Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ КАПУСТЫ (ДИАГНОСТИКА, ПАТОГЕНЕЗ, ИММУНИТЕТ, ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ)

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "БАКТЕРИАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ КАПУСТЫ (ДИАГНОСТИКА, ПАТОГЕНЕЗ, ИММУНИТЕТ, ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ)"

А'ЗУ^З

На правах рукописи ДЖАЛИЛОВ Февзи Сеид-Умерович

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ БОЛЕЗНИ КАПУСТЫ

(диагностика, патогенез, иммунитет, защитные мероприятия)

Специальность 06.01.11 —Защита растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

ч

МОСКВА 1996

Работа выполнена на кафедре фитопатологии Московской сельскохозяйственной акадеуии име ш К \ Тимирязева

Научный консультант — доктор биологических наук, профессор, засл\/кенныи деятель ьпки РФ К. В. Попкова.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных на* п, профессор, академик РАСХН В. А. Захаренко; доктор б«10."0гич_сшч наук, профессор В. К. Шильникова; доктор сс"ьспо\озя1"у.тл^нных наук, профессор А. Н Самохвалов.

Ведущее предприятие — ВНИИ фитопатологии

Зашита диссертации состоится ^^ Л^Ои^ ' 996 г

з 14 ча^ нч заседании диссертационного совета Д 120 35 01 з Мсс ^озслои сельскохозяйственной академии имени К \ Тимирязева

Адрес 127550, Л1о>.лва. Тимирязевская \л, 49 Ученый совет МСХА

С диссертацией мол»

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета — доцент

>омиты_я в ЦНБ \lC\-\.

В. А. Шкаликов

Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

V > ... -• i .

' J Актуальность теми. Капуста - важнейшая овощная культура в России. Эта культура поражается многочисленными вредными организмами, среди которых важную роль играют бактериальные возбудители. Поражение капусты сосудистым /возбудитель - Xanthomonas campest-rls pv. campestrls (Pammel) Dowson/ и слизистым /возбудитель - Er-wlnia carotovora subsp.carotovora (Jones 1901)- Bergey et al.,t 1923/ бактериозами ведет к резкому снижению урожая кочанов, их качества, потерям при хранении и недобору урожая семян ва второй год выращивания. Ущерб причиняемый бактериозами капусты оценивается в 30-50% (Матвеева, Фокина, 1994).

Рациональная система защиты капусты от бактериозов должна базироваться на знании особенностей биологин патогенов, определяющих сохранение инфекции и ее передачу в поле от растения к растению. Изучению этих вопросов в нашей стране большое внимание уделяли И.В.Воронкевич (1947). Е.В.Матвеева (1980, 1982), А.Н.-Са-: мохвалов (1992) и другие ученые. Наряду с этим многие стороны патогенеза при бактериозах капусты, учет которых необходим при разработке эффективных защитных мероприятий, остаются малоизученными. ' ' . " 1

Требования экологичности существенно ограничивают применение • химических препаратвв на капусте. В связи с этим особое значение имеет испытание и внедрение в производство приемов биологической защиты от бактериальных патогенов. .

Безусловно, наиболее эффективным способом борьбы с бактериозами является селекция устойчивых, сортов'и гибридов, для создания которых необходим поиск доноров устойчивости, знание механизма наследования признака, разработка методов оценки и отбора и эф' фективных селекционных программ.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в научном обосновании и разработке эффективного и экологически сбалансированного комплекса приемов защиты белокочанной капусты от бактериальных болезней.

Для достижения . поставленной цели предполагалось.решить сле-, дующие задачи : , •

- изучить внутривидовую изменчивость возбудителей по биохимическим. серологическим и патогенным свойствам

уточни1

к источники инфекции при бактериозах капусты

разрабптать эф^ТЯВШ§нДйтоды

^НАУЧ^Л С'ЗЛИОТЕКА

Инв.

эбнаружения зараженности

- г -

семян сосудистым бактериозом ;

- изучить возможность практического использования флуоресцирующих бактерий рода Pseudomonas для защиты капусты от бактериозов ;

- разработать методы оценки устойчивости устойчивости капусты к бактериозам ;

- выделить доноры устойчивости и установить ме>анизмы наследования этого признака

Научная новизна Выявлена внутривидовая дифференциация возбудителей бактериозов капусты по патогенности, биохимическим и серологическим свойствам

Уточнены роль семян, почвы, растительных остатков и сорняков как источников инфекции при сосудистом бактериозе и роль поливной воды как источника инфекции при слизистом бактериозе

Впервые показана достоверность различных методов диагностики зараженности семян капусты сосудистым бактериозом и разработана двуступенчатая схема анализа семян

Впервые дано экспериментальное обоснование использования Флуоресцирующих бактерии рода Pseudomonas и созданных на их основе биопрепаратов для защиты капусты от бактериозов Разработана схема применения биопрепарата ризоплан с учетом биологии возбудителей. Решены технологические вопросы применения риаоплана (сравнение степени эффективности препаративных форм, совместимость с инсектицидами, сроки хранения препарата)

Выявлены различные типы устойчивости капусты к сосудистому бактериозу и их значение при оценке полевой устойчивости сортов и гибридов Установлен характер наследования признака устойчивости к сосудистому бактериозу у линии средне- и позднеспелой белокочанной капусты. Выделены доноры моногенной и высокой полигенной устойчивости Предложена схема выведения Ft гибридов, сочетающих моногенную и высокий уровень полигенной устойчивости

Разработан косвенный метод оценки устойчивости к слизистому бактериозу с использованием показателей морфологического строения капустного растения

Положения, выносимые на защиту •

1. Система защиты капусты от бактериальных болезней, включающая :

- агротехнические приемы, направленные против запасов инфекции

возбудителей, находящихся в почве, растительных остатках и сорняках ; .

- диагностику зараженности семян капусты сосудистым бактериозом ;

- экологически безопасные приемы защиты от бактериозов и других болезней капусты с помощью биопрепарата ризоплан ;

- использование устойчивых к болезням сортов и Ft гибридов капусты.

2. Методические основы выведения устойчивых к бактериозам Fj гибридов белокочанной капусты, включающие : ^

- методы выявления компонентов полигенной устойчивости к сосудистому бактериозу ; . ,

- вовлечение в селекционные программы доноров-моногенной и высокой полигенной устойчивости к сосудистому бактериозу ;

- косвенный метод оценки устойчивости к слизистому бактериозу с использованием показателей морфологического строения капустного растения.

Практическая значимость. Биопрепарат ризоплан включен Гос-химкомиссией в список разрешенных препаратов для .использования против бактериозов капусты, . " ¥ :

Рекомендации по биологической защите капусты от бактериозов используются в хозяйствах Московской области (АО "Ленинское", совхоз-колледж "Яхромский" и других) и в курсе "Биологический метод защиты растений" в МСХА им. К. А. Тимирязева..

Методические рекомендации по диагностикезараженности семян капусты сосудистым бактериозом рекомендованы в качестве учебного пособия для студентов МСХА им.К. А. Тимирязева.

Выделенные источники устойчивости включены в селекционный • процесс для создания устойчивых к ¡бактериозам Ft гибридов капусты. Донор моногенной устойчивости к сосудистому бачтериозу Пи7, полученный в результате многолетнего отбора из линии PI 436606 и косвенный метод оценки устойчивости капусты к слизистому бактериозу используются в селекционных программах ТОО "Селекционная станция ТСХА* им.H.H.Тимофеева".

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации доложены на научных конференциях МСХА (1988. 1989, 1993, 1995). Всесоюзных конференциях по бактериальным болезням (Ужгород, 1985; Львов. 1990/, Всесоюзной конференции "Микроорганизмы-стимуляторы и ингибиторы роста растений и животных" (Ташкент. 1989). конфе-

ренции молодых ученых "Экологические проблемы защиты растений" (Ленинград, ВИЗР. 1990). заседании комиссии по бактериозам отделения защиты растений РАСХН (С -Петербург. ВИЗР. 1993). конференции "Интродукция микроорганизмов в окружающую среду" (Москва, 1994), Всероссийской конференции 'Бактериальные болезни картофеля и овощных культур и методы борьбы с ними" (Моек обл , п Большие Вяземы. ВНИИФ, 1994), 3 международной конференции Регуляторы роста и развития растений" (Москва. МСХА, 1995)

Отдельные этапы работы выполнялись совместно с А. В Крючковым. Г. Ф. Монахос, Н.Н Хуз. В Г.Судденко. Р Д.Тивари. И В Корсак. А.Н.Перебитюком, студентами-дипломниками.

