Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Химическая индукция фитофтороустойчивости картофеля на этапе ускоренного размножения оздоровленного от вирусов материала

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Химическая индукция фитофтороустойчивости картофеля на этапе ускоренного размножения оздоровленного от вирусов материала"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ :ЕЛЬСК0Х03ЯПСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи БЕЛЯЕВА Нелли Леонидовна

I '

УДК 633.491 : 632.9

ХИМИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ ФИТОФТОРОУСТОЙЧИВОСТИ КАРТОФЕЛЯ НА ЭТАПЕ УСКОРЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ ЭЗДОРОВЛЕННОГО ОТ ВИРУСОВ МАТЕРИАЛА

Специальность — 06.01.11 —защита растений от вредителей и болезней

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена на кафедре фитопатологии и в лаборатории защиты растений Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Научный руководитель — кандидат биологических наук, доцент Ю. М. Стройное.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Андреева Е. И., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Богуславская Н. В.

Ведущая организация (предприятие) — ВНИИФ.

Защита диссертации состоится <с{&» . . . .

1992 г. в «// » час. на заседании специализированного совета К-120.35.03 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан , . 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета —

доцент

і

/

В. А. Шкаликов.

(СШШ ■

I. ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

. .йКИ

гдел

£--Чи*. Актуальность темы. В условиях возрастающей, интенсификация земледелия защита растений становится обязательным элементом технологии современного сельскохозяйственного производства.

Одним из основных слагаемых интегрированных систем защитных мероприятий от вредных организмов является выращивание устойчивых сортов. Более полно использовать врожденный иммунитет растений позволяет такой прием защиты, как индуцирование устойчивости. Индуцированная (приобретенная) устойчивость основана на естественных защитных механизмах растения и эффективна против широкого круга патогенов. Ее можно рассматривать как перспективный, экологически чистый способ защиты, основанный не на подавлении паразита, а на активировании естественной устойчивости растений. Использование этого способа позволяет значительно' расширить возможности потенциальной естественной устойчивости. Перекрестная защита пшеницы от корневых гнилей, огурцов от анрракноза, б- тданация томатов против ВТМ, химическая иммунизация риса против пирикуляриоза, капусты - против килы крестоцветных - примеры успешной реализации на практике возмож-ноотей индуцированной устойчивости.

В комплексной защите от болезней такой важной сельскохозяйственной культуры, как картофель, использование одного из приемов индуцирования устойчивости - химической иммунизации -погложет решить проблему защиты оздоровленного от вирусов семенного материала от последующего инфицирования патогенам!.

Оздоровление методом апикальной меристемы предусматривает выращивание растений картофеля in vitro на искусственной питательной среде в условиях, отличных от полевых. Несоответствие параметров внешней среды физиологическим свойствам растений картофеля, сложившимся филогенетически,'приводит к ослаблению регенерантов. Высаженные из пробирок в поле, растения в большей степени подвержены воздействию различных патогенов, в том числе и возбудителя фитофтороза. Таким образом, эффективность оздоровления семенного картофеля методом апикальной меристемы находится в прямой зависимости от устойчивости полученных пробирочных растений к дальнейшему вероятному инфицированию патогенами в полевых условиях. . . •

Химическая индукция фитофтороустойчивости на этапе микроразмножения оздоровленного от вирусов материала создает условия для реализации генетически детерминированных свойств растений картофеля в активировании метаболических процессов, противодействующих патогену. ' ‘

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучение возможности п условий химической иммунизации растений.картофеля к фитофторозу на этапе ускоренного размножения посадочного материала, полученного методом апикальной меристемы. '

Дея ее решения были поставлены следующие задачи:

I) установить возможность повышения фитофтороустойчивос-ти пробирочных растений с помощью добавления в питательную ере-ду Мурасиге-Скута комппексонатов и ридомила и определить оптимальные концентрации их без негативного воздействия на рост и развитие растений; . . .

2) исследовать влияние комбинированного воздействия имму-низаторов через питательную среду и путем обработки вегетирующих растений в поле;

3) проверить продолжительность воздействия используемых им-мунизаторов;

4) изучить влияние применяемых комплексонатов и ридомила на состояние вирусной инфекции в иммунизированных растениях и на индуцированную при этом фитофтороустойчивость.

Научная новизна работы. Установлено, что комплексонаты ОЭДФ; глОЭДФ, СиОЭДФ, N1ОЭДФ, маОЭДФ обладают иммунизирующим воздействием на растения картофеля при добавлении в питательную среду. Найдены оптимальные концентрации к^пОЭДФ, Ъл ОЭДФ, СиОЭДФ, вызывающие наиболее значительный иммунизирующий эффект. Показано, что 3-кратное комбинированное воздействие комплексонатов К^а ОЭДФ, га ОЭДФ, Си ОЭДФ, а также ридомила (через среду и путем 2-кратной обработки растений в поле) позволяю достичь значительного уровня фитофтороустойчивости картофеля, достаточного для защиты растений от фитофтороза в полевых условиях. Изучены продолжительность иммунизирующего эффекта от комбинированного воздействия комплексонатов к^га ОЭДФ, . 7л ОЭДФ, СиОЭДФ, ридомила и последствие на потомство иммунизированных растений. Обнаружена связь между вирусной инфекцией и фитофтороустойчивостью меристемных клонов картофеля.

