Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

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

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

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

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

На правах рукописи БЕЛЯЕВА Нелли Леонидовна

, . „ УДК 633.491 : 632.9

ХИМИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ ФИТОФТОРОУСТОЙЧИВОСТИ КАРТОФЕЛЯ НА ЭТАПЕ УСКОРЕННОГО РАЗМНОЖЕНИЯ )ЗДОРОВЛЕННОГО 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. Стройков.

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 ...........

1992 г. в «/V » 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 «>&» .исН-)1. , , . , 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета —

доцент

В. А. Шкаликов.

Актуальность темы. В условиях возрастающей интенсификации 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 ив на подавлении паразита, а на активировании естественной устойчивости растений. Использование этого способа позволяет значительно расширить возможности потенциальной естественной устой-чйзостя. Перекрестная защита шеницы от корневых гншгей, огурцов от анрракноза, вакцинация томатов против ВТМ, химическая иммунизация риса против пирикуляриоза, капусты - против килы крестоцветных - примеры успешной реализации на практике возможностей йБДуцярованноЙ устойчивости.

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

Оздоровление методом апикальной меристема предусматривает; выращивание растений картофеля in vitro на искусственной питательной среде в условиях, отличных от пслевых. Несоответствие параметров внешней среды физиологическим свойствам растений картофеля, сложившимся филогенетически,'приводит к ослаблению регенератов. 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 рас-? тений картофеля в активировании метаболических процессов, противодействующих патогену, ■ ' ‘

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

Дія ее решения были поставлены следуюсдез задачи:

■ I) установить возможность повышения фитофтороустойчивос-ти пробирочных растений с помощью добавления в питательную cjie-ду Мурасиге-Скуга кошлексснатов и ридошла 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 комшгексонагов и ридомила на состояние вирусной инфекции в иммунизированных растениях и ка индуцированную при этом фитофтороустойчивость.

Научная новизна работы. Установлено, что комплексонаты ОЭДФ; 2пОЭДФ, СиОЭДФ, КЮЭДФ, МаОЭДФ обладают иммунизирующим воздействием на растения картофеля при добавлении в питательную среду. Найдены оптимальные концентрации к^пОЭДФ, гп ОЭДФ, СиОЭДФ, вызывающие наиболее значительный иммунизирующий эффект. Показано, что 3-кратное комбинированное воздействие комшгексонатов Ь>2п ОЭДФ, 2п ОЭДФ, Си ОЭДФ, а также ридомила (через среду и путем 2-кратноЙ обработки растений в поле) позволяло достичь значительного уровня фитофторо-устойчивости картофеля, достаточного для защиты растений от фитофтороза в полевых условиях. Изучены продолжительность иммунизирующего эффекта от комбинированного воздействия комплек-сонатов Н^га ОЭДФ, 2аОЭДФ, СиОЭДФ, ридомила и последствие на потомство иммунизированных растений. Обнаружена связь между вирусной инфекцией и фитофтороустойчивостью меристемннх клонов картофеля. .

Практическая ценнооть работы. Установлены оптимальные концентрации К2йп ОЭДФ, 2п ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридомила для иммунизации пробирочных растений через среду Мурасиге-Скуга. Пред-лозено использовать 3-кратное комбинированное воздействие .

К^2п ОЭДФ, 2дОЭДФ, СиОЭДФ и ридомила (через среду и путем

2-кратной обработки в поле) дая повышения уровня фитофтороус-'гойчивости растений картофеля, получаемых методом микрочеренкования и высаживаемых в.открытый грунт. Комплексонат 2пОЭДФ 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 МОИ (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 Л?/ таблиц и 9 рисунков. Список использованной литературы зкаючаат 216 наименований, в ¡том числе 96 иностранных источйиков. . . -

' СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

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

В глазе I - "Обзор литературы" - изложены современные представления о фитоиммуетгете, приведены приемы создания индуцированной устойчивости. ■ ■

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДУ 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 1989 г. и поддерживались путем черенкования через 4-5 недель на среде Мурасиге-Скуга. Черенкование проводили по методике Шмыгли, Лодочкина (1983). .