Автор считает своим приятным долгом выразить признательность за ценные советы при обсуждении программы и результатов исследований профессорам К В Попковсй, А В Крючкову. Г И.Тараканову. Р И Гвоздяку, ведущим научным сотрудникам Г. Ф Монахосу и О Е теребило

Публикации По теме диссертации опубл.1кована 31 работа, в 1-ои числе 2 методических пособия. 28 статей . 1 патент на изобретение

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка литературы из 275 работ, в т. ч 135 на иностранных языках, и приложения. Основное содержание изложено на 244 страницах машинописного текста, иллюстрировано 55 таблицами и 18 рисунками. Приложение содержит акты об использовании результатов исследований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 дан критический анализ научной литературы по изучаемым вопросам Приведены современные сведения о распространенности бактериальных заболевании капусты, биологии возбудителей и методам защиты от них.

2. ПАТОГЕНЕЗ ПРИ БАКТЕРИОЗАХ КАПУСТЫ

При изучении патогенеза основное внимание уделяли характеристике возбудителей и уточнению источников инфекции. Возбудителя сосудистого бактериоза капусты из пораженных органов выделяли на

селективной среде NSCA (Schaad. White. 1974), возбудителя слизистого бактериоза - на пектатной среде Логана в . модификации Б.В.Матвеевой (1980).

Выделенные штаммы идентифицировали по морфологическим, куль-туральным, биохимическим и физиологическим свойствам общепринятыми в бактериологии методами (Бельтюкова с соавт.. 1968; Герхардт с соавт., 1983).

Патогенность выделенных изолятов X. campestris pv. cajnpestrls проверяли инокулируя в тепличных условиях листья восприимчивого сорта Слава 1305 надрезом ножницами, смоченными в бактериальной суспензии (Овечникова, Пивина, 1980). изолятов Б.carotovora subsp. carotovora - инокуляцией вырезок кочерыг (Самохвалов. Рога-чев. Шевченко, 1989).

Антисыворотки к живым клеткам Патогенов получали иммунизацией кроликов по методике De Boer et al. (1979). Реакцию иммунофлу-оресценции осуществляли непрямым методом с помощью ослиной сыворотки против глобулинов кролика, меченной изотиоционатом флуорес-цеина (производства ИЭМ им.Н.Ф.Гамалеи АМН РФ). Иммуноферментный анализ проводили "сэндвич"-методом (Clark, Adams, 1977). Возбудителя слизистого бактериоза серотипировали методом иммунодиффузии в агаре против антисывороток, полученных нами к международному набору типовых штаммов различных Серогрупп Е. carotovora, любезно предоставленных нам Р.И.Гвоздяком и О.Е.Жеребило (г.Киев).

Лежкость кочанов ■ (убыль массы и абсолютный отход) оценивали по методике Е.П.Широкова (1985). Содержание растворимых сухих веществ определяли с помощью лабораторного рефрактометра, аскорбиновой кислоты по реакции Тильманса (Ермакова, 1972).

"Период полужизни" возбудите/^ (t1/2). т.е. время, за которое численность популяции сокращается вдвое, и срок выживания патогена в почве и растительных остатках (S) рассчитывали по методике Yarwood, 'Sylvester (1959). " •

За период 1985-95 гг было выделено более 400 изолятов возбудителя сосудистого бактериоза и 270 изолятов возбудителя слизистого бактериоза из пораженных образцов капусты различных сортов и гибридов из Московской области. Краснодарского и Ставропольского краев, Дагестана. Молдавии и Украины.

Наши исследования подтвердили, что популяции возбудителей сосудистого и слизистого бактериоза капусты гетерогенны по приз-

наку патогенности. Распределение штаммов по степени патогенности было близко к нормальному с некоторым смещением в сторону сильнопатогенных штаммов. Эта гетерогенность тлеет, очевидно, важное приспособительное значение, позволяющее преодолевать устойчивость различных сортов и гибридов. Для создания -инфекционных фонов .предложены штаммы возбудителей, сохраняющие длительное время (несколько лет) высокий уровень патогенности и использующиеся при создании инфекционных фонов в ТОО "Селекционная станция ТСХА им. Н. Н. Тимофеева". •

Не было обнаружено какой-либо приуроченности степени пато--генности штаммов к определенным сортообразцам, откуда они были выделены либо к их географическому происхождению.

Из капусты было выделено 9 нетипичных непатогенных штаммов близких к Е. саго1оуога ЕиЬзр. саго^ога. Они отличались от типичных патогенных штаммов отсутствием пектолитической активности, не разжижали желатин и не образовывали кислоты на среде с инозитом.-На наличие непатогенных эрвиний со сходными характеристиками указывали и другие исследователи (Попкова, Шнейдер, Эль-Хатиб. 1979, 1980; Кабашная, Гвоздяк. 1982: Лазарев, Черняева. 1986; Пищик, Лазарев, Воробьев, 1995).

Была Обнаружена также серологическая неоднородность штаммов Х.сатреэ^з ру. сатрез^Б в реакции агглютинации в пробирках и реакции непрямой иммунофлуоресценции. Так. титр реакции непрямой ишунофлуоресценции со штаммами 8. 10. ' 11 и В-56 составлял 1:51200. а штаммами 2. 14 и 8003 --1:12800. Установлено, что'несмотря на некоторую серологическую неоднородность штаммов, патоген не-содержит обособленных серологических типов. Серологические и фиэиолого-биохимические свойства штаммов возбудителя сосудистого бактериоза капусты не были связаны со степенью патогенности. Это указывает на невозможность предварительной оценки степени патогенности по косвенным признакам, без проведения инокуляции.. Титр положительных реакций поликлональных сывороток, иммунных к X.сага-реэ^Б ру.сашрез1г1з со штаммами возбудителя значительно превышал титр реакций с другими патоварами X. сатрез1г1з и эпифитными бактериями; выделенными с поверхности листьев и семян капусты. Делается вывод, что поликлональные сыворотки в рабочем разведении могут быть использованы в реакции иммунофлуоресценции .для диагностики сосудистого бактериоза капусты.

Среди итаммов возбудителя слизистого бактериоза доминировали III (24,3%) и IX (10,8%) серогруппы. Помимо ник встречались с небольшой частотой II, VII. VIII, X серогруппы. Более половины всех испытанных штаммов (51,4%) не могли быть отнесены ни к одной из" известных серогрупп. Это указывает на большее разнообразие анти- ■' генов у Е. carotovora subsp. carotovora, в отличие от другого под, вида - atroseptlca - возбудителя черной ножки картофеля, у которого около 90% штаммов относится к I серогруппе (Козлов, Лазарев, Рома. 1991; Кондратенко, 1995). Данные о преобладающих серогруп-пах патогена необходимо учитывать.при приготовлении серологичес- ' кого диагностикума для выявления возбудителя слизистого бактериоза без предварительной изоляции на питательную среду. '

Для учета реальной вредоносности сосудистого бактериоза необходимы также данные о лежкости кочанов, пораженных X.campestris pv.campestris, и о взаимоотношениях между этим возбудителем и возбудителем слизистого бактериоза Е. carotovora subsp. carotovora в период хранения.

Результаты полевых опытов показали, что заражение растений сосудистым бактериозом в- фазу рассады привело к-значительному ■ снижению урожая и ухудшению его качества у всех изученных сорто-образцов. В кочанах пораженных растений содержание растворимых сухих веществ уменьшилось на 8,2-30 %, аскорбиновой кислоты - на 11-44%. .

Анализ лежкости кочанов в период длительного хранения (более 7 месяцев), убранных со здоровых и зараженных растений показал, что при поражении сосудистым бактериозом она значительно ухудшается sa счет повышения естественной убыли массы и абсолютного отхода (табл.,1). Увеличение естественной убыли массы зараженных кочанов происходило, вероятно, вследствие усиления интенсивности дыхания в них,, а увеличения абсолютного отхода - за счет усиления развития слизистого бактериоза.

Проведенное искусственное заражение Е. carotovora subsp. carotovora срезов кочерыг и высечек «з листьев показало. ' что ткани, пораженные X. campestris.pv. campestris. были более восприимчивыми к слизистому бактериозу* чем здоровые, на что также указывал А. Н. Самохвалов (1992). Развитие сосудистого бактериоза сильно угнетало рост и развитие семенных растений. . Высота пораженюх растений была на 21. IX меньше, число стручков - в 1,6 раза меньае.