Практическая цеинооть работы. Установлены оптимальные концентрации К^п ОЭДФ, 2п ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридомила для иммунизации пробирочных растений через среду Цурасиге-Скуга. Предложено использовать 3-кратное комбинированное воздействие

'■ -3- '

К^п ОЭДФ, гаОЭДФ, сиОЭДФ и ридомила (через среду и путем

2-кратной, обработки в поле) для повышения уровня фитофтороустойчивости растений картофеля, получаемых методом микрочеренкования и высаживаемых в открытий грунт. Коыплексонат гпОЭДФ можно использовать с целью иммунизации картофеля в период вегетации путем 2-кратной обработки растений в поле.

Апробация работы и публикации. Основные положения работы были доложены на научной конференции МСХА (1991 г.). По материалам диссертации опубликовано 2 статьи. .

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, 5 глав экспериментальной части, заключения, выводов, приложений. ■ Она изложена на страницах машинописного текста, содержит Я 4 таблиц и 9 рисунков. Список использованной литературы пппочаег 216 наименований, в Юм числе 96 иностранных источников.

‘ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

ВВЕДЕНИЕ. Дана краткая характеристика индуцирования устойчивости как одного из перспективных приемов защиты растений, от вредных организмов, показано значение химической иммунизации . пробирочных растений картофеля к фитофторозу. .

В главе I - "Обзор литературы" - изложены современные представления о фитоиммунитете, приведены, приемы создания индуцированной устойчивости. ' ■

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Исследования проводили на кафедре фитопатологии, в лаборатории защиты растений МСХА и в НИИКХ в 1989-1991 гг.

Объектом исследований служил картофель сорта Невский. Пробирочные растения данного сорта для экспериментов были получены в НИИКХ в 1Э89 г. и поддерживались путем черенкования через 4-5 недель на среде Мурасиге-Скуга. Черенкование проводили по методике Шмнгли, Лодочкина (1983).

Пробирки с черенками размещали в вегетационном помещении с постоянной температурой 20-25°С и относительной влажностью воз-

• духа около 75$ при интенсивности освещенности 4-6 тыс. лк по 16 ч в сутки. .

В случае продолжения опыта в полевых условиях 4-5-недельные растения из пробирок высаживали в торфяные горшочки с почвенной смесью и выращивали в условиях теплицы при температуре воздуха 20-23°С, относительной влажности воздуха 60-65$, интенсивности освещенности 10 тыс. лк.

Через две недели горшочки о растениями высаживали рядовым способом в открытый грунт при ширине междурядий 0,7 м и расстоянии между растениями в рядке 0,3 м. Полученные клубни хранили и высаживали на следующий год в поле по той же схеме. Варианты располагали рендомизированным методом по Доспехову (1985) в трехкратной повторности. Посадку, агротехнические мероприятия по уходу за растениями и уборку картофеля проводили вручную в принятые для Московской области сроки.

. В качестве индукторов устойчивости использовали ридомил и комплексонаты ОЭДФ, гпоэДФ, СиоэДФ, VI 0ЭДФ, т ОЭДО,

140 ОЭДФ.

Иммунизацию растений картофеля проводили двумя способами: путем добавления препаратов в питательную среду и опрыскиванием вегетирующих раотений в поле. Опрыскивания проводили дважды за сезон: через 20 дней после высадки пробирочных растений в поле и в начале бутонизации. Концентрация растворов комшексо-натов составляла 0,01$, ридомила - 0,15$.

Для оценки роста и развития пробирочных растений определяли высоту регенерантов, длину корней, количество листьев, размер листовой пластинки и мощность.

Оценку на устойчивость к фитофторозу проводили на искусственном и естественном инфекционном фоне. Для проведения искусственного заражения использовали сложную расу Fhytophthora infestana / Mont. / da Вагу 1.2.З.4.6.Х.У. , полу-

ченную во ВНИИФ. Гриб поддерживали на овсяном агаре, пересевая его ежемесячно. Агрессивность гриба Постанавливали путем пересева 2-3 раза на ломтйки картофеля, а затем на ;.”отья восприимчивого сорта. Искусственное заражение проводили по методу отделенных листьев (Кукушкина и др., 1987). Концентрация инокулюма была равна 20-25 конидий в поле зрения микроскопа (П.З.Ы.) при увеличении 120 (х120). При заражении листьев пробирочных растений концентрация инокулша составляла 10-13 конидий в П.З.М. '■ при х120. ' ' .

Клубни заражали по методике Заданы (1980). Диагностику за- . раженности вирусаш в полевых условиях растений картофеля, подученных путем микрочеренкования, проводили методом капельной аггютинации. . ' . • . - .

