buferio ir pradmenų poros. PGR reakcijai su EMPC2consFD-EMPC3consRD ir
EMPC2consFD-EMPC5consRD pradmenų poromis naudota 1,625 mM MgCl2 ir
18
Taq polimerazės buferis su (NH4)2SO4. Su kitais pradmenims – 1 mM MgCl2 ir
Taq polimerazės buferis su KCl.
PGR atlikta tokiomis sąlygomis: pirminis dvigrandės DNR atskyrimas 94 °C
temperatūroje 3 min., toliau – 35 ciklai, į kuriuos įeina pirminis dvigrandės DNR
atskyrimas 94°C temperatūroje 1 min., pradmenų prisijungimas – 1 min. 30 s.
(temperatūra priklausė nuo naudotos pradmenų poros), elongacija – 72 °C
temperatūroje 1 min. 20 s. Galutinė sintezė truko 4 min. 72 °C temperatūroje.
Visų pradmenų prisijungimo temperatūra buvo pasirinkta pagal autorių
rekomendacijas (Tao et al., 1999; Sonneveld et al., 2003; Sutherland et al., 2004;
Stanys et al., 2008).
S-aleliams, kurių nepavyko atskirti naudojant bendruosius pradmenis, buvo
naudoti specifiniai pradmenys (Sonneveld et al., 2001, 2003). DNR atkarpos
pagausintos pagal T. Sonneveld (2001) pateiktą metodiką, išskyrus pradmenų
prisijungimo temperatūras, rekomenduotas vėlesniame T. Sonneveld (2003)
straipsnyje. Su S2, S6 ir S7–S16 aleliams specifiniais pradmenimis temperatūros
PGR reakcijai buvo parinktos atsižvelgiant į T. Sonneveld (2003) straipsnį.
Veislės, turinčios S4 genotipą, S4’ aleliui nustatyti buvo patikrintos naudojant
BFP200–BFP201 pradmenų porą pagal M. Zhu ir kt. (2004) pasiūlytą metodiką.
PGR produktai, gauti naudojant EMPC2consFD-EMPC3consRD,
EMPC2consFD-EMPC5consRD ir PaConsI-F-PaConsI-R pradmenis, išskirstyti
1,7 % agarozės gelyje, naudojant PruC2-PruC4R ir PruT2-PruC4R bei specifinius
pradmenis – 1 % agarozės gelyje (išskyrus BFP200–BFP201 pradmenų porą –
2 % gelyje). Po elektroforezės gelis nufotografuotas naudojant UV šviesą, PGR
produktų dydžiai įvertinti taikant E.A.S.Y Win 32 („Herolab“) kompiuterio
programą. Trešnių S-alelių dažnis buvo įvertintas apskaičiuojant kiekvieno alelio
procentinę dalį ir kiekviena trešnės veislė ar selekcinis numeris priskirti tam tikrai
S-nesuderinamumo grupei pagal M. Schuster (2007) klasifikaciją.
Rezultatai ir jų aptarimas. Po pagausinimo reakcijos su EMPC2consFD-
EMPC3consRD pradmenimis gautų DNR fragmentų dydis įvairavo nuo 266 iki
1691 bp (1 lentelė). Juos lyginant su kitų autorių gautais rezultatais (Sutherland,
2004; Stanys et al., 2008), nustatyti S1–S4, S6, S9, S12 ir S16 aleliai. Gana sudėtinga
buvo atskirti S1 alelį nuo S3; S2 nuo S5; S1, S3 ir S6; S2, S4 ir S5; S1, S3, S4 ir S6; S2
nuo S4. S9 alelį buvo galima priskirti ir prie S6, ir prie S1, o S3 savo dydžiu buvo
panašus į visus šiuos tris alelius. Veislė ‘Anta’ ir klonai ‘Rojus Nr. 1’, ‘Rojus
Nr. 2’ turėjo S16 alelį, jis buvo nustatytas ir atliekant ankstesnius lietuviškų trešnių
tyrimus (Stanys et al., 2008). Šio alelio dydis buvo mažesnis už S2 ir S5, bet
didesnis už S4, t. y. apie 1290 bp. Tirtiems selekciniams numeriams buvo būdingi
S1, S3, S4, S6 ir S9 aleliai. Kaip ir daugumos veislių, naudotų kontrolei, naujų
trešnių selekcinių numerių S1, S3 aleliai savo dydžiu buvo panašūs į S9. Remiantis
ankstesnių tyrimų duomenimis, 350 numerio S9 (517 bp) alelis buvo atskirtas nuo
S1, S3. Ankstesniais duomenimis, šios grupės alelių dydis įvairavo nuo 613 iki
648 bp (Stanys et al., 2008).
19
Panašūs rezultatai gauti naudojant ir EMPC2consFD-EMPC5consRD
pradmenų porą (1 lentelė). Ši, kaip ir anksčiau minėta pradmenų pora, apima tik
antrą introną. Šia pradmenų pora buvo sumažintas galimų alelių skaičius, gautas
naudojant EMPC2consFD-EMPC3consRD. Pavyzdžiui, naudojant pradmenų
porą C2–C3 regionui pagausinti, veislė ‘Germa’ turėjo vieną alelį, kurį buvo
galima priskirti S9 ir S1, S3 aleliams, o naudojant EMPC2consFD-EMPC5consRD
pradmenų porą, aptikti du aleliai, kurie buvo priskirti S4 ir S9 aleliams. Naudojant
šią pradmenų porą, selekcinių numerių S-alelių dydžiai buvo panašūs į dydžius,
gautus naudojant pradmenų porą C2–C3 regionui pagausinti. 350 numeris ir
veislė ‘Regina’ pasižymėjo tik vienu fragmentu, kuris pagal dydį (atitinkamai 837
ir 875 bp) buvo priskirtas S1, S3 aleliams.
PruC2-PruC4R pradmenų pora naudota antram intronui tirti. Sudėtingiausia
buvo atskirti S1 alelį nuo S3 ir S9 nuo S10. Dvi veislės (‘Anta’, ‘Lukė’) ir trys
selekciniai numeriai (102, 122, 158) turėjo S6 alelį. S4 alelis buvo pastebėtas
‘Rojus Nr. 1’ klone, bet vėliau jo buvimas nepatvirtintas. Pagausinto S2 alelio
dydis siekė 2666 bp (‘Rojus Nr. 2’ klonas ). Stambesniems fragmentams atskirti
būtų galima naudoti didesnės koncentracijos agarozės gelį, tuomet, pasak
A. Wunsch su bendraautoriais (2004), būtų paprasčiau atskirti stambų S2 alelį nuo
greta esančių.
Pradmenys PruT2-PruC4R naudoti abiem intronams tirti. Beveik visoms
veislėms ir selekciniams numeriams (klonas ‘Rojus Nr. 1’, veislės ‘Anta’, ‘Lukė’,
selekciniai numeriai: 58, 102, 122, ir veislė ‘Irema BS’) priskirta tik po vieną alelį,
klonui ‘Rojus Nr. 2’, veislei ‘Vega’, 158 selekciniam numeriui nepriskirtas nė
vienas alelis (1 lentelė).
Naudojant pradmenų porą PaConsI-F-PaConsI-R, apimančią tik pirmą introną,
bazių porų skaičius svyravo nuo 239 iki 501. Pirmas intronas yra trumpesnis už
antrą, dėl to gauti trumpesni DNR fragmentai (Stanys et al., 2008). Daugumos
alelių dydžiai buvo labai panašūs (S2, S7, S9, S12, S1, S5 aleliai), tiksliau nustatyti
tik S3, S4, S6 aleliai.
Veislė ‘Germa’, naudojant bendruosius pradmenis ir lyginant su ankstesniais
tyrimais, turėjo abu alelius – S4 ir S6 (anksčiau buvo nustatyti S4 ir S9 aleliai);
‘Vega’ turėjo S1 ir S3 alelius, nors anksčiau buvo nustatytas tik S3 alelis (Stanys
et al., 2008). Klonai ‘Rojus Nr. 1’ir ‘Rojus Nr. 2’ turėjo abu alelius (atitinkamai
S4, S12 ir S2, S16), nors ankstesnio tyrimo duomenimis, jiems nepriskirtas nė vienas
alelis (Stanys et al., 2008). Tokie skirtumai galimi dėl klonų genotipų skirtumų.
Tiriant kitas kontrolei naudotas veisles, taip pat pastebėta neatitikimų, tačiau ne
su visais pradmenimis.
Alelis arba jų pora galutinai pasirinkti pagal alelio nustatymo dažnį, naudojant
skirtingas bendrųjų pradmenų poras.
20
1 lentelė. S-aleliai, nustatyti trešnės veislėse, klonuose ir selekciniuose
numeriuose naudojant bendruosius pradmenis Table 1. Identified S-alleles in sweet cherry cultivars, clones and breed numbers, based on
amplification with consensus primers
Veislė arba
selekcinis
numeris / Cultivar or
breed number
Pradmenys / Primers
Išvada / Conclusion
EM
PC
2co
nsF
D-
EM
PC
3co
nsR
D
EM
PC
2co
nsF
D-
EM
PC
5co
nsR
D
Pru
T2
-Pru
C4
R
Pru
C2
-Pru
C4
R
PaC
on
sI-F
-
PaC
on
sI-R
Fragmento dydis (bp) ir S-alelių kandidatai / Fragment size (bp) and S-allele candidates
‘Rojus Nr. 1’
1318 S2,4,5,16 1602 S2,4,16 1650 S4 1861 S12,25 413 S2,7
S9,12 S4, S12
1056 S4,12 1319 S4,16 - - - - 353 S2,3,7
S9,12,14
‘Rojus Nr. 2’ 1270 S2,5,16 1638 S2,16 - - 2666 S2,22 311 S3
S2, S16 - - 1437 S4,16 - - 667 S9,10 - -
‘Vega’ 517 S1,3,9 729 S1,9 - - 736 S1,3 321 S3
S1, S3 - - - - - - - - 239 S3
‘Anta’ 1056 S4,16 483 S6 866 S6 380 S6 413
S2,7
S9,12 S6
266 S6 - - - - - - - -
‘Lukė’ 295 S6 557 S6 917 S6 383 S6 469 S1,5,16
S6 - - - - - - - - 376 S14
‘Germa’
555 S1,3,9 1021 S4 1119 S1,3,9,10 775 S1,3 501 S4,6
S4, S6 - - 783 S1,9 - - - - 401
S2,7,9
S12,14
Nr. 58 651 S1,3 915 S1,3,4 944 S6 700 S1,3,9 413
S2,7
S9,12 S3, S6
500 S1,3,6,9 766 S1,3,6,9 - - - - 242 S3
Nr. 102 628 S1,3 856 S1,3 944 S6 524 S6 401
S2,7
S9,12 S3, S6
405 S6,9 604 S6 - - - - 311 S3
Nr. 122 711 S1,3,4 1000 S3,4 917 S6 380 S6 469 S1,5,16
S4, S6 289 S6 527 S6 - - - - - -
Nr. 158
565 S1,3,9 819 S1 - - 386 S6 469 S1,5,16
S1, S6 295 S6 542 S6 - - - - 401
S2,7,9
S12,14
Nr. 350 585 S1,3 837 S1,3 1170 S1,3,9,10 775 S1,3 401
S2,7,9
S12,14 S1, S9
517 S1,3,9 - - - - - - - -
‘Irema BS’ 1691 S2,5,16 655 S6,9 971 S6 605 S9,10 331 S3,14
S6, S9 459 S1,3,6,9 - - - - - - - -
‘Regina’ 585 S1,3 875 S1,3 1046 S3,9,10 585
S9,10
S23 413
S2,7
S10,12 S3, S10
- - - - - - - - 283 S3
Pastaba / Note:
Galutinai pasirinkti S-aleliai pažymėti paryškintai. / Finally chosen S-alleles are marked in bold.
21
Siekiant patvirtinti su bendraisiais pradmenimis gautus S-genotipus, trešnių
genotipai papildomai buvo patikrinti su specifiniais pradmenimis (2 lentelė). Be
to, veislės ‘Anta’ ir ‘Lukė’ turėjo tik po vieną alelį – S6. Specifiniais pradmenimis
S-aleliai nustatyti daug tiksliau, iš kelių alelių, kurie buvo atrinkti naudojant
bendruosius pradmenis, atskirtas vienas tikrasis alelis. Specifiniais pradmenimis
tiriant kloną ‘Rojus Nr. 1’, vietoje S4 buvo nustatytas S16 alelis; tiriant kloną
‘Rojus Nr. 2’, vietoje S2 – S12; tiriant veislę ‘Vega’, vietoje S1 – S2. Tiriant veislę
‘Anta’, be nustatyto S6 alelio, S-alelių porą papildė S16, tiriant veislę ‘Lukė’ – S2
alelis. Veislė ‘Germa’ vietoje S6 alelio turėjo S9, 58 selekcinis numeris vietoje S6
turėjo S4 alelį. Specifiniais pradmenimis tiriant 102 selekcinį numerį, buvo
atmesti abu bendraisiais pradmenimis nustatyti aleliai – S3 ir S6 – ir vietoje jų
nustatyti S4 ir S9, o tiriant Nr. 122 (S4, S6), Nr. 158 (S1, S6) ir Nr. 350 (S1, S9),
patvirtinti abu aleliai. Veislė ‘Irema BS’ vietoje S6 turėjo S2, o ‘Regina’ –vietoje
S10 turėjo S1 alelį.
S4 ir S4’ alelių su bendraisiais pradmenimis, naudojant elektroforezę agarozės
gelyje, atskirti neįmanoma, nes jie skiriasi tik 4 bp, todėl visi genotipai, turintys
S4 alelį, buvo patikrinti specifiniu S4’ aleliui skirtu pradmeniu. Nė viena veislė,
klonas ar selekcinis numeris jo neturėjo.
2 lentelė. Trešnės veislių, klonų ir selekcinių numerių S-aleliai, nustatyti
naudojant specifinius pradmenis Table 2. Identified S-alleles in sweet cherry cultivars, clones and breed numbers, based on
amplification with allele-specific primers
Veislė arba
selekcinis
numeris / Cultivar or
breed number
Specifiniai pradmenys / Specific primers
Išvada / Conclusion S1 S2 S3 S4 S4’ S5 S6 S7 S9 S10 S12 S13 S14 S16
‘Rojus Nr. 1’ – – – – – – – + – + S12S16
‘Rojus Nr. 2’ – – – – – – – + + S12S16
‘Vega’ – + + – S2S3
‘Anta’ – – – + – – – + S6S16
‘Lukė’ – + – + – – S2S6
‘Germa’ – – – + – – – + – – – S4S9
Nr. 58 – – + + – – – – – S3S4
Nr. 102 – – – + – – – + – S4S9
Nr. 122 – – + – – + – S4S6
Nr. 158 + – – – + – – – – S1S6
Nr. 350 + – – – + – – – S1S9
‘Irema BS’ – + – – – + – – – S2S9
‘Regina’ + – + – – – – S1S3
22
Trešnės veislėse ir selekciniuose numeriuose nustatyti 8 skirtingi S-aleliai
(1 pav.). Jų pasiskirstymas rodo trešnių selekcijos raidą Lietuvoje. Dažniausiai
pasikartojantys S-aleliai buvo S4, S6, S9 (15,4 %), vidutiniu dažniu – S1, S2, S3,
S16 (11,5 %), mažiausiu dažniu – klonų ‘Rojus Nr. 1’ ir ‘Rojus Nr. 2’ turimas S12
alelis. Anot B. De Cuyper su bendraautoriais (2005), S3 ir S9 aleliai aptinkami
gana dažnai, o S4 ir S5 randami tik kultūrinėse trešnėse.
1 pav. S-alelių dažnio trešnėse palyginimas
Fig.1. Comparison of S-alleles frequency in sweet cherry
Trešnės buvo priskirtos 9 iš 38 (Stanys et al., 2008) žinomų skirtingų
S-nesuderinamumo grupių (3 lentelė). Selekciniai numeriai priskirti III, XVIII,
XX ir XXI grupėms. Klonai ‘Rojus Nr. 1’, ‘Rojus Nr. 2’ ir veislė ‘Irema BS’
priskirti prie 0 grupės. Abu klonai ir ši veislė pagal S-alelių poras būtų tinkamos
dulkininkės kitoms trešnėms.
3 lentelė. Trešnės veislių ir selekcinių numerių S-nesuderinamumo grupės Table 3. Incompatibility groups of sweet cherry cultivars and breed numbers
S-nesuderinamumo grupė / Self-incompatibility group
S-genotipai / S-genotypes
Veislė arba selekcinis
numeris / Cultivar or breed
number II S1S3 ‘Regina’
III S3S4 Nr. 58
IV S2S3 ‘Vega’
XVIII S4S6
S1S9
Nr. 122
Nr. 350
XX S1S6 Nr. 158
XXI S4S9 Nr. 102, ‘Germa’
XXV S2S6 ‘Lukė’
XXXVII S6S16 ‘Anta’
0 (universalios dulkininkės,
tinkamos I–XXXVII grupėms)
S12S16
S2S9
‘Rojus Nr. 1’
‘Rojus Nr. 2’
‘Irema BS’
-4.0
1.0
6.0
11.0
16.0
S₁ S₂ S₃ S₄ S₅ S₆ S₇ S₉ S₁₀ S₁₂ S₁₃ S₁₄ S₁₆
Daž
nis
/ F
req
uen
cy(%
)
S-aleliai / S-alleles
23
Išvados. Tik dalis trešnės veislių, klonų ar selekcinių numerių S-alelių buvo
nustatyta naudojant bendruosius pradmenis. Genotipai papildomai patikrinti
specifiniais pradmenimis ir visose tirtose trešnėse nustatyti 8 skirtingi S-aleliai.
Dažniausiai pasikartojantys aleliai buvo S4, S6 ir S9. Gautos alelių poros priskirtos
9 S-nesuderinamumo grupėms. Tirti lietuviški trešnės selekciniai numeriai
priskirti III, XVIII, XX ir XXI grupėms. Į 0 grupę pateko galimos universalios
dulkininkės: klonai ‘Rojus Nr. 1’, ‘Rojus Nr. 2’ ir veislė ‘Irema BS’.
Gauta 2017-11-23
Parengta 2017-12-14
Literatūra
1. Cuyper B. de, Sonneveld T., Tobutt K. R. 2005. Determining self-
incompatibility genotypes in Belgian wild cherries. Molecular Ecology, 14:
945–55.
2. Doyle J. J., Doyle J. L. 1990. Isolation of plant DNA from fresh tissue.
Focus, 12(1): 13–5.
3. Linskens H. F., Esser K., 1957. Über eine spezifische anfärbung
derpollenschläuche im griffel und die zahl der kallosepfropfen
nachselbstung und fremdung. Naturwissenschaften, 44: 1–2.
4. Lukoševičius A. 1996. Lietuvos pomologija. Mokslo ir enciklopedijų
leidykla, Vilnius.
5. McClure B. A., Haring V., Ebert P. R., Anderson M. A., Simpson R. J.,
Sakiyama F., Clarke A. E. 1989. Style self-incompatibility gene products of
Nicotiana alata are ribonucleases. Nature, 342: 955–957.
6. Schuster M., Flachowsky H., Köhler D. 2007. S-allele identification by PCR
analysis in sweet cherry cultivars. Plant Breeding, 126: 533–540.
7. Shirasawa K., Isuzugawa K., Ikenaga M., Saito Y., Yamamoto T.,
Hirakawa H., Isobe S. 2017. The genome sequence of sweet cherry (Prunus
avium) for use in genomics-assisted breeding. DNA Research, 24(5): 499–
508.
8. Sonneveld T., Robbins T. P., Bošković R., Tobutt K. R. 2001. Cloning of
six cherry self-incompatibility alleles and development of allele-specific
PCR detection. Theoretical and Applied Genetics, 102: 1046–1055.
9. Sonneveld T., Tobutt K. R., Robbins T. P. 2003. Theoretical and Applied
Genetics, 107: 1057–1070.