чей у здоровых. Масса 1000 семян снизилась на 37,2%. В результате потери урожая . семян. вызванные поражением X. сатрез^Б ру.сат-рез1;г1з, были значительные - 58,7%.

Таблица 1

Лежкость кочанов капусты в зависимости от зараженности сосудистым бактериозом. 1987-1988 гг.

г і 1 Сорт, гибрид ?! 1 ■ — Убыль массы, % Абсолютный отход. % 1

Г 1 | Зимовка 1474 .1 | В64 х ХаІЗ 1 і В64 х ЛдЗ 1 і.. _ ...... і 10,8/31,4 ' 7.3/14,5 . 7.8/18.6 24.6/66.1 ' Г 12.5/23.7 1 15.7/20.0 ' 1 і :. і

Примечание. Числитель - здоровые кочаны, знаменатель - пораженные сосудистым бактериозом.

Таким образом, по нашим данным, сосудистый бактериоз приводит к ощутимым потерям урожая кочанов и семян капусты, а также способствует сильному развитии слизистого бактериоза в период хранения.

Основой для разработки приемов защиты капусты от бактериозов являются точные сведения об экологии возбудителей, т.е. источниках первичной инфекции и путях перезаражения.

При изучении источников инфекции X. салреБШз ру. сатрезїгІБ установлено, что сроки выживания патогена в нестерильной почве зависят от температуры. Так. при 'температуро почвы 20°С возбудитель не выделялся через 14 дней грсле внесения, а при 5°С - через 28 дней. С учетом динамики снижения численности популяции расчетное время выживания возбудителя в почве составляло 20 ' суток при 20°С и 47 суток при-5°С. Полученные данные указывают на,то. что почва не может быть источником первичной инфекции при сосудистом бактериозе капусты, хотя может иметь значение при вторичном распространении патогена. ..

Для изучения сроков сохранения X. сатреБІгІБ ру. салірезїгІБ пораженные кочерыги закладывали осенью в капроновые сетки и размещали в. поле на поверхности почвы и на глубине 20 см.' Периодически отбирали пробы и определяли содержание жизнеспособных клеток возбудителя в 1 г ткани. Независимо от расположения расти-

тельных остатков последнее успешное выделение патогена было через • 222 дня после уборки (табл.2). Расчетный период полужизни возбудителя составлял 13,4 сут при нахождении растительных остатков на поверхности почвы и 14,8 сут - на глубине 20 см. С учетом чувствительности метода изоляции теоретический период выживания составлял на поверхности почвы и на глубине 20 см 493 сут и 551 суг соответственно. Таким образом, очевидно 2-летний перерыв в выращивании капустных культур будет достаточным для гибели X.campest-ris pv. campestris в растительных остатках.

Таблица 2

Выживание X.campestris pv.campestris в растительных остатках (КОЕ/г ткани. 1987-68 гг.) •

|-1-:--т-—>

I Дата учета I Время послеI ' Расположение остатков I

\ 1 уборки, сут!-:-1-;—I

I - I I на поверхности I на глубине I

I I I почвы I 20 см I

Ь---—Н--=—-Ч

111.11.1987 21 . . 1,1 х Ю9 «,0 х 10!. I

124.04.1988 186 9.2 х 107 1.4 х 10® I 130.05.1988 222 1.2 x 10® 5,0 x10s Г 130.06.1988 253 не выделен не выделен I

|---------------------------------------------------------------1

t t1/z (сут) 13,4 14,8 I

\ S (сут) " 493 • 551 I

. I_:_:_:-;-> '

Выявлено, что все испытанные нами сорные растения из семейства капустных являются хозяевами X.campestris pv. campestris. Наибольшей восприимчивостью характеризовались пастушья сумка и сурепица обыкновенная, на которых после инокуляции образовывались об-■ирные V-образные поражения с сеткой некротизированных сосудов. Слабее поражались редька посевная, горчица белая, горчица сарепт-ская, лобулярия морская, иберис зонтичный, лунник многолетний, ярутка полевая. Исходя из полученных данных, борьба с сорняками из семейства капустных является необходимым приемом для прерывания инфекционной цепи возбудителя сосудистого бактериоза капусты.

Известно, что возбудитель слизистого бактериоза - Е. caroto-vora subsp. carotoVora сохраняется в растительных остатках, пора-

женных маточниках, в ризосфере капусты и некоторых сорняков (Матвеева. 1982).

При изучении возможности сохранения E.carotovora в воде нами в 1993-94 гг была проанализирована вода из рек Ока и Яхрома, являющихся основным источником поливнои воды для капусты в Московской области В 11 из 14 проанализированных образцов речной воды выделен возбудитель слизистого бактериоза. Все выделенные из воды штаммы со стабильной патогенностью относились к Е carotovora subsp carotovora. Их концентрация в воде составляла 100-260 КОЕ/мл Эти штаммы не отличались существенно по своим физиоло-го-биохимическим свойствам от музейных и выделенных из капусты штаммов Е carotovora ьиЬэр. carotovora Лишь 48% штаммов патогена могли быть отнесены к одной из известных серологических групп. Не выявлено каких либо различий в серологических свойствах между штампами, выделенными из воды л из пораженных растении Из воды была выделена также группа штаммов, которая в процессе культивирования быстро потеряла первоначальную патогенность и отличалась по ряду свойств от музейных штаммов E.carotovora. Московская водопроводная вода не содержала клеток возбудителя слизистого бактериоза-

Таким образом, установлено, что поливная вода может быть одним из источников инфекции при слизистом бактериозе капусты, что необходимо учитывать при планировании защитных мероприятий.

3. ДИАГНОСТИКА ЗАРАЖЕННОСТИ СЕМЯН КАПУСТЫ XANTHOMONAS CAMPESTRIS PV. CAMPESTRIS

При сосудистом бактериозе капусты основным источником инфекции являются зараженные семена (Williams, 1980). распространенные в настоящее время способы подавления инфекции в семенах недостаточно эффективны Испытание традиционной гидротермической обрат ботки семян при различной температуре воды и экспозиции показало, что уровень зараженности проростков снижается в 3-4 раза, но не приводит к их полному обеззараживанию

Прогресс в борьбе с заболеванием возможен на основе разработки и внедрения в практику простых и чувствительных методов оценки зараженности партий семян.

Было показано, что метод проращивания семян с учетом визу-

альных симптомов имеет ряд ограничений и может применяться лишь для приблизительной оценки зараженности. Точная диагностика должна проводиться более чувствительными и специфичными методами.

В работе.были выявлены чувствительные методы диагностики зараженности семян сосудистым бактериозом, включающие выделение возбудителя на селективную среду (СМА). реакцию непрямой иммуноф-луоресценции (РИФ) и иммуноферментный анализ (ИФА). При тестировании чистых.культур X.сатреБШБ ру.сатреэгНв установлено, что нижний порог чувствительности метода ИФА составляет 5х105...5x10®, РИФ -Ю3..Л04. СМА - Ю2...103 клеток/мл.

Для экстрагирования из семян X. сатреэШБ ру. сатрез1г!э 3500 семян (15 г) капусты помещали в колбу Эрленмейера на 250 мл. заливали 25 мл стерильного 0.01М фосфатно-солевого буфера (ФСБ). рН-7.4, добавляли капли детергента'Tween-20 и встряхивали 5 мин на ротаторе. Затем жидкость отделяли от семян фильтрованием через марлю, центрифугировали при 12500 § в течение 15 мин. осадок растворяли в 2 мл ФСБ, хранили при 2°С и использовали для реакции иммунофлуоресценции, иммуноферментного анализа и выделения патогена на селективные питательные среда.

При диагностике зараженности 58 партий белокочанной и цветной капусты этими методами показано, что они обеспечивают различный уровень достоверности результатов (табл. 3).