Оценку устойчивости листьев и ботвы в лабораторных и полевых условиях проводили, пользуясь соответствующими 9-баллышми ■ -в-

глазомерными шкалами. Кроме того, использовали 3-балльные шкали (Сальседо-Карденас, 1988) для определения степени поражения и интенсивности спороношения, а также 4-балльнута шкалу для оценки развития спороношения (Попкова, 1972). Лабораторную оценку устойчивости клубней проводили по интенсивности спороношения и степени некроза. Каждый из этих двух показателей учитывали отдельно, пользуясь 9-балльной шкалой.

Преобразование первичных данных проводили по Доспехову (1985).

При статистической обработке результатов исследований использовали дисперсионный и корреляционный методы анализа. Расчеты проводили в ЭВЛ МСХА на компьютере СМ-2-20.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 3. ВОЗМОЖНОСТЬ СОЗДАНИЯ ИНДУЦИРОВАННОЙ 5ЙТ0ФТ0Р0УС-ТОЙЧИВОСШ КАРТОФЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ К0МШ1ЕКС0НАТ0В И РИД0Ш1А.

В среду Мурасиге-Скуга добавляли комплексонаты к^гп ОЭДФ, гпОЭДФ, Си ОЭДФ, N1 ОЭДФ, Мо ОЭДФ, ш ОЭДФ в количестве 50 кг/л, а также фунгицид ридомил в количестве 460 мг/л.

' Результаты искусственного заражения листьев пробирочных растений грибом ГЬ. infeвtans свидетельствовали о том, что поражение листьев в вариантах с использованием гп ОЭДФ, г/л. ОЭДФ, N1 ОЭДФ и ридог.гала было меньше, чем в контроле. Интенсивность спороношения возбудителя при этом была меньше в вариантах с добавлением йпОЭДФ,- СиОЭДФ, Ш.0ЭДФ, к22п ОЭДФ и рндомкла (табл. I). Следует отметить, что использование в

-

качестве иммунизаторов Zn ОЭДФ, N1 ОЭДФ и ридомила приводило к индуцированию более высокого уровня проявления горизонтальной устойчивости, так как в указанных вариантах имело место совпадение двух показателей: поражения и интенсивности спороношения.

Таблица I.

Пораженность фитофторозом листьев иммунизированных растений картофеля (1989 г.)

Название ! Кол-во ! Растения, выращенные

препарата! препара! в пробирках* ! в го шочках3®

1 среде ! показатели, балл •диаметр! показатели

1 1 \ 1 мг/л | поражения!интенсив- !Н25аж^Г !ности спо-! ■ ш !роношения ! 1 » |интенсив-!индек-!ности спо!са по-!роноше- !ражения !иия. балл!

2а ОЭДФ 50 1,21 1,00 1Г,6 1,38 1,91

Си ОЭДФ 50 1,56 1,04 ю.з 1,48 1,92

На ОЭДФ 50 1,38 ‘ 1,16. 14,8 1,64 2,61

Ио ОЭДФ 50 1,50 • 1,19 22,3 2,00 . 4,13

N1 ОЭДФ 50 1,31 1,04 15,2 1,26 1,84

К^а ОЭДФ 50 1,60 1,07 16,6 1,27 1,73

ридомил 460 1,17 •• 1,00 11,9 1,28 1,56

контроль (чистая среда) 1,64 . 1,27 17,7 1,51 2,61

НСР05 ** 0,22 1 0,18 5,5 0,40 0,88

к - заражение на 35-й день после черенкования

** - заражение на 78-й день после выоадки в почву ' • .

Повторное искусственное заражение, проведенное на листьях растений, высаженных в горшочки с почвенной смесью и выращивае-

-8- .

мых в условиях тешшцы, показало, что устойчивость к фитофторо-зу, полученная у регенератов с помощью добавления в среду комп-лексонатов Zn ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридомила, сохранялась у взрослых растений, выращенных в условиях тешшцы. Это выражалось в том, что размер фитофторозного пятна был существенно меньше у растений, выросших на питательной среде с добавлением Zn ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридомила (табл. I). В варианте с применением ридомила показатель индекса поражения был значительно меньше, чем в контроле.

Таким образом, в результате проведенного наш опыта, бшга установлена возможность повышения фитофтороустойчивости у растений картофеля на этапе ускоренного размножения с помощью добавления в среду Мурасиге-Скуга в качестве иммунизаторов большинства испытываемых комшгексонатов и фунгицида ридомила.

ГЛАВА 4. ПОИСКИ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ КОМШ1ЕКСОНАТОВ И РЩМ1ЛА, ОЕЛАДАПЩХ ШЩУЩРУПЩЙ СПОСОШОСТЫО

Исследования проводили в 1989-1990 гг. В опытах 1989 г. проверяли следующие концентрации комшгексонатов ( ^Zn ОЭДФ и 211 ОЭДФ)г 0,1; 1,0; 5,0; 10; 20; 30; 40; 50; 70; 100 мг/л. В вариантах с рэдомилом использовали такую последовательность концентраций: 0,1; 1,0; 10; 50; 100; 200; 300; 400; 450;

500 ыг/л.

