Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изучение возможности использования биотехнологии меристемных растений в производственных условиях Карагандинской области с целью повышения качества семенного картофеля

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изучение возможности использования биотехнологии меристемных растений в производственных условиях Карагандинской области с целью повышения качества семенного картофеля"

КАЗАХСШ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДОШ КАЗАХ СИЛ! НАУШО-ИСОЕДОВАТЕЛЬСК® ШСТИГУТ ЗЕЫЩНЗШ Л1. В.Р.ВИЬШОА

На правах рукописи ХАСЕНОВ Сайран Смогулович

"изучанЕ возможности ислолйЗоеанш бшгехнологии МЕРкЮТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ КАРАГАВДШСКОЙ ОБЛАСТИ С ЦЕПЬЮ ПОБШЕШ КАЧЕСТВА СЕМЕННОГО КАРТОФЕЛЯ"

Специальность 06,01.05. - селекция и семеноводство 03,00.23 - биотвхнолйгйй

Автореферат

диссертации на соискание учэноя степени кандидата. еельскохойпНстйвМкых наук

Алма-Ата, 1991

Работа выполнена в Казахском НИИ картофельного и овощного хозяйства.

Научные руководители: член-корреспондент ВАСХНИД

БОБРОВ Л.Г, - доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ДИГАЙ Г.Л. - кандидат сельскохозяйственных наук

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

_РАХШБАЕВ И.Р.

кандидат сельскохозяйственных наук _КШШЕТОВ М.

Ведущее учреждение: Казахский ордена Трудового Красного знамени сельскохозяйственный инстутут

Защита состоится 1991 г. в _/ ^ часов

на заседание специализированного Совета

при ¡казахском научно-исследовательском институте земледелия им, В.Р.Вильямса по адресу: 483133 Алма-Атинская область,

Каскеленский р-н, пос.Алшлыбак, КазНШЭ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института«

п

Автореферат разослан "¿Аг" х / 1Э91 г. '

Ученый секретарь ' "

Специализированного Совета кандвдат сельскохозяйственных '

' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность ггроблемы. ОдгаЯ из основявк причин тормозящих рост урожайности картофеля в Карагандинской области, является отсутствие безвирусного высококачественного семенного материала. Традиционные методы ведения семеноводства картофеля, основанные только на виэуально-клоновом отборе, в почвенно-климатических условиях Карагандинской области не дают ожидаемого экономического эффекта. Основной причиной тому, очень высокая скорость вирусного вырождения сорта под действием высоких воздушных температур.

Современные биологические методы позволяют:

- получать абсолютно чистые от вирусов и бактериальных патогенов исходный семенной материал;

- эффективно размножить их в культуре

- гарантировать высокие хачества исходного семенного материала.

Но все эти прогрессивные методы сопряжены о высокими финансовыми затратами и пока, что доступны лишь научным учреждениям.

В этой свйзи разработка простых доступных приемов, способствующих в условиях производства использовать биотехнологическиэ элементы безвирусного семеноводства является актуальной задачей в период, когда Советское сельское хозяйство переходит на рыночную экономику.

Цель и задачи исследований. Основной пеяыо настоящих исследований является изучение эффективности биотехнологическиэ элементов и их возможность использования при внугрихозяПсгвенном семеноводстве картофеля.

В программу исследований входило решение следующих задач:

- в условиях производства провести научное исследование по разработке более эффективной и экономичной технологии безвирусного семенного картофеля на основе биотехнологии для внутрихозяйственного семеноводства;

- изучить процесс вырождения безвирусных меристемных растений в условиях каркого климата;

- изучить эффективность известных методов защиты растения от повторных вирусных поражений;

- оптимизация биэгехнологических методов ускоренного размножения применительно для внутрихозяйственного самоноводсгва.

Из этого перечня задач настоящая диссертационная работа охватывает следующие результаты исследования и обобщений автора:

- по разработке технология улучшения жизнестойкости рассада от меристемных пробирочных растений;

- разработка конструкции и использование гелиопарников на последней стадии размножения пробирочных растений в культуре

- разработка технологии по ускоренному размножению меристемных растений посредством шниклубней (стеблевых клубней);

- предотвращение вирусной инфекции в репродукциях и оценка эффективности отдельных методов защиты от повторных заражений.

