Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности развития инфекционного процесса ВТМ в растениях томата при вегетативном размножении и в культуре их изолированных листьев

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Особенности развития инфекционного процесса ВТМ в растениях томата при вегетативном размножении и в культуре их изолированных листьев"

РГ6 од

1 4 щ

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА :НА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ им. К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи РАНАВИРА БАНДУЛА

УДК 635.63:632.38

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА ВТМ В РАСТЕНИЯХ ТОМАТА ПРИ ВЕГЕТАТИВНОМ РАЗМНОЖЕНИИ И В КУЛЬТУРЕ ИХ ИЗОЛИРОВАННЫХ ЛИСТЬЕВ

Специальность 06.01.11 — защита растений от вредителей и болезней

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1993

Работа выполнена на кафедре фитопатологии Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор В. А. Шмыгля.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. И, Помазков, кандидат сельскохозяйственных наук, старший цаучный сотрудник С. О. Герасимов.

Ведущее предприятие — Всероссийский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур-

Защита диссертации состоится « !Н. » ^Юк^^л. . . .

1993 г. в » час. на заседании специализированного совета К 120.35.03 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «2-^» . .... 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета —

доцент

В. А. Шкаликов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

'¿ШШШ1 темы. Эффективная защита от вирусных болезней -одно из важнейших условий высокой рентабельности тепличной культуры томата. Эта задача в значительной мэре решается использованием гибридов Fj, устойчивые к вирусу-табачной мозаики (ВТМ), однако нет единого мнения о природе- этой устойчивости. Одним из путей интенсификации тепличной культуры томата может быть вегетативное размножение устойчивых гибридов, но влияние его на устойчивость к вирусам не исследовано. Известно, что результаты оценки устойчивости, полученные на растениях, развившихся из семян, не всегда moijt быть перенесены на растения вегетативных репродукций. Вегетативное размножение томата может быть экономически эффективным только при условии биологически обоснованной системы защиты ог болезней с учетом особенностей развития растений и инфекций.

Вопрос передачи вирусов семенами томата также пока не нашел' окончательного решения.

Основная причина спорных вопросов в проблеме защиты томата от вирусов состоит в том, что биология взаимоотношений томата с вирусами изучена недостаточно. Установлено, что ВИЛ может присутствовать в растениях томата в ингибированном состоянии, т.е. без образования зрелых (комплектных) вирусных частиц. Однако свойства ВТМ в этом состоянии и факторы его перехода в обычное состояние пока иэучеян очень мало,- Биотехнологические методы, в частности, регенерация растений из их.фрагментов и культура изолированных органов могут дать новые данные по этой проблеме.

Химиотерапия вирусных болезней приобретает практическое значение на многих культурах/Возможности защиты томата от вирусов, в частности, при вегетативном размножении, до сих пор не изучались.

Цедь настоящей работы состояла в следующем:

.-. получение экспериментальных данных о влиянии вегетативно- I -

го размножения и культуры изолированных органов томата на устой чивость его к ВТМ;

- испытание возможности оценки относительной устойчивойти томата к ВТМ на изолированных укорененных листьях;

- получение экспериментальных данных о влиянии вегетативнс го размножения и культуры изолированных органов (листьев) на рг витие инфекции ВТМ, переданной через семена;

• - испытание эффективности синтетического антивирусного пр« парата алканмоносульфоната (AMC) против ВТМ при вегетативном размножении томата.

Научная новизна результатов исследований состоит в том, чч впервые установлены следующие факты:

1. сохранение относительной устойчивости томата к ВТМ в п( вых двух вегетативных репродукциях и снижение ее при дальнейшеб вегетативном размножении;

2. усиление процесса репродукции и накопления ВТМ в изоли] ванных укорененных листьях по сравнению с целыми растениями oti ситшшю устойчивых гибридов, что дает возможность использован! изолированных листьев для оценки устойчивости томата к ВТМ;

3. активизация семенной инфекции ВТМ в изолированных укор) венных листьях,, что дает возможность обнаружения зараженности семян томата ВТМ; ■

4. способность препарата AMC сдерживать накопление ВТМ в растениях вегетативных репродукций томата.