В 1990 г. химические соединения добавляли в среду по такой же схеме. При этом дополнительно испытывали комплексонаты Си ОЭДФ и К1 ОЭДФ.

Найдено, что значительное иммунизирующее действие при сравнительно небольшом угнетении роста и развития пробирочных растений оказывали комплнксонаты ОЭДФ при добавлении в среду

в количестве 0,1 и 5,0 мг/л и гаОЭДФ <0,1; 1,0 мг/л). В то же время K-jZn ОЭДФ и апОЭДФ (30; 50 мг/л), обладавшие достаточной индуцирующей способностью, вызывали заметное торможение роста и развития регенерантов. Подобное де негативное действие на состояние растений In vitro оказывали иммунизаторы Си ОЭДФ, Hi ОЭДФ,

ридомил при добавлении их в ореду в количествах, значительно повышавших фитофтороуотойчивость полученных регенерантов (50 и 70 мг/л; 20 и 40 мг/л; 200 и 450 мг/л соответственно).

Концентрации препаратов, при которых возникала индуцированная устойчивость, не всегда совпадали в разные года проведения опыта. Причина этого заключается в отсутствии полной идентичности условий выращивания пробирбчных растений в разные годы, связанном с местом проведения исследований. .

-Таким образом, концентрация иммунизирующего преа^/.ата ока-аывала серьезное влияние на сущность иммунизации, а также ни рост и развитие растений. Кроме того, сопоставление дйшшу аналогичных опытов двух лет подтверждает зависимость индуцированной устойчивости, создаваемой в результате химической ішмуниза-ции, от условий выращивания иммунизируемых растений, обнаруженную радом авторов (Владимирская, Здрожевская, 1987; Bonpelx • •**4 1981)..

-JO-

ПАВЛ 5. ВЛИЯНИЕ КОМШНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ИГШНИЗАТ0Р0В НА ФИТОФТОРОУСТОЙЧЙВОСТЪ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ.

5.1. Иммунизация при одинаковой кратности обработок.

В 1990 г. проводили опыт о целью изучения комбинированного воздействия 3-кратной обработки комплексонатами ОЭДФ,

Zn ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридомилом (регенерантов in vitro , через 20 дней после высадки в поле пробирочных растений и в начале бутонизации). Концентрация рабочих растворов комплексонатов при иммунизации в поле 0,01$, ридомила - 0,15$. Растения в контроле обрабатывали водой.

Заражение листьев пробирочных растений показало, что повышение фитофтороустойчивости растений цроисходило в результате добавления в ореду всех используемых препаратов в обеих концентрациях, за исключением СиОЭДФ (30 мг/л) (табл. 2).

• Таблица 2.

Влияние химических соединений на устойчивость к фитофторозу отделенных листьев растений картофеля, развивауцихся 1л vitro (искусственное заражение,

Название препарата ! Условное. ! t обозначение! ! варианта ! кол-во препарг в ореде, мг/л на ! средний балл ! устойчивости .

I * 2 ! 3 ! 4

KgZn03fl® h 30 7,00

h . 50 9,00

2П0ЭДФ ni . 30 5,80

. 50 5,40

І_______________2___________________3_________ 4

Си ОЭДФ % 30 4,00

-ш2 . 50 . 7,20

ридомил . 1У1 . 200 9,00

1У2 ■ 450 9,00

контроль ' (чистая среда) У - ’ 2,60 •

нср05 - ■ - 1,7958

При зараяении листьев пробирочных растений, выросших на среде с добавлением ридомила, наблюдали образование некрозов без спороношения, которые по размеру не превышали величину инфекционной капли.

Препараты по степени вызванной ими приобретенной устойчивости можно разделить на следующие группы в порядке убывания:

1 - ридомил (в обеих концентрациях)ОЭДФ (50 мг/л); ■

2 - Си ОЭДФ (50 мг/л); 3 - ОЭДФ (50 мг/л). . ’

ОЭДФ (30 мг/л) и 2п ОЭДФ (ЗО мг/л) занимали промежуточное положение между группами 2 и 3. СиОЭДФ (зо мг/л) вообще не вызывал повышения фитофтороустойчивостя по сравнению с контролем. ' • -

Повторную проверку уровня устойчивости проводили у растений, высаженных в поле, после 2-кратной обработки препаратами в иммунизирующих концентрациях. Результаты инокуляции показали, что-, во всех вариантах, кроме рвдомила (200 мг/л в среде) отмечет более высокая, чем в контроле, фитофтороустойчивостъ (табл. 3). Существенных различий по степени индуцированной устойчивости между вариантами с иммунизатораш в целом выявлено не было.

