Linu Ģenētisko Resursu Rezistence Pret Slimībām - Rezistences Izvērtējums Un Uzlabošanas Metodes

DAUGAVPILS UNIVERSITĀTE

DZĪVĪBAS

ZINĀTĽU UN TEHNOLOĢIJU INSTITŪTS

Linu ģenētisko resursu rezistence pret slimībām - rezistences izvērtējums un uzlabošanas metodes

Promocijas darbs Zinātniskā doktora grāda, zinātnes doktora (Ph.D.) bioloģijā iegūšanai (ekoloģijas apakšnozarē)

Promocijas darba autore:

Inga Morozova

Promocijas darba zinātniskā vadītāja:

Asoc. profesore, Dr. biol. Dace Grauda

Daugavpils 2020 Promocijas darbs izstrādāts: APP „Agroresursu ekonomikas institūta‖, Laukaugu selekcijas un agroekoloģijas nodaļas, Viļānu daļas izmēģinājumu demonstrējuma laukos un Latvijas Universitātes, Bioloģijas institūta, Vides ģenētikas laboratorijā laika periodā no 2014.- 2019. gadam.

Darba raksturs: zinātniskā doktora grāda, zinātnes doktora (Ph.D.) bioloģijā iegūšanai ekoloģijas apakšnozarē

Promocijas darba zinātniskais vadītājs: Dr. biol., asoc. prof., Dace Grauda (Latvijas Universitāte, Latvija)

Recenzenti: Dr.biol., prof., Inese Kokina (Daugavpils Universitāte, Latvija) Ph.D.,vad.pētnieks, Petras Prakas (Lietuvas Valsts zinātniski pētnieciskā institūta Dabas izpētes centrs, Lietuva) Ph.D., pētnieks, Donatas Šneideris (Lietuvas Valsts zinātniski pētnieciskā institūta Dabas izpētes centrs, Lietuva) Promocijas padomes priekšsēdētājs: Dr. biol., prof. Arvīds Barševskis

Promocijas darba aizstāvēšana notiks: Daugavpils Universitātes (DU) Bioloģijas zinātľu nozares promocijas padomes atklātā sēdē tiešsaistē ZOOM platformā, 2020. gada 19. novembrī plkst. 11.00.

Ar promocijas darbu un tā kopsavilkumu var iepazīties Daugavpils Universitātes bibliotēkā, Parādes ielā 1, Daugavpilī un https://du.lv/zinatne-un-petnieciba/promocija/aizstavesanai-iesniegtie-promocijas- darbi/

Atsauksmes sūtīt: Promocijas padome, 208. auditorija, Dzīvības zinātľu un tehnoloģiju institūts, Daugavpils Universitāte, Parādes iela 1a, Daugavpils, LV- 5401, e-pasts: [email protected] Promocijas padomes sekretāre: Dr. biol. pētniece Jana Paidere, Daugavpils Universitātes Dzīvības zinātľu un tehnoloģiju institūts.

SATURS IEVADS...... 17 1. LITERATŪRAS APSKATS...... 23 1.1. Lini un to nozīme agroekosistēmā...... 23 1.1.1. Linu ģenētisko resursu izcelsme, daudzveidība, izplatība Pasaulē un Latvijā...... 23 1.1.2. Linu bioloģiskais raksturojums un to ietekmējošie ekoloģiskie faktori.29 1.1.3. Linu ģenētiskā izpēte...... 37 1.2. Linu slimību izraisītāji...... 38 1.2.1. Linu slimību izraisītāju izplatība Pasaulē...... 38 1.2.2. Auga sēľu slimības izraisītāju ekoloģija...... 41 1.2.3. Linu slimības izraisītāju bioloģija un patogenitāte...... 43 1.2.3.1. Linu vīte (fuzarioze)...... 43 1.2.3.2. Fuzariozā nobrūnēšana...... 46 1.2.3.3. Linu sīkplankumainība (pasmo)...... 47 1.2.3.4. Linu iedega (antraknoze)...... 51 1.2.3.5. Miltrasa...... 53 1.2.3.6. Linu brūnēšana (polisporoze)...... 55 1.3. Lini kā saimniekauga aizsardzības mehānismi mijiedarbībā ar slimības izraisītājiem...... 57 1.4. Plūsmas citometrijas metodes izmantošanas iespējas augu patoloģijā...... 61 2. MATERIĀLI UN METODIKA...... 63 2.1. Pētījuma vietas un apstākļu apraksts...... 63 2.2. Pētījuma saturs un apjoms...... 64 2.2.1. Linu izmēģinājuma shēma...... 64 2.2.2. Izmēģinājuma apjoms...... 64 2.2.3. Izmēģinājuma ierīkošana...... 64 2.2.4. Sējumu kopšana...... 65 2.2.5. Veiktās uzskaites un iegūtie raţas dati...... 65 2.2.5.1. Linu genotipu izturības noteikšana pret sēľu slimībām...... 65 2.2.5.2. Linu genotipu izturības noteikšana pret veldrēšanos...... 67 2.2.5.3. Fenoloģiskie novērojumi...... 67 2.3. Meteoroloģisko datu novērtējums...... 69 2.4. Datu analīze un statistiskā apstrāde...... 69

2.5. Plūsmas citometrijas metode invazīvu šūnu noteikšanai linu lapās...... 69 3. REZULTĀTI...... 72 3.1. Linu ģenētisko resursu saimnieciski derīgo īpašību izvērtējums...... 72 3.2. Agrometeoroloģisko apstākļu raksturojums un to saistība ar linu genotipu raţas rādītājiem...... 74 3.3.Linu ģenētisko resursu populācijas rezistence pret slimību izraisītājiem ontoģenēzes laikā...... 78 3.3.1. Linu vītes (fuzariozes) izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā...... 79 3.3.2. Fuzariozās nobrūnēšanas izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā...... 82 3.3.3. Linu sīkplankumainības (pasmo) izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā...... 83 3.3.4. Linu iedegas (antraknozes) izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā...... 85 3.3.5. Miltrasas izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā...... 87 3.3.6. Linu brūnēšanas (polisporozes) izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā...... 88 3.4. Linu ģenētisko resursu rezistences izvērtējums pret linu slimībām...... 90 3.4.1. Linu genotipu augu fenotipiskais novērtējums...... 90 3.4.2. Agroekoloģisko faktoru ietekme uz genotipu rezistenci...... 93 3.4.3. Linu genotipu sēklu fenotipiskais novērtējums...... 95 3.5. Linu ģenētisko resursu produktivitātes un rezistences novērtējums pret slimībām...... 98 3.6. Linu slimību izraisītāju analīze ar plūsmas citrometru...... 100 4. DISKUSIJA...... 107 4.1. Linu ģenētisko resursu genotipiskā variācija...... 107 4.2. Abiotisko faktoru ietekme uz linu genotipu raţas potenciālu...... 109 4.3. Linu populācijas rezistence pret slimību izraisītājiem ontoģenēzes laikā...... 111 4.4. Linu ģenētisko resursu rezistence pret sēľu slimību izraisītājiem un to atkarība no agroekoloģiskiem faktoriem...... 113 4.5. Linu slimību izraisītāju noteikšana ar plūsmas citometru...... 119 SECINĀJUMI...... 121 LITERATŪRAS SARAKSTS...... 123

KOPSAVILKUMS

Darbā pētītas Latvijas linu ģenētisko resursu genotipu fenotipiskās un genotipiskās izpausmes mijiedarbībā ar ekoloģiskiem faktoriem. Darbā izvērtēta linu adaptācija pret ekoloģiskiem faktoriem, kā abiotiskiem un biotiskiem, kas nozīmīgi ietekmē to saimniecisko īpašību stabilitāti. Vērtētas linu genotipu variācijas izpausmes mijiedarbībā ar abiotiskiem faktoriem. Konstatētas sekojošas raţu veidojošo pazīmju izmaiľas saistībā ar augšanas apstākļu izmaiľām: augstāka salmiľu raţa, auga kopējais garums, tehniskais garums, pogaļu skaits uz viena auga un eļļas saturs mitrākos veģetācijas periodos, bet augstāka sēklu raţa, sēklu skaitu pogaļā, 1000 sēklu masa un rezistence pret veldri sausākos veģetācijas periodos. Tomēr korelācija starp lūksnes saturu un hidrotermālo koeficientu nav viennozīmīga, tie variē atkarībā no genotipa. Konstatēta un analizēta linu genotipu fenotipiskās un genotipiskās variācijas sakarība ar biotiskiem faktoriem kā sēľu slimību ierosinātājiem, noteikta linu genotipu rezistence pret linu slimībām mainīgos meteoroloģiskos apstākļos. Latvijas linu ģenētiskajiem resursiem izvērtēta rezistence: pret linu vīti, fuzariozo nobrūnēšanu, linu iedegu, linu sīkplankumainību, miltrasu un polisporozi ar atbilstošiem to sēľu slimības izraisītājiem Fusarium oxysporum f. sp. lini, Fusarium spp., Colletotrichum lini, Septoria linicola, Oidium lini un Polyspora lini. Konstatēts, ka linu ģenētisko resursu rezistence pret sēľu slimībām un raţas variācija atkarīga no gada meteoroloģiskajiem apstākļiem un genotipa. Tā sausākā veģetācijas periodā linu genotipi bija ar zemāku rezistenci pret polisporozi, miltrasu, fuzariozo nobrūnēšanu, savukārt mitrākā - pret linu vīti, linu iedegu un linu sīkplankumainību. Mitrākos veģetācijas periodos konstatēta zemāka rezistence linu sēklām pret Fusarium spp. un Colletotrichum lini. Veģetācijas sākumā linu populācijā konstatēta augstāka ieľēmība pret linu vīti, reproduktīvajā periodā pret miltrasu un linu sīkplankumainību. Visā veģetācijas periodā, ar augstāko ieľēmību veģetācijas perioda beigās, konstatēta augstāka ieľēmība pret fuzariozo nobrūnēšanu, linu iedegu un polisporozi. Viszemākā ieľēmība, salīdzinot ar citām linu slimībām, pētītajai linu populācijai konstatēta pret linu vīti. Identificēti vērtīgi genotipi kā ‗Rota 1‘, ‘Ruda 1‘, ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S32/4-8- 93‘, ‗S64-17-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, ‗L11-11/10-97‘, ‗L11-11/11- 97‘, ‗L19-6/15-97‘, ‗L23-26/3-97‘, ‗ST Vega 2‘ ar vidēji kompleksu rezistenci pret sešām linu slimībām. Genotips ‗Rezekne‘ uzrādīja pilnīgu rezistenci pret miltrasu un augstāko rezistenci pret sēklu fuzariozes un linu iedegas izraisītājiem - t.i., Fusarium

5 spp. un Colletotrichum lini. Identificēti trīs linu selekcijai perspektīvi linu genotipi ‗S13/5-7/5-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗L11-11/11-97‘, kam raksturīga augsta produktivitāte, zemāka variācija un augstāka kompleksā rezistence pret slimībām salīdzinājumā ar standart šķirni ‗Vega 2‘. Izstrādāta un pirmoreiz aprakstīta plūsmas citometrijas metode linu slimību izraisītāju identifikācijai uz inficētām augu daļām. Tomēr literatūras dati un darba rezultāti liek secināt, ka izstrādāto metodi turpmākai izmantošanai augu patoloģijā nepieciešams pilnveidot, pamatojoties uz plašākiem zinātniskiem pētījumiem.

SUMMARY In the study was evaluated the Latvian flax genetic resources, the phenotypic and genotypic characteristics interaction with ecological factors. The analyses have been identified as the important ecological adaptation factors both abiotic and biotic, that significantly impact the stability of agronomic important traits of flax. An assessment of the expression of the variation in the flax genotypes have been performed with abiotic factors, such clarifying the influence of hydrothermal conditions. It was found that most genotypes had higher total plant height, technical plant height, stem yield, the number of seed-vessels per plant and oil content in high humidity conditions, as well as seed yield, seed number per seed-vessel and highest 1000 seed weight in dry condition. The correlation between flax fibre content and humidity level differed in dependence on genotype. A phenotypic and genotypic variation relationship between the flax genotypes has been observed with biotic factors as agents of fungal diseases, the flax genotypes identified the resistance under variable meteorological conditions. The most common diseases have been identified with the Area under the disease progress curve for plants (AUDPC) and Resistance index (RI): in high humidity conditions accessions with susceptibility to wilt (caused by Fusarium oxysporum f. sp. lini), pasmo (caused by Septoria linicola) and anthracnose (caused by Colletotrichum lini), and in more dry conditions – with stem break, browning of flax (caused by Polyspora lini), powdery mildew (caused by Oidium lini) and fusarium browning (caused by Fusarium spp.) on plants were found. The highest incidence of the causal agents Fusarium spp. and Colletotrichum lini on the flax seeds were identified in high humidity conditions. The valuable genotypes with complex moderate resistance to six flax diseases have been identified, such as ‗Rota 1‘, ‘Ruda 1‘, ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S32/4-8-93‘, ‗S64-17-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, ‗L11-11/10-97‘, ‗L11-11/11-97‘, ‗L19-6/15-97‘, ‗L23-26/3-97‘, ‗ST Vega 2‘. The genotype ‗Rezekne‘ exhibited higher resistance on the seedling stage to the Fusarium spp. and Colletotrichum lini and complete resistance to the powdery mildew on the adult plants. Statistically significant higher diseases incidences were detected during early yellow ripening stage for all diseases, except flax wilt. Statistically significant positive correlation confirmed the progress of anthracnose, stem break, browning of flax and fusarium browning during the all the growth stages of flax, except of pasmo and powdery mildew during reproductive stages of flax. The distribution and

7 incidence of flax wilt was lowest at the vegetative stages of flax. The most valuable flax genotypes ‗S13/5-7/5-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘ and ‗L11-11/11-97‘ exhibited the relatively high complex resistance to diseases and higher, more stable yield than the standard cultivar ‗Vega 2‘. The flow cytometry method for the identification of the causes of flax diseases on infected parts of plants has been developed and described for the first time. However, according to literature and obtained results, it the study results shown that the developed method for widespread use in plant pathology needs to be improved on the basis of more extensive scientific studies.

INFORMĀCIJA Informācija par sadarbību Promocijas darbs „Linu ģenētisko resursu rezistence pret slimībām - rezistences izvērtējums un uzlabošanas metodes‖ ir izstrādāts APP „Agroresursu ekonomikas institūta‖, Laukaugu selekcijas un agroekoloģijas nodaļas, Viļānu daļā un izmēģinājumu demonstrējuma laukos, kā arī Latvijas Universitātes, Bioloģijas institūta, Vides ģenētikas laboratorijā no 2014. līdz 2019. gadam. Promocijas darba izstrādāšana daļēji finansēta no ZM projekta „Linu genofonda saglabāšana‖ saskaľā ar Ministru kabineta 2013. gada 17. decembra noteikumu Nr. 1524 ―Noteikumi par valsts atbalstu lauksaimniecībai‖ 3. nodaļa ―Atbalsts augkopības attīstībai‖ 3.2.apakšnodaļu ―Atbalsts kultūraugu genofonda saglabāšanai un šķirnes identitātes pārbaudei‖. Promocijas darba izstrādes laikā tika izmantota autores praktiskā un zinātniskā pieredze, kas iegūta, piedaloties daţādos projektos. Nozīmīgākie no projektiem: ZM projekts „Linu un kaľepju selekcijas materiāla novērtēšana integrēto lauksaimniecības kultūraugu audzēšanas tehnoloģiju ieviešanai‖, saskaľā ar Ministru kabineta 2013.gada 17. noteikumu Nr.1524 ―Noteikumi par valsts atbalstu lauksaimniecībai‖ 3. nodaļas ―Atbalsts augkopības attīstībai‖ 3.5. apakšnodaļu ―Atbalsts selekcijas materiāla novērtēšanai, lai ieviestu integrētās un bioloģiskās lauksaimniecības kultūraugu audzēšanas tehnoloģijas‖, kā arī Valsts un ES atbalsta pasākuma ―Sadarbība‖ 16.1. apakšpasākuma ―Atbalsts Eiropas Inovāciju partnerības lauksaimniecības raţīgumam un ilgtspējai lauksaimniecības raţīguma un ilgtspējas darba grupu projektu īstenošanai‖ projekts „Jaunas tehnoloģijas un ekonomiski pamatoti risinājumi vietējās lopbarības raţošanai cūkkopībai: ģenētiski nemodificētas sojas un jaunu lopbarības mieţu šķirľu audzēšana Latvijā‖ (Nr. 18-00-A01612-000015). Un 2014.-2020. apakšpasākums ―Atbalsts demonstrējumu pasākumiem un informācijas pasākumiem‖ LAD Līguma nr. LAD240118/P3 „Perspektīvu, Latvijā selekcionētu kartupeļu un graudaugu šķirľu demonstrējums daţādos Latvijas reģionos‖.

Informācija par publikācijām un zinātniski pētniecisko darbu Zinātniskie raksti starptautiskajos zinātniskajos žurnālos un konferenču krājumos: 1. Stafecka, I., Grauda, D., Jankauskienė Z., Stramkale, V. The impact of ecological factors to Linum usitatissimum development. [sagatavots manuskripts]. 2. Stafecka I., Grauda D., Stramkale V. (2019). The evaluation of disease resistance of flax genotypes in relation to environmental factors. Zemdirbyste-Agriculture. 106 (4): 367–376. DOI 10.13080/z-a.2019.106.047 (ISI Web of Science, Scopus) 3. Stafecka I., Grauda D., Stramkale V. (2017). Diseases diversity for flax genetic resources in Latvia. Environment. Technology. Resources. 1: 278–283. (Scopus) 4. Stafecka I., Stramkale V., Grauda D. (2017). Linu ģenētisko resursu rezistences izvērtējums pret linu sīkplankumainību (pasmo) Latvijā. Raţas svētki „Vecauce- 2017‖ Lauksaimniecības zinātne Latvijas simtgades gaidās. Zinātniskā semināra rakstu krājums. lpp. 81–84. http://llufb.llu.lv/conference/LLU- Vecauce/2017/LLU_Razas_svetki_Vecauce2017.pdf 5. Stafecka I., Grauda D., Stramkale V. (2016). Evaluation Ecological And Genetic Aspects Of Productivity And Resistance To Powdery Mildew Of Common Flax. The 58th International Scientific Conference of Daugavpils University Part A. Natural Sciences, pp16–23. Konferenču tēzes un dalība starptautiskajās zinātniskajās konferencēs: 1. Stramkale V., Stafecka I., Rashal I. (2019). Evaluation and use of Latvian flax genetic resources. International Conference ―125 Years of Applied Botany in Russia‖ book of abstracts p. 275, November 25–27, St Peterburg, Russia, 275 p. (stenda ziņojums) 2. Stafecka I., Stramkale V., Kroiča I., Starmkalis A. (2019). The evaluation of yield and agronomic traits of flax genotypes under Latvian conditions. Proceedings of the 12th International Scientific and Practical Conference. Environment. Technology. Resources, Jun 20–22, Rezekne, Latvia. (mutisks ziņojums) 3. Stafecka, I., Grauda, D., Jankauskienė Z., Stramkale, V. (2018). The impact of ecological factors to Linum usitatissimum development. Environmental and Experimental Biology Abstracts of the 7th Baltic Genetics Congress. 16 (3): 265. October 24.-27, Riga, Latvia. (mutisks ziņojums) 4. Stafecka, I., Grauda, D., Stramkale, V. (2018). The evaluation of disease resistance of flax genetic resources. International Scientific Conference Agroecosystems

sustainability Links between Carbon Sequestration in Soils, Food Security and Climate Change Abstracts, October 2–5, Aleksandras Stulginskis University, Lithuania 52. p. (stenda ziņojums) 5. Stafecka I., Grauda D., Stramkale V. (2017). Diseases diversity for flax genetic resources in Latvia. Environment. Technology. Resources. Proceeding of the 11th International Scientific and Practical Conference, Jun 15–17, Rezekne, Latvia. (mutisks ziņojums) 6. Stafecka I., Grauda D., Stramkale V. (2017). Population dynamics and characterization of Clostridium macerans on host plant of flax. In: 9th International Conference on Biodiversity Research, April 26–28, Daugavpils, Latvia. (mutisks ziņojums) 7. Stafecka I., Stramkale V., Grauda D. (2017). Linu ģenētisko resursu rezistences izvērtējums pret linu sīkplankumainību (pasmo) Latvijā. Raţas svētki „Vecauce- 2017‖ Lauksaimniecības zinātne Latvijas simtgades gaidās. Zinātniskā semināra rakstu krājums. 2. Novembrī, Vecauce, Latvija lpp. 113. (stenda ziņojums) 8. Stafecka, I., Grauda, D., Stramkale, V. (2017). Analysis of ploidy level of flax (Linum usitatissimum L) using flow cytometry. Presentations of the International Scientific Conference Plant Breeding: Science for Agricultural Development, Lithuania Research Centre for Agriculture and Forestry, Jun 19–20, LAMMC, Akademija, Lithuania 30–31. p (mutisks ziņojums) 9. Stafecka I., Grauda D., Stramkale V. (2016). Evaluation Ecological And Genetic Aspects Of Productivity And Resistance To Powdery Mildew Of Common Flax. The 58th International Scientific Conference of Daugavpils University, April 14, Daugavpils, Latvia (mutisks ziņojums) 10. Stafecka I., Stramkale V., Stramkalis A. (2016). The Influence Of Growing Technology On The Yield Of Potato Varieties In Latgale. The 3rd meeting of Agronomy and Physiology Section of EAPR, September 26–29, Riga, Latvia. (stenda ziņojums) 11. Stafecka I., Stramkale V., Grauda D. (2016). Estimation of yield stability for flax genetic resource using regression and cluster analysis. Research for Rural Development Conference of Latvia University of Agriculture, May 18, Jelgava, Latvia. (mutisks ziņojums) 12. Grauda D., Ļisina N., Ţagata K., Lapiľa L., Miķelsone A., Lanka G., Ornicāns R., Latiševa K., Rebāne A., Jansone B., Rancane S., Jansons A., Strazdiľa V., Stafecka

I., Rashal I. (2016). Application Of Biotechnology Methods In Plant Breeding In Latvia. Plant Breeding: the Art of Bringing Science to Life. Abstract of the 20th EUCARPIA General Congress. Zurich, Switzerland pp. - 48. (stenda ziņojums) 13. Stafecka I., Stramkale V., Grauda D. (2015). Yield development of flax varieties and lines within variable environment in Latvia. Environment. Technology. Resources: Proceedings of the 10th International Scientific and Practical Conference, June 18–20, Rezekne, Latvia (mutisks ziņojums) Citi zinātniskie raksti piecu gadu laikā starptautiskajos zinātniskajos žurnālos un konferenču krājumos: 1. Stafecka I., Stramkale V., Kroiča I., Starmkalis A. (2019). The evaluation of yield and agronomic traits of flax genotypes under Latvian conditions. Environment. Technology. Resources. 1: 277-282 (Scopus). 2. Stafecka I., Grauda D., Stramkale V. (2017). Population dynamics and characterization of Clostridium macerans on host plant of flax. In: 9th International Conference on Biodiversity Research: Acta Biol. Univ. Daugavp. 17 (1): 115–122. (ISI Web of Science). 3. Stafecka I., Stramkale V, Stramkalis A, Kroica I, Ivanovs S. (2016). Impact of the agroenvironmental factors on the seed yield and yields components productivity of Latvian original hemp. / Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering; 61(4), Poznan: Przemysowy Instytut Maszyn Rolniczych (PIMR), Branzowy Ośrodek Informacji Naukowej, Technicznej i Ekonomicznej, pp. 164– 167. 4. Ivanovs S., Stafecka I., Stramkale V., Stramkalis A., Kroiča I. (2016). Harvesting and yield industrial hemp in Latvia. Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве. Аграрная наука сельскохозяйственному производству Сибири, Казахстана, Монголии, Беларуси и Болгарии. Материалы Международной научно-технической конференции (Минск. 19–21 октября), том. 1. С. 73-76. 5. Stafecka I., Stramkale V., Grauda D. (2016). Estimation of yield stability for flax genetic resource using regression and cluster analysis. Research for Rural Development Conference of Latvia University of Agriculture. 1: 15–22. (Scopus) 6. Stafecka I., Stramkale V., Grauda D. (2015). Yield development of flax varieties and lines within variable environment in Latvia. Environment. Technology. Resources. 2: 297–302. (Scopus)

DARBĀ LIETOTĀS ABREVIATŪRAS UN AKRONĪMI

AUDPC laukums zem slimības attīstības līknes (angl. The Area Under The Disease Progress Curve) BBCH auga attīstības decimālo kodu skala (vāc. Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und CHemische Industrie) CV variācijas koeficients DNS Dezoksiribonukleīnskābe DSI slimības bojājuma pakāpe indekss (angl. disease severity index) EK Eiropas komiteja ELISA enzīmu imunosorbcijas tests EURISCO N. Vavilova Viskrievijas Augkopības institūtā FAO Pārtikas un lauksaimniecības organizācija (angl. The Food and Agriculture Organization) FCM Plūsmas citometrija (angl. Flow cytometry) FSC Plūsmas citometra gaismas izkliede uz priekšu HTC hidrotermiskais koeficients I slimības izplatība (angl. incidence) IFDB Starptautiskā linu datubāze (angl. The International Flax Data Base) KR kvantitatīvā rezistence LLZC SIA ―Latgales lauksaimniecības zinātnes centra‖ LLZC ĢR SIA ―Latgales lauksaimniecības zinātnes centra‖ ģenētiskie resursi NGB Zviedrijas Ziemeļvalstu ģenētikas banka PCR polimerāzes ķēdes reakcija PZ-gl-hu trūdaina podzolēta glejaugsne RFV Plūsmas citometra šūnu relatīvā fluorescences vienība SSC Plūsmas citometra gaismas izkliede uz sāniem sM smilšmāls

PROMOCIJAS DARBĀ IEVIETOTO TABULU SARAKSTS

Tabulas Tabulas nosaukums Lappuses numurs numurs 1. tabula Linu izturība pret veldri 67 2. tabula Veģetācijas perioda garums 68 3. tabula Linu genotipu vidējās saimnieciski derīgo īpašību vērtības no 2014. līdz 2017. gadam 72 4. tabula Kopējais nokrišľu daudzums, vidējā temperatūra un hidrotermiskais koeficients linu veģetācijas periodā no 2014. līdz 2017. gadam 74 5. tabula Korelācijas koeficients starp linu genotipu raţas kvalitātes, kvantitātes rādītājiem un hidrotermisko koeficientu periodā no 2014. līdz 2017. gadam 76 6. tabula Linu populācijas vidējie raţas kvalitātes, kvantitātes rādītāji periodā no 2014. līdz 2017. gadam 77 7. tabula Linu vītes izplatība linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 80 8. tabula Fuzariozās nobrūnēšanas izplatība linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 82 9. tabula Linu sīkplankumainības izplatība linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 84 10. tabula Linu iedegas izplatība linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 86 11. tabula Miltrasas izplatība linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 87 12. tabula Polisporozes izplatība linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 89 13. tabula Linu vītes, fuzariozās nobrūnēšanas, linu sīkplankumainības vidējais AUDPC un fenotipiskais novērtējums linu genotipiem 91 14. tabula Linu iedegas, miltrasas un polisporozes AUDPC, fenotipiskais un kopējais fenotipiskais novērtējums linu genotipiem 92 15. tabula Linu genotipu korelācijas koeficienta sakarība starp AUDPC visām slimībām un HTC 94 16. tabula Linu populācijas slimības vidējais AUDPC periodā no 2015. līdz 2017. gadam 95 17. tabula Fusarium spp. un Colletotrichum lini slimības izraisītāju izplatība uz linu genotipu sēklām no 2014.g līdz 2017.g. 96 18. tabula Linu genotipu ploiditāte 106

PROMOCIJAS DARBĀ IEVIETOTO ATTĒLU SARAKSTS

Attēla Attēla nosaukums Lappuses numurs numurs 1. attēls Linum bienne Mill savvaļas lini 23 2. attēls Sējas linu (Linum ussitatissimum L.) daudzveidība 24 3. attēls Šķiedras linu raţas produktivitāte pēc FAO datiem no 2014. līdz 2017. gadam 25 4. attēls Eļļas linu raţas produktivitāte pēc FAO datiem no 2014. līdz 2017. gadam 26 5. attēls Linu platības Latvijā no 2000. līdz 2018. gadam 26 6. attēls Linum usitatissimum 30 7. attēls Sējas linu ziedu krāsas, formas, pogaļu formas un sēklu krāsas daudzveidība 31 8. attēls Linu (Linum ussitatissimum L.) attīstības stadijas pēc BBCH skalas 33 9. attēls Augu slimību trijstūris 43 10. attēls Pasmo pazīmes uz lina auga daļām 49 11. attēls Pasmo attīstības cikls uz liniem 50 12. attēls Colletotrichum lini konīdijas 52 13. attēls Linu iedegas pazīmes uz liniem un sēklām 53 14. attēls Agroresursu ekonomikas institūta, Laukaugu selekcijas un agroekoloģijas nodaļas, Viļānu daļas izmēģinājumu lauku atrašanās vieta Latvijā 63 15. attēls Linu ģenētisko resursu izmēģinājuma lauciľi 64 16. attēls Plūsmas citometrs FACSJazz 71 17. attēls Linu genotipu salmiľu raţa un tās variācijas koeficients no 2014. līdz 2017. gadam 73 18. attēls Linu genotipu sēklu raţa un tās variācijas koeficients no 2014. līdz 2017. gadam 74 19. attēls Linu genotipu veldres izturība no 2014. līdz 2017. gadam 78 20. attēls Linu slimību kopējā attīstība linu populācijā no 2015 līdz 2017. gadam 79 21. attēls Linu vītes pazīmes uz liniem BBCH19 sākumā 81 22. attēls Linu vītes pazīmes uz liniem BBCH35 un linu vītes slimības izraisītāja Fusarium oxysporum f. sp. lini konīdijas 81 23. attēls Fuzariozās nobrūnēšanas pazīmes uz liniem BBCH35 un slimības izraisītāja Fusarium spp. konīdijas 83 24. attēls Linu sīkplankumainības pazīmes uz liniem BBCH81, pazīmes uz linu lapām un slimību izraisītāja Septoria linicola piknīdiju sporas 85 25. attēls Liu idegas pazīmes uz liniem BBCH10, pazīmes uz linu augiem BBCH 19 un pazīmes uz linu lapām BBCH51 86 26. attēls Linu iedegas pazīmes uz liniem BBCH79 un slimības izraisītāja Colletotrichum lini konīdijas ar hifām 87 27. attēls Miltrasas pazīmes uz liniem BBCH81 88 28. attēls Polisporozes pazīmes uz liniem BBCH19 un BBCH51 89 29. attēls Polisporozes slimības izraisītāja Polyspora lini konīdijas 90 30. attēls Fusarium spp. izplatība uz linu sēklām pēc novākšanas no 2014. līdz 2017. gadam 97

31. attēls Colletotrichum lini izplatība uz linu sēklām pēc novākšanas no 2014. līdz 2017. gadam 97 32. attēls Korelācijas koeficients starp linu iedegu, fuzarium sēľu slimības izraisītāju izplatību uz linu sēklām un augusta HTC četru gadu periodā 98 33. attēls Linu genotipu dendogramma balstās uz vidējo salmiľu raţu un sešu slimību rezistences indeksu no 2015. līdz 2017. gadam 99 34. attēls Linu genotipu dendogramma balstās uz vidējo sēklu raţu un sešu slimību rezistences indeksu no 2015. līdz 2017. gadam 100 35. attēls Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu līnijas ‗T29-36/10-5-94‘ stiebra šūnām BBCH81un pasmo slimības izraisītāja šūnām 101 36. attēls Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu šķirnes ‗Rezekne‘ pogaļu šūnām BBCH81un Fusarium spp. slimības izraisītāja šūnām 102 37. attēls Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu šķirnes ‗Rezekne‘ lapu šūnām BBCH19 un Fusarium oxysporum f. sp. lini slimības izraisītāja šūnām. 103 38. attēls Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu līnijas ‗L23-26/3-97‘ lapu šūnām BBCH81 un linu iedegas slimības izraisītāja šūnām 104 39. attēls Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu līnijas ‗S64-17-93‘ lapu šūnām BBCH81 un miltrasas slimības izraisītāja šūnām 105

IEVADS

Pētījuma aktualitātes un praktiskais pielietojums Sējas lini (Linum usitatissimum L.) ir vieni no pirmajiem augiem pasaulē, kas ilglaicīgi doministicēti un pakļauti antropogēnai ietekmei. Kultivētie lini evolūcijas procesā ģenētiski zaudējuši savvaļas priekšteču populāciju īpašību spēju pielāgoties dabīgā vidē. Pašlaik lini ir plaši audzēti un izplatīti daţādās agrobiocenozēs. Galvenais selekcijas virziens linkopībā ir augu pielāgošanās spēja lauksaimniecības audzēšanas sistēmām un šķirľu izveidošana ar lielāku saimnieciski derīgo īpašību kopumu. Galvenie linu produkti ir šķiedra un sēklas. No liniem ar minimālu ietekmi uz vidi iegūst daudzveidīgus, ilgtspējīgus, inovatīvus un konkurētspējīgus produktus. Lini Latvijā ir tradicionāli un perspektīvi kultūraugi. Latvija ir linu audzēšanai piemērotākais tālākais ziemeļu reģions Eiropā. Patreiz Latvijā audzē citās valstīs selekcionētās linu šķirnes, kuras ne vienmēr mūsu valsts augsnes un klimatiskajos apstākļos nodrošina stabilas, kvalitatīvas linu salmiľu un sēklu raţas. Intensīvā lauksaimniecība ar sintētiskām vielām nepārtraukti rada piesārľojumu un degradē vidi ilgtermiľā. Šādās agrobiocenozēs, kas ir ekosistēmas daļa, barības vielu aprite ir minimāla, ievērojami to daudzumi tiek zaudēti raţas novākšanas laikā, izskalošanās vai erozijas veidā, jo agroekosistēmā tiek samazināts pastāvīgs biomasas līmenis. Lauksaimniecības ekosistēmās populācijas ir reti pašregulējošas, tas saistīts ar bioloģiskās nišas daudzveidības zudumu un barības ķēţu samazināto mijiedarbību (Jaramillo, 2011). Zināšanas par linu mijiedarbību ar citiem agroekosistēmas elementiem agrobiocenozēs, rada izpratni par sareţģīto agrobiocenozes organizāciju un padara iespējamu veiksmīgu ilgtermiľa pārvaldību lauksaimniecībā. Ilgspējīgā agrobiocenozē nozīmīga loma ir ģenētisko resursu daudzveidības saglabāšanai un uzlabošanai. Pasaulē, mūsdienu lauksaimniecības audzēšanas sistēmās, linus audzē pamatā monokultūrās un izmanto tikai ierobeţotu šķirľu daudzumu, kas veicina linu ģenētisko resursu samazinājumu. Pēdējos gados Latvijā zinātniskajos pētījumos ir pievērsta uzmanība linu ģenētisko resursu daţādības palielināšanai. Tiek sētas daţādu valstu populārākās linu šķirnes un repatriētās Latvijas šķirnes no daţādu valstu Kultūraugu sēklu bankām. APP „Agroresursu ekonomikas institūta‖, Laukaugu selekcijas un agroekoloģijas nodaļas, Viļānu daļā ir izveidoti hibrīdi un perspektīvas linu līnijas gan šķiedras, gan eļļas liniem. Latvijā izveidotā un eksperimentāli izvērtētā pēc saimnieciski nozīmīgām pazīmēm linu

ģenētisko resursu kolekcija ir pamats linu ģenētiskās daudzveidības uzturēšanai un saglabāšanai. Kolekcijā identificēti genotipi, kas ļauj izveidot produktīvas šķirnes, kuras būtu piemērotas bioloģiskajai saimniekošanas sistēmai. Agrobiocenozē augu ekoloģiskie pielāgojumi ir viens no virzieniem ekoloģiskajos genomikas pētījumos. Šai darbā pievērsta uzmanība linu populācijas un genotipa fizioloģiskai variācijai, lai noskaidrotu attiecību starp šīm variācijām un ekoloģiskiem faktoriem, un lai saprastu fizioloģisko variāciju adaptīvo nozīmi. Pētījumā apskatīti divi vispārēji adaptācijas veidi – abiotiskais un biotiskais, un mijiedarbības starp tiem. Noteikta genotipu fenotipiskā plastiskuma variācijas daţādos ekoloģiskajos apstākļos, kas arvien vairāk tiek pētīta un ieľem nozīmīgu lomu (Landry and Aubin-Horth, 2014) agrobiocenozes veselības izvērtējumā. Augu sugām var izdalīt īpašas pazīmes augšanas, pavairošanas un vielu apmaiľā, kas nodrošina to pielāgotību jauniem vides apstākļiem (Saxenaet al., 2014), šādas pazīmes tiek pētītas arī liniem (Shivaraj et al., 2019). Linu genoms var būt dinamisks, reaģējot uz stresu augšanas apstākļos, notiek proteīnu sintēzes izmaiľas, kas savukārt nodrošināta linu adaptivitāti (Xiang, 2019). Zināšanas par komplekso ārējo vides faktoru ietekmi uz kultivētiem augiem ir novitāte ar praktisku vērtību. Līdz šim Latvijā linu ģenētisko resursu rezistences izvērtējums pret multifaktoriālu ietekmi nav veikts. Ekoloģiskie pētījumi visbieţāk vērsti uz augu adaptīvo spēju izvērtējumu, notiekot abiotiskām izmaiľām. Lai izprastu linu adaptīvo reakciju uz vidi, ir svarīgi saprast, kuri vides faktori visvairāk ietekmē linu raţas veidošanos. Tā linu ģenētiski determinētā produktivitāte un raţas variācijas visbūtiskāk atkarīgas no mitruma daudzuma un temperatūras. Linus uzskata par izdevīgu modeļaugu, ko var izmantot pētījumos: liniem ir daudz redzamu ārējo atšķirību starp indivīdiem pēc tādām pazīmēm, kā auga garums, sēklu skaits un lielums, pogaļu un sazarojuma daudzums. Pētījumi agrobiocenozē par augu adaptīvām spējām, notiekot biotiskām izmaiľām, ir ilglaicīgi, jo nepieciešams uzkrāt lielu datu apjomu vairākus gadus. Galvenie biotiskie faktori, kas ietekmē linu populāciju agrobiocenozē, ir sēľu slimību izraisītāji. Pasaulē linu slimību izraisītāji ir daudzveidīgi, to ietekme uz linu attīstību un raţību, atkarībā no audzēšanas reģiona un agroklimatiskajiem apstākļiem, ir mainīga. Daţādu faktoru ietekmes rezultātā (piemēram, tādu kā apkārtējās vides un temperatūras, vai mitruma līmeľa izmaiľas, sēklu un lauka fona infekcijas, novākšanas apstākļi) palielinās saimniekaugu ieľēmība pret sēľu slimību izraisītājiem. Tāpēc svarīgi apzināt slimības, kas ir sastopamas linu populācijās, spēt

18 tās atpazīt un izvērtēt, saprast kādi vides apstākļi veicina to izplatīšanos. Linu slimību ierosinātāji ir aktuāli gan eļļas, gan šķiedras liniem. Starp nozīmīgākām linu slimībām, kas būtiski samazina raţu ir linu iedega, linu vīte, rūsa un pasmo, mazāk polisporoze, miltrasa un fuzariozā brūnēšana. Linu vītes un linu iedegas izraisītāji pie labvēlīgiem apstākļiem spēj iznīcināt daļu vai pilnīgi visu linu raţu. Liniem aktuālie slimības ierosinātāji kā, piemēram, linu sīkplankumainība un linu vīte, kas spēj saglabāties augsnē vairākus gadus, joprojām notiekot abiotiskām izmaiľām ir viena no problēmām Rietumeiropā. Tā Francijā 20% linu platību ir invazētas ar slimības ierosinātājiem augsnē, un atkarībā no šķirnes un slimības ietekmes, raţas zudumi var svārstīties no 10% līdz 90% (Heller et al., 2015). Pēdējos gados Pasaulē ir vērojamas izmaiľas sēľu slimību izplatībā: linu sējumos ir samazinājusies rūsas izplatība, polisporoze un askochitoze ir reti sastopamas. Plaši izplatīta linu vīte, bet tās kaitīgums ir ievērojami samazinājies, pateicoties izturīgu šķirľu pieejamībai. Linu audzēšanas reģionos bieţi, gandrīz katru gadu, tiek novērota linu iedega un atkarībā no reģiona ir sastopama arī linu sīkplankumainība. Latvijā trūkst sistemātisku pētījumu par linu slimību izraisītāju attīstību un izplatību, kas apgrūtina to ierobeţošanu un izturīgu genotipu iekļaušanu selekcijā. Monokultūru audzēšanas gadījumā agrobiocenozē audzējamo šķirľu rezistencei ir noteicoša loma linu raţas uzlabošanai ilgtermiľā, izmaksu samazināšanai un minimālas ietekmes uz vidi raţošanas procesa laikā nodrošināšanai. Pasaulē linu ģenētisko resursu rezistence pret biotiskiem faktoriem ir daţāda. Pierādīts, ka ieguldītie līdzekļi šķirľu rezistences izveidei pret slimībām ir 70 reizes efektīvāki, kā ķīmisku vielu raţošana (Жученко, 2001). Izturīgiem augiem ir samazināts toksīnu daudzums, ko sintezē slimības izraisītāji, samazinās nepieciešamo pesticīdu daudzums, tas nodrošina veselīgas produkcijas iegūšanu. Tiek samazināta negatīvā ietekme uz vidi un cilvēku veselību. Atteikšanās no fungicīdu pielietojuma samazina virulentu augu patogēnu mainību. Vēsturiski lielākā daļa pētījumu par linu slimībām vērsta uz rūsas rezistences izpratni (Flor., 1956; Hoes and Kenaschuk, 1986; Islam and Mayo, 1990; Howles et al., 2005; Lawrence et al., 2007; Ellis et al., 2007; Dodds and Thrall, 2009; Ravensdale et al., 2011). Pašlaik ir mainījusies agrotehnoloģija: augu atliekas netiek atstātas uz lauka, kā rezultātā augsne vairs nav tik piesārľota ar rūsas sporām, un netiek novēroti lieli slimības uzliesmojumi. Eiropā, Krievijā kā arī citur audzēšanai izmanto šķirnes, kas ir rezistentas pret rūsu. Patreiz pētījumos par liniem lielāka uzmanība tiek vērsta uz citiem aktuāliem linu slimību izraisītājiem un

19 uz kompleksu rezistences nodrošinājumu vienā šķirnē (Gruzdevienė et al., 2008; Шиндин и др., 2012; Yuan et al., 2013; Kumar et al., 2014; Heller et al., 2015; Dmitriev et al., 2017; Penaud et al., 2017; You et al., 2017; Rozhmina and Golubeva, 2018; Wang et al., 2018). Linu ģenētisko rezistenci pret slimībām var panākt izprotot fitopatoloģisko līdzsvaru agrobiocenozē, pamatojoties uz integrētu pieeju sistēmā: augs – patogēns – vide. Augu aizsardzības mehānismi pret sēľu izraisītājiem, salīdzinot ar baktērijām un vīrusiem, ir komplicētāki. Turklāt linu sēľu slimību izraisītāju attīstības cikli nav pilnīgi izpētīti. Jāľem vērā, ka slimības ierosinātāji var mainīt augu attīstību atkarībā no barošanās, saimniekauga, izplatības, izdzīvošanas un citām spējām. Linu genotipu izvērtēšanā pret slimībām ir svarīgi ne tikai pareizi izvēlēties konkrētu slimības izraisītāju, uz ko veic izlasi, bet arī rezistences veidus. Daţādās auga attīstības stadijās rezistence izpauţas daţādi, atkarībā no auga vecumu, patogēna specifiskuma, meteoroloģiskiem apstākļiem, ģenētiskā sastāva un citiem faktoriem. Kopumā linu nozarei ir nepieciešamas jaunas, daudzveidīgas linu šķirnes, kas būtu ekoloģiski pielāgotas ar kompleksu rezistenci pret vietējiem mainīgiem abiotiskajiem un biotiskajiem faktoriem, kas nodrošinātu ilgtspējīgāku agrobiocenozi un tīrāku vidi. Saprotot un izvērtējot linu audzēšanas iespējas un perspektīvas, doktora darbā izvēlējos veikt linu ģenētisko resursu rezistences potenciālo novērtējumu agrobiocenozē saistībā ar abiotiskiem un biotiskiem faktoriem. Zinātniskā novitāte Šī darba rezultātā pirmo reizi:  analizēta linu saimnieciski derīgo īpašību variācija un rezistences izmaiľas pret linu slimībām daţādos meteoroloģiskos apstākļos;  izvērtēta un noteikta sešu linu slimību kopējā attīstība uz linu genotipiem un izplatība linu populācijā ontoģenēzes laikā;  identificēts Latvijā linu sīkplankumainības izraisītājs Septoria linicola;  identificēti vērtīgākie genotipi: ‗S13/5-7/5-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘ un ‗L11- 11/11-97‘ ar statiski augstāku, stabilāku raţu un augstāku komplekso rezistenci pret sastopamajām slimībām;  izmantota plūsmas citometrijas metode augu patogēnu šūnu identificēšanai uz inficētām linu augu daļām;

 veikts sistemātisks pētījums par linu ģenētisko resursu rezistenci pret abiotiskiem un biotiskiem faktoriem, kas dod turpmāk pamatu linu genotipu un ar tiem saistīto iedzimtības mehānismu izzināšanu un ģenētiski daudzveidīgu, agrometeoroloģiskiem apstākļiem adaptētu šķirľu selekcijas izpēti Latvijā. Promocijas darba mērķis: noskaidrot Latvijas linu (Linum usitatissimum L.) ģenētisko resursu rezistenci pret slimībām mainīgos vides apstākļos, balstoties uz labākām prakses metodēm un iegūtajiem rezultātiem, izveidot rezistences izvērtējuma metodoloģisko un teorētisko bāzi. Promocijas darba pētījuma objekts: Latvijas linu līnijas un repatriētas šķirnes Promocijas darba pētījuma priekšmets: linu genotipu daudzveidības izpētē, fenotipisko un genotipisko rezistences izpausmes izvērtējums pret linu slimībām mainīgos meteoroloģiskos apstākļos. Promocijas darba hipotēze: linu ģenētisko resursu saimnieciski derīgās īpašības ir atšķirīgas un tās atkarīgas no agroekoloģiskiem faktoriem un linu genotipa, un to mijiedarbības. Darba mērķa īstenošanai izvirzīti galvenie darba uzdevumi: 1. Veikt linu šķirľu un līniju izlases kopas saimnieciski derīgo īpašību izvērtējumu Latvijas apstākļos; 2. Noteikt Latvijā sastopamos linu slimību izraisītājus linu populācijā ontoģenēzes laikā lauka apstākļos; 3. Izvērtēt linu genotipu izturību pret sēľu slimību izraisītājiem uz augiem un sēklām; 4. Noskaidrot linu genotipu rezistences mainību pret linu slimību izraisītājiem atkarībā no meteoroloģisko apstākļu ietekmes, izmantojot hidrotermisko koeficientu; 5. Identificēt selekcijai perspektīvākos un pielāgotākos linu genotipus Latvijā; 6. Izstrādāt metodi linu sēľu slimību izraisītāju identifikācijai agrīnā slimības attīstības stadijā, izmantojot plūsmas citometrijas metodes. Promocijas darbā izmantotās metodes: 1. linu genotipu raţas datu apstrāde; 2. linu genotipu rezistences pret slimībām fenotipiskais novērtējums lauka apstākļos; 3. linu genotipu sēklu fitopataloģiskais novērtējums; 4. linu slimību izraisītāju noteikšana, izmantojot gaismas mikroskopiju; 5. patogēnu in vitro kultivācija;

6. datu statistiskā apstrāde; 7. plūsmas citometrijas metode. Promocijas darbā aizstāvēšanai tiek izvirzītas šādas tēzes: 1. Linu genotipi ir daudzveidīgi pēc saimnieciski derīgām īpašībām; 2. Linu genotipu rezistence pret slimībām ir atkarīga no agroekoloģiskiem apstākļiem un genotipa, un to mijiedarbības; 3. Linu kompleksā aizsardzībā pret slimībām, ir svarīgi audzēšanā izmantot rezistentus un daţādus linu genotipus.