10. Stanys V., Frercks B., Šikšnianienė J. B., Stepulaitienė I.,
Gelvonauskienė D., Stanienė G., Bobinas Č. 2012. Identification of sweet
cherry (Prunus avium L.) cultivars using AFLP and SSR markers.
Žemdirbystė=Agriculture, 99(4): 437–444.
11. Stanys V., Stanytė R., Stanienė G., Vinskienė J. 2008. S-allele identification
by PCR analysis in Lithuanian sweet cherries. Biologija, 54(1): 22–26.
24
12. Sutherland B. G., Robbins T. P., Tobutt K. R. 2004. Primers amplifying a
range of Prunus S-alleles. Plant Breeding, 123: 582–584.
13. Tao R., Yamane H., Sugriura A., Murayama H., Sassa H., Mori H. 1999.
Molecular typing of S-alleles through identification, characterization and
cDNA cloning for S-RNases in sweet cherry. Journal of the American
Society for Horticultural Science, 124: 224–233.
14. Webster A. D. 2005. Fundamentals of temperate zone tree fruit production.
Backhuys Publishers, Leiden.
15. Wiersma P. A., Wu Z., Zhou L., Hampson C., Kappel K. 2001.
Identification of new self-incompatibility alleles in sweet cherry (Prunus
avium L.) and clarification of incompatibility groups by PCR and
sequencing analysis. Theoretical and Applied Genetics, 102: 700–708.
16. Wünsch A., Hormaza J. I. 2004. S-allele identification by PCR analysis in
sweet cherry cultivars. Plant Breeding, 123: 327–331.
17. Zhu M., Xiaoming Z., Kaichun Z., Lijie J., Limin Z. 2004. Development of
a simple molecular marker specific for detecting the self-compatible S4’
haplotype in sweet cherry (Prunus avium L.). Plant Molecular Biology
Reporter, 22: 387–398.
25
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. SCIENTIFIC ARTICLES. 2017. 36(3-4).
S-allele identification by PCR analysis in sweet cherry cultivars, clones and new
Lithuanian breed numbers
A. Kolytaitė, J. Vinskienė, V. Stanys
Summary
The research of self-incompatibility is important for better knowledge of crossbred plant
haplotypes. S-allele combinations influence the effectiveness of pollination. This leads to selection
of cultivars for planting productive gardens. The aim of this work was to characterize the S-allele
composition in sweet cherry cultivars, clones and new Lithuanian breed numbers using molecular
approaches, to determine allele frequencies and self-incompatibility groups. The S-alleles were
determined in 6 cultivars, 2 clones and 5 breed numbers using polymerase chain reaction (PCR)
method. First, consensus primers which amplify across the first, the second or both introns of the
ribonuclease gene, were used. In purpose to confirm S-genotypes using consensus primers, sweet
cherry genotypes were tested with allele-specific primers. Eight different (S1-S4, S6, S9, S12 and
S16) alleles were identified. The most frequent alleles were S4, S6 and S9. Obtained allele pairs
were assigned to nine self-incompatibility groups. Investigated Lithuanian breed numbers were
ascribed to four self-incompatibility groups: III, XVIII, XX and XXI. Clones ‘Rojus Nr. 1ʼ, ‘Rojus
Nr. 2ʼ and cultivar ‘Irema BSʼ were assigned to group 0.
Key words: gametophytic self-incompatibility, haplotype, Prunus avium, S-alleles.
26
LIETUVOS AGRARINIŲ IR MIŠKŲ MOKSLŲ CENTRO FILIALO
SODININKYSTĖS IR DARŽININKYSTĖS INSTITUTO IR
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETO MOKSLO DARBAI.
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. 2017. 36(3–4).
Saldžiosios paprikos (Capsicum annuum L. subsp.
macrocarpum var. grossum (L.) Sendt.) veislių produktyvumo
įvertinimas
Nijolė Maročkienė, Danguolė Juškevičienė, Rasa Karklelienė, Audrius
Radzevičius, Eugenijus Dambrauskas Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas,
Kauno g. 30, LT-54333 Babtai, Kauno r.
el. paštas: [email protected]
2015–2016 m. Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (toliau – LAMMC) filiale
Sodininkystės ir daržininkystės institute tirtas aštuonių veislių vienametės saldžiosios paprikos
(Capsicum annuum L. subsp. macrocarpum var. grossum (L.) Sendt.) produktyvumas. Paprikos
augintos polietileniniuose dvišlaičiuose nešildomuose šiltnamiuose. Tyrimo objektu pasirinktos
aštuonios paprikų veislės ir hibridai: ‘Reda’ (Lietuva), ‘Alanta’ (Lietuva), ‘Whitney’ H
(Nyderlandai), ‘Paradise’ H (Čekija), ‘Stanley’ H (Lenkija), ‘Garnet’ H (Čekija), ‘Turbine’ H
(Nyderlandai), ‘Oreny’ H (Čekija).
Reikšminiai žodžiai: hibridas, produktyvumas, saldžioji paprika, veislė.
Įvadas. Lietuvoje paprikas pradėta tirti 1934 m. 1935 m. prof. S. Nacevičius
rekomendavo auginti dviejų veislių paprikas. 1958–1960 m. J. Mačys
rekomendavo auginti keturių veislių paprikas inspektuose. 1972–1979 m.
M. Baranauskienė ir J. Čeplinskienė plėvele dengtuose nešildomuose
šiltnamiuose atliko paprikų veislių vertinimo tyrimus. 1992–1995 m. Lietuvos
sodininkystės ir daržininkystės instituto (dabar – Lietuvos agrarinių ir miškų
mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas) stikliniuose
šiltnamiuose buvo atlikti skirtingų veislių ir hibridų saldžiosios paprikos
auginimo tyrimai (Staugaitis, 1998b; Staugaitis, 1998a). 1993–1995 m.
nešildomuose šiltnamiuose atlikti saldžiosios paprikos tręšimo tyrimai
(Staugaitis, 1998c).
Lietuvoje auginamos vienametės paprikos (Capsicum annuum L.), kuriai
priklauso saldžiosios ir Chalapos aitriosios paprikos, veislės. Rūšis turi du
porūšius: stambiavaisė (subsp. macrocarpum) ir smulkiavaisė (subsp.
microcarpum) paprika, bei tris atmainas: stambūs (var. grossum (L.) Sendt.), ilgi
(var. longum (DC.) Sendt.), ilgi ir smailėjantys (var. acuminatum Fingerh.) vaisiai
(Butkus et al., 1976; Somos, 1984; Gudžinskas, 1999).
Paprikų selekcinio darbo pradžia Lietuvoje galima laikyti 1992 metus.
Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės institute sukurtos dvi vienametės
saldžiosios paprikos (Capsicum annuum L. subsp. macrocarpum var. grossum
(L.) Sendt.) vidutinio ankstyvumo veislės: 2000 metais sukurta raudonvaisė
27
‘Reda’, 2008 metais – geltonvaisė ‘Alanta’ (Maročkienė, 2002; Maročkienė,
2006; Maročkienė et al., 2009; Karklelienė et al., 2014).
Siekiant išplėsti vietinių daržovių rinką, kasmet veislių sąrašas papildomas
įtraukiant naujas vietines ir introdukuotas veisles. Į Europos Sąjungos (ES)
bendrąjį daržovių rūšių veislių katalogą yra įrašyta per 2 000 paprikos veislių ir
hibridų. Lietuvoje į Nacionalinį augalų veislių sąrašą ir į ES bendrąjį daržovių
rūšių veislių katalogą įrašytos lietuviškos vienametės paprikos veislės ‘Reda’ ir
‘Alanta’ (ES bendrasis daržovių rūšių veislių katalogas, 2016).
Saldžiosios ir aitriosios paprikos daugiau auginamos šiltesnio klimato šalyse
(Dobrzańska, Dobrzański, 2001; Аутко, 2003). Pastaruoju metu vienas
svarbiausių visuomenės sveikatos specialistų uždavinių yra skatinti žmones
vartoti šviežias daržoves. Kasmet žmonės skiria vis daugiau dėmesio sveikai
gyvensenai, ekologiškiems maisto produktams, augalinės kilmės vaistams ir
maisto papildams (Cohen, 2004). Didėja ir netradicinių augalų paklausa. Rinka
kelia naujus derliaus kokybės reikalavimus, skatina tirti naujas augalų rūšis,
veisles, įvertinti jų biologinių ir ūkinių savybių kompleksą, augalų augimo
priklausomumą nuo meteorologinių veiksnių (Дымниш, 1996; Chmielewski et
al., 2005; Jadczak, Grzeszczuk, 2009).
Darbo tikslas – įvertinti vienametės saldžiosios paprikos lietuviškų ir
introdukuotų hibridinių veislių produktyvumą atskirais metais, auginant
nešildomuose šiltnamiuose.
Tyrimo objektas, metodai ir sąlygos. Tyrimai atlikti 2015–2016 m. Lietuvos
agrarinių ir miškų mokslų centro (toliau – LAMMC) filialo Sodininkystės ir
daržininkystės instituto eksperimentinėje bazėje. Tyrimui atlikti buvo pasirinktos
vienmetės stambiavaisės saldžiosios paprikos (Capsicum annuum L. subsp.
macrocarpum var. grossum (L.) Sendt.) aštuonios veislės: dvi lietuviškos: ‘Reda’
ir ‘Alanta’, ir šešios hibridinės veislės iš skirtingų šalių: ‘Whitney’ H’,
‘Paradise’ H, ‘Stanley’ H, ‘Yecla’ H, ‘Garnet’ H, ‘Turbine’ H, ‘Oreny’ H
(1 lentelė). Veislės yra įrašytos į ES bendrąjį daržovių rūšių veislių katalogą.
1 lentelė. Vienametės saldžiosios paprikos veislių ir hibridų charakteristika Table 1. Characteristic of investigated cultivars and hybrids of sweet pepper
Veislės ir hibridai / Cultivars and hybrids
Kilmės šalis / Origin Vaisių spalva / Colour of fruits
‘Reda’ Lietuva / Lithuania Raudona / Red
‘Alanta’ Lietuva / Lithuania Oranžinė / Orange
‘Whitney’ H Nyderlandai / Netherlands Geltona / Yellow
‘Paradise’ H Čekija / Czech Respublic Raudona / Red
‘Stanley’ H Lenkija / Poland Ryškiai raudona / Bright red
‘Garnet’ H Čekija / Czech Respublic Geltona / Yellow
‘Turbine’ H Nyderlandai / Netherlands Oranžinė / Orange
‘Oreny’ H Čekija / Czech Respublic Žaliai oranžinė / Greenish orange
28
Kiekvienais tyrimų metais paprikos buvo sėtos į dėžutes šildomame daigyne
kovo pirmąjį dešimtadienį. Pikuota į 12 cm skersmens polimerinius puodelius.
57–60 dienų daigai gegužės mėn. antrojo dešimtadienio pabaigoje buvo pasodinti
į nuolatinę augimo vietą kaip antroji kultūra po kopūstų daigų. Sodinta po 8
augalus laukelyje 70 cm atstumu tarp eilių ir 40 cm atstumu eilėje. Bandymo
variantai kartoti po tris kartus. Kiekviename laukelyje buvo vertinta po 6 augalus.
Augalų tankumas – 3,6 vnt. m-2. Augalo maitinamas plotas – 0,28 m2. Pradinis
laukelio plotas buvo 2,52 m2, apskaitinis – 1,96 m2. Paprikos augintos
polietileniniuose dvišlaičiuose nešildomuose šiltnamiuose (Jankauskienė,
Survilienė, 2003).
Visų veislių paprikų derlius buvo pradėtas vertinti nuo pirmojo skynimo
sunokus pirmiesiems vaisiams. Derlius imtas atrankiniu būdu, nuskinant
sunokusius ir nokstančius vaisius. 2015 m. vaisiai skinti nuo rugpjūčio 6 iki spalio
6 dienos, 2016 m. – nuo rugpjūčio 1 iki spalio 5 dienos. Paprikų vaisiai skinti
aštuonis kartus. Augalai nebuvo formuojami. Tyrimo metais rugpjūčio mėn.
antrąjį dešimtadienį buvo nuskintos žydinčios augalų šakų viršūnės. Paskutinio
skynimo metu (po pirmųjų šalnų) buvo nuskinti visi vaisiai.
Skinant iš kiekvieno laukelio pasverti prekiniai (sunokę, nokstantys, žali) ir
neprekiniai (ligoti, maži) vaisiai. Apskaičiuotas bendras ir prekinis derlius
(kg m-2), sunokusių prekinių ir neprekinių vaisių išeiga (%). Kiekvienos veislės
prekinio vaisiaus vidutinei masei (g) nustatyti buvo pasverta po 10 vaisių iš
kiekvieno laukelio, išmatuotas vaisių ilgis (cm), skersmuo (cm), apskaičiuotas
vaisiaus formos indeksas. Duomenų patikimumas įvertintas dispersinės analizės
metodu, naudojant kompiuterinę programą ANOVA iš paketo SELEKCIJA
(Tarakanovas, Raudonius, 2003).
Meteorologinės sąlygos. Nešildomuose polietileniniuose šiltnamiuose
auginamų paprikų vegetacijos trukmė priklauso nuo lauko oro temperatūros.
Tyrimo metais augalų aktyvios vegetacijos laikotarpiu oro temperatūra
registruota signalizatoriumi iMETOS (2 lentelė). 2015 m. meteorologinės sąlygos
paprikoms augti buvo vidutiniškai palankios, 2016 m. – palankios. 2015 m.
paprikų vegetacijos laikotarpio oro temperatūra buvo 0,6 oC aukštesnė už vidutinį
daugiametį vidurkį. Intensyvaus augalų augimo metu – birželio ir liepos
mėnesiais – trūko šilumos. Karštas buvo rugpjūtis: oro temperatūra buvo 3 oC
aukštesnė už mėnesio daugiametį vidurkį. Vaisiams nokti sąlygos buvo palankios.
2016 m. augalų vegetacijos laikotarpiu oro temperatūra buvo 1,1 oC aukštesnė už
vidutinę daugiametę.
29
1 pav. Oro temperatūra lauke vienametės paprikos vegetacijos laikotarpiu 2015–
2016 m. Babtų agrometeorologinės stotelės duomenys, iMETOS®sm
prognozavimo sistema Fig. 1. Air temperature outside sweet pepper during the growing season in 2015–2016.
Data of Babtai Agrometeorological station, iMETOS®sm prognosticatio system
Rezultatai ir aptarimas. Dėl nevienodų meteorologinių sąlygų skirtingais
tyrimų metais vienametės saldžiosios paprikos veislių produktyvumas skyrėsi.
2015 metais bendras vaisių derlius įvairavo nuo 4,7 iki 5,5 kg m-2, o 2016 m. –
nuo 5,8 iki 8,0 kg m-2 (2 lentelė). P. Jurozszek (2009) tyrimai parodė, kad
šiltuosiuose kraštuose per metus galima gauti du saldžiosios paprikos derlius.
Autoriaus duomenimis, skirtingais metais suminis derlius svyravo nuo 21,1 iki
45,6 t ha-1, tokius derliaus pokyčius lėmė meteorologinės sąlygos. Tai patvirtina
ir mūsų gauti rezultatai. Institute atliktų tyrimų dvejų metų vidutiniais
duomenimis, didžiausią bendrą vaisių derlių (6,6 kg m-2) išaugino ‘Stanley’ H
veislės augalai. ‘Alanta’ ir ‘Reda’ veislių paprikos išaugino panašų vidutinį
bendrą derlių – atitinkamai 6,5 ir 6,3 kg m-2.
Dvejų tyrimo metų vidutinis saldžiųjų paprikų prekinio derliaus kiekis įvairavo
nuo 4,5 (‘Turbine’ H ir ‘Orenny’ H) iki 6,0 (‘Stanley’ H) kg m-2 (3 lentelė).
Daugiausia prekinės produkcijos (7,2 kg m-2) išaugino veislė ‘Stanley’ H
2016 metais. Palyginus dvejų tyrimo metų vienametės paprikos prekinį derlių
matyti, kad skirtumas tarp lietuviškų veislių – ‘Reda’ ir ‘Alanta’ – buvo mažas.
2015 metais visų paprikų prekinių vaisių derlius buvo daug mažesnis. Ščecino
žemės ūkio akademijoje atliktais tyrimais nustatyta, kad saldžiosios paprikos
0
5
10
15
20
25
Gegužė Birželis Liepa Rugpjūtis Rugsėjis
May June July August September
Mėnuo / Month
Oro
tem
per
atūra
/ A
ir t
emp
erat
ure
, oC
2015 m. 2016 m. Daugiametis vidurkis
Multiannual average
30
prekinė produkcija priklauso nuo meteorologinių sąlygų, ypač vėsesniais metais
(Jadczak, Grzeszczuk, 2009).
2 lentelė. Vienametės saldžiosios paprikos veislių ir hibridų bendras derlius
Babtai, 2015–2016 m. Table 2. Total yield of sweet pepper cultivars and hybrids
Babtai, 2015–2016 year
Veislės ir hibridai Cultivars and hybrids
Bendras vaisių derlius / Total yield of fruits, kg m-2
2015 m. 2016 m. vidurkis / average
‘Reda’ 5,1 7,4 6,3
‘Alanta’ 5,4 7,7 6,5
‘Whitney’ H 4,7 6,1 5,4
‘Paradise’ H 4,7 7,3 6,0
‘Stanley’ H 5,2 8,0 6,6
‘Garnet’ H 5,5 6,6 6,1
‘Turbine’ H 5,5 5,8 5,7
‘Orenny’ H 5,2 5,8 5,5
R05 / LSD05 1,981
3 lentelė. Vienametės saldžiosios paprikos veislių ir hibridų prekinis derlius
Babtai, 2015–2016 m. Table 3. The marketable yield of sweet pepper cultivars and hybrids
Babtai, 2015–2016 year
Veislės ir hibridai / Cultivars and hybrids
Prekinis vaisių derlius / Marketable yield of fruits, kg m-2
2015 m. 2016 m. vidurkis / average
‘Reda’ 4,8 6,9 5,9
‘Alanta’ 4,7 7,0 5,9
‘Whitney’ H 4,2 5,6 4,9
‘Paradise’ H 3,8 6,5 5,1
‘Stanley’ H 4,7 7,2 6,0
‘Garnet’ H 3,8 6,2 5,0
‘Turbine’ H 5,1 3,9 4,5
‘Orenny’ H 4,0 4,9 4,5
R05 / LSD05 2,168
Įvertinus dvejų metų tyrimo duomenis nustatyta, kad daugiausia prekinės
produkcijos (92,5 %) išaugino ‘Reda’, o didžiausią neprekinio derliaus dalį
(19,8 %) išaugino ‘Orenny’ H veislės augalai (3 pav.).
31
2 pav. Vienametės saldžiosios paprikos veislių ir hibridų bendro derliaus struktūra
Babtai, 2015–2016 m. Fig. 2. Structure of sweet pepper cultivars and hybrids total yield
Babtai, 2015–2016 year
Daugiausia prinokusių vaisių prekinės produkcijos (69,8 %) išaugino
‘Whitney’ H veislės augalai (3 pav.). Mažiausią prinokusių vaisių prekinio
derliaus dalį (45,1 %) išaugino ‘Orenny’ H veislės paprikos.
