БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИТЫ ОТ  ЗАРАЖЕНИЯ ВИРУСАМИ ОЗДОРОВЛЕННОГО СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН (27.04.2009)

Автор: Замалиева Фания Файзрахмановна

Диагностику вирусных болезней картофеля проводили в секторе диагностики болезней картофеля ЦСХБ ТатНИИСХ. Листовые пробы для проведения ИФА отбирали по диагоналям картофельного поля в зависимости от размеров участка – по 50-200 листьев. Скрытую зараженность картофельных растений определяли до 2001 года капельно-серологическим методом (по М.С.Дунину и Н.Н.Поповой, 1967) - на вирусы M, X, S и Y и на M+X+S (поливалентная), с 2001 года - методом иммуноферментного анализа (ИФА) на диагностических наборах, изготовленных в лаборатории биотехнологии ВНИИКХ на вирусы – M+X+S (поливалентная) и YBK-вирус (по методикам И.Г.Атабекова,1985, А.Ф.Бобковой, 1983), с 2002 года - на диагностических наборах для ИФА фирмы Биореба (Швейцария).

Тестирование сорняков на скрытую зараженность Y-вирусом картофеля проводили методом обратнотранскриптазной ПЦР в секторе диагностики ЦСХБ ТатНИИСХ. Применялись наборы коммерческой фирмы «Е» (г.Пущино, Россия), использовали оригинальные праймеры, разработанные сотрудником ЦСХБ Зайнуллиным А.А.

Мониторинг основных переносчиков вирусов картофеля – крылатых форм различных видов тлей - проводили на основании систематических наблюдений за динамикой лета и видовым составом крылатых особей в питомнике размножения оздоровленного семенного картофеля Татарского НИИ сельского хозяйства с 1993 по 2007 годы.

Учеты крылатых особей различных видов тлей проводили методом желтых водных ловушек Мерике (А.Г. Зыкин, 1970; L.Broadbent. 1948; W.Moericke., 1951; H.Muller und Unger, 1955; Л.Иотов, 1967). На участке черного пара размером не менее 5х5 м рядом с картофельным участком устанавливали две пластмассовые чашки диаметром 24 см и высотой 7-8 см, окрашенные изнутри на 2 см от дна ярко-желтой краской. В чашки наливали воду (немного выше края желтой краски), добавляли щепотку стирального порошка. Сбор насекомых проводили через 1-2 дня. Уловы тлей определяли и классифицировали по видам в лаборатории ЦСХБ ТатНИИСХ по описаниям Г.Х.Шапошникова (1964), В.А.Шмыгли, Б.С.Герасимова, И.П.Дамрозе (1969,1975), А.Г.Зыкина (1970).

Определяли распространенность (Р,%) вирусной инфекции на сортовой репродукции (или степень зараженности вирусами репродукции) по формуле:

Р=100n/N, где N – общее количество растений в пробах, n – количество больных растений в пробах.

Средневзвешенную степень зараженности (СВЗ) вирусами картофельного поля определяли по следующей формуле: СВЗ= (? SnPn)/Sобщ, где Sn - площадь, занимаемая отдельным сортом (га), Pn - распространенность болезни на сорте (%), Sобщ - общая площадь картофельного поля (га). Необходимость в использовании СВЗ возникла при обсуждении коллекционных участков, в которых с различной, обычно небольшой площадью, высажено большое количество сортов, которые заражены в различной степени. СВЗ использована нами для создания объединенной характеристики поля – до и после процесса переноса инфекции.

При обсуждении результатов производственного размножения возникла необходимость применения сокращенных наименований часто используемых словосочетаний и применения показателей изменения вирусной зараженности в репродукциях семенного картофеля:

КРВЗ – коэффициент роста вирусной зараженности – кратность возрастания вирусной инфекции в течение определенного периода - вычисляли делением конечной степени зараженности сортовой репродукции на исходную зараженность.

КП – критический порог численности крылатых особей тлей, эквивалентный 50 экземплярам персиковой тли, определенный с помощью коэффициентов вредоносности по Банадысеву С.А. (2003), после достижения которого рекомендуется удалять ботву семенного картофеля в течение 10-12 дней.

СВАТ – суммарная векторная активность крылатых особей тлей за вегетационный период - общее количество крылатых особей – переносчиков вирусов картофеля, отловленных за вегетационный период, и переведенных при помощи коэффициентов вредоносности в единицы, эквивалентные персиковой тле.

ОСВАТ – общая суммарная векторная активность крылатых особей тлей за несколько вегетационных периодов, в течение которых выращивался семенной картофель данной репродукции в открытом грунте.