1. LITERATŪRAS APSKATS 1.1. Lini un to nozīme agroekosistēmā 1.1.1. Linu ģenētisko resursu izcelsme, daudzveidība, izplatība Pasaulē un Latvijā Sējas lini (Linum ussitatissimum L.) ir ģenētiski daudzveidīgi, adaptējušies daţādās agrobiocenozēs un atšķirīgos ģeogrāfiskos reģionos (Diederichsen and Fu, 2006; Xie et al., 2018).

1. 3.

1. attēls. Linum bienne Mill savvaļas lini (1. augs, 2. pogaļas, 3.sēklas) (AP, 2019)

Linu (Linum usitatissimum L.) izcelsmes vieta ir neskaidra (Nag et al., 2015). Pēc morfoloģiskajām un bioloģiskajām īpašībām Linum bienne Mill (syn. L. angustifolium Huds.) uzskata par Linum usitatissimum priekšteci (1. attēls). Tiek minēts, ka linus būtu pareizāk saukt par L. usitatissimum subsp. bienne, nevis L. usitatissimum. Galvenās izmaiľas, veidojot linu šķirnes no savvaļas formām ir: pārveidojušās pogaļas no atvērtām uz neatvērtām, palielinājies sēklu daudzums un eļļas saturs sēklās, kā arī, pagarinoties stiebriľam palielinājies garās šķiedras saturs. Linum bienne Mill aug galvenokārt mitrās, purvainās vietās un uz akmeľainām nogāzēm, daţreiz sastopami, kā nezāle laukā, kur audzē linus. L. bienne izcelsme ir Kurdistānā un Irānā. Daţkārt tiek minēts, ka linu priekštecis ir L. angustifolium, kam raksturīgs augsts eļļas saturs un ievērojams sēklu svars, šo linu izcelsmes vieta ir Vidusjūras reģions (Zeven and de Wet, 1975). Tiek arī uzskatīts, ka L. bienne un L. angustifolium ir viena un tā pati suga un ir plaši izplatīta Rietumeiropā, Vidusjūras

23 baseinā, Ziemeļāfrikā, Tuvajos Austrumos, Irānā un Kaukāzā (Zohary and Hopf, 1994; Hajnalová, 1999). Par L. bienne vai L. angustifolium izplatību Latvijā nav datu. Liniem pēdējo oficiālo sistemātiku izveidoja Černomorskaja un Stankecič (1987). Izmantotais suga vārds usitatissimum attiecas uz daţādiem linu tipiem. Sējas lini (Linum usitatissimum L.) ir ekonomiski vērtīgs augs, kas pieder pie linu ģints ar 180 viengadīgām un daudzgadīgām sugām un pie linu dzimtas, kura apvieno apmēram 300 sugas (Wang et al., 2012). Pēc augu sistemātikas lini pieder pie: augu valsts – Plantae, nodalījuma – Spermatophyta, divdīgļlapju klases – Dicotyledonae, roţu apakšklases – Rosidae, kārtas – Geraniales, dzimtas – Linaceae, ģints – Linum, sugas – Linum usitatissimum L (Nôţková et al., 2016). Lini ir viengadīgs augs, kurš aug vasaras mēnešos mērenā klimatā (Diederichsen and Richards, 2003) un ziemas mēnešos Vidusjūras klimatā (Ehrensing, 2008). Lini labi pielāgoti subtropu apgabaliem, kur to audzē īsās dienas klimatiskos apstākļos (Diederichsen and Richards, 2003). Linu izcelsmi saista ar Tālajiem Austrumiem. Pierādīts, ka lini, līdzīgi kā citi kultūraugi ir pielāgojušies ziemeļu platuma grādiem, tā paplašinot sākotnējo izplatības areālu. Ilgu gadu laikā lini tika pakļauti nepārtrauktam domisticēšanas procesam, uzmanība tika pievērsta līniju veidošanai ar vairākām saimnieciski nozīmīgām īpašībām, kā rezultātā ir izveidoti daudzveidīgi un fenotipiski atšķirīgi ģenētiskie resursi (Крепков, 2004; Zohary et al., 2012). Sugas daţādie genotipi būtiski atšķiras atkarībā no auga garuma, zarojuma un pogaļu skaita.

1. 2. 3.

2. attēls. Sējas linu (Linum ussitatissimum L.) daudzveidība (1. šķiedras lini; 2. starpforma; 3. eļļas lini.) (Постников, 2017)

Linus galvenokārt iedala divos tipos, kuri ir pielāgojušies atšķirīgiem agroklimatiskajiem apstākļiem. Šķiedras linus vairāk audzē mērenajā klimatā, bet savukārt eļļas lini ir vairāk piemēroti kontinentālam klimatam, ir sausumizturīgāki, aug saulainos un siltos apstākļos. Pastāv arī linu starpformas (2. attēls) (Muir and Westcott, 2003; Heller et al., 2012; Heller 2013). N. Vavilova Viskrievijas Augkopības institūtā, analizējot 4000 linu paraugus no daţādām Pasaules daļām pēc ģeogrāfiskās diferencēšanas metodes, noteica sešas linu izcelsmes vietas: 1. Tuvie Austrumi un Dienvidkaukāzs; 2. Etiopija un Eritreja, 3. Vidusjūra; 4. Austrumindija; 5. Mazāzija; 6. Itālija un Ibērijas pussala (Nôţková et al., 2016). Komerciālai izmantošanai, kā monokultūra daţādām tautsaimniecības nozarēm, lini tiek audzēti vairāk nekā 30 pasaules valstīs: Eiropā – galvenokārt Francijā, Beļģijā un Lielbritānijā; Ziemeļamerikā – galvenokārt Saskačevanā, Minesotā, Ziemeļu un Dienvidu Dakotā; Āzijā – Ķīnā un Krievijā (Zsiros, 2010). Pēc linu audzēšanas apjomiem var secināt, kurā valstī lini ir visvairāk izplatīti un kuri reģioni vairāk piemērotāki šķiedras, kuri linsēklu ieguvei. Pēc pēdējiem FAO datiem no 2014. līdz 2017. gadam, vadošais šķiedras linu raţotājs pasaulē ir Francija, kur produkcija šajā periodā sasniedza vidēji 544156 tonnas, tad seko Beļģija, Baltkrievija, Krievija un Ķīna (FAOSTAT, 2019) (3. attēls). Tiek uzskatīts, ka Eiropā iegūtā linu šķiedra ir labāka par ASV iegūto šķiedru, jo tur audzētajām linu šķirnēm ir divreiz augstāks šķiedras saturs un lielāka rezistence pret slimībām un veldri (Ehrensing, 2008).

3. attēls. Šķiedras linu raţas produktivitāte pēc FAO datiem no 2014. līdz 2017. gadam (FAOSTAT, 2019)

Eiropā linus ar augstāku šķiedras kvalitāti iegūst Francijas ziemeļu reģionos (Normandijā) pateicoties augstam agrotehniskajam līmenim un piemērotiem laika apstākļiem veģetācijas periodā (vēss un mitrs laiks Francijas piekrastes reģionos). Arī Āzijā, Ķīnas ziemeļrietumos, vietējie vides apstākļi ļauj iegūt kvalitatīvu šķiedras raţu (Wang et al., 2013). Šķiedras raţas kvalitāti nosaka šķirne un agrotehniskais līmenis, tomēr raţas stabilitāti ietekmē galvenokārt vides laika apstākļi linu veģetācija periodā (Easson and Molloy, 1996; Heller et al., 1997; Pavelek et al., 2012).

4. attēls. Eļļas linu raţas produktivitāte pēc FAO datiem no 2014. līdz 2017. gadam (FAOSTAT, 2019).

Pēc pēdējiem FAO datiem, no 2014. līdz 2017. gadam, Pasaulē vadošais linsēklu raţotājs ir Kanāda, kuras produkcija šajā periodā vidēji sasniedza 797167 tonnas, tad seko Krievija, Kazahstāna, Ķīna un Indija (4. attēls) (FAOSTAT, 2019).

3000 2500 2000

Platības, ha Platības, 1500 1000 500

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

Šķiedras lini Eļļas lini 5. attēls. Linu platības Latvijā no 2000. līdz 2018. gadam (LAD, 2019)

Latvijā šķiedras un eļļas linu platības mainās atkarībā no gada (5. attēls) (LAD, 2019). Pirms Otrā pasaules kara visā Latvijas teritorijā linu sējumu platības sasniedza pat 60 000 līdz 70 000 ha. Latvija bija viena no lielākajām linu produkcijas eksportētājvalstīm. Linus visvairāk audzēja Latgalē un Vidzemē – Valmieras apriľķī (Peive, 1948). Sākot ar 1945. gadu, mainoties politiskai un saimnieciskai situācijai, linu sējumu platības regulāri samazinājās. Literatūrā tiek atzīmēts, ka Latvijas augsnes un klimatiskie apstākļi ir piemēroti linu audzēšanai. No 1970. gada linu audzēšanai Latvijā izmantoja ārvalstu, galvenokārt Krievijā selekcionētās šķirnes, bet Latvijas izcelsmes linu šķirnes izzuda (Ivanovs un Stramkale, 2001). No 1992. gada Latvijā tiek veikta plaša (vairāk par 300 genotipu) ārvalstu linu ģenētisko resursu izpēte. Sākotnēji SIA ―Latgales lauksaimniecības zinātnes centra‖ (LLZC), patreiz Agroresursu un ekonomikas institūta, Laukaugu selekcijas un agroekoloģijas nodaļas, Viļānu daļā ir izveidota un uzturēta linu kolekcija. Kolekcijā ir no N. Vavilova Viskrievijas Augkopības institūta, Krievijas Linu zinātniskā pētniecības institūta, Vācijas gēnu bankas, Ziemeļu gēnu bankas repatriētās Latvijas izcelsmes linu šķirnes un līnijas. Kopš 1992. gada LLZC aktīvi iesaistījies šķiedras un eļļas linu ģenētisko resursu repatriācijā, pavairošanā, izpētē un saglabāšanā, uzturot Latvijā vienīgo šķiedras un eļļas linu kolekciju. LLZC ĢR kolekcijā ir 497 linu paraugi no citām valstīm, t.sk., 427 paraugi ir šķiedras lini un 70 eļļas lini. Šķirnes ar vērtīgām kvalitatīvajām un kvantitatīvajām īpašībām tiek izmantotas linu selekcijā – hibridizācijā. 1993. gadā LLZC tika uzsākta linu hibridizācija. Linu ĢR kolekcijā ir arī LLZC izveidotie 865 hibrīdi un līnijas no daţādām paaudzēm. Daļa no iegūtajiem hibrīdiem un līnijām ir novērtētas, pārējās līnijas atrodas LLZC gēnu bankā. Latvijas Gēnu bankā glabājas 123 repatriētās linu šķirnes un līnijas, kā arī 33 LLZC izveidotās līnijas. Sadarbībā ar Latvijas Universitātes Bioloģijas institūta Vides ģenētikas laboratoriju izveidotas 16 dubultoto haploīdu eļļas linu līnijas, kuras uzglabājas LLZC gēnu bankā turpmākai izvērtēšanai lauka apstākļos. Patreiz linu audzēšanas platības Latvijā ir nelielas un audzēšanai izmanto no daţādām valstīm ievestās šķirnes. Eiropas Savienībā 2018. gadā EK vienotā lauksaimniecības augu šķirľu katalogā ir reģistrētas 187 linu šķirnes, no kurām 64 identificētas kā šķiedras linu un 78 kā eļļas linu šķirnes (EK, 2019). Tomēr Latvijā atvestais sēklas materiāls ne vienmēr ir piemērots vietējiem agroekoloģiskajam

27 apstākļiem un nav pietiekoši ekoloģiski plastisks, lai būtu ar stabiliem raţas rādītājiem un rezistenci pret linu slimību izraisītājiem. Pasaulē pēdējos gados ir kļuvis grūtāk izveidot jaunas linu šķirnes ar uzlabotu šķiedras kvalitāti, palielinātu šķiedras daudzumu un nepieciešamo rezistenci pret linu slimībām, jo moderno šķirľu selekcijā kā vecāki atkārtoti tiek izmantoti vieni un tie paši genotipi (Wang et al., 2018). Nepārtraukti notiek linu šķirľu sēklu apmaiľa starp audzētājiem no daţādām valstīm. Vērtīgākie linu genotipi tiek nodoti Gēnu bankās un ir pieejami zinātniskiem pētījumiem (Jankauskienė, 2007). FAO / ESCORENA Eiropas Kooperatīvo pētījumu tīkls par liniem un citiem šķiedraugiem izveidoja Starptautisko linu datubāzi (The International Flax Data Base (IFDB)). IFDB vēl trūkst visu Eiropas valstu paraugu, tas sastāda apmēram 27 000 paraugu. IFDB darbs turpinās, lai iegūtu trūkstošos paraugus (Pavelek and Lipman, 2011; Wang et al., 2018). Katra valsts saglabā savu nacionālo linu ģenētisko resursu kolekciju. Linum ussitatissimum L. kolekcija Čehijā sastāv no 2081 paraugiem (Smykal et al., 2011), Lietuvā ir 922 paraugi (Jankauskienė, 2007) un Polijā vairāk nekā 600 paraugu, bet Zviedrijas Ziemeļvalstu ģenētikas bankā (NGB) ir saglabāti apmēram 400 linu paraugi no visas Pasaules, tajos ietilpst vietējie paraugi un populācijas. Lielākā šķiedras linu kolekcija ir Krievijā (vairāk nekā 5282 paraugi EURISCO) N. Vavilova Viskrievijas Augkopības institūtā. Krievijas Linu zinātniskajā pētniecības institūtā kopējā linu kolekcijā ir vairāk nekā 5436 paraugi, no kuriem 2029 ir šķiedras lini (Wang et al., 2018). Ķīnā ir savākti un tiek saglabāti aptuveni 4000 linu paraugi, no kuriem 2607 ir šķiedras lini (Wang, 2008). Linu ģenētiskā daudzveidība izskaidrojama ar to, ka lini ir tehniska kultūra, no kuras var iegūt gan šķiedru, gan sēklu. Iegūstamais produkcijas veids ir atkarīga no raksturīgā auga tipa. Šķiedras linu šķirnes tiek veidotas, kur kā primāro produktu iegūst šķiedru, bet no eļļas liniem kā primāro iegūst sēklu. Katram linu tipam ir liela šķirľu daţādība (Vaisey-Genser and Morris, 1997; Muir and Westcott, 2003; Jhala and Hall 2010; Simmons et al., 2011). Linsēklas izmanto daţādos pārtikas produktos, dzīvnieku barībā un farmācijas nozarē (Diederichsen et al., 2006, Guilloux et al., 2009, Avachat et al., 2011). Linu vasku izmanto kosmētiskajā un farmaceitiskajā rūpniecībā. Linu eļļa viegli oksidējas un sacietē kontaktā ar gaisu; tādēļ to izmanto krāsas, lakas, tintes, tepes, linoleja un citu rūpniecisku produktu raţošanā (Carter, 1993; Juita et al., 2012).

Pēdējo desmit gadu laikā linu šķiedras pārstrādātāji daudz dara, lai izstrādātu augstas kvalitātes produktus no šķiedras (celuloze, tehniskā šķiedra, biodegviela u.c.) (Diederichsen and Ulrich 2009; Cullis, 2011). Šķiedras linus garo šķiedru galvenokārt izmanto tekstilrūpniecībā. Īso šķiedru izmanto būvmateriālu, plastmasas, mēbeļu rūpniecībā, autobūvē, papīra raţošanā (Carter, 1993), apzaļumošanā, dārzkopībā un tekstilrūpniecībā kā piemaisījumu kokvilnai un vilnai. Piemēram, īso linu šķiedru izmanto polimēra kompozītmateriālos, kurš ir kļuvis populārs automobiļu rūpniecībā daţādu detaļu izgatavošanā, galvenokārt tādēļ, ka tās ir vieglas, ar labu enerģijas absorbciju, ilgtspējīgākas un zemākām izmaksām (Yan et al., 2014). Otrreizējās pārstrādes šķiedras izmanto kombinētos materiālos, asfalta raţošanā, veidgabalos. Spaļi ir kvalitatīvs materiāls pakaišiem, apzaļumošanā, dārzkopībā, presētās skaidu plāksnēs, kurināšanas briketēs un puķu substrātos. Linu spaļus izmanto arī sēľu audzēšanā (Wu, 2015). Pēdējos gados linu šķiedra tiek pētīta biotehnoloģijā, lai to varētu izmantot medicīnā (Skorkowska-Telichowska et al., 2010; Czemplik et al., 2011; Kulma et al., 2015). Kopumā linu izmantošanas iespējas ir plašas, taču, lai izstrādātu linu ģenētisko resursu racionālas izmantošanas iespējas, tajā vai citā reģionā, ir jāľem vērā genotipu ģenētisko potenciālu, bioloģiskās īpatnības un izmantošanas mērķi.

1.1.2. Linu bioloģiskais raksturojums un to ietekmējošie ekoloģiskie faktori

Lini ir viengadīgs augs, atkarībā no izmantošanas iedala šķiedras, eļļas un starpformas linu tipos. Eļļas lini ir ar īsu stiebru (60 – 80 cm), bagātīgi zaroti un lielu sēklu raţu (5,4 – 14 g 1000 sēklu masa), bet šķiedras lini ar vienu garu stiebru (80 – 120 cm), kurš zarots tikai augšdaļā un ar mazāku sēklu daudzumu (<5,4 g 1000 sēklu masas) (6. attēls) (Booth et al., 2004; Heller et al., 2015). Šķiedras liniem ir relatīvi sekla sakľu sistēma, tikai 4 - 7% no sakľu masas varbūt dziļāka par 60 cm. Eļļas liniem, atkarībā no augsnes, tā var sasniegt 0,9 līdz 1,2 m dziļumu. Sakľu sistēmu veido mietsakne ar vāji attīstītām sānsaknēm (Gan et al., 2009). Primārā sānsakne aug horizontāli - eļļas liniem apmēram 150 mm gara un šķiedras liniem 30 mm, tad strauji pagrieţas lejā un beigās aug paralēli galvenajai saknei. Sakne savu garumu sasniedz līdz ziedēšanas attīstības stadijai (Diederichsen and Richards, 2003).

6. attēls. Linum usitatissimum L. A- stiebrs ar sakľu sistēmu; B- stiebra augšējā daļa ar ziedu; C- pumpurs; D- stiebra augšējā daļa ar pumpuriem; E- zieds ar atdalītām priekšējām vainaglapām; F- zieds bez vainaglapām un kauslapām; G- 2 putekšľlapas; H- auglenīca; J- vainaglapa; K- kauslapa; L- kauslapas; M- zieda sānskats; N- zieds no augšas; P- lapas augšējā virsma; Q- lapas apakšējā virsma; R- pogaļas sānskats; S- pogaļa griezumā; T- stiebra augšējā daļa ar pogaļām; U- sēklas (Simpson and Peter, 2008)

Stiebra augšējās daļas zarojums atkarīgs no genotipa, bet to ietekmē arī vide un augu biezība sējumā. Linu augu garumam ir liela variācija no 200 mm nelabvēlīgos līdz 1500 mm labvēlīgos laika apstākļos. No auga garuma ir atkarīgs šķiedras daudzums un kvalitāte (Nôţková et al., 2016). Stiebra garums iedalās kopējā garumā, ko mēra sākot no dīgļlapu piestiprināšanās vietas līdz augšējās pogaļas augšgalam, un tehniskajā garumā, ko mēra sākot no dīgļlapu piestiprināšanās vietas līdz sazarojuma pamatam (Ivanovs un Stramkale, 2001). Linu tehniskais garums raksturo vērtīgāko stiebra daļu, no kura iegūst šķiedru, un tas satur 20 līdz 30% šķiedras (Mikelsone et al., 2011; Zommere et al., 2013). Atkarībā no audzēšanas tehnoloģijas šķiedras linu

30 stiebra diametrs svārstās no 0,8 līdz 2 mm un vairāk (Zommere et al., 2013). Linu šķiedra sastāv no 65-70% celulozes, 3-5% lignīna, 15% hemicelulozes, 5-7% pektīna un līdz 5% fenola, pelnu, vaska. Linu šķiedra ir mīksta, bet ne tik elastīga kā kokvilna vai vilna (Kulma et al., 2015).

7. attēls. Sējas linu ziedu krāsa, forma (a), pogaļu forma (b) un sēklu krāsu daudzveidība (c) (Cloutier, 2016)

Ziedi liniem atrodas stiebra un sānzaru galos. Ziedlapu krāsa variē no baltiem, gaiši ziliem, ziliem, tumši ziliem, rozā, violetiem līdz sarkani violetiem (7. attēls) (Diederichsen and Richards, 2003). Ľemot vērā ziedu struktūru un "lipīgos ziedputekšľus", kurus maz izplata kukaiľi (Beard and Comstock, 1980), lini ir tipiski pašapputes augi ar svešapputes iespēju no 0,3 līdz 2% (Booker et al., 2014). Putekšľi ir dzīvotspējīgi tikai daţas stundas, sākot no putekšnīcas atvēršanās brīţa līdz ziedlapu nobiršanas brīdim - 4 līdz 7 stundas. Kad zieds atveras, putekšľi saplūst un uz drīksnas veidojas cepure (Diederichsen and Richards, 2003). Skaidrās, siltās dienās ziedi uzplaukst jau ap plkst. 6 no rīta un ap plkst. 10 jau nobirst vainaglapas. Vēsā un

31 mitrā laikā ziedēšana ieilgst. Līdz ar ziedēšanas beigām praktiski apstājas linu stiebra augšana garumā (Ivanovs un Stramkale, 2001). Lapu formas ir daţādas – ovālas, lineāras un lancetiskas. Lapu blīvums atkarīgs no linu tipa. Šķiedras liniem ir mazāks lapu blīvums (80-100) un tievākas lapas, eļļas liniem tās ir lielākas un ar lielāku lapu blīvumu (vairāk kā 120) (Turayová and Vañko, 1995; Diederichsen and Richards, 2003). Augļi ir pogaļas. Ja visas sēklas ir normāli attīstījušās, tad pogaļā to ir desmit. No linu kopraţas sēklas masa sastāda 12 – 14%. Sēklas ir plakanas, olveida, ar nedaudz saliektu knābi. To virspuse ir spīdīga, līdzena un gluda. Sēklu krāsa variē no dzeltenas līdz brūnai vai gandrīz melnai (7. attēls) (Cloutier, 2016). Sēklu izmēri – 3,6 – 6,2 × 1,8 – 3,1 × 0,5 – 1,2 mm. 1000 sēklu masa – 2,1 – 13,0 g. Linu sēklas satur galvenās barības vielas taukus un proteīnus. No proteīniem tās satur vērtīgo globulīnu, kurš sastāda 58% līdz 66% no kopējās proteīna masas (Sharif et al., 2018). Linu sēklas satur ap 91% sausnas, 86% organisko vielu, 23% bezslāpekļa ekstraktvielu un 5% koppelnu (Ruţa u.c., 2004). Eļļas saturs sēklās ir 25 – 45%, tas atkarīgs no šķirnes, augšanas vietas un agroklimatiskajiem apstākļiem (Ivanovs un Stramkale, 2001; Daun et al., 2003). Viena no vērtīgākajām linu eļļas sastāvdaļām ir nepiesātinātās taukskābes, t.s. α-linolenskābe (omega–3 taukskābe C18:3,~55%) un linolskābe (omega–6 taukskābe C18:2,~18%) (Ranjzad et al., 2007; Nandy and Rowland, 2008; Bilalis et al., 2010). Linu sēklas ir higroskopiskas, kas tās padara par piemērotu vidi daţādu sēľu attīstībai. Uzglabāšanas laikā uz linu sēklām sēľu piesārľojuma līmenis var mainīties mitruma vai siltuma svārstību rezultātā. Optimālākā sēklu uzglabāšana ir ne vairāk kā pie 10% mitruma. Uzglabāšanas laikā ir ieteicams aizsargāt sēklas no tiešiem saules stariem. Ļoti lielas temperatūras svārstības uzglabāšanas laikā ievērojami samazina sēklu kvalitāti. Sēklām ieteicamā uzglabāšanas temperatūra nedrīkst pārsniegt 15°C un relatīvais gaisa mitrums 40% (Gruzdevienė et al., 2006). Ar linu sēklām var izplatīties tādi linu sēklu slimību izraisītāji kā: Botrytis spp., Alternaria spp., Fusarium spp., Colletotrichum lini un Ascochyta linicola (Mankevičienė et al., 2011; Finch et al., 2014). Sēľu slimības izraisītāji varbūt dzīvotspējīgāki nekā sēklas ko tie kolonizē. Linu sēklas dīgtspēju saglabā 18 līdz 24 mēnešus, turpretī Botrytis cinerea, C. lini un Polyspora lini uz sēklām izdzīvo vairāk nekā 4 gadus (Agarwal and James, 1996).

8. attēls. Linu (Linum ussitatissimum L.) attīstības stadijas pēc BBCH skalas (BBCH00–09 – dīgšanas sākuma attīstības fāze; BBCH10 – 16 – lapu attīstības fāze; BBCH 36 – stiebra veidošanās fāze, kad stiebrs sasniedzis vairāk kā 50% no šķirnei raksturīgā garuma; BBCH55 – ziedkopu veidošanas attīstības fāzē izveidojušies pumpuri; BBCH65 – pilnzieds, ziedēšanas attīstības fāzē; BBCH75 – 50% pogaļu sasniegušas raksturīgo lielumu; BBCH83 – agrā dzeltengatavības attīstības stadija) (Heller et al., 2012)

Linu dzīves ciklu ietekmē gan šķirne, gan agroekoloģiskie apstākļi, vidēji tas svārstās no 75–90 dienām. Vadoties pēc BBCH decimālo kodu skalas (8. attēls) (Jakobija u.c., 2014; Nôţková et al., 2016) liniem iedala 9 attīstības fāzes: 0. Dīgšanas attīstības fāze (BBCH00–09). BBCH09 – dīgšanas sākums. Dīgļlapas kļūst redzamas augsnes virskārtā. 1. Lapu attīstības fāze (BBCH10–19). BBCH10 – dīgļlapas pilnībā atvērušās. BBCH11–18 – veidojas pirmais lapu pāris, kad lapas aug viena pretī otrai un katrs nākamais pāris izvietojas viens virs otra no pirmā līdz astotajam lapu pārim. BBCH19 – eglītes stadija. Izveidojušies deviľi un vairāki lapu pāri. Augs spēcīgi salapojis un izskatās pēc eglītes. 3. Stiebru veidošanās attīstības fāze (BBCH31–49), No BBCH31 stiebrs sāk pagarināties. No BBCH32 līdz BBCH49 ir stiebra straujās augšanas attīstības stadija. BBCH35 stiebrs sasniedzis 50% no šķirnei raksturīgā garuma. BBCH39 stiebrs sasniedzis 90% no šķirnei raksturīgā garuma. No BBCH41 līdz BBCH49 stiebrs pagarinās un uz galvenā stiebra veidojas pumpura aizmetľi (apslēptie).

5. Ziedkopu veidošanās attīstības fāze (BBCH51–59). BBCH51 – pumpurošanās sākums. Stiebra galotnē saskatāmi zaļi ziedpumpuri. BBCH55 – izveidojušies pumpuri, kas vēl joprojām slēgti. 6. Ziedēšanas attīstības fāze (BBCH61–69). BBCH61 – ziedēšanas sākums. Saredzami pirmie vidēji 10% atvērušies ziedi. BBCH65 – pilnzieds, kur uzziedējis 50% ziedu un lauks iekrāsojies šķirnei raksturīgā ziedu krāsā. 7. Augļu (pogaļu) attīstības fāze (BBCH71–79). Linu stiebri šajā laikā zaļi, apakšējās lapas sāk dzeltēt, pogaļas zaļā krāsā, sēklas tajās mīkstas, zaļganā krāsā. BBCH71 – pogaļu veidošanās sākums. Augi noziedējuši, 10% pogaļu sasniegušas raksturīgo lielumu. BBCH75 – 50% pogaļu sasniegušas raksturīgo lielumu. Līdz BBCH79 – 90% pogaļu sasniegušas raksturīgo lielumu. 8. Sēklu un stiebru gatavošanās attīstības fāze. BBCH83 ir agrā dzeltengatavības attīstības stadija. Stiebru apakšējā daļa dzeltē, apakšējās lapas nobirst, pogaļas iekrāsojas dzeltenā krāsā. Sēklas ir izveidojušās, gaiši dzeltenas vai brūnas. Lauks zaļgandzeltenā krāsā. Šķiedras linu veģetācijas perioda garumu no sējas līdz agrai dzeltengatavībai definē, kā ļoti īsu (līdz 78 dienām), īsu (78 – 95 dienas), vidēji īsu (96 – 113 dienas), vidēji garu (114 – 131 dienas) un garu (131 un vairāk dienas) (Nôţková, 2016). Augu attīstības fāzes garums var saīsināties pie augstas temperatūras (> 32° C), zema nokrišľu daudzuma (<38 mm) vai linu slimību ietekmes (Berglund and Zollinger, 2002). Šķiedras linu novākšanu salmiľu raţas ieguvei veic agrās dzeltengatavības stadijā, sēklu ieguvei - dzeltengatavības laikā, kad linu sēklas pilnībā attīstījušās un sāk brūnēt. Lini ir garās dienas augi. Īsā diena aizkavē stiebra un sakľu augšanu garumā (Чудинова, 2013). Ja ir pietiekoši daudz gaismas, liniem ar labu anatomisku struktūru veidojas garš, tievs stiebrs, bet ja gaismas nav pietiekoši samazinās fotosintēzes intensitāte un stiebra struktūra mainās. Salīdzinājumā ar citiem kultūraugiem, liniem ir zemākas prasības pēc gaismas, tādēļ mākoľainās vasarās lini izaug garāki, mazāk zarojas, dod pat lielākas salmiľu raţas ar labākas kvalitātes šķiedru. Kvalitatīvāku šķiedru iegūst no biezākiem sējumiem, kur augi savstarpēji noēnojas, bet lielāku sēklu raţu pie maksimāla apgaismojuma un retāka sējuma. Fotoperioda garums ir svarīgs linu audzēšanā. Garās dienas veicina augu augšanu un saīsina ziedēšanas laiku, ietekmē ziedēšanas un nobriešanas procesus (Sun, 2015). Liniem ziedkopas putekšľu veidošanas sākumā jūtība pret gaismas intensitāti samazinās. Jo dienas gaisma garāka,

34 jo ātrāk lini sāk ziedēt. Viena zieda ziedēšana skaidrā laikā ilgst 5 – 6 stundas, mākoľainā – līdz 10 stundām. Dienā lini aug 3 reizes ātrāk nekā naktī (Чудинова, 2013). Lai iegūtu augstas kvalitātes šķiedru, liniem nepieciešami vienmērīgi mitri laika apstākļi bez straujām temperatūras un mitruma svārstībām (Чудинова, 2003). Lini mitrumprasīgāki ir attīstības periodā no dīgšanas līdz ziedēšanai (Чудинова, 2007). Nepietiekams mitruma nodrošinājums augsnē negatīvi ietekmē linu raţu un tās kvalitāti, ievērojami samazinās galvenās saknes garums un sānu sakľu skaits (Дьяков, 2006). Nepietiekams mitruma nodrošinājums linu straujās attīstības stadijā negatīvi ietekmē stiebra tehniskās daļas garumu, tāpēc šis periods linu ontoģenēzē ir kritisks no šķiedras raţības veidošanās viedokļa. Novērots, ka sēklai dīgstot un augam pirmās desmit dienas pēc sadīgšanas, daudz mitruma nav vajadzīgs. Ziedēšanas laiks viengadīgiem augiem ir kritisks periods, kurš sinhronizējas ar apkārtējo vidi un tieši ietekmē sēklu daudzumu (Li et al., 2006). Pie optimāla mitruma nodrošinājuma, linu agrīnas ziedēšanas attīstības stadijā, tie uzľem nepieciešamo ūdens un barības vielu daudzumu, kas pozitīvi ietekmē sēklu raţu un kvalitāti (Soto-Cerda et al., 2014). Pēc ziedēšanas mitruma pārpilnība liniem ir pat kaitīga, jo tad tie vairāk veldrējas un slimo, kā arī aizkavējas sēklu nogatavošanās. Nokrišľu daudzums var ietekmēt arī linu eļļas saturu un kvalitāti, īpaši svarīgs ir mitruma daudzums, ko augi uzľem laikā no ziedēšanas līdz nobriešanai (Ehrensing, 2008). Šķiedras lini labi aug reģionos, kur ikgadējais nokrišľu daudzums ir vismaz 600 – 650 mm un kur lietus nolīst vismaz 110 – 150 mm veģetācijas periodā. Eļļas lini ir sausuma izturīgāki (Muir and Westcott, 2003; Heller et al., 2012). Kopumā liniem raksturīga plaša ekoloģiskā diferenciācija, tajā skaitā, novērota polimorfiska reakcija uz mitruma deficītu (Дьяков, 2006). Lini ir mērenā klimata augi, tādēļ tie ir samērā pieticīgi temperatūras ziľā. Linu sēklas dīgst pie 3 – 5°C temperatūras, tomēr vispiemērotākā temperatūra dīgšanas laikā ir 9 – 12°C. Dīgsti var izturēt pavasara salnas no -3 līdz - 5°C. Eglītes attīstības stadijā salnas bojājumus var radīt jau pie -1.5°C (Ivanovs un Stramkale, 2001; Ruţa u.c., 2004). Arī nobriedušie augi var būt neizturīgi pret salu. Šķiedras liniem ir negatīva reakcija uz novēlotu sējas laiku (var ievērojami samazināties šķiedras raţa), eļļas linus var sēt vēlāk, jo šāda reakcija nav izteikta (Marchenkov et al., 2003; Heller et al., 2012). Pārmērīgi augsta temperatūra ziedēšanas laikā samazina linu sēklu daudzumu un pogaļu skaitu (Cross et al., 2003). Optimālā gaisa temperatūra liniem

35 veģetācijas periodā ir no 15.6 līdz 23.9 °C (Ehrensing, 2008). Optimālā temperatūra straujās augšanas periodā – stiebra veidošanas laikā ir 14 – 16°C, sākot no ziedkopas veidošanās līdz pilnziedu attīstības stadijai 16 – 18°C (Ruţa u.c., 2004). Liniem karstā, sausā vasarā ir īsāka un rupjāka šķiedra, bet mēreni mitrā vasarā smalkāka, izturīgāka un zīdaināka šķiedra. Ļoti augsta temperatūra (kas pārsniedz 32°C) var ierobeţot stiebra garumu un ziedēšanas periodu, tādējādi ietekmējot šķiedras un sēklas raţu un kvalitāti (Heller et al., 2012). Augsne ir viens no noteicošiem ekoloģiskajiem faktoriem linu audzēšanā. Lini labi aug vidējās un viegli mālainās augsnēs pie vājas skābuma reakcijas (pH 5,6 – 6,0). Smilšainās augsnēs lini nesaľem pietiekoši daudz mitruma, lai veidotos laba raţa, kaļķainās un kūdrainās augsnēs lini veido īsus stiebrus ar nestipru šķiedru. Simts kilogrami linu šķiedras no augsnes paľem 5 – 8 kg slāpekļa, 1,5 – 4 kg fosfora, 6 – 10 kg kālija, no šī daudzuma līdz ziedēšanas sākumam lini patērē 60 – 84% slāpekļa, 63 – 80% fosfora un 71 – 90% kālija (Тюрникова, 2001). Linu audzēšanā, viens no galvenajiem rādītājiem, lai iegūtu labas raţas, ir augsnes auglība, tas saistīts ar faktu, ka liniem ir salīdzinoši vāja sakľu sistēma, kura var patērēt barības vielas no augšējās horizontālās grunts (Ходянкова, 2008). Sējot linus atkārtoti vienā un tajā pašā laukā, rodas augsnes nogurums, kas izraisa strauju raţas samazināšanos. Notiek acīmredzama augsnes struktūras pasliktināšanās, par 3 – 4 reizēm samazinās baktēriju un aktinomicēšu skaits, palielinās kaitīgo sēľu mikroflora. Pie atkārtotas linu sēšanas augsnes sakľu zonā samazinās mikrobioloģiskos procesu aktivitāte, kas vājina fungicīdo rezistenci augsnē, tas savukārt veicina infekcijas uzkrāšanos, kā rezultātā palielinās linu slimību izraisīto bojājuma pakāpe uz liniem un toksīnu pieaugums augsnē. Ceturtajā gadā pie atkārtotas linu sējas sēklu raţa samazinās par 50 – 60% un salmiľu raţa par 35 – 45% (Крепков, 2004), turklāt lielāko zudumu rada slimības un kaitēkļi (Кудрявцев и др., 2006; Дмитриев, 2006). Ir būtiski pierādījumi, ka linu daţādas šķirnes uz augsni var iedarboties daţādi, radot gan augsnes nogurumu, gan izturību pret nogurumu. Jāľem vērā, ka augsnes nogurums un tā saistība ar mikroorganismiem augsnē ir maz pētīta (Чудинова, 2013). Linus augu sekā iesaka audzēt pēc labības vai kukurūzas, bet ne pēc kartupeļiem, cukurbietēm, pākšaugiem (sakarā ar infekciju no Rhizoctonia spp.) (Johnston et al., 2002), vai pēc liniem. Lai izvairītos no fuzariozes izplatības starp linu audzēšanu vienā un tajā pašā laukā iesaka ievērot vismaz 3 gadu starplaiku. Pierādīts,

36 ka lini slikti aug pēc rapša un sinepēm (Canadian Food Inspection Agency, 2012). Iegūt labus rezultātus augsnes ielabošanā, samazināt augsnes nogurumu var ievešot augsekā mistru (auzu un zirľu maisījumu), rudzus, auzas un viengadīgo āboliľu. Rudziem piemīt laba fungicīda iedarbība, kā priekšaugs tas var samazināt antraknozi par 40 – 45%. Pēc āboliľa augsnes pamatnē veidojas liela biogenitāte, kur baktēriju un aktinomicētu ir par 12 – 43% vairāk nekā pēc auzām un rudziem. Zaļmēslojums liniem dod visefektīvāko iedarbību uz augsni. Izmantojot kā priekšauga zaļo masu (lupīnu, sinepes, rapsi, facēliju, rudzus un citas kultūras), liniem samazinās kultūrauga slimības, palielinās augsnes mikrobioloģiskā aktivitāte, daļēji samazinās minerālmēslu nepieciešamība. Zaļmasa palielina fungicitāti augsnē, samazina infekcijas potenciālu augsnē un linu rizosfērā, kā rezultātā fuzarioze samazinās par 50 – 90%, antraknoze par 48 – 72%, bet linu salmiľu raţa palielinās par 7 – 10 centneriem un sēklu raţa par 2 – 3 centneri no hektāra. Zaļmēslojuma masa augsnē nodrošina līdz 88 kg ha-1 slāpekļa, 27 kg ha-1 fosfora un 124 kg ha-1 kālija, kas atbilst 70 t ha-1 komposta (Чудинова, 2013). Šķiedras lini ir labs priekšaugs citām kultūrām. Tie nodrošina augstu raţu ziemājiem, auzām, griķiem, kartupeļiem. Augsnes mikroflora liniem kā priekšaugam praktiski nav pētīta (Лапковская, 2003; Голуб и др., 2010; Отраслевой регламент, 2010).

1.1.3. Linu ģenētiskā izpēte Lini genotipiski ir daudzveidīgi, par to liecina morfoloģisko pazīmju daţādība. Lini ir diploīds (2n = 30), autogāms augs ar genoma izmēru ~ 370 Mb (Ragupathy et al., 2011). Kultūrauga īpašību iedzimtībā var būt noteicošais viens gēns, kuru neietekmē vide (kvalitatīvas īpašības), un daudzi gēni, kurus ietekmē vide (kvantitatīvās īpašības). Daudzas svarīgas linu īpašības kā ziedēšanas un veģetācijas perioda ilgums, augu garums, zarošanās un sēklu raţa ir kvantitatīvas un tām ir zināma dominējošo gēnu ietekme, tāpat kā citām autogāmām sugām (Bhateria et al., 2006; Salej et al., 2007; Mohammadi et al., 2010), tāpēc vecāku izvēlei un to izvērtēšanai ir noteicošā loma, lai linu selekcijas programmas realizācija būtu sekmīga. Linu raţa ir poligēni determinēta, to ietekmē vides mijiedarbība ar genotipu. Gēni, kas atbild par raţu, to ekspresiju ietekmē vide, kas savukārt ietekmē produktivitāti, tādēļ ilgtermiľā raţa ne vienmēr ir augsta (Tadesse et al., 2009).

Netiešie raţas rādītāji, kā 1000 sēklu masa, sēklu skaits pogaļā un pogaļu skaits augam (Shi et al., 2009; Parry and Hawkesford, 2012; Cadic et al., 2013), ir ar augstāku iedzimtības potenciālu un mazāku reakciju uz vides izmaiľām ne kā sēklu raţa, kurai ir zems iedzimtības koeficients (Ford, 1964, Soto-Cerda et al., 2014). Ľemot vērā fakultatīvo savstarpēju apputeksnēšanu, ģenētiski stabilas līnijas izveidošana ilgst vairāk nekā 15 gadus (Rashal and Stramkale, 1998; Grauda et al., 2004). Liniem novērota unikāla iezīme, atkarībā no šķirnes pēc vienas paaudzes konkrētos vides apstākļos rodas iedzimstošas izmaiľas, kas nenostiprinās vēlākajās paaudzēs. Tādēļ lini ir labs modeļobjekts genoma epiģenētisko mehānismu regulācijas izpētē (Чудинова, 2013). Šķirne kā lauksaimnieciskās raţošanas vienība, ir viena no svarīgākajiem elementiem, kas nosaka produkta kvalitāti (Корзун и Бруйло, 2011). Ir atzīts, ka 25% raţības nodrošina kultivēto šķirľu ģenētiskās īpašības. Genotipa loma patstāvīgi pieaug paaugstinātas un stabilas raţas nodrošināšanā, tās ieguldījums (Борисовец, 2000) ir novērtēts 30 – 50% apmērā audzējot piemērotos ģeogrāfiskajos apgabalos. Jāľem vērā, ka liniem ir zems ekoloģiskais plastiskums, mainoties vides faktoru diapazonam, linu produktivitāte un raţas kvalitāte var ievērojami samazināties (Тихвинский и др., 2005). Jaunākajos pētījumos pierādīts, ka lini ir unikāls augs, jo atkarībā no šķirľes var būt ar genoma plastiskumu. Genoma plastiskums izskaidrojas ar to, ka genotips spēj būt izturīgs daudzveidīgos augšanas apstākļos un pārmantot genomiskas izmaiľas nākamajām paaudzēm, ko izraisījušas vides un barības vielu izmaiľas (Shivaraj et al., 2019). Novērots, ka linu genoms var būt dinamisks, reaģējot uz stresu augšanas apstākļos (Xiang, 2019).

1.2. Linu slimību izraisītāji 1.2.1. Linu slimību izraisītāju izplatība Pasaulē Valstīs, kur audzē linus, ir problēmas ar specifiskām linu slimībām un tās variē atkarībā no agroekoloģiskiem apstākļiem. Pasaulē ir zināmi daţādi linu slimību izraisītāji kā: Alternaria linicola, Botrytis cinerea, Fusarium avenaceum, Mycosphaerella linicola var. Linicola, Oidium lini, Sclerotinia sclerotiorum, Phoma exigua var. linicola (Kotle and Fitt, 1997; Weightman and Kindred, 2005), kuriem vairāk ir lokāls raksturs un ne vienmēr ietekmē linu raţu (Cloutier, 2016). Visizplatītākās un kaitīgākās linu slimības ir linu vīte (F. oxysporum f. sp. lini), linu

38 iedega (Colletotrichum linicola), linu rūsa (M. lini un linu sīkplankumainība (M. linicola vai Septoria linicola) (Beaudoin, 1989; Loshakova, 1992; Wise and Soroka, 2003; Heller et al., 2015; Cloutier, 2016). Mūsdienās lielākā problēma Rietumeiropas šķiedras linu audzēšanā ir augsnes slimību izraisītāji. Francijā konstatēts būtisks jauns slimības izraisītājs Verticilium dahliae Kleb., kas rada kaitējumu linu sējumiem (Heller et al., 2015). Jaunu linu šķirľu selekcijā, prioritāte tiek dota šķirnēm, kas izturīgas pret slimību izraisītājiem Fusarium oxysporum, Melampsora lini, Oidium lini (Beaudoin, 1989; Kozłowski et al., 2000; Jankauskiene and Gruzdeviene, 2008). Vēsturiski linu audzēšanas reģionos izplatītākā slimība bija rūsa. Pēc literatūras datiem arī Latvijā tika konstatēta linu rūsa. Piemēram, 1938.g. zemniekiem piedāvātās šķirnes ‗Priekuļu Uzlabotie‘ un ‗Priekuļi 665‘ atzīmētas attiecīgi kā vidēji izturīga un neizturīga pret linu rūsu (Gaiķe u.c., 2013). Rūsa tika atzīta par vienu no plašāk izplatītākajām slimībām Eiropā, Amerikā un Ķīnā. Tika atklātas rūsas izraisītāja jaunas virulentas rases, un to spēja attīstīties uz rezistentām šķirnēm. Amerikā, Eiropā un Āzijā ilgus gadus veikti zinātniskie pētījumi par linu rezistenci pret rūsu (Kommedahl et al., 1970). Pašlaik rūsas izplatība ir mazinājusies. Plaši tiek audzētas pret rūsas slimības izraisītāju rezistentas šķirnes. Piemēram, Krievijā pašlaik komerciālos laukos tiek audzētas vairāk kā 85% pret rūsu rezistentas šķirnes (Лошакова и др., 2014). Pēc Kutuzova (Кутузова, 1998) rezultātiem ir konstatētas vairāk kā 30 gēnu alleles, kas nodrošina rezistenci pret linu rūsu. Arī Latvijā ir veikti pētījumi par Latvijas izcelsmes linu ģenētisko resursu genotipu rezistenci pret rūsu, identificētas izturību nosakošās gēnu alleles (Grauda et al., 2009; Grauda et al., 2013). Tiek pētīta linu rūsas mijiedarbība ar R-gēnu patogēnu-efektoru līmenī (Ravensdale et al., 2011). Linu genomu atbildes reakcija, kas saistīta ar citu slimību izraisītāju signālu atpazīstamību un aizsardzības procesiem lielākoties maz pētīta. Linu vīte (Fusarium oxysporum f.sp. lini) ir viena no visizplatītākajām linu slimībām, it sevišķi vietās, kur tos audzē atkārtoti vairākus gadus (Kroes et al. 1997; Kroes et al., 1999; Rashid, 2003). Līdz 1890. gadam Ziemeļamerikā linu vīte bija postošākā linu slimība (Lugger, 1890). ASV un Kanādā tā bija viena no linu audzēšanas ierobeţojošajiem faktoriem (Kommedahl et al., 1970). Linu vīte aizvien vairāk tiek zinātniski pētīta (Rashid, 2003; Dmitriev et al., 2017; Rozhmina and Golubeva, 2018). Fusarium avenaceum ir uz liniem visizplatītākais fuzariozās nobrūnēšanas ierosinātājs (Jankauskienė and Gruzdevienė, 2008). Tas bieţi izolēts no bojātām

39 sēklām mērenās joslas teritorijās, taču ir vērojama arī paaugstināta izplatība siltākos reģionos visā pasaulē (Uhlig et al., 2007; Kulik et al., 2011), jo īpaši tas dominē kopā ar patogēniem, kuri izraisa vārpu fuzariozi, visos reģionos ar vēsu un mitru klimatu, piemēram, Ziemeļvalstīs, Centrāleiropā un Kanādā (Bottalico and Perrone, 2002; Jestoi et al., 2004; Uhlig et al., 2007; Yli-Mattila et al., 2004). Suga ir arī augsnes saprofīts un augu patogēns mērenos un siltos apgabalos (Spanic et al., 2010). F. avenaceum tuvākie radinieki parasti ir mazāk izplatīti un salīdzinoši vāji patogēni F. arthrosporioides, F. tricinctum, F. acuminatum un F. torulosum. Šīs sugas ir atrastas reģionos ar vēsu vai mērenu klimatu (Andersen et al., 1996; Kosiak et al., 2003; Marín et al., 2012). Krievijā F. avenaceum ir visizplatītākā Fusarium suga ziemeļrietumu reģionos (kopā ar F. arthrosporioides), rietumu, austrumu Sibīrijā (kopā ar F. acuminatum) un Tālajos Austrumos (Ivaschenko et al., 2000; Yli-Mattila et al., 2004; Yli-Mattila, 2010). Pasmo (Septoria linicola) ir izplatīta valstīs, kur intensīvi audzē linus - Lielbritānijā (Perryman and Fitt, 2000), Vācijā un Francijā (Paul et al., 1991), Baltkrievijā (Портянкин, 2007), Krievijā (Кудрявцева и Лошакова, 2015; Кудрявцева и др., 2016), Kanādā (Ferguson et al., 1987), ASV (Bradley et al., 2004) Āzijas valstīs (You et al., 2017; He et al., 2019) u.c. Krievijā līdz 1978. g. liniem pasmo bija karantīnas slimība, pēc karantīnas noľemšanas slimība izplatījās reģionos, kur audzē linus (Кудрявцева, 2005). Krievijā, Eiropā, Āzijā un Amerikā linu iedegas izplatība un sastopamība uz liniem pēdējos gados ir pieaugusi, tāpēc aizvien vairāk tiek pievērsta uzmanība slimības ierobeţošanai (Чудинова, 2013; Damm et al., 2014; Heller et al., 2015). Miltrasa ir izplatīta linu sējumos Eiropā, Austrālijā un Āzijā (He et al., 2007; Heller et al., 2015). Ziemeļamerikā par miltrasas invāziju netika ziľota līdz 1997. gadam, kad tā izplatījās Rietumu Kanāda (Rashid, 2003; Aly et al., 2012). Linu miltrasa intensīvi tiek pētīta Ķīnā (Heller et al., 2015), kā arī Anglijā un Vācijā gēnu līmenī (Braun et al., 2019). Senāk Eiropā augstāka saslimstība ar polisporozi tika novērota šķiedras liniem, kas ievērojami samazina raţu un šķiedras kvalitāti (Muskett and Colhoun, 1947). Eiropā, Ziemeļamerikā, Āfrikā un Āzijā polisporozes izplatībā vērojama invāzijas samazināšanās (Henry and Ellis, 1971; Rashid, 2003). Pēdējos gados polisporioze ir maz pētīta.