3 pav. Vienametės saldžiosios paprikos veislių ir hibridų prekinio derliaus struktūra
Babtai, 2015–2016 m. Fig.3. Structure of sweet pepper cultivars and hybrids marketable yield
Babtai, 2015–2016 year
92.5 89.4 90.4 84.7 90.2 85.2 86.0 80.2
7.5 10.6 9.6 15.4 9.8 14.8 14.0 19.8
Veislė, hibridas / Cultivar, hybrid
Neprekinis vaisių derlius / Damaged
non-marketable yield of fruits, %
Prekinis vaisių derlius / Marketable
yield of fruits, %
92.5
89.4
90.4
84.7
90.2
81.2
86
80.2
68.8
64.5
69.8
64.9
55.8
54.2
58.8
45.1
0 20 40 60 80 100
‘Reda’
‘Alanta’
‘Whitney’ H
‘Paradise’ H
‘Stanley’ H
‘Garnet’ H
‘Turbine’ H
‘Orenny’ H
%
Vei
slė,
hib
rid
as /
Cult
ivar
, hib
rid
Prekinis prinokusių vaisių derlius /
Marketable yield of ripen fruits,
R05 / LSD05 = 12,254
Prekinis derlius / Marketable yield,
R05 / LSD05 = 11,002
32
Keičiantis rinkai, Lietuvoje vienametės paprikos veislių pasiūla didėja.
Parinkti veisles, tinkamas auginti nešildomuose šiltnamiuose, po priedangomis,
atvirame grunte, neįvertinus veislių ūkinių savybių komplekso, sudėtinga.
Paprikų veislių produktyvumas labai priklauso nuo meteorologinių sąlygų lauke
vegetacijos metu, vaisiaus masės ir kitų genotipo charakteristikų. Veislių
produktyvumą lemia vaisių skaičius ant augalo ir vidutinė vieno vaisiaus masė
(Jadczak, Grzeszczuk, 2008). Saldžiosios paprikos veislių prekinio vaisiaus
vidutinė masė yra skirtinga. Mūsų tyrimų duomenimis, didžiausius prekinius
vaisius užaugino ‘Alantos’ veislės augalai: vidutinė vaisiaus masė siekė 221 g.
Mažiausius vaisius išaugino ‘Whitney’ H veislės augalai: vidutinė vieno vaisiaus
masė siekė 138 g. Prekinio vaisiaus vidutinės masės rezultatai pateikti
4 paveiksle.
4 pav. Vienametės saldžiosios paprikos prekinio vaisiaus vidutinė masė
Babtai, 2015–2016 m. Fig. 4. Average fruit mass of sweet pepper cultivars and hybrids
Babtai, 2015–2016 year
Kiekvienais metais paprikų veislių ‘Orenny’ H, ‘Reda’ ir ‘Paradise’ H prekinio
vaisiaus vidutinė masė nedaug kito. Įvertinus meteorologinių sąlygų įtaką
paprikos prekinio vaisiaus vidutinei masei, galima teigti, kad daugumos veislių
augalai išaugino mažesnius vaisius 2015 metais, kai buvo nepalankios
meteorologinės sąlygos, kai vaisiams formuojantis vyravo žemesnė temperatūra –
apie 10–12 oC.
Įvertinus dvejų tyrimo metų vidutinius saldžiosios paprikos veislių ir hibridų
vaisių morfologinius rodiklius buvo nustatyta, kad didžiausiu ilgiu ir mažiausiu
skersmeniu išsiskyrė ‘Whitney’ H veislės vaisiai (4 lentelė).
0
50
100
150
200
250
181
221
138
182 184166 172 180
Vai
siau
s m
asė
/ F
ruit
mas
s, g
Veislės, hibridai / Cultivars, hybrids
R05 / LSD05 = 12,635
33
4 lentelė. Saldžiosios paprikos veislių ir hibridų vaisių morfologiniai rodikliai
Babtai, 2015–2016 m. Table 4. Morphological parameters fruits of sweet pepper cultivars and hybrids
Babtai, 2015–2016 year
Veislės ir
hibridai / Cultivars
and hybrids
Vaisiaus ilgis /
Length of fruit, cm
Vaisiaus skersmuo /
Diametre of fruit, cm
Vaisiaus formos
indeksas / Index of
fruit shape
‘Reda’ 11,0 8,3 1,32
‘Alanta’ 10,2 8,6 1,19
‘Whitney’ H 11,1 6,8 1,58
‘Paradise’ H 9,8 8,6 1,14
‘Stanley’ H 10,3 8,2 1,26
‘Garnet’ H 9,1 7,6 1,20
‘Turbine’ H 10,5 7,9 1,32
‘Orenny’ H 10,0 8,1 1,22
R05 / LSD05 0,758 0,509 -
Išvados. 1. Vienametės saldžiosios paprikos veislės ‘Stanley’ H vidutinis
bendras (6,6 kg m-2) ir vidutinis prekinis (6,0 kg m-2) vaisių derlius buvo
gausiausias.
2. Daugiausia prekinės produkcijos (92,5 %) išaugino ‘Reda’, o didžiausią
neprekinio derliaus dalį (19,8 %) sudarė ‘Orenny’ H veislės paprikos.
3. Stambiausius prekinius vaisius užaugino ‘Alanta’ veislės augalai: vidutinė
vaisiaus masė buvo 221 g.
Padėka. Tyrimas atliktas pagal LR AM finansuotą projektą Nr. UFS- 2017-
105-AARP, 2017.09.29.
Gauta 2017-10-30
Parengta 2017-12-07
Literatūra
1. Butkus V., Galinis V. ir kt. 1976. Lietuvos TSR flora, 5: 287–289.
2. Chmielewski F. M., Müller A., Küchler W. 2005. Possible impacts of
climate change on natural vegetation in Saxony (Germany). Journal of
Biometeorology, 50: 96–104.
3. Cohen M. H. 2004. Legal and ethical issues in complementary medicine: a
United States perspective. Med. J. Aust., 181(3): 168–169.
4. Dobrzańska J., Dobrzański A. 2001. Papryka pod szkłem i folia. Warszawa.
5. ES bendrasis daržovių rūšių veislių katalogas. 2016. Europos Sąjungos
oficialusis leidinys, 35: 136–196.
34
6. Gudžinskas Z. 1999. Lietuvos induočiai augalai. Botanikos institutas,
Vilnius.
7. Jadczak D., Grzeszczuk M. 2009. The estimation of yielding and biological
value of some cultivars of sweet pepper grown in the climatic conditions of
Western Pomeranian Region of Poland. Acta Horticulturae, 830: 369–376.
8. Jankauskienė J., Survilienė E. 2003. Daržovių auginimas šiltnamyje.
Akademija.
9. Juroszek P. 2009. Yields of organically grown sweet pepper cultivars and
lines during the hot-wet and cool-dry season in the tropics. HortTechnology,
19(2): 418–422.
10. Karklelienė R., Radzevičius A., Dambrauskas E., Maročkienė N.,
Juškevičienė D., Dambrauskienė E., Viškelis P. 2014. Botaninių ir
homeopatinių ekstraktų įtaka saldžiosios paprikos (Capsicum annuum L.)
vaisių kokybei. Sodininkystė ir daržininkystė, 33(1–2): 53–59.
11. Maročkienė N. 2002. Saldžiosios paprikos veislė ‘Reda’. Sodininkystė ir
daržininkystė, 21(1): 46–52.
12. Maročkienė N. 2006. Saldžiosios paprikos produktyvumas nešildomuose
pavasariniuose šiltnamiuose. Sodininkystė ir daržininkystė, 25(1): 177–
185.
13. Maročkienė N., Karklelienė R., Bobinas Č. 2009. Saldžiosios paprikos
veislės ‘Alanta’ biologinių – ūkinių savybių įvertinimas. Sodininkystė ir
daržininkystė, 28(1): 127–134.
14. Somos A. 1984. The Paprika. Akademia Kiado, Budapest.
15. Staugaitis G. 1998 a. Maitinamojo ploto ir formavimo įtaka saldžiosios
paprikos derliui šiltnamiuose. Sodininkystė ir daržininkystė, 17(4): 119–
126.
16. Staugaitis G. 1998 b. Saldžiosios paprikos auginimas šiltnamiuose.
Sodininkystė ir daržininkystė, 17(1): 96–109.
17. Staugaitis G. 1998 c. Trąšų normų įtaka saldžiajai paprikai šiltnamiuose.
Sodininkystė ir daržininkystė, 17(4): 109–118.
18. Tarakanovas P., Raudonis S. 2003. Agronominių tyrimų statistinė analizė,
taikant kompiuterines programas ANOVA, STAT, SPLIT–PLOT iš paketo
SELEKCIJA IR IRRISTAT. Akademija.
19. Аутко А. 2003. Тепличное овощеводство. Минск.
20. Дымниш О. В. 1996. Отечественные сорта и гибриды перца сладкого,
рекомендуемые для защищенного грунта. Гавриш, 5: 8–10.
35
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. SCIENTIFIC ARTICLES. 2017. 36(3-4).
The productivity estimation of sweet pepper (Capsicum annuum L. subsp. macrocarpum
var. grossum (L.) Sendt.) cultivars
N. Maročkienė, D. Juškevičienė, R. Karklelienė, A. Radzevičius, E. Dambrauskas
Summary
The productivity of sweet pepper (Capsicum annuum L.subsp. macrocarpum var. grossum (L.)
Sendt.) fruits was investigated at the Institute of Horticulture, Lithuanian Research Centre for
Agriculture and Forestry in 2015–2016. Plants were grown in unheated polyethylene greenhouses.
The object of investigation was eight sweet pepper cultivars and hybrids ‘Reda’ (Lithuania),
‘Alanta’ (Lithuania), ‘Whitney’ H (Netherlands), ‘Paradise’ H (Czech Respublic), ‘Stanley’ H
(Poland), ‘Garnet’ H (Czech Respublic), ‘Turbine’ H (Netherlands), ‘Oreny’ H (Czech
Respublic).
Key words: cultivar, hybrid, quality, sweet pepper.
36
LIETUVOS AGRARINIŲ IR MIŠKŲ MOKSLŲ CENTRO FILIALO
SODININKYSTĖS IR DARŽININKYSTĖS INSTITUTO IR
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETO MOKSLO DARBAI.
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. 2017. 36(3–4).
Naujos kartos trąšų įtaka perdirbti skirtų burokėlių derliui ir
jo kokybės rodikliams
Ona Bundinienė, Vytautas Zalatorius, Roma Starkutė Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas,
Kauno g. 30, LT-54333 Babtai, Kauno r.
el. paštas: [email protected]
Bandymai atlikti 2017 m. Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (toliau – LAMMC) filialo
Sodininkystės ir daržininkystės instituto bandymų lauke. Tikslas – ištirti perdirbti skirtų burokėlių
pagrindinio ir papildomo tręšimo naujos kartos trąšomis efektyvumą siekiant optimalaus ir geros
kokybės derliaus.
Intensyviai tręšiant azotu, į dirvožemį įterpus huminių medžiagų ir papildomai patręšus PK
trąšų tirpalu su boru ir mikroelementais „Trafos Mg-B-Mn-Fe“, buvo gautas didžiausias burokėlių
prekinis derlius (71,0 t ha-1) ir didžiausia šakniavaisio masė (0,281 kg). Patręšus minėtomis
trąšomis, padidėjo tirpių sausųjų medžiagų ir cukrų kiekiai šakniavaisiuose. Padidinus azoto trąšų
kiekį, sumažėjo rudenį paliekamos organinės medžiagos, humuso, organinės anglies ir bendro
azoto kiekiai dirvožemyje, palyginti su sumažintu ir tausojančiu dirvožemį ir aplinką tręšimu.
Dirvožemio rūgštumui turėjo įtakos trąšų su siera naudojimas.
Burokėlius galima auginti ir sumažinus azoto normą. Prekinis burokėlių derlius dėl
sumažėjusio azoto kiekio (palyginus N122 ir N170) sumažėja 3,9 t ha-1, arba 6,0 %.
Reikšminiai žodžiai: biocheminė sudėtis, burokėliai, derlius, tręšimas.
Įvadas. Su trąšomis į dirvožemį patekusios daržovėms augti reikalingos
mitybinės medžiagos yra augalų asimiliuojamos ir naudojamos produkcijai
auginti (Szura et al., 2013). Nuolatinis cheminių preparatų naudojimas netinkamu
laiku skatina įvairių neigiamų veiksnių atsiradimą: dirvožemio degradaciją,
biologinės įvairovės mažėjimą, užaugintos produkcijos kokybės prastėjimą ir
aplinkos užterštumo padidėjimą (Diacono, Montemurro, 2010; Wang et al.,
2008). Optimali tręšimo sistema, apimanti tinkamą augalų aprūpinimą maisto
medžiagomis reikiamu laiku pagrindinio ir papildomo tręšimo metu, turi
užtikrinti gerą valgomųjų burokėlių derlių ir aukštą produkcijos kokybę, kartu
išlaikant dirvožemio tvarumo didėjimą ir saugią aplinką.
Darbo tikslas – ištirti perdirbti skirtų burokėlių pagrindinio ir papildomo
tręšimo naujos kartos trąšomis efektyvumą siekiant optimalaus ir geros kokybės
derliaus.
Tyrimo objektas, metodai ir sąlygos. Bandymai įrengti Lietuvos agrarinių ir
miškų mokslų centro (toliau – LAMMC) filialo Sodininkystės ir daržininkystės
instituto bandymų lauke, karbonatingajame sekliai glėjiškame išplautžemyje
(IDg8-k / Calc(ar)i-Epihypogleyic Luvisols – LVg-p-w-cc). Pagal
granuliometrinę sudėtį tai priesmėlio ant lengvo priemolio dirvožemis, šarminės
37
reakcijos, vidutinio humusingumo, mažo azotingumo, fosforingas ir kalingas,
turtingas kalcio ir magnio.
Burokėlių priešsėlis – žieminiai kviečiai. Priešsėlio augalinės liekanos –
10–12 cm aukščio ražiena ir šiaudai – susmulkintos iki 3–6 cm ilgio, apdorojus
juos amonio salietra (50 kg ha-1), ir kaip mulčias įterptos į 10–12 cm gylį, kad
būtų pakankama dirvožemio aeracija ir mineralizacijos procesas paspartėtų. Vėlai
rudenį laukas giliai suartas. Pavasarį darbai atlikti pagal intensyvią ir aplinką
tausojančią burokėlių auginimo technologiją, laikantis bandymų įrengimo ir
vykdymo metodikos (Zalatorius et al., 2014; Bundinienė et al., 2014).
Burokėliai ‘Boro’ H auginti lygiame paviršiuje. Sėjos schema – 62 + 8 cm
(70 cm tarpueiliais, dviem eilutėmis), norma – 500 000 vnt. ha-1. Sėta tikslaus
išsėjimo universalia pneumatine daržovių sėjamąja UPDS-2,8. Sėkla įterpta į
2 cm gylį.
Tyrimų schema:
1. Kontrolė (N122 (N60 NPK + 30 AS + 30 KS) + tręšimas per lapus (NPK 11 14 25,5
kg ha-1 + DP, 1 l ha-1, 2 kartus + NPK 6 11 30, 5 kg ha-1 + FK, 3 l ha-1 + TB, 2
l ha-1, 3 kartus);
2. Įprastinis intensyvus trešimas (N170 (N90 NPK + 45 AS + 30 KS) + tręšimas per lapus
(NPK 11 14 25, 5 kg ha-1 + K, 5 kg ha-1, 2 kartus + NPK 6 11 30, 5 kg ha-1 + FK,
3 l ha-1 + TB, 2 l ha-1, 3 kartus);
3. Intensyvus tręšimas (N170 (N90 NPK + 45 AS + 30 KS) + naujos kartos boro trąšos +
tręšimas per lapus (NPK 11 14 25, 5 kg ha-1 + K, 5 kg ha-1, 2 kartus +
NPK 6 11 30, 5 kg ha-1 + FK, 3 l ha-1 + TB Mo, 3 l ha-1, 3 kartus);
4. Intensyvus maksimalus tręšimas (N170 (N30 + 60 NPK + ASulf + 45 ASulf + 30 ASulf) +
HM, 5 l ha-1) + tręšimas per lapus (NPK 11 14 25, 8 kg ha-1 + DP, 2 l ha-1,
2 kartus + NPK 6 11 30, 8 kg ha-1 + FK, 3 l ha-1 + „Trafos Mg-B-Mn-Fe“,
3 l ha-1, 3 kartus);
5. Tausojantis aplinką tręšimas (N122 (N48 NPK + 30 AS + 22 AS + 20 AS) + tręšimas
per lapus (NPK 11 14 25, 5 kg ha-1 + DP, 2 l ha-1, 2 kartus + NPK 14 11 25,
3 kg ha-1 + FK, 2 l ha-1 + TB, 2 l ha-1, 2 kartus).
Pagrindiniam tręšimui buvo naudotos kompleksinės trąšos NPK 11 11 21 su
mikroelementais (NPK), papildomam tręšimui – birios azoto trąšos: amonio
salietra (AS), tręšiant pirmąjį kartą, kalcio salietra (KS), tręšiant antrąjį kartą,
amonio sulfatas (ASulf), papildomai per lapus – tirpios kompleksinės
trąšos NPK 11 14 25 su ME, pridedant „Delfan Plus“ (NPK 11 14 25 + DP);
NPK 6 11 30 su ME, pridedant „Final K“ (NPK 6 11 30 + FK), karbamidas (K),
boro trąšos: „Tradebor“ (TB), „Tradebor Mo“ (TB Mo), skystos PK trąšos su boru
„Trafos Mg-B-Mn-Fe“; huminės medžiagos (HM).
Dirvožemio ėminiai buvo imti prieš įrengiant bandymą ir nuėmus derlių.
Dirvožemio agrocheminės analizės atliktos naudojant jungtinius variantų ėminius
LAMMC Agrocheminių tyrimų laboratorijoje: organinės medžiagos kiekis
dirvoje (%) nustatytas deginant 550 ºC temperatūroje; humusas (%) – pagal ISO
10694:1995; bendrasis azotas (%) – pagal ISO 11261-1995; pHKCl – pagal ISO
10390:2005; judrieji P2O5 ir K2O (mg kg-1) – pagal LVP D-07:2012 (5 leidimas),
38
laboratorijoje parengtu Egnerio-Rimo-Domingo (A-L) metodu; judrieji Ca ir Mg
(mg kg-1) – pagal LVP D-13:2011 (1 leidimas); mineralinis (nitratinis ir nitritinis)
ir amoniakinis azotas (mg kg-1) – pagal LVP D-05:2012 (3 leidimas),
laboratorijoje parengtu srauto analizės (FIA) spektrometriniu metodu.
Kiekviename laukelyje buvo sveriamas prekinis ir neprekinis derlius,
apskaičiuojamas suminis derlius ir prekinio derliaus išeiga. Nuimant derlių buvo
paimti jungtiniai variantų ėminiai šakniavaisių biometriniams rodikliams – masei
(nustatoma sveriant) ir skersmeniui (nustatomas slankmačiu), nustatyti.
Biocheminiai rodikliai nustatyti LAMMC SDI Biochemijos ir technologijos
laboratorijoje.
Tyrimų duomenys įvertinti dispersinės analizės metodu (Tarakanovas,
Raudonius, 2003).
Meteorologinės sąlygos . 2017 m. burokėlių vegetacijos laikotarpiu (pasėta
gegužės 9 d., nuimta – rugsėjo 9 d.) temperatūra buvo panaši į daugiametę
vidutinę (1 lentelė). Aukštesnė už daugiametę vidutinę oro temperatūra buvo
gegužės ir rugpjūčio mėnesiais, o birželio ir liepos mėnesiais ir rugsėjo pirmąjį
dešimtadienį oro temperatūra buvo kiek žemesnė už daugiametę vidutinę šių
laikotarpių temperatūrą. Per vegetacijos laikotarpį iškrito 10,1 mm kritulių
mažiau nei vidutinis daugiametis vegetacijos laikotarpio kritulių kiekis, bet jie
pasiskirstė labai netolygiai. Drėgmės trūko gegužės ir birželio mėnesiais, kai
iškrito atitinkamai 42,6 ir 56,7 % daugiamečio mėnesinio vidutinio kritulių
kiekio. Rugpjūčio mėnesį iškrito 75 % daugiamečio mėnesinio kritulių kiekio.
Perteklinis kritulių kiekis buvo liepos mėnesį (114,5 %) ir rugsėjo pirmąjį
dešimtadienį (190,1 % daugiamečio šių mėnesių kritulių kiekio).