Научная новизна и практическая ценность работы.

Впервые в экстремальных почвенно-климатических условиях Дентрального Казахстан г. проведено исследование по использованию элементов биотехнологии в'семеноводстве картофеля»

Установлены факты морозостойкости меристемных растений выращиваемые на жидкой питательной среде,

3

В хода исследования были выявлены патентно-способные результаты на которые оформлены заявки в ШШГТГЭ и получены положительные решения о выдача авторского свидетельства на изобретение,что говорит об элементе мировой новизны.

В целях более эффективного использования ьеристемных растений разработана технология ускоренного размножения посредством миниклубнзй с использованием АБК и аденина.

Для условий степной зоны откорректированы нормативы к пространственной изоляции для размещения меристемных семеноводческих участков.

В целом, разработанные приемы способствуют широкому использованию элементов биотехнологии непосредственно для качественного улучшения введе;мя внутрихозяйственного семеноводства, а также могут быть полезны и для элитовырамванхцих хозяйств.

Результаты исследований нашли практическое применение в семеноводческих хозяйствах Карагандинской и Восточно-Казахстанской областей.

По материалам исследования издан один информационный листок (1988 г.).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на Республиканской конференции "Проблемы теоретической и прикладной генетики в Казахстане" в г.Алма-Ате (ноябрь,1390 г.) и на научно-методическом Ооватв КазНИИКОХ (1.987, 1969, 1989, 1991 гг,}.

Цубликащц результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в трзх печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на Юб страницах матинойисноге» твкота (без описка литературы и прилоченнй).

Состоит из введения, пятиглав, выводов, предложений производству и приложения С 6 таблиц).

Список литературы включает 155 наименований.

Содержание работы.

Глава I» Вирусные болезни - как фактор вьфождения сортов картофеля и меры борьбы с ними в семеноводства.

(обзор литературы).

В главе приведены литературные данные о природе вирусного выровдения картофеля, распространенность вирусных болезней и их возбудителей. Сложены также меры борьбы и пути получения безвирусного исходного материала, профилактические мероприятия от повторных поражений вирусными болезнями, влияние зараженности растений вируса»« на продуктивность картофеля.

Глава 2. Условия проведения экспериментальной работы, материал и метода исследования.

Исследования по изучаемой теме проводились в 1986-1989 гг. в совхозе "Мирный" Молодежного района Карагандинской обл. Производственная проверка результатов исследования осуществлялась в Карагавдинской сельскохозяйственной опытной станции.

Объектом исследований служили пробирочные (культуральные) растения оздоровленные методой апикальной меристемы по трем районированным сортам картофеля: Мурманский, Невский и Весна, любезно представленный Казахским НШ картофельного и овощного хозяйства и Карагаядинской с.-х.опытной станции. '

Фенологические наблюдения, биометрические измерения и учеты урожая проводили по методике НИЖХ (1967). Пораженность растений зирускыми болезнями определяли визуальным и серологическим методами. Серологические твст-диагностицумы ислользовйли производства КазНИШОХ; виробактериальные (АБВ) тест-диагносгикумы -

5

производство "Дезинтегратор" г.Таллин. Учет лета крылатых тлей с последующим определением вцдового состава по А.Г.Зыкину (1970).

Глава 3. Способы получения беэвирусной рассады картофеля.

Представлены результаты исследования по подготовке культу-ральных (пробирочных) растений для высадки их в почву, а также способы ускоренного размножения нерястемных растений миниклуб-нями. Культуральные растения формируются в термостатированных помещениях и чрезвычайно изнежены, поэтому при переводе их в почвенные условия получают стрессовый удар. Было установлено, что пробирочные растения после таких стрессовых ударов продолжают расти, но листья по размеру мало чем отличаются от культу-ральных растений, р стебель приобретает ползучув форму. Это явление мы охарактеризовали шоковым синдромом.

Как показали исследования, корневая система при шоковом синдроме ие развивается, в отличии от нормальных растений которые имеют мощнуп коряеву» систему уже на 8-10 сутки.

Во избежании йсковых скндромоа, культуральные растения должны пройти процесс адаптации в естественных условиях.