Krievijā ir izveidota linu patogēno sēľu kolekcija, kas ir vienīgā pasaulē. Tā paredzēta, lai veiktu pētījumus selekcijā, fitopatoloģijā, ģenētikā, biotehnoloģijā u.c. Šobrīd kolekcijā ir 1170 vienības, no kurām 498 – linu fuzariozes, 522 – linu iedegas, 512 – rūsas, 41 – polisporozes un 34 pasmo izraisītāji. Tās ievāktas no Krievijas reģioniem un no citām valstīm, piemēram, Beļģijas, Francijas, Polijas, Lietuvas, Ķīnas, Baltkrievijas (Прасолова и др., 2016).

1.2.2. Auga sēņu slimību izraisītāju ekoloģija

Augu patogēni ir parazīti, kas dzīvo uz saimniekauga rēķina. Lielākā grupa augu patogēnu ir sēľu patogēni, citi svarīgi patogēni ir baktērijas, protisti, nematodes un pat augi. Augu sēľu patogēni ir ekonomiski svarīgi pie pārtikas, barības un materiālu raţošanas. Tiešie rādītāji ir raţas zudumi un iespēja izmantot rezistentas šķirnes vai fungicīdus. Netiešie rādītāji ietver spēju audzēt konkrētas kultūras vai šķirnes kādā vietā (Termorshuizen, 2016). Sēnes ir neatľemama ekosistēmas sastāvdaļa. Tikai neliela daļa no tām ir augu patogēni, tomēr tās ir plaši izplatītas un ļoti daţādas, tām raksturīgs augsts blīvums it sevišķi agrobiocenozē. Vairākas hipotēzes, kas saistītas ar augu patogēnu ietekmi uz augu daudzveidību (Janzen-Connell hipotēze, atšķaidīšanas efekta hipotēze), patogēno sēľu augsto biomasu (t.i., pārāk lielu daudzumu), tiek izskaidrotas ar kvantitatīvo mijiedarbību starp saimniekaugu un patogēnu blīvumu. Daudzās agrobiocenozēs augu slimības izraisītāju sēnes rada lielus raţas zudumus, jo monokultūrās slimos augus nevar aizstāt ar veseliem augiem. No otras puses, dabīgās ekosistēmās augu patogēnās sēnes veido veģetācijas pēctecību un uzlabo meţu un pļavu bioloģisko daudzveidību. Ja patogēni nokļūst ārpus to dabiskās izplatības areāla, to uzvedība var būt neprognozējama un var izraisīt lielus postījumus. Sēnēm var rasties patogēna izmaiľas, piemēram, hibridizācija ar citiem līdzīgiem patogēniem vai saimniekaugu maiľa, saimniekauga horizontālo gēnu pārmantošana. Šādas izmaiľas var būt bīstamas gan lauksaimnieciskās, gan dabiskās ekosistēmās (Termorshuizen, 2016). Augu patogēni veido neviendabīgu organismu grupu, kas dalās ar spēju inficēt savus saimniekus. Patogēni, kas spēj inficēt šķietami veselus augus, tiek dēvēti par primāriem patogēniem. Sekundārie patogēni parasti parādās pēc inficēšanās ar primāro patogēnu. Vāji vai nelieli patogēni parasti izraisa niecīgu raţas samazināšanos, lai gan lielāki raţas zudumi var rasties, ja organismu ir ietekmējuši

41 citi biotiski vai abiotiski faktori. Augu patogēnu ievērojamo neviendabīgumu var iedalīt vairākos veidos (Termorshuizen, 2016): pēc barošanās (piemēram, biotrofie vai nekrotrofie); pēc spējas izdzīvot; pēc inficēšanas veida (caur auga atvārsnītēm, tieši iespieţoties vai iekļūstot augā, pa brūcēm); pēc spējas izplatīties (ar vēja, gaisa vai ūdens palīdzību, ar augsni, ar daţādiem kukaiľiem vai invadētu augsni un inficētiem augiem, ieskaitot sēklas; pēc taksonomiskās piederības; pēc izturības; pēc auga patogēna mijiedarbības (monogēna „gēns pret gēnu‖ attiecība, vai poligēna); pēc aktivitātes saimniekaugā; pēc dzīves cikla (vienas paaudzes vai vairāku paaudţu attīstības cikli (vienā veģetācijas periodā) vai ar bezdzimumvairošanās fāzi, ar vai bez saimniekauga maiľas). Auga novecošana bieţi vien veicina slimības progresu. Citos gadījumos, reaģējot uz patogēnu infekciju, novecošana tiek aizkavēta, tāpēc patogēna dzīvesveidam ir svarīga saimniekauga atbildes reakcija (Barna et al., 2012; Mengiste, 2012). Piemēram, nekrotrofie patogēni iegūst barības vielas no atmirušajām šūnām, savukārt biotrofiem patogēniem, lai izdzīvotu, ir nepieciešamas dzīvās šūnas. Starp abiem veidiem tiek atzīts trešais barības vielu uzľemšanas veids: hemibiotrofi. Hemibiotrofi ir pielāgojušies abiem dzīvesveidiem, pārejot no biotrofiskas barības uzľemšanas infekcijas sākuma fāzē uz nekrotrofisku dzīvesveidu un turpina kā patogēns (Newton et al., 2010). Augu novecošana un šūnu bojāeja ir labvēlīgi apstākļi nekrotrofiskam dzīvesveidam, un nekrotrofiskie patogēni izraisa novecošanos augos, manipulējot ar attiecīgiem signāla veidiem (Mengiste, 2012). Lielākā daļa signālu ir iesaistīti gan attīstības, gan aizsardzības reakcijās (Häffner et al., 2015). Klasiskajā konceptuālās slimības novērtēšanas sistēmā ir ieviests tā dēvētais slimības trijstūris (9. attēls), kurš norāda, ka augu slimības attīstība ir atkarīga no saimniekauga, patogēna un vides. Tādējādi minimālās prasības augu slimību attīstībai ir: virulents patogēns, uzľēmīgs saimniekaugs un piemēroti biotiski un abiotiski vides apstākļi. Šīs mijiedarbības rezultāts (augu slimība un iespējamā epidēmijas attīstība) ir atkarīgs no kvantitatīviem lielumiem, piemēram, no patogēnu un saimniekauga daudzuma, no patogēna un saimniekauga attīstības ātruma, vides apstākļu funkcijas un no saimniekauga uzľēmības (Termorshuizen, 2016). Meteoroloģiskie apstākļi, īpaši mainīgais gaisa temperatūras reţīms un mitrums, ir vislabvēlīgākie faktori linu patogēno sēľu attīstībai (Лучина, 1981). Ne mazāk nozīmīgs faktors ir patogēna virulence, mitruma saturs uz infekcijas virsmas,

42 saimniekauga genotips, attīstības stadija, sēšanas laiks, iepriekšējais kultūraugs un augu blīvums (Paul et al., 1991; Mercer, 1992; Rashid, 2003).

9. attēls. Augu slimības trijstūris (Termorshuizen, 2016)

Daudziem augu patogēniem visā Pasaulē barības vielas ir ierobeţojošais faktors. Agrobiocenozē būtu nepieciešams izvērtēt un novērst iespējamos iemeslus, kas veicina nepārtraukti jaunu patogēnu rašanos. Izmantojot daţādas kombinācijas ar vidi, sugām un ģenētisko daţādību būtu iespējams atjaunot agrobiocenozi, padarītu to mazāk labvēlīgu patogēnu izplatībai un jaunu virulentu formu veidošanai. Piemēram, var palielināt kultūraugu sugu daudzveidību izmantojot daţādas augsekas, sugu maisījumus un samazināt vidējo lauka izmēru. Ģenētisko daudzveidību monokultūru audzēšanā var palielināt, sējot vienā laukā atšķirīgas šķirnes vienas sugas robeţās (Mérillon and Ramawat, 2011).

1.2.3. Linu slimības izraisītāju bioloģija un patogenitāte 1.2.3.1. Linu vīte (fuzarioze) Linu vītes ierosinātājs ir Fusarium oxysporum Schl. f.sp. lini (Bolley) W.C. Snyder & H.N. Hansen, (1940) syn. Fusarium lini Bolley, (1901). F. oxysporum ir trīs veidu bezdzimumvairošanās sporas: mikrokonīdijas, makrokonīdijas un hlamidosporas (Ohara et. al., 2004). Sēne veido gaisīgu, baltu, retāk rozā micēliju ar lielu skaitu mikrokonīdiju un makrokonīdiju. Makrokonīdijas ir sirpjveida vai taisnas ar sašaurinātiem, vienādiem galiem abās pusēs, ar 1 – 3 starpsienām un 17 – 50 µm garumā. Mikrokonīdijas sastāv no vienas vai divām 8 – 9 ×1,6 – 2 µm izmēra šūnām. Pie nelabvēlīgiem apstākļiem sēne veido lielu daudzumu hlamidosporu, kurām ir viena vai divas apaļas šūnas ar 5 – 13 µ diametru (Лошакова и др., 2000).

Fusarium oxysporum pieder pie Sēľu valsts: Fungi, Asku sēľu nodalījuma Ascomycota, klases: Sordariomycetes, apakšklases: Hypocreomycetidae, rindas: Hypocreales, dzimtas: Nectriaceae, ģints: Fusarium, sugas: Fusarium oxysporum f.sp. lini. Fusarium oxysporum ir ekonomiski svarīgs augsnes patogēns visā Pasaulē. Sēne izraisa augu vīti 80 sugu vaskulāriem augiem. Atsevišķiem patogēna celmiem ir ierobeţots saimniekaugu skaits, un celmi ar līdzīgiem vai identiskiem saimniekaugiem tiek iedalīti grupās, ko sauc par ‗formae speciales‘ un tie ir hemibiotrofi (Ma et al., 2013). Slimības ierosinātāja izplatības simptomi: saknes - hipokotils paliek tumšāks, pūst un sakne sairst, jaunie augi un lapas vīst, sakalst, stiebra galotne nīkst un novīst. Mitrā augsnē bojātie augi pārklājas ar baltu sēľu micēliju. Daţreiz, atmirstot galvenajam stiebram, pie labvēlīgiem apstākļiem, augs var sāk zaroties. Ir novērots, ka vēsos laika apstākļos jaunie zari neinficējas, bet karstos var atmirt (Лошакова и др., 2000). Inficējoties eglītes attīstības stadijā liniem lapas dzeltē, brūnē, nokrīt un stiebrs pakāpeniski nobrūnē, inficētie augi viegli izraujas no augsnes. Turpmākajos infekcijas attīstības posmos novērota pastiprināta audu nekroze, stiebra brūnēšana un tā trauslums. Ja slimība attīstās ziedēšanas stadijā, augs veido pogaļas, bet sēklas ir raupjas vai neattīstās. Vēlākās auga attīstības stadijās ir novērotas arī citas slimības izpausmes, piemēram, viena stiebra puse kļūst brūna, bet otra paliek zaļa vai dzeltena (Лошакова и др., 2000). Slimības perēkļi attīstās atsevišķu izdegušu, brūnu laukumu veidā no linu sadīgšanas līdz to novākšanai (Ivanovs un Stramkale, 2001). Fusarium oxysporum attīstības cikls: iekļūst augā no augsnes caur sakľu sistēmu, kur savairojas un izplatās pa visiem auga audiem (Шпаар и др., 1999). Sēnes sporas un micēlijs inficē augu, izmaina tā anatomisko struktūru un ķīmisko sastāvu. Augā mikrokonīdijas izplatās pa vadaudu kūlīšiem, dīgstot tās bloķē ūdeni un barības vielu plūsmu, kā rezultātā vīst un dzeltē apakšējā daļa un augs iet bojā (Olivain et al., 2003; Michielse and Rep, 2009), tas izskaidro kāpēc to dēvē par nekrotrofo patogēnu. Daţreiz sēni sauc par hemibiotrofu, jo infekcija sākotnēji atgādina ierosinātāju, kas dzīvo uz dzīvā saimniekauga šūnām (biotrofs), bet tomēr mainās un patērē bojā gājušā saimniekauga šūnas (nekrotrofs) (Krol et al., 2015). Sēne izdala mikotoksīnus un šūnapvalku sastāvdaļu hidrolizējošos fermentus (celulāzes, pektīnāzes, glikuronidāzes), kas atvieglo iekļūšanu saimniekauga audos (Boba et al., 2017). Sēne pārziemo hlamidosporu veidā uz augsnes un augu atliekām, izplatās ar konīdijām un

44 micēlija gabaliľiem, kuri atrodas uz linu sēklām, it sevišķi rupjākām, tās pielīp kulšanas un novākšanas laikā (Лошакова и др., 2000). Linu vītei slimības izraisītājs ir Fusarium oxysporum, kas bojā linu saknes, stiebru galotnes, ziedu un pogaļas (VAAD, 2018). Slimības izraisītājs plaši izplatoties izretina vai pat iznīcina linu dīgstus un samazina raţu. Inficējoties pieaugušiem augiem, samazinās stiebru raţa līdz 60%, sēklu – 44% un pasliktinās linu šķiedras kvalitāte (Ivanovs un Stramkale, 2001) reti, bet var radīt 80 – 100% raţas zudumus (Kommedahl et al., 1970; Kroes et al., 1999; Nganje et al., 2004; Dmitriev et al. 2017). Polijā noteikts, ka linu vītes bojājumu kaitīguma ekonomiskais slieksnis sasniegts, kad augi sasnieguši 5% infekcijas pakāpi BBCH32 laikā (Heller, 2013). Linu vītes izraisītājs pārziemo un izplatās ar augsni, slimo augu atliekām, retāk ar sēklām (Шпаар и др., 1999). Fusarium oxysporum var saglabāties augsnē 5 – 10 gadus (Rashid, 2003), kas ļauj atkārtoties infekcijām, ja netiek atbilstoši apstrādāta augsne un ieviesta augu seka. Fusarium oxysporum izplatību veicina – mitrs un silts laiks, neievērota augu maiľa, vēla sēja un kavēta novākšana (VAAD, 2018). Slimības attīstībai optimāli apstākļi ir pie augsnes temperatūras 24 – 28ºC (Шпаар и др., 1999) zemāk par 9ºC sēne praktiski neaug un zemāk par 13ºC nenotiek auga infekcija. Augstākā linu vītes attīstība novērota pie relatīvā augsnes mitruma 60% (Лошакова и др., 2000). Linu vīte, kā lielākā daļa sēľu, attīstās skābā vidē un uz šķirnēm, kurām ir augstāka šūnu sulas skābuma reakcija ar augstāku izšķīdušā cukura sastāvu. Fusarium oxysporum micēlijs aug diapazonā pH 2 – 12. Novērots, ka linu vīti skābās un smilšainās augsnēs var kontrolēt paaugstinot augsnes pH līmeni uz neitrālu vai nedaudz virs tā, bet tas neattiecas uz smagākām augsnēm ar augstu pH līmeni. Ir pierādīts, ka F. oxysporum pH ietekmē hlamidosporu dīgtspēju, kaut arī šķiet, ka dīgšana notiek plašā pH diapazonā (Chuang, 1991; Peng et al., 1999). Fusarium populācijas augšanas ātruma samazināšanās augsnē ir atkarīga no ekoloģiskā līdzsvara un barības vielu pieejamības. Fusarium oxysporum ir autotrofs, kam oglekļa avots nepieciešams tikai struktūras veidošanai un enerģijai, bet neorganiskie savienojumi, lai sintezētu organiskos savienojumus, piemēram, cukuru, lipīdus un aminoskābes. Būtiskākās barības vielas, kas veicina F. oxysporum izplatību, sporulāciju un virulenci ir ogleklis, ūdeľradis, skābeklis, slāpeklis, fosfors, kālijs, magnijs, sērs, dzelzs, mangāns, molibdēns un cinks. Augsts slāpekļa mēslojuma līmenis augsnē palielina linu vītes attīstību. Slimības attīstību mazāk

45 labvēlīgi ietekmē slāpeklis nitrāta formā, nekā amonija formā, kuram slāpekļa daudzums ir ievērojami lielāks, amonija slāpekļa klātbūtne ievērojami palielina Fusarium oxysporum virulenci. Zems kalcija līmenis augsnē ir labvēlīgāks fuzariozes attīstībai, bora trūkums uzľēmīgiem augiem veicina slimības izplatību (Woltz and Jones, 1981; Peng et al., 1999).

1.2.3.2. Fuzariozā nobrūnēšana Fuzariozās nobrūnēšanas viens no izplatītākajiem slimības ierosinātājiem ir Fusarium avenaceum (Fr) Sacc (Лошакова и др., 2000), tomēr liniem slimību var ierosināt arī kompleksi radniecīgi patogēni (Marín et al., 2012). Fuzariozās nobrūnēšanas slimības ierosinātājs liniem kā saimniekaugs nav specifisks (Лошакова и др., 2000). Fusarium avenaceum ir kosmopolītisks augu slimības ierosinātājs ar plašu un daudzveidīgu saimniekaugu klāstu un ir atzīmēts, kas spēj inficēt un izraisīt slimību vairāk kā 80 augu sugām (Leach and Hobbs, 2013). Labi zināms, ka Fusarium avenaceum izraisa graudaugiem vārpu un sakľu puvi, daţādām augu sugu ģintīm, piemēram, Pinus un Eustoma (Desjardins, 2003), kā arī daudziem kultūraugiem, kā kartupeļiem (Satyaprasad et al., 1997), brokoļiem (Mercier et al., 1991), āboliem (Sørensen et al., 2009). Ar F. avenaceum lielākā ekonomiskā ietekme ir saistīta ar vainagu puvi, kukurūzas un mieţu puvi, kā arī graudu piesārľojumu ar mikotoksīniem (Uhlig et al., 2007). Agrākos pētījumos novērots, ka F. avenaceum veido vairākus sekundārus metabolītus, tai skaitā moniliformīnu, eniatīnu, fuzarīnu C, Y antibiotiku, 2-amino-14,16-dimetilkostadan-3-olu (2-AOD-3-ols), hlamidosporolu, aurofusarīnu (Uhlig et al., 2007; Sørensen and Giese, 2013) un arī fusaristatīnu A (Sørensen et al., 2014). Fusarium avenaceum pieder pie Sēľu valsts: Fungi, Asku sēľu nodalījuma: Ascomycota, klases: Sordariomycetes, apakšklases: Hypocreomycetidae, rindas: Hypocreales, dzimtas: Nectriaceae, ģints: Gibberella, sugas: Gibberella avenacea R.J. Cook (1967). Sinonīmi: Fusarium avenaceum, Fusarium avenaceum f. fabae, Fusarium avenaceum var. fabae, Fusarium herbarum var. avenaceum, Fusisporium avenaceum (CABI, 2018). Ierosinātājs bojā linu augšējo daļu. Bojājumi parādās galvenokārt linu nogatavošanās laikā: linu ziedkopas un pogaļas daļēji vai pilnīgi nobrūnē. Slimiem augiem lūzt ziedi, nobirst pogaļas (Ivanovs un Stramkale, 2001). Daţreiz patogēns izplatās no stiebra augšas uz leju, inficējot to daļēji vai pilnīgi. Sakľu sistēma

46 infekcijas gadījumā paliek vesela (Лошакова и др., 2000). Lietainā laikā uz pogaļas veidojas rozā apsarme – sēnes micēlijs (Шпаар и др., 1999). Fusarium avenaceum attīstības cikls: sēklas ir galvenais infekcijas avots, tās inficējas galvenokārt nobriešanas periodā, un ierosinātājs saglabājas līdz nākamajam veģetācijas periodam. Sekundārais infekcijas avots veģetācijas periodā ir inficētie augi. Ierosinātājs izraisa augu audu anatomiskas izmaiľas, galvenokārt mizas parenhīmā šūnapvalku biezuma palielināšanos, bet kutikulā, epidermā un šķiedras kūlīšos deformēšanos un noārdīšanos (Лошакова и др., 2000). Fusarium avenaceum ietekme uz linu sējumiem: iespējama sēklu raţas samazināšanās līdz 50% galvenokārt uz neattīstīto sēklu un 1000 sēklu masas samazināšanās rēķina. Ievērojami samazinās inficēto sēklu dīgtspēja (Ivanovs un Stramkale, 2001). Turklāt slimības ierosinātājs var izdalīt mikotoksīnus, kas rada kaitējumu cilvēkiem un dzīvniekiem (D‘Mello etal., 1999; Reddy et al., 2010). Fusarium avenaceum ierosinātāji nelabvēlīgos laika apstākļos saglabājas/ziemo uz auga atliekām un sēklām (Шпаар и др., 1999; Лошакова и др., 2000). Ierosinātājs izplatās ar vēja palīdzību. Šīs slimības attīstību sekmē liels nokrišľu daudzums (Ivanovs un Stramkale, 2001) un aukstums (Шпаар и др., 1999). Optimāli apstākļi slimības attīstībai ir pie augsnes temperatūras 24 – 28ºC, zemāk par 9ºC sēne praktiski neaug un zemāk par 13 ºC augu inficēšana nenotiek (Лошакова и др., 2000). Fusarium avenaceum bieţi ir izolēts no slimiem graudiem mērenos apgabalos, bet ir ziľots par lielāku izplatību arī siltākos reģionos visā pasaulē (Uhlig et al., 2007; Kulik et al., 2011). Tomēr ģenētiskais pamats, kas ļauj F. avenaceum inficēt tik plašu saimniekaugu sugu klāstu un izplatīties uz daudzveidīgiem vides apstākļiem, pašlaik nav labi saprotams (Lysøe et al., 2014).

1.2.3.3. Linu sīkplankumainība (pasmo) Linu sīkplankumainību (pasmo) liniem izraisa sēne teleomorfa Mycosphaerella linicola Naumov (aski un asku sporas izmērs 10,5 × 5 µm) anamorfa Septoria linicola (Speg.) Garassini, (syn. Phlyctaena linicola Speg) (piknosporām izmērs 12,8 – 19,2 × 1,5 – 3 µm). Piknosporas ir garenas ar nūjveida formu un noapaļotiem galiem, taisnas vai ieliektas (Лошакова и др., 2000). 20. gadsimta sākumā Argentīnā Carolo Spegazzini slimību pirmo reizi nosauca par pasmo, sēnes izraisītāju par Phlyctaena linicola. Vēlāk Garassini, arī no Argentīnas, pārdēvēja to par Septoria linorums, jo pēc izkliedētu konīdiju izmēra tā

47 iederējās Septoria ģintī. 1916. gadā pasmo pirmo reizi tika reģistrēta Dienvidamerikā, Ziemeļamerikā un pēc tam 1936. gadā Eiropā, Dienvidslāvijā (Quaedvlieg et. al., 2013). Ierosinātājs pieder pie Sēľu valsts: Fungi, Asku sēľu nodalījuma: Ascomycota, klases (anamorfās jeb mitosporas): Dothideomycetes, apakšklases: Dothideomycetidae, rindas: Capnodiales, mikosferellu dzimtas: Mycosphaerellaceae, mikosferellu ģints: Mycosphaerella, sugas: Mycosphaerella linicola Naumov, (1926). Sinonīmi: Mycosphaerella linorum (Wollenw.) García-Rada,: 14 (1942), Phlyctema linicola Speg., (1910), Septogloeum linicola Speg., Septoria linicola (Speg.) Garass., (1938), Sphaerella linicola (Naumov) Wollenw., (1938), Sphaerella linorum Wollenw., (1938) (Quaedvlieg et. al., 2013). Pasmo uz liniem varbūt sastopama visu veģetācijas periodu. Tā ir lapu un stiebru slimība, kas attīstās arī uz pogaļām (10. attēls) (Rashid, 2003) un pumpuriem. Sēklu infekcijas sākumā pasmo var parādīties sīku, gaišu plankumu veidā uz dīgļlapām, bez mikroskopiskas izpētes ir grūti identificējama. Vēlāk plankums palielinās no 0,5 līdz 5 mm diametrā. Plankumi kļūst tumšāki un saskarē ar ūdeni krāsa mainās no pelēki zaļas līdz brūnai. Slimās dīgļlapas ātri atmirst un uz hipokotila var veidoties ieţmaugas. Vēlāk līdzīgus simptomus var novērot uz augu īstajām lapām, ievērojot to pašu progresiju kā uz dīgļlapām. Izveidojušies brūnie plankumi pakāpeniski kļūst gaišāki, melnās piknīdas izkārtojas koncentriskos riľķos, bojājumu kontūra nelīdzena. Bojājumi parādās nejaušā veidā uz lapas virsmas un tie nav ierobeţoti ar lapu dzīslojumu. Bojājumi var aizľemt pusi no lapas vai vairāk. Atsevišķi bojājumi vienā lapas pusē var palikt atdalīti vai arī tie var apvienoties. Lapas ar augstu infekcijas pakāpi kļūst hlorotiskas (Grant, 2008). Liniem intensīva patogēna attīstība uz lapām novērojama ziedēšanas fāzē, vēlāk tā ir redzama uz stiebriem, kad brūnie plankumi pakāpeniski aug un aptver stumbru. Inficētiem (brūniem) plankumiem mijoties ar veselīgiem (zaļiem) audiem, stiebrs veido raibu zebrveida zīmējumu. Brūnie plankumi centrā kļūst gaišāki, tur attīstās melnas piknīdas. Pie intensīvas infekcijas plankumi saplūst un noklāj visu stiebru, kurš kļūst brūns un ir ar melnu piknīdu masu. Pie vēlākas infekcijas stiebrs var kļūt gaišāks, kas liecina par lielu piknīdu skaitu audos. Linu ziedēšanas attīstības stadijā, pie augstas slimības attīstības, pumpuri un ziedi nokalst un nokrīt, pogaļas neattīstās un ja attīstās, tad ir bez sēklām. Inficētās pogaļas kļūst brūnas un izbāl vai iegūst sudrabotu nokrāsu (Rashid, 2003). Inficētām sēklām ir zilgana nokrāsa, uz sēklu apvalka virsmas

48 veidojas balta apsarme – sēnes sporulācija. Uz augu atliekām redzamas tumšas piknīdas (Лошакова и др., 2000).

10. attēls. Pasmo pazīmes uz lina auga daļām (ARVALIS, 2018)

Lapās un stiebros piknīdijas attīstās zem epidermas, uzsākot patogēnu attīstības ciklu, paplašinās ar micēliju starp šķiedru šūnām. Piknīdijas ir diametrā no 75 līdz 150 µ. Piknīdijas ir brūnas vai tumši brūnas un ir lēcas formas ostioles (Quaedvlieg et. al., 2013). Sēne raţo lielu skaitu piknīdiju, kuru skaits auga audos svārstās no 1 līdz 70 uz 1 mm2. Piknīdijas spēj veidot no 1000 līdz 10 000 sporu. Tā kā sporas iziet no piknīdiju gļotainās matricas nav novērots, ka tās viegli pārvietotos tikai ar vēju. Tiek uzskatīts, ka sporu izplatībai nepieciešams spēcīgs vējš un lietus, jo sporas izplatās, sasaistoties ar ūdens pilieniem. Tas arī izskaidro iespējamo izplatīšanos ar dzīvniekiem, cilvēkiem un kukaiľiem pēc lietus, kad sporas ir mitras. Šādi tās spēj izplatīties laukā no auga uz augu vai uz citu lauku (Grant, 2008). Slimības ierosinātāja ietekme uz linu sējumiem. Sējumos izveidojas laukumi ar inficētiem augiem. Ierosinātājs attīstās lapu audos, stiebros un sēklās. Pasmo samazina šķiedras un sēklu raţu no 40 līdz 70% un tās kvalitāti (Perryman et al., 2009), būtiskas infekcijas gadījumā eļļas saturs sēklās var samazināties līdz 9% (Rashid, 2010). Pasmo attīstības ciklā izraisītāja micēlijs pārziemo sēklas apvalkā vai sēklas dīgļos, kas ir viens no galvenajiem infekcijas avotiem (11. attēls). Augsnē slimības ierosinātājs saglabājas līdz gadam sporu vai micēlija veidā, uz augu atliekām, kā arī uz nenovāktām augu atliekām piknīdiju veidā. Veģetācijas laikā augs inficējas ar piknosporām. Infekcija izplatās ar vēju, kukaiľiem un lietus pilieniem. Mycosphaerella linicola saglabājas līdz 4 gadiem uz sēklām un augu atliekām

(Quaedvlieg et. al., 2013). Saveldrējušies lini pret patogēnu ir vairāk ieľēmīgi (Rashid 2000; Vera et al., 2012), it sevišķi pie augsta mitruma daudzuma un augsta slāpekļa līmeľa augsnē. Ir arī pētījumi, kas pierāda, ka slimības izplatība ietekmē veldres parādīšanos liniem, kas varētu izskaidrot ciešāku saikni starp veldri un salmiľu raţas samazināšanos (Vera et al., 2012).

11. attēls. Pasmo attīstības cikls uz liniem (ARVALIS, 2018)

Slimības ierosinātāja izplatības veicinošie faktori. Optimālā sēnes attīstības temperatūra ir 25ºC. Intensīva slimības attīstība ir novērojama mitros un siltos laika apstākļos, it īpaši veģetācijas perioda beigās. Vēlāk sētie linu sējumi inficējas vairāk. Pēc Perryman et al., (2009) novērojumiem asku sporas izplatās, kad gaisa temperatūra ir augstāka par 15°C visā veģetācijas periodā. Sēne neattīstās pie temperatūras zemākas par 5°C, optimālā sēnes attīstība notiek pie 21°C temperatūras, bet virs 32°C attīstība kavējas (Quaedvlieg et. al., 2013). Lietuvā veiktos pētījumos konstatēts, ka sēnes izplatību linu sējumos vairāk veicina augstais nokrišľu daudzums (Gruzdevienė, 2008).

1.2.3.4. Linu iedega (antraknoze)

Sēne Colletotrichum lini Manns et Bolley (Colletotrichum linicolum) liniem izraisa linu iedegu (antraknozi). 1912.g. H.L. Bolley pirmo reizi aprakstīja un atklāja linu iedegas slimības ierosinātāju simptomus. 1932.g. Bolley un Manns nopublicēja linu iedegas izraisītāja aprakstu (Damm et al., 2014). Ierosinātājs pieder pie Sēľu valsts: Fungi, Anamorfo sēľu nodalījuma: Fungi Imperfecta, klases: Coelomycetes, kārtas: Acervules, ģints: Colletotrichum, sugas: Colletotrichum lini (Пидопличко, 1977). Sēne veido vienšūnu haploidas konīdijas - oranţas, dzeltenīgas, sarkanas vai bezkrāsainas ar iekšējiem tauku pilieniem; iegarenas - cilindriskas, viegli izliektas vai taisnas ar noapaļotiem galiem (12. attēls). Konīdiju izmērs 12,6 – 21 х 2,90 – 6,2 µm. Daudzšūnu micēlijs bezkrāsains, vēlāk kļūst brūns. Stromas blīvas, sapītas hifas (‗acervulus‘ angļu val. – stromas) līdz 200 µm ar konīdijām, kuras var būt ar pavedieniem. Izţuvušu stromu veidā sēne saglabā dzīvotspēju pie paaugstinātas temperatūras un arī īslaicīgu spirta dezinfekciju (Лошакова и др., 2000). Veidojas sfēriskas vai ovālas, brūnas hlamidospors ar izmēru 10 – 12 x 10 – 15 µm (Rscenter, 2018). Bojājumu pazīmes liniem novērojamas visās augu attīstības fāzēs, bet sevišķi postoša ir inficēšanās dīgšanas attīstības stadijā (Лошакова и др., 2000). Simptomi – uz dīgļlapām izveidojas eļļaini, brūngani plankumi, kas ātri palielinās, izveidojas brūces un ieţmaugas uz hipokotila un veidojas plīsumi uz dīgļsaknēm, kas izraisa dīgstu masveida bojāeju. Pēc ziedēšanas uz stiebriem un lapām attīstās norobeţoti, iegrimuši, tumši brūni, sīki plankumi. Uz stumbra mitros laika apstākļos plankumi kļūst izplūdušāki, inficētie audi veido marmora zīmējumu, lapas kalst no malām, ieritinās, bet paliek pie stiebra, uz pogaļām izveidojas brūni plankumi ar sarkanu apmali, inficētās sēklas kļūst blāvas, čauganas (VAAD, 2018), zaudē spīdumu (Шпаар и др., 1999). Augi var iet bojā visā veģetācijas laikā. Pie augsta gaisa mitruma pirmie simptomi parādās kā zaļi, sausi plankumi uz sēklotnes (Лошакова и др., 2000). C. lini attīstības ciklā dzimumstadija nav konstatēta, novērota heterokarioze (Damm et al., 2014). Patogēns izplatās no auga apakšas uz augšu pa stiebru, nonākot pogaļās un sēklās (13. attēls). Sēne attīstības procesā veido sporulāciju zem kutikulas, kur veidojas pavedieni un īsi konīdijnesēji. Augot pavedieniem un konīdijnesējiem,

51 epiderma pārplīst un konīdijnesēji iznes konīdijas ārpusē (Лучина, 1981). Pie agrākas sēklu infekcijas sēne nokļūst auga dīglī, kas veicina tā bojāeju, pie vēlākas infekcijas sēnes micēlijs attīstās sēklas gļotu slānī (Лошакова и др., 2000).

12. attēls. Colletotrichum lini konīdijas (Damm et al., 2014)

Reģionos ar vēsu klimatu augu atliekām sadalīšanās ir lēna, sēne var izdzīvot līdz pat 2 gadiem, ja auga atliekas nav iestrādātas dziļi augsnē. Augsnē sēne saglabājas sporu un micēlija veidā. Sēne izplatās un vairojas ar konīdijām visā veģetācijas periodā. Linu dīgšanas attīstības stadijā primāro infekciju nodrošina sēklas. Sekundārā infekcija notiek pie augsta mitruma daudzuma un novēlotas novākšanas. Inficēto sēklu procentuālais daudzums augšanas periodā ir svarīgs ierosinātāja izplatības rādītājs, jo sekundārais sēnes inokulāts būs proporcionāls primārā sējmateriāla daudzumam (Chand and Kumar, 2016). Sēnei raksturīga hemiotrofā barošanās. Nokļūstot uz šūnas tā ir biotrofa, iekļūstot šūnā tā kļūst nekrotrofa un uz augiem parādās pirmie slimības simptomi (Damm et al., 2014). Ierosinātāja ietekmē slimajiem augiem pastiprinās transpirācija, pazeminās fotosintēzes intensitāte, nokalst lapas, rezultātā raţa un tās kvalitāte ievērojami pazeminās (VAAD, 2018). Stipri inficējušies linu dīgsti pilnīgi atmirst. Novērojama sējuma izretināšanās un atsevišķās platībās lini var pilnīgi aiziet bojā. Masveidīga stiebru inficēšanās pazemina linu produkcijas raţu līdz 38%, zūd kvalitāte, samazinās 1000 sēklu masa. Inficētās sēklas ir ar pazeminātu dīgtspēju. Sēklas varbūt inficētas līdz 80% un augstāk. No ārēji veseliem augiem var iegūt līdz 30% inficētas sēklas, kas ir samazinātu dīgtspēju (Лошакова и др., 2000; Ivanovs un Stramkale, 2001). Ja inficēšanās notiek vēlākās linu attīstības stadijās, tad sēne nav spējīga inficēt audu dziļākos slāľus (Rscenter, (2018). Sevišķi intensīva patogēnās sēnes attīstība vērojama aukstos, ieilgušos pavasaros, kad lini dīgst ilgi (Шпаар и др, 1999). Polijā

52 uzskata, ka liniem ekonomiskais slieksnis ir pārsniegts, kad vairāk kā 15% augu BBCH 11-12 laikā ir inficēti ar linu iedegu (Heller, 2013).

13. attēls. Linu iedegas pazīmes uz liniem un sēklām (Heller, 2013)

Galvenais infekcijas avots ir sēklas un arī augsne. Ierosinātājs pārziemo augsnē, sēklās, saglabājas hlamidosporu un micēliju veidā, veģetācijas periodā izplatās konīdiju veidā ar vēju, lietu un linu spradţiem. Sēklās sēne var saglabāties no 6 līdz 8 gadiem (Лошакова и др., 2000; Rscenter, 2018). Ierosinātājs ir fakultatīvs saprofīts, kas var baroties uz daudzām citām augu atliekām (baltā balanda, āboliľš, zirľi, alpīnā sūrene) un citiem kultūraugiem. C. lini ir šauri specializēts parazīts uz liniem, kurš spēj inficē tikai augus no Linum ģints. Šaura parazīta specializācija dot iespēju selekcijas rezultātā iegūt rezistentus augus pret ierosinātāju (Карпунин, 2015). Sēne labi attīstās mitrā, siltā laikā (Rscenter, 2018), kā arī vieglā, skābā augsnē (VAAD, 2018). Maksimāla slimības attīstība novērota dīgšanas attīstības stadijā pie 16–20°C temperatūras augsnē un pie 60–80% mitruma. Vēlākās linu attīstības stadijās linu iedega intensīvi attīstās pie gaisa temperatūras 20–24°C un mitruma 86–100% (Лошакова и др., 2000).

1.2.3.5. Miltrasa Sēne Oidium lini Skoric (Severoglu and Ozyigit, 2012) izraisa miltrasu uz liniem un ir raksturīga tikai konīdijas stadija. Pētījumos ir konstatēts miltrasas izraisītājs Erysiphe polygoni DC. Ex Merat, kas uz liniem vairojas ar diviem sporu veidiem: bezdzimuma sporām, ko sauc par konīdijām un dzimuma - asku sporām (Muskett and Colhoun, 1947). Linu miltrasas izraisītājs ir obligāts parazīts (biotrofs), kas ir dzīvotspējīgs vienīgi uz saimniekauga dzīvajām šūnām.

Slimības ierosinātājs pieder pie Sēľu valsts: Fungi, Asku sēľu nodalījuma: Ascomycota, klases: Ascomycetes, Īstā miltrasas sēľu rinda: Erysiphales, Īstā miltrasas sēľu dzimta: Erysiphaceae, ģints: Oidium, suga: Oidium lini. Literatūrā sastopami daţādi slimības ierosinātāja sinonīmi Erysiphe polygoni DC Japānā (Homma, 1928), E. lini Jacz., E. cichracearum DC Sibīrijā (Badayeva, 1930), Sphacelotheca lini Krievijā (Tvelkov, 1970), Leveillula taurica Indijā (Saharan un Saharan, 1994a), Oidium lini Skoric, Indijā (Saharan and Saharan, 1994b) un Kanādā (Rashid, 2003). Anglijā veiktie nesenie pētījumi apstiprina ka sinonīmi Oidium lini, E. cichoracearum nav korekti un pareizais nosaukums ir Podosphaera lini fide Braun & Cook (2012: 97), jo šīs sugas ir tikai ar bezdzimuma stadiju, kas nogatavojas micēliju pavedienos konīdiju veidā (Braun et al., 2019). Miltrasa inficē visu auga zaļo daļu, pārklājot augu lapas ar baltu sēľu micēliju, vēlāk tas kļūst blāvāks un uz tā parādās melni punkti – sēnes kleistotēciji. Labvēlīgos laika apstākļos sēnes ietekmē lapas pirms laika dzeltē, nokalst un iet bojā (Asgarinia et al., 2013). Slimības izraisītājs inficē visas virszemes auga daļas – stiebru, lapas, ziedus un pogaļas (Hussein et al., 2011). Miltrasas attīstības cikls: veģetācijas periodā izplatās konīdiju veidā un uz micēlija veidojas ķēdītē pa 2 – 3 konīdijām. Konīdijas ir eliptiskas, vienšūnu, bezkrāsainas ar izmēru 26 – 41 × 12 – 15 µm. Kleistotēcijs ir melns, lodveidīgs, to piedēkļi gandrīz neatšķiras no micēlija. Vienā kleistotēcijā veidojas 10-15 asku somas, katrā somā 2 – 4 asku sporas. Somas ir bezkrāsainas, ovālas vai eliptiskas, izmēri 58 – 90 × 30 – 50 µm. Asku sporas ir vienšūnas, bezkrāsainas, eliptiskas, izmērs 20 – 30 × 10 – 20 µm. Sēne ziemo uz augu paliekām kleistotēciju veidā, kuros pavasarī nobriest asku somas un asku sporas, no kurām sākas primārā auga infekcija (Rscenter, 2018). Miltrasas ietekmes rezultātā samazinās sēklu un salmiľu raţas kvalitāte un sēklu daudzums līdz pat 60% (Beale, 1991). Indijā konstatēts, ka ieľēmīgām linu šķirnēm miltrasa izraisa līdz pat 38% raţas zudumu (Pandey and Misra, 1992). Infekcijas rezultātā augiem palielinās elpošana un samazinās fotosintēze. Agri inficētie augi ir nelieli, raţo mazāk pogaļu un sīkākas sēklas (Hegde et al., 2016). Miltrasa veģetācijas periodā izplatās konīdiju veidā ar vēja palīdzību, ziemo uz auga atliekām – kleistotēciju veidā (Rscenter, 2018), novēro uz liniem karstos laika apstākļos un vasaras beigās. Sēnes labvēlīgu attīstību veicina temperatūra virs 20ºC un augsts gaisa mitrums (Шпаар и др., 1999), kaut gan miltrasa izplatās arī citos laika

54 apstākļos, kas liecina par daţādu patogēnu rasu klātbūtni (Beale, 1991; Saharan and Saharan, 1994b). Sēnei parasti nav vajadzīgs mitrums un konīdijas var dīgt un attīstīties bez ūdens klātbūtnes, turklāt mitrums samazina sporu dzīvotspēju. Sausās vasarās lielākajā daļā valstu miltrasas bojājumu ir vairāk nekā citu patogēno sēľu bojājumi (Carlile et al., 2001).

1.2.3.6. Linu brūnēšana (polisporoze) Sēne Polyspora lini Laff. (1921) syn. Aureobasidium pullulans Arnaud f. lini Cooke (telemorfa: Guignardia fulvida. F.R. Sanderson) uz liniem izraisa linu brūnēšanu (polisporozi). Sēne ir sastopama savvaļā uz Linum spp. (Conners, 1967). Slimības ierodinātājs pieder pie Sēľu valsts: Fungi, Asku sēľu nodalījums: Ascomycota, klase (anamorfās jeb mitosporas): Dothideomycetes, rinda: Dothideales, dzimta: Dothioraceae, ģints: Kabatiella, suga: Kabatiella lini (Laff.) Karak. (1957). Sinonīmi: Polyspora lini Laff. (1921), Pullularia pullulans var. lini (Laff.) N.H.White (1945), Microstroma lini (Laff.) Krenner (1954), Aureobasidium pullulans var. lini (Laff.) W.B.Cooke (1962), Aureobasidium lini (Laff.) Herm.-Nijh. (1977) (MB, 2018). Slimības ierosinātāja bojājuma pazīmes novērojamas linu veģetācijas laikā uz visām auga daļām. Slimības simptomi uz liniem izpauţas trīs veidos – stiebra lūzums, atmirst ziedkopas un pogaļas vai arī stiebra plankumainība. Pirmās pazīmes izpauţas dīgšanas attīstības stadijā, kad uz dīgļlapām un hipokotila parādās tumši pelēki plankumi, tad audi pakāpeniski brūnē, bet plankuma malas paliek tumšas. Ziedkopu veidošanās attīstības stadijā veidojas brūni plankumi uz stiebriem (stipras infekcijas gadījumā), bet bieţāk pie hipokotila novērota stiebra nolūšana. Infekcijas gadījumā uz ziedkopas zariem (no pumpura zemāk par 1 – 2 cm), tāpat kā uz stiebriem veidojas gaiši brūni, eļļaini, caurspīdīgi plankumi, kā rezultātā vēlāk atsevišķi zars ar pumpuru vai ziedkopu nobrūnē un atmirst (Лошакова и др., 2000). Liniem ziedēšanas attīstības stadijā uz lapām parādās plankumi, lapas nokalst, noliecas gar stiebru uz leju, ap stiebriem rodas gliemeţveida brūces vai brūni (arī violeti brūni) plankumi, stiebri saliecas, vējainā laikā aizlūzt un iet bojā (Ivanovs un Stramkale, 2001). Ja augi inficējas linu ziedēšanas laikā vai pirms raţas novākšanas, uz stiebriem, lapām, arī uz zieda kauslapām un pogaļām rodas brūni plankumi. Stiebru un sēklu attīstības stadijā polisparozes plankumi uz stiebriem veidojas dzeltenīgi brūnā krāsā, tad kļūst tumši brūnāki ar tumši violetu malu. Pie stipras infekcijas viss stiebrs kļūst brūns.

Polisparozes plankumi pāriet uz pogaļām un inficē sēklas. Pogaļas infekcijas gadījumā kļūst brūnas (Лошакова и др., 2000), iegūst sīkas, krunkainas, nespodras sēklas ar samazinātu dīgtspēju. Var nobrūnēt viss lauks vai augi atsevišķos laukumos (Ivanovs un Stramkale, 2001). Polisporozes plankumi pēc formas vairāk apaļāki un ierobeţotāki. Salīdzinot ar linu iedegas plankumiem uz lapām tie palielinās lēnāk un ir tumšāki (Лошакова и др., 2000). Polisporozes attīstības ciklā ierosinātāja micēlijs ir bezkrāsains, septēts un nelabvēlīgos apstākļos veido hlamidosporas, kas pārziemo uz sēklas apvalka, stiebriem, pogaļām, sēklām un augsnē. Sēnes konīdijnesēji ir īsi, uz galotnēm veidojas 1 – 7 konīdijas, kuras var būt ovālas, cilindriskas, olveidīgas formas ar izmēru 4 – 20×4 – 8 µm (Лошакова и др., 2000). Sēne izplatās ar konīdijām auga veģetācijas periodā. Infekcijas laikā micēlijs izplatās auga epidermā, lūksnes un koksnes šķiedras daudzumu neietekmē, bet audu sienas kļūst plānākas un neizturīgākas. Sēklās sēne visbieţāk atrodas ārējā apvalkā hifu formā, bet daţkārt tā nonāk uz embrija. Agrīnajā attīstība stadijā sēnes hifas iekļūst mizas epidermā un barojas ar hlorofilu, kas izjauc šūnu uzbūvi starp audu šķiedru kūlīšiem. Jaunas konīdijsporas attīstās veco konīdijsporu vietā. Uz sausām sēklām slimības izraisītājs var saglabāties līdz 2,5 gadiem, uz auga atliekām un augsnē līdz vienam gadam (Rscenter, 2018). Polisporozes ietekmē augsts raţas zudums ir laukos, kur linus audzē vairākus gadus pēc kārtas (VAAD, 2018). Slimība veicina linu veldrēšanos, stiebri lūzt un atmirst. Stiebru plankumainība ievērojami pazemina šķiedras kvalitāti. Ja slimo 60% augu, stiebru raţa samazinās par 27%, sēklu raţa par 78%. Polisporozes plankumi paliek uz šķiedras tumšu plankumu veidā, šķiedrā palielinās spaļu daudzums, pazeminās šķiedras vērpšanas īpašības, šķiedra zaudē izturību (Ivanovs un Stramkale, 2001). Inficētām sēklām samazinās 1000 sēklu masa (Лошакова и др., 2000). Slimības ierosinātāja veicinošie faktori ir straujas temperatūras svārstības, paaugstināts mitrums un paaugstināta fosfora deva augsnē (Rscenter, 2018). Polisporoze attīstās pie plašas temperatūras amplitūdas no 6° līdz 20°C, bet optimālā gaisa temperatūra ir 20° – 24°C un mitrums 90%. Pogaļu inficēšanās un atmiršana visbieţāk novērota ar barības vielām bagātās augsnēs ar augstu fosfora saturu, pie augstas temperatūras un zema mitruma (Лошакова и др., 2000).