1 lentelė. Oro temperatūra ir kritulių kiekis. Babtų agrometeorologinės stotelės
duomenys, naudojant iMETOS programą.
Babtai, 2017 m. Table 1. Air temperature and precipitation. Babtai agro-meteorological station data using
iMETOS program.
Babtai, 2017 year
Mėnuo / Month Krituliai / Precipitation, mm Oro temperatūra / Air temperature, °C
2017 multiannual 2017 multiannual
Gegužė / May 21,6 50,7 12,8 12,3
Birželis / June 40,4 71,2 15,3 15,9
Liepa / Jule 86,2 75,3 16,7 17,3
Rugpjūtis / August 58,8 78,4 17,6 16,7
Rugsėjis / September 107,2 58,7 13,5 12,1
Vidutiniai / Average 62,8 66,9 15,2 14,9
39
Rezultatai. Per burokėlių vegetacijos laikotarpį patręšus pagal normą N122 ir
papildomai tręšiant amonio ir kalcio salietra ar vien amonio salietra, šakniavaisio
biometriniai rodikliai skyrėsi nedaug (1 pav.). Didžiausia burokėlio šakniavaisio
masė gauta prieš sėją patręšus dirvą huminėmis medžiagomis, per vegetacijos
laikotarpį išbėrus 170 kg ha-1 azoto ir per lapus patręšus skystomis PK trąšomis
su boru „Trafos Mg-B-Mn-Fe“. Šakniavaisio masė, palyginti su kontrole,
padidėjo 0,024 kg, arba 8,5 %, palyginti su intensyviu įprastiniu tręšimu –
0,019 kg, arba 6,8 %. Šakniavaisio skersmuo visuose tręšimo variantuose skyrėsi
nedaug.
1 pav. Skirtingo burokėlių, skirtų perdirbti, tręšimo įtaka jų biometriniams
rodikliams. Babtai, 2017 m. Fig. 1. Influence of different fertilization of red beets for processing, on biometric indicators.
Babtai, 2017 year
Didžiausias burokėlių derlius buvo prieš sėją patręšus dirvą huminėmis
medžiagomis, per vegetacijos laikotarpį išbėrus 170 kg ha-1 azoto ir per lapus
patręšus skystomis PK trąšomis su boru „Trafos Mg-B-Mn-Fe“ (2 pav.).
Prekinis derlius, palyginti su kontrole ir tausojančiu tręšimu, buvo atitinkamai
7,5 t ha-1, arba 10,6 % ir 5,9 t ha-1, arba 9,1 % didesnis, suminis derlius padidėjo
atitinkamai 8,8 t ha-1, arba 11,8 % ir 7,3 t ha-1, arba 9,6 %. Papildomai per lapus
patręšus boro trąšomis „Tradebor“ ir „Tradebor Mo“, prekinis burokėlių derlius,
palyginti su kontrole, padidėjo atitinkamai 4,3 ir 5,1 t ha-1, arba 6,7 ir 8,0 %, tačiau
0.2
57
0.2
62
0.2
70
0.2
81
0.2
60
6.93 7.07 7.09 7.06 7.07
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
Kontrolė / Control Įprastinis
intensyvus
tręšimas / Normal
intensive
fertilization
Intensyvus
tręšimas + naujos
B trąšos /
Intensive
fertilization +
new B fertilizers
Intensyvus
maksimalus
tręšimas /
Intensive maximal
fertilization
Tausojantis
tręšimas /
Sustainable
fertilization
Ssk
ersm
uo
/ D
dia
met
re,
cm
Mas
ė /
Mas
s, k
g
Variantai / Treatments
Masė / Mass, R / LSD05 0.017
Skersmuo / Diametre, R / LSD05 0.40
40
buvo atitinkamai 3,2 ir 2,4 t ha-1, arba 4,5 ir 3,4 % mažesnis už derlių, gautą
vegetacijos metu papildomai per lapus patręšus skystomis PK trąšomis su boru
„Trafos Mg-B-Mn-Fe“ (skirtumai abiem atvejais neesminiai). Prekinio derliaus
išeiga visuose tręšimo variantuose buvo labai gera ir nedaug įvairavo
(85,1–87,4 %).
2 pav. Skirtingo burokėlių, skirtų perdirbti, tręšimo įtaka jų derlingumui ir
biometriniams rodikliams. Babtai, 2017 m. Fig. 2. Influence of different fertilization of red beets for processing on yield. Babtai, 2017 year
Išbėrus padidintą azoto trąšų kiekį, sumažėjo rudenį paliekamos organinės
medžiagos, humuso, organinės anglies ir bendro azoto kiekiai dirvožemyje,
palyginti su kontroliniu ir tausojančiu dirvožemį ir aplinką tręšimu (2 lentelė).
Daugiausia mineralinio azoto liko intensyviai patręšus azotu (N170 per vegetaciją)
ir papildomam tręšimui per lapus panaudojus naujos kartos boro trąšas
„Tradebor Mo“. Mažesni judriojo fosforo ir kalio kiekiai taip pat nustatyti tręšiant
pagal didesniąją azoto trąšų normą. Dirvožemio rūgštumui įtakos turėjo trąšų su
siera naudojimas. Vegetacijos laikotarpiu pH sumažėjo 0,1–0,2 vieneto, palyginti
su kiekiu, buvusiu dirvožemyje prieš bandymo įrengimą.
74
.6
78
.0
78
.5
83
.4
76
.1
63
.5
67
.8
68
.6
71
.0
65
.1
85.1 86.9 87.485.0 85.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Kontrolė /Control Įprastinis intensyvus
tręšimas / Normal
intensive fertilization
Intensyvus tręšimas +
naujos B trąšos /
Intensive fertilization
+ new B fertilizers
Intensyvus
maksimalus tręšimas /
Intensive maximal
fertilization
Tausojantis tręšimas /
Sustainable
fertilization
Išeiga / Output, %Derlius / Yield, t ha-1
Variantai / Treatment
Suminis / Total, R / LSD05 4.7Prekinis / Marketable, R / LSD05 4.8Prekinio derliaus išeiga / Output of marketable yield, R / LSD05 2.9
41
2 lentelė. Skirtingo burokėlių, skirtų perdirbti, tręšimo įtaka dirvožemio
agrocheminėms savybėms
Babtai, 2017 m. Table 2. The influence of different fertilization beets for processing in soil chemical properties
Babtai, 2017 year
Tręšimas /
Fertilization
pH
(KCL)
OM Humusas Org. C N bendras /
total N min,
kg ha-1
Judrieji / Available
P2O5 K2O Ca Mg
% mg kg-1
Prieš bandymo įrengimą / Before establishment of experiment
7,2 3,10 2,12 1,23 0,106 47,1 180 187 3312 862
Rudenį, po derliaus nuėmimo / In autumn, after harvest
Kontrolė /
Control
7 2,94 2,14 1,241 0,107 40,1 230 126 3054 832
Įprastinis
intensyvus
tręšimas /
Normal
intensive
7,2 2,77 1,63 0,945 0,082 32,76 161 112 3252 1024
Intensyvus
tręšimas +
naujos B trąšos /
Intensive + new
B fertilizers
7 2,52 1,53 0,887 0,077 42,24 178 111 2578 690
Intensyvus
maksimalus
tręšimas /
Intensive Max
7,1 2,49 1,62 0,940 0,081 26,82 192 126 3376 600
Tausojantis
tręšimas /
Sustainable,
N122
7,1 2,89 2,12 1,230 0,106 40,48 199 119 3060 787
Prieš burokėlių sėją patręšus dirvą huminėmis medžiagomis, per vegetacijos
laikotarpį išbėrus 170 kg ha-1 azoto ir per lapus patręšus skystomis PK trąšomis
su boru „Trafos Mg-B-Mn-Fe“, tirpių sausųjų medžiagų buvo 1,3 procentinio
vieneto (arba 13,7 %), cukrų – 1 procentiniu vienetu (arba 11,2 %) daugiau,
palyginti su kontrole (3 lentelė).
42
3 lentelė. Skirtingo burokėlių, skirtų perdirbti, tręšimo mineralinėmis trąšomis
įtaka jų biocheminėms savybėms
Babtai, 2017 m. Table 3. The influence of different fertilization beets for processing in biochemical properties
Babtai, 2017 year
Tręšimas / Fertilization SM / DM tSM / DSS
Cukrūs /
Sugars
%
Kontrolė / Control 10,9 9,5 8,9
Įprastinis intensyvus tręšimas / Normal
intensive
11,8 10,3 9,8
Intensyvus tręšimas + naujos B trąšos /
Intensive + new B fertilizers
11,7 10,2 9,9
Intensyvus maksimalus tręšimas /
Intensive Max
11,6 10,8 9,9
Tausojantis tręšimas / Sustainable, N122 11,2 9,8 8,7
Aptarimas. Įvairiose šalyse su įvairiais augalais atliktų tyrimų duomenimis,
azotas yra labiausiai augalų augimą ir derlingumą limituojantis veiksnys (Babik,
Elkner, 2002). LAMMC SDI atliktų tyrimų duomenimis, burokėlių derlius nuo
azoto trąšų, nepriklausomai nuo jų formos, padidėjo vidutiniškai daugiau nei
2 kartus, palyginti su tik fosforo ir kalio trąšomis (P90K120) patręštų burokėlių
derliumi, o derliaus didėjimą lemia šakniavaisio masės ir skersmens didėjimas
(Bundiniene et al., 2012). Neatskiriama intensyvios daržovių auginimo
technologijos dalimi tampa kompleksinių tirpių trąšų su mikroelementais
naudojimas tręšti per lapus. Kompleksinės trąšos, kuriose yra azoto, fosforo ir
kalio bei mikroelementų (Ferticare 14 11 25), papildomai naudotos du kartus per
vegetacijos laikotarpį, burokėlių šakniavaisių derlių padidino 9,6 %, tačiau
didžiausias gamybinis pelnas gautas tręšiant Cropcare 10-10-20 (N120P120K240) ir
vegetacijos metu papildomai amonio salietra (Staugaitis, Dalangauskienė, 2005).
Lenkų tyrėjai teigia, kad papildomas tręšimas kompleksinėmis trąšomis
„Ekolist U“, į kurių sudėtį įeina 11 mitybos elementų, efektyvus, jeigu prieš sėją
išberiama pusė azoto normos, o jeigu išberiama visa norma, papildomas efektas
nedidelis (Kolota, Osinska, 2001). Mūsų tyrimų duomenys rodo, kad prekinis
burokėlių derlius, didinant azoto kiekį (palyginti N122 ir N170), padidėjo 3,9 t ha-1,
arba 6,0 % (2 pav.).Tręšimas huminėmis medžiagomis didina augintų augalų
derlius (Bundinienė et al., 2013). Mūsų tyrimai parodė, kad, intensyviai patręšus
azotu, skystomis PK trąšomis su boru „Trafos Mg-B-Mn-Fe“ ir prieš sėją
huminėmis medžiagomis, burokėlių prekinis derlius, palyginti su kontrole ir
tausojančiu tręšimu, padidėja 6,7 t ha-1, arba 10,4 %, palyginti su intensyviu
tręšimu, – 2,8 t ha-1, arba 4,1 % (2 pav.).
43
Sausųjų ir tirpių sausųjų medžiagų bei cukraus kiekiai burokėlių
šakniavaisiuose mažai priklausė nuo papildomo tręšimo. Lenkų tyrėjai
(Kazimierczak et al., 2011; Szopińska, Gawęda, 2013) nurodo, kad nitratų kiekis
priklauso nuo auginimo technologijų ir klimatinių sąlygų. Mūsų tyrimų duomenys
parodė, kad, padidėjus azoto normai, padidėjo sausųjų ir tirpių sausųjų medžiagų
bei cukraus kiekiai burokėlių šakniavaisiuose (3 lentelė). Daugelyje pasaulio šalių
atlikti tyrimai parodė, kad boras svarbus augimui ir fotosintezės procesams,
skatina angliavandenių apykaitą, didina augalų derlių ir cukringumą, mažina
susirgimus rauplėmis (Gupta, 2007; Bundinienė, 2009). Mūsų tyrimai parodė,
kad, intensyviai azotu ir naujos kartos boro trąšą „Tradebor Mo“ patręšus
burokėlių pasėlį, prekinis derlius, palyginti su tręštais azotu, sumažinus normą, ir
įprastine boro trąša „Tradebor“, padidėja vidutiniškai 4,3 t ha-1, arba 6,7 %,
prekinio derliaus išeiga – 2,5 % (2 pav.). Zhakashbaeva, Aytbaev (2014) nurodo,
kad tręšimas gerina dirvožemio agrochemines savybes. Mūsų tyrimai parodė, kad,
padidinus azoto trąšų kiekį, sumažėjo rudenį paliekamos organinės medžiagos,
humuso, organinės anglies ir bendro azoto kiekiai dirvožemyje. Dirvožemio
rūgštumui įtakos turėjo trąšų su siera naudojimas. Vegetacijos laikotarpiu pH
sumažėjo 0,1–0,2 vieneto, palyginti su kiekiu, buvusiu dirvožemyje prieš
bandymo įrengimą (2 lentelė).
Išvados. 1. Didžiausia burokėlių šakniavaisio masė gauta prieš sėją patręšus
dirvą huminėmis medžiagomis, per vegetacijos laikotarpį išbėrus 170 kg ha-1
azoto ir per lapus patręšus skystomis PK trąšomis su boru „Trafos Mg-B-Mn-Fe“.
2. Didžiausias burokėlių derlius (prekinis – 71,0 t ha-1, suminis – 83,4 t ha-1)
gautas prieš sėją patręšus dirvą huminėmis medžiagomis, per vegetacijos
laikotarpį išbėrus 170 kg ha-1 azoto ir per lapus patręšus skystomis PK trąšomis
su boru „Trafos Mg-B-Mn-Fe“.
3. Burokėlius galima auginti ir tręšiant sumažintu azoto kiekiu. Sumažinus
azoto normą (palyginti N122 ir N170), prekinis burokėlių derlius sumažėja
3,9 t ha-1, arba 6,0 %.
4. Padidinus azoto trąšų kiekį, sumažėjo rudenį paliekamos organinės
medžiagos, humuso, organinės anglies ir bendro azoto kiekiai dirvožemyje,
palyginti su kontroliniu ir tausojančiu dirvožemį ir aplinką tręšimu. Dirvožemio
rūgštumui įtakos turėjo trąšų su siera naudojimas. Vegetacijos laikotarpiu pH
sumažėjo 0,1–0,2 vieneto, palyginti su kiekiu, buvusiu dirvožemyje prieš
bandymo įrengimą.
5. Prieš sėją patręšus dirvą huminėmis medžiagomis, per vegetacijos laikotarpį
išbėrus 170 kg ha-1 azoto ir per lapus patręšus skystomis PK trąšomis su boru
„Trafos Mg-B-Mn-Fe“, tirpių sausųjų medžiagų burokėlių šakniavaisiuose buvo
1,3 procentinio vieneto (arba 13,7 %), cukrų 1 procentiniu vienetu (arba 11,2 %)
daugiau, palyginti su kontrole.
Padėka.Tyrimai finansuoti pagal sutartį su ūkio subjektu Nr. 53, 2017.04.11.
44
Gauta 2017-11-08
Parengta 2017-12-07
Literatūra
1. Babik I., Elkner K. 2002. The effect of nitrogen fertilization and irrigation
on yield and quality of broccoli. Acta Horticulturae, 571: 33–43.
2. Bundinienė O. 2009. Influence of boron fertilizer and meteorological
conditions on red beet infection with scab and productivity. Sodininkystė ir
daržininkystė, 28(3): 29–40.
3. Bundinienė O., Kavaliauskaitė D., Starkutė R., Jankauskienė J.,
Zalatorius V., Bobinas Č. 2012. Influence of fertilizers with prolongation
effect on productivity of root-crop vegetables and biochemical composition
before and after storage. In: A. I. L. Maldonado (ed), Horticulture, 19–40.
4. Bundinienė O., Starkutė R., Zalatorius V. 2013. Trąšų su huminėmis
medžiagomis įtaka morkų produktyvumui ir laikymuisi. Sodininkystė ir
daržininkystė, 32(1–2): 55–65.
5. Bundinienė O, Zalatorius V., Kavaliauskaitė D., Starkutė R., Survilienė E.,
Duchovskienė L. 2014. Išskirtinės kokybės produkcijos šakniavaisinių
daržovių auginimo technologijos taikymas kintančio klimato ir
ūkininkavimo sąlygomis. Naujausios rekomendacijos žemės ir miškų ūkiui.
Akademija, Kėdainių r., 52–59.
6. Diacono M., Montemurro F. 2010. Long-term effects of organic
amendments on soil fertility: A review. Agronomy for Sustainable
Development, 30 (2): 401–422.
7. Gupta U. C. 2007. Boron. In: A. V. Barker, D. J. Pilbeam (eds), Handbook
of Plant Nutrition. CRC Press, 241–249.
8. Kazimierczak R., Hellmamm E., Treščinska V., Rembiałkowska E. 2011.
Estimation of the nutritive value of two red beet (Beta vulgaris) varieties
from organic and conventional cultivation. Journal of Research and
Applications in Agricultural Engineering, 56(3): 206–210.
9. Kolota, E., Osinska, M. 2001. Efficiency of foliar nutrition of field
vegetables grown at different nitrogen rates. Acta Horticulturae,
563: 87–91.
10. Petronienė O. D., Viškelis P. 2004. Biochemical composition and
preservation of various red beet cultivars. Sodininkystė ir daržininkystė,
23(3): 89–97.
11. Staugaitis G., Dalangauskienė A. 2005. Vienanarių ir kompleksinių trąšų
įtaka raudoniesiems burokėliams. Sodininkystė ir daržininkystė, 24(2):
133–144.
12. Szopińska A. A., Gawęda M. 2013. Comparison of yield and quality of red
beetroots cultivated using conventional, integrated and organic method.
Journal of Horticultural Research, 21(1): 107–114.
45
13. Szura A., Kowalska I., Sady W. 2008. Biological value of red beets in
relation to nitrogen fertilization. Vegetable Crops Research Bulletin,
68: 145–153.
14. Tarakanovas P., Raudonius S. 2003. Agronominių tyrimų duomenų
statistinė analizė, taikant kompiuterines programas ANOVA, STAT,
SPLIT-PLOT iš paketo selekcija ir IRRISTAT. Akademija, 56 p.
15. Zalatorius V., Bundinienė O., Kavaliauskaitė D. 2014. Intensyvi valgomųjų
burokėlių auginimo technologija. Naujausios rekomendacijos žemės ir
miškų ūkiui. Akademija, Kėdainių, 59–64.
16. Zhakashbaeva M., Aytbaev T. 2014. Ecological and agrochemical state of
soil, productivity and quality of edible roots, depending on the system of
vegetable fertilizers rotations in the south-east region of Kazakhstan. Life
Science Journal, 11(11s): 679–684.
17. Wang Z. H., Li S. X., Malhi S. S. 2008. Effects of fertilization and other
agronomic measures on nutritional quality of crops. Journal of the Science
of Food and Agriculture, 88(1): 7–17.
46
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. SCIENTIFIC ARTICLES. 2017. 36(3-4).
Influence of new generation fertilizers on the yield of red beet for processing and its
quality indicators
O. Bundinienė, V. Zalatorius, R. Starkutė
Summary
The investigations carried out in 2017 in experimental fields at the Institute of Horticulture
Lithuanian Research Centre for Agriculture and Forestry. The aim of the experiment was to
investigate the efficiency of using the new generation of fertilizers for the main and additionally
fertilization of the red beet, intended for processing, to obtain optimal and high-quality crops.