Из 26 партий семян, давших положительный.результат в РИФ из 21 партии бьш выделен возбудитель на селективную питательную среду, процент соответствия положительных результатов составил 80.83Е, вероятность ложноположительных результатов РИФ. следовательно. составляла 19,236. Что касается соответствия отрицательных результатов РИФ и СМА. то оно было полным, т.е. возбудитель не был выделен в чистую культуру из всех 32 партий семян, давших отрицательный результат в РИФ. т.е. вероятность получения ложноот-рицательных результатов в РИФ крайне низка. ИФА дал 36.8% ложно-положительных результатов и 23,1% ложноотрицательных; меньиую пригодность ИФА для практической диагностики, вероятно, можно объяснить его меньшей чувствительностью по сравнению с РИФ.

Метод СМА обладал 10035-ной достоверностью положительных результатов. Все 295 желтых, гидролизугацих крахмал колоний, выборочно изолированных со среды ИБСА вызывали в тесте на патоген-ность развитие типичных симптомов сосудистого бактериоза на

листьях капусты Достоверность отрицательных оезультатов СМА зависит как от концентрации клеток возбудителя в семенном экстракте. так и от соотношения в нем количества клеток патогена к количеству клеток сапротрофных видов.

Таблица 3

Результаты анализа 58 партий семян капусты на зараженность сосудистым бактериозом

1......... 1 Реакция в СМА -т........................ 1 1 ' Прореагировали в тестах 1

1 1 1 РИФ 1 ИФА 1

I 1 1 1 + 1-1 1 1 1 ■ 1 4- ( - | I |

1 Положительная - 21 1 1 1 1 1 1 1 21 1 0 1 1 1 1 1 1 12 1 9 1 1 1

1 Отрицательная -1 37 1 5 1 32 1 I ...... 1 ....... (, 7 1 30 1

Таким образом, методы диагностики семенной инфекции существенно различаются по достоверности положительных и отрицательных результатов. Выбор того или иного метода диагностики зараженности зависит от поставленной задачи. Если решается задача поиска "здоровых" партий семян, например, для того, чтобы можно было их использовать для посева без предварительного протравливания, то следует использовать РИФ, дающую высокую достоверность отрицательных результатов. В тех же случаях, когда при семенном контроле необходимо выявить "зараженные" партии, например, для предъявления претензий поставщикам, отбраковки сильнозараженных партий, целесообразнее использовать СМА.

Учитывая, что метод СМА требует не менее трех с/ток для проведения и более громоздок, по сравнению с РИФ, предложена более экономичная двуступенчатая процедура тестирования зараженности, когда экстракты семян вначале анализируют с помощью РИФ (продолжительность анализа 4ч), образцы, показавшие отрицательную реакцию считаются здоровыми, а давшие положительную реакцию подвергаются СМА. В случае положительного результата СМА партии семян относят к зараженным.

4. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ КАПУСТЫ ОТ БАКТЕРИОЗОВ

Проверка рекомендуемой в ряде работ гидротермической обработки (ГТО) против сосудистого бактериоза показала, что она ни при одном из возможных режимов не обеспечивала полного обеззараживания семян.

- Среди большого числа испытанных химических препаратов наибольшая антибактериальным действием обладал виндитат. который был нами рекомендован для производственных испытаний против бактериальных болезней капусты. Испытание виндитата проводили под руководством проф. Е.И.Андреевой, за что выражаем ей глубокую признательность.

В последние годы большое внимание уделяется возможности использования антагонистических штаммов флуоресцирующих бактерий рода Pseudomonas для защиты растений от грибных и бактериальных заболеваний.

При испытании коллекции штаммов Pseudomonas, к наиболее перспективным отнесен штамм АР-33, предоставленный А.Н.Перебитю-ком (Институт генетики и цитологии АН РБ, г.Минск).

В опытах In vitro Pseudomonas sp. штамм АРЗЗ подавлял развитие возбудителей бактериозов на среде Кинг Б. Добавление в питательную среду FeCl3 в концентрации 100 мкг/мл снижало антагонистический эффект, что указывало на участие сидерофоров псевдомонад во взаимоотношениях бактерий.

Добавление в суспензию Е. carotovora subsp.carotovora клеток Pseudomonas sp. АР-33 снизало при инфицировании процент зараженных , листьев и размер поражений. В этом случае поражалось лишь 28.6% листьев (в контроле - 100 %) и значительно меньше был средний размер поражений. Аналогичные результаты были получены при изучении характера развития симптомов сосудистого бактериоза в случае совместной . инокуляции X.campestris pv.campestris и Pseudomonas sp. АР-33.

Наряду с антигрибным и антибактериальным действием одной из важнейших характеристик штаммов, перспективных для защиты растений. является их колонизирующая способность. Активное размножение на корнях отличает псевдомонады от многих представителей микробного мира, дает им преимущества в той сложной экосистеме, какой

является ризосфера растений (Смирнов, Киприанова. 1990).

Для того, чтобы изучить поведение штамма АР-33 после обработки семян или рассады, его приживаемость в ризосфере, уровень . его колонизирующей способности по сравнению с почвенными псевдо-монадэми, нами из исходного штамма АР-33 бьш получен мутант, устойчивый к стрептомицину.

Было установлено, что внесение с посевным материале, жизнеспособных клеток бактерий привело к увеличению общего количества псевдомонад на корнях капусты. Так. если через 7 дней после посева в контроле на 1 г корневой системы приходилось 4х105 КОЕ. то применение штамма АР-33 и его стрептомицинустойчивого мутанта привело к увеличению общего количества псевдомонад до 5,8-6.7х105 КОЕ.

Интродуцированные штаммы успешно приживались, активно колонизируя корневую систему. Уже через 7 дней после посева обработанных семян в почву стрептомицинустойчивый мутант составлял около 50% всех жизнеспособных клеток псевдомонад, выделяющихся с корней. Этот факт указывает на то. что штамм АР-33 обладает высокой колонизирующей способностью и другими полезными свойствами, позволяющими ему успешно вытеснять аборигенные штаммы псевдомонад с корневой системы капусты.

Аналогичные данные были получены при наблюдении за поведением интродуцированных штаммов после замачивания корневой системы рассады в бактериальной суспензии псевдомонад перед высадкой. Как и в случае обработки семян, стрептомицинустойчивый мутант быстро размножался на корнях капусты, составляя через 5 дней после обработки свыше 50% от общего числа ризосферных псевдомонад. Такие конкурентные свойства штамма АР-33 делают его, несомненно, перспективным агентом биологической защиты растений от болезней.

В вегетационных, полевых и производственных опытах использовали созданный в ИГиЦ на основе штамма Pseudomonas sp. АРЗЗ биопрепарат ризоплан.

Обработка ризопланом семян капусты в дозе 20 мл/кг приводила в вегетационном опыте к достоверному увеличению количества и площади листьев, сухой массы листьев и корней по сравнению с общепринятыми способами протравливания. Одной из причин стимулирующего действия является, вероятно, улучшение фосфорного питания расте-

Сосудистый бактерию

Рис."1. Динамика развития бактериальных болезней капусты (с. Зимсвка 1474. АО "Ленинское". 1992)

ний. Так. культивирование штамма Р. ПиогеБсепБ АР-33 на минимальной среде с добавлением гидроксиапатита и фосфорита приводило к растворению труднодоступных для растений фосфатов.

Производственные испытания, проведенные в 1990-95 гг в А/0 "Ленинское" Коломенского района Московской области на площади 200 га показали высокую эффективность биопрепарата ризоплан, который использовали для обработки семян в день посева в дозе 20 ыл/кг и двукратного опрыскивания в поле в концентрации 0,1% (рис.1) Биологическая эффективность использования ризоплана колебалась от 67

р5аП

I Контроль б Ризоплан

Рис. 2. Распространенность фугариозного увядания на капусте сорта Зимовка 1474 (X, АО "Ленинское")

до 94% в случае сосудистого бактериоза и от 79 до 92% в случае слизистого бактериоза Отмечено, что при проведении опрыскивания ризопланом по первым очагам слизистого бактериоза пораженные ма-церированные ткани высыхали через двое суток и Развитие мягкой гнили приостанавливалось. Снижалась также пораженность черной ножкой рассады в 4 .. 5 раз. фузариозом в 2.5...4 раза (рис.2). Средняя прибавка урожая за годы исследований составила 13%.