1.3. Linu kā saimniekauga aizsardzības mehānismi mijiedarbībā ar slimības izraisītājiem

Pasaulē linus plaši audzē monokultūrās. Monokultūrai var būt īslaicīgas ekonomiskas priekšrocības, bet ilgtermiľā tās neveido ekoloģiski optimālas sistēmas. Lielākā daļa kultūraugu ir ģenētiski viendabīgi un ļoti neaizsargāti pret slimībām un klimatiskām svārstībām. Tāds audzēšanas veids rada nepieciešamību regulāri lietot pesticīdus. Ilgstoša/vairākkārtēja pesticīdu izmantošana, bieţi rezultējas ar patogēno sēľu ģenētiskām izmaiľām, kas tām nodrošina rezistenci pret izmantoto fungicīdu. Agrobiocenozē, it īpaši, ja tiek audzētas monokultūras, augu slimību kontrolē rezistencei pret slimību izraisītājiem ir liela nozīme. Augam rezistences novērtēšana ir auga izturības mērvienība. Ideālā gadījumā vajadzētu izmērīt patogēna daudzumu, taču parasti nav iespējams izmērīt to summu, jo patogēni nav redzami vai ir tikai daļēji redzami uz auga virsmas. Tomēr, ja pat patogēni nav redzami, var novērtēt tiešo vai netiešo ietekmi uz augu (Parlevliet, 1993). Auga rezistence pret slimības izraisītājiem ir ģenētiski determinēta, tā ir ķīmiska atbildes reakcija un ir pamats tam, lai izprastu auga saimnieka un patogēnu mijiedarbību (Keller et al., 2000). Patogēno sēľu un auga mijiedarbība var būtiski ietekmēt rezistenci un ieľēmību, kā arī augu produktivitāti. Patogēna spēja inficēt un auga attīstības stadija savstarpēji ietekmē viena otru. No vienas puses, saimniekauga attīstības apstākļi var noteikt patogēna spēju inficēt, no otras puses, patogēna invāzija var izmainīt auga attīstību (Grant and Jones, 2009). Novērots, ka rezistenti augi var kļūt uzľēmīgi, pat pēc tam, kad ir uzrādījuši augstu rezistenci vairākus gadus (Keller et al., 2000). Rezistence jeb izturība ir svarīgs aizsardzības mehānisms augiem, arī liniem, pret slimību izraisītājiem. Nepārtraukto mijiedarbību starp augu un patogēnu pēc patogēna spējas inficēt saimniekaugus iedala: nespecifiskā (rasu nespecifisks), kam ir plašs saimnieku diapazons (Ribeiro et al, 2001), piemēram, uz liniem tipiskākais šāds patogēns ir Fusarium avenaceum. Liela daļa patogēnu ir specifiski (rasu specifiski), kam ir ierobeţots saimniekaugu diapazons, tai skaitā specifiskie patogēni, kas spēj inficēt tikai vienu saimniekaugu sugu, kā, piemēram, liniem raksturīgākie: Fusarium oxysporum f.sp. lini, Melampsora lini, Colletotrichum lini un Oidium lini. Augu izturība pret slimībām balstās uz gēnu darbību un mijiedarbību ar apkārtējo vidi, to iedala kvalitatīvajā rezistencē (vertikālā rezistence), kuru nodrošina viens rezistences gēns (R) un kvantitatīvajā rezistencē (horizontālā rezistence)

(Glazier et al., 2002). Kvalitatīvās rezistences tipu mēdz apzīmēt arī kā pilnīgu izturību (compleate resistance, angl.). Tam ir izteikts fenotipisks efekts. Vertikālo rezistenci kontrolē viens vai daţi gēni, tāpēc to sauc par monogēno vai oligogēno izturību. Šie gēni katrs tieši kontrolē procesu augā, kas rada izturības reakciju, tāpēc to sauc par arī „major‖ (specializēts/galvenais, angl.) gēnu izturību. Vertikālā izturība ir nestabila un īslaicīga īpašība, jo to nosaka neliels gēnu skaits, pie tam tie ar patogēnu organismu iesaistīti attiecībās ‖gēns pret gēnu‖, kas nosaka to mainīgo, pārejošo raksturu (Bankina u.c. 2003). Vertikālā rezistence, ko nodrošina R gēni sistēmā saimniekaugs – patogēns ir plaši pētīta sistēmā lini – linu rūsas izraisītāja (Melampsora lini): molekulārā līmenī ―gēns pret gēnu‖ attiecības, kur rezistences gēns (R) augā mijiedarbojas ar patogēna efektoru (kas apzīmēts kā avirulences gēns) (Flor, 1956). No ekoloģiskā viedokļa ―gēns pret gēnu‖ attiecībās novērots, ka rūsa ir spējīga līdzpastāvēt rezistentam saimniekaugam, kas ļauj neierobeţoti iedarboties uz augu populāciju ar virulences gēniem. Auga un patogēna mijiedarbības rezultātā attiecīgie linu rezistences gēni uzrāda lielu alēļu mainīgumu, kas ir saistībā ar pastāvīgu evolucionāru mainību un rada jaunas gēnu alēles, kas spēj atpazīt patogēna efektoru jaunās mutējošās gēnu alleles (Ravensdale et al., 2011). Evolucionāri rūsa un lini var kopīgi pastāvēt un attīstīties, šo parādību sauc par līdzsvarotu polimorfismu. Tas izskaidro to, ka agrobiocenozē saimniekaugs un patogēns vēl joprojām pastāv; rūsa nav iznīcinājusi augus un augi nav iznīcinājuši rūsu. Attiecības starp „gēnu pret gēnu‖ (vertikālā rezistence), ir attīstījusies kā sistēma, kas aizsargā auga populācijas dabīgu pielāgotību, ko nodrošina augu ģenētiskā daudzveidība un kopumā aizsargā populāciju no pārmērīga patogēnu uzbrukuma. Šādi tiek kontrolēta patogēna populācija tā, lai tas neapdraudētu saimniekauga populāciju (pretējā gadījumā saimniekaugs var izmirt un līdz ar to arī sugas specifiskais patogēns) (Keane, 2012). Agrobiocenozē monokultūrām vertikālās rezistences spēja samazinās, ja augu selekcijā tiek izmantoti gēni, kas nenodrošina ģenētisko daudzveidību un ir zaudējuši savvaļas priekšteču īpašības sakarā ar ilgstošu izmantošanu selekcijā (Simmonds, 1979; Keane, 2012). Otra kategorija ir horizontālā rezistence vai kvantitatīvā rezistence (KR), ko kontrolē divi vai vairāki gēni, tāpēc tiek saukta par poligēnu izturību (Glazier et al., 2002; Bankina u.c. 2003). Kvantitatīvā rezistence nodrošina lielāku aizsardzību saimniekaugam, jo patogēnu rasēm nav selektīva spiediena un zaudējot vienu vai divu

58 gēnu aizsardzību no gēnu komplekta saimniekaugs nepaliek pilnīgi uzľēmīgs. Salīdzinot ar kvalitatīvo iedzimstošo rezistenci, ko pārsvarā kontrolē pa vienam galvenajam gēnam ar plašu daţādu alēļu spektru, to tomēr var pārvarēt attiecīgās, mainīgās, specifiskās patogēna rases (Ayliffe et al., 2008; Poland et al., 2009; Poland et al., 2011). Lielākā problēma KR ir tā, ka gēni, kas atbildīgi par konkrētu slimību rezistenci galvenokārt ir ar minimālu jeb mazsvarīgu lomu izturības nodrošināšanā, tāpēc šo izturības tipu sauc par „minor‖ (mazsvarīgs, angl.) gēnu izturību ar mazu fenotipisku efektu (Bankina u.c. 2003). Kopējās fenotipiskās variācijas, ko kontrolē šie gēni, ir ļoti zemas un šo gēnu identificēšana ir sareţģīta. Kopumā KR ir saistīts ar vairākiem gēniem un ir rasu nespecifiski, kas ir efektīvs līdzeklis pret esošajiem un jaunajiem rasu patogēniem (Ali et al., 2013). Ir zināms, ka šķirni ar rasu specifisku rezistenci izveidot ir daudz vieglāk, nekā šķirni ar rasu nespecifisko rezistenci (Кудрявцева и др, 2016). Horizontālais rezistences tips nedaudz pārāks par vertikālo rezistenci, jo nodrošina efektīvu šķirnes aizsardzību ilgākā laikā. Horizontālo rezistenci raksturo kvantitatīvi indikatori kā: latentā perioda ilgums, intensitāte un sporulācijas ilgums, intensitāte un slimības attīstības ātrums. Horizontālai rezistencei ir raksturīgs augu reakcijas veids, kas palēlina patogēnu attīstību, tādējādi samazina virulentu celmu uzkrāšanos patogēnu populācijā un samazina raţas zudumus (Анпилогова и др, 1991). Daţādām šķirnēm var būt atšķirīga horizontālās izturības pakāpe pret patogēno infekciju, bet šī atšķirība ir salīdzinoši neliela. Būtiski, ka horizontālā izturības izpausme variē atkarībā no klimatiskajiem apstākļiem. Aprakstīti arī piemēri, kad šo izturības tipu detreminācija mainās. Tā saucamie „major‖ gēni var noteikt augos horizontālo izturību, bet „minor‖ – vertikālo izturību. Arī daţādo gēnu noteiktās izturības stabilitāte un noturība laikā var būt pretēja teorētiski definētajam (Bankina u.c. 2003). Augu rezistencei ir vairāki mehānismi, lai pretotos sēľu izraisītāju uzbrukumiem, ieskaitot pasīvās mehāniskās barjeras (kutikula, šūnu siena, atvārsnītes), ķīmiskos savienojumus (defenzīni, fitoanticipīnus), kā arī aktīvās aizsargspējas (oksidatīvās reakcijas, šūnu sieniľu pastiprinātāji, antioksidanti, fitoaleksīni, ar patogēniem radniecīgās olbaltumvielas). Pēc infekcijas augs izdala vairākus sekundāros metabolītus aizsardzībā pret patogēnu. Starp tiem ir fenola savienojumi (fenola skābes, flavonoīdi, lignīns, kateholamīni un benzosu atvasinājumi) ir zināms, ka tiem ir nozīme daudzos augu aspektos pret sēľu atbildes reakcijām (Lattanzio et al., 2006; Kostyn et al., 2012). Liniem fenilpropanoīdu

59 klātbūtne un funkcionalitāte ir plaša un svarīga sekundāro metabolītu grupa, kas iesaistīta augu augšanā, attīstībā un auga aizsardzībā pret patogēniem (Winkel- Shirley, 2001; Cushnie and Lamb, 2005; Lattanzio et al., 2006). Rezistence, atšķirībā no citiem kvalitātes rādītājiem, ir mijiedarbības rezultāts starp saimniekaugu un patogēnu. Galvenokārt rezistence pret slimībām tiek pārbaudīta dabīgā vidē un kādu laiku tiek pārbaudīta ar patogēnu inokulāciju. Patogēna spēja pārvarēt rezistenci veido pastāvīgu procesu, kam nepieciešams nepārtraukts uzlabojums un jaunu rezistences avotu meklējumi (Loshakova, 1992). 1926. gadā pirmo reizi tika ziľots par linu vītes patogēno F. oxysporum f.sp. lini mainīgumu. Šī sēne atrodas daudzveidīgos biotopos ar atšķirīgām rakstura īpašībām un patogēnu veidiem (Kommedahl et al., 1970). Vairākos pasaules reģionos: Argentīnā, Amerikas Savienotajās Valstīs, Kanādā, Austrālijā, Indijā un Japānā ir ziľots par daţādām patogēna rasēm (Tochinai and Takee, 1950; Kroes et al., 1999; Kroes et al., 2002). Kanādas Rietumu daļā arī Krievijā sēnei vietējā populācijā ir novērota augsta patogēnu mainība (Rashid and Kroes, 1999; Mpofu and Rashid, 2000a; 2000b; Рожмина, 2005; Hall et al., 2016). Daţadās valstīs uz liniem linu vītes patogēna virulences pakāpe variē atkarībā no rasu izplatības areāla, ko ietekmē klimatiskie apstākļi. Linu vītes virulence populācija Krievijā ir no zemas līdz augstai, Baltkrievijā, Polijā, Holandē augsta, Francijā un Ķīnā zema un Lietuvā vidēja (Прасолова и др, 2016). Kā slimība miltrasa ir aizvien bīstama valstīs, kur audzē linus, jo novērota slimības izraisītāja jaunu rasu parādīšanās un ātra izplatīšanās uz izturīgām šķirnēm (Aly et al., 1994; Aly et al., 2012; Asgarinia et al., 2013). Eiropas un Ziemeļamerikas linu audzēšanas reģionos ir pierādījumi par linu šķirľu daţādo reakciju pret miltrasu un mainīgo rasu klātbūtni (Beale, 1991, Saharan and Saharan, 1992). Tomēr trūkst zinātnisku apstiprinājumu par miltrasas rasu daţādību un to specifiskumu, tāpēc šajā virzienā pētījumi turpinās (Asgarinia et al., 2013). Jāľem vērā, ka monokultūrām bez ģenētiskās rezistences, auga aizsardzība galvenokārt tiek balstīta uz patogēna ķīmisko kontroli. Neskatoties uz pesticīdu efektivitāti, ķīmiskās vielas uz vara bāzes ir kaitīgas videi un augsnei, ķīmiskās vielas ar ūdeni izskalojas no laukiem un rada piesārľojumu apkārtējai videi. Modernās sintētiskās ķimikālijas ir samazinājušas vides toksicitāti, tomēr tās ir dārgas un pieejamas tikai turīgākajiem lauksaimniecības raţotājiem. Tāpat kā ar antibiotikām, jauna ķīmisko vielu atklāšana ir sareţģīta un plaši izmantotie līdzekļi izraisa jaunu

60 patogēnu rasu veidošanos, kas nodrošina izturību pret pesticīdiem (Childers et al., 2014; Hahn, 2014). Lai nodrošinātu augu rezistence pret slimībām, samazinātu vides ķīmisko piesārľojumu agrobiocenozē un nodrošinātu stabilu raţu ilgtermiľā, nepieciešama padziļināta izpratne par linu aizsardzības mehānismiem pret slimības izraisītājiem.

1.4. Plūsmas citometrijas metodes izmantošanas iespējas augu patoloģijā Augu patoloģijā pie patogēna noteikšanas, identifikācijas, raksturošanas un dzīvotspējas novērtēšanas ir būtiski svarīgi izstrādāt vai piemērot atbilstošas diagnostikas metodes. Augu patogēnās populācijas raksturojas ar straujo un svārstīgo izplatīšanās ātrumu, tāpēc ātrās noteikšanas metodes ir nepieciešamas. Šobrīd visplašāk izmantotās mikroorganismu izolātu noteikšanas metodes pamatojas uz 1880. g. Koha, Hesse un Petri izstrādātām metodēm (Lopez et al., 2008), šīs metodes ir laikietilpīgas. Alternatīvas metodes, piemēram, enzīmu imunosorbcijas tests (ELISA) un polimerāzes ķēdes reakcija (PCR) tika ievestas mikrobioloģijā 1971. (Engvall and Perlmann 1971) un 1983. gadā (Mullis et al., 1986), kuras ļoti drīz sāka izmantot augu patoloģijā (Dunez, 1977; Deng and Hiruki, 1990) un šobrīd tās ir izveidotas, kā patstāvīgas noteikšanas metodes un pētniecības instruments (Palacio-Bielsa et al., 2009). Papildus priekšrocības šīm metodēm ir ātrāka raksturošana un tās ir specifiskākas nekā in vitro kultivācijas izvērtējums. Kā trūkums šīm metodēm ir to nespēja veikt dzīvotspējas novērtēšanu. Plūsmas citometrija (FCM) ir alternatīva metode, ko iespējams izmantot patstāvīgā noteikšanā un izpētē. FCM var sniegt ļoti precīzu informāciju par sēľu genoma izmēriem vai kvantitatīvu informāciju par šūnām un daudzus citus rādītājus, piemēram, par izmēriem un formām, membrānas potenciālu vai mitohondrija aktivitāti. FCM ieviests pirms PCR vai ELISA un pirmais komerciālais plūsmu citometrs tika izmantots 1969. gadā (Shapiro, 2003). Drīz tas kļuva par neaizstājamu metodi medicīniskajā diagnostikā un bieţi tiek izmantots tehniski pārtikas mikrobioloģijā, veterinārajos pētījumos un ūdens analīzēs. Tomēr tā paliek diezgan nezināma un neizmantota augu patoloģijā (D' Hondt et al., 2011). Šajā pētījumā galvenā uzmanība ir pievērsta FCM pašreizējajām pielietošanas iespējām linu patogēnu identifikācijā. Pēdējo desmit gadu laikā genoma lieluma analīze ir ieguvusi arvien precīzākus un efektīvākus kvantificēšanas metodes rezultātus augu un dzīvnieku valstī (Gregory

61 et al., 2007). Ir pieejami vairāki dati par genoma lielumiem un bioloģiskiem rādītājiem, kā, piemēram, šūnas lielumi, šūnu dalīšanas ātrumi un organismu spēja pārvarēt atlases spiedienu (Leitch and Bennet, 2007). Vienīgi sēnēm konstatēts daţāds, mainīgs hromosomu skaits un atšķirīgi lielumi. Līdz šim sēnēm atrasts, ka ploiditāte variē no 1 x līdz 50 x un genoma lielumi diapazonā 1C = 0.007 –0.81 pg. Genoma lieluma atšķirības augu patogēniem var izraisīt patogenitātes izmaiľas un sareţģīt slimības kontroli (Gregory et al., 2007). Sevišķi augu patogēnās sēnes un oomycetes ir pazīstamas ar augstu genoma plastiskuma pakāpi. Kopumā plūsmas citometrs nosaka vairākus rādītājus: izkliedes uz priekšu (FSC), izkliedes uz sāniem (SSC) un vairākus fluorescējošo viļľu garumus (FL1, FL2 u.c.), atkarībā no instrumenta sareţģītības. FSC un SSC signāli sniedz informāciju par šūnas lielumu, formu un sareţģītību. FSC ir šaurā leľķa gaismas izkliede un ir atkarīga no izmēra un refrakcijas šūnas indeksa (Longobardi, 2001). SSC ir taisnleľķa gaismas izkliede ir atkarīga no šūnas ārējās granularitātes, iekšējās sareţģītības un formas (Shapiro, 2003). Katras fotoelektriskās caurules jutību var pielāgot atsevišķi atbilstoši nosakāmajam rādītājam. Analīzes laikā instrumentu var iedarbināt, izmantojot vienu no tā rādītājiem. Tikai tad, ja daļiľa ir pozitīva attiecībā uz iedarbināšanas parametru, tā signālu intensitāte šim parametram un visi pārējie parametri tiks rādīti izvados (Rehse et al., 1995). Plūsmu citometra izmantošanu augu patoloģijā var iedalīt trīs grupās: genoma lieluma mērīšana, noteikšana un fizioloģiskā stāvokļa izvērtēšana. Genoma lieluma novērtējums ir balstīts uz fluorescences daudzumu, ko imitē DNS, kas iekrāsots ar papildus fluorohromu un to salīdzina ar atsauces standartā zināmu genoma izmēru. Noteikšanas pamatā var būt nespecifisks nukleīnskābju marķieris vai auto flouriscējošais un izkliedes modeļu raksturojums. Tas palīdz noteikt patogēnu klātbūtni un uzskaiti, bet nepieļauj divu morfoloģiski līdzīgu organismu diskrimināciju. Tāpēc bieţi vien nepieciešama marķēšana ar īpašām zondēm, piemēram, antivielām vai nukleīnskābes zondēm. Ar FCM var izmērīt organisma fizioloģisko stāvokli, nosakot vienas fluorescences intensitāti vai vairāku atkarībā no izstarotiem viļľu garumiem. Šūnu metabolisko aktivitāti var mērīt, pamatojoties uz fluorescences intensitāti (D‘Hondt et al., 2011).

2. MATERIĀLI UN METODIKA 2.1. Pētījuma vietas un apstākļu apraksts Pētījums tika veikts APP „Agroresursu ekonomikas institūta‖, Laukaugu selekcijas un agroekoloģijas nodaļas, Viļānu daļas izmēģinājumu demonstrējuma laukos (14. attēls). Izmēģinājuma laukos sēja, minerālmēslu un pesticīdu lietošana, raţas novākšana u.c. pasākumi veikti atbilstoši integrētās lauksaimniecības prakses principiem. No 2014. līdz 2017. gadam veikts linu genotipu raţas kvantitātes un kvalitātes rādītāju, kā arī augu abiotisko un sēklu biotisko faktoru izturības novērtējums. No 2015. līdz 2017. gadam veikts fitopataloģiskais novērtējums linu genotipiem ontoģenēzes laikā. Laboratoriskie izmēģinājumi, kā slimību izraisītāju noteikšana un plūsmas citometra metodes izmantošana, veikti sadarbībā ar Latvijas Universitātes, Bioloģijas institūta, Vides ģenētikas laboratoriju.

14. attēls. Agroresursu ekonomikas institūta, Laukaugu selekcijas un agroekoloģijas nodaļas, Viļānu daļas izmēģinājumu lauku atrašanās vieta Latvijā

Izmēģinājuma laukā augsne raksturojas, kā trūdaini podzolēta glejaugsne (PZ- gl-hu) (WRB, 2014), smilšmāls (sM). Organiskās vielas saturs augsnē 6.5 %, pHKCl -1 6.4–7.0, fosfora nodrošinājums P2O5 - 130–145 mg kg augsnē, kālija nodrošinājums -1 K2O - 118–124 mg kg augsnē. Priekšaugs – vasaras kvieši, linu šķirľu un līniju izmēģinājums iekārtots pēc standartizētas metodes.

2.2. Pētījumu saturs un apjoms

2.2.1. Linu izmēģinājuma shēma Latvijā izveidotās un repatriētās šķiedras linu šķirľes un līnijas Shēma 1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ST

Nr. Apzīmējums Genotips Nr. Apzīmējums Genotips 1. P1 Altgauzen 13. P13 T29-36/10-5-94 2. P2 Rota I 14. P14 T29-36/7-1-94 3. P3 Rota II 15. P15 T31-40-94 4. P4 Rezeknes 16. P16 T36-26/4-8-94 5. P5 Ruda I 17. P17 K47-17/11-1-95 6. P6 S13/5-7/5-93 18. P18 K47-17/11-6-95 7. P7 S32/4-8-93 19. P19 L2-14/6-97 8. P8 S53/8-3-93 20. P20 L11-11/10-97 9. P9 S64-17-93 21. P21 L11-11/11-97 10. P10 T11-6/2-15-94 22. P22 L19-6/15-97 11. P11 T11-13/3-1-94 23. P23 L23-26/3-97 12. P12 T25/5-33/12-8-94 24. P24 L26-47/1-97 25. ST ST Vega 2

2.2.2. Izmēģinājuma apjoms Lauciľa izmēri 1×1 m, lauciľa uzskaites platība 1 m² (16. attēls). Izolāciju platums liniem: starp slejām - 1 m, starp lauciľiem - 30 cm, slejas gala izolācija - 30 cm. Izmēģinājuma kopējā platība 60 m².

15. attēls. Linu ģenētisko resursu izmēģinājuma lauciľi 2.2.3. Izmēģinājuma ierīkošana Izmēģinājuma platību sadala 1 m platās slejās, starp tām atstājot 1 m platu izolāciju. Sējas slejas pirms augsnes pirmssējas sagatavošanas rūpīgi noecē ar grābekli

64 un marķē ar rokas marķieri. Liniem izmanto marķieri, kam starp marķiera zariem attālums ir 10 cm. Sēja veikta maija 1. dekādes beigās. Sēklas sējai sagatavo katram lauciľam atsevišķi, saberot papīra tūtiľās un uz katras uzrakstot parauga nosaukumu. Sēšanas dziļums 1.5 - 2 cm. Šķiedras liniem izsēj 170 dīgstošas sēklas uz tekošo metru, uz 1 m2 – 1700 sēklas. Sēklas izsēj ar rokām, aprauš ar augsni un pieveļ. 2.2.4. Sējumu kopšana Pavasarī pēc lauka šļūkšanas un augsnes kultivācijas iestrādāts kompleksais minerālmēslojums Yara Mila NPK(S) 18:8:16(8) – 300 kg ha-1. Eglītes attīstības stadijā (BBCH19) lini papildus mēsloti ar amonija salpetri N 30 kg ha-1 (N tīrvielā). Izmēģinājuma lauciľos linu spradţu apkarošanai, ar traktorvilkmes miglotāju Pilmet 412, divas reizes miglots insekticīds Fastac 50 – 0,4 l ha-1 (aktīvā viela: 50.0 g L-1 alfa-cipermetrins). Veģetācijas periodā liniem nezāļu ierobeţošanai herbicīdi netika izmantoti, tie ravēti ar rokām. Augu ziedēšanas laikā katru dienu veikta linu paraugu rūpīga apsekošana, izraujot no paraugiem netipiskos augus. Pētījuma laikā fungicīdi augu slimību ierobeţošanai netika izmantoti. 2.2.5. Veiktās uzskaites un iegūtie ražas dati Linu veģetācijas periodā veikts izturības novērtējums augiem pret sēľu slimības izraisītājiem un veldri. Genotipiem veikti fenoloģiskie novērojumi un noteikts veģetācijas garums.

2.2.5.1. Linu genotipu izturības noteikšana pret sēņu slimībām Visa veģetācijas perioda garumā ik pēc septiľām dienām visiem 25 genotipiem veikts 30 nomarķētu augu novērtējums. Paraugi netika ľemti no malējām rindām un no rindām, kuras cietušas daţādu faktoru ietekmē. Slimību uzskaitei izmantoti tiešie rādītāji. Novērtēts lauka infekcijas fons. Atkarībā no linu attīstības stadijas pēc Lošakova (Лошакова и др., (2000)) metodikas izvērtēta slimības attīstības pakāpe augiem pēc piecu ballu skalas: 0 – vesels augs; 1 – vāji inficēts; 2 – vidēji inficēts; 3 – ļoti smagi inficēts; 4 – augs ir gājis bojā vai nolūzis. Ievāktie inficētie augu paraugi uzglabāti ledusskapī papīra aploksnēs pie +5°C. Augu patogēni noteikti pēc Lošakova (Лошакова и др., 2000) metodes. Vispirms augu paraugi ar slimības pazīmēm dezinficēti 0.5 min 50% etilspirtā, noskaloti ar

65 destilētu ūdeni, nosusināti. Augu paraugi ievietoti Petrī platēs uz agara barotnes, nomarķēti un novietoti tumšā vietā pie 24 – 26ºC temperatūras. Pēc 6 – 9 dienām noteikta patogēnu daudzveidība ar gaismas mikroskopu (Carl Zeiss Jena, Vācija) (640 × palielinājumā) (Malone and Muskett, 1997; Лошакова и др., 2000; Саттон и др., 2001; Damm et al., 2014). Pie sēľu identificēšanas veģetācijas periodā atzīmēti sēľu slimības ierosinātāju simptomi un ar mikroskopa palīdzību novērota sēnes struktūra, kā micēlijs, augļķermeľi un sporas. Noteikts slimības bojājuma pakāpes indekss (DSI) (disease severity index) (Лошакова и др., 2000): ∑ , [1.] kur DSI – bojājuma pakāpes indekss (%); a – augu skaits ar konkrētu kategoriju; b – kategorijas skaitliskā vērtība; A – kategoriju skaits skalā; S – kopējais apskatīto augu skaits.

Noteikta slimības izplatība (I) (incidence):

[2.] kur I – izplatība %; n – bojāto augu vai sēklu skaits; N – apskatīto augu vai sēklu skaits. Slimības kopējo attīstību parāda laukums zem slimības attīstības līknes jeb AUDPC (area under the disease progress curve) (Van der Plank, 1963; Simko and Piepho, 2012). AUDPC aprēķina pēc formulas:

∑ , [3.]

kur AUDPC – laukums zem slimības attīstības līknes; n – uzskaites reizes; y – slimības bojājuma pakāpes indeksa vērtība uzskaites reizē; i – uzskaites reize; ti+1 – ti – laika periods starp uzskaites reizēm. Linu genotipiem pēc AUDPC vērtībām atzīmēts individuāls fenotips (P) katrai slimībai un kopējais fenotips (OP) visām slimībām kopā izmantojot Toffolatti et al.

(2012) novērtēšanas metodi. Individuāli genotipi fenotipiski tika klasificēti kā ieľēmīgs (S), vidēji ieľēmīgs (I) vai rezistents (R); katra genotipa kopējais fenotips

(OP) kā ieľēmīgs (IS), vidēji rezistents (I - IR) vai mainīgs (V).

Noteikts daļējs (horizontāls) rezistences līmenis, rezistences (ieľēmības) indekss, kas aprēķināts pēc (Кудрявцева и др., 2016) formulas:

[4.] kur RI – rezistences indekss;

AUDPCgenotips – genotipa laukums zem slimības attīstības līknes;

AUDPCstandards – standarta šķirnes laukums zem slimības attīstības līknes.

2.2.5.2. Linu genotipu izturības noteikšana pret veldrēšanos Izturību pret veldrēšanos nosaka vizuāli ballēs no 1 līdz 9 linu attīstības stadijā BBCH 81 – 83 pēc Nôţková et al. (2016) (1. tabula). 1. tabula Linu izturība pret veldri Deskriptora novērtējums Robeţas, (%) 1 ļoti zema >80 3 zema 80-61 5 vidēja 60-41 7 augsta 40-20 9 ļoti augsta <20

2.2.5.3. Fenoloģiskie novērojumi Veikti fenoloģiskie novērojumi liniem pēc BBCH skalas saistībā ar linu slimību izplatību. Izvērtēts veģetācijas periods dienās no sēklu sēšanas dienas līdz agrai dzeltengatavības attīstības stadijai pēc Nôţková et al. (2016) (2. tabula). Linu agrās dzeltengatavības attīstības stadiju atzīmē, kad stiebra apakšējā daļa dzeltē, apakšējās lapas nobirst un pogaļas iekrāsojas dzeltenā krāsā.

2. tabula Veģetācijas perioda garums (ballēs un dienās) Deskriptora novērtējums (balles) Robeţas (dienas) 1 ļoti īss <78 3 īss 78 – 95 5 vidējs 96 – 113 7 garš 114 – 131 9 ļoti garš >131

Pirms ražas novākšanas noľemti linu paraugi raţas struktūras un augu morfoloģiskajai analīzei. No katra lauciľa ľemti 20 paraugu raksturojošie augi un noteikti sekojoši rādītāji:  augu kopējais garums, cm,  augu tehniskais garums, cm,  produktīvo pogaļu skaits 1 augam,  sēklu skaits pogaļā, Pēc ražas novākšanas tika noteikta salmiľu raţa, sēklu raţa, 1000 sēklu masa, eļļas saturs, lūksnes saturs un sēklu fitopataloģiskais novērtējums. Lini tika novākti ar rokām agrās dzeltengatavības attīstības stadijā, sasieti atsevišķos kūļos, klāt pielikta etiķete ar nosaukumu, novākšanas datumu un linu kūļi atstāti uz lauka 5 - 8 dienas ţāvēšanai. Sausie linu līniju paraugi tika atpogaļoti ar iekārtu „Eddi‖. Salmiľi nosvērti un paľemti nelieli kūlīši lūksnes satura noteikšanai. Salmiľu raţa noteikta pie 19% mitruma. Nokultie sēklu paraugi tika sabērti maisiľos un tīrīti caur sietu, izberţot nenokultās pogaļas. Iegūtie linu sēklu paraugi tīrīti ar sēklu paraugu tīrītāju MLN (Pfeuffer GmbH, Vācija), sēklu raţa tika nosvērta pēc tīrīšanas un aprēķināta pie 12% standartmitruma. Eļļas saturs noteikts ar graudu kvalitātes noteikšanas iekārtu "Infratec 1241" (FOSS, Dānija). Pēc raţas novākšanas tika veikts 25 genotipu sēklu novērtējums, pret sēľu slimības izraisītājiem. No katra genotipa ľemtas 100 sēklas četros atkārtojumos, sēklu paraugi dezinficēti 0.5 min 93% etilspirtā, sēklas tika noskalotas ar destilētu ūdeni, nosusinātas un ievietotas Petrī platēs uz agara barotnes tumšā vietā pie 24 – 26ºC temperatūras. Pēc 6 – 9 dienām tika noteikta augu patogēnu daudzveidība (Лошакова и др., 2000) izmantojot gaismas mikroskopu (Carl Zeiss Jena, Vācija) (640 × palielinājumā). Noteikta sēľu izplatība (I,%) uz sēklām pēc iepriekšminētās formulas (2.).

2.3. Meteoroloģisko datu novērtējums Katrā pētījuma gadā izmēģinājuma laukā reģistrēta diennakts vidējā temperatūra un nokrišľu daudzums pēc ADCON meteoroloģiskās stacijas datiem, kura ir pieslēgta Dacom Plant Plus datorprogrammai. Iekārta sniedz informāciju tieši blakus esošo lauku izmēģinājumiem. Pētījumā katru mēnesi veģetācijas periodā pēc iegūtiem datiem tika aprēķināts hidrotermiskais koeficients (HTC) pēc Selianinova (Selyaninov, 1928) formulas:

HTC = Σx / Σt × 10; [5.] kur Σx un Σ t - nokrišľu daudzums un temperatūra periodā, kad temperatūra nav zemāka par 10 ° C. Kritēriji pēc Skowera et al. (2014): HTC ≤ 0.4 pārmērīgi sauss 0.4 < HTC ≤ 0.7 ļoti sauss 0.7 < HTC ≤ 1.0 sauss 1.0 < HTC ≤ 1.3 relatīvi sauss 1.3 < HTC ≤ 1.6 optimāls 1.6 < HTC ≤ 2.0 relatīvi mitrs 2.0 < HTC ≤ 2.5 mitrs 2.5 < HTC ≤ 3.0 ļoti mitrs HTC > 3.0 pārmērīgi mitrs

2.4. Datu analīze un statistiskā apstrāde Datu analīzei un statistiskai apstrādei tika izmantota MS EXCEL programma. Linu raţas un slimību datu uzskaites rādītājiem tika veikta statiskā apstrāde ar vienfaktora dispersijas analīzi ANOVA pēc Fišera RS ticamības testa ar būtiskuma līmeni p ≤ 0.05. Lai pārbaudītu pozitīvu vai negatīvu lineāru sakarību ar HTC un raţas rādītājiem, HTC un augu AUDPC, kā arī HTC (BBCH 81 un BBCH 83 laikā) un slimību izraisītāju izplatību (I) uz sēklām, tika izmantots korelācijas Pearson koeficients un tā vērtībām tika veikts faktiskais testa vērtējums, kas atbilst Stjūdenta jeb t – sadalījumam ar būtiskuma līmeni p ≤ 0.05 vai p ≤ 0.01. Klasteru analīzei tika izmantota programmu IBM SPSS Statistics ar versiju 22.0 (IBM Crop., ASV). Klasteru analīzē pamatojas uz Euclidean koeficientu, kas izveido attālumu matricu pēc Ward‘s metodes. Šāda tipa klasteru analīze sadala datus homogēnās grupās.

2.5. Plūsmas citometrijas metode invazīvu šūnu noteikšanai linu lapās Pētījumā metodes izstrādei sēľu slimību agrai diagnostikai tika izmantots šūnu šķirotājs ar plūsmas citometra funkciju FACSJazz (16. attēls). Eksperimentālās izstrādnes laikā tika analizēti linu genotipu augu paraugi ar daţādām tipiskākām slimību izraisītāju pazīmēm. Metodes galvenais mērķis ir identificēt un analizēt linu daţādos sēľu slimības izraisītājus ar plūsmas citometru. Metode pamatojas uz to, ka linu šūnas un invazīvās parazītisko sēľu šūnas satur daţādu DNS daudzumu, un pēc iekrāsošanas ar propīdija jodīdu (PJ) šūnu kodoli, kas satur daţāda daudzuma DNS, ierosināti ar zilo lāzeru (488 nm) fluoriscē ar daţādu intensitāti. Paraugi sagatavoti plūsmas citometrijai ar DNS krāsošanas komplektu (SysmesPartec, PI Absolute, GmbH, Vācija) saskaľā ar protokolu ar daţām izmaiľām. Katram paraugam izmantots aptuveni 50 mg sausu linu lapu vai citu auga daļu materiāls ar slimības pazīmēm, kas tika sagriezts un ievietots stikla Petri trauciľā (60 x 15 mm). Sausais materiāls tika sasmalcināts 500 μL +4 C° aukstā ekstrahēšanas buferšķīdumā. Lai noľemtu šūnu fragmentus, suspensiju filtrē caur 40 μm filtru (Falcon, ASV) 5 ml polipropilēna citometrijas mēģenē (Falcon, ASV) un pievieno 1.5 ml krāsošanas buferšķīduma. Šūnu kodoli tika iekrāsoti ar 10 μl propīdija jodītu un inkubēti 24 stundas tumsā pie 4°C temperatūras pirms analīzes ar plūsmas citometru. Linu un linu sēľu patogēnu šūnu DNS satura noteikšanai (C-vērtība) tika izmantots BD FACSJazz® šūnu sortieris (BD Biosciences, ASV) ar plūsmas citometra funkciju. Ierīce, kas aprīkota ar 100 μm sprauslu un izmantots fosfāta buferšķīdums (BD Pharmingen ™ PBS, BD Biosciences, ASV) kā apvalks. Šūnu skaitīšanas gadījumus izraisīja izkliedētais signāls. Šūnu fluorescences ierosināšanu veica 488 nm koherentā Sapphire cietvielu (zils) lāzers. Pirms mērījumiem plūsmas citometrs tika kalibrēts izmantojot SpheroTM 8 pīķu kalibrēšanas daļiľas (3.0 - 3.4 μm, BD Biosciences, ASV) fosfāta buferētā fizioloģiskā šķīdumā (PBS). Kalibrēšana tika uzskatīta par veiksmīgu, ja kalibrēšanas daļiľu relatīvās fluorescences dispersijas koeficients (CV) nepārsniedza 3%.

3. 1.

16. attēli. Plūsmas citometrs FACSJazz (1. signāls no uztvērēj spoguļiem nonāk uz ekrāna; 2. kapilārs, kur šūnas izkārtojas viena aiz otras un tālāk iziet caur sprauslu, nonāk lāzera starā un tiek reģistrēts ar uztvērēj spoguļu palīdzību; 3. lāzers; 4. paraugu uzlikšanas vieta.)

3. REZULTĀTI 3.1. Linu ģenētisko resursu saimnieciski derīgo īpašību izvērtējums

Pētījumā linu ģenētisko resursu raţas kvantitatīvie un kvalitatīvie rādītāji variē atkarībā no gada un genotipa (3. tabula). No 2014. gada līdz 2017. gadam linu genotipiem salmiľu raţas variēja no 262.5 līdz 840.0 g m-2. Datu analīze parāda augstāko salmiľu raţu genotipiem ‗S64-17-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗L11-11/11-97‘, ‗S13/5-7/5-93‘ ar būtisku atšķirību 174.4 g m-2 (p ≤ 0.05) attiecībā pret standarta šķirni ‗Vega 2‘. 3. tabula Linu genotipu vidējās saimnieciski derīgo īpašību vērtības no 2014. līdz 2017. gadam SaR, KG, TG, LS, SR, SM, ES, Genotips PS SSP VP g m-2 cm cm % g m-2 g % Altgauzen 362.5 59.4 43.1 24.2 100.2 9.7 8.4 4.0 43.3 3 Rota 1 650.0 75.8 59.1 27.2 163.8 9.8 8.7 5.0 42.2 3 Rota 2 470.0 58.1 45.1 27.9 159.9 8.3 8.5 5.7 43.6 3 Rezeknes 262.5 51.9 37.9 25.1 121.2 10.0 8.7 4.4 43.6 3 Ruda 1 427.5 60.9 48.4 25.8 165.0 9.7 8.6 5.0 43.0 3 S13/5-7/5-93 840.0 79.5 64.7 26.2 162.2 8.1 9.4 4.6 42.2 3 S32/4-8-93 597.5 69.1 54.5 30.1 162.0 10.4 8.6 4.5 41.9 3 S53/8-3-93 665.0 77.3 62.4 31.7 145.1 9.9 8.8 4.7 43.0 3 S64-17-93 755.0 77.0 61.8 26.9 158.4 9.6 9.1 4.5 42.5 5 T11-6/2-15-94 665.0 72.3 58.4 30.0 153.2 8.9 8.8 5.1 42.0 3 T11-13/3-1-94 815.0 79.2 64.8 28.9 158.9 8.8 8.7 4.8 42.2 3 T25/5-33/12-8-94 675.0 80.1 65.2 28.7 110.4 7.6 8.5 4.7 43.6 3 T29-36/10-5-94 660.0 78.8 65.5 29.9 137.4 6.9 8.8 5.0 42.1 3 T29-36/7-1-94 667.5 78.8 64.2 29.6 133.4 7.7 9.0 5.0 41.9 3 T31-40-94 617.5 78.3 63.0 25.6 112.2 8.6 8.4 4.6 43.6 3 T36-26/4-8-94 660.0 79.3 64.4 32.0 117.5 8.8 8.9 5.0 43.7 3 K47-17/11-1-95 660.0 79.4 64.0 28.7 134.8 9.1 8.9 4.8 43.6 5 K47-17/11-6-95 622.5 78.0 63.2 28.1 135.3 9.8 8.8 4.6 42.6 5 L2-14/6-97 542.5 73.4 59.4 27.1 139.0 9.0 8.9 4.5 41.9 3 L11-11/10-97 687.5 73.3 58.2 26.5 163.5 10.4 8.6 5.3 43.5 3 L11-11/11-97 840.0 80.8 64.2 29.4 168.7 10.6 8.9 4.9 42.9 5 L19-6/15-97 664.3 74.1 60.6 26.5 140.1 9.7 9.0 5.4 43.7 3 L23-26/3-97 642.5 78.5 63.5 30.8 108.5 8.7 8.7 4.6 42.5 3 L26-47/1-97 672.5 81.4 67.1 29.9 141.1 8.3 9.2 4.6 42.7 5 ST Vega 2 562.5 73.4 58.5 27.1 126.8 8.5 8.1 4.7 42.7 3

RS0.05 174.4 4.18 3.06 2.31 19.5 1.41 0.28 0.44 0.34 Tumši melnas vērtības statistiski būtiska atšķiras (p ≤ 0.05) salīdzinot ar standarta šķirni ‗Vega 2‘; SaR – salmiľu raţa, KG – auga kopējais garums, TG – tehniskais garums, LS – lūksnes saturs, SR – sēklu raţa, PS – pogaļu skaits uz viena auga, SSP – sēklu skaits pogaļā, SM – 1000 sēklu masa, ES – eļļas saturs, VP – veģetācijas periods.

Augu kopējais garums genotipiski variē no 51.9 līdz 81.4 cm, tehniskais garums no 37.9 līdz 65.5 cm un lūksnes saturs no 25.1 līdz 32.0%. Liniem svarīgi ne tikai

72 salmiľu raţas rādītāji, bet arī sēklu raţa. Izmēģinājumā linu genotipu sēklu raţa variē no 100.1 līdz 168.7 g m-2. Svarīgi sēklu raţas rādītāji, kas variē atkarībā no genotipa ir pogaļu skaits no auga 8.1 līdz 10.6, sēklu skaits pogaļā no 8.1 līdz 9.4, 1000 sēklu masa no 4.0 līdz 5.1 g un eļļas saturs no 41.9 līdz 43.7%. 80% no linu paraugiem satur agrus genotipus un 20% vidēji agrus genotipus. Kopumā konstatēti statistiski būtiski (p ≤ 0.05) vērtīgākie genotipi ‗S64-17-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗L11-11/11-97‘, ‗S13/5- 7/5-93‘ ar augstāko salmiľu raţu no 755.0 līdz 840.0 g m-2, ar augstāko tehnisko garumu no 61.8 līdz 64.8 cm un sēklu raţu no 158.4 līdz 168.7 g m-2. Linu genotipiem salmiľu raţai variācijas koeficients ir robeţās no 32.5 līdz 60.1% (17. attēls). Genotipiem ‗S64-17-93‘ (P9), ‗T11-13/3-1-94‘ (P11), ‗L11-11/11- 97‘ (P21), ‗S13/5-7/5-93‘ (P6), neskatoties uz statistiski būtiski augstu salmiľu raţu, variācijas koeficienti ir atšķirīgi. No potenciāli labākajiem genotipiem identificēts genotips ‗S13/5-7/5-93‘ (P6) ar viszemāko variācijas koeficientu (38.7%) un augstāko salmiľu raţu (840.0 g m-2). Atzīmēts vērtīgs genotips ‗L26-47/1-97‘ (P24) ar viszemāko variācijas koeficientu (32.5%), ko turpmāk varētu izmantot papildus kā selekcijas izejmateriālu salmiľu raţas stabilitātes īpašības uzlabošanai.

900 P6 P11 P21 800

P9 2 - P24 P10P22 P12 P14 P20 700 P17 P16 P8 P7 P23 P13 600 P2 P18 P15 P3 ST 500 P19 P5 P1 400 Salmiņu raža, g m g raža, Salmiņu P4 300

200 30 35 40 45 50 55 60 65 Variācijas koeficients, % 17. attēls. Linu genotipu salmiľu raţa un tās variācijas koeficients no 2014. līdz 2017. gadam. Izceltās vērtības statistiski būtiska atšķiras (p ≤ 0.05) salīdzinot ar standarta šķirni ‗Vega 2‘(RS0.05=174.4)

Linu genotipiem sēklu raţas variācijas koeficients ir robeţās no 7.9 līdz 50.6% (18. attēls). Linu sēklu variācijas koeficients, salīdzinot ar salmiľu raţas variācijas koeficientu, ir mazāks, kas liek secināt, ka sēklu raţa ir mazāk pakļauta vides faktoru ietekmei ne kā salmiľu raţa. Genotipiem ar statistiski būtiski augstu sēklu raţu

73 konstatēti daţādi variācijas koeficienti. Konstatētie genotipi ‗Rota 1‘ (P2), ‗L11- 11/11-97‘ (P21), ‗T11-13/3-1-94‘ (P11), ‗T11-6/2-15-94‘ (P10), ‗L11-11/10-97‘ (P20), ‗S13/5-7/5-93‘ (P6) atzīmēti ar mazāku variācijas koeficientu (no 12.5 līdz 24%) un augstāku raţu salīdzinot ar standarta šķirni ‗Vega 2‘. Kopumā identificēts plastiskākais genotips ‗S13/5-7/5-93‘ (P6) ar statistiski augstāku salmiľu un sēklu raţu.