By applying intensive nitrogen fertilization and humic substances to the soil, and additionally
fertilized by PK-fertilizer solution with boron and trace elements TRAFOS Mg Mn Fe B was
obtained the highest marketable yield of beets (71.0 t ha-1) and the biggest root-crop mass
(0.281 kg). The additional crop fertilization with bulk nitrogen fertilizer and soluble complex
fertilizer through the leaves is carried out several times.The fertilization of these fertilizers
increased the amount of soluble dry matter and sugar in the root crops.Using increased nitrogen
fertilizer, the amount of organic matter, humus, organic carbon, and total nitrogen in the soil is
reduced in autumn compared with the reduced and sustained soil and environment by fertilization.
Soil acidity was affected using fertilizers with S sulfur.
Beetroot can be grown by fertilizing with reduced nitrogen content. The marketable red beet
yield by reduced nitrogen rate (compared N122 and N170) decreased by 3.9 t ha-1 or 6,0 %.
Key words: biochemical composition, fertilization, red beet, yield.
47
LIETUVOS AGRARINIŲ IR MIŠKŲ MOKSLŲ CENTRO FILIALO
SODININKYSTĖS IR DARŽININKYSTĖS INSTITUTO IR
ALEKSANDRO STULGINSKIO UNIVERSITETO MOKSLO DARBAI.
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. 2017. 36(3–4).
Dygliavaisio virkštenio (Echinocystis lobata (Michx))
(Cucurbitaceae) ligotumo tyrimai
Laisvūnė Duchovskienė1, Eugenija Kupčinskienė2 1Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas,
Kauno g. 30, LT-54333 Babtai, Kauno r.
el. paštas: [email protected] 2Vytauto Didžiojo universitetas, Biologijos katedra, Vileikos g. 8-802, LT-44404 Kaunas
2016–2017 m. buvo tirtos moliūginių šeimai priklausančio upių pakrantėse išplitusio
svetimkraščio Lietuvos augalo – dygliavaisio virkštenio (Echinocystis lobata) ligos. Dygliavaisio
virkštenio populiacijose daugiausia buvo aptikta Cladosporium spp. ir Alternaria spp., be jų, dažni
buvo Fusarium genties grybai. Taip pat buvo tirtas augalų užsikrėtimas virusais. Tik lauko
daržininkystės sėjomainoje iš sėklų, surinktų paupiuose, išaugintų dygliavaisio virkštenio lapuose
buvo aptiktas Cucumber mosaic virus (CMV). Taip pat buvo nustatytas paprastojo agurko
(Cucumis sativus L.) hibridų užsikrėtimas virusais. Komerciniame šiltnamyje augusio paprastojo
agurko hibrido lapuose aptiktas Arabis mosaic nepovirus (ArMN). Remiantis dabartiniais
literatūros duomenimis, E. lobata žaladariai nėra gausūs, todėl virusinės ar grybinės ligos gali būti
esminiais veiksniais, ribojančiais į natūralias buveines išplitusio dygliavaisio virkštenio
populiacijų gyvybingumą bei skaitlingumą.
Reikšminiai žodžiai: Alternaria, Arabis mosaic nepovirus, Cladosporium, Cucumber mosaic
virus, Cucumis sativus, Fusarium.
Įvadas. Dygliavaisis virkštenis (Echinocystis lobata (Michx)) – moliūginių
šeimos (Cucurbitaceae) rūšis. Jo gimtinė yra Šiaurės Amerika, tačiau dabar ši
rūšis paplito Centrinėje ir Pietryčių Europoje, nes buvo auginamas kaip
dekoratyvinis augalas (Tutin, 1968). E. lobata daugelyje šalių yra svetimkraštis
augalas, todėl kai kuriose šalyse neturi natūralių priešų (Vasić, 2005). Tačiau kaip
visi augalai jis nėra atsparus ligoms. Didžiulė augalų aplinkoje esančių
mikroskopinių grybų įvairovė atlieka svarbų vaidmenį augalų patogenezėje
(Hawksworth, 2001). Grybinės ligos daug labiau išplitusios už virusines
(Šidlauskienė, Survilienė, 2002). Lietuvoje labiausiai paplitę Fusarium,
Penicillium, Alternaria, Aspergillus, Cladosporium ir kitų genčių mikroskopiniai
grybai (Lugauskas et al., 2006). Jie aktyviai sintetina amino klasės azoto
junginius, kurie difunduoja pro ląstelės membraną, padidina jos pralaidumą,
suintensyvina mitybos procesus ir tampa pagrindiniais parazitizmo ir simbiozės
veiksniais (Lugauskas et al., 2002). Pastaraisiais metais vis labiau plinta virusinės
ligos. Vienas visame pasaulyje labiausiai paplitusių virusų Cucumber Mosaic
Virus (CMV) turi daugiausia augalų šeimininkų, jam jautrios daugiau nei 1 000
augalų rūšių (Roossinck, 2001; Quemada et al., 1989; Paliukaitis et al., 1992; Lin
et al., 2003). CMV virusas dažniausiai platinamas amarų (Delmiglio and Pearson,
2006), bet gali plisti ir su sėkla (Paliukaitis et al., 1992). Kitas virusas, kuris gali
48
apkrėsti laukinius augalus, yra ArMV. Šis virusas gali plisti su sėkla, o trumpais
atstumais gali būti pernešamas nematodų (McNamara, 1980). Iš 12 augalų šeimų
buvo aptikta 15 rūšių, kurių sėklos buvo 100 proc. užsikrėtusios šiuo virusu
(Murant, 1970).
Darbo tikslas – palyginti Cucurbitaceae šeimos augalų – dygliavaisio
virkštenio ir paprastojo agurko – ligų plitimą.
Tyrimo objektas, metodai ir sąlygos. Tirtas Nemuno baseino paupių
dygliavaisio virkštenio (Echinocystis lobata (Michx.) Torr. et A. Gray)
populiacijų ligotumas. Tyrimai daryti 2016–2017 m. Lietuvos agrarinių ir miškų
mokslų centro filialo Sodininkystės ir daržininkystės instituto (LAMMC SDI)
bazėje, Sodo augalų genetikos ir biotechnologijos skyriuje ir Augalų apsaugos
laboratorijose. 2016 m. buvo rinktos E. lobata sėklos iš Nemuno baseino septynių
upių pakrančių (1 lentelė).
1 lentelė. Dygliavaisio virkštenio sėklų surinkimo vietos paupių populiacijose
ligotumui nustatyti 2016 m. Table 1 The wild cucumber seed collection sites on riverbanks for diseases detection 2016
Eil. Nr. / No. Vietovė / Location
1. Nemunas ties Balbieriškiu / Nemunas near Balbieriškis
2. Merkys ties Merkine / Merkys near Merkine
3. Širvinta ties Čiobiškiu / Širvinta near Čiobiškis
4. Kiauna ties Naujasodžiu / Kiauna ties Naujasodžiu
5. Neris ties Kaunu / Neris near Kaunas
6. Jūra ties Mociškėmis / Jūra near Mociškės
7. Šyša ties Rumšais / Šyša near Rumšai
2016 m. surinktos sėklos buvo stratifikuojamos – laikomos 30 dienų –21 °C
temperatūroje ir pavasarį pasėtos į puodelius. E. lobata daigai buvo auginami
lauko daržininkystės sėjomainoje, atskirame laukelyje. Iš kiekvienoje augavietėje
(1 lentelė) surinktų sėklų išauginti daigai buvo sodinami po penkis augalus kas
30 cm viena eile. Tarp augalų iš skirtingų augaviečių daromas 50 cm tarpas.
Augalai buvo auginami be mineralinių trąšų, tik ravint ir laistant, sudarant kuo
panašesnes sąlygas į natūralias. Tiek auginamų, tiek iš natūralių augaviečių
surinktų augalų ligotumas buvo nustatomas ant penkių augalų apžiūrint po dešimt
lapų ir apskaičiuojant pažeistų lapų procentą (Žemės ūkio augalų kenkėjai, ligos
ir jų apskaita. 2002 ). Pažeistų lapų skaičius lygintas naudojant vieno faktoriaus
duomenų apdorojimo programą ANOVA (Tarakanovas, Raudonius, 2003). Ligas
sukeliančių grybų sudėčiai nustatyti ėminiai buvo paimti augalams žydint ir
derant. Grybai buvo auginami ant bulvių dekstrozės agaro („Merck“, Germany)
terpės ir identifikuojami šviesiniu mikroskopu. Grybų rūšys nustatytos pagal
mikroorganizmų pažinimo vadovą (Lugauskas ir kt., 2002). Grybų aptikimo
dažnis buvo vertinamas taip: + – atsitiktinė rūšis, aptinkamumo dažnis –
A < 30 %; ++ – tipinė rūšis, A > 30 %; +++ – vyraujanti rūšis, A > 50 %.
49
Lietuviškų veislių agurkų hibridai F1 (‘Krukiai’, ‘Gintai’, ‘Daugiai’) buvo
auginami šiltnamyje, 25 × 70 cm durpių substrate, pagal įprastinę auginimo
technologiją. ‘Pasalimo’ hibridas buvo auginamas 25 × 100 cm durpių substrato
maišuose pagal įprastinę auginimo technologiją. Tyrimams atlikti augalų lapai
buvo imami žydėjimo ir derėjimo laikotarpiu (liepos viduryje) nuo penkių augalų.
Dygliavaisio virkštenio ir paprastojo agurko virusinių patogenų paieškai taikyti
PGR (polimerazės grandininės reakcijos) ir biotesterių metodai. Augalų virusinių
patogenų diagnostikai atlikti ėminiai buvo imti taip pat liepos viduryje. Iki
analizės bandiniai buvo laikomi –70° C temperatūroje, siekiant išvengti RNR
degradacijos. RNR iš augalų lapų išskirta naudojant „NucleoSpin ® RNA Plant“
(„Macherey-Nagel“) rinkinį pagal gamintojo pridėtą protokolą. Išskirta RNR
naudota komplementariai DNR (kDNR) sintetinti. kDNR sintezė atlikta
naudojant „RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit“ („Fermentas“) rinkinį
pagal gamintojo protokolą. Virusų paieškai atlikti taikytas PGR metodas, naudoti
specifiniai oligonukleotidiniai pradmenys (2 lentelė).
2 lentelė. Patogenų geno fragmentų paieškai naudoti oligonukleotidiniai
pradmenys Table 2. The oligonucleotide primers for pathogen gene fragment detection
Specifiniai
oligonukleotidiniai
pradmenys / Specific
oligonucleotide primers
Fragmento dydis / Fragment size
Arabis Mosaic Nepovirus
(ArMV)
ArMV i1F 5‘ AATTATATGCTGAGTTTGAG 3‘
ArMV i2R 5‘ AAAATTATACACCTTATGAGTA 3‘
Cucumber mosaic virus
(CMV)
CMV F 5‘ GTAGACATCTGTGACGCGA 3‘
CMV R 5‘ GCGCGAAACAAGCTTCTTATC 3‘
Vidinei kontrolei naudoti
pastovios raiškos NADH
dehidrogenazės subvieneto
5 (nad5) genui specifiniai
oligonukleotidiniai
pradmenys / Internal control –
the use of a constant expresion of
NADH dehydrogenase subunit 5
(nad 5) gene – specific
oligonucleotide primers
F 5‘ GATGCTTCTTGGGGCTTCTTGTT 3‘ ir
R 5‘ CTCCAGTCACCAACATTGGCATAA 3‘
(duomenys nerodomi)
Dar buvo naudojami NK – PGR Mix be kDNR ir M - O‘GeneRuler DNA
Ladder Mix (SM1173) („Thermo Scientific“ Ltd.). Pagausinimo reakcija buvo
atliekama 20 μl mišinyje, sudarytame iš 2,5 μl 10 × Taq DNR polimerazės
buferio, 2 μl 25 mM MgCl2, 0,4 μl 10 mM dNTP mišinio, 2 × 20 pmol specifinių
50
patogenų genomui pradmenų, 1U Taq DNR polimerazės ir po 500 ng kDNR.
Bandiniai amplifikuoti termocikleryje („Eppendorf“) tokiu režimu: PGR sąlygos
pirminis dvigrandės kDNR lydymas 95 °C temperatūroje 5 min.; 35 ciklai
fragmentui gausinti – dvigrandės kDNR lydymas 94 °C temperatūroje 30 sek.,
pradmenų hibridizacija – 45 °C (ArMV), 62 °C (CMV), 61 °C (nad5)
temperatūroje 40 sek., fragmentų sintezė – 72 °C temperatūroje 40 sek., galutinė
sintezė – 72 °C temperatūroje 5 min. Elektroforezė atlikta 1,5 proc. agarozės
gelyje. PGR duomenys dokumentuoti ir įvertinti „Herolab“ UV kameroje
naudojant „E. A. S. Y Win 32“ dokumentavimo programą. kDNR fragmentai
sekvenuoti genų analizatoriumi.
Rezultatai ir jų aptarimas. 2016–2017 m. apžiūrėjus virkštenių, surinktų iš
skirtingų augaviečių, lapus, daugiausia ligotų lapų aptikta ant augalų, augusių
lauko daržininkystės sėjomainoje – 46 %, augusių prie Kražantės upės – 44 % ir
prie Nevėžio ties Babtais – 40 %, mažiausiai – augusių prie Juodkrantės – 22–
24 %. Be to, prie Juodkrantės pastebėtas virkštenio populiacijos gausumo
sumažėjimas dėl intensyvaus pakrančių šienavimo. 2017 m. virkštenio lapų
ligotumas buvo vidutiniškai 6 % didesnis nei 2016 m.
3 lentelė. Dygliavaisio virkštenio lapų ligų paplitimas (n = 50), 2016-2017 m. Table 3. The prevalence of leaf diseases in wild cucumber (n=50), 2016-2017
Vietovė / Plant site Pažeistų lapų, vnt. / Damaged leaves, unt.
Pažeistų lapų, % / Damaged leaves, %
2016 m.
Nevėžis ties Babtais / Nevėžis at the
vilage of Babtai 20 40
Nevėžis ties Žemaitkiemiu / Nevėžis
near Žemaitkiemis 19 32
Marios ties Juodkrante / Water body
near Juodkrante 11 22
Vidutiniškai / Average 12,5 31,33
R05 / LSD05 1,60
2017 m.
Kražantės pakrantė / Kražantės coast 22 44
Ventos pakrantė / Ventos coast 21 42
Marios prie Juodkrantės / Water body
near Juodkrante 12 24
Kulpė ties Kryžių kalnu / Kulpė near
the Cross Hil 15 30
Auginami lauko daržininkystės
sėjomainoje / Grown in field crop
rotation 23 46
Vidutiniškai / Average 18,6 37,2
R05 / LSD05 2,19
51
Ant dygliavaisio virkštenio vyravo Alternaria ir Cladosporium patogeniniai
grybai, dažnai buvo aptinkama ir Fusarium genties grybų. Dominavo tokios grybų
rūšys, kaip Alternaria tenuissima ir Cladosporium herbarum (4 lentelė). Mūsų
institute anksčiau atliktų tyrimų duomenimis, ant tos pačios šeimos paprastųjų
agurkų lapų vyravo Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Mucor, Penicillium,
Rhizopus ir Ulocladium genčių grybai (Šidlauskienė, Survilienė, 2002).
Alternaria sukeliamos ligos pirminiai simptomai – mažos nekrotinės dėmelės ant
senesnių lapų. Ilgainiui jos didėja, kol susijungia. Kai kuriose šalyse agurkų ligas
dažniau sukelia Alternaria tenuisima (Singh et al., 2015). Šis grybas buvo aptiktas
ir atliekant tyrimus su dygliavaisiu virkšteniu. Ankstesnių tyrimų metu ant agurkų
dominavo Alternaria alternata ir Cladosporium cucumerinum (Šidlauskienė,
Survilienė, 2002), o ant virkštenio dažniau buvo aptinkamas Cladosporium
herbarum. Tai yra labiau saprofitinis grybas, nors esant palankioms klimato
sąlygoms jis gali sudygti ir augti ant žalių lapų paviršiaus (Schubert et al., 2006).
Penicillium ir Ulocladium genčių grybai, aptikti ant virkštenio, priešingai nei ant
agurkų, gali būti priskirti prie atsitiktinių rūšių. Viena iš ant agurkų dominuojančių
grybų rūšių – Pseudoperonospora cubensis. Jos sukeliamos ligos žalingumas
priklauso nuo infekcijos pradžios laiko, klimato sąlygų, veislių atsparumo,
auginimo (Survilienė, Duchovskienė, 2008). Ši liga žalinga agurkams, bet jos
sukėlėjo nebuvo aptikta ant virkštenio. Vienas iš įdomesnių grybų yra
Acremonium strictum – saprofitinis grybas, aptinkamas ir ore, ir vandenyje, bet,
kaip ir kitą grybą - Botrytis cinerea parazituojantis grybas (Choj ir kt., 2008).
4 lentelė. Grybų aptikimo ant dygliavaisio virkštenio lapų dažnis, 2016-2017 m. Table 4. The frequency of fungal pathogens on wild cucumber leaves, 2016-2017
Grybų rūšys / Species of micromycetes Lapai / Leaves Acremonium strictum +
Alternaria spp. +++
Alternaria tenuissima ++
Alternaria alternata +
Botrytis cinerea +
Cladosporium spp. +++
Cladosporium herbarum ++
Chrysosporium panorum +
Cercospora spp. +
Fusarium spp. ++
Penicillium spp. +
Peronospora spp. +
Septoria spp. +
Stemphylium botryosum +
Ulocladium spp. +
Pastabos / Notes:
+ - atsitiktinė rūšis, aptinkamumo dažnis A<30 % / accidental species, occurence frequency A<30 %;
++ - tipinė rūšis, A>30 % / typical species, A>30 %;
+++ - vyraujanti rūšis, A>50 % / dominantig species, A>50 %.
52
2016 m. buvo ištirti iš trijų skirtingų augaviečių surinkto dygliavaisio
virkštenio ir paprastojo agurko trijų lietuviškų hibridų F1 (‘Krukiai’, ‘Gintai’,
‘Daugiai’) augalų lapai, tačiau virusų nerasta. 2017 m. buvo ištirti iš septynių
skirtingų augaviečių surinktų ir iš sėklų išaugintų bei trijose natūraliose
augavietės augusių E. liobata lapai. Du dygliavaisio virkštenio augalai, užauginti
iš sėklų, surinktų Neries pakrantėje ties Kiauna (1 lentelė), buvo užsikrėtę
Cucurbitae Mosaic Virus (CMV). Virusinės ligos simptomų pasireiškimą ir jų
stiprumą sąlygoja vieno ar kelių augalų šeimininkų genetinės savybės (Sicard et
al., 2008). CMV pasireiškia chlorozei būdingomis dėmėmis (Shintaku et al.,
1992). Tokių dėmių aptikta ir ant virkštenio.
E. lobata gali būti priskiriamas prie piktžolių, kurios yra virusų tarpiniai
augalai šeimininkai. Piktžolės, kaip tarpiniai augalai šeimininkai, atlieka svarbų
vaidmenį virusų vektorių plitimo ekologijoje ir epidemiologijoje (Kazinczi et al.,
2004). Didžiojoje Britanijoje Cucumber Mosaic Virus (CMV) dažniausiai buvo
aptinkamas ant piktžolių, tokių kaip daržinė žliūgė (Stellaria media), rečiau – ant
paprastosios žilės (Senecio vulgaris), gailiosios dilgėlės (Urtica urens), bekvapio
šunramunio (Tripleurospermum maritimum ssp. Inodorum), trikertės žvaginės
(Capsella bursa-pastoris), raudonžiedės notrelės (Lamium purpureum) ir
daržinės pienės (Sonchus oleraceus) (Tomlinson et al., 1970). Kitose šalyse ant
natūraliai augančių laukinių agurkų CMV pasireiškia nedaug. Tik vienas
natūraliai augantis Cucurbitae šeimos augalas Sicyos australis buvo užsikrėtęs
CMV, bet apkrėtus dirbtinai CMV vystosi gerai (Delmiglio and Pearson, 2006).