Как видно из таблицы 3,1. в условиях Карагандинской области посадка культуральных растений б®4 предварительного адаптирования (вариант 6) приводит к низкой приживаемости - 9037,тогда как вариант о адаптации обеспечивают прививаемость от 60,4 до 89,154.

К наилучшему способу адаптации можно отнести вариант 5 -адаптация о дорациванием расчеренкованных 8 пробирках растений в пленочных укрытиях, что обеспечивает приживаемость до 89,1?. . Это* способ хорошо исподьзовг.ть на заключительном этапе размножения мериотзмннх растений в пробирка* перед их выевдкой а пола.

6

Таблица 3.1. .

Влияние вариантов адаптации на пстгаиваемость культуральных растений в почвенном'субстрате

Варианты опытов .'Общее «о- .'Количество:. Процент

пп: ^рианты опытов ;лкчество -.погибших :пршивае-

: • :изученных 5 грастений, : г ит. :растений « :мости • *

I. Адаптация на оифытом грунте 300 6$ 78,1

Z. Адаптация на открытом грунте с открытой пробкой 500 82 83,6 '

3. Адаптация в пленочном укрытии 300. 119 60,4

4» Адаптация в пленочном укрытии с открытой пробкой 300 80 73,4

5« /адаптация с доращиванием

культуральных черенков с •

пленочном укрытии лШ 'о .«»»*

6, Контроль ~ посадка культуральных растений без едан- _ „ . •гации "ыи ' о/»и

Относительно высокая приживаемость культуральных -растений достигается при адаптации иа открытом грунте с открытой пробкой (до 83,6$) •

Для успешого проведения адаптации пробирочных растений в стадии черенка били построены специальные адаптащюннью-парни-ковые сооружения. Конструкция парников имеет следующие особенности. Траншея глубиной £0 си, шириной 1,& м. Дне траншей равномерно засыпается гразисы иди угольным шлаком, затем песком, а поверх слой солода и сдай песка, йз-за слоистости, данное парниковое соорукзнаа получало название СЭНДВШ.

©ВДВШ накрывал* парниковой раиой* состоящей из тарушой и внутренней поверхности щцшгилоновой шкуш!,образующий воздушную прослойку.

Результаты испытания адаптационного сооружения типа "С5НДЗг1Ч" показали надежность при ночных заморозках, которые очечь частые в апреле. Так, при ночном заморозке - Й-Ю°С, внутренняя температура составляет +б-12°С, а в солнечные дни избыток температуры внутреннего воздуха поглащается слоистыми элементами парника. По этой особенности, внутренняя температурная характеристика стабильна в пределах 10-23°С в апреле. Адаптационные сооружения "СЭНДВИЧ" позволяет не только улучшить качество посадочного материала, но экономить электроэнергию на заключительном этапе размножения пробирочных растений, которую можно вычислить по формуле:

где - экономия электроэнергии;

- мощность электролампы на кв.м.осветительного стеллажа;

- общая плоцадь осветительного стеллажа;

- общее световое время необходимое для культивирования пробирочных растений.

о

При общей площади осветительных стеллажей 50 м ,и суточном световом периоде до 14 часов экономия электроэнергии составляет за один месяц до 6400 КМ.

Производство пробирочных растений непосредственно в картофе-леводческих хозяйствах для внутрихозяйственного семеноводства сопряженно на только энергоемкостью, но и как показали наши опыты дело очень сложное и невыгодное. Гораздо экономичнее, если хозяйство закупает ограниченное количество готовых пробгрошшх растений и ускоренно размножает листовыми (паяушными) миниклуб-нлми.

Методика получения миниклубней довольно распространенная, но имеет один общий недостаток - низкая лзякоспособцаотъ и относительно небольшой процент выхода клубеньков ог дисгошх ч#р?н-

0

ков. С целью устранения этих недостатков были использованы абсцизовая кислота и едэнш»

Абспизовой кислотой опрыскивали само растение аденином -стеблевые черенки перед посадкой.

Результаты исследований ¡показали, что при обработке растений абсцизовой кислотой скорость кл.убнеобразования у черенков раэко возрастает, и уже на 15 сутки достигает своего максимального значения, тогда как на варианта с аденином клубнеобразователъный процесс продолжается до 25 суток.