180 P21 P5 170 P20 P6 P2 P7 P3

P11

2 160 - P9 P8 P10 150 P22 P24 P19 140 P13 ST P18 P17 130 P14 P4 120 P16 P12 P23 P15 Sēklu raža, raža, m g Sēklu 110 P1 100 90 0 10 20 30 40 50 60 Variācijas koeficients, % 18. attēls. Linu genotipu sēklu raţa un tās variācijas koeficients no 2014. līdz 2017. gadam. Izceltās vērtības statistiski būtiska atšķiras (p ≤ 0.05) salīdzinot ar standarta šķirni ‗Vega 2‘(RS0.05=19.5)

3.2. Agrometeoroloģisko apstākļu raksturojums un to saistība ar linu genotipu ražas rādītājiem

Pētījuma darbā vērtēti četri linu veģetācijas periodi no maija līdz augustam. Pēc HTC 2015. gads klasificējas kā relatīvi sauss (1.2), 2014., 2016. gads kā relatīvi mitri (respektīvi 1.8 un 1.9,), 2017. gads kā ļoti mitrs (2.7) un vidējais ilggadīgais (pēdējo10 gadu) kā optimāls (1.6) (4. tabula). Maijā optimālais mitruma daudzums un temperatūra ir nozīmīga pie vienmērīgas linu sadīgšanas. 2014., 2015. un 2016. gada maijs raksturojas ar atbilstošu mitruma daudzumu un lini sadīga vienmērīgi. 2017.gadā maijs pēc HTC atzīmēts, kā ļoti sauss, novērota nevienmērīgu linu sadīgšana un intensīvāka slimību izplatība. 2014. gada linu veģetācijas perioda meteoroloģiskie apstākļi raksturojas kā nevienmērīgi mainīgi, kur HTC atzīmēts kā relatīvi mitrs (HTC=1.8) kas bija par 13% zemāks ne kā vidējais ilggadīgais (HTC=1.6). Jūnija augstais relatīvais mitrums un straujais jūlija sausums negatīvi ietekmēja augu augšanu garumā un veicināja agrāku

74 augu ziedēšanu. Augstais mitruma daudzums augustā neveicināja veldres parādīšanos, salīdzinot kā tas tika novērots 2016. un 2017. gadā. 4. tabula Kopējais nokrišņu daudzums, vidējā temperatūra un hidrotermiskais koeficients (HTC) linu veģetācijas periodā no 2014. līdz 2017. gadam Nokrišľu daudzums, Temperatūra HTC Gads Mēnesis mm °C Klasifikācija 2014 Maijs 99.5 13.2 2.4 ļoti mitrs Jūnijs 75.6 13.7 1.8 relatīvi mitrs Jūlijs 25.2 19.9 0.4 ļoti sauss Augusts 124.8 16.9 2.4 ļoti mitrs Maijs - Augusts 325.1 15.9 1.8 relatīvi mitrs 2015 Maijs 71.5 10.9 2.1 mitrs Jūnijs 38.0 15.3 0.8 relatīvi sauss Jūlijs 89.5 16.2 1.8 relatīvi mitrs Augusts 19.5 17.7 0.4 ļoti sauss Maijs - Augusts 217.5 15.0 1.2 relatīvi sauss 2016 Maijs 38.0 14.1 0.9 sauss Jūnijs 102.5 16.4 2.1 mitrs Jūlijs 165.3 18.0 3.0 ļoti mitrs Augusts 70.7 16.2 1.4 optimāls Maijs - Augusts 376.5 16.2 1.9 relatīvi mitrs 2017 Maijs 15.1 10.7 0.5 ļoti sauss Jūnijs 77.3 13.7 1.9 relatīvi mitrs Jūlijs 129.5 15.4 2.7 ļoti mitrs Augusts 239.4 16.4 4.7 pārmērīgi mitrs Maijs - Augusts 461.3 14.1 2.7 ļoti mitrs Vidējais Maijs 52.0 11.1 1.5 optimāls ilggadīgais Jūnijs 75.0 14.8 1.8 relatīvi mitrs Jūlijs 81.0 16.9 1.6 optimāls Augusts 71.0 15.5 1.5 optimāls Maijs - Augusts 279.0 14.6 1.6 optimāls

Linu veģetācijas periods 2015. gadā raksturojas kā relatīvi sauss (HTC=1.2), kur HTC bija par 25% zemāks kā vidējam ilggadīgajam (HTC=1.6) periodam. Sausais periods negatīvi ietekmēja auga augšanu garumā un veicināja ātrāku auga ziedēšanu. Augustā veldre netika novērota. 2016. gads linu augšanai un attīstībai bija labvēlīgākais, veģetācijas periods pēc HTC raksturojas, kā periods ar pietiekamu mitrumu un koeficients (HTC=1.9) bija par 19% augstāks kā vidēji ilggadīgajam (HTC=1.6) periodam. 2016. gadā augstais mitruma daudzums jūlijā nodrošināja labvēlīgus apstākļus linu augšanai garumā,

75 vienīgi spēcīgais lietus veicināja veldres parādīšanos un labvēlīgu vidi slimību izplatībai. 2017. gads iezīmējas ar pārmērīgu mitruma daudzumu, kur koeficients (HTC=2.7) ir par 56% augstāks kā vidēji ilggadīgajam (HTC=1.6) periodam. Šajā veģetācijas periodā laika apstākļi variē no ļoti sausa perioda maijā līdz pakāpeniski pārmērīgam mitrumam augustā, kas nelabvēlīgi ietekmē linu attīstību. Pārmērīgs mitrums un spēcīgās lietus veģetācijas beigās veicināja linu veldri un daţādu slimību izplatību. 5. tabula Korelācijas koeficients starp linu genotipu ražas kvalitātes, kvantitātes rādītājiem un hidrotermisko koeficientu periodā no 2014. līdz 2017. gadam

SaR KG TG LS SR PS SSP SM ES Genotipi P1 0.14 0.95* 0.09 -0.71 -0.87 0.81 0.80 -0.98* 0.68 P2 0.57 0.83 0.42 0.29 -0.34 0.79 0.37 -0.94 0.96* P3 0.41 0.47 -0.03 -0.43 -0.81 0.26 -0.76 -0.97* 0.26 P4 -0.15 0.00 -0.82 0.37 -0.84 0.70 -0.50 -0.92 -0.96* P5 0.08 0.77 0.29 0.49 -0.99* 0.71 -0.60 -0.99** 0.50 P6 0.51 0.90 0.64 0.23 -0.96* 0.97* -0.20 -0.99** -0.99** P7 0.40 0.74 0.23 0.01 -0.98* 0.75 0.18 -0.99** 0.03 P8 0.44 0.76 0.48 -0.37 -0.84 0.67 -0.45 -0.95* 0.90 P9 0.62 0.67 0.53 -0.58 -0.84 0.92 0.42 -0.96* 0.90 P10 0.76 0.68 0.44 0.31 -0.98 0.61 -0.35 -0.99** 0.02 P11 0.70 0.85 0.67 -0.22 -0.83 0.59 0.65 -0.78 0.20 P12 0.27 0.70 0.32 0.30 0.02 0.63 0.69 -0.94 0.84 P13 0.36 0.47 0.29 0.61 0.08 0.82 0.10 -0.93 0.97* P14 0.41 0.69 0.17 0.13 0.15 0.73 -0.95* -0.85 0.94 P15 0.14 0.87 0.24 -0.54 0.13 0.90 -0.70 -0.96* 0.59 P16 0.33 0.72 0.27 -0.01 -0.31 0.99** -0.68 -0.83 0.76 P17 0.19 0.43 0.00 -0.64 -0.60 0.98* 0.68 -0.92 0.90 P18 0.30 0.63 0.26 -0.41 -0.63 0.95* -0.63 -0.94 -0.16 P19 0.22 0.40 0.00 -0.11 -0.62 0.93 0.50 -0.90 0.50 P20 0.36 0.44 -0.01 -0.03 -0.82 0.49 -0.56 -0.99** 0.82 P21 0.76 0.68 0.08 0.72 -0.53 0.78 -0.09 -0.95* 0.76 P22 0.69 0.87 -0.08 0.37 -0.16 0.72 -0.82 -0.87 0.99** P23 0.66 0.43 0.03 -0.88 0.83 0.92 0.41 -0.84 0.99** P24 0.55 0.84 0.60 0.22 -0.98* 0.93 -0.34 -0.96* 0.54 ST 0.54 0.98* 0.95* -0.28 -0.97* 0.87 -0.24 -0.94 0.99** Statistiski būtiska atšķirība *− p ≤ 0.05, ** − p ≤ 0.01; SaR – salmiľu raţa, KG – auga kopējais garums, TG – auga tehniskais garums, LS – lūksnes saturs, SR – sēklu raţa, PS – pogaļu skaits, SSP – sēklu skaits pogaļā, SM – 1000 sēklu masa, ES – eļļas saturs.

Četru veģetācijas periodu laikā mainīgais mitruma daudzums katram linu genotipam atšķirīgi ietekmēja raţas kvantitatīvos un kvalitatīvos rādītājus (5. tabula). Lielākai daļai genotipu atzīmēta pozitīva korelācija starp salmiľu raţu, auga kopējo un tehnisko garumu un hidrotermisko koeficientu. Genotipiem ‗Altgauzen‘ un ‗Vega 2‘ konstatēts augstāks auga kopējais un tehniskais garums mitrākos veģetācijas periodos. Korelācijas sakarība starp lūksni un hidrotermisko koeficientu nav viennozīmīga un variē atkarīga no genotipa. Lielākai daļai genotipu atzīmēta negatīva korelācija starp sēklu raţu, sēklu skaitu pogaļā, 1000 sēklu masu un hidrotermisko koeficientu veģetācijas periodā. Sausākos veģetācijas periodos pēc statistiski būtiskas korelācijas datiem augstāka sēklu raţa atzīmēta genotipiem ‗Ruda 1‘, ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S32/4-8-93‘, ‗L26-47/1-97‘, ‗Vega 2‘ un sēklu skaits pogaļā genotipam ‗T29-36/7-1- 94‘. Statistiski būtiska sakarība konstatēta 12 genotipiem starp 1000 sēklu masu un mitrumu, kas liek secināt, ka pie sausāka veģetācijas perioda 1000 sēklu masai ir tendence būt augstākai. Pozitīva sakarība konstatēta starp pogaļu skaitu uz viena auga, eļļas saturu un mitrumu veģetācijas periodos. Pēc statistiski būtiskas korelācijas datiem atzīmēts augstāks pogaļu skaits uz viena auga genotipiem ‗S13/5-7/5-93‘, ‗T36-26/4-8-94‘, ‗K47-17/11-1-95‘, ‗K47-17/11-6-95‘ mitrākos veģetācijas periodos. Turpretī augstāks eļļas saturs atzīmēts genotipiem ‗Rota 1‘, ‗T29-36/10-5-94‘, ‗L19- 6/15-97‘, ‗L23-26/3-97‘, ‗Vega2‘ pie augstākiem mitruma apstākļiem un genotipiem ‗Rezekne‘, ‗S13/5-7/5-93‘ pie sausākiem mitruma apstākļiem. 6. tabula Linu populācijas vidējie ražas kvalitātes, kvantitātes rādītāji periodā no 2014. līdz 2017. gadam SaR, g KG, TG, LS, % SR, g PS SSP SM, ES, % m-2 cm cm m-2 g 2014 249.60a 71.30a 57.52a 25.97a 128.26a 9.45b 8.98b 4.74b 42.77ab 2015 592.00b 66.59a 55.94a 30.91b 166.93b 6.40a 8.86b 5.57d 42.47a 2016 807.20c 79.40b 64.44b 25.97a 151.74b 9.36b 8.42a 5.03c 42.76a 2017 860.68c 78.34b 59.05a 29.74b 115.96a 11.08c 8.76b 3.82a 43.21b RS0.05 102.39 4.97 4.76 1.96 17.33 0.94 0.29 0.25 0.45 abc - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras. SaR – salmiľu raţa, KG – auga kopējais garums, TG – auga tehniskais garums, LS – lūksnes saturs, SR – sēklu raţa, PS – pogaļu skaits, SSP – sēklu skaits pogaļā, SM – 1000 sēklu masa, ES – eļļas saturs.

Izmantojot dispersijas datu analīzi, linu populācijas vidējie raţas rādītāji ir statistiski būtiski atšķirīgi un iegūti līdzīgi rezultāti kā ar korelācijas analīzi, analizējot katru genotipu (6.tabula). Salmiľu raţa, auga kopējais garums, auga tehniskais

77 garums, pogaļu skaits uz auga un eļļas saturs būtiski augstāks mitrākos gados (2017. un 2016. g.) un sēklu raţa, 1000 sēklu masa sausākos gados. Pēc linu vidējiem rādītājiem neatkarīgi no laika apstākļiem ir būtiski atšķirīgi pa gadiem lūksnes saturs un sēklu skaits pogaļā. Pārmērīgs mitrums kopā ar spēcīgu lietu izraisa linu veldrēšanos, kas var būtiski turpmāk ietekmēt linu raţas produktivitāti. Novērots, ka lini pēc spēcīga lietus ir spējīgi pacelties un veldri var novērot īslaicīgi. Tomēr ilglaicīgais un pārmērīgi augstais mitruma daudzums 2016. g. un 2017.g. augustā, veicināja veldri, kur tā variēja no 3 līdz 9 ballēm atkarībā no genotipa (19. attēls). Kopumā linu populācijai konstatēta negatīva, cieša korelācija (r = –0.84) starp veldres noturību un hidrotemisko koeficientu augustā. Taču neskatoties uz abiotiskajiem stresa apstākļiem genotipiem ‗Rota 1‘, ‗T31-40-94‘, ‗K47-17/11-1-95‘ atzīmēta veldre ar 9 ballēm. 2017. gadā viszemākā veldres noturība līdz 3 ballēm atzīmēta genotipiem ‗Altgauzen‘, ‗Rota2‘ un ‗T11-6/2-15-94‘.

10 9 8 7 6

5 Veldre, ballēs Veldre, 4 3 2 1

Rota 1 Rota 2 Rota

Ruda 1 Ruda

Rezeknes

Altgauzen

S64-17-93

ST Vega 2 Vega ST

T31-40-94

S32/4-8-93 S53/8-3-93

L2-14/6-97

L19-6/15-97 L23-26/3-97 L26-47/1-97

S13/5-7/5-93

L11-11/11-97 L11-11/10-97

T11-6/2-15-94 T11-13/3-1-94 T29-36/7-1-94 T36-26/4-8-94

T29-36/10-5-94

K47-17/11-6-95 K47-17/11-1-95 T25/5-33/12-8-94 2014 2015 2016 2017

19. attēls. Linu genotipu veldres izturība no 2014. līdz 2017. gadam (ballēs no 9 (<20%) līdz 1 – (>80%))

3.3. Linu ģenētisko resursu populācijas rezistence pret slimību izraisītājiem ontoģenēzes laikā Agrobiocenozē linu populācijai veģetācijas periodos no 2015. līdz 2017. gadam pie dabīga infekcijas fona izvērtēti 25 genotipi. Kopumā linu paraugkopā identificētas sešas ekonomiski nozīmīgas slimības kā linu vīte, fuzariozā nobrūnēšana, linu iedega,

78 linu sīkplankumainība, miltrasa, polisporoze un to atbilstošie sēľu slimības izraisītāji Fusarium oxysporum f. sp. lini, Fusarium spp., Colletotrichum lini, Septoria linicola, Oidium lini un Polyspora lini. Linu populācijai konstatēta statistiski (p ≤ 0.05) būtiska atšķirība slimību AUDPC vērtībai atkarībā no gada (20. attēls). Trīs gadu periodā linu populācijai augstākais AUDPC atzīmēts ir fuzariozai nobrūnēšanai, linu iedegai un zemākais linu vītei un miltrasai. Iespējamā intensīvā fuzariozās nobrūnēšanas izplatību varētu izskaidrot ar slimību izraisītāju daudzveidību, ar lielu saimniekaugu diapazonu un nespecifisku liniem, jo izmēģinājuma laukos blakus liniem augsekā tiek audzētas daţādas sugas un pastāv nepārtraukta inficēšanās varbūtība no auga uz augu. 2015. gadā novērota statistiski būtiski (p ≤ 0.05) augstāka slimības kopējā attīstība fuzariozai nobrūnēšanai, polisporozei, zemāka linu vītei, bet netika novērota linu sīkplankumainība. 2016. gadā AUDPC bija būtiski (p ≤ 0.05) augstāka fuzariozai nobrūnēšanai, linu sīkplankumainībai un zemāka miltrasai, polisporozei un linu vītei. 2017. gadā AUDPC bija statistiski būtiski (p ≤ 0.05) augstāka linu iedegai un zemāka miltrasai, linu vītei, turklāt netika novērota polisporoze.

400 c 350 300 c 250 d d c d d 200 b b c AUDPC 150 ab c 100 b bc ab a a a 50 a a a a 0 2015 2016 2017 Vidējais Linu iedega Miltrasa Linu vīte Fuzariozā nobrūnēšana Polisporoze Linu sīkplankumainība 20. attēls. Linu slimību kopējā attīstība linu populācijā no 2015 līdz 2017. gadam. abcd - statistiski būtiska atšķirība starp daţādi apzīmētiem burtiem – p ≤ 0.05. RS0.05 (2015) = 39.36; RS0.05(2016) = 65.24; RS 0.05(2017) = 87.93; RS 0.05(average) = 41.68

Kopumā katras vērtētās linu slimības izplatības raksturs un intensitāte, kā arī linu rezistence ir atšķirīga, tāpēc pētījumā izvērtēta katras slimības izplatība individuāli linu ontoģenēzes laikā.

3.3.1. Linu vītes (fuzariozes) izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā

Liniem linu vīte ir visplašāk pētīta, jo noteiktos gados pie labvēlīgiem apstākļiem var būtiski ietekmēt augu attīstību. Slimību izraisītājs Fusarium oxysporum f. sp. lini ir augsnes augu patogēns, kurš specifisks liniem ar šauru saimniekaugu diapazonu. Triju gadu periodā linu vītes pirmie simptomi parādījās galvenokārt linu dīgšanas attīstības stadijā (BBCH10) (I = 0.2%) un izplatījās līdz linu pumpurošanās sākumam (BBCH51) (I = 2.3%) (7. tabula). Korelācijas sakarība starp I un BBCH (r = 0.26) bija vāja, jo visā veģetācijas periodā tā neizplatījās. Linu populācija novērota rezistenta pēc pumpurošanā attīstības stadijas. 7. tabula Linu vītes izplatība (I, %) linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 2015-2017 BBCH 2015 2016 2017 vidējais 10 0.0 0.3 0.3 0.2a 19 0.4 9.6 4.0 4.7bc 31 0.9 9.6 9.1 6.5c 35 0.0 11.2 4.5 5.2c 51 0.0 1.1 5.9 2.3ab

RS0.05 2.43

rI/BBCH 0.26 abcd - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras; rI/BBCH – korelācijas koeficients starp I un BBCH ar statistiski būtiska atšķirību * − p ≤ 0.05, ** − p ≤ 0.01

Linu veģetācijas periodā statistiski augstāka (ar ticamību p ≤ 0.05) linu vītes izplatība novērota linu BBCH31 (I = 6.5%) un BBCH35 (I = 5.2%). Zemāka linu vītes izplatības intensitāte atzīmēta 2015. g. un augstāka 2016. g. veģetācijas periodā, kur BBCH35 laikā I sasniedza 11.2%. Novērots, ka 2016.g. un 2017.g. sausais periods maijā ir būtiskāk veicinājis linu vītes pirmo simptomu parādīšanos uz liniem ne kā 2015.g. Analizējot pirmo simptomu parādīšanos laiku un inficēto augu skaitu, auga infekcijas uzkrāšanās ātrums ir augsts un praktiski visi inficētie augi ļoti īsā periodā iet bojā liniem BBCH31 un BBCH35. Pie labvēlīgiem laika apstākļiem, slimībai attīstoties, lini var ievērojami izretināties un ľemot vērā, ka tas ir slimības izraisītājs, kas saglabājas augsnē, pie atkārtotas sējas vienā un tajā pašā vietā infekcijas līmenis ar katru gadu var pieaugt. Tomēr pēc 2016.g. un 2017.g. datiem veģetācijas periodos no BBCH19 līdz BBCH51 laikā laikapstākļi raksturojas kā mitrs līdz pārmērīgi mitrs. Iegūtie rezultāti

80 liek secināt, ka mitrumam pie sēnes izplatības ir arī noteicoša loma. Infekcijai ir nepieciešami ne tikai labvēlīgi temperatūras apstākļi, bet arī pietiekams mitrums. Linu vītes pirmie simptomi ir auga vīšana no auga galotnes līdz visa auga novīšanai, vēlāk augs sakalst, un izraujot augu, saknes galotne ir atmirusi (21. un 22. attēls). Pēc novērojumiem augu saslimšanas gadījumā gandrīz visi augi iet bojā. Retos gadījumos pie labvēlīgiem apstākļiem augam novērota bojāta auga galotne, un vēlāk tas bija spējīgs zaroties un augt. Starp genotipiem netika novērota masveidīga saslimšana linu sējumos. Petrī platēs novērots balts micēlijs ar izteikti gariem hifu pavedieniem. Mikroskopiski identificētas bezkrāsainas, iegarenas, ar šķērssieniľām sadalītas sirpveida makrokonīdijas ( 22 att.(b)) un vienšūnu ovālas mikrokonīdijas, stipri zarota sēľotne, kur veidojas arī ieapaļas hlamidosporas.

a b ) ) 21. attēls. Linu vītes pazīmes uz liniem BBCH19 sākumā (a) kur augam slimības izraisītāja ietekmē auga augšējā daļa novītusi un sākusi kalst, un (b) vairāki augi gājuši bojā

a b

22. attēls. Linu vītes pazīmes uz liniem BBCH35 (a) un linu vītes slimības izraisītāja Fusarium oxysporum f. sp. lini konīdijas (b)

3.3.2. Fuzariozās nobrūnēšanas izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā Fuzariozo nobrūnēšanu izraisa Fusarium spp., sugas ir nespecifiski linu slimības izraisītāji, kuriem ir raksturīgs plašs saimniekaugu diapazons un kuri atsevišķos reģionos atkarībā no gada var samazināt linu sēklu raţu un kvalitāti. Fuzariozās nobrūnēšanas pirmie simptomi konstatēti sākot no eglītes attīstības stadijas (BBCH 19) (I = 0.3%) un slimība turpināja attīstīties un izplatīties līdz agrai dzeltengatavības attīstības stadijai (BBCH83) (I = 20.2%) (8. tabula). Korelācija apstiprina pozitīvu statistiski būtisku sakarību starp I un BBCH (r = 0.88) ar ticamību p ≤ 0.01. Konstatēta statistiski augstākā fuzariozā nobrūnēšanas izplatība no BBCH81 līdz BBCH83. Slimības izplatība mainās atkarībā no linu specifiskām iezīmēm veģetācijas periodā. No BBCH31 līdz BBCH51 slimības izplatība samazinās, kas izskaidrojas ar linu fizioloģiski strauju auga augšanu garumā un slimība nespēj tik ātri izplatīties, bet, kad lini BBCH51 sāk veidot pumpurus un vēlāk ziedēt, un kad augs vairs neaug garumā, slimības izplatība pieaug. 8. tabula Fuzariozās nobrūnēšanas izplatība (I, %) linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 2015-2017 BBCH 2015 2016 2017 vidējais 10 0.0 0.0 0.0 0.0 19 0.9 0.0 0.0 0.3a 31 5.1 0.0 0.0 1.7a 35 10.0 0.0 0.0 3.3ab 51 5.6 0.0 0.0 1.9a 61 8.1 4.1 0.4 4.2ab 65 10.4 4.0 6.0 6.8b 71 13.1 19.6 10.0 14.2c 79 17.6 22.7 16.4 18.9cd 81 19.7 26.4 18.9 21.7d 83 17.3 27.0 16.3 20.2d RS0.05 4.04 rI/BBCH 0.88** abcd - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras; rI/BBCH – korelācijas koeficients starp I un BBCH ar statistiski būtiska atšķirību * − p ≤ 0.05, ** − p ≤ 0.01

Pie fuzariozās nobrūnēšanas linu agrās attīstības stadijās augam sākot no galotnes lapas sāk brūnēt zem auga galotnes, uz stiebra izveidojot brūnu gredzenu, un visas augšējās auga galotnes lapas pakāpeniski sāk dzeltēt vēlāk brūnē un nokalst, auga apakšējā daļa paliek vesela un vēlāk novērota auga atveseļošanās - augs sāk zaroties. Sakľu sistēma paliek vesela (23. attēls). Slimībai izplatoties, vēlākās

82 attīstības stadijās, novērota brūnu plankumu izveidošanās uz lapu galiem, malām, pogaļām un stiebru zaru brūnēšana pie pogaļām. Slimības izplatība vairāk novērota auga augšējā daļā, kura pie sekundārās izplatības var būtiski ietekmēt sēklu attīstību un turpmāko slimības izplatību.

a b

23. attēls. Fuzariozās nobrūnēšanas pazīmes uz liniem BBCH35 (a), (b) un slimības izraisītāja Fusarium spp. konīdijas (c)

3.3.3. Linu sīkplankumainības (pasmo) izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā Linu sīkplankumainības izraisītājs ir Septoria linicola. Pirmo reizi Latvijā tā tika konstatēta 2016. gadā. Tā ir plaši izplatīta visā Pasaulē, kur audzē linus, būtiski ietekmē linu attīstību un samazina raţu. Pasmo pirmie simptomi uz liniem konstatēti pilnziedu attīstības stadijā (BBCH 65) (I = 0.3%) un slimība izplatījās līdz agrai dzeltengatavības attīstības stadijai (BBCH83) (I = 16.0%). Korelācija apstiprina pozitīvu, statistiski būtisku lineāru sakarību starp BBCH un I (r = 0.95 ar ticamību p ≤ 0.01), kas pamato, ka linu reproduktīvās attīstības periodā sēnes slimības izraisītāji intensīvi izplatās. Visaugstākā linu sīkplankumainības izplatība atzīmēta BBCH83 laikā pēc vidējiem rādītājiem ar I =

16.0% (9. tabula). Ievērojami augstāka izplatības intensitāte novērota 2016. gadā, kad pārmērīgais mitruma daudzums jūnijā un jūlijā, kā arī jūlija spēcīgais lietus, veicināja pozitīvu piknīdijsporu izplatību uz linu genotipiem. 2015. gadā, relatīvi sausajos laikapstākļos, netika novērota sēnes izplatība, kas liek secināt par ciešo sakarību starp sēnes izplatību un laikapstākļiem. 9. tabula Linu sīkplankumainības izplatība (I, %) linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 2015 2016 2017 2015-2017 BBCH vidējais 65 0.0 1.0 0.0 0.3a 71 0.0 10.0 3.9 4.6ab 79 0.0 16.0 6.7 7.6bc 81 0.0 26.0 11.3 12.4cd 83 0.0 37.0 11.0 16.0d RS0.05 6.49 rI/BBCH 0.95** abcd - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras; rI/BBCH – korelācijas koeficients starp I un BBCH ar statistiski būtiska atšķirību * − p ≤ 0.05, ** − p ≤ 0.01

Linu sīkplankumainības pirmie simptomi uz lapām veidojas un attīstās brūnu plankumu veidā, ko veido sēnes piknīdijas, kas ir sēnes bezdzimumvairošanās stadija, ko izraisa Septoria linicola. Konīdiju izplatība novērota līdz veģetācijas beigām uz linu augu daļām. Mikroskopiski uz lapām konstatēta asku sporu klātbūtne Mycosphaerella linicola linu agrās attīstības stadijās. Slimībai izplatoties, vēlākās attīstības stadijās, novērota brūnu plankumu izveidošanās uz lapām, kuri pakāpeniski palielinās un veido hlorotiskus plankumus, vēlāk lapas nobirst, uz stiebriem visā tā garumā veidojas brūni gredzenveida plankumi, kuri pie intensīvākas izplatības saplūst uz daţādām augu daļām (24. attēls). Mikroskopiski konstatētās piknīdijsporas ir garenas, tievas, ar apaļiem galiem un šķērssienām (24. attēls (c)).

a b

24. attēls. Linu sīkplankumainības pazīmes uz liniem BBCH81 (a), pazīmes uz linu lapām (b) un slimības izraisītāja Septoria linicola piknīdiju sporas (c)

3.3.4. Linu iedegas (antraknozes) izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā

Linu iedegas slimības izraisītājs Colletotrichum lini ir plaši izplatīts valstīs, kur tiek audzēti lini un var būtiski ietekmēt sēklu raţas daudzumu, kvalitāti, kā arī salmiľu raţu. Sēne ir šauri specifiska liniem un pamatā izplatās ar sēklām, mazāk ar augu atliekām. Linu iedegas pirmie slimības simptomi uz liniem pēc vidējiem rādītājiem tika konstatēti dīgšanas attīstības stadijā (BBCH10) (I = 0.1%) un slimība izplatījās visā linu veģetācijas periodā līdz agrās dzeltengatavības attīstības stadijai (BBCH83) (I =

16.4%) (10. tabula). Konstatēta pozitīva un statistiski būtiska sakarība (r = 0.85 ar ticamību p ≤ 0.01) starp I un BBCH, atzīmēta sēnes pakāpeniska attīstība un izplatība visā linu veģetācijas periodā. Linu iedegas augstākā izplatība atzīmēta no BBCH79 līdz BBCH83. Laikā no BBCH81 līdz BBCH83 izplatība samazinājās sakarā ar linu lapu nobiršanu. 2017. g. novērota augstākā linu iedegas izplatība. Maija ļoti sausais

85 periods un nevienmērīga linu sadīgšana bija noteicošie faktori slimības attīstībai, bet vēlāk augstais nokrišľu daudzums veicināja tās izplatīšanos. 10. tabula Linu iedegas izplatība (I, %) linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 2015-2017 BBCH 2015 2016 2017 vidējais 10 0.0 0.0 0.3 0.1a 19 2.0 0.0 6.0 2.7ab 31 5.7 0.0 9.3 5.0abc 35 5.0 0.0 9.1 4.7abc 51 2.0 0.0 12.4 4.8abc 61 3.6 0.0 12.4 5.3bc 65 4.1 0.0 12.9 5.7bc 71 5.5 1.0 17.2 7.9c 79 11.3 12.0 22.3 15.2d 81 13.0 17.0 26.1 18.7d 83 14.7 19.0 15.6 16.4d RS0.05 5.09 rI/BBCH 0.85** abcd - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras; rI/BBCH – korelācijas koeficients starp I un BBCH ar statistiski būtiska atšķirību * − p ≤ 0.05, ** − p ≤ 0.01

Pēc šī pētījuma novērojumiem, linu iedegai agrās attīstības stadijās slimības pirmie simptomi parādās uz dīgļlapām brūnu, eļļainu plankumu viedā un uz hipokotila plīsumu viedā. Vēlākas attīstības stadijās slimības pazīmes parādās uz lapām un stiebriem brūnu, eļļainu plankumu veidā (25. un 26. attēls). Mikroskopiski konstatētās slimības izraisītāja Colletotrichum lini konīdijas, kuras ir bezkrāsainas, gandrīz vienāda lieluma, bez šķērssieniľām, iegarenas ar noapaļotiem galiem (26. attēls (b)).

a b c

25. attēls. Linu iedegas pazīmes uz liniem BBCH10 (a), pazīmes uz linu augiem BBCH 19 (b) un pazīmes uz linu lapām BBCH51 (c)

a b

26. attēls. Linu iedegas pazīmes uz liniem BBCH79 (a) un slimības izraisītāja Colletotrichum lini konīdijas ar hifām (b)

3.3.5. Miltrasas izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā Miltrasas izraisītājs Odium lini ir specifisks liniem un atsevišķos gados samazina raţu. Miltrasas pirmie simptomi uz liniem parādījās pogaļu veidošanās sākumā (BBCH71) (I = 1.4%) un turpināja izplatīties līdz agrās dzeltengatavības attīstības stadijai (BBCH83) (I = 8.4%) (11. tabula). Augstākā izplatība konstatēta no BBCH79 līdz BBCH83. Korelācijai starp BBCH un I (r = 0.95) ir lineāra sakarība ar ticamību p ≤ 0.01, kas pierāda slimības progresu veģetācijas periodā no BBCH71. Miltrasas augstāka izplatība novērota 2015.g., kas kopumā raksturojās kā relatīvi sauss veģetācijas periods, kas bija noteicošais faktors slimības attīstībai.

11. tabula Miltrasas izplatība (I, %) linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 2015-2017 BBCH 2015 2016 2017 vidējais 65 0.0 0.0 0.0 0.0 71 0.0 0.0 4.3 1.4a 79 11.1 1.0 12.7 8.3b 81 14.8 0.8 12.4 9.3b 83 22.4 2.8 0.00 8.4b RS0.05 4.64 rI/BBCH 0.95** ab - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras; rI/BBCH – korelācijas koeficients starp I un BBCH ar statistiski būtiska atšķirību * − p ≤ 0.05, ** − p ≤ 0.01

Miltrasas izraisītājs izplatījās veģetācijas periodā uz visām auga virszemes auga daļām, un vizuāli tās pārklājās ar baltu sēnes micēliju (27. attēls).

27. attēls. Miltrasas pazīmes uz liniem BBCH81 laikā

3.3.6. Linu brūnēšana (polisporoze) izplatības novērojumi linu veģetācijas periodā Polisporozi uz liniem izraisa Polyspora lini, kas ir nozīmīgs linu slimības izraisītājs, taču salīdzinot ar iepriekš minētajām slimībām ir mazāk sastopama, kas tikai atsevišķos gados vai reģionos ir ar augstu izplatību linu sējumos. Linu brūnēšanas pirmie simptomi uz liniem parādās eglītes attīstības stadijā (BBCH19) (I = 0.5%) un turpina attīstīties līdz agrās dzeltengatavības attīstības stadijai (BBCH83) (I = 16.1%) (12. tabula). Statistiski augstāka izplatība novērota no BBCH79 līdz BBCH83. Korelācijai starp BBCH un I (r = 0.87) ir lineāra sakarība, kas pierāda slimības progresu veģetācijas periodā. Līdz BBCH61 atzīmēta nenozīmīga slimības izplatība, bet sākot ar BBCH65, kad augs sāk ziedēt un stiebrs vairs nepagarinās, uz liniem parādās vizuāli intensīvākas slimības pazīmes. Visaugstākā izplatība novērota 2015. gadā, kas raksturojas kā relatīvi sauss veģetācijas periods un, iespējams, bija noteicošais faktors tās attīstībai. Slimības pazīmes novērotas gaiši brūnu plankumu veidā (līdzīgi kā linu iedegai) uz lapām un vēlākās attīstības stadijās uz stiebriem. Stiebra lūzumi vai masveidīga saslimšana, kas raksturīga pie linu brūnēšanas, novērota reti. Kopumā linu populācijā slimības izplatība ir zema. Slimības pazīmes vairāk redzamas uz lapām reti uz

88 stiebriem brūnu plankumu veidā (28. attēls). Mikroskopiski konstatētās slimības izraisītāja Polyspora lini konīdijas, kuras ir vienšūnu, iegareni ovālas, neregulāras formas sporas ar vienu spicu galu (29. attēls). 12. tabula Polisporozes izplatība (I, %) linu populācijā ontoģenēzes attīstības stadijās no 2015. līdz 2017. gadam 2015-2017 BBCH 2015 2016 2017 vidējais 10 0.0 0.0 0.0 0.0 19 1.5 0.0 0.0 0.5a 31 5.2 0.1 0.0 1.8a 35 3.7 0.3 0.0 1.3a 51 1.4 0.0 0.0 0.5a 61 1.7 0.0 0.0 0.6a 65 10.4 2.4 0.0 4.3ab 71 32.4 3.1 0.0 11.8bc 79 40.0 4.8 0.0 14.9c 81 48.2 4.4 0.0 17.5c 83 45.9 2.5 0.0 16.1c RS0.05 8.67 rI/BBCH 0.87** abc - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras; rI/BBCH – korelācijas koeficients starp I un BBCH ar statistiski būtiska atšķirību * − p ≤ 0.05, ** − p ≤ 0.01

a b

28. attēls. Polisporozes pazīmes uz liniem BBCH19 (a) un BBCH51 laikā (b)

29. attēls. Polisporozes slimības izraisītāja Polyspora lini konīdijas

3.4. Linu ģenētisko resursu rezistences izvērtējums pret linu slimībām 3.4.1. Linu genotipu augu fenotipiskais novērtējums Linu rezistence identificēta ar AUDPC individuāli katrai slimībai un katram genotipam (13. un 14. tabula). Linu ģenētisko resursu laukums zem linu vītes attīstības līknes (AUDPC) variē no 13.23 līdz 79.35. Fenotipiski katras slimības attīstība vērtēta individuāli ar statistiski būtisku atšķirību AUDPC 24.82 (ar ticamību p ≤ 0.05) starp genotipiem. Statistiski būtiski augstāka rezistence konstatēta 7 genotipiem ‗Ruda 1‘, ‗Rota 2‘, ‗T11-6/2-15-94‘, ‗S32/4-8-93‘, ‗L11-11/10-97‘, ‗S64- 17-93‘, ‗Rota 1‘, kuri raksturojas ar zemu ieľēmību pret linu vīti un 16 genotipi ar tendenci kļūt ieľēmīgākiem pret šo slimību. Genotipi ‗T29-36/10-5-94‘ un ‗K47- 17/11-6-95‘ atzīmēti kā izteikti ieľēmīgāki pret linu vīti. Fuzariozās nobrūnēšanas AUDPC uz linu genotipiem variēja no 122.93 līdz 410.25 ar statistiski (p ≤ 0.05) būtisku atšķirību AUDPC 67.14 starp genotipiem. Augstāka rezistence konstatēta sešiem genotipiem ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S64-17-93‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, ‗T11-6/2-15-94‘, ‗T31-40-94‘, ‗L11-11/10-97‘ un 16 genotipiem ar tendenci kļūt ieľēmīgākiem. Genotipi ‗T29-36/10-5-94‘, ‗Rezeknes‘ un ‗T29-36/7- 1-94‘ atzīmēti kā izteikti uzľēmīgāki pret fuzariozo nobrūnēšanu. Linu sīkplankumainības AUDPC uz linu genotipiem variēja no 9.33 līdz 638.56 ar statistiski būtisku atšķirību AUDPC 111.40 (ar ticamību p ≤ 0.05) starp genotipiem. Statistiski būtiski augstāka rezistence konstatēta desmit genotipiem ‗L26-47/1-97‘, ‗Rezeknes‘, ‗T36-26/4-8-94‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, ‗Ruda 1‘, ‗Vega 2‘, ‗L11-11/11-

97‘, ‗K47-17/11-1-95‘, ‗L11-11/10-97‘, ‗T29-36/10-5-94‘ un 12 genotipiem ar tendenci kļūt ieľēmīgākiem. Konstatēti statistiski būtiski ieľēmīgākie genotipi ‗S53/8- 3-93‘, ‗Rota 2‘ un ‗Altgauzen‘. 13. tabula Linu vītes, fuzariozās nobrūnēšanas, linu sīkplankumainības vidējais AUDPC un fenotipiskais (P) novērtējums linu genotipiem Fuzariozā Linu Linu vīte Genotipi nobrūnēšana sīkplankumainība AUDPC P AUDPC P AUDPC P Vidēji rezistenti (IR) Rota 1 21.78abc R 266.06ef I 108.87abcdef I Ruda 1 13.23a R 263.67ef I 26.44ab R S13/5-7/5-93 29.53abcd I 122.93a R 188.58efg I S32/4-8-93 17.90ab R 240.36def I 175.86defg I S64-17-93 21.77abc R 136.16a R 136.88bcdefg I T11-13/3-1-94 25.68abcd I 189.82abcd I 77.80abcde I T25/5-33/12-8-94 45.92cdef I 142.34a R 17.90a R L11-11/10-97 19.45ab R 156.31ab R 28.80ab R L11-11/11-97 37.72abcde I 214.70bcde I 27.22ab R L19-6/15-97 47.45def I 159.52abc I 119.80abcdef I L23-26/3-97 33.45abcde I 184.36abc I 112.02abcdef I ST Vega 2 35.00abcde I 167.23abc I 26.45ab R Mainīgi (V) Altgauzen 45.90cdef I 225.60cdef I 638.56h S Rota 2 14.68a R 165.67abc I 232.16g S Rezeknes 27.22abcd I 355.85gh S 14.00a R S53/8-3-93 65.33fg I 160.97abc I 190.92fg S T11-6/2-15-94 14.78ab R 144.67a R 149.34cdefg I T29-36/10-5-94 56.77efg S 286.22f S 51.35abc R T29-36/7-1-94 42.79cdef I 410.25h S 142.75cdefg I T31-40-94 39.66cde I 152.42ab R 99.53abcdef I T36-26/4-8-94 27.22abcd I 243.45d I 15.56a R K47-17/11-1-95 49.00def I 280.77ef I 28.78ab R L2-14/6-97 28.78abcd I 252.87de I 74.66abcd I L26-47/1-97 39.25bcde I 217.81bcde I 9.33a R Vidēji ieņēmīgi (IS) K47-17/11-6-95 79.35g S 190.56bcd I 176.58defg I RS0.05 24.82 67.14 111.4 abcdefg - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras; S - ieľēmīgs, I - vidēji ieľēmīgs; R- rezistents

Linu iedegas AUDPC uz genotipiem variēja no 4.69 līdz 343.79 ar statistiski būtisku atšķirību AUDPC 124.64 (ar ticamību p ≤ 0.05) starp genotipiem. Augstāka rezistence konstatēta četriem genotipiem ‗S53/8-3-93‘, ‗Altgauzen‘, ‗T11-13/3-1-94‘,

‗Rezeknes‘ un 18 genotipiem ar tendenci kļūt ieľēmīgākiem. Genotipi ‗T11-6/2-15- 94‘, ‗T36-26/4-8-94 un ‗L26-47/1-97‘atzīmēti izteikti ieľēmīgāki pret linu iedegu. 14. tabula Linu iedegas, miltrasas un polisporozes AUDPC, fenotipiskais (P) un kopējais fenotipiskais (OP) novērtējums linu genotipiem Linu iedega Miltrasa Polisporoze OP Genotipi AUDPC P AUDPC P AUDPC P Vidēji rezistenti (IR) Rota 1 203.39def I 41.22a R 103.90abc I IR Ruda 1 211.58defgh I 40.45a R 91.34abc I IR S13/5-7/5-93 106.56abcd I 21.77a R 73.11abc I IR S32/4-8-93 300.27efghi I 39.68a R 112.67abc I IR S64-17-93 133.74bcd I 63.78ab I 119.12bc I IR T11-13/3-1-94 59.86abc R 51.34a R 84.00abc I IR T25/5-33/12-8-94 168.81cd I 43.53a R 126.03bc I IR L11-11/10-97 275.32efghi I 65.32ab I 66.89abc I IR L11-11/11-97 204.16defg I 48.99a R 58.11ab R IR L19-6/15-97 289.33efghi I 33.44a R 46.67ab R IR L23-26/3-97 191.34de I 29.95a R 38.66a R IR ST Vega 2 227.94defghi I 53.66a R 90.56abc I IR Mainīgi (V) Altgauzen 21.02ab R 45.09a R 82.77abc I V Rota 2 187.31de I 32.66a R 74.33abc I V Rezeknes 60.70abc R 0.00 R 94.12abc I V S53/8-3-93 4.69a R 56.77ab I 81.67abc I V T11-6/2-15-94 336.01hi S 39.67a R 95.67abc I V T29-36/10-5-94 148.58cd I 63.78ab I 100.00abc I V T29-36/7-1-94 224.81defghi I 39.67a R 60.67abc I V T31-40-94 195.21def I 45.90a R 136.90c S V T36-26/4-8-94 343.79i S 120.56c I 113.34abc I V K47-17/11-1-95 317.39fghi I 182.77d S 123.63bc I V L2-14/6-97 194.48def I 105.80bc I 82.55abc I V L26-47/1-97 325.86ghi S 23.35a R 35.77a R V Vidēji ieņēmīgi (IS) K47-17/11-6-95 209.96defg I 127.57c I 78.56abc I IS RS0.05 124.64 49.23 78.36 abcdefghi - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras; S - ieľēmīgs, I - vidēji ieľēmīgs; R- rezistents; IS – ieľēmīgs; I-IR - vidēji rezistents; V- mainīgs

Polisporoze AUDPC uz linu genotipiem variēja no 35.77 līdz 136.90 ar statistiski (p ≤ 0.05) būtisku atšķirību AUDPC 78.36 starp genotipiem. Augstāka rezistence konstatēta četriem genotipiem ‗S13/5-7/5-93‘, ‗L23-26/3-97, ‗L19-6/15-97‘ un ‗L11-11/11-97‘ ar tendenci kļūt ieľēmīgākiem - 20 genotipiem. Pret polisporozi atzīmēts statistiski ieľēmīgāks genotips ‗T31-40-94‘.

Analizējot linu genotipu kopējo fenotipisko novērtējumu, pret linu slimībām, atzīmētas trīs grupas ar daţādiem infekcijas uzľēmības ātrumiem (14. tabula). Daţāda fenotipiskā izpausme liek secināt par daţādu horizontālo gēnu rezistences klātbūtni linu genotipos. Pēc kopējā fenotipiskā novērtējuma atzīmēti 12 potenciāli perspektīvāki genotipi ar vidēju rezistenci pret sešām slimībām. Identificētiem, vidēji rezistentiem genotipiem, slimības būtiski neietekmē auga attīstību, taču infekcijas uzľēmības ātrums atsevišķos gados tiem ir mērens un veģetācijas perioda beigās var būt ar zemu ieľēmības līmeni. 12 genotipi atzīmēti ar mainīgu rezistenci, kuriem infekcijas uzľēmības ātrums ir izteikti augstāks par vidēji rezistentiem. No visiem genotipiem konstatēts viens vidēji ieľēmīgs genotips ‗K47-17/11-6- 95‘, kuru turpmāk nebūtu vēlams iekļaut ģenētiskajos resursos, jo var veicināt slimības izraisītāju intensīvāku izplatību uz linu genotipiem. Genotipi ‗Rota 1‘, ‗Ruda 1‘, ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S32/4-8-93‘, ‗S64-17-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, ‗L11-11/10-97‘, ‗L11-11/11-97‘, ‗L19-6/15-97‘, ‗L23-26/3-97‘, ‗ST Vega 2‘ identificēti ar vidēju rezistenci (IR) un ir vērtīgi turpmākos zinātnisko darbu pētījumos par linu komplekso rezistenci pret slimībām.