Šis virusas yra vienas dažniausiai lauko daržoves pažeidžiančių virusų
(Tomlinson, 1987). Nuo CMV yra sunku apsaugoti augalus, nes jis turi labai daug
augalų šeimininkų ir yra platinamas amarų (Palukaitis et al., 1992).
2017 m. taip pat ištirti trijų lietuviškų agurkų hibridų F1(‘Krukiai’, ‘Gintai’,
‘Daugiai’) ir vieno komerciniame šiltnamyje auginamo užsienietiško hibrido F1
‘Pasalimo’ lapai. Arabis Mosaic Nepovirus (ArMV) viruso požymių aptikta ant
agurkų hibrido ‘Pasalimo’ augalų, bet neaptikta nė vieno augalo su CMV.
Nustatyta, kad augalams augant natūraliomis sąlygomis ArMV virusas gali plisti
su sėkla, trumpais atstumais jį perneša nematodai (McNamara, 1980). ArMV,
kaip ir kiti šios grupės virusai, gali plisti ir su žiedadulkėmis (Card et al., 2007).
CMV virusą gali pernešti amarai, todėl užsikrėtę dygliavaisio virkštenio augalai
yra potencialus užkrato šaltinis kultūriniams augalams.
1 ir 2 pav. parodyti virusų kDNR fragmentai, pagausinti specifinėmis
oligonukleotidų pradmenų poromis ir išryškinti agarozės gelyje.
53
1 pav. Agarozės gelyje išryškinti 574 bp ilgio fragmentai, specifiški CMV geno
sekai. Vidinei kontrolei (kDNR kokybei vertinti) naudoti pastovios raiškos nad5
genui specifiniai oligonukleotidiniai pradmenys, kurių duomenys nerodomi. Fig. 1. Specific for CMV gene sequence 574 bp fragments distinct in agarose gel. Internal control is
fragment kDNR from constant expression nad5 mitochondrian gene, the data not displayd.
Pastaba / Note:
NK – PGR Mix be kDNR;
M - O‘GeneRuler DNA Ladder Mix (SM1173) (Thermo Scientific Ltd.).
2 pav. Agarozės gelyje išryškinti 203 bp ilgio fragmentai, specifiški ArMV geno
sekai. Vidinei kontrolei (kDNR kokybei vertinti) naudoti pastovios raiškos nad5
genui specifiniai oligonukleotidiniai pradmenys, kurių duomenys nerodomi. Fig. 2. Specific for ArMV gene sequence 203 bp fragments distinct in agarose gel. Internal control
is fragment kDNR from constant expression nad5 mitochondrian gene, the data not displayd.
Pastaba / Note:
NK – PGR Mix be kDNR;
M - O‘GeneRuler DNA Ladder Mix (SM1173) (Thermo Scientific Ltd.).
54
Išvados. 1. Ant dygliavaisio virkštenio daugiausia buvo aptikta juodgrybio
(Cladosporium) ir sausgrybio (Alternaria), be jų, buvo dažnai aptinkama ir
Fusarium genčių grybų.
2. Ant iš surinktų sėklų išauginto dygliavaisio virkštenio lapų buvo aptiktas
Cucumber Mosaic Virus (CMV). Ant komerciniame šiltnamyje auginamų agurkų
hibrido F1‘Pasalimo’ lapų aptiktas Arabis Mosaic Nepovirus (ArMN).
3. E. lobata augalai beveik neturi natūralių priešų, todėl bet kuri virusinė ar
grybinė liga padeda palaikyti populiacijos pusiausvyrą natūralioje ekosistemoje.
Padėka. Tyrimą finansavo Lietuvos mokslo taryba (sutarties Nr. SIT-2/2015).
Gauta 2017-11-23
Parengta 2017-12-12
Literatūra
1. Card S. D., Pearson M. N., Clover G. R. G. 2007. Plant pathogens
transmitted by pollen. Australasian Plant Pathology, 36: 455–461.
2. Choj G. J., Kim J. C., Jang K. S., Cho K. Y., Kim H. T. 2008.
Mycoparasitism of Acremonium strictum BCP on Botrytis cinerea, the gray
mold pathogen. Journal of Microbiology and Biotechnology, 18(1): 167–
170.
3. Delmiglio C. and. Pearson M. N. 2006. Effects and incidence of Cucumber
mosaic virus, Watermelon mosaic virus and Zucchini yellow mosaic virus
in New Zealand’s only native cucurbit Sicyos australis. Australasian Plant
Pathology, 35: 29–35.
4. Hawksworth D. L. 2001. The magnitude of fungal diversity: the 1.5 million
species estimate revisited*. Mycological Research, 105(12): 1422–1432.
5. Kazinczi G., Horváth J., Takács A. P., Gáborjányi R., Béres I. 2004.
Experimental and natural weed host-virus relations. Communications in
Agricultural and Applied Biological Sciences, 69(3): 53–60.
6. Lin H. X, Rubio L., Smythe A., Jiminez M., Falk B. 2003. Genetic diversity
and biological variation among California isolates of Cucumber mosaic
virus. The Journal of General Virology, 84: 249–258.
7. Lugauskas A., Paškevičius A., Repečkienė J. 2002. Patogeniški ir toksiški
mikroorganizmai žmogaus aplinkoje. Aldorija, Vilnius.
8. Lugauskas A., Raila A., Railienė M., Raudonienė V. 2006. Toxic
micromycetes in grain raw material during its processing. Annals of
Agricultural and Environmental Medicine, 13(1): 147–161.
9. McNamara D. G. 1980. The spread of arabis mosaic virus through non-
cultivated vegetation. Plant Pathology, 29: 173–176.
10. Murant A. F. 1970. Arabis mosaic virus. CMI/AAB Descriptions of Plant
Viruses No. 16. Association of Applied Biologists, Wellesbourne, UK.
55
11. Palukaitis P., Roossinck M. J., Dietzgen R. G., Francki R. I. 1992.
Cucumber Mosaic Virus. Advances in Virus Research, 41: 281–348.
12. Quemada H., Kearny C., Gonsalves D., Slightom J. L. 1989. Nucleotide
sequences of the coat protein genes and flanking regions of cucumber
mosaic virus strains C and WL RNA 3. Journal of General Virology, 70:
1065–1073.
13. Roossinck M. J. 2001. Cucumber Mosaic Virus, a model for RNA virus
evolution. Molecular Plant Pathology, 2: 59–63.
14. Schubert K., Braun U., Mułenko W. 2006. Taxonomic revision of the genus
Cladosporium s. lat. 5. Validation and description of new species.
Schlechtendalia, 14: 55–83.
15. Shintaku M. H., Zhang L., Palukaitis P. 1992. A single amino acid
substitution in the coat protein of Cucumber mosaic virus induces chlorosis
in tobacco. Plant Cell, 4(7): 751–757.
16. Sicard O., Loudet O., Keurentjes J. J., Candresse T., Le Gall O., Revers F.,
Decroocq V. 2008. Identification of quantitative trait loci on trolling
symptom development during viral infection in Arabidopsis thaliana.
Molecular Plant-Microbe Interactions Journal, 21 (2): 198-207.
17. Singh V., Shrivastava A., Jadon S., Wahi N., Singh A., Sharma N. 2015.
Alternaria diseases of vegetable crops and its management control to reduce
the low production. International Journal of Agriculture Science, 7(13):
834–840.
18. Survilienė E., Duchovskienė L. 2008. Kenksmingų organizmų tyrimų
aktualijos daržininkystėje. Sodininkystė ir daržininkystė, 27(3): 313–325.
19. Šidlauskienė A., Survilienė E. 2002. Distribution and pathogenic
peculiarities of fungi of the Alternaria genus on vegetable crops in
Lithuania. Plant Protection Sciences, 38: 401–404.
20. Tarakanovas P., Raudonius S. 2003. Agronominių tyrimų duomenų
statistinė analizė taikant kompiuterines programas ANOVA, STAT, SPILT-
PLOT iš paketo SELEKCIJA ir IRRISTAT. Lietuvos žemdirbystės
institutas, Akademija, Kėdainių r.
21. Tomlinson J. A., Carter A., Dale W. T., Simpson C. J. 1970. Weed plants
as sources of cucumber mosaic virus. Annals of Applied Biology, 66(1):
11–16.
22. Tomlinson J. A. 1987. Epidemiology and control of virus diseases of
vegetables. Annals of Applied Biology, 110: 661–681.
23. Tutin G. T. 1968. Echinocystis Torrey et A. Gray, Cucurbitaceae. In: Tutin
G. T., Heywood H. V., Burges A. V., Moore M. D., Valentine H. D.,
Walters M. S., Webb A. D. (eds.), Flora Europaea, University Press,
Cambridge, 2: 297–299.
24. Vasić O. Echinocystis lobata (Michx) Torrey and A. Gray in Serbia. 2005.
Acta Botanica Croatia, 64(2): 369–373.
56
25. Žemės ūkio augalų kenkėjai, ligos ir jų apskaita. 2002. J. Šurkus, I.
Gaurilčikienė (sudaryt.). Lietuvos žemdirbystės institutas, Akademija,
Kėdainių r.
57
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. SCIENTIFIC ARTICLES. 2017. 36(3–4)
Wild cucumber Echinocystis lobata (Michx) (Cucurbitaceae) diseases prevalence studies
L. Duchovskienė, E. Kupčinskienė
Summary
Wild cucumber (Echinocystis lobata (Michx.) Torr. et A. Gray), the representative of
Cucurbitaceae family, is invasive species in Lithuania. The prevalence of fungal and viral diseases
was evaluated on E. lobata. For this purpose populations of this species were investigated within
2016-2017 periods along different riverbanks. Cladiosporium and Alternaria were predominant
fungal genera on the leaves of the wild cucumber, also frequent residents were Fusarium spp. The
leaves of Cucumis sativus L. hybrids were tested for viral diseases. Cucumber mosaic virus
(CMV) was detected in field rotation on wild cucumber grown from the collected along seeds in
riverbanks. The Arabis mosaic nepovirus (ArMN) was found in commercial greenhouse on the
leaves of cucumber hybrid. According to literature review the harmful organisms of E. lobata are
not abundant, therefore the presence of the virus might play significant role determining vitality
and survival wild cucumber.
Key words: Alternaria, Arabis Mosaic Nepovirus, Cladosporium, Cucumber mosaic virus,
Cucumis sativus L., Fusarium.
58
SCIENTIFIC WORKS OF THE INSTITUTE OF HORTICULTURE,
LITHUANIAN RESEARCH CENTRE FOR AGRICULTURE AND FORESTRY AND
ALEKSANDRAS STULGINSKY UNIVERSITY.
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ, 2017. 36(3–4).
Plant extracts: antimicrobial and antifungal activity and
appliance in plant protection (Review)
Lina Šernaitė Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas,
Kauno g. 30, LT-54333 Babtai, Kauno r.
el. paštas: [email protected]
Plants are a valuable source of bioactive compounds: terpenes, phenolic compounds, essential
oils, alkaloids, etc. Applying different methods of extraction, desired components from plants
could be obtained as extracts. Various studies determined plant extract effect on plant pathogens
and human pathogens. Phenolic compounds of plants play an important role in protection against
fungal pathogens. There is a growing demand for plant protection measures in the agronomy sector
because of new and existing plant diseases; plant pathogens are getting or have already acquired
resistance to widely used plant protection products. The findings of plant extract antimicrobial ant
antifungal activities; low toxicity and biodegradability make it potential for use in the food
industry and plant protection against pathogens instead of chemicals. The concentration of the
extracts used should not change the sensory properties of the product in order not to become
unacceptable to consumers. The use of extract mixtures could help to obtain better sensory
properties of the products. An other advantage would be difficulties for pathogens to acquire
resistance to complex components. The aim of this publication is to review the composition of
various plant extracts and the studies related to antimicrobial and antifungal properties of the
extracts.
Keywords: plant extracts, antifungal activity, plant pathogens.
Introduction. Plants perform as a renewable natural resource of diverse
bioactive compounds (Cherkupally et al., 2017). Plant extracts consist of various
compounds characteristic to the plant from which they were extracted. Aromatic
secondary metabolites synthesized by plants are phenols, phenolic acids,
quinones, flavones, flavonoids, flavonols, tannins and coumarins. Definition
“botanical pesticides” describes compounds extracted from plants, which control
pathogens on infected crops. Compounds with phenolic structure have high
efficiency against plant pathogens because of their antimicrobial activity.
Mechanisms of this activity still require more studies (Shabana et al., 2017).
The adoption of chemicals has had an undeniable benefit for modern
agriculture; the yields increase has been significant because of the discovery and
application of synthetic measures for pest control (Dayan et al., 2009). Due to the
continuously growing agronomy sector, there is a growing demand for fungicides
and pesticides because of new and existing plant diseases, which could have an
adverse impact on yields. Conventional chemicals applied in agriculture for plant
disease control (benzimidazoles, aromatic hydrocarbons and sterol biosynthesis
inhibitors) are related to various problems (Stevic et al., 2014); it is already known
59
that chemical fungicides and pesticides have negative effect on the environment
and human health. Plant pathogens develop or have already acquired resistance to
widely used chemical products. Plant growers feel a responsibility to reduce the
application of pesticides as their residues could be found in their produce
(Cherkupally et al., 2017) and many chemicals are not allowed in organic farming.
Thus, alternative ways to control and cure plant diseases are needed (Sales et al.,
2016; Combrink et al., 2011). These methods should be efficient, harmless to the
environment and humans and be economically beneficial to compete with the
existing measures against plant pathogens and pests. Therefore, they should not
cause changes in the taste properties of agricultural products (Božik et al., 2017),
because they could become unacceptable to consumers.
During past decades, antimicrobial and antifungal properties of various
extracts and their ingredients, for example essential oils, were investigated and
the attention is focused on the application of these natural materials in alternative
plant protection measures (Stevic et al., 2014; Combrink et al., 2011; Cherkupally
et al., 2017) as they are biodegradable and non-toxic to the environment (Abdel-
Kader et al., 2011).
Composition of the extracts. Secondary plant metabolites (Fig.) are organic
compounds synthesized from primary metabolites (carbohydrates, proteins, lipids
and chlorophyll) and are considered as biologically active compounds. Terpenes
are a group of compounds consisting of different variations of isoprene units (5-
carbon-base). Monoterpenes (C10) and diterpenes (C20) are mostly found in
herbs and spices; they demonstrate antimicrobial activity against many pathogens.
Steroids are derived from tetracyclic triterpenes (C30) and have a branched
carbon chain structure. Steroids are described to have antimicrobial and antifungal
activity (Martins et al., 2015). Alkaloids could mutually be toxic and valuable
secondary metabolites of plants. Generally, they are found in poisonous plants.
These compounds could be effective against bacteria, parasites and fungi; they
have cytotoxicity against cancer cells. A phenolic compound group consists of a
variety of substances, containing an aromatic ring with at least one hydroxyl
substituent. Flavonoids, tannins and phenolic acids belong to this group of
secondary metabolites. Phenolic compounds have been shown to exhibit
antioxidant and antimicrobial activity (Martins et al., 2015). Furthermore, isolated
groups of phenolic compounds (phenolic acids, flavonoids and tannins) are also
known to have antifungal properties (Martins et al., 2015). In terms of
antimicrobial properties, not the quantity of phenolic compounds and flavonoids
is often important but the type of substances present in each extract (Karim et al.,
2017).
The important part of extracts composition is essential oils, which may
determine the properties of aromatic plants used in the food industry,
pharmaceuticals and aromatherapy. The complex of essential oils consists mostly
of hydrocarbons (terpenes and sesquiterpenes) and oxidized compounds
(alcohols, aldehydes, ketones, acids, phenols, oxides, lactones, acetals, ethers and
esters) (Anitescu et al., 1997). These two groups characterize the odor and flavor
60
of the essential oils and extracts, and the inherent aroma of a plant comes from
the combination of all aromatic compounds together.
Figure. Relationship between primary and secondary metabolism in plants
(Martins et al., 2015) Paveikslas. Pirminio ir antrinio metabolizmo ryšys augaluose (Martinsas ir kt., 2015)
The diversity of the composition of plant extracts, solubility, pH, volatility
diffusion features in a growth medium and evaluated pathogens determine the
results of the inhibition of microorganisms. For example, extract of Allium
sativum has antimicrobial properties because of secondary metabolites from
amino acids, produced by hydrolysis during hydroalcoholic extraction; Aloe vera
extract demonstrates strong antifungal properties due to anthraquinones (aloin,
barbaloin, isobarbaloin) in its composition and Glycyrrhiza galbra extract’s
antifungal activity depends on the presence of saponins, flavonoids, coumarins
and essential oils (Sales et al., 2016).
Types of extraction. The right selection of the solvent for extraction helps to
obtain the desired bioactive compounds from plants: solvent of similar polarity
will suitably dissolve the solute. The examples of solvents with different polarity
are hexane, chloroform, ethyl acetate, acetone, methanol and water. Microwave-
assisted extraction is especially used in extracting antioxidants. In this process the
required amount of solvent and the time of extraction is reduced due to
participation of electromagnetic waves which heat up the solvent (Altemimi et al.,
2016). Ultrasound-assisted extraction destroys plant cell walls, and in that way, a
higher yield of extraction with solvents is reached. This method is widely used in
food-processing technology (Altemimi et al., 2016). Various researchers
investigated the antimicrobial effect of plant extracts and the activity against
Staphylococcus aureus, Bacillus subtillus, Escherichia coli, etc. The studies
revealed that the antimicrobial properties of extracts depend on the solvent used
for extraction, for example, methanol extract was more effective than water
extract (Altemimi et al., 2016) and acetone extracts of raspberry were more
effective than the methanolic ones (Bobinaitė et al., 2013).
Steam distillation is the most common method to obtain the essential oils based
on condensation of desired products, and hydrodistillation extraction is one of the
Photosythesis
Primary methabolism
Proteins
Lipids Carbohydrates
Chlorophyll
Secondary methabolism
Alkaloids
Terpenes and steroides
Phenoliccompounds
61
options. The disadvantage of these methods is decomposition of compounds
sensitive to temperature during the process. Soxhlet extraction is a continuous
process extraction, where the sample is repeatedly brought into contact with the
solvent (Luque de Castro et al., 2010).
The pressure and temperature conditions may modify extraction using
supercritical fluids (SFE) (CO2, propane etc.) and pressurised liquid (PFE), and
the polarity of extraction solvent could be changed by adding polar or non-polar
substances. In the extraction of Bergenia crassifolia, temperature had a high
impact on the yields and antioxidant capacity values of extracts, obtained by SFE-
CO2 and PFE (Kraujalienė et al., 2016). Supercritical CO2 extraction could be
applied in recovering solid plant waste.
It is important to avoid thermal degradation, hydrolysis and solvent
contamination during the extraction procedures to keep natural ratios of essential
oils components. The main advantage of the supercritical fluid extraction against
other classical methods is that all mentioned things could be obviated. Therefore,
it is characterized by the ability to get high selectivity while maintaining different
extraction conditions (Anitescu et al., 1997).
The comparison of coriander oil obtained with SFE and steam distillation
procedures revealed significant differences in their composition of aromatic
compounds; the highest amount of desired aromatic compounds was found in the
oil, extracted with SFE. However, extraction yield by both steam distillation and
SFE was similar. The authors noted that for large-scale operating, the method of
SFE required experiments to find the biggest economical effect. The researchers
concluded that coriander oil extracted with SFE had quantity and quality
advantages against other investigated oils (Anitescu et al., 1997).
Antimicrobial and antifungal activity of plant extracts. Several studies
were carried out in order to investigate the possibility to use natural plant extracts
instead of chemical compounds in the management of plant diseases and pests
(Table).
Table. Plant extract activity against plant pathogens Lentelė. Augalinių ekstraktų aktyvumas prieš augalų patogenus
Plant extracts / Augaliniai ekstraktai
Inhibited growth of plant
pathogens / Slopintas
augalų patogenų augimas
References /
Šaltiniai
1 2 3
Agapanthus africanus (L.)