Разработка технологии ускоренного размножения оздоровленного семенного картофеля в условиях Республики Татарстан

Факторы, повышающие коэффициенты размножения семенного картофеля, изучали на трех стадиях выращивания оздоровленного материала: пробирочные растения, тепличные миниклубни и клубни первого полевого поколения (исходный материал). Исследования проводили в 1998-2000 гг. в защищенном грунте - в марлевых изоляторах, находящихся на территории ТатНИИСХ; в открытом грунте – в питомнике размножения оздоровленного картофеля, расположенного вблизи н.п.Сокуры Лаишевского района.

Схема вегетационного опыта 1. Изучение влияния густоты посадки пробирочных растений картофеля сорта Невский на коэффициент размножения оздоровленного материала в условиях защищенного грунта:

1 вариант – густота посадки 25 растений/м2 (20х20 см),

2 вариант – густота посадки 50 растений/м2 (15х15 см),

3 вариант – густота посадки 100 растений/м2 (10х10 см).

Размножение и выращивание пробирочных растений проводили согласно «Методическим указаниям по оздоровлению и ускоренному размножению картофеля» (1976, 1985) и «Инструкции по технике проведения работ по микроклональному размножению картофеля» (1998). Был проведен структурный анализ полученного урожая тепличных миниклубней, с разделением на следующие фракции: 1 – 5 г; 6 – 10 г; 11 – 20 г и более 20 г.

Опыты по изучению коэффициентов размножения тепличных мини-клубней и исходных клубней проводили в открытом грунте в питомнике размножения оздоровленного материала ТатНИИСХ. Почва опытного участка светло-серая лесная, средне-суглинистая. Удобрения вносили на планируемую урожайность 20 тонн. Посадку проводили вручную в предварительно нарезанные борозды. Агротехника выращивания картофеля – общепринятая для республики с элементами голландской технологии. Опыты двухфакторные, повторность четырехкратная. В каждой повторности высажено по 50 клубней сорта Невский. Размещение делянок систематическое.

Схема опыта 2. Изучение влияния густоты посадки и массы тепличных миниклубней на коэффициент размножения оздоровленного картофеля в открытом грунте:

Сорт Невский - тепличные миниклубни.

Фактор А – густота посадки: 48; 57; 72 ; 95 тыс. клубней на 1 га (схема посадки: 70 х 30, 70 х 25, 70 х 20 и 70 х 15 см соответственно).

Фактор В – масса тепличных миниклубней: 2; 6; 10; 15 г.

Схема опыта 3. Изучение влияния густоты посадки и массы исходных семенных клубней на коэффициент размножения оздоровленного картофеля в открытом грунте:

сорт Невский – исходные клубни ( клубни первого полевого поколения)

Фактор А – густота посадки: 45; 55; 65; 70 тысяч клубней на 1 га (схема посадки: 70 х 31, 70 х 26, 70 х 21, 70 х 20 см).

Фактор В – масса исходных клубней: 20, 40, 60, 80 г.

Опыты закладывали и проводили в соответствии с методическими указаниями Б.А.Доспехова (1985) и ВНИИКХ (1961). Уборка опытов проводилась в августе-сентябре месяцах вручную. Учет урожая проводился поделяночно: выкапывали 50 кустов, подсчитывали количество и взвешивали массу полученных клубней. Одновременно с учетом общей массы клубней определяли их фракционный состав. Полученные клубни были разделены на следующие фракции: менее 25 г; 25-50 г; 51-80 г; более 80 г. Статистическая обработка результатов исследований проведена методом дисперсионного анализа по Б.А.Доспехову (1985) с использованием компьютерных программ «Agros», по Г.Ф.Лакину (1990), расчеты экономической и энергетической эффективности – на основе технологических карт по действующим нормативам и расценкам.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Мониторинг источников повторного заражения вирусами

оздоровленного семенного картофеля в Республике Татарстан

Для предотвращения повторного заражения вирусами оздоровленного семенного картофеля необходимы сведения об основных источниках инфекции в данной природно-климатической зоне. По расстоянию, на которое источники инфекции удалены от посадок картофеля их можно подразделить на внешние и внутренние. Внешние источники - производственные посадки картофеля с высокой степенью зараженности вирусами, личные подсобные участки; внутренние источники – больные растения внутри посадок оздоровленного семенного картофеля. В республике нами выявлены следующие возбудители вирусных болезней на картофеле: Y-вирус картофеля (УВК), М- вирус картофеля (МВК), Х-вирус картофеля (ХВК), S-вирус картофеля ( SВК), вирус скручивания листьев картофеля (ВСЛК), вирус метельчатости верхушки картофеля (ВМВК), вирус погремковости табака (ВПТ), а также вироид веретеновидности клубней картофеля (ВВКК).