Испытания показали совместимость ризоплана в баковых смесях с многими инсектицидами: децис. карбофос, суми-альфа. сумицидин и другими

Изучение динамики содержания жизнеспособных клеток Pseudomonas sp. AP-J3 в жидкой и лиофилизированной (производства АО "Омутнинская научная опытно-промышленная база") формах при +4°С показало, что жидкую форму можно хранить в стерильных условиях до 14 дней, лиофилизированную - 6 месяцев. Обе препаративьые Формы в лабораторных и полевых опытах были эффективны против болезней капусты. но длительным срок хранения, стандартный титр, легкость транспортировки >< применения, позволяют отдать предпочтение лио-филизированнои форме

Таким образом, полученные данные позволяют рекомендовать использование биопрепарата ризоплан для обработки семян в дозе 20 мл/кг и опрыскивание растений капусты в фазу кочанообразования с целью защиты от бактериальных болезней. Способ биологической защита капусты с помощью ризоплана защищен патентом N 1793878.

5. устойчивость капусты к бактериальным болезням

Безусловно наиболее перспективным способом борьбы с бактериальными болезнями капусты является выведение устойчивых к заболеванию сортов и гибридов Успех селекционной работы в этом направлении определяется решением качдой из следующих задач : выделение доноров устойчивости, установление механизма наследования этого признака, разработка и применение простых в исполнении- методов оценки устойчивости, позволяющих получагь реальную картину патогенеза.

5.1. Усовершенствование методов оценки устойчивости

Для оценки устойчивости к сосудистому бактериозу применяют методы, охватывающие практически все известные способы проникновения возбудителя, кроме векторного. Наш за годы исследований были испытаны различные методы : инокуляция семян, опрыскивание рассады в состоянии гуттации, инокуляция листьев через травмированные жилки, оценка пораженности в поле при естественном инфекционном фоне.

Метод инокуляции семян позволял выявлять формы, контрастные по устойчивости. Так. линии, выведенные из сортотипа Аматер, ■ давали больший'процент пораженных проростков по сравнению с линиями, выведенными из сортотипа Лангедейкская зимняя. Установлена связь средней силы между результатами, полученными инокуляцией рассады и методом инокуляции сеиян (г=0.68), что указывало на то, что данный метод может быть использован лишь для предварительной оценки, а окончательная оценка устойчивости селекционных образцов должна проводиться более точными методами.

При инокуляции методом опрыскивания было выявлено, что образование гуттационных капель при высокой влажности способствует успешному проникновению возбудителя сосудистого бактериоза. Так, опрыскивание растений линии Дв8 в стадии гуттации дало 73% успешных заражений, а у растений, не имеющих гуттационных капель, заразилось лишь 7,555 листьев. Поэтому, опрыскивание суспензией клеток возбудителя в полевых неконтролируемых условиях проводили обычно в ранние утренние часы.

Нами был проведен анализ достоверности различных методов оценки устойчивости с использованием искусственного заражения. При этом под "достоверностью" метода нами понималась степень связи между результатами оценки на искусственном фене и развитием заболевания при естественном инфицировании растений в поле.

Устойчивость при искусственном заражении оценивали следующими методами : на рассаде в пленочной теплице уколом в жилку листа препаросальной иглой, смоченной в бактериальной суспензии, опрыскиванием растений в стадии гуттации бактериальной суспензией (растения перед заражением поливали и накрывали на ночь пленочным изолятором). В каждом варианте было по 18 растений (или по 11 листьев). Концентрация инокулюма составляла 2-3x1О8 клеток/мл.

Полевую устойчивость определяли на естественном инфекционном фоне в Коломенски; районе Московской сбласти. В каждом ссртооб-разце учитывали 3 повторности по 25 растений.

Были выявлены сильные различия по признаку ,стойчивостн при всех методах оценки Наибольшей устойчивостью характеризуются гибриды Крюмон (селекции Ь'СХА). Бартоло и Леннокс, наименьшей сорта Золотой гектар и Амагьр 611. Что касается других сортооб-разцов, то их место при ранжирован 'и по признаку устойчивости значительно изменялось в зависимости от способа проникновения возбудителя. В целом по опыту, растения всех сортов и гибридов значительно сильнее поражались в случаях заражения через травмированные сосуды (в среднем, в 2,96-3,37 раза), чем через гидато-ды.

При этом устойчивость, выявляемая при инокулжчи жилок листьев, была тесно связана с продолжительностью вегетац-скного периода.

Наблюдалась следующая закономерность - чем продолжительнее вегетационный период, тем болыа/ю устойчивость гроявляют генотипы при заражении через механические повреждения листьев. Так. наиболее позднеспелые медленнорастущие гибриды Бартоло. Леннокс и Крюмон проявляют максимальную устойчивость, среднеспелые и средне-поздние сорта, отличающиеся более интенсивными темпами ростовых процессов, поражаются сильнее, а наиоолее скороспелые быстрорастущие сорта наиболее восприимчивы.

Устойчивость, выявляемая при инокуляции гидатод, не зависела от продолжительности вегетационного периода.

Корреляционный, анализ ползал, что инокуляция через гидатоды обеспечивала более тесную связь с результатами полевой оцеюси устойчивости, чем инокуляция сосудов, сопровождающаяся травмированием тканей. Так, если корреляция оценок, полученных методом заражения гидатод листьев и полевой была достаточно тесной (г -0,81), то связь между оценкой методами травмирования и полевой оценкой - статистически несущественной. Результаты проведенного опыта свидетельствуют, что в годы исследований естественное инфицирование растений в основном осуществлялось через гидатоды. .

Связь между результатами оценки, полученными методами, использующими одинаковый путь проникновения возбудителя (гидатоды или жилки), была значительно сильнее, чем мивду методами, истюль-

зующими альтернативные пути инфицирования. Так. если в первом случае коэффициенты корреляции были равны соответственно 0.94*0,11 при инокуляции гидатод и О, 98*0, 07 при инокуляции жилок. то s последнем случае всего 0,58*0.26.

Полученные данные указывают на наличие у капусты двух относительно независимых механизмов устойчивости, что может объяснить известные из литературы факты сильного поражения устойчивых к сосудистому бактериозу сортов после повреждения их насекомыми (Staub, Williams, 1972). Поэтому при оценке селекционного материала необходимо сочетать методы, обеспечивающие различные пути проникновения возбудителя. _'-» ' .

Для оценки устойчивости капусты к слизистому, бактериозу обычно используют инокуляцию с травмированием.

Проведенное на.м искусственное заражение позволило по наименьшей площади мацерированной ткани выделить наиболее устойчивые сортообразцы - Ft гибриды Крюмон. Лежкий, Бартоло и Леннокс. Зеленые листья были намного более устойчивы по сравнению с белыми листьями кочана, на что указывал также В.И.Полегаев (1991).

Известно, что устойчивость растений к фитопатогенам подразделяется на устойчивость к проникновению и устойчивость к распространению возбудителя.

Вышеперечисленные методы оценивают лишь устойчивость тканей капусты к распространению Е. carotovora.

Наш не обнаружено работ по изучению факторов, детерминирующих устойчивость к проникновению. Учитывая,' что для успешного заражения капусты Е. carotovora требуется высокая влажность, можно предположить, что различия по устойчивости к проникновению патогена обусловлены такими особенностями анатомо-морфологического строения капустного растения, которые влияют на сохранение капель воды на листьях и относительную влажность воздуха в посадках.

• В результате проведенного совместно с Г.Ф.Монахос и В. Г. Суд-денко изучения коллекции сортов и гибридов белокочанной капусты было выявлено, что показатели морфологического строения растений такие кгк длина наружной кочерыги, индекс форш кочана (отношение высоты кочана к его диаметру) и угол отхождения листьев розетки от кочерыги'связаны с устойчивостью к проникновению возбудителя слизистого бактериоза. Нами предложен косвенный метод отбора устойчивых к слизистому бактериозу растений капусты, при котором

выделение устойчивых растений проводят в фазу технической спелости по наибольшим значениям длины наружной кочерыги и индекса формы кочана и наименьшей величине угла отхождения листьев розетки от кочерыги

Эти параметры лолжны учитываться при разработке модели выводимых Р, гибридов.

Таблица 4

Некоторые морфологические признаки у капусты белокочанной и частота встречаемости устойчивых к слизистому бактериозу сортсобразцов

1 1Показатели - г- -.................... 1Всего образцов 1 | 1 Доля устойчивых 1 сортообразцов. %1 1

1Длина наружной кочерыги, см

1 < 15.0 7 14,3 1

1 15.1-19.0 6 50,0 1

1 19,1-23.0 10 80.0 1

1 > 23.1 4 100.0 1

[Отношение НА! кочана

1(индекс формы)

1 <0.70 5 20.0 1

1 0.71-0.90 8 37.5 1

1 >0.91 16 75.0 1

1Форма розетки листьев

1 горизонтальная 6 0.0 1

1 полуприподнятая • 21 66.7 1 »

Такт.» образом, в любой год без искусственного заражения и независимо от наличия инфекции в поле можно по показателям морфологического строения выделять устойчивые к слизистому бактериозу сортообразцы.