Пробирки с черенками размещали в вегетационном помещении с постоянной температурой 20-25°С и относительной влажностью воздуха около 1Ъ% 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 мевдурядий 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 качество индукторов устойчивости использовали редомпл и комплексонатыОЭДФ, 2п0ЭДФ, Си0ЭДФ, ОЭДФ, ^ ОЭДФ,

Mo ОЭДФ. .

Иммунизацию растений картофеля проводили двумя способами: путем добавления препаратов в питательную среду и опрыскиванием вегетирующих растений в поле. Опрыскивания проводили дважды за сезон: через 20 дней после высадки пробирочных растений в поле и в начале бутонизации. Концентрация растворов комплексо-натов составляла 0,015?, ридомила - 0,15%.

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

Оценку на устойчивость к фитофторозу проводили на искусственном и естественном инфекционном фоне. Для проведения искусс1 венного заражения использовали сложную расу Phytophthora infestana / Mont. / de Вагу 1.2.3.4.6.X.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 листья восприимчивого сорта. Искусственное заражение проводили по методу отделенных листьев (Кукушкина и др., 1987). Концентрация инокулхма была равна 20-25 конидий в поле зрения микроскопа (П.З.М.) 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-г ражекности вирусами в полевых условиях растений картофеля, полученных путем микрочеренкования, проводами методом капельной аггютинации. ' -

Оценку устойчивости листьев и ботвы в лабораторных и полевых условиях проводили, пользуясь соответствуюищми 9-балльными * —в"

глазомерными шкалами. Кроме того, использовали 3-балльные шкалы (Сальседо-Карденас, 1988) для определения степени поражения и интенсивности спороношения, а также 4-балльную шкалу для оценки развития спороношения (Попкова, 1972). Лабораторную оценку устойчивости клубней проводили по интенсивности спороношения и степени некроза. Каждой 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 «ШТ0ФТ0Р0УС-ТОЙЧИВОСТИ КАРТОФЕЛЯ С ПОМОЩЬЮ КОШЛЕКСОНАТОВ И РИДОМИЛА.

В среду Мурасвге-Скуга добавляли компленсонаты к^2п ОЭДФ, ЗпОЭДФ, Си ОЭДФ, N1 ОЭДФ, Мо ОЭДФ, Мп ОЭДФ в количестве 50 мг/л, а также фунгицид ридомил в количестве 460 мг/л.

' Результаты искусственного заражения листьев пробирочных растений грибом Ии 1д£еэ*агщ свидетельствовали о том, что поражение листьев в вариантах с использованием га ОЭДФ,

Мп ОЭДФ, N1 ОЭДФ и ридомила было меньше, чем в контроле. Интенсивность спороношения возбудителя при этом была меньше в вариантах с добавлением гпОЭДФ,- СиОЭДФ, Ш.0ЭДФ, К^п ОЭДФ и ридомила (табл. I). Следует отметить, что использование в

качестве иммунизаторов гп 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! препарз\ в пробирках36__________! в горшочках*8*__________

! среде I показатели, балл ¡диаметр! показатели

! мг'л ¡поражения¡интенсив- ¡Н2|^!л!интенсив-¡иццек-! . ! ¡ности спо-! 1 ¡ности спо!са по-

I і . ! 1 ¡роношения ! і і !роноше- !ранения !ния. балл!

1п ОЭДФ 50 1,21 1,00 11,6 1,38 1,91

Си ОЭДФ 50 1,56 1,04 10,3 1,48 1,92

Ма ОЭДФ 50 1,38 ' ІД6. 14,8 1,64 2,61

Но ОЭДФ 50 1,50 ■ 1,19 22,3 2,00 .4,13

ні оэдф 50 1,31 . 1,04' 15,2 1,26 1,84

К^п ОЭДФ 50 •' 1,60 1,07 16,6 1,27 1,’?3

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 / 0,18 5,5 0,40 0,86 ■

34 - заражение на 35-й день после черенкования }К - заражение на 78-й день после высадки в почву '

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

мых в условиях тешшцн, показало, что устойчивость к фитофторо-зу, полученная у регенерантов с помощью добавления в среду комп-лексонатоэ 2п ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридомила, сохранялась у взрослых растений, выращенных в условиях теплицы. Это выражалось в том, что размер фитофторозного пятна был существенно меньше у растений, выросших на питательной среде с добавлением гп ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридомила (табл. I). В варианте с применением ридомила показатель индекса поражения бил значительно меньше, чем в контроле.