Botrytis cinerea
Sclerotium rolfsii
Rhizoctonia solani
Botryosphaeria dothidea
Mycosphaerella pinoides
Tegegne et
al. (2008)
62
Table continued. Lentelės tęsinys.
1 2 3
Allium sativum (garlic bulbs)
Syzygium aromatic (clove buds)
Clerodendrum inerme (garden quinine leaves)
Schinus terebinthifolius (Brazilian pepper leaves)
Mirabilis jalapa (anthi mandhaari roots)
Nigella sativa (black cumin seeds)
Thuja accidental (white cedar leaves)
Azadirachta indica (neem seeds)
Puccinia triticina Shabana et
al. (2017)
Thymus vulgaris
Origanum vulgare
Syzygium aromaticum
Cymbopogon citratus
Aspergillus parasiticus
A. flavus
A. clavatus
Bozik et al.
(2017)
Allium sativum
Aloe vera
Glycyrrhiza galbra
Fusarium guttiforme
C. paradoxa
Sales et al.
(2016)
Myroxylon. balsamum
Rhizophora mangle
Protium heptaphyllum
Thymus kotschyanus
Bupleurum falcatum
Thymus daenensis
Stachys pubescens
Aspergillus flavus
Alternaria alternata
Fusarium oxysporum
Mohammadi
et al. (2014)
Pulicaria incisa Fusarium oxysporum Mohamed et
al. (2016)
Thymus vulgaris
Lippia citriodora
Cinnamonum zeylanicum
Lasiodiplodia theobromae
Colletotrichum
gloeosporioides
Alternaria citrii
Botrytis cinereal
Penicillium digitatum
Combrinck
et al. (2011)
Cistus plant species Geotrichum citri-aurantii
Geotrichum candidum
Karim et al.
(2017);
Talibi et al.
(2012)
Azadirachta indica
Citrullus cololcynthis
Nicotiana tabacum
Calotropis procera
Datura stramonium
Fussarium oxysporum Keerio et al.
(2017)
Allium sativum
Datura stramonium
Eucalyptus globules
Fusarium oxysporum
Rhizoctonia solani
Macrophomina phaseolina
Cherkupally
et al. (2017)
63
The research of plant extracts against wheat leaf rust pathogen Puccinia
triticina showed the inhibition of spore germination in vitro with all tested extracts
and the most effective was the neem extract. The results of seed soaking treatment
indicate that these extracts stimulate the resistance in wheat seedlings (Shabana
et al., 2017). Foliar spraying under greenhouse conditions showed the best results
in treatment with extracts four days after inoculation and the most effective was
the neem extract (86.3 %). Foliar spray under field conditions, in two-spray
application, showed effectiveness of all the tested extracts (Shabana et al., 2017).
In the studies of Indian edible herbs, the moderate effectiveness against
Alternaria tenuissima, which produce mycotoxins, was demonstrated (Bordoloi
et al., 2016). Essential oils were also investigated as potential products against
fungal species, having the ability to exclude mycotoxins, which result in
contamination of grain and toxicity to humans and animals. Essential oils of
lemongrass, clove, oregano and thyme (applied as vapours) showed antifungal
activity against postharvest pathogens such as Aspergillus parasiticus, A. flavus
and A. clavatus, that were isolated from oats (Božik et al., 2017). There was a
problem to find the right combination of essential oils with antifungal properties
for the use due to their strong aroma and taste, which leads to unacceptable
sensory properties of the product. The use of extract mixtures could help to get
better sensory properties due to lower concentrations of each extract used (Kocic-
Tanackov et al., 2014). Therefore, the application of products consisting of more
than one ingredient could be superior in pre- and post-harvest protection as it is
more difficult for pathogens to get resistance against complex components. It
could also be more effective economically (Stevic et al., 2014).
Post-harvest diseases cause production spoilage. Pathogenic fungi are often
responsible for the production infections through the wounds obtained during
various stages of processing. It is already noted that methanol and aqueous
extracts from plants of Cistus species possess antifungal properties. In the
research for environmentally friendly measures against the causal agent of citrus
sour rot Geotrichum citri-aurantii, the extracts of Cistus species inhibited
mycelial growth for 80–100 % in vitro and significantly reduced (22–55 %) the
incidence of sour rot caused on fruits under laboratory conditions. No
phytotoxicity was detected on the tested fruits (Karim et al., 2017; Talibi et al.,
2012).
In the research of antifungal properties of the crude extracts, made of different
parts of Agapanthus africanus (L.), the extracts were tested on peas in vitro, under
greenhouse and field conditions. The results were promising as the extracts had a
significant effect of growth inhibition of Botrytis cinerea, Sclerotium rolfsii,
Rhizoctonia solani, Botryosphaeria dothidea and Mycosphaerella (97-100 %) on
detached pea’s leaves. Under the field conditions, the extract of A. Africanus
aerial parts was effective in reducing the occurrence of covered and loose kernel
smuts and had the same results as the chemical against pathogens used for control
(Tegegne et al., 2008).
64
Black seed oil (Nigella sativa) and Myrrh water extract (Commiphora myrrha)
had antimicrobial effects against Clostridium difficile, a human pathogen, it was
concluded that the extracts hopefully could replace chemical antibiotics in the
future (Aljarallah, 2016). Ethanol extract of Viburnum opulus had average
inhibition zone of 18 mm for Gram-positive and Gram-negative pathogenic
bacteria (Česonienė et al., 2014). Coriander essential oil (Coriandrum sativum L.)
significantly inhibited germ tube formation by Candida albicans strains due to its
fungicidal ability (Silva et al., 2011). It is determined that the main component of
Nigella sativa oil and extract – thymoquinone – caused oxidative stress in the cells
of human pathogen Candida glabrata which is considered to be the mechanism
of thymoquinone’s fungicidal activity (Almshawit, Macreadie, 2017).
Despite the innovative technologies in food production, helping to maintain
sanitary conditions, the problem of fungi and their secondary metabolites
mycotoxins is still relevant. However, consumers demand less processed or
modified products, and this is an important reason to investigate more natural
ways to protect food from fungal growth and production of mycotoxins. Natural
antimicrobial agents such as plant extracts and essential oils could play a
significant role in resolving these issues. The mixtures of caraway and basil
extracts showed the synergistic impact on the inhibition of A. wentii,
E. herbariorum and F. verticillioides growth and reduced the primary
contamination of C. cladosporiosis and P. aurantiogriseum on the shredded
cabbages. The mixture of oregano and basil extracts demonstrated the effect on
P. aurantiogriseum and F. verticillioides growth (Kocic-Tanackov et al., 2014).
As results showed, the higher effectiveness against fungi could be reached using
several extracts in lower concentrations and that is why the combined use of
extracts is also widely investigated.
Medicinal plant extracts and essential oils of Thymus kotschyanus, Bupleurum
falcatum, Thymus daenensis and Stachys pubescens demonstrated the antifungal
effect on saprophytic, pathogenic and phytopathogenic fungi (Table). However,
the mechanisms of the antifungal activity in vitro and in vivo still require further
investigation. The previous research indicated that there is a possibility to use
these plants safely as preservatives in the food industry and for curing fungal
diseases of plants (Mohammadi et al., 2014). Extracts from cranberries,
strawberries and blueberries had antimicrobial activity against pathogens and
could also be used in improving food safety (Das et al., 2017). In the research of
antimicrobial activity of cranberry cake extract, B. cereus and M. luteus were
found to be the most sensitive to this extract of all investigated bacteria (Viškelis
et al., 2009). Methanol and acetone extracts of raspberries, raspberry pulp and
marc inhibited the growth of Gram-positive bacteria B. subtilis, E. faecalis and
S. aureus (Bobinaitė et al., 2013). Methanol/acetone extract of blueberry pomace
showed weak or none antimicrobial effect against the investigated bacteria species
(Ložienė et al., 2016).
In the investigation of essential oils’ effect on fungi, isolated from mint, nettle,
marigold, horsetail and corn silk (Botrytis cinerea, Monilia laxa etc.), the most
65
efficient were savory, oregano and thyme oils (Stevic et al., 2014). The antifungal
properties of the oils tested could be assigned to the activity of phenol compounds
carvacrol and thymol, since these compounds are marked as having the highest
antifungal potential. Therefore, the combination of carvacrol and thymol is
significant in the overall effectiveness of essential oils (Stevic et al., 2014).
Phytochemicals are believed to be environmentally safe, biodegradable, non-
toxic to plants and have no residual effect. Phenolic compounds play an important
role in protection against fungal pathogens by affecting pathogens’ physiology,
morphology and ultrastructure or indirectly by promoting plant systemic
resistance (Mohamed et al., 2016). In the investigation with xerophytic plants rich
in phenolic compounds, P. incisa extract had the most significant antifungal effect
on F. oxysporum. It was determined that this extract prevented mycelial growth,
damaged ultrastructure and interferde with the activity of phytopathogenic
enzymes thus P. incisa extract could be valuable in stimulating host plant
resistance to F. oxysporum (Mohamed et al., 2016).
Plant extracts have a variety of valuable compounds, which ensure
antimicrobial and antifungal properties of the extracts. Previous studies of
antimicrobial and antifungal activity against pathogens show the possibility of
plant extracts to be applied as the natural measures in the food protection, and
plant disease and pest control.
Gauta 2017 10 20
Parengta 2017 12 29
References
1. Abdel-Kader M., El-Mougy N., Lashin S. 2011. Essential oils and
Trichoderma harzianum as an integrated control measure against faba bean
root pathogens. Journal of Plant Protection Research, 51 (3): 306-313.
2. Aljarallah K. M. 2016. Inhibition of Clostridium difficile by natural herbal
extracts. Journal of Taibah University Medical Sciences, 11(5): 427-431.
3. Almshawit H., Macreadie I. 2017. Fungicidal effect of thymoquinone
involves generation of oxidative stress in Candida glabrate.
Microbiological Research, 195: 81-88.
4. Altemimi A., Lakhssassi N., Baharlouei A., Watson D. G., Lightfoot D. A.
2017. Phytochemicals: extraction, isolation, and identification of bioactive
compounds from plant extracts. Plants, 6 (4): 42.
5. Anitescu G., Doneanu C., Radulescu V. 1997. Isolation of coriander oil:
comparison between steam distillation and supercritical CO2 extraction.
Flavour and Fragrance Journal, 12: 173-176.
6. Bobinaitė R., Viškelis P., Šarkinas A., Venskutonis P. R. 2013.
Phytochemical composition, antioxidant and antimicrobial properties of
raspberry fruit, pulp, and marc extracts. CyTA - Journal of Food, 11(4):
334-342.
66
7. Bordoloi M., Bordoloi P. K., Dutta P. P., Singh V. Nath S., Narzary B.,
Bhuyan P. D., Rao P. G., Barua I. C. 2016. Studies on some edible herbs:
antioxidant activity, phenolic content, mineral content and antifungal
properties. Journal of Functional Foods, 23: 220-229.
8. Božik M., Cirasova M., Tancinova D., Kourimska L., Hleba L., Kloucek P.
2017. Selected essential oil vapours inhibit growth of Aspergillus spp. in
oats with improved consumer acceptability. Industrial Crops and Products,
98: 146-152.
9. Cherkupally R., Kota S. R., Amballa H., Reddy B. N. 2017. In vitro
antifungal potential of plant extracts against Fusarium oxysporum,
Rhizoctonia solani and Macrophomina phaseolina. Annals of Plant
Sciences, 6(9): 1676-1680.
10. Combrinck S., Regnier T., Kamatou G. P. P. 2011. In vitro activity of
eighteen essential oils and some major components against common
postharvest fungal pathogens of fruit. Industrial Crops and Products, 33:
344-349.
11. Česonienė L., Daubaras R., Kraujalytė V., Venskutonis P. R., Šarkinas A.
2014. Antimicrobial activity of Viburnum opulus fruit juices and extracts.
Journal of Consumer Protection and Food Safety, 9: 129-132.
12. Das Q., Islam M. R., Marcone M. F., Warriner K., Diarra M. S. 2017.
Potential of berry extracts to control foodborne pathogens. Food Control,
73: 650-662.
13. Dayan F. E., Cantrell C. L., Duke S. O. 2009. Natural products in crop
protection. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 1: 4022-4034.
14. Karim H., Boubaker H., Askarne L., Chefiri K., Lakhtar H., Msanda F.,
Boudyach E. H., Ait Ben Aoumar A. 2017. Use of Cistus aqueous extracts
as botanical fungicides in the control of Citrus sour rot. Microbial
Pathogenesis, 104: 263-267.
15. Keerio A., Nizamani Z. A., Hussain S., Rafiq M., Iqbal S., Ahmed S.,
Keerio A. 2017. To evaluate different botanical extracts against Fusarium
oxysporum in-vitro condition, the casual agent of sunflower wilt.
European Journal of Biotechnology and Bioscience, 2(5): 25-29.
16. Kocic-Tanackov S. D., Dimic G. R., Mojovic L. V., Pejin J. D.,
Tanackov I. J. 2014. Effect of caraway, basil, and oregano extracts and
their binary mixtures on fungi in growth medium and on shredded
cabbage. LWT – Food Science and Technology, 59: 426-432.
17. Kraujalienė V., Pukalskas A., Kraujalis P., Venskutonis P. R. 2016.
Biorefining of Bergenia crassifolia L. roots and leaves by high-pressure
extraction methods and evaluation of antioxidant properties and main
phytochemicals in extracts and plant material. Industrial Crops and
products, 89: 390-398.
18. Ložienė K., Labokas J., Paškevičius A., Levinskaitė L., Venskutonis P. R.,
Švedienė J., Abrutienė G. 2016. Variation in the content of total phenolics,
67
anthocyanins and antimicrobial effects in two fractions of blueberries
different cultivars. Botanica Lithuanica, 22(1): 78-86.
19. Luque de Castro M. D., Priego-Capote F. 2010. Soxhlet extraction: past
and present panacea. Journal of Chromatography A, 1217: 2383-2389.
20. Martins N., Barros L., Henriques M., Silva S., Ferreira I. C. F. R. 2015.
Activity of phenolic compounds from plant origin against Candida
species. Industrial Crops and Products, 74: 648-670.
21. Mohamed M. S. M., Saleh A. M., Abdel-Farid I. B., El-Naggar A. A. 2016.
Growth, hydrolases and ultrastructure of Fusarium oxysporum as affected
by phenolic rich extracts from several xerophytic plants, Pesticide
Biochemistry and Physiology, 141: 57-64.
22. Mohammadi A., Nazari H., Imani S., Amrollahi H. 2014. Antifungal
activities and chemical composition of some medicinal plants. Journal de
Mycologie Medicale, 24: 1-8.
23. Sales M. D. C., Costa H. B., Fernandes P. M. B., Ventura J. A.,
Meira D. D. 2016. Antifungal activity of plant extracts with potential to
control plant pathogens in pineapple. Asian Pacific Journal of Tropical
Biomedicine, 6(1): 26-31.
24. Salgin U., Salgin S., Dincuerek Ekici D., Uludag G. 2016. Oil recovery in
rosehip seeds from food plant waste products using supercritical CO2
extraction. The Journal of Supercritical Fluids, 118: 194-202.
25. Shabana Y. M., Abdalla M. E., Shanin A. A., El-Sawy M. M., Draz I. S.,
Youssif A. W. 2017. Efficacy of plant extracts in controlling wheat leaf
rust disease caused by Puccinia triticina. Egyptian Journal of Basic and
Applied Sciences, 4: 67-73.
26. Silva F., Ferreira S., Duarte A., Mendoca D. I., Domingues F. C. 2011.
Antifungal activity of Coriandrum sativum essential oil, its mode of action
against Candida species and potential synergism with amphotericin B.
Phytomedicine, 19: 42-47.
27. Stevic T., Beric T., Šavikin K., Sokovic M., Godevac D., Dimkic I.,
Stankovic S. 2014. Antifungal activity of selected essential oils against
fungi isolated from medicinal plant. Industrial Crops and products, 55:
116-122.
28. Talibi I., Askarne L., Boubaker H., Boudyach E. H., Msanda F., Saadi B.,
Ait Ben Aoumar A., 2012. Antifungal activity of Moroccan medicinal
plants against citrus sour rot agent Geotrichum candidum. Letters in
Applied Microbiology, 55: 155-161.
29. Tegegne G., Pretorius J. C., Swart W. J. 2008. Antifungal properties of
Agapanthus africanus L. extracts against plant pathogens. Crop
Protection, 27: 1052-1060.
30. Viškelis P., Rubinskienė M., Jasutienė I., Šarkinas A., Daubaras R.,
Česonienė L. 2009. Anthocyanins, antioxidative, and antimicrobial
properties of American cranberry (Vaccinium macrocarpon Ait.) and their
press cakes. Journal of Food Science, 74(2): 157-161.
68
SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ. MOKSLO DARBAI. 2017. 36(3–4).
Augaliniai ekstraktai: antimikrobinis ir antigrybinis aktyvumas bei taikymas biologinėje
augalų apsaugoje (Apžvalga)
L. Šernaitė
Santrauka
Augalai yra vertingas bioaktyvių junginių, tokių kaip terpenai, fenoliniai, eteriniai aliejai,
alkaloidai ir t.t. šaltinis. Taikant įvairius ekstrakcijos metodus, iš augalų galima išgauti norimus
junginius ekstraktų pavidalu. Tyrimais nustatytas augalinių ekstraktų toksiškas poveikis augalų ir
žmonių patogenams. Augalų fenoliniai junginiai yra reikšmingi apsaugoje nuo patogeninių grybų.
Žemės ūkio sektoriuje auga naujų augalų apsaugos produktų paklausa dėl esamų ir atsirandančių
naujų žaladarių, kurie sparčiai įgyja arba jau turi atsparumą plačiai naudojamiems pesticidams.
Nustatytas antimikrobinis ir antigrybinis aktyvumas turi potencialo augalinių ekstraktų
pritaikymui maisto pramonėje ir augalų apsaugoje nuo žaladarių, kaip alternatyva cheminėms
medžiagoms. Be to, augaliniai ekstraktai yra mažai toksiški ir suyrantys gamtoje. Naudojama
ekstraktų koncentracija neturi daryti įtakos skoninėms ir aromatinėms produktų savybėms ir
priimtinumui vartotojams. Tuo tikslu gali būti naudojami ekstraktų mišiniai, sudaryti iš mažesnių
skirtingų ekstraktų koncentracijų. Dar vienas ekstraktų mišinių privalumas yra tai, kad
patogenams sunkiau įgyti atsparumą kelioms sudedamosioms dalims. Šio straipsnio tikslas –
apžvelgti augalinių ekstraktų sudėtį ir tyrimus, susijusius su ekstraktų antimikrobinėmis ir
antigrybinėmis savybėmis.
Reikšminiai žodžiai: augaliniai ekstraktai, antigrybinis poveikis, augalų patogenai.
69
ATMINTINĖ AUTORIAMS, RAŠANTIEMS Į MOKSLO DARBUS
„SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ“
Straipsnio rankraščio pateikimo–priėmimo procedūra
Straipsnius redakcijai gali pateikti bet kurie Lietuvos ar užsienio šalies mokslo
darbuotojai bei asmenys, dirbantys mokslinį darbą. Ne mokslo darbuotojo
straipsnis turi būti parašytas kartu su mokslo darbuotoju.
Rankraštis redakcijai siunčiamas elektroniniu paštu [email protected]
vienu egzemplioriumi, laikantis toliau tekste nurodytų reikalavimų. Pateiktas
straipsnio rankraštis užregistruojamas ir perduodamas redaktorių kolegijos nariui,
kuruojančiam šią sritį. Jis įvertina, ar rankraščio turinys ir forma atitinka
svarbiausius periodiniams straipsniams keliamus reikalavimus. Rankraščiai, kurie
buvo atmesti pirmojo vertinimo metu, su aiškinamuoju raštu grąžinami autoriui.
Jeigu straipsnio tinkamumas nekelia abejonių, redaktorių kolegijos narys skiria
du recenzentus.
Pataisytą rankraštį autorius turi atsiųsti el. paštu redakcijai per dešimt dienų.