"

Исключение составлял лишь вариант с ридомилом (1У^), в котором уровень устойчивости растений бил значительно ниже, чем при использовании остальных препаратов, включая даже вариант Шр

По результата!,! двух последовательных инокуляций листьев, взятых с растений в разные фазы развития, подвергавшихся неодинаковому воздействию одноименных иммуиизаторов, видно, что спустя неделю посла проведения последнего опрыскивания растений картофеля .в поле произошло относительное повышение уровня приобретенной фитофтороустойчивостк в вариантах с Ъп ОЭДФ, Си ОЭДФ

и ОЭДФ, хотя в варианте с ридомилсм (200 мг/л) наблюдалось

некоторое относительное снижение степени индуцированной устойчивости.

Оценка устойчивости ботвы на естественном инфекционном фоне, которую проводили трияди, дала следующие результаты. При 1-ом учете повышенной фитофтороустойчивосгьа отличались растения в вариантах с 2п ОЭДФ (50 мг/л) и ридомилом (в обеих концентрациях) (табл. 3). 2-й учет показал большую устойчивость растений во всех вариантах с использованием ЯпОЭДФ, СиОЭДФ, рвдоыи-ла, а тахяе к^пОЭДФ (50 от/л). Ко времени проведения последнего учета, соответствоваваему массовому развитию болезни, повышенная фитофтороустойчивость сохранялась только в одном из вариантов с использованием ридемпла при добавлении его в среду в количестве 450 мг/л.

При 200 мг/л ридомлла в среде сохранялась лишь тенденция к повипенпв устойчивости.

Анализ урожая показал, что по массе клубней с I куста различий между контролем и вариантами с применением имцунизаторов не было. По количеству клубней с I куста единственным вариантом,

-УЗ -

Устойчивость растений к фитофторозу в полевых условиях после 3-кратной ищунизации (1990 г.)

и Л 1 1 Кол-во препарата в среде, мг/л ! Кол-во 1 обрабо-! ток им! муниза-!торами ! в поле Средний балл ! Средний балл устойчи-устойчивости 1 вости ботвы при ес-листьев тэи ! тественном заражении 22"! 1-й ! 2-й ! 3-й заражении ! учет , учет , учег

*1 30 2 8,33 8,77 7,53 5,97

Ч 50 2 8,56 8,56 7,83 5,78

% 30 2 8,78 8,67 7,82 5,50

П2 50 2 8,78 8,83 7,90 6,33

ш3 30 2 9,00 8,71 7,91 6,51

ш2 50 2 9,00 8,73 7,92 6,50

1УХ ' 200 2 7,89 8,93 7,7? 6,70

1У2 450 2 8,33 8,86 7,95 6,97

У - - 7,22 8,50 7,42 5,53

НСРШ - - 1,08 0,32 0,30 1,42

уступавшим контролі}, был вариант с применением Си ОЭДФ (30 иг/л), Таким образом, угнетение пробирочных растений при добавлении юл-ыунизаторов в среду в дальнейшем не приводило к резкому уменьшению продуктивности иммунизированных растений, что особенно важно при производстве семенного картофеля.

5.2. Иммунизация при различной кратности воздействия препаратов. '

Использование имыунизаторов после высадки растений в поле могло вызывать эффект повышения фитофтороустойчивости без пред-

верительной иммунизации на среде. Чтобы проверить вероятность этого, в 1991 г. нами был проведен соответствующий опит. В качестве иммунизаторов использовали тот же набор комплексокатов и ридомил, но кратность воздействия их различалась (табл. 4).

Заражение листьев пробирочных растений показало,, что все ишудазаторы вызывали повышение фитофтороустойчивости по сравнению с контролем (табл. 5). Использованные иммунизаторы можно разделить на следующие группы в торядке убывания иммунизирующего эффекта: I - ридомил; 2 - Zn ОЭДФ, Си ОЭДФ, К22'11 ОЭДФ.

Повторное заражение листьев, взятых уже со взрослых расте-йаЯ» развивающихся в поле (до проведения иммунизирующих обработок), также показало, что индуцированная устойчивость, вызванная добавлением всех использованных препаратов в среду Мураси-ге-Скуга, сохранялась (табл. 5). Однако на этот раз распределение препаратов на группы было следующим: I - к^гп ОЭДФ; 2 -2п ОЭДФ, ридомил.

■ Таблица 4.

Схема полевого опыта (1991 г.)

Название ! Условное ! Кол-во ! Кол-во ! Концентрация па-препарата І обозначе- І препара-! обработок! бочего р-ра, %

! ниє вари- ! та в сре! идауниза-!

! аята ! дз, мг/л! торами в !

________ » ! ■______поле_______________________•

I ! 2 ! 3 ! 1 4 ! 5

ОЭДФ 50 - ■ -

*2 50 2 0,01

*3 ' 2 0,01

2а ОЭДФ П/ 50 ' - ' - '

П2 50 2 0,01

% . ’ 2 0,01

-/У-

I________________2__________________3________________4____________________-5

СиОЭДФ Ц|' 50 - - . -

ш2 50 2 . 0,01

Ш3. - 2 0,01

ридомпл 1У| 450 - ,

1У2 450 2 0,15

1У3 - 2 0,15

контроль У* - - — '

* - обработка водой

Таким образом, еще до.проведения иммунизирующих обработок у растений, высаженных в поле, отмечали при сохранении повышенной, по сравнению с контролем, фитофтороустойчивости относительное повышение ее уровня вследствие введения в среду К^гп. ОЭДФ. В варианте с добавлением ридомила, однако, происходило некоторое относительное уменьшение степени устойчивости к фятофторозу. В варианте с сиоЭДФ наблюдали лишь тенденцию к относительному повышению уровня приобретенной устойчивости. Относительного изменения уровня устойчивости при использовании гпОЭДФ обнаружено не было.