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

ГЛАВА 4. ПОИСКИ ОПТИМАЛЬНЫХ КОНЦШТРАЩЙ КОМПЛЕКСОНАТОВ И ГЭДОШЛА, ОБЛАДАНИЯХ ИНДУЩРПЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ

Исследования проводили в 1989-1990 гг. В опытах 1989 г. проверяли следующие концентрации комплексонатов ( ^гп ОЭДФ и 2“ ОЭДФ): 0,1; 1,0; 5,0; 10; 20; 30; 40; 50; 70; 100 мг/л. В вариантах с ридомилом использовали такую последовательность концентраций: 0,1; 1,0; 10; 50; 100; 200; 300; 400; 450;

500 мг/л.

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

Найдено, что значительное иммунизирующее действие при сравнительно небольшом угнетении роста и развития пробирочных растений оказывали комшшксонаты KgZn ОЭДФ при добавлении в среду в количестве ОД и 5,0 мг/л и ЕпОЭДФ (ОД; 1,0 мг/л). В то т

время KjZn ОЭДФ и гпОЭДФ (30; 50 мг/л), обладавшие достаточной индуцирующей способностью, вызывали заметное торможение роста и развития регенерантов. Подобное яе негативное действие на состояние растений in vitro оказывали иммунизаторы СиОЭДФ, И103ДФ, ридомил при добавлении их в ореду в количествах, значительно повышавших фитофтороустойчивость полученных регенерантов (50 л 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 годы проведения опыта. Причина этого заключается в отсутствии полной идентичности условий выращивания пробирбчных расгтаий в разные года, связанном с местом проведения исследований. .

•Таким образом, концентрация иммунизирующего предаете оказывала серьезное влияние на сущность иммунизации, а также ни рост и развитие растений. Кроме того, сопоставление данных аналогичных опытов двух лет подтверждает зависимость индуцированной устойчивости, создаваемой в результате химической иммунизации, от условий выращивания иммунизируемых растений, обнаруженную рядом авторов (Владимирская, Здрожевская, 1987; Boapoix • в* al., 1981). •

-JO-

ШВА 5. ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ИММУШЗАТОРОВ НА ШТОФТОРОУСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ.

5.1. Иммунизация при одинаковой кратности обработок.

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

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 0.0IJS, ридомила - 0,15%. Растения в контроле обрабатывали водой.

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

- Тайлица 2.

Влияние химических соединений на устойчивость к фитофторозу отделенных листьев растений картофеля, цзвива^Еоихся la vitro (искусственное заражение,

Название ! Условное. ! кол-во препарата ! средний балл

препарата ! обозначение! в среде, мг/л ! устойчивости .

t варианта ! !________________•

I ! 2 !__________3_________•! 4

7.00 '

9.00 5,80 5,40

-Л'

К^пОЭДФ *1 30

*2 . 50

гпоэдф П1 . 30

П2 50

I_________________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 заражении 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 имл приобретенной устойчивости можно разделить на следующие группы в порядке убивания:.

1 - ридомил (в обеих концентрациях),- Е22п ^ЭДФ (50 мг/л);

2 - Си ОЭДФ (50 мг/л); 3 - 2а ОЭДФ (50 мг/л). • '

ОЭДФ (30 мг/л) и 2п ОЭДФ (30 мг/л) занимали промежуточное положение между группами 2 и 3. СиОЭДФ (30 мг/л) вообще ие вызывал повышения фитофтороуотойчивости по сравнению о контролем. ‘ ' . ■

Повторную проверку уровня устойчивости проводили у растений, высаженных в поле, после ¡/-кратной обработки препаратам в иммунизирующих концентрациях. Результаты инокуляции показалй, что., во всех вариантах, кроме ридсмила (200 мг/л в среде) отмечена более высокая, чем в контроле, фитофтороустойчивость (табл. 3). Существенных различий по степени индуцированной устойчивости между вариантами с иммунизаторами в целом выявлено не было.