Анализируя данные по распространенности вирусов на производственных посадках картофеля в коллективных хозяйствах в 1993-2001 гг., мы обнаружили, что до 1998 года отечественный семенной картофель в хозяйствах республики, практически независимо от репродукции, был заражен вирусами на 60-100%, причем, наиболее распространенными были ХВК и МВК, что совпадает с данными исследований, проведенных в республике в конце 60-х годов (Н.И.Благовещенский, Н.П.Капитонова, 1970). Оздоровленный семенной картофель, производимый лабораторией ТатНИИСХ и поступающий в хозяйства с 90-х годов, в последующие годы обнаруживал тенденцию к преобладающему заражению Y-вирусом картофеля.

Два почвенных вируса были обнаружены нами на частных посадках картофеля: ВПТ (переносчики – нематоды семейства Trihodoridae )– в окрестностях г. Казани на участках с легкими по механическому составу почвами, ВМВК (переносчик – гриб Spongospora subterranea) – во всех обследованных районах - независимо от типа почв. На посадках общественного сектора почвенные вирусы были обнаружены в единичных случаях. Зараженность клубней ВПТ составляла на отдельных участках от 33 до 43%. При этом некротические повреждения, вызванные ВПТ, стабильно проявлялись в потомстве у 60-70% растений, но внутри клона некрозы проявлялись в среднем у 22-28% клубней. В отдельные годы признаки некрозов внутри клона полностью исчезали, но на следующий год могли вновь проявиться у 50% клубней. Наиболее чувствительным к заражению ВПТ оказался сорт Невский: на поверхности клубней наблюдались четкие кольца диаметром до 0,5 см и кольцевидные некротические узоры.

Симптомы ВМВК обычно наблюдали у 3-15% клубней. Реакция на заражение вирусом в виде четких кольцевых некрозов на поверхности клубней наблюдалась у сортов Бронницкий, Жуковский ранний, Невский, Резерв. Нами впервые на европейской территории был обнаружен и описан случай проявления на картофеле симптомов «птичьего глаза», вызываемого, по нашим данным, при первичном заражении ВМВК. В отдельные годы в январе наблюдалось массовое проявление симптомов «птичьего глаза» на клубнях, достигавшее уровня 50-60% выборки, что свидетельствует о высокой степени скрытой зараженности почвенным вирусом переносчика и картофеля в условиях Татарстана. Обнаружено, что в защищенном грунте может происходить заражение оздоровленных клубней вирофорным грибом Spongospora subterranea без видимых симптомов вирусного заражения. В этом случае симптомы имеют вид пустул без развития вокруг него волдыреобразного кольца. Поэтому первичные симптомы поражения ВМВК в защищенном грунте могут быть не замечены, проявляясь только на следующий год в поле в виде вторичных симптомов - кольцевых узоров на клубнях.

Вироид веретеновидности клубней картофеля (ВВКК) был обнаружен нами только на материале, выращенном из инфицированных пробирочных растений завозного происхождения. В условиях открытого грунта нами не отмечалось массового перезаражения оздоровленного материала от источников - зараженных вироидом растений. При инфицировании вироидом ВКК в условиях республики, происходит сильное угнетение растений картофеля, сопровождающееся снижением или полным отсутствием клубнеобразования, что вызывает в дальнейшем самоуничтожение потомства больных растений.

В производственном размножении мы также не наблюдали интенсивного повторного заражения оздоровленного семенного картофеля персистентным вирусом скручивания листьев картофеля (ВСЛК). Основной причиной этого являются низкая численность переносчика вируса – персиковой тли. Следующей причиной, по нашему мнению, является сильное угнетение зараженных растений картофеля, происходящее в континентальных условиях республики - как и в случае с ВВКК, что вызывает низкий коэффициент размножения больных растений и в итоге - самоуничтожение зараженных растений в потомстве.

Внутренним источником инфекции являются сорта, которые после прохождения всех этапов оздоровления методом апикальной меристемы, оказались больными.

В результате проведенной с 1997 по 2007 гг. проверки методом ИФА и ПЦР пробирочной коллекции растений картофеля из 70 сортов, представленных 165 линиями была выявлена зараженность вирусами X, S, M, Y, L - у 41 линии (24,8%), вироидом веретеновидности клубней картофеля – у 44 линий (26,7%). Таким образом, было выбраковано 85 (51,5%) больных сортолиний, здоровыми оказались 80 (48,5%) сортолиний из коллекции пробирочных растений. Среди вирусных болезней в пробирочной коллекции наибольшее распространение имел Y-вирус картофеля, достаточно часто обнаруживали МВК, значительно реже обнаруживали ХВК, ВСЛК и SВК.


загрузка...