Нами было получено положительное решение о выдаче патента на "Способ отбора растений капусты, устойчивых к слизистому бактериозу".

Производственные испытания перспективных гибридов, для кото-

рых устойчивость к слизистому бактериозу является важнейшим признаком. определяющим их пригодность к длительному хранению, подтвердили вышеописанные закономерности.. Сорт Украинская осень - с короткой кочерыгой, плоским кочаном и горизонтальной розеткой листьев оказался наиболее восприимчивы.! к слизистому бактериозу.

Гибриды отечественной селекции Лежкий и Альбатрос и голландский гибрид Bartolo, имеющие параметры морфологического строения близкие к указанным выше, в поле слизистым бактериозом практически не поражались и поэтому рекомендуются для выращивания с целью длительного хранения.

5.2. Наследование устойчивости к сосудистому бактериозу

Опытным материалом служили самонесовместимые линий. 3-8-го поколения инбридинга, выведенные в МОХА А. В. Крючковым и Г. Ф. Мона-хос. а также сорта, гибриды и линии отечественной и зарубежной селекции.

Изучение взаимодействия генов при диаллельной схеме скрещивания по Гриффингу и Хейману (Смиряев, Мартынов. Кильчевский, 1992) проводили с помощью программы "AGR0CALC".

Анализ наследования устойчивости к сосудистому бактериозу у самонесовместимых линий селекции МСХА. проведенный в системах полных диаллельных скрещиваний свидетельствует о полигенной' системе контроля в изученном материале. В наследовании устойчивости у гибридов Fj среднеспелой капусты наблюдается неполное доминирование. у позднеспелой сверхдоминирование. Показано, что высокая общая комбинационная способность (ОКС) линий по устойчивости обусловлена наличием доминантных полигенов. Выявлены ценные само-несовиестимые линии среднеспелой (Б21, Ро2 и С110) и позднеспелой (ВиЗ. Хт5, Би19) капусты, у которых высокая ОКС удачно сочетается с преимущественно доминантным характером устойчивости.

Испытание растений линии китайского происхождения PI 436606 при искусственном инфицировании через гидатоды показало, что она обладает высокой устойчивостью, однако формирует плоские рыхлые с низкими вкусовыми качествами кочаны.

Нами был изучен характер наследования признака высокой устойчивости к сосудистому бактериозу у линии PI 436606 при скрещивании ее с самонесовместимыми линиями, используемыми в селекцион-

ных програьиах МСХА.

С целью выработки критериев для дифференциации растений по признаку устойчивости была из/чена зависимость между степенью поражения листьев в фазе рассады и наличием систе ного поражения взрослых растений, выявляемого по поранения кочерыги Установлено. что при поражении менее 1036 площади листовой пластинки (1 балл) симптомы проникновении заболевания в кочерыге не обнаруживаются как у относительно устойчивых (Бх1), так и сильно восприимчивых (Зму5 и Ха13) линии Исходя из этого, при интерпретации результатов расцепления в F; к устоичивъл (R) ны относили растения с баллом поражения 0" и ' 1", ь зосприимч^вкм (S) - те, которые поражались на 2-4 балла

При исследовании характера развития заболевания на растениях различных стандартных образцов показано, что очень сильное поражение наблюдалось на восприимчивых : Слава 1305, Амагер 611, Ft Bartolo Фо7-11 и Фо5-25. Растения устоичивои линии PI 436606 и японского F] гибрида Cassiopeia имели лишь локальные поражения листьев, которые не сказывались на развитии растений и формировании кочанов.

Соотношение устойчивых и восприимчивых растений в семьях второго гибридного поколения 478 : 1463, близкое к ГЗ (485 : 1456, р < 0.01) указывало на то, что устойчивость к сосудистому бактериозу линии PI 436606 контролируется одним рецессивным геном Лействие этого гена, проявляющееся на протяжении всей вегетации обеспечивало слабое развитие заболевания с ограниченными по размеру поражениями, занимающими менее 10% площади листа. Такие поражения часто не .приводили к системной инфекции.

Таким образом, при селекции межлинейных г. гчбридов рецессивный аллель гена высокой устойчивости следует вводить в гомозиготном состоянии во все родительские линии.

Учитывая возможность дифференциального взаимодействия "сорт капусты - изолят X. campestrls pv.campestris", которая показана для сосудистого бактериоза капусты А.Н.Игнатовым (1992). рекомендовано при создании устойчивых линий рецессивный ген устойчивости от PI 436606 передавать образцам с высоким уровнем полигенной устойчивости и высокой 0KC по другим важным хозяйственным признакам.

Нами в F-j отобраны растения с хороши! i хозяйственными приз-

наками, несущими ген устойчивости от PI 436606.

В результате многолетних отборов на жестком инфекционном фоне совместно с Г. Ф. Монахосом из линии PI 436606 отобрана линия Пи7, более выровненная и стабильно сохраняющая высокую устойчивость к сосудистому бактериозу. Эта линия рекомендована для использования в селекционных программах как донор устойчивости.

Существует точка зрения, что селекция на полигенную устойчивость связана с потерей потенциальной продуктивности, растений. Для проверки этого предположения нами были проанализированы устойчивость рассады у 91 Fj гибрида среднеспелой капусты и у 40 гибридов; линий и сортов позднеспелой капусты к сосудистому бактериозу и их урожайность в отсутствии инфекции.

Корреляционный анализ показал наличие слабой связи между ус-■ тойчивостыо изученных сортообразцов капусты и их урожайностью (г- 0.22840,103 для среднеспелой капусты и 0.284*0.155 для позднеспелой). Коэффициент детерминации г2 - 0,05...0,08, указывает на то, что лишь от5 до 836 изменчивости урожайности связано со степенью устойчивости сортообразцов к сосудистому бактериозу. Таким образом. вполне вероятно выведение сортов и гибридов капусты, сочетающих высокую урожайность с высокой степенью устойчивости к бактериозам.

, ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Особенности инфекционного цикла возбудителей бактериозов капусты обусловливают сложные подходы к защите этой культуры. Различные источники первичной инфекции, возможность вторичной инфекции определяют возможность быстрого развития и распространения бактериальных болезней.

Существуют принципиальные различия в инфекционной цепи возбудителей бактериозов капусты, которые необходимо учитывать при определении направления защитных мероприятий.

Так. возможность ееменной передачи возбудителя сосудистого бактериоза ставит задачу разработки чувствительных и достоверных методов диагностики зараженности семян. Эта проблема приобретает особую актуальность в связи с появлением большого количества семеноводческих фирм и завозом семян из-за рубежа. Использование разработанной наш двуступенчатой схемы диагностики патогена в

семенах в рамках государственной службы по семенному контролю и включение показателя зараженности в общую оценку качества семян должны способствовать применению в семеноводческих хозяйствах прогрессивных приемов защиты капусты и ограничение циркуляции патогена с семенами.

Основное значение как источника первичной инфекции при слизистом бактериозе принадлежит почве, где возбудитель локализован в ризосфере культурных и сорных растений (Матвеева, 1980, 1982). В соответствии с этим интерес представляет интродукция в ризосферу антагонистов, способствующих снижению инфекционного потенциала. Полученные нами данные указывают на перспективность использования флуоресцирующих бактерий рода Pseudomonas для защиты капусты от бактериальных болезней. Возможности применения флуоресцирующих псевдомонад далеко не исчерпаны и есть основания полагать, что последующие исследования в направлении изыскания новых птам-мов будут способствовать совершенствованию метода. Основанием для этого являются сведения о гетерогенности сообщества псевдомонад по признаку антагонистической активности по отношению к фитопато-. генам. Заслуживают внимания исследования по выявлению условий, улучшающих приживание интродуцированных штаммов в природе. Достоинством этого метода является сочетание защитного действия с.эффектом повышения урожая за счет ускорения процессов роста и развития растений капусты.