' -Л--

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

По результатам двух последовательных инокуляций листьев, взятых с растений з разные фазы развития, подвергавшихся неодинаковому воздействию одноименных кммунизаторов, видно, что спустя недели после проведения последнего опрыскивания растений картофеля .в поле прзазоняо относительное повышение уровня приобретенной фитофтороустойчивости в вариантах с 1п ОЭДФ, Си ОЭДФ и К^п ОЭДФ, хотя в варианте с ридомилом (200 да/л) иайшадалось некоторое относительное снижение степени индуцированной устойчивости. '

Оценка устойчивости ботвы на естественном инфекционном фона, которую проводили трижды, дала следующие результата. При 1-ом учете поваленной фитофтороустойчивость» отличались растения в вариантах с га ОЭДФ (50 мг/л) и ридомилом (в обеих концентрациях) (табл. 3). 2-й учет показал большую устойчивость растений во всех вариантах с использованием ЯпОЭДФ, Су ОЭДФ, рэдош-ла, а также К^пОЭДФ (50 мг/л). Ко времени проведения последнего учета, соответствовавшему массовому развитию болезни, повышенная фитофтороустойчивость сохранялась только в одном из вариантов с использованием ридомила при добавлении его в среду в количестве 450 мг/л.

При 200 мг/л ридомила в среде сохранялась лишь тенденция к повышения устойчивости.

. Анализ урожая показал, что по массе клубней с I куста различий между контролем я вариантами с применением иммунизаторов не.было. По количеству клубней.с I куста единственны!,) вариантом,

-У-3 -

Устойчивость растений к фитофторозу в полевых условиях после 3-кратной иммунизации (1990 г,)

пчрианты! \ г ) \ Кол-во препарата в среде, мг/л 1 Кол-во ! обрабо-! ток им-1 муниза-!торами ! в поле Средний балл 1 Средний балл устойч* устойчивости ! вости ботвы при ес-листъев пои ! тественном заражении 3^”! м ! 2-8 ' 3-» заражении I уЧет , уЧет 1

ч 30 2 ■ 8,33 8,77 7,53 5,97

12 50 2 8,56 8,56 7,83 5,78

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

й2 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

Щ •: 200 2 7,89 8,93 7,77 6,70

1У2 450 2 8,33 8,86 7,95 6,97

У - - 7,22 8,50 7,42 5,53

НСР05 - - - 1,08 0,32 0,30 1,42

устзгаавшм контрола, был вариант с применением Си ОЭДФ (30 мг/л Таким образом, угнетение пробирочных растений при добавлении им-мунизаторов в среду в дальнейшем не приводило к резкому уменьшению продуктивности иммунизированных растений, что особенно ваздо при производстве семенного картофеля.

5.2, Иммунизация при различной кратности воздействия • препаратов.

Использование иммунизаторов после высадки растений в поле могло вызывать аффект повышения фитофтороустойчивости без пред-

¡зрительной иммунизации на среде. Чтобы проверить вероятность лого, в 1991 г. нами был проведен соответствующий опыт. В ка-іестве иммунизаторов использовали тот же набор комплексонатов і ридомил, но кратность воздействия их различалась (табл. 4).

Заражение листьев пробирочных растений показало,, что все ммунизаторы вызывали повышение фитофтороустойчивости по орав-іению с контролем (табл. 5). Использованные иммунизаторы можно разделить на следующие группы в порядке убывания иммунизирующего эффекта: I - ридомил; 2 - 2-а ОЭДФ, Си ОЭДО, ОЭДФ.

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

■ Таблица 4.

Схема полевого опыта (1991 г.)

Название ! препарата ! І г Условное ! обозначе- І ние вари- ! анта І _ ! Кол-во ! препара-1 та в сре! де, да/л! Кол-во ! обработок! иммуниза-! торами в ! поле ! Концентрация бочего р-ра, г

і • 2 ! 3 ! 4 ! 5

В^а ОЭДФ Ц* 50 - • -

V 50 2 0,01

Ч ’ - 2 0,01

йп ОЭДФ . 50 - ' - ’

п2; . 50 2 0,01

: пз ". . 2 0,01

I_________________2__________________3_________________4__________________.5

Си ОЭДФ 50 - - . -

ш2 50 2 . 0,01

Ш3. - 2 0,01

радомил Щ 450 - -

1У2 450 2 0,15

Щ - 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 о контролем, фигофтороустойчивости относительное повышение ее уровня вследствие введения в среду к^п ОЭДФ. В варианте с добавлением ридомила, однако, происходило некоторое относительное уменьшение степени устойчивости к фитофторозу. В варианте с ОиОЭДФ наблюдали лишь тенденции к относительному повышении уровня приобретенной устойчивости. Относительного изменения уровня устойчивости при использовании ЕпОЭДФ обнаружено не быяо.