- Практическая ценность работы. На основании аксперименталь ных данных предложены:

- вегетативное размножение устойчивых к ВТМ гибридов Pj томата для практики;

- использование изолированных укорененных листьев для сел ции и-семеноводства, томата; ■ ■ ' -

- использование АЖ для поддержания устойчивости томата к ВТМ при вегетативном размножении.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научной конференции ТСХА в июне 1992 г. По результатам работы написана и депонирована во ВНШТЭИ Агропрома одна статья и одна сдана в печать. . ■

Объем и структура работы. Диссертация изложена на i<3b страницах машинописного текста, состоит из введения, 7 глав, заключения и выводов, содержит 30 цифровых таблиц и 6 рисунков. Список использованной литературы включает 250 источников, в т.ч. 143 яа иностранная языках. ■

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. Материал, методики й условия проведения опытов

: Опыты проведены в 1990-1992 гг. в лаборатории защиты растений ТСХА.

Использовали устойчивые к ВТМ гибриды Fj томата: Карлсон (генотип устойчивости к ВТМ Тм-22/Гм-22), Верлиока (Тм-22/+, Тм-1/+), Сольвейг (Тм-22/Тм-22) , Рианто (предполагаемый генотип Тм-22/Тм-22), а также восприимчивые к ВТМ сорта томата Волгоградский 5/95 и Невский 7.

Обычный (зеленый) штамм ВТМ поддерживали яа растениях турецкого табака ( H.tabacum ь. ).

Испытывали синтетическое противовирусное соединение Алканмо-носульфонат - (AMC), который является аналогом мембранных лзшядов. MC применяли в водном растворе (0,1 г/1 л) для обработки вегети-ругащюс растений путем ,опрыскивания.

-' В качестве стимулятора коряэобразования применяли порошко-гадшый препарат "Юка-3". .

Для вегетативного размнокения у растений тойота в возрасте

4-в настоящих листьев срезали верхушки основных стеблей длиной

5-7 си, с тремя хорошо развитыми междоузлиями, удаляли листья, кроме самых верхних. Затем базальный конец срезанной верхушки (2-3 см) обрабатывали стимулятором корнеобразования (Юка-3), после чего верхушки высаживали в бумажные стаканчики с субстратом (смесь торфч, песка, перлита и дерновой земли 1:1:1:1) и накрывали пленкой на 8-10 суток. Примерно через 15-20 дней, после образования корней, верхушки высаживали в грунт в теплице.

Для укоренения изолированных листьев томата полностью развитые молодые сложные листья отделяли от стебля острым инструментом, дезинфицированным 0,01$ перманганатом калия. Базальный конец череш ка листа обрабатывали стимулятором корнеобразования Ша-3. Затем листья высаживали в ящики с субстратом. Ящики покрывали полиэтиленовой пленкой на 10-15 дней.

Циркуляция ЗУМ: Растения до инокуляции выдергивали в темноте в те чениё суток с целы) повышения эффективности заражения. Инокулюм го товшш путем отжатия сока из листьев турецкого табака, зараженного обычным (зеленым) штаммом ВТМ. Растения инокулировали в возрасте 4-6 настоящих листьев путем натирания листьев инфекционным соком. Инокуляцию изолированных укорененных листьев проводили таким же пу Инокударованные растения и листья затеняли.в течение суток.

Для диагностики ВТМ.применяли: капельный серологический метод (КСМ) по методике М.С.Дунина и Кувшиновой (1958) с инкубацией смешанных капель во влажной камере в течение 30 мин.; индикаторную диагностику ( и Xanthi ) - на отделенных листьях табака сорта Ксантя некротикум. Инокулированные листья инкубировали во влажных камерах при температуре 22-25°G и при рассеянном освещении. Средни количества, типичных местных некрозов на I лист служили показателям концентрации инфекционных частиц ВТМ в соке образцов по вариантам опытов.

ИмшноФешентный анализ (ИФА) проводили по Кларку и Адамсу ( Clark и.?.,Adama A.u. , 1977), с небольшими изменениями, предложенным Рихтером и др. ( Richter J. et. ai., 1979), в "сэндвич"-варианте, о рабочим объемом 100 мкл. Количественные результаты анализов получали с помощью автоматического спектрофотометра (ридера) Djimtech MR-600 при длине волнн 490 нм. Положительными считали значения А490 выше суммы среднего значения А490 для отрицательного контроля ( х ) и тройного максимального отклонения от среднего ( х + ЗЕ ).