При всем многообразии приемов защиты в центре системы должно . быть использование устойчивых сортов или гибридов. Следует отметить, что до настоящего времени созданию устойчивых к бактериозам

• сортам й гибридам уделялось недостаточное внимание. Как свидетельство этого - крайне ограниченные сведения о механизмах устойчивости. ■ генетике устойчивости и о сравнительной достоверности методов оценки устойчивости. Поэтому основное внимание в работе уделяется поискам факторов устойчивости капусты к бактериозам и методам их выявления. Нади были усовершенствованы методы оценки

• устойчивости к .сосудистому бактериозу, вывлены доноры устойчивости и установлен механизм наследования этого признака. Показано, что в отношении слизистого бактериоза имеют значение такие показатели морфологического строения растений как длина наружной кочерыги. угол отхождения листьев розетки от кочерыги и индекс формы кочана. Очевидно, факторы устойчивости i j ограничиваются выяв-

ленными нами и работа в этом направлении должна быть продолжена. . Однако полученные результаты дают основание считать создание устойчивых сортов и гибридов капусты весьма перспективным направлением.

ВЫВОДЫ

1. Установлена внутривидовая дифференциация возбудителей сосудистого и слизистого бактериоза капусты. Показано, что в популяциях возбудителей имеются штаммы, стабильно сохраняющие различный уровень патогенности. Выявлены штаммы возбудителей, сохраняющие в процессе культивирования высокий уровень патогенности, которые могут быть использованы в иммунологических исследованиях.

2. Изучение факторов вредоносности сосудистого бактериоза показало. что у зараженных растений наблюдается значительное снижение урожая кочанов и их качества, а также семенной продуктивности. У пораженных кочанов ухудшается лежкость за счет снижения устойчивости к слизистому бактериозу.

3. Результаты многолетних экспериментов позволили уточнить источники инфекции при бактериозах капусты. Показано, что период выживания возбудителя сосудистого бактериоза в растительных остатках составляет от 493 до 551 суток. В почве срок жизни X. сат-pestrís pv. campestrís составлял от 20 до 47 суток в зависимости от температуры. Дикорастущие растения семейства капустных в различной степени реагируют на заражение X. campestrís pv. campestrís, но все способны являться резерваторами инфекции. Показано, что вода рек и других открытых водоемов является источником инфекции слизистого бактериоза, откуда с поливом, либо с помощь® аэрозолей возбудитель способен попадать на поля капусты.

4. Установлено, что несмотря на некоторую серологическую неоднородность штаммов X. campestrís pv.campestrís , этот вид не содержит обособленных серологических типов. Титр положительных реакций поликлональных сывороток иммунных к X.campestrís pv, campestrís значительно превышал титр реакций с другими патоварами X. campestrís и зпифитными бактериями, выделенными с поверхности листьев и семян капусты. В связи с этим поликлональные сыворотки в рабочем разведении могут быть использованы для серологической диагностики возбудитепя сосудистого бактериоза. Подтверждено, что.

вид Е. carotovora представлен большим количеством серотитов. хорошо различимых в реакции иммунодиффузии. Установлено преобладание в штаммовом составе возбудителя слизистого бактериоза серогрупп III и IX. что необходимо учитывать при использовании серологического метода диагностики.

5. Отработаны чувствительные, методы выявления зараженности семян сосудистым бактериозом, включающие выделение возбудителя на селективную среду (СМА). реакцию, непрямой иммунофлуоресценции (РИФ) и иммунофгрментный анализ (ИФА). Показана высокая достоверность отрицательных результатов в РИФ и положительных результатов СМА. Выявлено наличие как ложноположительных так и ложноорица-тельных результатов в ИФА. Для целей практической диагностики предложен экономичный двуступенчатый путь анализа семенных экстрактов : вначале в РИФ с получением результата через i часа, а затем партии семян, показавшие положительный результат, анализируют методом СМА. Предложенная схема диагностики позволяет свести к минимуму вероятность получения как ложноположительных так и ложноотрицательнкх результатов.

е. Испытание антагонистического влияния флуоресцирующих бактерий рода Pseudomonas на возбудителей бактериозов капусты in vitro позволило отобрать как перспективный штамм P. fluorescens АРЗЗ. Антагонистический эффект наблюдался только в среде дефицитной по железу, что указывает на участие сидерофоров псевдомонад во взаимоотношениях бактерий.

7. Обработка семян стрептомицину стойчиезым мутантом штамма АР-33 привела к увеличению общего количества псевдомонад на корнях капусты. ' Интродуцированный штамм успешно приживался, активно колонизируя корневую систему. Уже через 7 дней после посева обработанных семян в почву стрептомицинустойчивый мутант составлял около 50% всех псевдомонад, выделяющихся с корней, что указывало на его высокую колонизирующую способность, позволяющую успешно вытеснять аборигенные штаммы псевдомонад с поверхности корней.

8. Многолетние производственные испытания показали эффективность биопрепарата ризоплан. созданного на основе штамма Р.fluorescens АРЗЗ против бактериозов, черной ножки и фузариоза капусты. Так, обработка ризопланом семян в дозе 20 мл/кг и опрыскивание в период кочанообразования в концентрации 0.1 % позволяли снизить развитие сосудистого бактериоза в 3- '.8 раз . слизистого

бактериоза -' в 5-12 раз к повысить урожайность капусты на 13 %. Установлено, что ризоплан совместим в баковых смесях с децисом, сумицидином. суми-альфа и другими инсектицидами. Даже в отсутствии болезней обработка ризопланом приводила к достоверному увеличению числа и площади листьев, а также сухой массы листьев и корней. На способ защиты капусты с помощью флуоресцирующих псевдомонад получен патент СССР N1793878.

9. При оценке устойчивости сортов и гибридов капусты к сосудистому бактериозу целесообразно использовать искусственное заражение через гидатоды. так как выявляемая этим методом устойчивость тесно коррелирует с результатами полевой оценки.

10. Поиск возможной связи между морфологическими характеристиками белокочанной капусты и вероятностью нахождения устойчивых форм к слизистому бактериозу показал, что такие показатели как длина внешней кочерыги, отношение высоты к диаметру кочана и угол отхождения листьев розетки от кочерыги связаны с долей устойчивых генотипов. Эти показатели могут быть использованы для косвенной оценки устойчивости и должны учитываться в моделях выводимых ?! гибридов.

11. Анализ наследования устойчивости к сосудистому бактериозу у самонесовместимых линий селекции МСХА. проведенный в системах полных диаллельных скрещиваний, свидетельствует о полигенной системе контроля в изученном материале. В наследовании устойчивости у гибридов среднеспелой капусты наблюдается неполное доминирование. у позднеспелой - сверхдоминирование. Показано, что высокая общая комбинационная способность линий по устойчивости обусловлена наличием доминантных полигенов.

12. Изучение характера наследования признака высокой устойчивости к сосудистому бактериозу у линии Р1 436606 при скрещивании ее с самонесовместимыми линиями, используемыми в селекционных программах МСХА, показало, что соотношение устойчивых и восприимчивых растений в семьях второго гибридного поколения, было близким к 1:3. что указывало на то, что устойчивость к сосудистому бактериозу этой линии контролируется одним рецессивным геном. Действие этого гена, проявляющееся на протяжении всей вегетации, обеспечивало слабое развитие заболевания с ограниченными по размеру поражениями, занимающими менее 1055 площади листа и не приводящими к системной инфекции^ При селекции межлинейных ^ гибридов

целесообразно рецессивный аллель гена высокой устойчивости вводить в гомозиготном состоянии во все родительские линии.

13 В результате многолетних отборов на жестком инфекционном фоне из линии Р1 436606 отобрана линия Пи7. более выровненная и стабильно сохраняющая высокую устойчивость к сос/дистоиу бактериозу. Эту линию предлагается использовать как донор в селекционных программах при выведении усюйчивых сортов и Р1 гибридов.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Предлагается использовать комплексную систему защиты капусты от бактериальных болезней, включающую :

- агротехнические приены. направленные против запасов инфекции возбудителей, находящихся в почве, растительных остатках и сорняках .