После проведения 2-кратиой обработки оценивали устойчивость ботвн 1га естественном инфекционном фоне. При 1-м учете не было выявлено сколько-нибудь значительных различий в фитофтороустой-чивости между вариантами к контролем (табл.- 6). После 2-го учета более внеокую устойчивость к фитофторозу наблюдали в вариантах,' где воздействие комтиексонатов и ридомила было 3-кратнш: ' при воздействии через питательную среду и при 2-кратном опрыски-

-У6~

Влияние химических соединений к фитофторозу отделенных листьев растений картофеля, раз-виваю!дихся 1x1 vitro и xn vivo (искусственное заражение, 1991 г.)

»звание ! эепзрата ! t І Кол-во препарата в среде, мг/л ! Средний балл устойчивости листьев ¡пробирочных рас-!спустя 23 дня ¡тений на 35-й ■ 'после засадки ¡день после че- !в поле ! ренкования !

^2-поЗДФ 50 6,30 4,33

®*ОЭДФ 50 7,10 2,67

^ЗиоЭДФ _ О ю 6,50 3,17

щомал 450 9,00 2,83

знтроль 5ез доба-ж) 5,20 1,33

»05 - 1,09 1,32 (7)

знин в поле. Кроме того, повышенной фитофтороустойчквостью по гношешго к контролю отличались также растения в варианте о 2п0ЭДФ при 2-кратном опрыскивании вегетирующих растений в по-

з, а также з варианте с 1-кратным применением ридомила при им-~ ззации через среду.

Результаты 3-го учета показали, что к моменту его проведе-ш.белее высокая устойчивость сохранялась у растений в вариан-їх: ОЭДФ (З-крітноз воздействие); 2п ОЭДФ (3-х и 2-

эатное воздействие); Си0ЭДФ (3-кратное воздействие), рндомк-эм (3-кратное воздействие).

-Г4

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

Варианты! і і і Кол-во ! препара-! та в ере! де. мг/л! Кони. ! раб. ! Т’ 1 Кол-во обрабс ток в поле і ! Средний балл устойчивости і-! ботвы ¡1-й учет!2-й учет!3-й учет

ч 50 - - 8,40 6,57 3,30

50 0,01 2 8,26 7,20 3,73

*3 - 0,01 2 8,39 6,74 2,79

% 50 - - 8,16 6,36 3,18

П2 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

50 0,01 2 8,27 7,23 3,77

ш3 - 0,01 2 , 8,16 6,53 2,82

ІУІ 450 - - 8,32 7,20 3,00

ІУ2 450 0,15 2 8,27 7,33 3,79

ІУ3 - ' 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 отсутствие различий между вариантами с нтушізаторами и контролем. -

ГЛАВА 6. ПРОДОШТЕПЬКОСТЬ П;.КУ1МЗИРЯЩЕГ0 ВОЗДЕЙСТВИЯ.

Двухлетние результати искусственных заражений показали, что клубня, полученные от рашений, подвергнутых 3-кратной обрабог-ке иммунизатораш при концентрации кождоксоиатов к2гп ОЭДФ, .

Zn ОЭДФ, 0u ОЭДФ в среде 50 мг/л и рндогялом (450 мг/л) об-гадали повышенной фитофтороустойчивостыо по сравненшо с контролем по двум показателям - интенсивности споронодения возбудите- . ля и степени некроза.

Сочетание обработок в поле с добавлением комплексонатов в среду в количестве 30 мг/л и ридошла (200 от/л) било столь же эффективно во всех случаях, кроме варианта с ОЗДФ, где по-

вышение устойчивости проявлялось только в снижении интенсивности споронсиешгя 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 ридошла.

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

В 1991 г. провер5зли последствие иммунизации предыдущего года.