2. Результаты и их обсуждение

2.1. Сравнение развития инфекционного процесса ВТМ в растениях устойчивых гибридов Pj томата и их вегетативном потомстве

2.I.I. Инокуляция исходных растений ВТМ с последующим размножением их укорененными верхушками основных и боковых побегов

Варианты опыта:

I,.Контроль - интактные растений.

2. Исходные растения - доноры, неинокулированные.

3. Исходные растения - доноры, инокулированные ВМ.

4. Растения из верхушек от неинокулированных растений.

5. Растения из верхушек от инокулированных ВМ растений.

Опыт проводили в течение трех вегетативных ■ репродукций.

Все растения в вариантах I, 2 и 4 показали отрицательные

результаты КСМ, ИБА и индикаторного анализа. В исходных растениях-донорах, инокулированных ВТМ, обнаружены слабые, но несомненные положительные серологические реакции сока íj Ворлиока и Карлсон. Растения Р|.Рианто и Сольвейг показали отрицательные результаты КСМ. Интересно отметить, что у растений из верхушек.первой

и второй вегетативных репродукций (5 вариант) положительных резу; татов также не обнаружено, но они появляются у всех подопытных •• образцов в третьей репродукции в анализах КОМ и ИФА. Однако в индикаторном анализе обнаружена низкая концентрация инфекционных частиц вируса а соке и полное отсутствие инфекционяости в соке ?! Рианто (вар.З) и Сольвейг (вар. 3 и 5). Вероятно, это объясняется более высокой степенью относительной устойчивости этих . двух образцов но сравнению с остальными.

Результаты, полученные в этом опыта, подтзерэдаат исходное предположение о том, что при.вегетативном размножении устойчивых к ВТМ гибридов Р| томата их относительная устойчивость шкет ослабевать, поэтому может происходить усиление инфекционного, и патологического процессов в случае заражения растений. Эти результаты показывают также, что при вегетативном размножении инокули-рованных растений устойчивых к ВТМ гибридов 'томата усиливается накопление вирусных антигенов. Однако это накопление обнаруж! вается только в растениях третьей вегетативной репродукции. При этом патологические симптомы отсутствуют.

■ Эти данные показывают, что ВТМ системно распространяется в ингибированном состоянии по растениям устойчивых форм с генами Тм-1 и Тм-2^. Поэтому ВТМ передаётся верхушками стеблей' веге

тативному потомству. Кроме того, эти данные еще раз доказывают, р

что ген Тм-2 обеспечивают не сверхчувствительность, а относит« ную устойчивость к .ВТМ на основа системной защитной реакции целого растения. При-у корении верхушек растений системная защитная реакция растений ослабевает. По-видимому, это объясняется тем, что срезка верхушек является стрессовым фактором, который изменяет физиологические процессы.в растениях новой вегвтативи репродукции.

- £ - '

2.1.2. Инокуляция Вта растений из верхушек устойчивых к ВТМ гибридов томата

Схема опыта:

1. Контроль - интактные растения.

2. Исходные растения-доноры - неинокулированные.

3. Растения из верхушек, неинокулированные.

4. Растения из верхушек, инокулированные только в текущей вегетативной репродукции.

При ияокулироваяии ВТМ растений четвертого варианта растения Е^ Верлиока и Карлсон третьей вегетативной репродукции показали положительные результаты КСМ и 1Н хлг^Ы . Процент положительных результатов КСМ составляет от 25 др. 37,5%. Это говорит о том, что в.растения третьей репродукции идет активный процесс образования, и накопления вирусных антигенов. Результаты индикаторной , диагностики ВТМ на листьях Ксанти в растениях Верлиока и Карлсон третьей репродукции показывают, что в этих растениях идет образование целых вирусных частиц. Однако растения третьей вегетативной репродукции всех гибридов, инокулированные ВШ только в текущей .вегетации, показали результаты ИФА, хотя и вше контроля, но ниже порога положительных результатов. Это показывает, что при наличии в соке инфекционных вирусных частиц концентрация вирусно-. го 'антигена.в этом соке может быть недостаточной для получения положительных результатов, МА.,

При инокуляции ВТМ растений из верхушек в каждой вегетативной репродукции (5 вариант) ускоряется и усиливается образование и накопление вирусных антигенов и целых вирусных частиц. В этом варианте уже во .второй вегетативной репродукции растений ¥]■ Верлиока и Карлсон дают положительные результаты трех методов диагностики. Сок,растений Рианто к Сольвейг не вызвал образования

.■•-"'' - ? -

местных некрозов на листьях Ксанти в этом варианте, хотя концентрация вирусного антигена была достаточной для получения положительных результатов КСМ и ИФА у части растений.

