SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ · Ana Dovilė Juškytė, Ingrida Mažeikienė, Vidmantas Stanys...

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

mailto:[email protected]

3



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


al., 1998 P6 GGA CAC TTC CAT ATA AGT CGG C Atvirkštinis

BCP11 ATT TCG AGC TGT ATG GTC G 787


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





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,



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.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Anderson%20MA%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=2594090

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Simpson%20RJ%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=2594090

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Sakiyama%20F%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=2594090

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Clarke%20AE%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=2594090

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





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,



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


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


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


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


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


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


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.


17. Staugaitis G. 1998 c. Trąšų normų įtaka saldžiajai paprikai šiltnamiuose.


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


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





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,



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


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


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


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.

http://sodininkyste-darzininkyste.lsdi.lt/straipsniai/32-1ir2/6Bundiniene.pdf

http://sodininkyste-darzininkyste.lsdi.lt/straipsniai/32-1ir2/6Bundiniene.pdf

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


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





Dygliavaisio virkštenio (Echinocystis lobata (Michx))

(Cucurbitaceae) ligotumo tyrimai

Laisvūnė Duchovskienė1, Eugenija Kupčinskienė2 1Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Sodininkystės ir daržininkystės institutas,


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.

http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22Kazinczi+G%22&restrict=All+results

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4174775/#b47-ppj-29-193

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4174775/#b38-ppj-29-193

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.



http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22Horv%C3%A1th+J%22&restrict=All+results

http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22Horv%C3%A1th+J%22&restrict=All+results

http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22Tak%C3%A1cs+AP%22&restrict=All+results

http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22Tak%C3%A1cs+AP%22&restrict=All+results

http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22G%C3%A1borj%C3%A1nyi+R%22&restrict=All+results

http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22G%C3%A1borj%C3%A1nyi+R%22&restrict=All+results

http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22B%C3%A9res+I%22&restrict=All+results

http://europepmc.org/search?page=1&query=AUTH:%22B%C3%A9res+I%22&restrict=All+results

http://europepmc.org/search?page=1&query=JOURNAL:%22Commun+Agric+Appl+Biol+Sci%22&restrict=All+results














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,



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


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


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

SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ · Ana Dovilė Juškytė, Ingrida Mažeikienė, Vidmantas Stanys...

Documents

Transcript of SODININKYSTĖ IR DARŽININKYSTĖ · Ana Dovilė Juškytė, Ingrida Mažeikienė, Vidmantas Stanys...