При комбинированной обработке аденином и АБУ выход клубней несколько выше, чем при раздельной обработке и по сравнению с контролем (обработка водой). Комбинированная обработка способствует лучшему вызреванию миниклубней, а кожура более опробко-вевшая, чем при раздельной обработке. У миниклубней полученные при обработке одним аденином наблюдалась интенсивная потеря влаги и через 23-30 дней становились дряблыми.

Как правило, большинство дряблых клубней не сохраняли жизне,-способность до следующей весны в условиях типового хранилища. До посадки нормально сохранились шниклубни полученные в результате комбинированной обработки Чаденин + АБК), процент дряблости составил всего лишь = тогда как в вариантах с аденином ■ 41,0л; с АБК=26,0% , при зтом в контроле (обработка водой)=52,3$. В среднем, с одного пробирочного растения,за вегетационный период можно получить более двухсот миниклубней. Средняя урожайность растения от миниклубней составила.700-800 гр, с одного куста. • . -

Глава 4. .Защитные мероприятия от повторного заражения. Общеизвестно, что вирусные болезни, как морщинистая и полосчатая мозаики, закручивание и скручивание листьев, крапчатая

9 .

мозаика и /.д. распространяются преимущественно или исключительно тлями. Поэтому надежность и экономичность системы защиты от тлей переносчиков на меристемлых участках, зависит правде всего от четкой информации динамики появления тлей и его биологическая зависимость от окружающей среды.

Для определения численности и активности лета тлей был использован метод желтых чашек (сосуды Мёрике). Количество тлей, попавшие в чашку ¡¿ерике, служат официальным показателем степени интенсивности лёта тлей и численности популяции в данной местности.

По данным четырех лет исследования наиболее стабильным в условиях совхоза "Мирный" имела распространение крушинная тля (табл.2). Независи: ■> от погоды, этот вид тлей имел устойчивую характеристику в пределах 60 шт на одну чашку Мёрике.

Таблица 4.2.

Видовой состав крылатых тлей на посадках картофеля

Видовой состав тлей 5 Всего выявлено 1986 г 198? : : : . от,, 1988 : 1989 » • Общий .процент •распрост гранения

Большая картофельная 27 47 92 36 19,5

Обыкновенная картофельная 35 ЗХ 85 48 19,2

Крушинная тля 68 56 68 60 24,4

Свекловичная тля 45 71 53 52 21,3

Персиковая тля 28 19' 24 13 8,1

Другие виды 14 20 18 24

Количества тлей ьида "Большая картофельная" в зависимости от общей влажности года, колебалась от 27 до 92 шт на одну логчза посуду,

Лет тлей начинался с первой декады июня и максимальный пик активности достиг в I и Л декаде июля, в период когда стояла самая сухая и жаркая погода с низкооптимальной влажностью воздуха.

3 качестве защитных мероприятий от тлей были использованы: биологический метод - обсев участка кориандром в качестве биологического репелента; химический метод - обработка растений препаратом Бй-58; механический метод - марлевые изоляторы.

Результаты исследований показали, что наиболее эффективным

средством защиты меристемных растений от тлей переносчиков являются марлевые изоляторы, но в условиях производства оказались не технологичным из-за трудоемкости ручного труда. К условиям производства относительно приемлиы вариант с обсевом кориандра (биологический репелент).

Эффективность биологического метода составила 35-40% от контроля (без средств защиты). Основным недостатком данного способа оказалось, что интенсивное выделение эфирных масел (репелирущее вещество) происходит во время полива или осадков, и отсутствует в сухую Погоду. Наиболее технологичен химический метод, фи регулярной обработке через каждые 20 дней препаратом БИ-58 эффективность защиты составила 50$ от контроля. При комбинированном способе защиты (кориандр * Ш-58) эффективность

может достигнуть до 70%.

Изучение вирусных болезней в зависимости от способов аащи-

ты показало, что визуальные симптомы вирусных болезней проявляются на меристешшх растениях при определенной концентрации вирусных частиц. В естественных условиях, передача вирусного инокулюма непосредственно насекомыми-переносчиками (тлями)

очевидно настолько мала, что симптомы вирусных болезней не проявились на меристемннх растениях контрольных вариантов в первый год.