3.4.2. Agroekoloģisko faktoru ietekme uz genotipu rezistenci Trīs gadu laikā linu veģetācijas periodos meteoroloģiskie apstākļi bija mainīgi, un tas būtiski ietekmēja daţādu slimību izplatību linu agrobiocenozē. Kopumā, kā bija minēts, 2015. gada veģetācijas periods raksturojās kā relatīvi sauss, 2016. g. relatīvi mitrs un 2017.g. ļoti mitrs. Analizējot linu ģenētisko resursu rezistenci pret linu vīti, linu iedegu un linu sīkplankumainību, konstatēta pozitīva sakarība starp AUDPC un HTC lielākai daļai linu genotipu (15. tabula). Pret linu vīti statistiski (ar ticamību p ≤ 0.05 un p ≤ 0.01) būtiski pozitīva sakarība atzīmēta 9 genotipiem, kā ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S53/8-3-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, ‗T29-36/7-1-94‘, ‗K47-17/11-1- 95‘, ‗K47-17/11-6-95‘, ‗Rota 1‘ un ‗Rota 2‘. Pret linu iedegu statistiski (ar ticamību p ≤ 0.05 un p ≤ 0.01) būtiski pozitīva sakarība atzīmēta 6 genotipiem, kā ‗T11-6/2-15- 94‘, ‗L2-14/6-97‘, ‗L19-6/15-97‘, ‗L23-26/3-97‘, ‗Rota 1‘ un ‗Vega 2‘. Konstatētie genotipi ar statistiski būtiski pozitīvu korelāciju liek secināt par augstu ieľēmību pārmērīgi mitros laika apstākļos. Linu sīkplankumainības kopējā attīstība uz liniem novērota tikai 2016. un 2017. gadā pie mitriem laika apstākļiem. Pret linu sīkplankumainību konstatēta statistiski pozitīva korelācija genotipiem ‗L11-11/10-97‘ un ‗Altgauzen‘. Pēc šī pētījuma rezultātiem 2017. gads raksturojās ar pārmērīgu

93 mitruma daudzumu veģetācijas perioda beigās ne kā 2016. gads, bet tika konstatēts, ka 2017. gadā linu sīkplankumainības izplatība bija mazāka un daţi genotipi bija izturīgi. Varam secināt, ka 2017. gada jūlija pārmērīgi augstais mitrums un salīdzinoši zemākā temperatūra (salīdzinot ar 2016. g.), tomēr neveicināja slimības izraisītāja izplatību uz liniem. 15. tabula Linu genotipu korelācijas koeficienta sakarība starp AUDPC visām slimībām un HTC Linu Linu Fuzariozā sīkplanku- Linu Genotipi vīte nobrūnēšana mainība iedega Miltrasa Polisporoze P1 0.80 -0.54 0.99** 0.02 -0.85 -0.85 P2 0.95* -0.97* -0.04 0.98* -0.85 -0.85 P3 0.95* -0.91 -0.02 0.87 -0.85 -0.85 P4 0.88 0.14 0.88 0.88 - -0.86 P5 0.37 -0.95* 0.12 0.89 -0.85 -0.85 P6 0.99** -0.71 0.88 0.57 -0.85 -0.85 P7 -0.88 -0.16 0.31 0.75 -0.85 -0.86 P8 0.95* 0.97* 0.75 -0.46 -0.85 -0.85 P9 0.85 -0.76 0.84 0.88 -0.91 -0.86 P10 0.55 -0.78 0.09 0.98* -0.85 -0.85 P11 0.99** -0.99** -0.04 0.89 -0.91 -0.85 P12 0.98* -0.16 -0.04 0.92 -0.97* -0.81 P13 0.94 -0.04 -0.04 0.59 -0.85 -0.99** P14 0.99** -0.99** -0.04 0.73 -0.85 -0.86 P15 0.70 0.99** -0.04 0.92 -0.85 -0.99** P16 0.82 -0.79 -0.04 0.77 -0.22 -0.94 P17 0.99** -0.69 -0.04 0.54 0.49 -0.81 P18 0.97* -0.33 0.49 -0.23 0.32 -0.85 P19 0.14 -0.48 -0.04 0.99** 0.19 -0.85 P20 0.72 -0.75 0.95* 0.83 -0.85 -0.85 P21 0.09 0.99** -0.04 0.14 -0.85 -0.85 P22 0.10 -0.46 0.45 0.96* -0.85 -0.85 P23 0.15 -0.99** 0.71 0.96* -0.98* -0.85 P24 0.43 0.65 -0.04 0.78 -0.85 -0.85 ST -0.04 -0.94 -0.04 0.98* -0.92 -0.85 Statistiski būtiska atšķirība *− p ≤ 0.05, ** − p ≤ 0.01

Korelācija apstiprina negatīvu sakarību starp miltrasu un polisporozes AUDPC un hidrotermisko koeficientu lielākai daļai linu genotipu (14. tabula). Identificētie genotipi ‗T29-36/10-5-94‘ un ‗T31-40-94‘ pret polisporozi un genotips ‗L23-26/3-97‘ pret miltrasu tie ir būtiski ieľēmīgāki sausos apstākļos. Rezultāti apstiprina statistiski negatīvu sakarību starp fuzariozo nobrūnēšanu un mitruma pakāpi lielākai daļai

94 genotipu. Genotipi ‗T11-13/3-1-94‘, ‗T29-36/7-1-94‘, ‗ L23-26/3-97‘, ‗Rota 1‘ un ‗Ruda 1‘ pret fuzariozo nobrūnēšanu bija būtiski ieľēmīgāki sausākos laika apstākļos, taču identificēti genotipi ‗S53/8-3-93‘, ‗T31-40-94‘ un ‗L11-11/11-97‘ bija ieľēmīgāki mitrākos laika apstākļos. Pēc dispersijas analīzes datiem pa gadiem slimību AUDPC linu populācijā ir statistisku būtiski atšķirīga (16. tabula). Līdzīgi kā ar korelācijas analīzi novērots, ka linu vītes, linu sīkplankumainības un linu iedegas AUDPC ir būtiski augstāks 2016. un 2017. gadā, kas raksturojas kā relatīvi mitrs līdz ļoti mitrs. 2015. gadā būtiski augstāks AUDPC ir miltrasai un polisporozei linu populācijā, kas raksturojas kā relatīvi sauss. Fuzariozai nobrūnēšanai AUDPC uz liniem ir būtiski augstāks 2015. un 2016. gadā, kuri raksturojas kā relatīvi sausi un relatīvi mitri gadi. 16. tabula Linu populācijas slimības vidējais AUDPC periodā no 2015. līdz 2017. gadam Linu Fuzariozā Linu Linu Miltrasa Polispo- vīte nobrūnēšana sīkplankumainība iedega roze 2015 3.17a 228.79ab 0.00 79.72a 126.84b 227.31b 2016 50.50b 257.29b 235.21b 146.29a 6.39a 33.22a 2017 51.88b 153.59a 109.20a 367.04b 36.77a 0.00

RS0.05 17.82 6.40 125.05 88.69 33.44 36.97

3.4.3. Linu genotipu sēklu fenotipiskais novērtējums Periodā no 2014. līdz 2017. gadam meteoroloģiskie apstākļi bija mainīgi un linu genotipiem bija daţāds sēklu fitopataloģiskais sastāvs. Uz linu sēklām identificēti divi dominējošie slimību izraisītāji Fusarium spp. un Colletotrichum lini (17. tabula). Linu sēklām, inficējoties ar linu vītes un fuzariozo nobrūnēšanas izraisītājiem, Fusarium spp. izraisa mikotoksīna uzkrāšanos sēklās, ietekmē linu sēklu dīgtspēju un turpmāko augu attīstību. Konstatēta statistiski būtiski daţāda ģenētiskā atbilde pret slimības izraisītājiem Fusarium spp. un Colletotrichum lini starp linu genotipiem. Fusarium spp. izplatība uz linu sēklām variēja vidēji no 1 līdz 25% starp genotipiem. Augstākā izplatība konstatēta genotipam ‗T25/5-33/12-8-94‘ līdz 50% atsevišķos gados. Pilnīga rezistence pret Fusarium spp. sēklu izplatību atzīmēts genotipam ‗Rezekne‘ un ar statistiski augstāku rezistenci genotipiem ‗S64-17-93‘, ‗T36-26/4-8-94‘, ‗L19-6/15- 97‘, ‗K47-17/11-1-95‘, ‗L2-14/6-97‘, kur izplatība variēja robeţās no 1 līdz 4%.

17. tabula Fusarium spp. un Colletotrichum lini slimības izraisītāju izplatība (I,%) uz linu genotipu sēklām no 2014.g līdz 2017.g. Fusarium spp. Colletotrichum lini Genotipi Imin Imax Ividējais Imin Imax Ividējais Altgauzen 0 42 14.3fghi 0 20 7.5bcdefgh Rota 1 0 18 10.8efg 2 15 8.3cdefgh Rota 2 0 10 5.5abcd 2 12 5.5abcdefg Rezeknes 0 0 0 0 12 3.5abc Ruda 1 2 30 10.0defg 2 10 6.5abcdefgh S13/5-7/5-93 4 16 9.0bcdef 0 16 4.0abcd S32/4-8-93 0 18 8.5bcde 0 28 13.0i S53/8-3-93 0 25 16.9hi 0 4 2.0a S64-17-93 0 4 1.0a 0 20 5.0abcdef T11-6/2-15-94 0 8 5.5abcd 0 21 9.3efghi T11-13/3-1-94 0 16 8.5bcde 0 10 3.5abc T25/5-33/12-8-94 0 50 25.0j 0 6 3.0ab T29-36/10-5-94 0 35 19.5ij 0 12 4.5abcde T29-36/7-1-94 0 10 7.0bcde 0 16 8.0cdefgh T31-40-94 4 18 9.5cdef 0 16 4.0abcd T36-26/4-8-94 0 4 1.0a 0 25 11.3hi K47-17/11-1-95 0 10 4.0ab 0 30 10.0ghi K47-17/11-6-95 0 20 8.5bcde 0 8 2.0a L2-14/6-97 0 10 4.0ab 4 9 5.8abcdefg L11-11/10-97 8 10 8.5bcde 0 40 13.5i L11-11/11-97 0 18 4.5abc 0 25 8.8defgh L19-6/15-97 0 6 1.5a 0 16 8.0cdefgh L23-26/3-97 0 20 12.0efgh 0 20 9.5fghi L26-47/1-97 0 32 15.0ghi 6 12 8.0cdefgh ST Vega 2 0 10 4.5abc 2 12 7.0bcdefgh RS0.05 5.4 4.8 abcdefghi - daţādi apzīmētie burti statistiski būtiski atšķiras

Tendence uz augstāku ieľēmību atzīmēta genotipiem ‗S53/8-3-93‘, ‗T29-36/10-5-94‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, kur izplatība variēja robeţās no 16.9 līdz 25%. Vērtējot linu genotipu ģenētisko atbildi uz Colletotrichum lini izplatību uz linu sēklām tā variēja no 2 līdz 13%. Nevienam genotipam nav atzīmēta pilnīga rezistence, izľemot atsevišķos gados. Augstākā izplatība konstatēta genotipam ‗L11-11/10-97‘ līdz 40%. Statistiski zemāka vidējā izplatība, un attiecīgi augstāka rezistence atzīmēta genotipiem ‗S53/8- 3-93‘, ‗K47-17/11-6-95‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, ‗Rezeknes‘ robeţās no 2 līdz 3.5%. Tendence uz augstāku ieľēmību konstatēta genotipiem ‗T36-26/4-8-94‘, ‗S32/4-8-93‘, ‗L11-11/10-97‘, kur izplatība variēja robeţās no 11.3 līdz 13.5%.

15 * * 10 *

5 Izplatība, % Izplatība,

0 2014 2015 2016 2017 30. attēls. Fusarium spp. izplatība uz linu sēklām pēc novākšanas no 2014. līdz 2017. gadam. RS0.05=5.21(* − p ≤ 0.05)

20 * 15

10 Izplatība, % Izplatība, 5

0 2014 2015 2016 2017

31. attēls. Colletotrichum lini izplatība uz linu sēklām pēc novākšanas no 2014. līdz 2017. gadam. RS0.05=3.02 (* − p ≤ 0.05)

Uz linu sēklām novērota statistiski būtiski atšķirīga Fusarium spp. un Colletotrichum lini izplatība pa gadiem (30. un 31. attēls). Fusarium spp. izplatība statistiski būtiski augstāka atzīmēta 2015., 2016. un 2017. gadā. Inficētās ar Fusarium spp. linu sēklas veidoja biezu, baltu micēlija apvalku ap linu sēklām, lielākā daļa inficēto sēklu neuzdīga vai uzdīgušie dīgsti bija mazi un kropli. Mikroskopiski konstatētas daţāda veida mikro un makro konīdijas, kas liek secināt par daţādu Fusarium sugu klātbūtni. Statistiski augstāka Colletotrichum lini izplatība uz sēklām atzīmēta 2017. gadā. Meteoroloģisko apstākļu ietekmē novērota statistiski būtiska izplatība Fusarium spp. un Colletotrichum lini uz linu sēklām laikā no BBCH81 līdz BBCH83 (32. attēls). Korelācijas starp Fusarium spp. izplatību uz sēklām un HTC mitrumu augustā parādīja pozitīvu sakarību 60% genotipu ar diapazonu no vājas (r=0.03) līdz ciešai (r=0.98) un negatīvu sakarību 36% genotipu no vājas (r=-0.04) līdz vidēji ciešai (r=0.77). Identificēts genotips ‗Ruda 1‘ (r=0.98*) ar būtiski augstāku ieľēmību mitrākos laika apstākļos. Fusarium spp. izplatība pieauga lielākai daļai genotipu pie augstāka mitruma sēklu nogatavošanas laikā. Bet lai secinātu, kura Fusarium spp.

97 suga ir vairāk vai mazāk izplatīta konkrētos apstākļos, nepieciešams veikt pētījumus, lai identificētu daţādu to sugu klātbūtni uz sēklām. Korelācija starp Colletotrichum lini izplatību un HTC mitrumu augustā parādīja pozitīvu sakarību visiem genotipiem robeţās no 0.25 līdz 0.98. Genotipi ‗L11-11/11- 97‘, ‗L23-26/3-97‘, ‗Altgauzen‘ atzīmēti, kā būtiski ieľēmīgāki pret Colletotrichum lini izplatību mitrākos laika apstākļos. Analīze pierāda, ka Colletotrichum lini izplatību un linu sēklu sekundārās infekcijas ieľēmību veicina augstais mitruma

daudzums sēklu veidošanas un nobriešanas laikā.

1,2 1 * * * * 0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2

Korelācijas koeficients Korelācijas -0,4 -0,6 -0,8

-1

Rota 1 Rota Rota 2 Rota

Ruda 1 Ruda

Rezeknes

Altgauzen

S64-17-93

ST Vega 2 Vega ST

T31-40-94

S32/4-8-93 S53/8-3-93

L2-14/6-97

L19-6/15-97 L23-26/3-97 L26-47/1-97

S13/5-7/5-93

L11-11/10-97 L11-11/11-97

T11-6/2-15-94 T11-13/3-1-94 T29-36/7-1-94 T36-26/4-8-94

T29-36/10-5-94

K47-17/11-1-95 K47-17/11-6-95 T25/5-33/12-8-94 Genotipi C.l. F.

32. attēls. Korelācijas koeficients (r) starp linu iedegas (C.l.), fusarium (F) sēľu slimības izraisītāju izplatību uz linu sēklām un augusta HTC četru gadu periodā. (Statistiski būtiska atšķirība *− p ≤ 0.05)

3.5. Linu ģenētisko resursu produktivitātes un rezistences novērtējums pret slimībām Pētījumā izvērtēta linu genotipu produktivitāte un kompleksā rezistence pret slimībām, lai izvirzītu potenciālākos genotipus turpmākiem zinātniskiem pētījumiem. Kopumā izveidotas divas dendrogrammas, kas balstītas uz klasteru analīzi. Pirmajā dendogrammā vērtēti linu genotipu rezistences indeksi pret sešām slimībām un salmiľu raţu (33. attēls), un otrajā linu genotipu rezistences indeksi pret sešām slimībām un sēklu raţu (34. attēls). Pirmajā dendogrammā (33. attēls) genotipi sadalās divās galvenajās grupās – pirmajā grupā genotipi ar statistiski augstāko un otrajā ar zemāko salmiľu raţu. Pirmā

98 klasteru pamatgrupa starp slieksni no 15 līdz 20 sadalās divās apakšgrupās: pirmajā apakšgrupā 5 genotipi ar statistiski augstāko salmiľu raţu un vidēju rezistenci pret slimībām un otrajā apakšgrupā 16 genotipi ar vidēju raţu un relatīvi augstāko uzľēmību pret daţādām slimībām. Otrā klasteru pamatgrupa satur četrus genotipus ar zemu salmiľu raţu un mainīgu uzľēmību pret slimībām. Pirmā dendogramma identificē 5 vērtīgākos genotipus ‗S13/5-7/5-93‘, ‗L2-14/6-97‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗L11-11/11-97‘, ‗S64-17-93‘ ar augstāko salmiľu raţu un vidējo komplekso rezistenci pret slimībām.

33. attēls. Linu genotipu dendogramma balstās uz vidējo salmiľu raţu un sešu slimību rezistences indeksu no 2015. līdz 2017. gadam

Otrajā dendrogrammā (34. attēls) linu genotipus sadalīja divos galvenajos klasteros. Pirmā grupa satur astoľus genotipus ar statistiski augstāku sēklu raţu un vidēju rezistenci pret slimībām. Otrā pamatgrupa, starp slieksni no 10 līdz 15, sadalījās divās apakšgrupās: pirmajā deviľi genotipi ar statistiski vidēju sēklu raţu un otrajā septiľi genotipi ar zemu raţu, abi satur genotipus ar relatīvi mainīgu uzľēmību pret slimībām. Otrā dendogrammā identificēti 8 vērtīgāki genotipi ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S32/4-8-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗Ruda 1‘, ‗S64-17-93‘, ‗L11-11/10-97‘, ‗L11-11/11- 97‘, ‗Rota 1‘ ar augstu sēklu raţu un vidēju kompleksu rezistenci pret slimībām.

34. attēls. Linu genotipu dendogramma balstās uz vidējo sēklu raţu un sešu slimību rezistences indeksu no 2015. līdz 2017. gadam

Abu dendrogrammu pirmās apakšgrupas un pirmās grupas klasteris parāda potenciāli labākos genotipus ar augstāku salmiľu un sēklu raţu, kā arī vidējo rezistenci pret slimībām attiecībā pret standarta šķirni ‗Vega 2‘. Kopumā abas dendogrammas identificē perspektīvākos genotipus kā ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S64-17-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗L11-11/11-97‘ ar augstāku produktivitāti un augstāku komplekso rezistenci pret slimībām.

3.6. Linu slimību izraisītāju analīze ar plūsmas citometru Šajā pētījumā ar plūsmas citometru analizētas uz linu augu daļām identificētās piecas slimības: linu vīte, fuzariozā nobrūnēšana, linu iedega, linu sīkplankumainība, miltrasa un atbilstošie sēľu slimību izraisītāji Fusarium oxysporum f. sp. lini, Fusarium spp., Colletotrichum lini, Septoria linicola un Oidium lini. Analīzes rezultātā, izmantojot biomarķierus, veikta šūnu skaitīšana un šķirošana, noteikta linu genotipu ploiditāte. Visi konstatētie sēľu slimību izraisītāji analizēti haplofāzē. Pēc Greilhuber et al., (2005) datiem sēľu un sēnēm līdzīgu organismu genoma lieluma pareiza izpausme ir sareţģīta, jo tiem ir sareţģīti dzīves cikli ar daţādu ploiditāti un bieţi vien nezināmu hromosomu skaitu. Tāpēc genoma lielumi citos pētījumos tiek izteikti kā hoploīdu genoma lielumi vai C vērtības, kas definētas kā ―organisma

100 raksturīgo hromosomu kompleksa DNS saturs neatkarīgi no ģeneratīvās poliploidijas pakāpes, aneuploīdijas u.c.‖. Analizējot daţādu linu genotipu inficētās auga daļas ar plūsmas citometrijas metodi, atklāta patogēna klātbūtne haplofāzē ar daţādiem šūnu lielumiem, skaitu un

pozīciju uz relatīvās fluorescences grafika.

aits Šūnusk

RVF

b) Populācija Šūnu Kopā 589/29 CV skaits (%) Visi paraugi 389 848 100.00% 144.89 S 367 081 95.38% 141.87 P (haplofāze) 2 637 0.69% 18.44 c) P1 2 065 0.54% 8.47

35. attēls. Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu līnijas ‗T29-36/10- 5-94‘ stiebra šūnām BBCH81 un pasmo slimības izraisītāja šūnām a) auga (S) un slimības izraisītāja (P) šūnu relatīvā fluorescences vienība (RFV) attiecībā pret šūnu skaitu; b) slimības izraisītāja šūnu izvietojums (P, P1) flourescences izkliede taisnleľķī (SSC) atbilstošā relatīvā fluorescences vienībā (RFV); c) paraugu šūnu skaits no a) un b) grafikiem iekļauto šūnu paraugu skaits attiecīgi S, P un P1 robeţās, procenti kopā un variācijas koeficients (CV) uz atbilstošās relatīvā fluorescences vienības (RFV).

101

Analizēts linu līnijas ‗T29-36/10-5-94‘ stiebrs ar pasmo pazīmēm, analīze veikta 2637 šūnām haplofāzē (35. attēls). Pēc 35. attēla b) redzam, ka linu sīkplankumainības izraisītājam raksturīgas daţāda lieluma šūnas, kuras koncentrējas

tipiskāk vienā līnijā tuvāk 102 uz y ass attiecīgās robeţās no 0 līdz 60 uz x ass.

Šūnuskaits

RVF

Populācija Šūnu Kopā 589/29 CV skaits (%) Visi paraugi 2 264 100.00% 164.86 S 1 965 86.79% 154.67 P (haplofāze) 218 9.63% 24.79 c) P2 165 7.29% 19.63

36. attēls. Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu šķirnes ‗Rezekne‘ pogaļu šūnām BBCH81 un slimības izraisītāja Fusarium spp. šūnām a) auga (S) un slimības izraisītāja (P, P1, P2) šūnu relatīvā fluorescences vienība (RFV) attiecībā pret šūnu skaitu; b) slimības izraisītāja šūnu izvietojums (P, P2) flourescences izkliede taisnleľķī (SSC) atbilstošā relatīvā fluorescences vienībā (RFV); c) paraugu šūnu skaits no a) un b) grafikiem iekļauto šūnu paraugu skaits attiecīgi S, P un P1 robeţās, procenti kopā un variācijas koeficients (CV) uz atbilstošās relatīvā fluorescences vienības (RFV).

102

Linu šķirnei ‗Rezekne‘ analizēta pogaļa ar fuzariozās brūnēšanas pazīmēm, ko izraisa Fusarium spp. Pozīcija uz relatīvās fluorescences grafika šūnas izvietojas P2 (36. attēls b)) un koncentrējas robeţās no 10 līdz 20 uz x ass attiecībā tuvāk pie 102 y

ass.

Šūnuskaits

RVF

Populācija Šūnu Kopā 589/29 CV skaits (%) Visi paraugi 71 289 100.00% 57.72 S 71 055 99.67% 57.37 P (haplofāze) 155 0.22% 19.15 c) P1 122 0.17% 16.54

37. attēls. Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu šķirnes ‗Rezekne‘ lapu šūnām BBCH19 un slimības izraisītāja Fusarium oxysporum f. sp. lini šūnām a) auga (S) un slimības izraisītāja (P) šūnu relatīvā fluorescences vienība (RFV) attiecībā pret šūnu skaitu; b) slimības izraisītāja šūnu izvietojums (P, P1) flourescences izkliede taisnleľķī (SSC) atbilstošā relatīvā fluorescences vienībā (RFV); c) paraugu šūnu skaits no a) un b) grafikiem iekļauto šūnu paraugu skaits attiecīgi S, P un P1 robeţās, procenti kopā un variācijas koeficients (CV) uz atbilstošās relatīvā fluorescences vienības (RFV).

103

Linu šķirnei ‗Rezekne‘ uz auga lapām ar linu vītes pazīmēm slimības izraisītāja šūnas koncentrējas P1 - robeţās uz x ass no 0 līdz 5 un tuvāk pie y ass pie vērtības 102

(37. attēls).

Šūnuskaits

RVF

Populācija Šūnu Kopā 589/29 CV skaits (%) Visi paraugi 30 822 100.00% 107.38 S 30 800 98.31% 106.02 P (haplofāze) 235 0.76% 24.28 c) P1 190 0.62% 21.94

38. attēls. Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu līnijas ‗L23-26/3- 97‘ lapu šūnām BBCH81un linu iedegas slimības izraisītāja šūnām. a) auga (S) un slimības izraisītāja (P) šūnu relatīvā fluorescences vienība (RFV) attiecībā pret šūnu skaitu; b) slimības izraisītāja šūnu izvietojums (P, P1) flourescences izkliede taisnleľķī (SSC) atbilstošā relatīvā fluorescences vienībā (RFV); c) paraugu šūnu skaits no a) un b) grafikiem iekļauto šūnu paraugu skaits attiecīgi S, P un P1 robeţās, procenti kopā un variācijas koeficients (CV) uz atbilstošās relatīvā fluorescences vienības (RFV)

104

Linu līnijai ‗L23-26/3-97‘ uz lapas ar linu iedegas pazīmēm slimības izraisītāja šūnas vairāk koncentrējas P1 robeţās no 4 līdz 10, kā arī redzam linu vītes slimības

izraisītāja šūnu klātbūtni, kas vairāk koncentrējas no 0 līdz 5 (38. attēls).

skaits

Šūnu

RVF

Populācija Šūnu Kopā 589/29 CV skaits (%) Visi paraugi 4 658 100.00% 91.11 S 4 519 97.02% 88.48 P (haplofāze) 119 2.55% 40.22 P1 75 1.61% 16.79 c) P2 25 0.54% 23.55

39. attēls. Plūsmas citometra relatīvie fluoriscences grafiki ar linu līnijas ‗S64-17-93‘ lapu šūnām BBCH81 un miltrasas slimības izraisītāja šūnām. a) auga (S) un slimības izraisītāja (P, P2) šūnu relatīvā fluorescences vienība (RFV) attiecībā pret šūnu skaitu; b) slimības izraisītāja šūnu izvietojums (P, P1, P2) flourescences izkliede taisnleľķī (SSC) atbilstošā relatīvā fluorescences vienībā (RFV); c) paraugu šūnu skaits no a) un b) grafikiem iekļauto šūnu paraugu skaits attiecīgi S, P un P1 robeţās, procenti kopā un variācijas koeficients (CV) uz atbilstošās relatīvā fluorescences vienības (RFV)

105

Linu līnijai ‗S64-17-93‘ uz lapas ar miltrasas pazīmēm sēnes izraisītāja šūnas uz SSC grafika (39. attēls b) koncentrējas robeţās no 0 līdz 4 vērtības. Vienīgi atzīmētas miltrasas sēnes šūnas, kas vairāk koncentrējas tuvāk 101 y asij (P2). Paralēli iegūti rezultāti par linu lapu ploiditāti. Pēc Diederichsen and Richards (2003) ir pierādīts, ka lini ir diploīda suga ar hromosomu skaitu 2n = 30. Tomēr pēc Madlung (2013) novērojumiem, augi pastāvīgi ir pakļauti daudziem abiotiskiem un biotiskiem stresiem, kas varētu laika gaitā izraisīt genoma izmaiľas. Katram genotipam no linu augu lapu parauga analizētas vidēji 30000 šūnas. Konstatēts, ka no 25 genotipiem 60% ir miksoploīdi ar diploīdām (2n) un triploīdām (3n) šūnām, 20% miksoploīdi ar diploīdām (2n), triploīdām (3n) un tetraploīdām (4n) šūnām, 20% miksoploīdi, kur dominējošās šūnas bija triploīdas (3n) un tetraploīdas (4n) (18. tabula). 18. tabula Linu genotipu ploiditāte Nr. Miksoploīdi Nr. Miksoploidi Nr. Miksoploīdi (2n), (3n) (2n), (3n), (4n) (3n), (4n) 1. Rota I 16. Rota II 21. Altgauzen 2. S13/5-7/5-93 17. S53/8-3-93 22. Rezeknes 3. S32/4-8-93 18. S64-17-93 23. Ruda I 4. T11-6/2-15-94 19. L2-14/6-97 24. K47-17/11-6-95 5. T11-13/3-1-94 20. L23-26/3-97 25. ST Vega 2 6. T25/5-33/12-8-94 7. T29-36/10-5-94 8. T29-36/7-1-94 9. T31-40-94 10. T36-26/4-8-94 11. K47-17/11-1-95 12. L11-11/10-97 13. L11-11/11-97 14. L19-6/15-97 15. L26-47/1-97

Konstatēts, ka linu genotipu lapas no ģenētiskā aspekta satur mainīgas triploīdas (3n) šūnas. Pētījumam par linu ploiditāti ir informatīvs raksturs un lai padziļināti izprastu linu genotipu ploiditātes mainību nepieciešami papildus pētījumi.

106

4. DISKUSIJA 4.1. Linu ģenētisko resursu genotipiskā variācija Agrobiocenozē sējas lini ir kā tehniska kultūra, kura no seniem laikiem līdz pat mūsdienām ir pakļauta antropogēnai darbībai. Lini ilglaicīgi ir selekcionēti uz virzītu ģenētisko mainību, kur pievērsta uzmanība saimnieciski derīgām īpašībām, kā salmiľu raţai, auga kopējam garumam, tehniskam garumam, lūksnes saturam, pogaļu skaitam uz viena auga, sēklu raţai, eļļas saturam, sēklu skaitam pogaļā, 1000 sēklu masai u.c. Šai pētījumā iekļauti 25 genotipi, kas vērtēti dabīgā lauka fonā. Vērtētie genotipi pēc saimnieciski derīgām īpašībām ir daudzveidīgi. Ekoloģiskajos genomikas pētījumos atzīmēts, ka lini ir ērts modelis, kur liela daļa auga vizuāli ārējās un saimnieciskās īpašības variē atkarībā no ārējo faktoru kopuma. Atkarībā no linu šķirnes, īpašību diapazons var būt dinamisks ekoloģisko stresu faktoru ietekmē (Xiang, 2019). Eiropā galvenā prioritāte ir strādāt pie vidēji agrīnu jaunu šķirľu selekcijas ar salmiľu raţas potenciālu no 7 līdz 8 t ha-1, sēklas raţas potenciālu no 1.10 – 1.30 t ha-1 un veldres noturību 9 balles (Wang et al., 2018). Arī Latvijā šie kritēriji tiek ľemti vērā, un zinātniskajos pētījumos par linu ģenētiskajiem resursiem mērenajos klimatiskajos apstākļos, analizējot atsevišķus genotipus, šādi rādītāji tiek sasniegti. Tāpat kā Eiropā arī Ķīnā raţas potenciāls un kritēriji tiek sasniegti, vienīgi daţi ir zemāki nekā Eiropā, piemēram, sēklu produktivitātes potenciāls sasniedz tikai 0.80 – 1.10 t ha-1 (Wang et al., 2018). Linu saimnieciski derīgo īpašību potenciāls ir atkarīgs no genotipa un tā spēja mijiedarboties un pielāgoties pie mainīgiem ekoloģiskiem faktoriem. Liela daļa pētījumu par liniem vērsti, lai maksimāli palielinātu raţu daţādās audzēšanas sistēmām, taču ir maz pētījumu, kas veido izpratni, kā auga saimnieciski derīgās īpašības mijiedarbojas ekosistēmās pie daţādiem abiotiskiem un biotiskiem faktoriem. Šai pētījumā vērtēti linu genotipi no ekoloģiskā viedokļa, lai būtu iespējams tos izmantot, pie ilgtspējīgas, videi saudzējošākas agrotehnoloģijas, tāpēc izmantotas tās uzskaites metodes, kas izvērtē linu ģenētisko resursa potenciālu un rezistenci pret ekoloģiskiem faktoriem Latvijas agroklimatiskajos apstākļos. Literatūrā norādīts, ka sējas linu ģenētiskais polimorfisms ir devis iespēju tiem pielāgoties daţādām vidēm un agroekoloģiskajiem apstākļiem (Saxena, et al., 2014; Dmitriev et al., 2017). Linu šķirnes galvenokārt atšķiras ar audzēšanas prasībām un to atbilstību šķiedras vai eļļas iegūšanai (Hussein et al., 2007; Barky et al., 2014;

107

Rashwan et al., 2016; Xie et al., 2018). Šai pētījumā iekļautie genotipi pēc morfoloģiskā iedalījuma ir šķiedras linu līnijas un repatriētās šķirnes - starpformas. Pētījumā izvēlētā linu genotipu izlase pēc rezultātiem ir ģenētiski daudzveidīga un to kvalitatīvās un kvantitatīvās īpašības variē atkarībā no genotipa un gada. Genotipiskās un fenotipiskās variācijas dod iespēju atlasīt genotipus, kas ir optimāli pielāgojušies Latvijas augsnes un klimatiskajiem apstākļiem. Pasaulē linu ģenētisko resursu daudzveidības saglabāšana ir apdraudēta. Linu kopējo ģenētisko resursu samazinājumu ietekmē klimatiskās izmaiľas un modernās audzēšanas metodes, kuras izmanto ierobeţotu šķirľu skaitu, kas savukārt, veicina konkrētu alēļu zudumu. Lini tiek plaši audzēti monokultūrā, kur svarīga loma ir linu augstas raţas potenciālam un kvalitātei (Kaur et al., 2017). Monokultūrai var būt īslaicīgas ekonomiskas priekšrocības, bet ilgtermiľā tās neveido ekoloģiski ilgtspējīgas sistēmas. Tikai pēdējos gados lielākā uzmanība tiek veltīta ģenētisko resursu saglabāšanai, kā arī zinātniskos pētījumos tiek pievērsta uzmanība arī savvaļas linu genotipu izpētei un to izmantošanas iespējai linu ģenētisko resursu uzlabošanā (Gutaker et al., 2019). Ģenētisko resursu daudzveidības samazinājums ietekmē iespējas izvērtēt ģenētisko resursu potenciālu un atrast piemērotas, rezistentas šķirnes pret daţādiem abiotiskiem un biotiskiem faktoriem. Arī Latvijā saistībā ar daţādām politiskām un ekonomiskām situācijām ir neatgriezeniski nozaudēta daļa linu ģenētisko resursu, tikai daļa paraugu, kas tika atrasti daţādās Pasaules gēnu bankās ir repatriēti (123 paraugi). Repatriēto paraugu genotipiskās īpašības raksturojas ar Latvijai piemērotiem klimatiskajiem audzēšanas apstākļiem. Veikta Latvijas repatriēto šķirľu krustošana ar augstraţīgām citu valstu šķirnēm, kā rezultātā iegūti vērtīgi, daudzveidīgi hibrīdi. Izveidoto jauno hibrīdu potenciāls nav plaši pētīts. Šai pētījumā iekļauti perspektīvi genotipi, kurus turpmāk varētu, izmanot pie linu ģenētisko resursu daudzveidības uzlabošanas. Latvija atrodas mitrā klimata zonā ar siltām vasarām. Tomēr pēdējos gados veģetācijas periodā ir novērota strauja, svārstīga laika apstākļu maiľa. Novērots, ka laikapstākļu svārstības būtiski ietekmē linu genotipu raţas stabilitāti. Pēc Cross et al. (2003) pētījuma apstiprinās, ka liniem katra genotipa raţas potenciāls atkarīgs no mijiedarbības ar apkārtējo vidi, kā, piemēram, mitruma pieejamības, temperatūras, gaismas intensitātes, augsnes auglības, slimību sastopamības, audzēšanas metodēm un citiem. Turklāt pēc jaunākiem pētījumiem pierādīts, ka lini ir unikāls augs, jo atkarībā no šķirnes var būt ar augstu ekoloģisko plastiskumu. Ekoloģiskais plastiskums

108 izskaidrojams ar to, ka genotips spēj būt izturīgs daudzveidīgos augšanas apstākļos, ko izraisījušas vides un barības vielu izmaiľas un pārmantot genomiskas izmaiľas nākamajās paaudzēs (Shivaraj et al., 2019). Tāpēc šai pētījumā veikts linu genotipu salmiľu un sēklu raţas variācijas koeficientu salīdzinājums, kas dot iespēju atlasīt vērtīgākos genotipus, kuri vairāk pielāgojušies mainīgiem meteoroloģiskiem apstākļiem un dot stabilāku raţu. Pētījums parāda, ka, sēklu raţa, salīdzinot ar salmiľu raţu, ir stabilāka konkrētos meteoroloģiskajos apstākļos. Šai pētījumā veģetācijas periodi raksturojās no sausiem laikapstākļiem 2015. gadā līdz pārmērīgi augstam nokrišľu daudzumam 2017. gadā, kas deva iespēju pētīt linu genotipu variācijas izpausmes atšķirīgos laika apstākļos. Laukos, kur tika audzēti lini, saskaľā ar augsnes agroķīmiskās analīzes rezultātiem, rādītāji visā laika periodā nav būtiski atšķīrušies, kas pierāda, ka dominējošais ir ģenētisko un meteoroloģisko faktoru kopums, kas kompleksi ietekmēja linu augšanu un attīstību. Tomēr šis pētījums par linu genotipu variācijas potenciālu parāda tikai vienu agrobiocenozi daţādos meteoroloģiskos apstākļus. Līdzīgi pētījumi par linu šķirľu stabilāti un adaptāciju konkrētās vidēs ir veikti Lietuvā (Razukas et al., 2009), Baltkrievijā (Korolev and Bome, 2017) un Krievijā (Korolyov et al., 2019). Bet, lai turpmāk noteiktu genotipa potenciāla diapazonu daţādās Latvijas vidēs, ir nepieciešami plašāki pētījumi, kā tas ir veikts citās valstīs (Romagosa and Fox, 1993; Diepenbrock et al., 1995; Adugna and Labuschagne, 2003; Berti et al., 2010). Turklāt ir pierādīts, ka Latvijas meteoroloģiskie apstākļi ir atšķirīgi un mainīgi. Zinātniskos pētījumos atzīmēts, ka linu genotipi var variēt fenotipiski un ar daţādu raţas potenciālu atkarībā no vides un to atšķirīgo augšanas resursu pieejamības. Turpmāk būtu ieteicams pētījumā iekļaut vairākas, atšķirīgas agrobiocenozes, kas ļautu izvēlēties genotipam piemērotu vidi salīdzinājumā ar citiem genotipiem, kas novērtēti vienlaikus vienā un tajā pašā agrobiocenozē.

4.2. Abiotisko faktoru ietekme uz linu genotipu ražas potenciālu Viens no būtiskākajiem faktoriem, kas ietekmē auga attīstību un produktivitāti ir mitrums. Tāpēc īpaši svarīga ir izpratne par mitrumu un tā ietekmi uz linu attīstību agrobiocenozē. Čudinovas (Чудинова,2003), Heller et al. (2015) pētījumi pierāda, ka tieši šķiedras liniem mitruma trūkums veģetācijas periodā nozīmīgi ietekmē auga attīstību Eiropā. Novērots, ka liniem raksturīga plaša ekoloģiskā diferenciācija un

109 nozīmīgs polimorfisms, reaģējot uz mitruma trūkumu (Дьяков, 2006). Šai pētījumā izmantots hidrotermālais koeficients (HTC), kas apvieno temperatūras un nokrišľu daudzuma rādītājus vienā. Tas plaši lietots daţādos pētījumos saistībā ar mitru un sausu periodu noteikšanu augiem veģetācijas periodā. To izmano plaši Krievijā, Lietuvā, Polijā, Rumānijā pie daţādu augu attīstības prognozēšanas analīzes agrobiocenozē (Taparauskienė et al., 2015; Vlăduţ et al., 2017; Sawicka et al., 2018). Arī Latvijā ir pētījumi, kur HTC ir izmantots, kā, piemēram, Evarte-Bundere and Evarts-Bunders (2012). Šai pētījumā atrastas korelācijas sakarības starp hidrotermisko koefiecientu un linu saimnieciski derīgo īpašību rādītājiem, un tie variē atkarībā no genotipa un gada. Korelācijas un dispersijas analīze apstiprina, ka salmiľu raţa, auga kopējais garums, tehniskais garums, pogaļu skaits uz viena auga, sēklu raţa, eļļas saturs, sēklu skaits pogaļā, 1000 sēklu masa ir vairāk atkarīgi no laikapstākļiem, bet lūksnes saturs pārmantojamāks un stabilāks laikapstākļos. Pēc Weightman and Kindred (2005) pētījumiem atzīmēts, ka salmiľu raţībai ir zema iedzimtība un tā ievērojami atkarīga no vides apstākļiem. Turklāt lūksnes saturam ir augstāka iedzimtība, kuru kontrolē recesīvie un dominējošie gēni, to var ietekmēt vides apstākļi (Popescu et al., 1998), taču joprojām nav skaidrs, cik daudz gēnu atbild par lūksnes saturu un salmiľu raţas veidošanos (Wang et al., 2018). Kopumā linu raţa ir komplekss rādītājs. Daţi pētījumi pierāda, ka linu raţība un tās rādītāji, kā 1000 sēklu masa, sēklu skaits pogaļā un pogaļu skaits uz vienu auga, ir kvantitatīvi iedzimti un tos kontrolē daudzi gēni, kurus ietekmē daudzveidīga mijiedarbība ar citiem gēniem un vidi (Shi et al., 2009; Parry and Hawkesford, 2012; Cadic et al., 2013). Citas svarīgas agronomiskās īpašības, kā veģetācijas perioda garums, augu garums un veldres izturība ir arī saistītas ar daţādiem fizioloģiskiem procesiem, kas netieši ietekmē linu raţas rādītājus (Huang et al., 2010; Li et al., 2011), un kas ļauj auga fenoloģijai un auga uzbūvei pielāgoties kādiem noteiktiem audzēšanas apstākļiem (Duguid, 2009). Daudzi pētnieki norāda, ka eļļas saturs ir atkarīgas no genotipa (Krasnova, 2010; Galitsky and Shamanin, 2014; Kumar et al., 2015), tomēr jāľem vērā variācijas diapazonu ne tikai genotipā, bet arī saistībā ar audzēšanas klimatiskajiem apstākļiem un ūdens pieejamību, kas var ietekmēt eļļas saturu linu sēklās (Adugna and Labuschagne, 2003; Galitsky and Shamanin, 2014; Gordeyeva and Shestakova, 2018). Šī pētījuma laikā tika novērots, ka gados pie pārmērīga mitruma, stipra vēja un intensīva lietus liniem veidojas veldre. Deviľu ballu novērtējuma metode parāda, ka

110 veldres noturība variē pa gadiem un genotipiem. Līdzīgi novērojumi ir arī citos pētījumos par liniem (Vera et al., 2012). Pēc Xinwen (1997) veldre novērota pārmērīga mitruma apstākļos, it īpaši ja ir augsta augu biezība un augsts slāpekļa saturs augsnē. Lini līdzīgi kā jebkurš augs reaģē uz ārējiem stresiem, un atkarībā no auga attīstības un stiebra uzbūves ir pakļauti tigmomorfogenēzes, ģeotropisma, kā arī vides un\vai audzēšanas apstākļu ietekmei (Moulia et al., 2006). Novērots, ka veldre veicina sēľu slimību attīstību, kā, piemēram, linu sīkplankumainību, ko izraisa Septoria linicola (Muir and Westcott, 2003; Vera et al., 2014). Tomēr linu veldrēšanās ir maz pētīta (Goudenhooft et al., 2019), un tas apgrūtina izpratni par to.

4.3. Linu populācijas rezistence pret slimību izraisītājiem ontoģenēzes laikā Viens no biotiskiem faktoriem, kas var būtiski ietekmēt linu raţas stabilitāti, ir sēľu slimības izraisītāji (Heller et al., 2015) atkarībā no gada klimatiskajiem apstākļiem un to izplatības intensitātes linu populācijā ontoģenēzes laikā. Šai pētījumā linu populācijā atzīmētas četras specifiskas linu slimības, kā linu vīte, linu iedega, linu sīkplankumainība, miltrasa un divas ar plašāku saimniekaugu klāstu kā polisporoze un fuzariozā nobrūnēšana. Vērtēšanas periodā atzīmēti atšķirīgi meteoroloģiskie apstākļi. Pētīšanas periodā augsnes analīzes agroķīmiskie rādītāji nav būtiski atšķīrušies. Tāpēc jāľem vērā, ka linu slimības ierosinātāju izplatību, kā arī linu augšanu un attīstību pamatā ietekmēja kompleksi ģenētiskie un meteoroloģiskie faktori. Novērojumi liek secināt, ka linu populācijas rezistenci pret slimībām ietekmēja meteoroloģiskās svārstības gadu no gada vienā veģetācijas periodā un slimībai izplatoties vienā gadā, tā atstāj ilgstošu pēcietekmi uz saimniekauga attīstību. Rashid and Kenaschuk (1993) pētījums pierāda, ka linu rezistence starp šķirnēm var atšķirties patogēnu rasu mainības dēļ daţādos ģeogrāfiskos reģionos ar atšķirīgiem temperatūras un vides apstākļiem. Pētījumā konstatētās slimības apstiprina, ka tās ir vairāk izplatītas reģionos ar līdzīgiem klimatiskajiem apstākļiem. Konstatēto slimību daudzveidība un sastopamība vairāk ir pētīta Krievijā, Baltkrievijā, Lietuvā, Polijā (Heller et al., 2015; Карпунин, 2015; Кудрявцева и др., 2016; Dmitriev et al., 2017), kam raksturīgi mēreni klimatiskie apstākļi līdzīgi kā Latvijā. Analizējot slimību izplatību Francijā, konstatēts, ka lini

111 vairāk ir apdraudēti ar linu sīkplankumainību un linu vīti (Penaud et al., 2017). Ķīnā vairāk izplatīta ir linu iedega un miltrasa (You et al., 2017; Wang et al., 2018). Šai pētījumā linu populācijā slimību izplatības daudzveidība variē atkarībā no gada un linu attīstības stadijas. Literatūrā konstatēto slimību dzīves cikli nav plaši un sīki izpētīti. Pētījumā izmantotā uzskaites metode identificē, ka Latvijas apstākļos eglītes attīstības stadijā potenciāli bīstamākās slimības uz augiem ir linu vīte un linu iedega, un līdz ar ziedēšanas sākumu (reproduktīvajā periodā) visas slimības, izľemot linu vīti, atkarībā no gada to izplatība strauji pieaug. Salīdzinot ar citu valstu datiem, linu vīte Baltkrievijā atsevišķos gados tika novērota no dīgšanas fāzes līdz veģetācijas perioda beigām (Лен Беларуси, 2003). Tāpēc nevaram apgalvot, ka konkrētais slimības izraisītājs ir specifisks tikai veģetācijas perioda sākumā. Pēc Nôţková et al. (2016) ieteikumiem linus pret linu vīti iesaka novērtēt BBCH32, BBCH79 un BBCH81 laikā. Tas nozīmē, ka visā linu augšanas periodā linu vītes izplatība ir būtiska. Pēc Kommedahl et al. (1970) linu vītes sastopamība palielinās pie zema augsnes mitruma, kas pastiprina ierosinātāja izplatību un tika secināts, ka tie ir labvēlīgi apstākļi sēnes attīstībai rizosfērā. Līdzīgi rezultāti iegūti arī pēc Dmitriev et al. (2017) novērojumiem, kuri apstiprina, ka linu vītes izplatība ir saistīta ar temperatūru un novēroja, ka rezistentākās šķirnes ir ieľēmīgas pret linu vīti pie augstas temperatūras un ieľēmīgākās šķirnes pie zemām temperatūrām ir izturīgas pret linu vīti. Krievijā novērots, ka mitros un siltos gados linu vīte var samazināt sēklu raţu līdz 80% un salmiľu raţu līdz 60% (Кудрявцев и др., 2006). Linu sīkplankumainība pēc novērojumiem izplatās linu veģetācijas reproduktīvajā periodā. Līdzīgi rezultāti iegūti arī Rashid (2003) un Penaud et al. (2017), kur novērots, ka daţādos reģionos linu genotipi uzrādīja rezistenci pret linu sīkplankumainību līdz ziedēšanas stadijai, kaut gan pēc Алехин и др. (1998) novērojumiem Krievijā ir novērota linu sīkplankumainības izplatība visā veģetācijas periodā. Latvijā linu iedegas izplatība novērota visā veģetācijas periodā. Baltkrievijā atsevišķos gados novērota augsta izplatība no dīgšanas līdz eglītes attīstības stadijai, kā arī līdz agrai dzeltengatavības attīstības stadijai (Лен Беларуси, 2003). Taču pamatojoties uz Кудрявцева (1994), Bačelis and Gruzdevienė (2001) pētījumiem ir novērots, ka linu iedega izplatās visās linu attīstības stadijās tomēr šķiedras kvalitāti

112 un raţu visvairāk ietekmē sākuma attīstības stadijās, jo agrāk augs inficējas, jo būtiskāk tiek bojāti augu audi. Zinātniskajā literatūrā ir maz pētījumu par fuzariozās nobrūnēšanas un polisporozes izplatību uz liniem (Лошакова и др., 2000; Лен Беларуси, 2003). Pētījuma atzīmēts, ka atsevišķos gados šīs slimības izplatās visā veģetācijas periodā. Ľemot vērā ka, fuzariozai nobrūnēšanai ir plašs saimniekaugu klāsts, tad slimības izplatība, iespējams, ir novērota bieţāk, jo slimības ierosinātāji bija izplatījušies uz citām sugām. Šai pētījumā izmantotā uzskaites metode dot iespēju izvērtēt slimību izplatību katram linu genotipam individuāli ontoģenēzes laikā un identificēt slimību attīstības gaitu, novērtē genotipus ar mazāku vai lielāku ieľēmību pret slimībām, lai turpmāk būtu iespējams izbrāķēt genotipus, kas ir ieľēmīgāki pret slimības ierosinātājiem auga attīstības sākumposmos.