- диагностику зараженности семян капусты сосудистым бактериозом;

- экологически оезопасные приемы защиты от бактериозов и других болезней кап,сты с помощью оиопрепарата ризоплан ;

- использование устойчивых к Солезням сортов и ?! гибридов капусты

Селекционным учреждениям предлагаются методические основы выведения устойчивых к бактериозам Г) гибридов белокочанной капусты. включающие :

- методы выявления различных компонентов полигенной устойчивости к сосудистому бчктериозу ;

- вовлечение в селекционные программы доноров моногенной и высокой полигенной устойчивости к сосудистому бактериозу ;

- косвенный метод оценки устойчивости к слизистому бактериозу с использованием показателей морфологического строения капустного растения

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Джалилов Ф. с. Источники инфекции при сосудистом бактериозе капусты // Фитонциды. Бактериальные болезни растений. Тезисы докладов. (Ужгород, октябрь 1985 г.) - Киев. 1985, Ч.2.- С.63.

2. Джалилов Ф. С. Диагностика возбудителя сосудистого бактериоза капусты белокочанной иммунофлуоресцентным методом // Известия ТСХА. 1986. Вып. 2. С. 139-140.

3. Джалилов Ф.С., Есельсон Е. Б. Применение биопрепаратов против бактериозов капусты // Депонировано в ВНИИТЭИагропром N445/73, ВС-86 ДЕП. 1986. - 4С.

4. Джалилов Ф. С. Иг.шуноферментная диагностика зараженности семян капусты возбудителем сосудистого бактериоза // Сельскохозяйственная биология. 1987. N5. С. 48-50.

. 5. Крючков A.B., Монахос Г. Ф., Джалилов Ф.С., Нгуен Нгок Хуэ Наследование устойчивости к сосудистому бактериозу у самонесовместимых линий среднеспелой белокочанной капусты // Плодоовощное хозяйство. 1987. N10. С. 41-44.

6. Джалилов Ф.С., Монахос Г.Ф., Тивари Р.Д. Вредоносность сосудистого бактериоза капусты // Известия ТСХА. 1989. Вып.3. С. 169-172. .

7. Джалилов Ф.С., Тивари Р.Д.. Андреева Е. И., Амосова C.B., Иванова Н. И. Эффективность гидротермической обработки и протравливания семян капусты против сосудистого бактериоза // Известия ТСХА. 1989.. Вып. 5. С. 102-105. .

8. Джалилов Ф.С.. Кудрявцева А.В.. Тивари Р. Д., Кузнецов

B.Д. Использование биологических препаратов для протравливания семян капусты против сосудистого бактериоза // Микроорганизмы-стимуляторы и ингибиторы роста растений и животных. Тезисы докладов Всесоюзной конференции. Ташкент, 1989. 4.1. С. 58.

9. Джалилов Ф.С. Методы изучения бактериальных болезней растений. Методические указания для научно-исследовательской работы студентов. M. : МСХА. 1989. - 26с.

10.- Джалилов Ф.С., Тивари Р. Д. Источники инфекции при сосудистом бактериозе капусты // Известия ТСХА. 1990. Вып. 2.

C. 101-105.

11. Монахос Г.Ф.. Джалилов Ф.С.. Тивари Р.Д. Наследование устойчивости к сосудистому бактериозу у самонесовместимых линий позднеспелой белокочанной капусты // Известия :ТСХА. 1990. Вып. 4. С. 86-91.

12. Джалилов Ф.С., Тивари Р. Д. Почва и растительные остатки ' как источники инфекции при сосудистом бактериозе капусты // Фитонциды. Бактериальные болезни растений. Материалы конференции. -

23. Джалилов Ф.С.. Корсак И. В.. Монахос Г. Ф. Сравнение мето- ' дов оценки устойчивости капусты к сосудистому бактериозу " // Известия ТСХА. 1995. Вып. 2. С. 147-153.

24. Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С., Тивари Р.Д. Гибриды белокочанной капусты устойчивы к сосудистому бактериозу // Картофель и овощи. 1995. N3. С. 31.

25. Dzhalllov F.S.. Tlwari R.D. Soll and cabbage plant debris as Infection sources of black rot // Archiv fur Phytopathogle . und Pflanzenschutz. 1995. V.29. N5. P. 383-386.

26. Джалилов Ф.С., Корсак И.В.. Мироненко Ю.Л.. Гурьев М.Д.. Митрофанов А.Н., Алалыкина В.Н. Сравнение эффективности двух препаративных форм ризоплана // Экологизация сельскохозяйственного производства Северно-Кавказского региона. Тезисы докладов участников семинара-совещания (г.Анапа. 26-29 июля 1995 г.).- Анапа.

■ 1995. - С. 76-79.

27. Джалилов Ф.С. Диагностика зараженности семян капусты сосудистым бактериозом. Учебно-методическое пособие. М. : МСХА, '

• 1995. - 22с.

28. Джалилов Ф. С., Корсак И. В. Поливная вода - источник инфекции при . слизистом бактериозе капусты // Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса : экономика, эффективность, экологичность. Тезисы докладов Всероссийского съезда по защите растений (С.-П.. декабрь 1995 г.). С.-Петербург. 1995. С. 47.

. 29. Джалилов ф. С.. Монахос Г.Ф. Устойчивость капусты белокочанной к сосудистому бактериозу // Защита растений в условиях реформирования, агропромышленного комплекса : экономика, эффективность. экологичность. Тезисы докладов Всероссийского съезда по защите растений (С.-П., декабрь 1995 г.). С.-Петербург, 1995. С. 185-186.

30. Монахос Г.Ф., Джалилов Ф.С. Источник моногенной устойчивости капусты к сосудистому бактериозу // Известия ТСХА. 1995. Вып. 4. С. 147-152. •

31. Монахос Г.Ф.. Джалилов Ф.С.. Судденко В.Г. Косвенный метод оценки устойчивости капусты к слизистому бактериозу"// Известия ТСХА. . 1996. Вып. 1. С. 152-157. •

Киев. Львов, 1990. 4.2. С. 77-78

13. Джалилов Ф. С . Монахос Г.Ф Методы оценки устойчивости капусты к сосудистому бактериозу // Экологические проблемы защити растений. Тезисы докладов конференции молодых ученых. Л . 1990. С. 79.

14 Джалилов Ф С . Корсак И В.. Перебитюк А.Н. Способ защиты капусты от бактериальных болезней. Патент СССР N1793878. Приоритет 10.12.90, Зарегистрирован в Госреестре 8.10.92.

15 Джалилов Ф.С., КорсакИ.В.. Перебитюк А.Н. Влияние биопрепарата ризоплан на рост, развитие капусты и ее поражеьность бактериальными болезнями // Интродукция микроорганизмов в окружающую среду. Тезисы докладов конференции. М . 1994. С.31.

16 Джалилов Ф С , Корсак И.В.. Перебитюк А.Н. Использование флуоресцирующих псевдомонад для защиты капусты от бактериальных болезней // Извесгия ТСХА. 1994. Вып. 2.-С.93-98

17. Джалилов 4» С.. Корсак И В., Перебитюк А.Н. Ризоплан против бактериозов капусты // Защита растении. 1994. N9 С.20

18. Джалилов Ф С. Достоверность различных методов диагностики зараженности семян капусты сосудистый бактериозом // Известия ТСХА 1994. Вьп 4 С. 107-112.

19 Джалилов Ф.С . Тивари Р Д Изучение ттаммового разнообразия возбудителя сосудистого бактериоза капусты // Бактериагьные болезни картофеля и овощных культур и методы борьбы с ними Тр/ды Всероссийской конференции (Моск. обл . п. Большие Вязеш, ВНИИФ, октябрь 1994 г.) - М., 1994. - С.90-91.

20 Джалилов Ф С. Методы диагностики зараженности семян капусты сосудистым бактериозом // Бактериальные болезни картофеля и овощных культур и методы борьбы с ними Труды Всероссийской конференции (Моск.обл.. п.Большие Вяземы. ВНИИФ. октябрь 1994 г.) -М . 1994. - С. 92-97.

21. Джалилов Ф,С., Корсак И В Стимулирование роста и развития капусты предпосевной обработкой ризосферными бактериями // Тезисы докладов 3 международной конференции "Регуляторы роста и развития растений" (г.Москва, МСХА. 27-29 июня 1995 г.) - *М . 1995. С.180-181.

22. Джалилов Ф. С.. Корсак И. В. Ризоплан - высокоэффективный биопрепарат для защиты капусты от болезней // Картофель и овощи. 1995. N2. С. 32.

Объем 2 п л

Заказ 220

Тираж 100

Типография издатечьства МСХА им К А Тимирязева 127 »0 \Ласква И 550 Ти\- физевск„ ( \ 1 44