В третьей репродукции 5-го варианта, у всех гибридов получили высокий процент положительных результатов КСМ (больше 75%) и ьн хапгш.Все растения второй и третьей репродукции гибридов Верлиока, Карлсон и Сольвейг в 5-ом варианте показали положительные результаты ИФА. У гибрида Рианто положительные результаты получены только у растений третьей репродукции.

Из данных по урожайности по вариантам видно, что. урожайность растений второй репродукции всех вариантов существенно отличаетоя от урожайности в контроле, хотя это различие невелико (около 10%). Важно отметить, что между варианта],и 3,4 и б нет существенных , различий по урожайности растений первой и второй репродукции. Это говорит о том, что инокуляция растений вегетативных репродукций в текущей или в каждой вегетативной репродукции не вызывает существенного снижения урожайности относительно устойчивых гибридов. Надо отметить, что снижение урожайности растений первой репродукции всех вариантов по сравнению с растениями семенной репродукции составляет меньше

При укоренении верхушек'от неинокулированных растений также снижается влияние генов Тм-1 и Гм-2^ и уровень системной защитной реакции по сравнению с целыми растениями.

* 2.2. Сравнение развития инфекционного процесса ВТЫ в целых растениях и изолированных листьях устойчивых гибридов томата

2.2.1. Инокуляция ВТЫ изолированных укорененных листьев (ЮТ)

В этом опыте мы испытывали возможность укоренения изолированных листьев и возможность инокуляции КУЛ. Было обнаружено, что

ИУ1 M0I7T самостоятельно вегетировать в течение 2-3 месяцев. Признаков недостатка ассимиляции, влаги, минерального питания или других потребностей не обнаружено.

При вирусологическом анализе инокулированных ВТМ ИИ подопытных гибридов получен высокий процент (более 75$) положительных результатов КОМ (табл.1) и высокие количественные результаты Шк (табл.2).

Таблица I

Результаты диагностики ВТМ капельным серологическим и индикаторным методами в инокулированных изолированных листьях устойчивых к ВТМ гибридов Fj томата (I99I-I992 гг.)

¡Fj Верлиока ¡Fj Карлсон j ij j

Вариант i-1-j—:—|-¡Рианто ¡Сольвейг

|I99Ir.jI992r}I99Ir|I992r! 1991г. I 1992 г.

1

2 3

Примечание; В числителе - процент положительных результатов КОМ; в знаменателе - среднее количество некрозов на I лист Ксанти.

Эти данные показывают, что в инокулированных ПУЛ активно образуются и накапливаются вирусные антигены. Получение местных некрозов на листьях Ксанти после натирания соком из инокулированных ВТМ ИУЛ свидетельствует о том, что в ЮТ от растений,устойчивых к ВТМ гибридов Fi томата образуются и целые вирусные частицы. Из полученных результатов можно заключить, что в изолированных укорененных листьях устойчивых к ВТМ гибридов томата после инокуляции развивается обычный процесс репродукции ВП.1 с наколлени-

. Контроль, исходные растения из семян (доноры листьев) о [о о|о о|о о|о о ja ojo

. Укорененные листья без инокуляции JL 0 0 0 JL 0 0 0 JL 0 +

. Укорененные листья, инокулированные ВТМ ШЛ 3 Ш 4 Ш 4 ш 4 87.5 2 1Ш 3

■ Таблица 2

Результаты диагностики ВТМ методом ИФА в изолированных листьях растений устойчивых к ВТМ гибридов Р^ томата (средние значения А4эд) (1991-1992 гг.)

"" : Верлиока | ^Карлсон ! | .