4.4. Linu ģenētisko resursu rezistence pret sēņu slimību izraisītājiem un to atkarība no agroekoloģiskiem faktoriem Izvērtējot visu slimību izplatību linu populācijā, turpmāk svarīgi saprast to ierobeţošanas iespējas linu sējumos. Tāpēc individuāli katram linu genotipam noteikta katras slimības kopējā attīstība, izvērtēta tā rezistence un salīdzināta ar standarta šķirni, kā arī analizējot datus ľemta vērā ārējo faktoru ietekme, kā hidrotermālā koeficienta vērtība veģetācijas periodā. Šai pētījumā iekļauti 25 genotipi, kas vērtēti dabīgā lauka fonā. Pētījumā genotipu fenotipiskais novērtējums nosaka genotipu rezistenci un slimības ietekmes izvērtējums veikts atkārtoti visā veģetācijas periodā. Šī metode balstās uz citu pētījumu izmantotas metodes par liniem (Diederichsen et al., 2008; Кудрявцева и др., 2016). Šai pētījumā noskaidrots, ka linu genotipu rezistence pret identificētām sēľu slimībām fenotipiski variē atkarībā no genotipa un gada. Izmantotā fenotipiskā rezistences novērtējuma metode identificē rezistentus, vidēji rezistentus un uzľēmīgus genotipus. Izmantotā metode dot iespēju atlasīt perspektīvākos genotipus zinātniskos pētījumos turpmāk. Tomēr jāľem vērā, ka rezistences piemēri linu genotipiem pret slimības izraisītājiem, ne vienmēr var būt noturīgi ilgtermiľā. Daudzi pētījumi pierāda, ka adaptācijas rezultātā, rezistencei ir tendence mainīties atkarībā no slimības izraisītāju rasu klātbūtnes, no linu saimniekauga daţādu genotipu gēnu rezistences

113 klātbūtnes, kā arī no apkārtējās vides ietekmes (Gruzdevienė et al., 2008; Yuan et al., 2013; Шиндин и др., 2012), it sevišķi tas ir novērots linu sīkplankumainībai un linu vītei. Pēc šī pētījuma datiem linu rezistence pret linu vīti, salīdzinoši ar pārējām slimībām, ir augsta. Valstīs, kurās tiek audzēti lini, šķirnes raksturojas ar augstu vai vidēju rezistenci pret linu vīti (Diederichsen et al., 2008; Kumar et al., 2014; Mpofu and Rashid, 2011; Rozhmina and Loshakova, 2016). Linu rezistences mainība pret linu vīti izskaidrojas ar to, ka ierosinātāji ir ģeogrāfiski atšķirīgi ar virulences daţādu agresivitātes pakāpi (Baayen et al., 2000, Saharan et al., 2005). Rezistenci pret linu vīti nosaka vertikālie un horizontālie rezistences gēni (Spielmeyer et al., 1998; Рожмина, 2008; Kumar et al., 2015). Novērots, ka audzēšanā izmantotās rezistentās šķirnes pret linu vīti visā Pasaulē samazinājušas tās izplatību, tomēr ir daudz uzľēmīgu šķirľu, kuras daļēji ir atkarīgas no specifiskiem sēľu izolātiem/rasēm, kas iesaistās inficēšanās procesā (Kroes et al., 1999). Rezistence pret F. oxysporum ir ģenētiski ārkārtīgi mainīga augu sugu vidū un ietver mono-, oligo- un poligēnu pretestības modeļus (Kant et al., 2011). Linu vītes infekcijas izplatības ātrums caur augsni ir mazāks ne kā slimībām, kas izplatās ar vēju, ūdeni un kukaiľiem. Secināts, ka pie linu vītes aizsardzības mehānismiem visefektīvāk iespējams pielietot - efektīvos gēnus (R-gēnus) (Рожмина, 2005; Hall et al., 2016). Piemēram, linu šķirne ‗A-1120‘, kas radīta ļoti sen, ietilpst radniecībā ar lielāko daļu Krievijā radīto šķiedras linu šķirnēm, tā nodrošina rezistenci pret linu vīti ar determinētiem diviem R-gēniem (Рожмина, 2004). Priekšroka tādam selekcijas virzienam - samazinās termiľš uz jaunu, daudzgēnu šķirnes izveidi un efektīvāku slimības ierobeţošanu (Rozhmina and Loshakova, 2016). Pirmās linu vītes attīstības pazīmes uz liniem aprakstītas 19. gs beigās, taču līdz šim brīdim liniem identificēti tikai daţi rezistences gēni (Goray et al., 1987; Кутузова, 1998). Kā, piemēram, divi gēni linu šķirnei ‗Dakota‘, viens - šķirnei ‗Punjab‘, kas Krievijas apstākļos nav efektīvi (Голубев и др., 2010). Krievijā linu ģenētiskā kontrole pret linu vīti ir diezgan plaši pētīta un ilggadīgu (1989–2012) pētījumu rezultātā, liniem izveidotas Krievijas vides apstākļiem piemērotas vairākas rezistentas šķirnes, kā ‗Parus‘, ‗Surskij‘, ‗Dialog‘ un ‗Cezar‘ (Парус, Сурский, Диалог и Цезарь), kuras satur atbilstošus rezistentus R-gēnus, Fu4, Fu5, Fu6, Fu8. (Rozhmina, 2015). Krievijā veiktais fitopatoloģiskais tests identificē paraugu ģenētiskās atšķirības starp: ‗3896, l. 6‘ (Krievijas), ‗Siciliana 285, l. 4‘ (Itālijas) un ‗Honkej 21, l. 4‘ (Ķīnas) ar atbilstošiem R-gēniem Fu4, Fu7 un Fu8. R-gēni uzrādījā

114 rezistenti pret F. oxysporum f.sp. lini un noskaidrots, ka pie gaisa temperatūras 26– 28°C, eglītes attīstības stadijā gēnu rezistences ekspresija pret slimību var samazināties atkarībā no patogēna rases agresivitātes (Rozhmina and Loshakova, 2016). Arī Ķīnā ir atklāti rezistenti linu genotipi pret linu vīti (Liu et al., 1993). Kanādā pēc veiktajiem pētījumiem ir secināts, ka linu šķirnes, kas ir rezistentas pret linu vīti audzētavās, ir problemātiskas lauka apstākļos. Būtiski atšķiras slimības attīstība un bojājuma pakāpe pa gadiem un patogēno sēľu populācijas sastāvs, kā rezultātā tiek iegūti mainīgi rezultāti (Mpofu and Rashid, 2001). Pētījumā, ko veica Dmitriev et al. (2017), tika atklāts, ka linu atbildes mehānismi pret linu vīti ir aktīvi pētīti, tomēr dati par augu reakciju uz infekciju un rezistences gēnu identificēšanu pašlaik ir ļoti ierobeţoti. Pēc literatūras datiem pasaulē starp linu ģenētiskiem resursiem (Diederichsen et al., 2008) pret linu sīkplankumainību vēl nav atrasts rezistents genotips (Jankauskienė and Gruzdevienė, 2008; Vera et al., 2012; He et al., 2019), kā arī komerciālām šķirnēm nav augstas rezistences pret šo slimību (Rashid, 2003). Krievijā visas šķirnes, kuras intensīvi izmanto audzēšanai ir ieľēmīgas pret linu sīkplankumainību, to rezistence nepārsniedz 45% (Кудрявцева, 2005; Кудрявцева и Лошакова, 2015). Balstoties uz citu pētījumu rezultātiem ir konstatēts, ka liniem rezistence pret linu sīkplankumainību ir ar zemu iedzimtību (You et al., 2017), tā ir poligēna un kvantitatīvi mantota (Кудрявцева и др., 2016; He et al., 2019). Arī šī pētījuma rezultāti liek secināt, ka visi genotipi pie labvēlīgiem apstākļiem ir ar mainīgu rezistenci pret linu sīkplankumainību. Šai pētījumā linu rezistence pret miltrasu variē atkarībā no genotipa un gada. Konstatēta, ka repatriētā šķirne ‗Rezekne‘ ir ar pilnīgu rezistenci, bet tās izturība, iespējams, skaidrojama, ka tā ir agra šķirne, un tad, kad miltrasa attīstās un intensīvi izplatās, šķirne ir sākusi dzeltēt un nogatavoties. Tāpēc varam secināt, ka uz agrākām šķirnēm, miltrasa mazāk izplatās, un tās ir mazāk ieľēmīgas. Citos zinātniskos pētījumos konstatēts, ka atsevišķas Kanādas linu šķirnes ir izrādījušas augstu rezistenci pret miltrasu. Saskaľā ar klasiskajiem ģenētiskajiem pētījumiem ir konstatēts viens dominējošais gēns pm1 pret miltrasu, kas ir Kanādas šķirnēs ‗AC Watson‘, ‗AC McDuff‘ un ‗AC Emerson‘ un Eiropas šķirnēs ‗Atalante‘ un ‗Linda‘. Šķirnei ‗Linda‘ identificēti papildus divi dominējošie gēni (Rashid and Duguid, 2005). Ir daţādi pētījumi par monogēno rezistenci pret linu miltrasu, kur pētīta arī linu kvantitatīvā rezistence gēnu līmenī (Asgarinia et al., 2013).

115

Pēc šī pētījuma datiem pret linu iedegu ir ieľēmīgas visas šķirnes. Citu valstu pētījumos pret linu iedegu rezistentas linu šķirnes nav konstatētas. Linu rezistence pret linu iedegu plašāk ir pētīta Krievijā un novērots, ka tai ir poligēns raksturs (Кудрявцева и др., 2016). Pēc Рогаша un Карпунина (1985) pētījumiem atzīmēts, ka liniem rezistenci pret linu iedegu veic recesīvie gēni ar mazu fenotipisku izpausmi. Tomēr Карпунин (2015) izmantojot savu unikālo metodi, izdalīja divus recesīvos gēnus ar nepilnīgu vertikālo rezistenci pret linu iedegu un veiksmīgi izmanto jaunu šķirľu selekcijā. Linu rezistence pret fuzariozo brūnēšanu un polisporozi ir maz pētīta. Pie polisporozes novērots, ka liniem lielākās sēklas mazāk inficējas kā sīkākās (Лошакова и др., 2000). Noteikta daţāda P.lini patogenitāte daudziem izolātiem pamatojoties uz rezistenci un/vai infekcijas līmeni uz daţādiem saimniekaugiem (Colhoun, 1960). Ľemot vērā, ka rezistence pret linu slimībām ir efektīvāka, ekoloģiski drošāka un ilgtspējīgāka metode, šai pētījumā veikts genotipu kompleksais izturības novērtējums un analīze pret visām sešām konstatētajām slimībām. Tā ir aktuāla tendence pētījumos par liniem, kur aizvien vairāk pievērš uzmanību kompleksai rezistencei pret linu slimībām (Wang et al., 2018; Кудрявцевa и Прасолова, 2018). Šķirne ar kompleksu rezistenci pret slimībām nodrošinās ilgtspējīgu agrobiocenozi, kas samazinās infekcijas potenciālu un slimību izraisītāju uzkrāšanos dabā, labvēlīgi ietekmēs vides atveseļošanos un ekoloģiski tīrākas produkcijas iegūšanu. Par komplekso rezistenci ir veikts pētījums Kanādā pēc Diederichsen et al. (2008), kur analizēti 153 linu paraugi no 24 valstīm pret linu vīti, linu sīkplankumainību un linu iedegu, konstatēts, ka pret visām trijām slimībām augstāku rezistenci uzrādīja paraugi no Austrumāzijas, turpretī Indijas paraugiem novērota ievērojami zemāka vidējā rezistence; pret linu vīti Ziemeļamerikas un Dienvidamerikas paraugiem (galvenokārt eļļas liniem) rezistence novērota augstāka par vidējo, savukārt Eiropas paraugiem (galvenokārt šķiedras liniem) novērota zemāka rezistence. Krievijā pēc Kudravcevas (Кудрявцевa и Прасолова, 2018) ir arī veikts linu kompleksais rezistences novērtējums un pirmo reizi Pasaules mērogā ir izveidotas vairākas vērtīgas šķirnes, kā ‗Diplomat‘ (Дипломат) un ‗Tonus‘ (Тонус), kuras ir izturīgas pret rūsu, linu vīti un linu iedegu, ‗Parus‘ (Парус) izturīga pret linu vīti, rūsu un linu sīkplankumainību, šķirne ‗Cezar‘ (Цезарь) izturīga pret rūsu, linu vīti, linu sīkplankumainību un linu iedegu.

116

Hidrotermiskais koeficients (HTC) šajā pētījuma analīzes datos izmantots, kā apkārtējās vides ietekmes faktors veģetācijas periodā. Latvijā HTC nav izmantots citos pētījumos pie linu slimības analīzes. Lietuvā HTC tika izmantots, analizējot linu slimību izplatību (Gruzdeviene et al., 2008). Šai pētījumā konstatēta korelācija starp genotipa rezistenci pret linu slimībām un meteoroloģiskiem apstākļiem. Korelācijas un dispersijas analīzes dati pierāda, ka linu genotipu rezistence pret linu vīti, linu iedegu, linu sīkplankumainību, miltrasu, polisporozi, fuzariozo nobrūnēšanu ir atkarīga no ārējiem apstākļiem. Mitrākos gados pētījumā linu genotipi ir vairāk uzľēmīgi pret linu vīti, linu iedegu, linu sīkplankumainību. Līdzīgi dati pēc Muskett (2008) novērojumiem iegūti Anglijas mitrākos un vēsākos reģionos, kur lini ir vairāk uzľēmīgi pret linu vīti un linu iedegu. Vairāki pētījumi, kā Rashid et al. (2003), Perryman et al. (2009) and Hall et al. (2016) pamato, ka lini uzľēmīgāki pret linu sīkplankumainību ir mitros laikapstākļos un, turklāt pierādīts fakts, ka slimības izraisītāja piknīdijsporas primāri izplatās ar lietu. Līdzīgi dati iegūti arī citās valstīs, kā, piemēram, Baltkrievijā novērots, ka pasmo ir ciešā sakarībā ar agroklimatiskajiem apstākļiem, ka mitri apstākļi veicina sēnes izplatību linu veģetācijas otrajā pusē (Лен Беларуси, 2003). Gruzdevienė (2008) konstatēja līdzīgus rezultātus arī Lietuvā, ka sēnes izplatību uz liniem vairāk ietekmē augsts nokrišľu daudzums. Perryman et al. (2009) novērojumos atzīmēts, ka linu sīplankumainības asku sporas izplatās, kad gaisa temperatūra ir augstāka par 15°C visā veģetācijas periodā. Šai pētījumā novērots, ka linu genotipi vairāk uzľēmīgi pret polisporozi, miltrasu, fuzariozo nobrūnēšanu sausākos laika apstākļos. Pēc Carlile et al. (2001) rezultātiem var secināt, ka miltrasas sēnes izraisītājam nav nepieciešams mitrums un konīdijas var dīgt un attīstīties bez ūdens klātbūtnes, un miltrasa ir visizplatītākā slimība sausos klimatiskos apstākļos daudzās valstīs. Fuzariozo nobrūnēšanu var izraisīt vairākas Fusarium spp. sēľu ģintis kompleksi vai atsevišķi mijiedarbībā ar laika apstākļiem. Literatūras datos atzīmēts, ka fuzariozās nobrūnēšanas sēnes izplatību veicina augsts mitruma daudzums, bet plaši pētījumi nav veikti. Šajā pētījumā par linu genotipu rezistenci pret daţādām Fusarium spp. atkarībā no meteoroloģiskiem apstākļiem iegūti nepilnīgi dati un nepieciešams veikt papildus pētījumus, nosakot ģints daudzveidības potenciālu konkrētos laika apstākļos. Pētījuma rezultāti, kā arī daţādi literatūras avoti liek secināt, ka atkarībā no šķirnes, linu sēklas var būt uzľēmīgas pret daţādiem sēklu slimības izraisītājiem noteiktos meteoroloģiskos apstākļos (Muskett, 2008; Finch et al., 2014). Pēc

117 zinātniskiem pētījumiem linu sēklas apvalks spēj uzsūkt mitrumu un pārklāties ar gļotām, kas rada labvēlīgus apstākļus patogēno un saprofīto mikroorganismu sporu saglabāšanai uz sēklām. Sēklas var inficēties pie daţādiem apstākļiem, bet bieţi vien sēklas visuzľēmīgākās ir pie vēlās sēklu novākšanas (Лен Беларуси, 2003). Pēc Mankevičienė et al. (2011), Finch et al. (2014) rezultātiem atzīmēti daţādi patogēni uz linu sēklām, kā Botrytis spp., Alternaria spp., Fusarium spp., Colletotrichum lini un Ascochyta linicola. Šai pētījumā konstatēts, ka ir pozitīva korelācija starp mitriem laika apstākļiem un linu agrās dzeltengatavības attīstības stadijā ievērojami pieaugošo Fusarium spp. un Colletotrichum lini izplatību. Tātad mitrie laika apstākļi sēklu nobriešanas laikā veicina fuzariozes un linu iedegas slimību izraisītāju sekundāro izplatību uz sēklām. Tomēr pēc zinātniskās literatūras datiem arī saprofītiskām sēnēm ir zināma loma pie primārās sēklu infekcijas, kā Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Penicillium un citām, kas bieţi konstatējams pie veldres un pie linu vēlās novākšanas mitros laika apstākļos. Aspergillus un Penicillium sēnes uz sēklām ir ar augstāku izplatību kā baktērijas un var sasniegt līdz 100%. Sēklas apvalka noārdīšanās gadījumā saprofītās sēnes dot iespēju slimību izraisītājiem inficēt linu dīgļus vai pat izraisīt to bojāeju. Tādā veidā saprofītie organismi un baktērijas ietekmē sēklas dīgtspēju. Ar sporām inficētas sēklas ir ar zemu dīgtspēju, no tām dīgst vāji un slimi augi, kas nenodrošina to augstu saimniecisko vērtību (Лен Беларуси, 2003). Līdzīgi kā šajā pētījumā arī pēc Mankevičienė et al. (2011) novērojumiem atklāts, ka uz linsēklām ir sastopami Fuzarium slimību izraisītāji kā F. oxysporum un F. avenaceum. Pēc Gruzdevienė et al. (2006) pētījumiem atsevišķos gados, atkarībā no meteoroloģiskajiem apstākļiem, uz sēklām ir sastopamas daţādas Fuzarium ģintis, kā F. poae, F. heterosporum, F. proliferatum, F. graminearum. Šai pētījumā kā dominējošie slimību izraisītāji ir konstatēti F. oxysporum un F. avenaceum, bet izvērtējot citu pētījumu rezultātus par Fusarium spp. izplatības daudzveidību, būtu nepieciešams veikt papildus pētījumus, lai izvērtētu sēklu rezistenci pret Fuzarium. Linu iedegas slimības izraisītājs Colletotrichum lini intensīvi izplatās ar linu sēklām un inficēts sēklas materiāls var ietekmēt sēklas dīgtspēju un auga attīstību visā veģetācijas periodā. Pēc Karpuľina (Карпунин, 2015) novērojumiem vēlas attīstības stadijās linu iedegas sekundārās infekcijas ir papildus apdraudējums sēklām, jo slimības ierosinātājs spēj iekļūt tajās. Sekundāri inficētās sēklas ir pamats linu iedegas izplatībai linu laukos. Karpuľina (Карпунин, 2015) rezultāti liek secināt, ka C. lini

118 spēj saglabāties arī kā saprofīti augsnē un tad linus inficē ar augsni, tam ir adaptēts mehānisms, kas saglabā tās dzīvotspēju kā neobligāts parazīts un kurš ir arī specifisks parazīts liniem. Šai pētījumā konstatēts, ka starp linu genotipiem slimību kopējā attīstība ir daţāda, ka linu genotipiem raţas dati arī ir atšķirīgi, tāpēc svarīgi izvērtēt genotipu raţas un slimību rezistences attiecības starp genotipiem. Analizējot linu ģenētisko resursu raţas datus un to komplekso izturību pret slimībām ar klasteru metodi, identificējām potenciālākos genotipus, kurus varētu izmantot linu šķirľu selekcijā, kā rezistences donoru pie jaunu linu šķirľu veidošanas ar uzlabotām īpašībām. Pēc Wang et al. (2018) pētījumiem linu ģenētiskiem resursiem pasaulē tiek pievērsta uzmanība, ar mērķi apvienot vienā genotipā uzlabotu raţas potenciālu un to komplekso rezistenci pret slimībām. Ģenētiski šīs īpašības liniem ne vienmēr izdodas apvienot, tomēr linu daţādās audzēšanas sistēmās šādu īpašību apvienošanai ir būtiska loma, kas nodrošina dabai saudzīgākas, ilgtspējīgākas audzēšanas metodes agrobiocenozē.

4.5. Linu slimību izraisītāju analīze ar plūsmas citometru Balstoties uz D‘Hondt et al., (2011), Fang and Ramasamy, (2015), Ramos et al., (2015), Vanhauteghem et al., (2017) pētījumu rezultātiem var secināt, ka ar plūsmas citometra palīdzību ir iespējams risināt jautājumus, kas saistīti ar augu patoloģiju. Augu slimību noteikšanā plūsmas citometra izmantošana joprojām ir relatīvi jauna metode (Chitarra and van der Bulk, 2003), ar kuru var noteikt genoma lielumu sēľu slimības izraisītājiem (D' Hondt et al., 2011). Pie pilnvērtīgas metodes izstrādes plūsmas citometrijas metode spētu metodiski apvienot augu daļu mikroskopēšanu un augu audu izolēšanu tīrkultūrā. Šī metode ir tehniski augsti jūtīga un dod iespēju identificēt individuālas šūnas no liela skaita atsevišķu šūnu. Īsā laika periodā ar plūsmas citometru var noteikt un identificēt patogēnās šūnas pat pie neliela to skaita (Chitarra et al., 2002; Vanhauteghem et al., 2017). Tas ļauj savlaicīgi identificēt patogēnu klātbūtni uz kultūraugiem augu agrīnās attīstības stadijās un veikt atbilstošus profilaktiskus pasākumus pie slimību izplatības ierobeţošanas. Plūsmas citometra metode tiek izmantota arvien vairāk, taču, lai to plaši un praktiski pielietotu, trūkst datu un pētījumu par augu slimību izraisītājiem. FCM ir vērtīga metode sēľu, oomycetes, baktēriju, vīrusu un augu - mikrobu mijiedarbības izpētē (D‘Hondt et al.,

119

2011). FCM metodes virzieni augu patoloģijā izmantoti daţādu procesu izpētē, kā, piemēram, Fusarium solani konīdiju dzīvotspēju izpētē (Vanhauteghem et al., 2017). Pēc zinātniskās literatūras datiem, izmantojot plūsmas citometru, līdz šim nav veikta linu slimības izraisītāju analīze. Pētījumam izvēlēti tipiskākie paraugi, taču pie daţādo sēľu slimību noteikšanas šūnu izvietojums var pārklāties un rezultāti ne vienmēr ir viennozīmīgi un rada grūtības rezultātu izvērtēšanā. Plūsmas citometrijas metode turpmāk ir jāpilnveido, jāizmanto citi marķieri pie šūnu iekrāsošanas, kas ļautu precīzāk noteikt daţādu šūnu izvietojuma pārklāšanās gadījumus u.c. Pēc Si- Ammour (2002), Vercauteren (2010) tirdzniecības komplekti augu genoma lieluma noteikšanai ir pieejami un ļauj vienkārši sagatavot paraugu, kas ir veiksmīgi izmantots, piemēram, Oomycetēm. Tomēr D‘Hondt (2011) par plūsmas citometra izmantošanu secina, ka augu patogēniem bieţi ir zems infekcijas slieksnis un parasti nepieciešama koncentrēšana, pirms tos var noteikt. Jāľem vērā, ka iekšējo patogēna izolēšana no dabīgās vides, var būt problemātiska. Augu patogēni atrodas ļoti daţādos substrātos vai uz tiem, piemēram, augu šūnās, sēklās, augsnē, ūdenī, uz kukaiľiem, vai ziedputekšľiem u.c. Kopumā arī matricas sastāvdaļas, piemēram, barotnes, silīcija dioksīds vai hlorofils, var ietekmēt mērījumu, izraisot nevēlamu fluorescences fonu un gaismas izkliedi, vai pat papildus grupu izveidi. Tādējādi katram pētījumam nepieciešams pielāgot metodes.

120

SECINĀJUMI 1. Konstatēta mainīga meteorloģisko apstākļu ietekme uz daţādām linu saimnieciski derīgām īpašībām, kuras variē atkarībā no gada un genotipa. Novērota augstāka salmiľu raţa, auga kopējais garums, tehniskais garums, pogaļu skaits uz viena auga un eļļas saturs mitrākos veģetācijas periodos, bet augstāka sēklu raţa, sēklu skaitu pogaļā, 1000 sēklu masa un rezistence pret veldri sausākos veģetācijas periodos. 2. Linu populācijā veģetācijas sākumā konstatēta augstāka ieľēmība pret linu vīti, reproduktīvajā periodā - pret miltrasu un linu sīkplankumainību. Visā veģetācijas periodā konstatēta, ar augstāko ieľēmību veģetācijas perioda beigās, augstāka ieľēmība pret fuzariozo nobrūnēšanu, linu iedegu un polisporozi. 3. Pētītajiem linu ģenētisko resursu genotipiem konstatēta statistiski būtiska, fenotipiski mainīga rezistence pret sešām linu slimībām: linu vīti (Fusarium oxysporum f. sp. lini), fuzariozo nobrūnēšanu (Fusarium spp.), linu iedegu (Colletotrichum lini), linu sīkplankumainību (Septoria linicola), miltrasu (Oidium lini) un polisporozi (Polyspora lini) atkarībā no genotipa un gada meteoroloģiskajiem apstākļiem. Sausākā veģetācijas periodā linu genotipi bija ar zemāku rezistenci pret polisporozi, miltrasu, fuzariozo nobrūnēšanu un mitrākā pret linu vīti, linu iedegu un linu sīkplankumainību. Augstāka ieľēmība uz linu sēklām pret Fusarium spp. and Colletotrichum lini konstatēta mitrākos veģetācijas periodos. 4. Identificēti genotipi ‗Rota 1‘, ‘Ruda 1‘, ‗S13/5-7/5-93‘, ‗S32/4-8-93‘, ‗S64-17-93‘, ‗T11-13/3-1-94‘, ‗T25/5-33/12-8-94‘, ‗L11-11/10-97‘, ‗L11-11/11-97‘, ‗L19-6/15- 97‘, ‗L23-26/3-97‘, ‗ST Vega 2‘ ar vidēju rezistenci pret sešām linu slimībām. Identificēts genotips ‗Rezeknes‘, kurš uzrādīja pilnīgu rezistenci pret miltrasu un augstāko rezistenci pret tādiem slimību izraisītājiem, kā Fusarium spp. un Colletotrichum lini uz sēklām. 5. Identificēti ekoloģiski plastiskākie, perspektīvākie genotipi ‗S13/5-7/5-93‘, ‗T11- 13/3-1-94‘, ‗L11-11/11-97‘ ar augstāku produktivitāti, zemāku variāciju un augstāku komplekso rezistenci pret slimībām. 6. Plūsmas citometrijas metode slimības izraisītāju identificēšanai ir piemērota un var būtiski samazināt laiku, kas nepieciešams pie rezistences pret slimības izraisītājiem augu genotipu fenotipēšanas pētījumos. Literatūras dati un darba rezultāti liek secināt, ka tā ir relatīvi jauna metode augu patoloģijā, un to nepieciešams pilnveidot ar plašākiem zinātniskajiem pētījumiem.

121

PATEICĪBAS Izsaku visdziļāko pateicību promocijas darba zinātniskajai vadītājai Dr. biol. Dacei Graudai par pacietību, motivāciju, vērtīgām zināšanām un veltīto laiku darba izstrādes laikā, par iespēju veikt daļu pētījumu Latvijas Universitātes Bioloģijas institūtā laboratorijā un par padomiem, kas sniegti darba gaitā.

Esmu īpaši pateicīga Dr. agr. Venerandai Stramkalei par atbalstu un vērtīgiem, profesionāliem padomiem un pieredzi, kā arī nenovērtējamu, nozīmīgu ieguldījumu Latvijas linu ģenētisko resursu repatriācijā, saglabāšanā un attīstībā, kā rezultātā ieguldījums šajā jomā ir ļāvis īstenot šo pētījumu.

Pateicība zinātniskā raksta līdzautoriem: Zofijai Jankauskientei, Dacei Graudai un Veneranda Stramkalei.

Liels paldies kolēģēm Valijai Zepai, Ievai Kroičai un Inārai Zepai, kuras dalījās ar profesionālām zināšanām un ar vērtīgiem padomiem. Paldies Nikolai Krasľevskai par padomiem un palīdzību laboratorijas darbos.

Sirsnīgu paldies vēlos pateikties savai ģimenei: vīram, vecākiem un draugiem.

122

LITERATŪRAS SARAKSTS 1. Adugna W and Labuschagne MT (2003). Association of linseed characters and its variability in different environments. Journal of Agricultural Science. 140: 285– 296. 2. Agarwal VK and James B (1996). Sinclair principles of seed pathology (2nd ed.). CRC Press, 560 p. 3. Ali F, Pan Q, Chen G, Zahid KR, Yan J (2013). Evidence of Multiple Disease Resistance (MDR) and Implication of Meta-Analysis in Marker Assisted Selection. PLoS ONE 8(7): e68150. 4. Aly AA, Ashour AZA, El-Kady EAF Mostafa MA (1994). Effectiveness of fungicides or control of powdery mildew in flax and effect of the disease on yield and yield components. Agri. Sci. Mansoura University. 19: 4383–4393. 5. Aly AA, Mansour MTM, Mohamed H, Abd Elsalam KA (2012). Examination of correlations between several biochemical components and powdery mildew resistance of flax cultivars. Plant. Pathol. J. 28:149–155. 6. Andersen B., Thrane U., Svendsen A., Rasmussen I.A. (1996). Associated field mycobiota on malt barley. Can. J. Bot. 74: 854–858. 7. AP, (2019) Linum bienne Mill. Skatīts: [20.09.2019] Pieejams: http://www.floraitaliae.actaplantarum.org/viewtopic.php?t=5323 8. Asgarinia P, Cloutier S, Duguid S, Rashid K, Mirlohi AF, Banik M, Saeidi G (2013). Mapping Quantitative Trait Loci for Powdery Mildew Resistance in Flax (Linum usitatissimum L.). Crop Science. 53: 2462–2472. 9. ARVALIS, (2018). Septoria linicola. Skatīts: [20.09.2019] Pieejams: http://www.fiches.arvalis- infos.fr/fiche_accident/fiches_accidents.php?mode=fa&type_cul=10&type_acc=4 &id_acc=373. 10. Avachat AM, Dash RR, Shrotriya SN (2011). Recent investigations of plant based natural gums, mucilages and resnis in novel drug delivery systems. Ind J Pharm Edu Res. 45: 86–99. 11. Ayliffe M, Singh R, Lagudah E (2008). Durable resistance to wheat stem rust needed. Curr Opin Plant Biol. 11: 187–192. 12. Baayen R, O'Donnell K, Bonants P, Cigelnik E, Kroon L, Roebroeck E., Waalwijk C. (2000). Gene genealogies and AFLP analyses in the Fusarium

123

oxysporum complex identify monophyletic and nonmonophyletic formae speciales causing wilt and rot disease. Phytopathology, 90(8): 891–900. 13. Bačelis K and Gruzdevienė E (2001). Resistance of fibre flax varieties to Colletotrichum lini Manns et Bolley. Biologija, 3: 4–9. 14. Badayeva PK (1930). ‗Flax diseases in Siberia‘. In Morbi Plantarum, Leningrad. 19: 192–199. 15. Barky AB, Ibrahim OM, Elewa TA, El-Karamany MF (2014). Performance Assessment of Some Flax (Linum usitatissimum L.) Varieties Using Cluster Analysis under Sandy Soil Conditions. Agricultural Sciences. 5: 677–686. 16. Barna B, Fodor J, Harrach B, Pogány M, Király Z (2012). The janus face of reactive oxygen species in resistance and susceptibility of plants to necrotrophic and biotrophic pathogens. Plant Physiol. Biochem. 59: 37–43. 17. Bankina B, Turka I, Vimba E, Priekule I, Eihe M, Moročko I, Vinnere O, Dzirkale L (2003) Augu slimības. Jelgava. 94 – 95 lpp. 18. Beale RE (1991). Studies of resistance in linseed cultivars to Oidium lini and Botrytis cinerea. Aspects Appl. Biol. 28:85–90. 19. Beaudoin X (1989). Disease and pest control. In: Proceedings of the EEC Flax Workshop, Brussels, Belgium, pp. 81–88. 20. Beard BH and Comstock VE (1980). Flax. In Hybridization of Crop Plants. W.R. Fehr and H.H. Hadley (eds.), American Society of Agronomy. Crop Science Society of America, Madison, WI. 21. Berglund D and Zollinger R (2002). Flax production in North Dakota. Extension Publication A-1038. North Dakota State University Extension. 22. Berti M, Fischer S, Wilckens R, Hevia F, Johnson B (2010). Adaptation and genotype x environment interaction of flaxseed (Linum usitatissimum L.) genotypes in South Central Chile. Chilean Journal Of Agricultural Research. 70(3): 345–356. 23. Bhateria S, Sood SP, Pathania A (2006). Genetic analysis of quantitative traits across environments in flax (Linum usitatissimum L.). Euphytica. 150: 185–194. 24. Bilalis DJ, Karkanis A, Papastylianou P, Patsiali S, Athanasopoulou M, Barla G, Kakabouki I (2010). Response of organic linseed (Linum usitatissimum L.) to the combination of tillage systems, (minimum, conventional and no-tillage) and fertilization practices: Seed and oil yield production. Australian Journal of Crop Science. 4(9): 700-705.

124

25. Boba A, Kostyn K, Kostyn A, Wojtasik W, Dziadas M, Preisner M, Szopa J, Kulma A (2017). Methyl Salicylate Level Increase in Flax after Fusarium oxysporum Infection Is Associated with Phenylpropanoid Pathway Activation Front. Plant Sci. 7: 1951. 26. Booker H, Bueckert R, Duguid S, Gavloski J, Gulden R, Dueck R, Ulrich A (2014). Growing Flax Guide. Skatīts: [12.09.2019] Pieejams: http://flaxcouncil.ca/growing-flax/growth-and-development/ 27. Booth I, Harwood RJ, Wyatt JL, Grishanov S (2004). A comparative study of the characteristics of fibre-flax (Linum usitatissimum L.). Ind. Crops Prod. 20: 89-95. 28. Bottalico A and Perrone G, (2002). Toxigenic Fusarium species and mycotoxins associated with head blight in small-grain cereals in Europe. Eur. J. Plant Pathol. 108: 611–624. 29. Bradley CA, Halley S, Lukach J (2004). Distribution and severity of pasmo on flax in North Dakota and evaluation of fungicides and cultivars for management. Plant Disease. 88: 1123–1126. 30. Braun U, Preston CD, Cook RTA, Götz M, Takamatsu S (2019). Podosphaera lini (Ascomycota, Erysiphales) revisited and re-united with Oidium lini. Plant Pathology & Quarantine. 9(1): 128–138. 31. CABI, (2018). Gibberella avenacea Skatīts: [20.09.2019] Pieejams: https://www.cabi.org/isc/datasheet/25150#toDistributionMaps 32. Cadic E, Coque M, Vear F, Grezes‐Besset B, Pauquet J, Piquemal J, Lippi Y, Blanchard P, Romestant M, Pouilly N, Rengel D, Gouzy J, Langlade N, Mangin B, Vincourt P (2013). Combined linkage and association mapping of flowering time in Sunflower (Helianthus annuus L.). Theor Appl Genet. 126: 1337–1356. 33. Canadian Food Inspection Agency, (2012). The Biology of Linum usitatissimum L. (Flax). Biology Document BIO1994-10. Skatīts: [15.07.2018] Pieejams: http://www.inspection.gc.ca/plants/plants-with-novel-traits/applicants/directive- 94-08/biology-documents/linum-usitatissimum-l- /eng/1330979709525/1330979779866. 34. Carlile MJ, Watkinson SC, Gooday GW (2001). The Fungi, 2nd ed. Academic Press, San Diego, CA. 35. Carter JF (1993). Potential of flaxseed and flaxseed oil in baked goods and other products in human nutrition. Cereal Foods World 38, 753–759.

125

36. Chand G and Kumar S (2016). Crop diseases and their management. Apple Academic Press. pp. 129–130. 37. Chitarra LG, Langerak CJ, Bergervoet JHW, van den Bulk RW (2002). Detection of the plant pathogenic bacterium Xanthomonas campestris pv. campestris in seed extracts of Brassica sp. applying fluorescent antibodies and flow cytometry. Cytometry. 47: 118–126. 38. Chitarra LG and van den Bulk RW (2003). The application of flow cytometry and fluorescent probe technology for detection and assessment of viability of plant pathogenic bacteria. Eur. J. Plant Pathol. 109: 407–417. 39. Chuang TY (1991). Soil suppressive of banana Fusarium wilt in Taiwan. Plant Protection Bulletin (Taiwan, Roc) 33: 133-141. 40. Cloutier S (2016). Linseed. Reference Module in Food Science, https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100596-5.00031-7 41. Colhoun J (1960). Physiologic specialization in Polyspora lini Laff. Trans. Br. Mycol. Soc. 43: 150–154. 42. Conners IL (1967). An Annotated Index of Plant Diseases in Canada. Publ. 1251, Can. Dept. Agric., Res. Br., Ottawa. 381 p. 43. Cross RH, McKay SAB, McHughen AG, Bonham-Smith PC (2003). Heat stress effects on reproduction and seed set in Linum usitatissimum L. (flax). Plant Cell Environ. 26: 1013–1020. 44. Cullis C (2011). Linum. In: Wild crop relatives: genomic and breeding resources, oilseeds, ed. Kole C, Springer-Verlag, Heidelberg-Berlin, pp. 177–189. 45. Cushnie TP and Lamb AJ (2005). Antimicrobial activity of flavonoids. Int. J. Antimicrob. Agents. 26: 343–356. 46. Czemplik M, Zuk M, Kulma A, Kuc S, Szopa J (2011). GM flax as a source of effective antimicrobial compounds. In: Science against microbial pathogens: communicating current research and technological advances (Mendez-Vilas, ed). FORMATEX, Badajoz, pp 1216–1224. 47. Černomorskaja NM and Stankevič AK (1987). To the problem of intraspecific classification of common flax (Linum usitatissimum L). (Rus.). Selekcija i genetika tech. Kul‘t., 113: 53–63. 48. Damm U, O'Connell RJ, Groenewald JZ, Crous PW (2014). The Colletotrichum destructivum species complex – hemibiotrophic pathogens of forages and field crops. Studies in Mycology. 79: 49–84.

126

49. Daun JK, Barthet VJ, Chornick TL, Duguid S (2003). Structure, Composition, and Variety Development of Flaxseed. Flaxseed in Human Nutrition (2ndEdn), AOCS Press, USA. p. 1–40. 50. D‘Hondt L, Höfte M, Van Bockstaele E, Leus L (2011). Applications of flow cytometry in plant pathology for genome size determination, detection and physiological status. Molecular Plant Pathology. 12(8): 815–828. 51. Deng SJ and Hiruki C (1990). Enhanced detection of a plant pathogenic Mycoplasma-like organism by polymerase chain-reaction. Proc. Jpn. Acad. B: Phys. Biol. Sci. 66: 140–144. 52. Desjardins AE (2003). Gibberella from a (venaceae) to z (eae). Annu Rev Phytopathol. 41: 177–198. 53. Diederichsen A and Fu Y. B. (2006). Phenotypic and molecular (RAPD) differentiation of four infraspecificgroups of cultivated flax (Linum usitatissimum L. subsp.usitatissimum). Genetic Resources and Crop Evolution. 53: 77–90. 54. Diederichsen A, Raney JP, Duguid SD (2006). Variation of mucilage in flax seed and its relationship with other seed characters. Crop Sc. 46: 365–371. 55. Diederichsen A and Richards K (2003). Cultivated flax and the genus Linum L. In: A.D. Muir and N.D. Westcott (eds.), Flax, the genus Linum, Routledge: New York. 307 p. 56. Diederichsen A, Rozhmina T, Kudrjavceva L, Zhuchenko A (2008). Variation patterns within 153 flax (Linum usitatissimum L.) genebank accessions based on evaluation for resistance to fusarium wilt, anthracnose and pasmo. Plant Genetic Resources: Characterization and Utilization. 6(1): 22–32. 57. Diederichsen A and Ulrich A (2009). Variability in stem fibre content and its association with other characteristics in 1177 flax (Linum usitatissimum L) genebank accessions. Ind Crop Prod. 30: 33–39. 58. Diepenbrock WA, León J, Clasen K (1995). Yielding ability and yield stability of linseed in Central Europe. Agronomy Journal. 87: 84–88. 59. D‘Mello JPF, Placinta CM, Macdonald AMC (1999). Fusarium mycotoxins: a review of global implications for animal health, welfare and productivity. Anim Feed Sci Technol 80:183–205. 60. Dmitriev AA, Krasnov GS, Rozhmina TA, Novakovskiy RO, Snezhkina AV, Maria S, Fedorova MS, Yurkevich OY, Muravenko OV, Bolsheva NL, Kudryavtseva AV., Melnikova NV (2017). Differential gene expression in

127

response to Fusarium oxysporum infection in resistant and susceptible genotypes of flax (Linum usitatissimum L.). BioMed Central Plant Biology. 17(2): 253. 61. Dodds PAB and Thrall PA (2009). Recognition events and host–pathogen co- evolution in gene-forgene resistance to flax rust. Funct Plant Biol. 36(5): 395– 408. 62. Duguid SD (2009). Flax. In J. Vollmann and I. Rajcan, eds. Oil crops, handbook of plant breeding 4. Springer Science + Business Mediam LLC, New York, p 233–255. 63. Dunez J (1977). Application of immunoenzymatic techniques to detection of some plant-viruses—ELISA technique (Enzyme Linked Immunosorbent Assay). Ann. Phytopathol. 9: 219–221. 64. Easson DL and Molloy R (1996). Retting: a key process in the production of high value fibre from flax‘. Outlook Agric. 25 (4): 235–242. 65. Ehrensing DT (2008). Flax. Oregon State University-Extension Services-EM 8952-E Skatīts: [21.06.2019] Pieejams: http://extension.oregonstate.edu/catalog/pdf/em/em8952-e.pdf 66. EK, (2019). Eiropas Komisija [20.11.2019] Pieejams: https://ec.europa.eu/food/plant_en 67. Ellis JG, Dodds PN, Lawrence GJ (2007). Flax rust resistance gene specificity is based on direct resistance-avirulence protein interactions. Annu. Rev. Phytopathol. 45: 289–306. 68. Engvall E and Perlmann P (1971). Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) quantitative assay of immunoglobulin G. Immunochemistry. 8: 871– 874. 69. Evarte-Bundere G, Evarts-Bunders P (2012). Using of the Hydrothermal coefficient (HTC) for interpretation of distribution of non-native tree species in Latvia on example of cultivated species of genus Tilia. Acta Biol. Univ. Daugavp., 12(2): 135–148. 70. FAOSTAT, (2019). The Food and Agriculture Organization. Skatīts: [16.10.2019] Pieejams: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC/visualize 71. Fang Y and Ramasamy RP (2015). Current and prospective methods for plant disease detection. Biosensors (Basel). 5(3): 537–61. 72. Ferguson MW, Lay CL, Evenson PD (1987). Effect of Pasmo Disease on Flower Production and Yield Components of Flax. Phytopathology. 77(6): 805–808.

128

73. Finch HJS, Samuel AM, Lane GPF (2014). Lockhart and Wiseman‘s crop husbandry including grassland (9th ed.). Woodhead Publishing, UK, p. 263–283. 74. Flor HH (1956). The complementary genic systems in flax and flax rust. Adv. Genet. 8: 29–54. 75. Ford JH (1964). The influence of time of flowering on seed development of flax. Crop Sci. 4: 52–54. 76. Gaiķe M, Bebre G, Skrabule I (2013). Gadsimsts lauksaimniecības pētījumos un selekcijā. APP Valsts Priekuļu laukaugu selekcijas institūts. 11. lpp. 77. Galitsky DN and Shamanin VP (2014). The dependence of accumulation of oil and fatty acid composition of environmental conditions in the seeds of flax oil in southern forest-steppe zone of Omsk region: Omsk Scientific Bulletin, 2(134): 160–173. 78. Gan Y, Basnyat P, McDonald CL, Campbell CA, Liu L (2009). Water use and distribution profile under pulse and oilseed crops in semiarid northern high latitude areas. Agric. Water Manage. 96: 337–348. 79. Glazier AM, Nadeau JH, Aitman TJ (2002). Finding genes that underlie complex traits. Science. 298: 2345–2349. 80. Goudenhooft C, Bourmaud A, Baley C (2019). Flax (Linum usitatissimum L.) fibers for composite reinforcement: exploring the link between plant growth, cell walls development, and fiber properties. Frontiers in Plant Science. 10: 411. 81. Goray SC, Khosla HK, Upadhyaya YM, Naik SL, Mandloi SC (1987). Inheritance of wilt resistance in linseed. Indian J. Agric. Sci. 57: 625–627. 82. Gordeyeva Y and Shestakova N (2018). The Influence of Agroclimatic Factors on the Formation of Oil Content in Flax Seeds in the North of Kazakhstan: Journal of Ecological Engineering. 19(3): 102–105. 83. Grauda D, Miķelsone A, Auziľa A, Stramkale V, Rašals I (2013). Use of plant biotechnology methods for flax breeding in Latvia. Today and Tomorrow. ed.: Gennady E. Zaikov, Frank Pudel and Grzegorz Spychalski. New York: Nova Biomedical. 1: 1–10. 84. Grauda D, Stramkale V, Komlajeva Ļ, Bratestam AK, Miķelsone A, Lapiľa L, Auziľa A, Rashal I (2009). Evaluation of the Latvian flax genetic resources and perspective of their utilisation. Environment. Technology. Resources. 1: 160–165. 85. Grauda D, Stramkale V, Rashals I (2004). Evaluation of Latvian flax varieties and hybrids. Proceedings in Agronomy. 6: 159–165.

129

86. Grant L (2008). Effect of Pasmo on Flax in Manitoba and Inference of the Sexual State of the Fungus by Molecular Polymorphism. The University Of Manitoba, Master of Science pp. 12 –22. 87. Grant MR and Jones JDG (2009). Hormone (dis)harmony moulds plant health and disease. Science. 324: 750–752. 88. Gregory RT, Nicol JA, Tamm H, Kullman B, Kullma K, Leitch IJ, Murray BG, Kapraun DF, Greilhuber J, Bennet M (2007). Eukaryotic genome size databases. Nucleic Acids Res. 35: 332–338. 89. Greilhuber J, Doleţel J, Lysak MA, Bennett MD (2005). The origin, evolution and proposed stabilization of the terms ‗genome size‘ and ‗C-value‘ to describe nuclear DNA contents. Ann. Bot. 95: 255–260. 90. Gruzdevienė E (2008). The Peculiarities of the Occurrence of Pasmo Disease (Septoria linicola) In Central Lithuania. Zemdirbyste –Agriculture. 95(3): 58–64. 91. Gruzdevienė E, Brazauskienė I, Repečkienė J, Lugauskas A (2008). The occurrence of pathogenic fungiduring flax growing seasonin central Lithuania. Journal of Plant Protection Research. 48(2): 255–264. 92. Gruzdevienė E, Mankevičienė A, Lugauskas A, Repečkienė J (2006). The effect of environmental conditions on the variation of fungi and mycotoxin contents in oil flax seed. Ekologija. 3: 64–70. 93. Guilloux K, Gaillard I, Courtois J, Courtois B, Petit E (2009). Production of arabinoxylan-oligosaccharides from flaxseed (Linum usitatissimum). J Agric Food Chem. 57: 11308–11313. 94. Gutaker MR, Zaidem M, Fu YB, Diederichsen A, Smith O, Ware R, Allaby RG (2019). Flax latitudinal adaptation at LuTFL1 altered architecture and promoted fiber production. Scientific Reports. 9: 976. 95. Häffner E, Konietzki S, Diederichsen E (2015). Keeping Control: The Role of Senescence and Development in Plant Pathogenesis and Defense Plants. 4: 449– 488. 96. Hahn M (2014). The rising threat of fungicide resistance in plant pathogenic fungi: Botrytis as a case study. J. Chem. Biol. 7: 133–141. 97. Hajnalová E (1999). Archebanika pestovaných rastlin: Učebnė texty pre dištančnė štúdium. Nitra: Ochrana biodiverzity, 105 p.

