Dinamica dezvoltării fitoparazitului

INTRODUCERE

Actualitatea temei. Floarea-soarelui reprezintă una din principalele plante oleaginoase cultivate în Republica Moldova, având o importanţă majoră la nivel atât naţional, cât şi mondial. Această cultură are un spectru larg de utilizare, rezolvând problema aprovizionării cu ulei vegetal şi aducând o mare contribuţie în obţinerea produselor alimentare vitaminizate, a substanţelor fosfo-organice şi minerale. Însă, recolta culturilor agricole în agrocenozelor din Republica Moldova, inlusiv cea a florii-soarelui, suferă pierderi considerabile din cauza acţiunii nefaste a unor factori de natură abiotici şi biotici. Floarea-soarelui este atacată de diferiţi agenţi patogeni, ceea ce actualizează problema creării şi selectării hibrizilor rezistenţi la factorii biotici. Pierderi anuale cauzate de boli, pe plan mondial se ridică la circa 33% din volumul producţiei potenţiale (Burzo I. Toma S., 1999).

Unul din factorii limitativi ai producţiei de floarea-soarelui în Republica Moldova este parazitul lupoaia (Orobanche cumana Wallr.), în special zonele centrale şi de sud-est (Siminel V. 1998), cât şi în regiunea Mediteraneană şi Europa de Est (Alonso, L. C. 1996, Bülbül, A.,1991, Dominguez, J., 1996, Shindrova, P. 1994). Deoarece lupoaia este un parazit angiosperm, lipsit de clorofilă, care depinde în totalitate de planta gazdă, utilizând apa, substanţele minerale şi organice ale florii-soarelui şi absorbţia acestor substanţe reduc nu doar producţia de seminţe, dar de asemenea şi conţinutul uleiului (Szoko G., 1973), atacurile căreia sunt deseori devastatoare şi pagubele produse de către parazit pot duce la scăderea producţiei cu peste 50% (Aćimović M., 1988, Bucuceanu M. 1998, Dominguez, J., 1996).

Controlul acestui parazit este destul de dificil, fiind studiate şi implementate diverse metode de combatere a lupoaiei, inclusiv mecanice, biologice şi chimice, unde selecţia şi ameliorarea culturilor de floarea-soarelui cu rezistenţă genetică se consideră cea mai efectivă, economică şi fiind o soluţie ecologică în acelaşi timp. Totuşi, utilizarea formelor rezistente genetic este urmată de apariţia de rase noi de lupoaie, mai virulente, care înving barierele existente de rezistenţă (Dominguez J 1999). Elucidarea mecanismelor fiziologo-biochimice şi genetice legate de relaţiile existente dintre planta-gazdă şi parazit, ar contribui la facilitarea procesului de selecţie a formelor rezistente, ce reprezintă la momentul actual una din preocupările de bază a cercetătorilor din domeniul culturii florii-soarelui.

Reieşind din aceste considerente scopul prezentei lucrări constă în elucidarea particularităţilor morfo-fiziologice, biochimice şi genetice care caracterizează interacţiunea dintre planta-gazdă şi parazit în baza modelului floarea-soarelui şi lupoaie.

Obiectivele de cercetare

- studiul indicilor morfo-fiziologici şi biochimici ai genotipurilor de floarea-soarelui în normă şi afectate de lupoaie;

- evaluarea gradului de infecţie la unele genotipuri de floarea-soarelui cultivate pe teritoriul Republicii Moldova, sub influenţa diferitor regimuri de temperatură;

- analiza spectrului polipeptidic a proteinelor sumare solubile la diverse genotipuri homo- şi heterozigote de floarea-soarelui infectate cu lupoaie;

- identificarea markerului genetic de tip SCAR asociat cu prezenţa genei Or5 ce conferă rezistenţă la rasa E de lupoaie la 53 genotipuri de floarea-soarelui (linii materne, paterne şi hibrizi).

CAPITOLUL I. ASPECTE PRIVIND INTERACŢIUNEA GAZDĂ-PARAZIT: Helianthus annuus L.- Orobanche cumana Wallr.

Problema originii şi a evoluţiei parazitismului în general, cât şi în cazuri particulare constituie obiectul multor cercetări. Interacţiunea florii-soarelui şi lupoaiei reprezintă o formă de interrelaţii apărută pe parcursul evoluţiei acestor două specii, reprezentând un important model de studiu de tipul gazdă-parazit. Elucidarea mecanismelor care stau la baza acestei interacţiuni poartă atât un caracter fundamental, cât şi unul aplicativ.

1.1. Floarea-soarelui – cultură oleaginoasă şi plantă gazdă

Floarea-soarelui (Helianthus annuus L., 2n=34) este o plantă anuală a familiei Asteraceae (Schilling & Heiser, 1981), originară din America de Nord. Alogamă, entomofilă şi alloploidă (2n=34) apărută în urma încrucişării a unei specii din genului Vigniera (n=8) cu o specie a genului Helianthus (n=9) încă neindentificată (Heiser, 1961).