После проведения 2-кратной обработки оценивали устойчивость ботвы на естественном инфекционном фоне. При 1-м учете не было выявлено сколько-нибудь значительных различий в фитофтороустой-чивостп меяду вариантами к контролем (табл. 6). После 2-го учета более высокую устойчивость к фитофторозу набладали в вариантах, где воздействие комплексокатов и ридомила было 3-краткым: при воздействии через питательную среду и при 2-кратном опрыски-

-У6- ■

Влияние химических соединений к фито'Ьторозу отделенных листьев растений картофеля, развивающихся 111 Vitro и m vivo (искусственное заражение, 1991 г.)

Назваггае ! Кол-во препарата в среде, І.1Г/Л ! Средний балл устойчивости листьев

препарата ! і І (пробирочных рас-!спустя 23 дня )тепли на 35-и • 'после высадки ;денъ поело че- !в поле ! ренковання !

- а^поэдф 50 6,30 4,33

С510ЭДФ СЛ О 7,10 2,67

СиОЭДФ -50 6,50 3,17

рвдомил 450 9,00 2,83

контроль (без добавок) 5,20 1,33

юр05 - 1,09 1,32 (7)

зании в поле. Кроме того, повышенной фитофтороустойчивостъю по отношению к контролю отличались такяо растения в варианте о 2а0ЭДФ при 2-кратном опрыскивании вегетирующие растений в по-іе, а такке в варианте с 1-кратным применением ридомила при им-г." дзанни через среду. .

Резу.^таты 3-го учета показали, что к моменту его проведе-шя.бэлее высс:'зя устойчивость сохранялась у растений в вариантах: К22п ОЭДФ (3-лі"тое воздействие); 2а ОЭДФ (3-х и 2-:ратное воздействие); Ст’-0ЭЦФ (3-кратное воздействие), ридоми-:ом (3-кратное воздействие).

-Г4

Влияние иммунизаторов при различной кратности обработок на устойчивость к фитофгорсзу растении картофеля в полевых условиях (1991 г.)

Варианты! і » Кол-во ! Конц. препара-! раб. та в сре! р^ра, де. от/л! % ! Кол-во ! обрабо-! ток в ! поле ! Средний балл устойчивости -! ботвы і 1-й учет!2-й учет!3-й учет

ь 50 - - 8,40 6,57 3,30

ч 50 0,01 2 8,26 7,20 3,73

ь - 0,01 2 8,39 6,74 2,79

П1 50 - - 8,16 6,36 3,18

% 50 0,01 2 8,33 7,22 3,80

п3 - , 0,01 2 8,43 7,25 3,78

% • ' 50 - - 8,25 6,57 2,89

ш2 50 0,01 2 8,27 7,23 3,77

ш3 - 0,01 2 8,16 6,53 2,82

1У1 450 - - 8,32 7,20 3,00

1У2 450 0,15 2 8,27 7,33 3,79

1У3 - ' 0,15 2 8,40 6,85 2,70

У - - - 8,15 6,60 2,67

НСР05 - - - 0,55 0,49 0,86

Анализ продуктивности растений свидетельствовал об отсутствии различий между вариантами с ішпунизаторами и контролем. -

ГЛАВА 6. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ІГ.ТІЛУІІ1-ІЗІП’УБЗЦЕГО ВОЗДЕЙСТВИЯ.

Двухлетние результати искусственных зараженні! показали, что клубни, полученные от рн.меикй, подвергнутых З-кратпой обработке имцунизатораглі при концентрации ігомадсксоиатов к^гп ОЭДФ, .

Zn ОЭДФ, Cu ОЭДФ в среде 50 мг/л и ридоь'тлом (450 мг/л) обладали повышенной фитофтороустойчивостыэ по сравнению с контролем по даум показателям - интенсивности спороносения возбудителя и степени некроза.

Сочетаоте обработок в поле с добавлением комплексонатов в среду в количестве 30 1/г/л и ридошла (200 мг/л) баю столь же эффективно во всех случаях, кроме варианта с ^г211 ОЭДФ, где повышение устойчивости проявлялось только в снижении интенсивности спороношения возбудителя.

Применение Zn ОЭДФ только при 2-кратной обработке вегетирующих растений без воздействия in vitro также приводило к существенному снижению интенсивности спороношения. Аналогичную картину наблюдали и в случае 2-кратного применения рвдоыила.

Кроме того, ридомил при 1-кратном воздействии через сроду оказывал иммунизирующее воздействие на клубни нового урожая, но усту-павиее таковому при 3-кратном его применении.