При относительной эффективности защиты биологического метода - 35-40??, симптомы вирусных болезней на данном варианте появились на втором году меристемной репродукции в пределах (0,51,0$), на третьем - 1,5-8,5$, на четвертом до 2055.

фи 5055 эффективности химического метода защиты симптомы вирусных болезней появились на втором году меристемной репродукции (0,5$); на третьем году количество симптомных растений увеличилось до 5%; на четвертом - до 18%.

На вариантах о марлевым изолятором симптомы вирусных болезней на растениях появились на третьем году меристемной репродукции и составили всего лишь 0,5-1,0%; на четвертый год число симптоматичных растений увеличилось до 8,0$.

Надежную защиту от вирусных болезней проявил вариант при сочетании кориандр + БИ-58. В данном случае симптомы вирусных болезней проявились также на третьем году репродуцирования в количестве до 3,5$, а на четвертом году число больных постигло до 215?. На контрольном вариаме без системы защиты, процент симптоматичных растений составил по годам: первый год = 0,55?; второй год = 1,5-8$; третий год = 18-20%; четвертый год = 19-27%

Иэучени вирусных болезней на мерисгемных растениях и его накопление в процессе репродуцирования показало, что районированные в Карагандинской области сорта картофеля Невский, Весна, Мурманский, очень сильно различаются меаду* собой по характеру проявления вирусной болезни. Сорт Невский в течение четырех

12

лет исследования в производственных условиях поразился незначительно (11%) по сравнении с сортами Весна и Мурманский, а вариант защиты "кориаадр + Ш-58" позволяет сорту Невский сохранить бессимптомность вирусных болезней до четырех лет, тогда как у сорта Весна число больных достигло до 21,5%.

По характеру устойчивости к вирусным болезням старый сорт Мурманский, который занимает свыше 60% посевной площади в области, показал себя не хуже нового сорта Весна, Меристемные растения сорта Мурманский проявили невосприимчивость к скручиванию и закручиванию листьев.

На скорость распространения вкусной болезни помимо резистентности растения, играет большую роль степень агрессивности самих возбудителей болезни.

Установлено, что в условиях Карагандинской области наиболее агрессивным оказались штаммы вирусов ХВК иЗВК.

В отличие от производственных посевов картофеля, где симптомы вирусных болезней менее специфично выражены, на меристемных репролукциях очень четко проявились симптомы крапчатой мозаики, скручивание листьев, закручивание листьев,полосчатой мо- . заики. Рассматриваемые симптомы болезней на меристемных растениях характеризовались самой слебой степенью их проявления.Г(ри этом полностью отсутствовали меркстемные растений с симптомами вирусных болезней с сильно угнетенной формой куста. За четыре года исследования на меристемных растениях, б том числе и на вариантах без системы защиты и изоляции, не были отмечены сде-дующио симптомы: готика, желтуха, пурпурноеть верхушки, стол-бурное ув-цемиш

ТЗ

Таблица 4.3.

Эффективность системы защиты на меристемных растения -от вирусной болезни

й Варианты опытов ' В^у болезни,$

; ; ^ расте,вк^-!™ ! №

' ! , родукциЯ} ,

I. Обсев кориандром 0 0,66 5,16 24,8

2. Обработка Б1-58 0 0,33 5,33 23,0

3. Марлевый изолятор 0 0 0,5 6,3

4. Кориандр + БЙ-58 0 0,33 2,33 16,4

5. Марлевый изолятор + БИ-58 0 0 0 . 2,3

6. Без защиты (контроль) 0,-16 5,66 25,1 41,6

Использование защитных средств, как биологический репелент ,(табл.4.3.) почти наполовину сокращает число больных растений в Ш репродукции по отношении к контролю. По своей эффективности варианты защиты обсев кориандром и химическая обработка Ш-58 равнозначны. Однако, эффективность защити увеличивается при комплексной системе защиты (кориандр + Ш-58). В этом случае, ииело больных растений в третьей репродукции снижаетсг до 16,4$. Наиболее эффективными вариантами защиты были механические способы - марлевые изоляторы. Комплексная система защиты (марлевые изоляторы + обработка Ш-58) может обеспечить бессимптомность вирусных болезней на оздоровленных клонах до Ш репродукции.