При искусственно;,! заражении листьев, взятых с растений в период начала бутонизации, повышенную фитофтороустойчивость по сравнению о контролем наблюдали в случае прошлогодней комбинированной иммунизации комллексонатами K^Zn ОЭДФ, Zn ОЭДФ, ОиоЭДФ и ридомилом, Эффект последствия фитофтороустойчивости проявлялся у растений, иммунизированных добавлением комплексоната К^аоэДФ в среду в количестве 30 и 50 мг/л в период выращивания регене-рантов, тогда как при использовании других иммунизаторов этот еффект обнаруживался з одной концентрации, чаще в более высокой (табл. ?). ,

В условиях естественного заражения по результат.^; 1-го уче та повышенной устойчивостью к фитофторозу пр сразиешга с контр дем обладали растения всех вариантов. Ко времпш проведения 2-] учета существенных различий выявлено не ¿-до. При 3-м учете пр< явление более высокой по сравнений с контролем устойчивости отмечали в вариантах с ридомилом (Гд)0 и 450 мг/л) п к^гп ОЭДФ (50 мг/л).

Таблица 7.

Характер нзасодействия приобретенной фитсОторо-устойчтзс-гтл после комбинированной иммунетации (1991 г.) .

Название ! препарата! Кол-во ! прглгра-! деЛ«#л| Кол-во сСрюо— то к в поле ! Спрдяий бах" устойчивости ¡дпсг^\ ботвы при естественном ¡ню ис—! заражении пок

!кусст-!венном !зараже-! шш г, ¡1-м ,учете 1 Г 2-м ! ! учете ! ! ! 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

- 2п ОЭДФ 30 2 3,22 8,00 7,60 6,60

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

Си ОЭДФ 30 2 6,33 7,80 7,40 7,40

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

рядомил 200 2 3,00 7,95 7,80 7,70

450 2 6,78 . 8,40 7,90 7,80

контроль - ' - 2,78 7,30 6,80 6,35

НСР05 - ’ - 2,2о 0,48 1,21 1,09

Таким образом, в наших исследованиях использованные комгошк-сонаты и рндомил вызывал:: гч^окт дчктодьной иммунизации, что проявлялось в более высокой |чГ^о$'?ороустой'Швости потомства расте-

ШВА 7. ВИРУСНАЯ ИНФЕКЦИЯ И ФИТОФТОРОУСТОЙШЕВОСТЬ.

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

Растения, выращенные на среде без голмунпзаторов и высаженные поле, проверили на наличие вирусной инфекции методом капельной иагностики. Нагля было установлено, что в начале развития фито-гороза в поле (при 1-м учете) между наличием вирусной инфекции растениях картофеля и устойчивостью ботвы этих растений к фито-горозу существовала прямая линейная корреляция, достоверная на ?-ном уровне ( я = 0,37 ~ 0,18). Анализ данных 2-го учета по-ізал, что аналогичная связь была крайне слаба и несущественна «te на 5%-ном уровне. При 3-м учете обнаружили прямую сильную ¡язь, существенную как на 5$-ном, так и на 0-ном уровнях г - 0,75 ± 0,13).

Таким образом, полученная картина в целом свидетельствует о ы, что наличие вирусной инфекции у растений, высаженных в по! после культивирования in vitro , способствует кроявланию шее-высокой устойчивости ботвы к фитофторозу. Обнаруженный дом исследователей факт наличия связи между вирусной инфекци-. и фитофтороустойчивостью (Джалилов, 1Э82;БсЬоЪег, Weidemann , 84) впервые подтвержден наш на пробирочном материале картофе-, Обычно на эту зависимость оказывает влияние множество слу-йннх факторов, действующих при выращивании растений в поле, данном же случае вследствие культивирования : in vitro обео-

-PJ- '

печивались 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 иммунизаторов и никак не связана с вирусной инфекцией. Кроме того, использован ные индукторы УСТОЙЧИВОСТИ МОГЛИ непосредственно ВЛИЯТЬ на СОО' тояние самой вирусной инфекции. Чтобы ответить на эти вопросы, нами была проведена проверка ка присутствие вирусной инфекции в растениях, выращенных на питательной среде с добавлением иммунизаторов и высаженных затем в поле.

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

Сопоставление данных о состоянии вирусной инфекции в иммунизированных растениях и проявлении этими яе растениями устойчг вости к фитофторозу показало, что такая связь несущественна. ■ Следовательно, у иммунизированных растений приобретенная устойчивость была следствием толысб применения иммунизаторов.