В 1991 г. проверили последствие иммунизации предыдущего тот.

При искусственном заражении листьев, взятых с растений в период начала бутонизации, повышенную фитофтороустойчивость по сравнению о контролем наблюдали в случае прошлогодней комбинированной иммунизации компленсонатами ОЭДФ, Zn ОЭДФ, СиоэДФ

п ридошлом. Эффект последствия фптофтороустойчивости проявлялся у растений, иммунизированных добавлением комплексоната ^Zn. ОЭДФ в среду в количестве 30 и 50 мг/л в период выращивания регене-рантов, тогда как при использовании других иммунизаторов этот эффект обнаруживался s одной концентрации, чаще в более высокой (табл. 7). ,

• -J9-

В условиях естественного заражения по результата*, 1-го учета повышенной УСТОЙЧИВОСТЬЮ К фитофторозу пр ЦреСНаШЕЗ с контролем обладай: растения всех вариантов. Ко времени проведения 2-го учета существенных различий вг.твленг не бк'ло. При 3-м учете проявление более высокой по сравнен;-.г с контролем устойчивости отмечали в вариантах с ридошлом (200 и 450 мг/л) и К^п ОЭДФ (50 мг/л).

Таблица 7.

Характер пол^одействия приобретенной фитсуторо-устойчтаостл лосл^комбинурованной иммунизации

Название ! препарата) . - \ 1 1 ! Кол-во ! ппепапа-! тс в 1,ре! де, г иг/л { 1 ! Кол-во сСраоо-тше в поле ! Средний баг- устойчивости

;нри ис-!кусст-!венном !зараже-! нпи ! ботвы при естественном ! заражении при

|т ;1-м {учете ! ! 2-м ! ! учете ! ! Г 3-м учете

К^п ОЭДФ 30 2 6,33 7,95 6,60 6,20

50 2 5,67 7,90 7,80 7,45

гп оэдф 30 2 3,22 8,00 7,60 6,60

50 2 5,89 8,00 7,30 6,70

Си ОЭДФ зо 2 6,33 7,80 7,40 7,40

50 2 2,78 7,90 7,50 6,90

рвдомил 200 2 3,00 7,95 7,80 7,70

■ 450 2 6,70 8,40 7,90 7,80

контроль - ‘ - 2,78 7,30 6,80 6,35

НСР05 г- ' - 2,23 0,48 1,21 1,09

Таким образом, в наших исоленовалиях использованные комплек-сопатн и ридошл вкзьшалг, длительной иммунизации, что про-

являлось в более високои £;л'о$;оро^сгойч]1вости потомства расте-

ГЛАВА 7. ВИРУСНАЯ ИНФЕКЦИЯ И ФИТОФТОРОУСТОЛЧІШОСГЬ.

7.1. Влияние вирусной инфекции на устойчивость к фитофторозу растений картофеля, полученных в результате ускоренного

- размножения ■

Растения, выращенные на српде без ишунизаторов и высаженные в поле, проверили на наличие вирусной инфекции методом капельной диагностики. Нами бшю установлено, что в начале развития фито-фтороза в поле (при 1-м учете) между наличием вирусной инфекции в растениях картофеля и устойчивостью ботвы этих растений к фито-фторозу существовала прямая линейная корреляция, достоверная на 5%-гюи уровне ( т = 0,37 і 0,18). Анализ данных 2-го учета показал, что аналогичная связь была краііне слаба и несущественна даже на 5>?-нсм уровне. При 3-м учете обнаружили прямую сильную ■связь, существенную как на 5^-ном, так и на 1%-ном уровнях ( Г = 0,75 ± 0,13).

Таким образом, полученная картина в целом свидетельствует о тем, что наличие вирусной инфекции у растений, высаженных в поле после кулътизпрозания 1п \-ltro , способствует проявлению более-высокой устойчивости ботвы к фитофторозу. Обнаруженный рядом исследователей факт наличия связи между вирусной инфекцией и фнтофторсустойчивостью (Дкалилов, 1982;8сЬсЪог, Иаійепіалп. , 1984) впервые подтверзщен нами ка пробирочном материале картофеля. Обычно на. эту зависиглость оказывает влияние множество случайных факторов, действующих при выращивании растений в поле.

В данном же случае вследствие культивирован»! • іп уіілго обес-

-Я 1 -

печшзались более чистые условия проведения опыта, исключавшие влияние случайных факторов, по крайней мере, на ранних этапах развития растений. .

7.2. Влияние иммунизирующих добавок к питательной среде . на состояние вирусной инфекции. ■

Обнаруженная нами зависимость между вирусной инфекцией и фитофтороустойчивостью исследуемого материала отчасти ставит под сомнение справедливость сделанные ранее заключений о том, что повышенная устойчивость к фитофторозу у иммунизированных растений обусловлена исключительно действием ишунизаторов и никак не связана с вирусной инфекцией. Кроме того, использованные индукторы устойчивости могли непосредственно влиять на состояние самой вирусной инфекции. Чтобы ответить на эти вопросы, нами была проведена проверка на присутствие вирусной инфекции в растениях, выращенных на питательной среде с добавлением им-мунизагоров и высаженных затем в поле.