В сортовом разрезе, наилучшие результаты были получены у сорта Невский. Использование рэпелента кориандра и 55-58 обеспечивает сорту Невский надежную защиту от повторных заражений вирусными болезнями.

В целях предотвращения от повторного заражения семеноводческие участки рекомендуют размещать с учетом пространственной изоляции на расстоянии 0,5-ТГ км. от производственных и жилых построек, вгородов и производственных посевов картофеля,использовать естественные преграды (леса и перелески, высокие кустарники и т.д.).

В степной зоне Карагандинской области, нашими исследованиями установлено, что пространственную изоляцию необходимо увеличить до 5-6 км.

В этом случае, влияние пространственной изоляции на рас-г просгранениё вирусных болезней составит с разностью до 23$.

В условиях пространственной Изоляции на вариантах с обработкой Ш-58, число больных растений на четвертом году составило всего лишь 8,6$, а в сочетаний с репелентом кориандра = до 2,3%. Использование марлевых изоляторов показало полное отсутствие больных растений на протяжении всего периода исследований.

В первый год вирусного инфицирования тлями-переносчиками мерийтемные растения не реагируют какиш-либо симптомами, а болезнь протекает в скрытой форме. Отчасти это можно объяснить низким содержанием, количества первичной инфекции,вносимые тлями-переносчиками. Скрытый характер болезни (латентные формы) у растений выявили серологическими тест-диагйостикумами производство КгэЖИКОХ и фирмы "Дезинтегратор" - АШ-тест.

Нами установлено, что АШ тест-диягностикум по чувствительности превосходит в 8-К раз, чем обычный серологический метод. Так, напринбр, бреди бессимптомных растений сорта Мурманский к вирусу УВК серологическим методом выявлено всего 1,2%, тогда как АШ тест выявил 8,7$ растений виру поносителей; к МВК - соответ-

ственно 0:3,5% и т.д. Большое значение в накоплении вирусной инфекции имеет место размещение семеноводческих посевов. К^и показали результаты исследования, что размещение семеноводческих посевов без учета пространственной изоляции, растения с латентными формами поражения вирусами били отмечены уме в первый год полевой репродукции пробирочных растений. Так например: на вариантах защиты биометодом сорт Невский в первый год поразился вирусом £> ВК на 0,2%; Весна 2,27? - на варианте ЕИ-58; в контроле - до 3,5$. Степень накопления латентных форм растений увеличивав ется с последующей репродукцией и и четвертой общей полевой репродукции может достигнуть разной максимальной величины в зависимости от вариантов защити: обсев кориандром до. 19$ вирусом МВК; до 21% = ВК на варианте Ей-58; в марлевом изоляторе до 13',2$ = . МЗК; в контроле, без элементов защиты, число латентных форм виру-соносителей может достигнуть до 41$.

Значительно снижается степень агрессивности различных вирусов при использовании''пространственной изоляции» & этом случае наиболее агрессивные вирусы как ВК и МВК на контрольном варианте получили распространение лишь на 3,55» в третьей репродукции' на сорте Весна; 3,2$ = МурманскчЯ; = 0,2%,

В то же время без пространственной изоляции инфекционность растений составила соответственно: 38,2%, 28,7$ и 29,5$, Максимальное поражение в условиях пространственной изоляции в четвертой репродукции меристемннх растений вьгразилось в следующих величинах: вариант обсев кориандром до 4,55? ХВК; обработка БИ-5Э = 2,7$; марлевый изолятор = 1,0$; кориандр + Ш-58 >=1,7$ МВК; марлевый изолятор + обработка В1-Б8 => 0$; контроль (без защиты) = -5,2$ ХВК,

• /б

В целом, пространственные изоляции снижают' агрессивность вирусов картофеля в лервый год У культурных растений с 2,4% до 0; во второй год у первой клуб нзвой репродукции с 7,055 до 1,156« в третий год во второй клубневой репродукции о 60% до 3,1%; на четверный год у третьей клубневой репродукции с 100% до 13,855, Таким образом, очевидно, что с увеличением расстояния между семеноводческими и производственными посевами пропорционально снижается степень агрессивности вирусной инфекции на ме-ристемных растениях в репродукциях.