Rankraščio reikalavimai
Struktūra ir apimtis
Rankraščio forma turi atitikti periodiniams moksliniams straipsniams keliamus
reikalavimus. Teksto ir jo sudedamųjų dalių seka tokia:
- Straipsnio pavadinimas (ne daugiau kaip 10 žodžių)
Pavadinimas rašomas mažosiomis raidėmis paryškintu šriftu (Augalų
adaptacijos prie šalčio molekulinio mechanizmo aspektai).
- Autoriaus vardas, pavardė
Vardas, pavardė – mažosiomis raidėmis paryškintu šriftu (Viktor Sharma). Jeigu
yra keli autoriai, rašoma mažėjančia jų autorystės indėlio tvarka.
- Institucija, adresas, elektroninis paštas
Rašomi mažosiomis raidėmis kursyvu (Italic) (Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų
centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas).
Pagrindinis tekstas
- Santrauka (iki 1 400 rašybos ženklų, arba 250 žodžių)
Labai glaustai pateikiami tikslai, sąlygos, svarbiausi rezultatai, pagrindinė išvada.
- Reikšminiai žodžiai (ne daugiau kaip 10 žodžių)
- Įvadas
Trumpai išdėstoma nagrinėjama problema, ankstesni kitų panašių tyrimų
rezultatai, darbo reikalingumas, originalumas. Nurodomas darbo tikslas.
- Tyrimo objektas, metodai ir sąlygos
- Rezultatai
Trumpai išdėstomi tyrimų metu surinkti duomenys, dokumentai (lentelės,
grafikai).
70
- Aptarimas
Aptariami, bet ne kartojami „Rezultatų“ skyrelyje pateikti duomenys,
palyginami su kitų autorių duomenimis, aiškinamos tirtų reiškinių priežastys,
keliamos naujos idėjos, hipotezės.
- Rezultatai ir aptarimas gali būti pateikiami kartu.
- Išvados
- Padėka (neprivaloma)
- Literatūra
Rekomenduojama į sąrašą įtraukti ne mažiau kaip 10 naujausių literatūros
šaltinių rašoma tema.
- Santrauka lietuvių ir anglų kalbomis (600–1 400 sp. ženklų)
Straipsnių, kurie parašyti remiantis netradiciniais bandymų duomenimis ir jų
rezultatais, struktūrinės teksto dalys gali būti ir kitokios.
Straipsnis turi būti ne daugiau kaip 10 puslapių apimties kompiuteriu rinkto
teksto, įskaitant lenteles ir paveikslus (didesnės apimties straipsniai derinami su
redaktorių kolegijos pirmininku).
Teksto parengimas
Straipsnis rašomas lietuvių ir anglų kalbomis ir spausdinamas Microsoft
WORD teksto redaktoriumi Windows®operacinėse sistemose. Tekstas rašomas
TIMES NEW ROMAN 12 dydžio šriftu, B5 formato (180×245 mm) lape,
atstumas tarp rankraščio eilučių – 1 (single), išlyginamas iš abiejų pusių. Paraščių
plotis: viršuje – 2 cm, apačioje – 2 cm, dešinėje –1,5 cm, kairėje – 3 cm.
Straipsnis pateikiamas elektronine laikmena.
Paryškintai (Bold) rašoma: straipsnio pavadinimas visomis kalbomis, antraštės
bei svarbiausi struktūros elementai (įvadas, tyrimo objektas, metodai ir
sąlygos, rezultatai, aptarimas, išvados, padėka, literatūra, santrauka).
Kursyvu (Italic) rašomi lotyniškieji augalų rūšių, genčių, ligų, kenkėjų,
mikroorganizmų ir kitų biologinių objektų pavadinimai. Augalų veislių
pavadinimai rašomi viengubose kabutėse (pvz., ‘Auksis’).
Cituojamas šaltinis tekste nurodomas lenktiniuose skliaustuose (autoriaus
pavardė, metai).
Lentelės
Lentelėse neturi būti kartojama paveiksluose ar kitose iliustracijose pateikta
informacija.
Lentelių tekstas rašomas lietuvių ir anglų kalbomis TIMES NEW ROMAN 12
dydžio šriftu, jeigu parašyti tekstai talpinami vienoje eilutėje, tarp jų dedamas
ženklas /. Lentelės teksto dalys vertikaliomis ir horizontaliomis linijomis
neatskiriamos. Horizontaliomis linijomis atskiriamos tik lentelės metrikos dalys
ir lentelės pabaiga. Lentelės padėtis puslapyje tik vertikali (Portrait).
Bandymų veiksnių gradacijos lentelėse neturi būti žymimos skaičiais,
sudėtingomis santrumpomis, o pateikiamos visa arba suprantamai sutrumpinta
71
aprašo forma. Pateikiama santrumpa turi būti paaiškinama pirmosios lentelės
(paveikslo) apraše.
Statistiniai duomenys, skaičiai ir skaitmenys
Pageidautina detaliai aprašyti taikytus tyrimų metodus ir nurodyti jų
originalius šaltinius. Labai svarbi informacija apie lauko, vegetacinių ir kt.
bandymų išdėstymo schemą ir jos pasirinkimo motyvus. Lentelėse ir paveiksluose
pateikiami duomenys privalo būti statistiškai įvertinti. Rodiklių žymėjimo
santrumpos turi būti paaiškintos, jeigu jos neatitinka tarptautinių ISO standartų.
Paveikslai
Visa iliustracinė medžiaga – brėžiniai, grafikai, diagramos, fotografijos,
piešiniai ir kt. – vadinami bendru paveikslų vardu. Tekstas juose rašomas lietuvių
ir anglų kalbomis.
Paveikslai turi būti nespalvoti, padaryti Microsoft Office paketų elektroninėje
lentelėje EXCEL su suderintomis programomis ir pradine informacija.
Redakcija pasilieka teisę keisti jų formatą pagal straipsnio ar viso leidinio dizainą.
Įrašai ir simboliai paveiksluose turi būti parašyti ne mažesniu kaip 10 dydžio
TIMES NEW ROMAN šriftu. Paveikslų blokų dalys turi būti sužymėtos
raidėmis a, b, c ir t. t.
Literatūra
Į literatūros sąrašą turi būti įtraukiamos tik mokslinės publikacijos.
Citavimo pavyzdžiai:
Vieno autoriaus knyga:
1. Brazauskienė M. D. 2004. Agroekologija ir chemija. Naujasis lankas, Kaunas.
2. Blažek J. 2001. Pìstujeme jablonì. Nakladatelství Brázda, s. r. o., Praha.
Kelių autorių knyga:
1. Kawecki Z., Łojko R., Pilarek B. 2007. Mało znane rośliny sadownicze.
Wydawnictwo UWM, Olsztyn.
2. Žemės ir miškų ūkio augalų pesticidų katalogas. 2005. G. Rimavičienė
(sudaryt.). Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnyba, Akademija, Kėdainių
r.160
Straipsnis knygoje:
1. Streif J. 1996. Optimum harvest date for different apple cultivar in the
‘Bodensee’ area. In: A. de Jager, D. Johnson, E. Hohn (eds.), Determination
and Prediction of Optimum Harvest Date of Apples and Pears. COST 94.
European Commission. Luxembourg, 15–20.
2. Byme D. H., Sherman W. B., Bacon T. A. 2000. Stone fruit genetic pool and
its exploitation for growing under warm winter conditions. In: A. Erez (ed.),
72
Temperature Fruit Crops in Warm Climates. Kluwer Academic Publishers,
Netherlands, 157–230.
3. Keller R. R. J. 2002. Cryopreservation of Allium sativum L. (Garlic). In: L. E.
Towill, Y. P. S. Bajas (eds.), Biotechnology in Agriculture and Forestry.
Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 50: 38–47.
Straipsnis konferencijos medžiagoje:
1. Kampuss K., Strautina S. 2004. Evaluation of blackcurrant genetic resources
for sustainable production. Proceedings of the International Workshop on
Protection of Genetic Resources of Pomological Plants and Selection of
Genitors with Traits Valuable for Sustainable Fruit Production. 22–25 August,
Skierniewice, Poland, 147–158.
Vieno autoriaus žurnalo straipsnis:
1. Korban S. S. 1986. Interspecific hybridization in Malus. Hort. Science, 21(1):
41–48.
Žurnalo straipsnis (du ir daugiau autorių):
1. Sasnauskas A., Gelvonauskienė D., Gelvonauskis B. 2002. Evaluation of new
scab resistance apple in the first-fifth years in orchard. Sodininkystė ir
daržininkystė, 21(3): 29–37.
2. Balan V., Oprea M., Drosu S., Chireceanu C., Tudor V., Petrisor C. 2006.
Maintenance of biodiversity of apricot tree phenotypes in Romania. Acta
Horticulturae, 701: 207–214.
Straipsnis e. žurnale:
1. Stanys V., Mažeikienė I., Stanienė G., Šikšnianas T. 2007.
Effect of phytohormones and stratification on morphogenesis of Paeonia
lactiflora Pall. isolated embryos. Biologija, 18(1).
http://images.katalogas.lt/maleidykla/Bio71/Bio_027_030.pdf
Duomenų bazė:
FAO Stat Database. 2005. http://faostat.fao.org/faostat/
Disertacijos santrauka:
1. Čižauskas A. 2003. Valgomųjų svogūnų (Allium cepa L.) auginimo iš sėklų
technologijos elementų tyrimai: daktaro disert. santr. Babtai.
73
GUIDELINES FOR THE PREPARATION AND SUBMISSION OF
ARTICLES TO THE VOLUMES OF SCIENTIFIC WORKS
„SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ“
Rules for Submission – Acceptance of Papers
Papers can be contributed by any Lithuanian and foreign scientific workers and
persons carrying out scientific research. The latter’s paper will be accepted only
when the co-author is researcher.
Manuscripts should be sent by e-mail to [email protected] in one copy
according to following instructions. The manuscript will be registered and
submitted to the member of the Editorial Board in charge. He (she) will evaluate
if the contents and the form corresponds to the main requirements for periodical
articles. Manuscripts rejected during the first evaluation will be returned to the
author with explanatory remarks. If the article is approved the member of the
Editorial Board appoints two reviewers.
The author must return the corrected manuscript to the Editorial Board in ten
days by e-mail.
Requirements to the manuscript
Structure and length
The form of a manuscript has to correspond to the requirements for periodical
scientific articles. The paper should be organized in the following order:
- Title (should not exceed 10 words)
Title should be written in small letters in bold (Aspects of plant color
acclimation molecular mechanism).
- Author(s)’ name, surname
The name and surname should be written in small letters in bold (Viktor
Sharma). If there is more than one author they are listed according to their input
to the paper.
- Institution(s), address, email address
Should be written in small letters in Italic (Institute of Horticulture Lithuanian
Research Centre for Agriculture and Forestry).
The main text
- Abstract (should not exceed 1 400 characters or 250 words)
Should contain the statement of the aims, methods and main results in short.
- Key words (should not exceed 10 words)
- Introduction
Should present the investigated subject, results of earlier related research,
reasons of the study, innovation. Should indicate the aim of the investigation.
- Object, methods and conditions
- Results
74
Should present concisely the collected data during investigation,
documentation (tables, figures).
- Discussion
Should not repeat results presented in “Results” but should interpret them with
reference to the results obtained by other authors, explain the reasons of the
investigated phenomena and raise new ideas, hypotheses.
- Results and discussion may be described in one section.
- Conclusions
- Acknowledgements (optional)
- References
Should be kept to a minimum of 10 latest references on this theme.
- Summary in Lithuanian and English (600–1 400 characters)
Articles written based on non-traditional trial data and the obtained results may
have other than traditional structural parts of a paper.
The article should not exceed 10 pages of computer text, tables and figures
included (longer articles are agreed with the chairman of the Editorial Board).
Text preparation
The manuscripts should be submitted in Lithuanian and English, typed on a
PC, used Microsoft WORD for Windows®word-processor format. The font to
be typed – TIMES NEW ROMAN size 12, on B5 paper (180×245 mm), single
spaced, justified. Margins: top – 2 cm, bottom – 2 cm, right – 1.5 cm, left – 3 cm.
Article should be submitted in electronic carrier.
In bold there are written the title of the paper in all languages, headings and all
main structural elements (introduction, object, methods and conditions,
results, discussion, conclusions, acknowledgements, references, abstract). In
Italic there are written Latin names of species, genera, diseases, pests micro-
organisms and other biological objects. Names of plant cultivars should be placed
within single quotation marks (for example, ‘Auksis’).
The quoted reference in the text is indicated in round brackets (author’s
surname, year).
Tables
Information given in figures or other illustrations, should not be repeated in
tables.
Text in tables is written in Lithuanian and English languages. If Lithuanian and
English texts are in one line they are separated by /. Do not use vertical and
horizontal lines to separate parts of the text. A horizontal line separates only
headings of columns and the end of the table. Orientation in a page only vertical
(Portrait).
Trial variants in tables should not be numbered or submitted in complicated
abbreviations. Tables should be self explanatory, and if there are abbreviations,
they should be understandable. The used abbreviation should be explained in the
description of first table (figure).
75
Statistical data, figures, numerals
It is desirable to describe in detail the applied research methods and indicate
their original references. The information on the scheme (design) of field,
vegetative and other trials and motivation of their choice is very important. Data
presented in tables and figures must be statistically processed. Abbreviations of
parameters should be explained if they do not correspond to the international
standard abbreviations (ISO).
Figures
All illustrations – drawings, graphs, diagrams, photographs, pictures, etc. are
considered as figures. The text in them is written in Lithuanian and English.
Figures must be drafted in black colour in Microsoft Office package, EXCEL
electronic table with conformed programs and initial information. Editorial Board
has the right to change their format according to the design of the article or the
whole publication.
Letters and symbols in figures should be not smaller than size 10 TIMES
NEW ROMAN. Block parts of figures should be numbered consecutively by
letters a, b, c, etc.
References
Into references it may be included scientific publications.
Titles of foreign journals, volumes of conference articles, etc., are not
abbreviated. The reference list should be arranged in alphabetical order.
Examples of quotation:
Book of one author:
1. Brazauskienė M. D. 2004. Agroekologija ir chemija. Naujasis lankas, Kaunas.
2. Blažek J. 2001. Pìstujeme jablonì. Nakladatelství Brázda, s. r. o., Praha.
Books of several authors:
1. Kawecki Z., Łojko R., Pilarek B. 2007. Mało znane rośliny sadownicze.
Wydawnictwo UWM, Olsztyn.
2. Žemės ir miškų ūkio augalų pesticidų katalogas. 2005. G. Rimavičienė
(sudaryt.). Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnyba, Akademija, Kėdainių
r.164
Article in book:
1. Streif J. 1996. Optimum harvest date for different apple cultivar in the
‘Bodensee’ area. In: A.de Jager, D. Johnson, E. Hohn (eds.), Determination
and Prediction of Optimum Harvest Date of Apples and Pears. COST 94.
European Commission. Luxembourg, 15–20.
76
2. Byme D. H., Sherman W. B., Bacon T. A. 2000. Stone fruit genetic pool and
its exploitation for growing under warm winter conditions. In: A. Erez (ed.),
Temperature Fruit Crops in Warm Climates. Kluwer Academic Publishers,
Netherlands, 157–230.
3. Keller R. R. J. 2002. Cryopreservation of Allium sativum L. (Garlic). In: L. E.
Towill, Y. P. S. Bajas (eds.), Biotechnology in Agriculture and Forestry.
Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 50: 38–47.
Article in conference material:
1. Kampuss K., Strautina S. 2004. Evaluation of blackcurrant genetic resources
for sustainable production. Proceedings of the International Workshop on
Protection of Genetic Resources of Pomological Plants and Selection of
Genitors with Traits Valuable for Sustainable Fruit Production. 22–25 August,
Skierniewice, Poland, 147–158.
Article in scientific journal:
1. Korban S. S. 1986. Interspecific hybridization in Malus. HortScience, 21(1):
41–48.
2. Sasnauskas A., Gelvonauskienė D., Gelvonauskis B. 2002. Evaluation of new
scab resistance apple in the first-fifth years in orchard. Sodininkystė ir
daržininkystė, 21(3): 29–37.
2. Balan V., Oprea M., Drosu S., Chireceanu C., Tudor V., Petrisor C. 2006.
Maintenance of biodiversity of apricot tree phenotypes in Romania. Acta
Horticulturae, 701: 207–214.
Article in e. journal:
1. Stanys V., Mažeikienė I., Stanienė G., Šikšnianas T. 2007.
Effect of phytohormones and stratification on morphogenesis of Paeonia
lactiflora Pall. isolated embryos. Biologija, 18(1).
http://images.katalogas.lt/maleidykla/Bio71/Bio_027_030.pdf
Database:
FAO Stat Database. 2005. http://faostat.fao.org/faostat/
Thesis abstract:
1. Čižauskas A. 2003. Valgomųjų svogūnų (Allium cepa L.) auginimo iš sėklų
technologijos elementų tyrimai: daktaro disert. santr. Babtai.
77
Turinys – Contents
A. D. Juškytė, I. Mažeikienė, V. Stanys
Juodojo serbento reversijos virusas, vektoriai ir sukeliamos Ribes genties augalų ligos
(Apžvalga)........................................................................................................................................3
Blackcurrant reversion virus, vectors and caused diseases in Ribes genus plants (Review)............15
A. Kolytaitė, J. Vinskienė, V. Stanys
Trešnės veislių, klonų ir naujų lietuviškų selekcinių numerių S-alelių charakterizavimas PGR
metodu...........................................................................................................................................16
S-allele identification by PCR analysis in sweet cherry cultivars, clones and new Lithuanian breed
numbers………………………………………………………………………………………….25
N. Maročkienė, D. Juškevičienė, R. Karklelienė, A. Radzevičius, E. Dambrauskas
Saldžiosios paprikos (Capsicum annuum L. subsp. macrocarpum var. grossum (L.) Sendt.) veislių
produktyvumo įvertinimas.............................................................................................................26
The productivity estimation of sweet pepper (Capsicum annuum L. subsp. macrocarpum var.
grossum (L.) Sendt.) cultivars........................................................................................................35
O. Bundinienė, V. Zalatorius, R. Starkutė
Naujos kartos trąšų įtaka perdirbti skirtų burokėlių derliui ir jo kokybės rodikliams......................36
Influence of new generation fertilizers on the yield of red beet for processing and its quality
indicators........................................................................................................................................46
L. Duchovskienė, E. Kupčinskienė
Dygliavaisio virkštenio (Echinocystis lobata (Michx)) (Cucurbitaceae) ligotumo tyrimai............47
Wild cucumber Echinocystis lobata (Michx) (Cucurbitaceae) diseases prevalence studies...........57
L. Šernaitė
Plant extracts: antimicrobial and antifungal activity and appliance in plant protection
(Review)............................................................................................................................ .............58
Augaliniai ekstraktai: antimikrobinis ir antigrybinis aktyvumas bei taikymas biologinėje augalų
apsaugoje (Apžvalga)......................................................................................................... ............68
Atmintinė autoriams, rašantiems į mokslo darbus „Sodininkystė ir
daržininkystė“................................................................................................................................69
Guidelines for preparation and submission of articles to the volumes of scientific works
„Sodininkystė ir daržininkystė“......................................................................................................73
78
e-ISSN 2424-5771
Mokslinis leidinys
Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo
Sodininkystės ir daržininkystės instituto ir
Aleksandro Stulginskio universiteto mokslo darbai
„Sodininkystė ir daržininkystė“. T. 36(3–4). 1–78.
Redagavo ir skaitė korektūrą Saulius Zagorskis
Maketavo Aurelija Kriūkaitė
SL 1070. 2017 12 29 4,2 sp. l.
Išleido Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas
Sodininkystės ir daržininkystės institutas,
LT-54333 Babtai, Kauno r.
Leidinio adresas internete http://sodininkyste-darzininkyste.lsdi.lt/Pages/default.aspx