130

98. Hall LM, Booker H, Siloto RMP, Jhala AJ, Weselake RJ (2016). Flax (Linum usitatissimum L.). In: Industrial oil crops /T. McKeon, D. Hayes, D. Hildebrand, R. Weselake (eds.). AOCS Press, Elsevier Inc. 157–194. 99. He JQ, Chen GH, Li JJ, Wang JL, Yang WC, Yang Y, Zhou JH (2007). The analysis of resistance of flax to powdery mildew (Olidium lini Skoric) in field. China‘s Fibre Crops. 3: 141–144. 100. He L, Xiao J, Rashid KY, Jia G, Li P, Yao Z, Wang X, Cloutier S, You FM (2019). Evaluation of Genomic Prediction for Pasmo Resistance in Flax. International Journal of Molecular Sciences. 20(2): 359. 101. Hegde MV, Zanwar AA, Adekar SP (2016). Omega-3 Fatty Acids: Keys to Nutritional Health. Humana Press, Springer International Publishing Switzerland pp 610 ISBN 978-3-319-40458-5 (eBook). 102. Heller K (2013). Crop management of fibre flax in Europe, Presentation Summer school, Catania – Italy. Skatīts: [04.03.2018] Pieejams: http://www.fibrafp7.net/Portals/0/06_Heller.pdf. 103. Heller K, Baraniecki P, Praczyk M (2012). Fibre flax cultivation in sustainable agriculture. In: Kozłowski, R.M. (Ed.), Handbook of Natural Fibres. Woodhead Publishing, Philadelphia, pp. 508–531. 104. Heller K, Rólski S, Błoch J (1997). Die Ertragsfahigkeit der Faserflachssorten in verschiedenen Umweltbedingungen. VDI/MEG Kolloquium Agrartechnik. Helft 22. Erzeugung, Aufbereitung und Verarbeitung von Naturfasern für nichttextile Zwecke, Bonn, pp. 39–43. 105. Heller K, Sheng QC, Guan F, Alexopoulou E, Hua LS, Wu GW, Jankauskiene Z, Fu WY (2015). A comparative study between Europe and China in crop management of two types of flax: linseed and fibre flax. Industrial Crops and Products. 68: 24–31. 106. Henry AW and Ellis C (1971). Seed infestation of flax in Alberta with the fungus causing browning or stem-break. Canadian Plant Disease Survey. 51: 76–79. 107. Hoes JA and Kenaschuk EO (1986). Gene K1 of Raja flax: a new factor for resistance to rust. Phytopathology. 76: 1043–1045. 108. Homma Y (1928). On the powdery mildew of flax. Bot. Mag. 42: 331–334. 109. Howles P, Lawrence G, Finnegan J, Fadden HM, Ayliffe M, Dodds P, Ellis J (2005). Autoactive alleles of the flax L6 rust resistance gene induce non-race-

131

specific rust resistance associated with the hypersensitive response. Molecular Plant-Microbe Interactions.18 (6): 570–582. 110. Huang YF, Madur D, Combes V, Ky CL, Coubriche D, Jamin P, Jouanne S, Dumas F, Bouty E, Bertin P, Charcosset A, Moreau L (2010). The genetic architecture of grain yield and related traits in Zea maize L. revealed by comparing intermated and conventional populations. Genetics. 186: 395–404. 111. Hussein MMM, Abd El-Dayem MA, El-Refaie MM (2007). Effect of plant density and potassium fertilizer on yield and its quality of some flax genotypes under sandy soil condition. J. Agric. Sci., Mansoura Univ. 32: 99–115. 112. Hussein EM, Mansour MTM, Hassan MEM, Elkady Eman A, Kasem KK (2011). Use of serology, SDS-PAGE, and RAPD analysis to evaluate resistance of flax to powdery mildew Egypt. J. Agric. Res., 89 (1). 113. Islam MR and Mayo GME (1990). A compendium on host genes in flax conferring resistance to flax rust. Plant Breed. 104: 89–100. 114. Ivanovs S un Stramkale V (2001). Linu audzēšanas un novākšanas tehnoloģijas. Jelgava. 10–30. lpp. 115. Ivaschenko VG, Shipilova NP, Levitin MM (2000). Fusaria associated with seeds of grain in asiatic part of Russia. Mycol. Phytopathol. 34: 54–58. 116. Jakobija I, Bērziľa M, Bērne I, Šostaka L, Plukste AM, Liepiľa I, Ozoliľa D, Graube V, Šteina M, Lestlande A, Ūdre D, Zujeva Z, Pola R, Svoka G (2014). Laukaugi. Kultūraugu attīstības stadijas. Valsts augu aizsardzības dienests. Rīga. 47–56 lpp. 117. Jaramillo EH, Sensi A, Brandenberg O, Ghosh K, Sonnino A (2011) Biosafety Resource Book. Ecological aspects. Module B. Food and Agriculture organization of the united Nations Rome. 28–48. 118. Jankauskienė Z (2007). Preservation of the collection of Linum usitatissimum L. in Lithuania. In Innovative technologies for comfort: Proceedings of the 4th global workshop (general consultation) of the FAO/ESCORENA European cooperative research network on flax and other bast plants, ed. Institute of Natural Fibres, 7-10 October, Arad, Romania, Bucuresti: Certex. 45–49. 119. Jankauskienė Z and Gruzdevienė E. (2008). Resistant cultivar – a biological way to control flax fungal diseases. Zemdirbyste/Agriculturė. 95(3): 312–319. 120. Jestoi M, Rokka M, Yli-Mattila T, Parikka P, Rizzo A, Peltonen K (2004). Presence and concentrations of the Fusarium-related mycotoxins beauvericin,

132

enniatins and moniliformin in Finnish grain samples. Food Addit. Contam. 21: 794–802. 121. Jhala A and Hall L (2010). Flax (Linum usitatissimum L.): Current Uses and Future Applications. Australian Journal of basic and Applied Sciences. 4(9): 4304–4312. 122. Johnston AM, Tanaka DL, Miller PR, Brandt SA, Nielsen DC, Lafond GP, Riveland NR (2002). Oilseed crops for semiarid cropping systems in the northern Great Plains. Agronomy Journal. 94: 231–240. 123. Juita DBZ, Kennedy EM, Mackie JC (2012). Low temperature oxidation of linseed oil: a review. Fire Sci. Rev. 1:3. 124. Kaur V, Yadav R, Wankhede DP (2017). Linseed (Linum usitatissimum L.) genetic resources for climate change intervention and its future breeding. Journal of Applied and Natural Science 9(2): 1112 -1118. 125. Kant P, Reinprecht Y, Martin CJ, Islam R, Pauls KP (2011). Disease Resistance/ Pathology/ Fusarium University of Guelph, Guelph, ON, Canada, Elsevier B.V. pp 730-743. 126. Keane PJ (2012). Horizontal or Generalized Resistance to Pathogens in Plants, Plant Pathology, Dr. Christian Joseph Cumagun (Ed.), InTech, Skatīts: [03.09.2019] Pieejams: http://www.intechopen.com/books/plant- pathology/horizontal-or-generalized-resistance-to-pathogens-in-plants 127. Keller B, Feuillet C, Messmer M (2000). Genetics of Disease Resistance – Basic concepts and ist application in resistance breeding. Mechanisms of Resistance to Plant Diseases, A. Slusarenko, R. Fraser and K. van Loon (eds) Kluwer Academic Publishers, The Netherlands pp. 101– 160. 128. Kommedahl T, Christensin JJ, Freederikson RA (1970). A Half Century of Research in Minnesota on Flax Wilt Caused by Fusarium oxysporum. Minnesota Agr. Exp. Sta. Tech. Bull. 34 p. 129. Korolev KP and Bome NА (2017). Evaluation of flax (Linum usitatissimum L.) genotypes on environmental adaptability and stability in the North-Eastern Belarus. Agricultural Biology. 52 1(3): 615–621. 130. Korolyov K, Bome N, Weisfeld L (2019). A comparative study of morphophysiological characteristics of flax in controlled and natural environmental conditions. Zemdirbyste-Agriculture. 106 (1): 29–36.

133

131. Kosiak B, Torp M, Skjerve E, Thrane U (2003). The prevalence and distribution of Fusarium species in Norwegian cereals: a survey. Acta Agric. Scand. Sect. B Soil Plant Sci. 53: 168–176. 132. Kostyn K, Czemplik M, Kulma A, Bortniczuk M, Skała J, Szopa J (2012). Genes of phenylpropanoid pathway are activated in early response to Fusarium attack in flax plants. Plant Sci. 190: 103–115. 133. Kotle SJ and Fitt BDL. (1997). Diseases of Linseed and Fibre Flax. Shipra, Delhi. 14–56. 134. Kozłowski R, Rólski S, Grabowska L, Rutkowska-Krauze I (2007). Flax and hemp breeding at the Institute of Natural Fibres. Proceedings of the 58th Flax Institute of the United States, March 23–25, pp. 173–179. 135. Krasnova DA (2010). Selection value of oil flax samples in forest-steppe conditions of the Middle Volga region. Doctoral dissertation. The author‘s summary, Kazan. 136. Kroes I, K., Rashid KY, Lange W (2002). Variation in Fusarium wilt (Fusarium oxysporum lini) in Europe and North America. Eur. J. Plant Pathol. (in press). 137. Kroes I, Rashid K, Trouve JP, Dombry G, Hammond J, Wullmers E, Rozhmina T, Keiser P, Lange W (1997). Assessment of resistance to Fusarium oxysporum f. sp. lini in flax and linseed across locations and years. Aspects of resistance of flax and linseed (Linum usitatissimum) Fusarium oxysporum f. sp. L. Wageningen. 105–137. 138. Kroes GMLW, Loffler HJM, Parlevliet JE, Keizer LCP, Lange W (1999). Interactions of Fusarium oxysporum f. sp. lini, the flax wilt pathogen, with flax and linseed. Plant Pathol. 48: 491–498. 139. Krol P, Igielski R, Pollmann S, Kepczynska E (2015). Priming of seeds with methyl jasmonate induced resistance to hemi-biotroph Fusarium oxysporum f.sp. lycopersici in tomato via 12-oxo-phytodienoic acid, salicylic acid, and flavonol accumulation. J. Plant Physiol. 179: 122–132. doi: 10.1016/j.jplph.2015.01.018. 140. Kulik T, Pszczolkowska A, Lojko M (2011). Multilocus phylogenetics show high intraspecific variability within Fusarium avenaceum. Int J Mol Sci. 12: 5626– 5640. 141. Kulma A, Skórkowska-Telichowska K, Kostyn K, Szatkowski M, Skała J, Drulis- Kawa Z, Preisner M, Zuk M, Szperlik J, Wang YF, Szopa J (2015). New flax

134

producing bioplastic fibers for medical purposes. Industrial Crops and Products. 68: 80–89. 142. Kumar N, Paul S, Kumar A, Jamwal NS (2015). Inheritance of gene conferring resistance to wilt (Fusarium oxysporum f. sp. lini) disease of linseed (Linum usitatissimum L.) in North West Himalayas. Electronic Journal of Plant Breeding. 6(4): 1108-1110. 143. Kumar M, Tripathi UK, Tomer A, Kumar P, Singh A (2014). Screening of linseed germplasm for resistance. Tolerance against Fusarium oxysporum f. sp. lini (Bolley) diseaså. Plant Pathol. Microbiol. 5: 235. 144. LAD, (2019). Lauka atbalsta dienests. Skatīts: [16.10.2019] Pieejams: http://www.lad.gov.lv/lv/statistika/platibu-maksajumi/. 145. Landry CR and Aubin-Horth N (eds.) (2014). Ecological Genomics: Ecology and the Evolution of Genes and Genomes, Advances in Experimental Medicine and Biology 781: 1–6. 146. Lattanzio V, Lattanzio VMT, Cardinali A (2006). Role of phenolics in the resistance mechanisms of plants against fungal pathogens and insects. In Phytochemistry: Advances in Research, ed F. Imperato (Trivandrum: Research Signpost), 661 (2): 23. 147. Lawrence GJ, Dodds PN, Ellis JG (2007) Rust of flax and linseed caused by Melampsora lini. Molecular Plant Pathology. 8(4): 349–364. 148. Leach MC and Hobbs SLA (2013). Plantwise knowledge bank: delivering plant health information to developing country users. Learned Publ. 26: 180–185. 149. Leitch IJ and Bennet MD (2007). Genome size and its uses: the impact of flow cytometry. In: Flow Cytometry with Plant Cells (Doleţel, J., Greilhuber, J. and Suda, J., eds), pp. 153–176. Weinheim: Wiley-VCH. 150. Li X, Yan W, Agrama H, Jia L, Shen X, Jackson A, Moldenhauer K, Yeater K, McClung A, Wu D (2011). Mapping QTLs for improving grain yield using the USDA rice mini‐core collection. Planta. 234: 347–361. 151. Li Y, Roycewicz P, Smith E, Borevitz JO (2006). Genetics of local adaptation in the laboratory: Flowering time quantitative trait loci under geographic and seasonal conditions in Arabidopsis. PLoS One. 1: e105. 152. Liu XY, Chen SL, Sun QA, He DT, Wu YN (1993). Evaluation of Fusarium wilt resistance of flax varieties. Scientia Agricultura Sinica. 26: 44–49.

135

153. Longobardi GA (2001). Flow Cytometry: First Principles. New York: Wiley- Liss. 154. Lopez MM, Llop P, Olmos A, Marco-Noales, Cambra M, Bertolini E (2008). Are molecular tools solving the challenges posed by detection of plant pathogenic bacteria and viruses? Curr. Issues Mol. Biol. 11: 13–45. 155. Loshakova NI (1992). Flax breeding for disease resistance in the Soviet Union. In Biology and Processing of Flax, Eds. H. S. S. Sharma, and C. Van Sumere, 67– 71. Belfast, Northern Ireland: M Publications. 156. Lugger O (1890). A Treatise on Flax Culture. Minn. Agr. Exp. Sta. Bull. 13. 38 p. 157. Lysøe E, Harris LJ, Walkowiak S, Subramaniam R, Divon HH, Riiser ES, Llorens C, Gabaldón T, Kistler HC, Jonkers W, Kolseth AK, Nielsen KF, Thrane U, Frandsen RJN (2014). The genome of the generalist plant pathogen Fusarium avenaceum is enriched with genes involved in redox, signaling and secondary metabolism. PLoS One. 9(11): e112703. 158. Ma LJ, Geiser D, Proctor R, Rooney A, O'Donnell K, Trail F, Gardiner D, Manners J, Kazan K (2013). Fusarium pathogenomics. Annual review of microbiology, 67: 399–416. 159. Madlung A (2013). Polyploidy and its effect on evolutionary success: old questions revisited with new tools. Heredity. 110: 99–104. 160. Malone JP and Muskett AE (1997). Seed-borne fungi. Description of 77 fungus species. (3rd ed.), International Seed Testing Association, Zürich, Switzerland, 191 p. 161. Mankevičienė A, Suproniene S, Brazauskiene I, Gruzdevienė E (2011). Natural occurrence of fusarium mycotoxins in oil crop seed. Plant Breeding and Seed Science. 63: 109–116. 162. Marchenkov A, Rozhmina T, Ushapovski I, Muir AD (2003). Cultivation of flax.In: Muir, A.D., Westcott, N.D. (Eds.), Flax The Genus Linum. Taylor & Francis,Saskatoon, pp. 74–91. 163. Marín P, Moretti A, Ritieni A, Jurado M, Vázquez C, González-Jaén MT (2012). Phylogenetic analyses and toxigenic profiles of Fusarium equiseti and Fusarium acuminatum isolated from cereals from Southern Europe. Food Microbiol. 31: 229–237. 164. MB, (2018). Myco Bank Database. Skatīts: [19.12.2018] Pieejams: http://www.mycobank.org/name/.

136

165. Mengiste T (2012). Plant immunity to necrotrophs. Ann. Rev. Phytopathol. 50: 267–294. 166. Mercer PC (1992). Diseases and pests of flax. In: Sharma, H.S.S., van Sumere, C. (Eds.), Biology and Processing of Flax. M Publications, Belfast, pp. 111–155. 167. Mercier J, Makhlouf J, Martin RA (1991). Fusarium avenaceum, a pathogen of stored broccoli. Can Plant Dis Surv. 71: 161–162. 168. Mérillon JM and Ramawat KG (2011). Plant Defence: Biological Control Springer Science & Business Media. pp. 411. 169. Michielse CB and Rep M (2009). Pathogen profile update: Fusarium oxysporum. Mol Plant Pathol. 10(3): 311–324. 170. Mikelsone A, Grauda D, Stramkale V, Rashal I (2011). Breeding for organic farming: obtaining and evaluation of flax somaclonal families. Environment. Technology. Resources. 1: 231– 236. 171. Mohammadi AA, Saeidi G, Arzani A (2010). Genetic analysis of some agronomic traits in flax (Linum usitatissimum L.). Aust. J. Crop Sci. 4: 343–352. 172. Moulia B, Coutand C, Lenne C (2006). Posture control and skeleta mechanical acclimation in terrestrial plants: implications for mechanical modeling of plant architecture. Am. J. Bot. 93: 1477–1489. doi: 10.3732/ajb.93. 10.1477 173. Mpofu SI and Rashid KY (2000a). Assessment of genetic variation among Fusarium oxysporum f. sp. lini isolates from western Canada based on vegetative compatibility grouping. Can. J. Plant Pathol. 22: 176. 174. Mpofu SI and Rashid KY (2000b). Virulence of Fusarium oxysporum f. sp. lini on flax. Can. J. Plant Pathol. 22: 190. 175. Mpofu SI and Rashid KY (2001). Vegetative compatibility groups within Fusarium oxysporum f.sp. lini from Linum usitatissimum (flax) wilt nurseries in western Canada. Can. J. Bot. 79: 836–843. 176. Mpofu SI and Rashid KY (2011). Vegetative compatibility groups within Fusarium oxysporum f. sp. lini from Linum usitatissimum (flax) wilt nurseries in western Canada. Journal of Botany. 79(7): 836–843. 177. Muir A and Westcott N (2003). Current regulatory status of flaxseed and commercial products. In A. D. Muir, & N. D. Westcott, Flax: The genus Linum pp. 292–297.

137

178. Mullis K, Faloona F, Scharf S, Saiki R, Horn G, Erlich H (1986). Specific enzymatic amplification of DNA in vitro—the polymerase chainreaction. Cold Spring Harb. Symp. Quant. Biol. 51: 263–273. 179. Muskett AE and Colhoun J (1947). The Diseases of the Flax Plant (Linum usitatissimum Linn.). W. and G. Baird, Ltd. Belfast. 112 p. 180. Muskett AE (2008). Studies on seed health. Annals of Applied Biology, 46(3): 430–445. 181. Nag S, Mitra J, Karmakar PG (2015). An Overview on Flax (Linum usitatissimum L.) and its Genetic Diversity. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology. 8(4): 805–817. 182. Nandy S and Rowland GG (2008). Dual Purpose Flax (Linum usitatissimum L.) Improvement Using Anatomical and Molecular Approaches. 2008 International Conference on Flax and Other Bast Plants. pp. 31–39. 183. Newton AC, Fitt BD, Atkins SD, Walters DR, Daniell TJ (2010). Pathogenesis, parasitism and mutualism in the trophic space of microbe-plant interactions. Trends Microbiol. 18: 365–373. 184. Nganje WE, Bangsund DA, Leistritz FL, Wilson WW, Tiapo NM (2004). Regional economic impacts of Fusarium head blight in wheat and barley. Appl Econ Perspect Pol. 26: 332–347. 185. Nôţková J, Pavelek M, Bjelková M, Brutch N, Tejklová E, Porokhovinova E, Brindz J, (2016). Descriptor List for Flax (Linums usitatissimum L.) Slovak University of Agriculture in Nitra pp 102. 186. OharaT, Inoue I, Namiki F, Kunoh H, Tsuge T (2004). REN1 Is Required for Development of Microconidia and Macroconidia, but Not of Chlamydospores, in the Plant Pathogenic Fungus Fusarium oxysporum. Genetics. 166: 113–124. 187. Olivain C, Trouvelot S, Binet MN, Cordier C, Pugin A, Alabouvette C (2003). Colonization of flax roots and early physiological responses of flax cells inoculated with pathogenic and nonpathogenic strains of Fusarium oxysporum. Appl. Environ. Microbiol. 69: 5453–5462. 188. Pandey RN and Misra D.P. (1992). Assessment of yield loss due to powdery mildew of linseed. Indian Bot. Reptr. 11: 62–64. 189. Palacio-Bielsa A, Cambra MA, Lopez MM (2009). PCR detection and identification of plant pathogenic bacteria: updated review of protocols (1989–2007). J. Plant Pathol. 91: 249–297.

138

190. Parlevliet JE (1993). What is durable resistance, a general outline. In: Jacobs, Th. & Parlevliet, J.E. (Eds.) Durability of disease resistance. Kluwe Academic Publisher. pp. 23–39. 191. Parry MAJ and Hawkesford MJ (2012). An integrated approach to crop genetic improvement. J Integr Plant Biol. 54: 250–259. 192. Paul VH, Sultana C, Jouan B, Fitt BDL (1991). Strategies for control of diseases on linseed and fibre flax in Germany, France and England. Production & Protection of Linseed. Cambridge. p. 65–69. 193. Pavelek M and Lipman E (2011). Report of a working group on fibre crops (flax and hemp). Second Meeting, 7-9 July 2010, Šumperk – Velké Losiny, Czech Republic. Bioversity International, Rome, Italy. 194. Pavelek M, Tejkova E, Ondrej M, Vrbova M (2012). Developments in fibrous flax breeding and cultivation. In: Kozłowski, R.M. (Ed.), Handbook of Natural Fibres. Woodhead Publishing, Philadelphia. pp. 393–468. 195. Peive J (1948) Linkopība. Latvijas valstsizdevniecība. Rīga. 5–11 lpp. 196. Penaud A, Paumier D, Bamme B, Petiteau A, Héritier E, Suffert F, Valade R (2017). Epidemiology of Pasmo and assessment of Septoria linicola resistance in French flax cultivars. In: 12th EFPP-10th SFP Conference, 29 May - 2 June Malo-les-Bains, France. Skatīts: [20.08.2019] Pieejams: https://www.researchgate.net/publication/317647361 197. Peng S, Cassman KG, Virmani SS, Sheehy J, Khush GS (1999). Yield potential trends of tropical rice since the release of IR8 and the challenge of increasing rice yield potential. Crop Sci. 39: 1552–1559. 198. Perryman SAM and Fitt BDL (2000). Effects of diseases on the growth and yield of spring linseed (Linum usitatissimum) 1988–1998. Annals of Applied Biology. 136 (3): 197–207. 199. Perryman SAM, Gladders P, Fitt BDL (2009). Autumn sowing increases severity of pasmo (Mycosphaerella linicola) on linseed in the UK. Annals of Applied Biology. 154: 19–32. 200. Poland JA, Balint-Kurti PJ, Wisser RJ, Pratt RC, Nelson RJ (2009). Shades of gray: the world of quantitative disease resistance. Trends Plant Sci. 14: 21–29. 201. Poland JA, Bradbury PJ, Buckler ES, Nelson RJ (2011). Genome-wide nested association mapping of quantitative resistance to northern leaf blight in maize. Proc Natl Acad Sci USA.108: 6893–6898.

139

202. Popescu F, Marinescu I, Vasile I (1998). Heredity and stability of flax fiber content. Romanian Agricultural Research. 9: 15–24. 203. Quaedvlieg W, Verkley GJM, Shin H-D Barreto RW, Alfenas AC, Swart WJ, Groenewald JZ, Crous PW (2013). Sizing up Septoria. Studies in Mycology 75: 307–390. 204. Ragupathy R, Rathinavelu R, Cloutier S (2011). Physical mapping and BAC-end sequence analysis provide initial insights into the flax (Linum usitatissimum L.) genome. BMC Genomics. 12: 217. 205. Ramos AP, Tavares S, Tavares D, Silva MC, Loureiro J, Talhinhas P (2015). Flow cytometry reveals that the rust fungus, Uromyces bidentis (Pucciniales), possesses the largest fungal genome reported—2489 Mbp. Molecular Plant Pathology. 16(9): 1006–1010. 206. Ranjzad M, Khayyami M, Hasanzadeh AA (2007). Comparison of Important Physical and Chemical Characteristics of Linum usitatissimum Sub. Species. Pakistan Journal of Nutrition. 6(3): 238–240. 207. Rashal I and Stramkale V (1998). Conservation and use of the Latvian flax genetic resources. Proceedings of the Symposium ―Bast Fibrous Plants Today and Tomorrow. Breeding, Molecular Biology and Biotechnology beyond 21th century‖, 28–30 September 1998, St. Petersburg, Russia. Natural Fibres, 2: 56– 58. 208. Rashid KY (2000). Pasmo disease in flax - Impact and potential control. Proc. Manitoba Agronomists Conference. Winnipeg, MB. pp. 154–156. 209. Rashid KY (2003). Principal diseases of flax. In: Flax. The genus Linum, eds Muir A, and Westcott N (London: Taylor & Francis), 74–123. 210. Rashid KY (2010). Efficacy of fungicides in reducing pasmo and yield loss in flax. Proc. 63rd Flax Institute of the United States. Fargo, ND. pp. 73–77. 211. Rashid KY, Desjardins M, Duguid S, Kaminski DA (2003). Diseases of flax in Manitoba and Saskatchewan in 2002. Canadian plant disease sut'vey: Disease highlights edítion. 83: 117–118. 212. Rashid K and Duguid S (2005). Inheritance of resistance to powdery mildew in flax. Can. J. Plant Pathol. 27: 404–409. 213. Rashid KY and Kenaschuk EO (1993). Effect of trifluralin on fusarium wilt in flax. Canadian Journal of Plant Science. 73: 893–901.

140

214. Rashid KY and Kroes GMIW (1999). Pathogenic variability in Fusarium oxysporum f. sp. lini on flax. Phytopathology. 89: S65. 215. Rashwan E, Mousa A, EL-Sabagh A, Barutçular C (2016). Yield and Quality Traits of Some Flax Cultivars as Influenced by Different Irrigation Intervals. Journal of Agricultural Science. 8 (10): 226 – 240. 216. Ravensdale M, Nemri A, Thrall PH, Ellis JG, Dodds, PN (2011). Coevolutionary interactions between host resistance and pathogen effector genes in flax rust disease. Mol. Plant Pathol. 12: 93–102. 217. Razukas A, Jankauskiene Z, Jundulas J, Asakaviciute R (2009). Research of technical crops (potato and flax) genetic resources in Lithuania. Agronomy Research. 7(1): 59 – 72. 218. Reddy K, Salleh B, Saad B, Abbas H, Abel C, Shier W (2010). An overview of mycotoxin contamination in foods and its implications for human health. Toxin Rev 29: 3–26. 219. Rehse MA, Corpuz S, Heimfeld S, Minie M, Yachimiak D (1995). Use of fluorescence threshold triggering and high-speed flow cytometry for rare event detection. Cytometry, 22: 317–322. 220. Ribeiro D, Vale FX, Parlevliet JE, Zambolim L (2001). Concepts in plant disease resistance. Fitopatologia Brasileira 26: 577–589. 221. Romagosa I and Fox PN (1993). Genotype x environment interaction and adaptation. In Hayward, M.D., N.O. Bosemark, and I. Romagosa (eds.) Plant breeding, principles and prospects. Chapman & Hall, London, UK. p. 374-390. 222. Rozhmina TA (2015). Valuable for breeding genes of resistance to fusarium wilt of flax. Dostizheniya nauki i tekhniki APK (Достижения науки и техники АПК.). 29(12): 47–49 (In Russ.). 223. Rozhmina TA and Golubeva LM (2018). Effective genes of resistance to fusarium wilt in modern fiber flax varieties. Oil crops. 4: 37–41. 224. Rozhmina TA and Loshakova NI (2016). New sources of effective resistance genes to fusarium wilt in flax (Linum usitatissimum L.) depending on temperature. Agricultural Biology. 51(3): 310–317. 225. Rscenter, (2018) Болезни льна. Skatīts: [10.09.2018] Pieejams: https://rosselhoscenter.com/2014-02-28-11-39-42/2011-11-16-12-58- 47/bolezni/1198-len/1133-len

141

226. Ruţa A, Adamovičs A, Bankina B (2004) Augkopība. A. Ruţas redakcijā. Jelgava, Latvijas Lauksaimniecības universitāte, 374 lpp. 227. Saharan G, Mehta N, Sangwan M (2005). Fungal Diseases of Linseed. In G. S. Saharan, N. Mehta, & M. S. Sangwan, Diseases of Oilseed Crops. Indus Publishing. 176–201. 228. Saharan GS and Saharan, MS (1992). Studies on Physiological Specialization and Inheritance of Resistance in Linseed to Powdery Mildew Disease. 2nd Ann. Rept. Dept. Pl. Pathol. CCS HAU, Hisar, India. 47 p. 229. Saharan GS and Saharan MS (1994a). Studies on powdery mildew of linseed caused by Leveillula taurica (Lev.) Arnaud. Indian J. Mycol. Pl. Pathol. 24: 107– 110. 230. Saharan GS and Saharan MS (1994b). Conidial size, germination and appressorial formation of Oidium lini Skoric, cause of powdery mildew of linseed. Indian J. Mycol. Pl. Pathol. 24: 176–178. 231. Satyaprasad K, Bateman GL, Read PJ (1997). Variation in pathogenicity on Fusarium avenaceum. Potato Res. 40: 357–365. 232. Salej S, Kalia NR, Bhateria S, Sanjeev K (2007). Detection of genetic components of variation for some biometrical traits in Linum usitatissimum L. in sub-mountain Himalayan region. Euphytica, 155: 107–115. 233. Saxena RK, Edwards D, Varshney RK (2014). Structural variations in plant genomes. Briefings in functional genomics. 13 (4): 296–307. 234. Sawicka B, Michałek W, Pszczółkowski P, Danilcenko H (2018). Variation in productivity of Ipomoea batatas at various rates of nitrogen fertilization. Zemdirbyste-Agriculture. 105(2): 149–158. 235. Selyaninov GL (1928). About the agricultural evaluation of the climate. TrudyGGO, 20: 177–185. 236. Severoglu Z and Ozyigit II (2012). Powdery mildew disease in some natural and exotic plants of Istanbul, Turkey. Pak. J. Bot. 44: 387–393. 237. Shapiro HM (2003). Practical Flow Cytometry. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc. pp. 36–80 238. Sharif MK, Rebia E, Pasha I (2018). Nutritional and Therapeutic Potential of Spices. Therapeutic, Probiotic, and Unconventional Foods Pages. Academic press. pp. 181–199.

142

239. Shi J, Li R, Qiu D, Jiang C, Long Y, Morgan C, Bancroft I, Zhao J, Meng J (2009). Unraveling the complex trait of crop yield with quantitative trait loci mapping in Brassica napus. Genetics. 182: 851–861. 240. Shivaraj SM, Dhakate P, Sonah D, Vuong T, Nguyen HT, Deshmukh R (2019). Progress toward development of climat-smart flax: a perspective on omics- assisted breeding. Genomic Designing of Climate-Smart Oilseed Crops. Springer. 239–267. (e-book) 241. Si-Ammour A (2002). Molecular analysis of the Arabidopsis–Phytopthora pathosystem. PhD Thesis. Fribourg: University of Fribourg. 242. Simko I and Piepho HP (2012). The Area Under the Disease Progress Stairs: Calculation, Advantage, and Application. Phytopathology . 102(4): 381–389. 243. Simmonds NW (1979). Principles of Crop Improvement. Longman, New York, ISBN 0-582-44630-9. 244. Simmons CA, Turk P, Beamer S, Jaczynski J, Semmens K, Matak KE (2011). The effect of a flaxseed oil-enhanced diet on the product quality of farmed brook trout (Salvelinus fontinalis) fillets. J. Food Sci. 76: S192– S197. 245. Simpson N and Peter G (2008). Photography and contemporary botanical illustration. Barnes. Curtis's Botanical Magazine, Wiley. 25(3): 258–280. 246. Skorkowska-Telichowska K, Zuk M, Kulma A, Bugajska-Prusak A, Ratajczak K, Gasiorowski K, Kostyn K, Szopa J (2010). New dressing materials derived from transgenic flax products to treat long-standing venous ulcers – a pilot study. Wound Repair Regen. 18: 168–179. 247. Skowera B, Jędrszczyk E, Kopcińska J, Ambroszczyk AM, Kołton A (2014). The effects of hydrothermal conditions during vegetation period on fruit quality of processing tomatoes. Polish Journal of Environmental Studies. 23(1): 195–202. 248. Smykal P, Bacova-Kerteszova N, Kalendar R (2011). Genetic diversity of cultivated flax (Linum usitatissimum L.) germplasm assessed by retrotransposon- based markers. Theor Appl Genet. 122: 1385–97. 249. Sørensen JL and Giese H (2013). Influence of carbohydrates on secondary metabolism in Fusarium avenaceum. Toxins. 5: 1655–1663. 250. Sørensen L, Lysøe E, Larsen J, Khorsand-Jamal P, Nielsen K (2014). Genetic transformation of Fusarium avenaceum by Agrobacterium tumefaciens mediated transformation and the development of a USER-Brick vector construction system. BMC Mol Biol. 15: 15.

143

251. Sørensen JL, Phipps RK, Nielsen KF, Schroers HJ, Frank J (2009). Analysis of Fusarium avenaceum metabolites produced during wet apple core rot. J Agricult Food Chem. 57: 1632–1639. 252. Soto-Cerda BJ, Duguid S, Booker H, Rowland G, Diederichsen A, Cloutler S (2014). Genomic regions underlying agronomic traits in linseed (Linums usitatissimum L.) as revealed by association mapping. J. Integr. Plant Biol. 56: 75–87. 253. Spanic V, Lemmens M, Drezner G (2010). Morphological and molecular identification of Fusarium species associated with head blight on wheat in East Croatia. Eur. J. Plant Pathol. 128: 511–516. 254. Spielmeyer W, Lagudah ES, Mendham N, Green AG (1998). Inheritance of resistance to flax wilt (Fusarium oxysporum f. sp. lini) in a doubled haploid population of Linum usitatissimum L. Euphytica. 101: 287-291. 255. Sun J (2015). Flowering time in 5-azacytidine mutants of oilseed flax (Linum usitatissimum L.). (MSc Thesis) Department of Plant Sciences, College of Agriculture and Bioresouces, University of Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan 256. Tadesse T, Singh H, Weyessa B (2009). Correllation and path coefficient analysis among seed yield traits and oil content in Ethiopian linseed germplasm. Int. J. Sustain. Crop Prod. 4: 8–16. 257. Taparauskienė L, Tanaskovik V, Miseckaite O, Adamonyte I, Burbulis N (2015). Recommendations for agricultural drought assessment under Lithuanian climatic conditions. Conference: 2nd International Symposium for Agriculture and FoodAt: Ohrid, Makedonia. 2: 613. 258. Termorshuizen AJ (2016). Ecology of Fungal Plant Pathogens. Microbiol Spectr. 4:6–9. 259. Tochinai Y and Takee G (1950). Studies on the physiologic specialization in Fusarium lini Bolley. J. Fac. Agr. Hokkaido Univ. 47: 193–266. 260. Toffolatti SL, Venturini G, Maffi D, Vercesi A (2012). Phenotypic and histochemical traits of the interaction between Plasmopara viticola and resistant or susceptible grapevine varieties. BioMed Central Plant Biology. 12: 124. 261. Turayová Z and Vaňko M (1995). Pestovanie a spracovanielanu priadneho na Slovensko: študijný materiál. a.s. ŠS Bystrička: VÚ a ŠÚ, 25 p.

144

262. Tvelkov SG (1970). S. lini a new species on fiber flax in the Novogorod region. Mikol i. Fitopatol. 4: 484. 263. Uhlig S, Jestoi M, Parikka P (2007). Fusarium avenaceum - The North European situation. Int J Food Microbiol. 119: 17–24. 264. VAAD, (2018). Valsts augu aizsardzības dienests. Skatīts: [20.09.2018] Pieejams: http://www.vaad.gov.lv 265. Vaisey-Genser M and Morris DH (1997). Flaxseed: Health, Nutrition and Functionality. Flax Council of Canada, Winnipeg, MB. 266. Van der Plank JE (1963). Plant Diseases: Epidemics and Control. Academic Press, New York. 267. Vanhauteghem D, Demeyere K, Callaert N, Boelaert A, Haesaert G, Audenaert K, Meyera E (2017). Flow Cytometry is a powerful tool for assessment of the viability of fungal conidia in metalworking fluids. Appl Environ Microbiol. 83(16): e00938-17. 268. Vera CL, Duguid SD, Fox SL, Rashid KY, Dribnenki JCP, Clarke FR (2012). Comparative effect of lodging on seed yield of flax and wheat. Can. J. Plant Sci. 92: 39–43. 269. Vera CL, Irvine RB, Duguid SD, Rashid KY, Clarke FR, Slaski JJ (2014). Pasmo disease and lodging in flax as affected by pyraclostrobin fungicide, N fertility and year. Can. J. Plant Sci. 94: 119–126. 270. Vercauteren A (2010). Genetic diversity, mating type, aneuploid sexual reproduction and survival of Phytopthora ramorum. PhD Thesis. Ghent: Ghent University. 271. Vlăduţ AŞ, Nikolova N, Licurici M (2017) Aridity assessment within southern Romania and northern Bulgaria. Hrvatski Geografski Glasnik, 79(2): 5−26. 272. Wang YF (2008). The present situation and suggestions about the study of flax germplasm resource in China. Journal of Life Sciences. 2(1): 67–71. 273. Wang Z, Hobson N, Galindo L, Zhu S, Shi D, McDill J, Yang L, Hawkins S, Neutelings G, Datla R, Lambert G, Galbraith DW, Grassa CJ, Geraldes A, Cronk QC, Cullis C, Dash PK, Kumar PA, Cloutier S, Sharpe AG, Wong GKS, Wang J, Deyholos M (2012). The genome of flax (Linum usitatissimum) assembled de novo from short shotgun sequence reads. The Plant Journal. 72: 461– 473.

145

274. Wang YF, Jankauskiene Z, Qiu CS, Gruzdeviene E, Long SH, Alexopoulou E, Guo Y, Szopa J, Hao DM, Fernando AL,Wang H (2018). Fiber Flax Breeding in China and Europe. Journal of Natural Fibers. 15(3): 309– 324. 275. Wang YF, Qiu CS, Long SH, Guo Y, Deng X, Hao D (2013). Cultivation situation and research progress and suggestions about fibre flax in China. J. Plant Fib. Sci. China. 35(4), 214–218. 276. Weightman R and Kindred D. (2005). Review and analysis of breeding and regulation of hemp and flax varieties available for growing in the UK. Project NF0530 Final report. The Department for Environment Food and Rural affairs, November, 77 p. 277. Winkel-Shirley B (2001). Flavonoid biosynthesis. A colorful model for genetics, biochemistry, cell biology, and biotechnology. Plant Physiol. 126: 485–493. 278. Wise IL and Soroka JJ (2003). Principal insect pests of flax. In: ―Flax the genus Linum‖ (A.D. Muir, N.D. Westcott, eds.). London, New York,142–299 pp. 279. Woltz SS and Jones JP (1981). Nutritional requirements of Fusarium oxysporum: Basis for a disease control system. In Fusarium: Diseases, Biology and Taxonomy (P.E. Nelson, T.A. Toussoun & R.J. Cook, eds): 340–349. 280. WRB, (2014). World reference database for soil resources. World soil resources report No. 106. FAO, Rome, 192 p. 281. Wu G (2015). Flax Research Progress in China, Institute of Industrial Crops, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences (Presentation). 282. Xiang L (2019). Stress-induced genetic change in flax reveals genome variation mechanism. Submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science. Case Western Reserve University. 283. Xie XD, Dai Z, Yang Z, Tang Q, Sun J, Yang X, Song X, Lu Y, Zhao D, Zhang L, Su J (2018). Genomic variations and association study of agronomic traits in flax. BMC Genomics. 19: 512. 284. Xinwen L (1997). Analysis of ecological adaptation of flax in dry and cool areas in China. In: Nat. Fib. Spec. Ed., Proceedings of the flax and other bast plants symposium. pp. 43–48. 285. Yan L, Chouw N, Jayaraman K (2014). Flax fibre and its composites e a review. Compos Part B. 56: 296–317.

146

286. Yli-Mattila T, Paavanen-Huhtala S, Parikka P, Konstantinova P, Gagkaeva TY (2004). Molecular and morphological diversity of Fusarium species in Finland and north-western Russia. Eur. J. Plant Pathol. 110: 573–585. 287. Yli-Mattila T (2010). Ecology and evolution of toxigenic Fusarium species in cereals in northern Europe and Asia. J. Plant Pathol. 92 (1): 7–18. 288. You FM, Jia G, Xiao J, Duguid SD, Rashid KY, Booker HM, Cloutier S (2017). Genetic variability of 27 traits in a core collection of flax (Linum usitatissimum L.). Frontiers in Plant Science. 8: 1636. 289. Yuan L, Na M, Shanshan L, Hui ZL (2013). Genetic diversity and structure of the Fusarium oxysporum f. sp. lini populations on linseed (Linum usitatissimum) in China. Phytoparasitica. 41: 391–401. 290. Zeven AC, De Wet, JMJ (1975). Dictionary of cultivated plant and their regions of diversity. Wageningen: Pudoc, Centre for agricultural publishing and documentation. pp 263. 291. Zohary D and Hopf M (1994). Domestication of Plants in the Old World – The origin and spread of cultivated plants in West Asia, Europe, and the Nile Valley. Oxford: Clarendon press. pp.118–126. 292. Zohary D, Hopf M, Weiss E (2012). Domestication of Plants in the Old World: Te Origin and Spread of Domesticated Plants in SouthWest Asia, Europe, and the Mediterranean Basin, 4th Edition. 293. Zommere G, Vilumsone A, Kalnina D, Solizenko R, Stramkale V (2013). Comparative Analysis of Fiber Structure and Cellulose Contents in Flax and Hemp Fibres.Material Science. Textile and Clothing Technology. 8: 96–104. 294. Zsiros JA (2010). Natural Fibers and Fiberglass: A Technical and Economic Comparison. All Theses and Dissertations. p. 2273. 295. Анпилогова ЛК, Левашова ГИ, Кузьмичев АА (1991). Выявление и использование в селекции пшеницы образцов, устойчивых к мучнистой росе. Методические рекомендации. Москва. 31с. 296. Алехин ВТ, Ермаков АВ, Черкашин ВИ (1998). Контрол фитосанитарного состояния посевов технических култур. Зашита и карантин растений. 12: 19–20. 297. Борисовец Т (2000). Экономическое содержание и факторы интенсификации зернового производства. Агроэкономика. 3: 30–32.

147

298. Голубев АЕ, Рожмина ТА, Понажев ВП, Рыжов ИА, Семин МИ (2010). Селекционно-генетические основы сырьевого обеспечения льноводства. Москва. 22 c. 299. Голуб ИА, Привалов ФИ, Шанбанович ГН (2010). Научно-практические рекомендации по возделыванию, уборке льна и приготовлению тресты. Могилев: Могилев. обл. укруп. тип. им. Спиридона Соболя, 136 с. 300. Дьяков АБ (2006). Физиология и экология льна. Государственное научное учреждение Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Масличных Культур Имени В. С. Пустовойта Российской академии сельскохозяйственных наук. 301. Дмитриев АА (2006). Льняные блошки. Защита и карантин растений. 2: 55– 56. 302. Жученко АА (2001). Адаптивная система селекции растений. Москва. 30 c. 303. Карпунин БФ (2015). Антракноз льна: селекция на устойчивость: монография. – Москва: – 160 с. 304. Корзун ОС и Бруйло А.С. (2011). Даптивные особенности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений: Пособие / Гродно: Ггау, 140 С. 305. Крепков АП (2004). Лен-долгунец в Сибири. Томск: Изд-во Том. 168 с. 306. Кудрявцева ЛП и Лошакова НИ (2015). Неспецифическая устойчивость льна к возбудителю пасмо и пути ее использования в селекции. Труды Кубанского государственного аграрного университета 3 (54): 177-180. 307. Кудрявцева ЛП, (1994). Устойчивость к антракнозу коллекционных образцов льна. Селекция, семеноводство, возделывание и первичная обработка льна-долгунца. Torzhok. 63–65 pp. 308. Кудрявцева ЛП (2005). Селекция льна-долгунца на устойчивость к пасмо и антракнозу. Защита растений. 12: 19–20. 309. Кудрявцева ЛП и Павлова ЛН (2018). Групповая устойчивость сортов – важный приоритет селекции льна-долгунца. Аграрный вестник Верхневолжья. 3 (24): 25–30. 310. Кудрявцева ЛП, Павлова ЛН, Рожмина ТА (2016). Исходный материал для селекции льна на горизонтальную устойчивость к септориозу (пасмо). Инновационные разработки производства и переработки лубяных культур: материалы международной научно-практической конференции. Тверь, 318

148

311. Кудрявцев НА, Погорелая ЛД, Мугниев АФ, Злотников АК, (2006). Интегрированные меры фитосанитарной стабилизации льноводства. Земледелие. 6: 37–39. 312. Кутузова СН (1998). Генетика льна. Генетика культурных растений. 6–52. 313. Лапковская ТН (2003). Агробиологическое обоснование химической системы защиты посевов льна-долгунца от сорных растений: дис. канд. с.- х. Наук. Могилев, 20 с. 314. Лен Беларуси (2003). монография / РУП Белорусский НИИ лъна; под редакцией И.А. Голуба. Минск: ЧУП Орех, 245 с. 315. Лошакова НИ, Крылова ТВ, Кудрявцева ЛП (2000). Методические указания по фитопатологической оценке устойчивости льна-долгунца к болезням. Москва, 52 с. 316. Лошакова НИ, Кудрявцева ЛП, Павлова ЛН, Рожмина ТА (2014). Роль «коллекции фитопатогенных микроорганизмов - возбудителей болезней льна» в селекции льна на групповую устойчивость к болезням. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно- исследовательского института масличных культур. 2: 159–160. 317. Лучина НН (1981). Болезни льна. Ленинград: Колос. 88 с. 318. Отраслевой регламент (2010). Возделывание льна-долгунца. Типовые технологические процессы. Минск: Институт системных исследований в АПК НАН Беларуси. 36 с. 319. Пидопличко НМ (1977). Грибы-паразиты культурных растений Киев: Наук. думка Т.1. 301 с. 320. Портянкин Д (2007). Как защитить лен-долгунец от болезней? Вып. 1, Skatīts: [17.08.2018] Pieejams: http://www.avgust.com/newspaper/topics/detail.php?ID=111 321. Постников АН (2017). Лѐн. Большая российская энциклопедия. Электронная версия; Skatīts: [17.12.2019] Pieejams: https://bigenc.ru/agriculture/text/2138952. 322. Прасолова ОВ, Лошакова НИ, Павлова ЛН, Рожмина ТА (2016). Эффективность использования «коллекции микроорганизмов» в борьбе с фузариозным увяданием льна. Инновационные разработки для производства и переработки лубяных культур: Материалы Международной

149

научно-практической конференции ФГБНУ ВНИИМЛ. Тверь: Твер. гос. ун- т, с. 84–91. 323. Рогаш АР и Карпунин БФ (1985). Наследование устойчивости льна к популяции возбудителя антракноза. Селекция, семеноводство и технология возделывания лубяных культур. Москва. 77–80. 324. Рожмина ТА (2004). Генетическое разнообразие льна (Linum usitatissimum) и его комплексное использование в селекции. Автореф. докт. дис. СПб. 325. Рожмина ТА (2005). Доноры устойчивасти льна к фузариозному увяданию. В сб.: Идентифицированный генофонд растений и селекция. СПб: 406–419. 326. Рожмина ТА (2008). Генетическое разнобразие вида Linum usitatissimum и его исползивание в селекции на устойчивость к абиотическим и биотическим факторам среды. В сб.: Генетические основы селекции. Уфа. 233–247. 327. Саттон Д, Фотергилл А, Ринальди М (2001). Определитель патогенных и условно патогенных грибов. Москва: Мир. 468 с. 328. Тихвинский СФ, Дудина АН, Доронин СВ, Лыбенко ЕС (2005). Оценка устойчивости генотипов сортов льна к неблагоприятным факторам среды. Вестник ВНИИЛК. 2: 14–17. 329. Тюрникова ЕГ (2001). Влияние калийных удобрений на продуктивность льна и сахарной свеклы в условиях Волго-Вятского региона: дис. канд. с.-х. наук / Е.Г. Тюрникова. – Москва, 23 с. 330. Ходянкова СФ (2008). Динамика потребления питательных элементов в онтогенезе льна-долгунца. Агрохимический вестник. 1: 29–31. 331. Чудинова ЮВ (2003). Биологические ресурсы льна: научные основы рационального использования. Новосибирск. 349 pp. 332. Чудинова ЮВ (2007). Биологические основы селекции льна. Вестн. РАСХН, 6: 38–40. 333. Чудинова ЮВ (2013). Биологические ресурсы льна: научные основы рационального использования: монография. – Новосибирск: Изд-во НГАУ. 349 с. 334. Шиндин АП, Захарова ЛМ, Павлова ЛН, Рожмина ТА (2012). Лен. Технологии воделывания и защиты от вредных организмоов. Москва. 335. Шпаар Д, Гинапп Х, Щербаков В (1999). Яровые масличные культуры. Под общ. ред. В.А. Щербакова. Мн.:ФУАинформ. 228 с.

150