Глава 5. Урожайность и биохимические показатели мг ,1истемных растений.

Количественный состав клубней зависит от способов посадки (прямой высев, или предварительно подготовленной рассадой), а также от начала появления губительных осзнних заморозков, которые в данном регионе во П или Ш декаде августа.

В зависимости от скороспелости сортов средняя масса клуСлей при прямой посадке пробирочных растений в поле колеблется от 160 до 340 гр.куст. При посадке предварительно подготовленными рассадами (в фазе 2-3 листочков) масса кдубней увеличивается, у сорта Невский на 30-505?; у сорта Весна на 30-40$, у сорта Мурманский почти fe три pasa.

Относительно полноценную урожайность у меристемных растений можно получить лишь в последующих клубнзвых репродукциях. В первый год клубневой репродукции продуктивность отдельных кустов достигает максиыальцуо массу клубней до 2,5 кг у сорта Невский; др 1,4 кг у сорта Мурманский и 1,6 кг - Вёона.

Наиболее выравненные по кдубневым факциям (40-60 гр.) наблюдалиоь у copta Мурманский; е0-120 гр. у сортов Невский и Весна.;

Г?

Таблица 5.4.

ю

Урожайность меристемных растений в репродукциях

*_Меристемные репродукции, т/га_

:а 1 ]]робироч- : Нерва я : Вторая ' Третья

ные расте :клубневая :репрод,укция:репродукци* _; ния_:репродукция:_:_

Невский 16,0 44,0 47,0 43,0

Веена 18,0 36,0 34,0 36,0

Мурманский 10,0 34,0 31,0 33,0

В клуоневых репродукциях стабильная урожайность в течение трех лет исследования была отмечена у сорта Невский в пределах 43 т/га; у сорта Весна и Мурманский - 34 т/га. С учетом Климати-чоских условий Карагандинской области данные критерии продуктивности, можно считать за основу биологического потенциала урожайности изучаемых сортов картофеля.

С целью выявления отношения у меристемных растений с вирусными болезнями и его влияние ш продуктивность в репродукциях, нами были проведены огромные полевые аналитические работы по измерению массы клонов у инфицированных растений. Но выявить какие-либо закономерности вредоносности вирусов в условиях короткого вегетационного периода бнли безуспешными. В данных условиях были получены обратные результаты, когда инфекционные растения были более продуктивными. Эти парадоксальные явления очеввдно можно объяснить тем, что сами по себе вирусы в малых концентрациях являются для меристемных растений биологическими ускорителями физиологического процесса развития.

Аналогичный результаты были получены по выявлению изменения биохимического состава у меристемных растений в результате вирусного инфицирования.*

Как показали исследования, на меристемных растениях изучаемых репродукциях, существенное влияние вирусной инфекции на снижение биохимических качеств нами не отмечено. Исключение составил сорт Мурманский, отобранные специально клоны с сильно выраженными признаками вирусной болезни, содержание крахмала у них было на 1,1% ниже, чем у меристемных клонов.

Таким образом, комплексное изучение меристемных растений, начиная с пробирочных растений и до третьей клебневой репродукции, показал, что порог вредоносности вирусных болезней в условиях короткого вегетационного периода, у меристемных растений находится за пределами пятой и шестой клубневой репродукции.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В результате исследования проведенные в условиях Центрального Казахстана (Карагандинской области) по использованию элементов биотехнологии непосредственно в производственных услог*ях были сделаны следующие научно-практические выводы.

1. Безвируснне меристемные растения картофеля размножаемые

в пробирочной культуре, перед ьысадкой их в почвенный субстрат, необходимо для лучшей приживаемости адаптировать в условиях будущего произрастания.

2. Использование солнечной внергии в парниках типа "Сэндвич" на ьзклгсчительном этапе массового размножения пробирочных растений позволяет снизить себестоимость посадочного материала на 26-3® за счет освобождения енергоемких посадочных мест в помещении лаборатории.