■ Нами получены результаты, свидетельствующие о том, что использованные индукторы не влияли на состояние вирусной инфекции в иммунизированных in vitro растениях картофеля.

Сопоставление данных о состоянии вирусной инфекции в иммунизированных растениях и проявлении этими же растениями устойчивости к фитофторозу показало, что такая связь несущественна. . Следовательно, у иммунизированных растений приобретенная устойчивость была следствием толькб применения ишунизаторов. -

вывода

1. С помощью комплексонатов и ридомила возможно индуцирование устойчивости к фитофторозу у растений картофеля на этапе ускоренного размножения оздоровленного от вирусов материала. Максимальный уровень приобретенной устойчивости достигался при добавлении в среду Мурасиге-Скуга комплексонатов I!i ОЭДФ,

Zn ОЭДФ, Gu ОЭДФ (50 мг/л) я ридомила (460 мг/л).

2. Значительный иммунизирующий эффект при минимальном угнетении роста и развития пробирочных растений оказывали коглплексо-нагы Tt^Za ОЭДФ в концентрациях 0,1 и 5,0 мг/л; Ьа ОЭДФ - 0,1,

I,0 мг/л. Иммунпзаторы K2Zn ОЭДФ и Za ОЭДФ (30; 50 мг/л),

Си ОЭДФ (50; 70 мг/л). Hi ОЭДФ (20; 40 мг/л), рндомнл (200; ■

450 мг/л) обладали хорошим иммунизирующим действием, но вызывали торможение роста и развития растений in. vitro

3. Угнетение роста и развития пробирочных растений, вызванное добавлением ишунизаторов в питательную среду в количествах, приводящих к повышении устойчивости, не влекло за собой снижения продуктивности.

4. Индуцированная устойчивость к фитофторозу, получаемая с помощью комплексонатов и ридомила, в большой степени зависела от условий выращивания иммунизируемых растений.

5. 3-кратное комбинированное' действие комплексонатов к^пОЭДФ, гпОЭДФ, Си ОЭДФ и ридомила (через среду и путем 2-кратной обработки растений в, поле) позволяло достичь значительного уровня фитофтороустойчшзости картофеля, способного в дальнейшем противостоять инфекции в полевых условиях. В некоторых случаях иммунизация била возможна только через питательную среду (ридомил)

или обработку растений в поле ( га ОЭДФ).

6. Более высокий иммунизирующий эффект чаще ~оего отмечался при комбинировании иммунизации на среде и 2-краткой обработки вегетирующих растений в полевых условиях.

7. Применение комшгексоната ЗхОЭДФ как иммунизатора вызы-вапо одинаковое повышение фитофтороустойчивости как при 3-кратной иммунизации растений, так и при 2-кратной в полевых условиях.

8. Эффект иммунизации, достигнутый у растений картофеля при

3-кратном воздействии К22п ОЭДФ, га ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридоми-ла, проявлялся в клубнях нового урожая, а также у потомства иммунизированных растений на следующий год. Кроме того, повышенная фитофтороустойчивость'обнаруживалась у клубней нового урожая, полученных от растений картофеля, иммунизированных ридомилом только через среду (450 мг/л), а такке только 2-кратной обработкой в поло комплексонагом гп ОЭДФ и ридомилом. .

9. У растений картофеля, полученных методом микроразмножения, существовала прямая линейная корреляция мезду фитофтороус-тойчибосгъю и наличием вирусной инфекции.

. 10. Иммунизаторы К22п ОЭДФ, Ъп ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридо-

мил, добавленные в питательную среду, не влияли на состояние вирусной инфекции, а только обеспечивали иммунизирущий эффект по отношению к грибу йі. infectanз. ,

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В процессе ускоренного размножения картофеля, оздоровленного от вирусов методом апикальной меристемы, рекомендуется одновременная иммунизация с целью повышения фитофтороустойчивости. Для этого на этапе выращивания ре-генерантов на питательной среде необходимо добавлять в нее один из комплексонатов (Кг^пОЭДФ, 2пОЭДФ, СиОЭДФ) в количестве 50 мг/л или ридомил (450 мг/л). Затем дважды опрыскивать этими же препаратами вегетирующие растения: через 20 дней после высадки пробирочных растений в поле и в начале бутонизации. Концентрация растворов комплексонатов — 0,01, ридомила — 0,15%.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Беляева Н. Л. Индуцирование фитофтороустойчивости картофеля в процессе оздоровления посадочного материала//Известия ТСХА.— 1992. — № 1, —С. 71—76,

2. С т р о й к о в Ю. М., Беляева Н. Л. Иммунизация картофеля к фитофторозу в процессе оздоровления посадочного материала. — 1992.— 11 с. — Рукопись депонирована во ВНИИТЭИ № 34 ВС-92 Деп.

Объем 17г п. л. Заказ 1069. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии имени К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44