выводы

1. С помощью комплексонатов и ридомила возможно индуцирование устойчивости к фитофторозу у растений картофеля на этапе ус-;оренного размножения оздоровленного от вирусов материала. Мак— ¡ималышй уровень приобретенной устойчивости достигался при до-1авлении в среду Мурасиге-Скуга комгшексонатов Ni ОЭДФ,

Zn ОЭДФ, Си ОЭДФ (50 мг/л) и ридомила (4Б0 мг/л).

2. Значительный иммунизирующий эффект при минимальном угне-'ении роста и развития пробирочных растений оказывали комплексо-гаты IgZn ОЭДФ в концентрациях 0,1 и 5,0 мг/л; Zn ОЭДФ - 0,1, :,0 мг/л. Кммунизаторы KgZn ОЭДФ и Zп ОЭДФ (30; 50 мг/л),

Сц ОЭДФ (50; 70 мг/л), Hi ОЭДФ (20; 40 мг/л), ридомил (200;

150 мг/л) обладали хорошим иммунизирующим действием, но внзцла-щ тормояенке роста я развития растений in vitro

3. Угнетение роста и развития пробирочных растений, вызван-

юе добавлением твлунизаторов в питательную среду в количествах, 1Р2В0ДШ1!ПХ к позышешш устойчивости, не влекло за собой снижения фодуктивностк. . .

4. Индуцированная устойчивость к фитофторозу, получаемая с еомощью комплексоиатол и ридомила, в большой степени зависела >т- условий выращивания иядунизируемих растений.

5. 3-кратное комбинированное'действие ксиплексонатов к^пОЭДФ, йиОЭДФ, Си ОЭДФ и рздомила (через среду к путем 2-кратноЙ об-

заботки растений в. поле) позволяло достичь значительного уровня штофтороустойчивости картофеля, способного в дальнейшем проти-юстоять инфекции в полевых условиях. В некоторых случаях имму-шзация была возможна только через питательную среду (ридомил)

или обработку растений в поле ( Ъп. ОЭДФ). .

6» Более ВЫСОКИЙ иммунизирующий эффект тщще "сего отмечался при комбинировании иммунизации на среде и 2-кратной обработки• вегетирующих растений в полевых условиях.

7. Применение комшюкооната 2гОЭДФ как иммунизатора вызывало одинаковое повышение фитофтороустсйчивости как при 3-кратной иммунизации растений, так и при 2-кратной в полевых условия

8. Эффект иммунизации, достигнутый у растений картофеля при

3-кратном воздействии °ЭДФ. ■ Ъъ ОЭДФ, Си ОЭДФ и ридоми

ла, проявлялся в клубнях нового урожая, а также у потомства иммунизированных растений на следующий год. Кроме того, повышенна! фитофтороустойчивость'обнаруживалась у клубней нового урожая, полученных от растений картофеля, иммунизированных ридомилом только через среду (450 мг/л), а также только 2-кратной обработкой в поле комплексонагом гп ОЭДФ и ридомилом.

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

. 10. Иммунизаторы ОЭДФ, 2п ОЭДФ, си ОЭДФ и ридо-

мил, добавленные в питательную среду, не влияли на состояние вирусной, инфекции, а только обеспечивали иммунизирующий аффект по отношению к грибу а. злЦГезйапз. . .

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В процессе ускоренного размножения картофеля, оздоров-нного от вирусов методом апикальной меристемы, рекомен-ется одновременная иммунизация с целью повышения фи-фтороустойчивости. Для этого на этапе выращивания ре-нерантов на питательной среде необходимо добавлять в е один из комплексонатов (Кд^пОЭДФ, 2пОЭДФ, ЮЭДФ) в количестве 50 мг/л или ридомил (450 мг/л). Зам дважды опрыскивать этими же препаратами вегетирую-ие растения: через 20 дней после высадки пробирочных істений в поле и в начале бутонизации. Концентрация рас-оров комплексонатов — 0,01, ридомила — 0,15%.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Беляева Н. Л. Индуцирование фитофтороустойчивости картопля в процессе оздоровления посадочного материала // Известия ТСХА.—■ 92. — № 1. —С. 71—76,

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

'бьем 1 */г п. л. Заказ 1069. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии имени К. А. Тимирязева

127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44 _