V 3. Комбинированная обработка растений аденином и абсцизовой кислотой увеличивтет выход миниклубней из стеблевых черенков и улучипет их лежгсоспособностъ в период хранения,

4. Сухая и жаркая погода,с низкой относительной влажностью воздуха, способствует активизации крылатых тлей, а резкое снгае-ние температуры - увеличению популяции бескрылых форм, при этом наивысший пик лета тлей в условиях Карагандинской области приходится на первую и вторую декаду июля.

5. В условиях производства, наиболее приемлемым и эффективным методом защиты от переносчиков вирусных болезней остается химическая обработка посевов препаратом БИ-58.

6. В данном регионе,наиболее ( с позиции срорости распространения) можно считать вирусы ХВКДВК, которое легко передаются механическим путем.

7. За четыре года исследования на меристемных растениях не было отмечено признаков заболевания как: готика, желтуха, пур-пурность верхушки, столбурное увядание, а также растения сильно угнетенные симптомами вирусных болезней.

8. Меристемныв' клубневые репродукции без системы защиты на четвертом году жизни могут поразиться вирусными болезнями на 41,6%, при этом,'использование биологического репелента (кориандр) или химические обработки препаратом БИ-58 позволяют Снизить число больных растений с 41,6 дл 20,4/5.

9. Эффективность менанического метода защиты (марлевый изолятор) за четыре года полевой репродукции составил;1 6,3?? поражения вирусными болезнями, но данный способ очень трудоемок, а в целом не-приемлпм в условиях производства.

10. Увеличение пространственной изоляции семеноводческих

посевов меристемных растений до _ киломвтров п условиях

Карагандинской области снижает распространенность вирусных болезней более чем на 20,0$.

11, (фи производственных посевах картофеля-, площади которых превышают 300-500 га, пространственная изоляция меристем-ных участков должна быть не менее 5-6 км в отличии от существующих рекомендаций = 100-500 м.

12. Диагностикумы к вирусам картофеля на основе метода ви-робактериальной аглютинации (АШ тест) производства "Дезинтегратор" превосходят по чувствительности обычные серологические тест диагностикумы в три-четыре раза,

13. В процессе клубневой репродукции меристемных растений изучаемых, сортов в .течение четырех лет не отмечено существен-, ного снижения урожайности от латентных фори поражения ХВК,£ВК, : МВК и УВК; при этом средняя урожайность составила:

- у сорта Невский 360-400 ц/га,

- у сорта Весна 240-300 ц/га, ,

- у сорта Мурманский 260-280 ц/га.

14. Клоновый отбор меристемных растений позволяет снизить : коэффициент вариабияьности массы клубней в кусте на 20-30& относительно от массовой или общей репродукции.

15. Существенного влияния вирусной инфекции на снижение содержания крахмала у клубней меристемных растений четырехлетней репродукции, нами не отмечено.

Предложение производству.

I. В целях повышения еффективности в семеноводстве картофеля от применения меристемных культурзлышх растений необходимо использовать простые по конструкции гелиопарники типа "Спидвич" с двойной пленочной рамой.

Z. Проетрчнственную изоляцию меристемных семеноводческих •чр^ткор от товарных лосевив и индивидуальных огородов в усло-

виях Карагандинской области (степной зоны) следует увеличить не менее чем на 5-6 км, •

При широком использовании бкогехнологических методов в семеноводстве картофеля необходимо "как и прежде" проводить кленовый отбор по продуктивности у пробирочных растений в пергыЛ год репродукции, что позволит повысить качество и количество семенного материала на 20-3($.

По теме диссертации опубликованы следувщие работы:

1. Морозостойкость растений картофеля в культуре Мго

- Просимы теоретической и прикладной генетики в Казахстане. Алма-Ата, Тштш", 1990, с. 120-121.

2. Адаптационные свойства растений картофеля выращенные в культуре ¿к Л^го . - Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. ллма-Атр. № I, 1990, с. 47-48.

3. Способ выращивания растений картофеля. - Заявка на изобретение. Получено положительное решение из ВШГПЭ от 14,02.90 г»

Отпечотаио не ротапринте иисглтуйчКазгийроводхОз Зак. Тир„ ГООэкэ. Дата .05.91%.