ВаРИаНГ 11991 | 1992 ¡1991 1x992 ¡^7°

i г. i г. i г. i г. i1"1 г- i г

I.Контроль, исходные растения из семян (доноры листьев) 0,099 0,042 0,116 0,041 0,102 0,024

2.Укорененные листья без инокуляции 0,104 0,035 O.I2I 0,033 0,110 0,019

3.Укорененные листья инокулированные вта 0,175 0,083 .0,184 0,076 0,173 0,065

р 0,169 0,044 0,169 0,044 0,169 0,044

0,024 0,017 0,024 0,017 0,024 0,017

ем вирусного антигена и инфекционных частиц. Однако этот прочее идет значительно медленнее, чем в растениях вооприимчивых к ГО сортов томата. Это объясняется тем, что, по-видамоцу, в изолирс ванных листьях продолжают действовать механизмы относительной s тойчивости к ВТЫ, но значительно слабее, чем в целых растениях,

2.2.2. Укоренение листьев инокулированных ВЯЛ растений гибридов Fj гоыата

Данные табл.3 показывают, что неинокулированные на растеш ИУ1 от инокулированных растений всех гибридов дают от 37,5 до &2,5% положительных результатов КС1Л, Инокулированные ВИЛ на ра< тениях ЮТ. (вариант 4) показывают почти вдвое больший процент i ло.жительных результатов, чем неинокулированные листья от тех ; растений (вариант 3). Индикаторная диагностика BTS.1 показала, Ч' сок ПУЛ 3-го варианта вызывает местние иокрозы на листьях -raía

Ксаяти. Среднее количество некрозов на I лист при анализе сока ИУЛ 4-го варианта в два и более раз вше, чем у образцов 3-го варианта. Инокулированные ВТМ целые растения устойчивых к ВТМ гибридов (вариант 2) Pj томата показали отрицательные результаты всех методов диагностики ВТМ (табл.3 и 4) ИМ, инокулированных на растениях и неинокулированных ИУЛ от инокулированных растений дал положительные результаты.

Таблица 3

Результаты диагностики ВТМ индикаторным и капельным серологическим методами в укорененных листьях инокулированных ВТМ растений гибридов Pj томата (I99I-I992 гг.)

Вариант

Pj Верлиока ; Pj Карлсон} Pj j Pj

-——i-т——!-j Риал то !сольвеЙг

199Г {1992 jl99I ¡1992 jI99I rJI992 r> r. i Г. j Г. j Г. i i

1. Контроль, интактные О растения О О о

2. Исходные растения, О О О инокулированные ВТМ О 0 0 (доноры листьев)

3. Укорененные неиноку- 50.0 лированные на расте- з ниях листьях от инокулированных растений

4. Укорененные инокули- 100 100 100 87.5 рованные ВТМ на рас- 5 7 6 9

.тениях листья

62.5 37.5 50.0 3 3 2

О О

О

0

ШЛ

1 .

Ш

5

О О

О О

50.0 2

ю

Примечание: Числитель - процент положительных результатов КСМ; знаменатель - среднее количество некрозов на I лист Ксанти.

Это явление можно объяснить тем, что физиологический стресс при отделении листьев вызывает в них активацию ингибярованной вирусной инфекции и накопление вирусных антигенов в концентрациях, обнаруживаемых с. помощью обичяых методов диагностики (КСМ,1А

Таблица 4

Результаты диагностики ВТМ методом ИФА в укорененных листьях инокулированных ВТМ растений гибридов Pj томата

(средние значения A49Q, o.e.) (1991-1992 гг.)

j Fj Верлиока j Pj Карлсон |^ j

Вашант г-1-1—--1-¡Рианто ¡СольвеШ

Р } IS9I 1992 - I 1991 1992 1991г.¡1992 г. _j г- ! г- I Г. , г. , j

1. Контроль, интактные

растения 0,124 0,058 0,127 0,044 0,118 0,023

2. Исходные растения, инокулированные ВТМ

(доноры листьев) 0,122 0,020 0,130 0,048 0,123 0,042

3. Укорененные неиноку-лированные листья от инокулированных

растений 0,151 0,117 0,162 . 0,051 0,149 . 0,079

4. Укорененные инокулированные на растениях листья 0,194 . 0,180 0,203 0,131 0,210 0,194

Р 0,142 0,062 0,142 0,062 0,142 ' 0,062 НСР05 0,038 0,033 0,038 0,033 0,038 0,033

и ДОА), Из этого следует, что относительная устойчивость, контро-

о

лируемая ганаш Тм-I и Тм-2й имеет системный характер и хорошо действует только в целых растениях. Данные этого опыта показывают, что после механической инокуляции листьев растений устойчивых к . ВТМ гибридов томата ВТМ перемещается по растению и может оказаться во всех его частях. Результаты этого опыта показывают, что несмотря на перемещение вируса по растению и удаление листьев, целое растение способно сдерживать развитие инфекционного процесса и накопление вируса. ВТМ находится в этих растениях в ингибированном состоянии. Культура изолированных органов, в частности - культура

изолированных листьев дает возможность обнаружить вирус, который

•

находился в ингибированном состоянии, потому что в изолированных листьях ВТМ переходит в обычное состояние.

Исходя из данных этого опыта, можно сказать, что использование ИУД может дать важные сведения о характере, степени и механизме устойчивости образца к ВТМ. ПУЛ являются моделями целых растений, но отличаются от них отсутствием ростовых почек. Пс нашеэд мнению, отсутствие ростовых процессов в зеленых частях ИУЛ является одной из причин усиления репродукции ВТМ в юс клетках. Другие вероятные причины - травматический стресс и ослабление функции генов устойчивости.

2.2.3. Инокуляция ВТМ корней изолированных листьев . растений гибридов Pj томата

Корни ИУД обмывали струей воды и обмакивали в разведенный 1;Х0 сок табака ( Hicotiana tabaonm ), заражению ВТМ. Результаты вирусологаческих анализов (табл.5, 6) показывают возможность применения ИУ1 в изучении вопроса о корневой инфекции ВТМ в растениях томата. Через 30 дней после инокуляции корней ВТМ в пластинках ИУЛ можно обнаружить ВТМ тремя методами. Концентрация ВТМ в инокулированных корнях ИУЛ выше, чем в пластинках тех же лиртьвв. Инфекциояность в соке корней появляется несколько раньше, чем в соке пластинки листа.

По-видимому, вирус вначале размножается 8 корнях,.затем перемещается в пластинку листа. Можно предполагать, что механизм перемещения ВТМ из корней в пластинку ПУЛ сходен с механизмом перемещения ВТМ из корневой системы целого растения в надземные частя растения томата.

Полученные данные подтверждают мнение ряда авторов о том, что культуру изолированных корней можно применять для изучения различных вопросов, в частности - развития инфекций, устойчивости к патогенам в целом растении и в изолированных органах и др,

Результаты диагностики ВТМ индикаторным и капельным

серологическим методами в изолированных листьях

гибридов томата, инокулированных через корни (1991-1992 гг.]

Вариант ¡Часть ¡листа ! ! jil Верлиока;Р1 Карлсон ¡1991 t1992 ¡1991 ¡1992 i г. гг. J г. } г. \ h\h ;Риан-1Соль-j то !веиг |1991г'1992г,

I. Контроль, интактные 0 0 0 0 0 JL

растения 0 0 0 0 0 0

¡2. Укорененные листья, плас- 0 0 0 0 0

не инокулирован- тинка 0 0 0 0 0 0

ные

корни 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 о

3. Укорененные плас- 87.5 75.0 75.0 SL£ S2jl§. 87^

листья, тинка 7 6 5 6 4 7

инокулированные 100 Ш Ш ш Ж 1Ш

. ВТМ через т.л « г т **

корни корни 12 10 9 II .8 10

Примечание: Числитель - процент положительных результатов КОМ; знаменатель - среднее количество некрозов на I лист Ксанти.

Таблица 6

Результаты диагностики ВТМ методом ИФА в инокулированных ВТМ через корни изолированных листьев гибридов Fj томата (средние значения A49Q, o.e.) (I99I-I992 гг.)

-Часть | Fj Верлиока j Fj Карлсон j ' Fi j Fi

Вариант :листа ,-,-j-j-¡Рианто ¡Сольвей

! jI99Ir.iI992r. il99Ir.iI992r.il99lr. ! 1992г. _! t I ! ! I i __

Р.Контроль, интакт- 0,092 0,113 0,090

ные растения - 0,121 0,088 0,124

2.Укорененные листья, неиноку- пластинка 0,119 0,087 0,126 0,085 0,116 .0,086

лированные корни 0,120 0,089 0,113 0,084 0,118 0,088

3.Укорененные плас- 0,218 0.132 0,229 0,131 0,209 0,136

листья, иноку- тинка

лированные ВИЛ корни 0,301 0,179 0,294 0,181 0,310 0,182

через корни

Р D.I42 0,129 0,142 ' 0,129 .0,142 0,129

КСР05 0,024 0,078 0,024 0,078 0,024- 0,078

2.3, Сравнение развития и проявления семенной инфекции ЕШ в растениях из семян, из верхушек стеблей и в изолированных укорененных листьях восприимчивых сортов томата

Из данных табл.7 и 8 видно, что интактные растения восприимчивых к В1М сортов томата, полученные из зараженных семян, показали сравнительно низкие значения ИФА, лишь немного превышающие ворог положительных результатов, а также положительные результаты

индикаторного анализа и ЮЗЫ. „ „

Таблица 7 ;

Результаты диагностики ВТМ индикаторным и капельным • серологическим методами в растениях из зараженных ВТМ семян, из верхушек стеблей, и в изолированных укорененных листьях восприимчивых к ВШ сортов томата

а Фаза | развития | растений

Волгоградский! Невский 7

Вариант

Реп] |ДУ

I

Ь/95

Jl99Ir. 11992 г. ¡1991г. jl992r.

I. Контроль, интактные рао тения

обменная проростки в фазе семядольных листьев 3 настоящих листа 0 0 50 . 3 0 . - TT ' & 3 о|о о|о о|«

цветение первой кисти §0 • 9 Ш II 80 7 70 9

проростки + 0 0 0 0 ' JL ' 0

обменная 3 настоящих листа 40 4 30 4 40 4 30 3

перед срезкой верхушек Üfi 6 ш . 7 Ш 6 ш 8

I 40 дней после срезки 2Q 9 ш ю ш 10 70 12

60 дней после срезки §0 18 Ш 20 . 90 19 90 22

П 40 дней после срезки 100 20 90 23 Ш 19 1Ш 21

■. - - 100 ' ■31 100 34 100 32 Ж 35

2. Исходные

Йстення оноры)

3. Укорененные верхушки побегов

4. Укорененные листья

Примечание: В числителе - процент положительных результатов КСМ; в знаменателе - среднее количество некрозов на I лист Ксанти.

Результаты диагностики ВТМ методом ИФА в растениях из зараженных ВТМ оемян, из верхушек стеблей, и в изолированных укорененных листьях восприимчивых к ВТМ сортов томата (средние значения A49Q, o.e.)

Вариант

Т_-г

I Репро- "

j дукция !

X

Волгоградский

О/ УО

Невский 7

1991г.

»1992 г. ¡1991 г.! 1992 г.

I. Контроль, кнтакт- семен-

ике растения ная 0,173 0,074 0,180 0,079

2. Исходные растения семен-

(доноры) ная 0,204 0,083 0,213 0,075

3. Укорененные I 0,284 0,124 0,291 0,126

верхушки 0,141

побегов П 0,298 0,139 0,301

4. Укорененные листья - 0,343 0,142 0,353 0,154

Р 0,164 0,065 0,164 0,065

НСР05 ОДОГ 0,039 . 0,101 . 0,039

Результаты наших опытов подтвердили имеющиеся данные о том, что инфекционноеть' в соке проростков, развившихся из зараженных семян, отсутствует. Однако вирус при этом находится в растениях в ингибированном состоянии.

Отделение верхушек стеблей от растений из зараженных семян вызывает активацию вирусных инфекций и усиливает накопление вирус ных антигенов и инфекционных частиц в растениях-донорах и в расте ниях из верхушек стеблей. В результате активации этих процессов растения-доноры и растения вегетативных репродукций показывали высокие положительные результаты И5А', КСМ и ш Хаит . В изолированных укорененных листьях от растений из.зараженных семян наб-

людаетоя активация вирусных инфекций и усиленное накопление вирусных антигенов и целых вирусных частиц. В результате этих процессов отделенные листья показывали достоверно положительные результаты во всех вирусологических анализах.

Из полученных данных следует, что отделение верхушек стеблей и листь-ев от растений из зараженных семян восприимчивых к ВТМ сортов томата является стрессовым фактором, который способствует к переходу ВТМ из ингибированного состояния в обычное, с образованием целых вирусных частиц.

2.4. Влияние синтетического антивирусного препарата алканомояосульфоната (AMC) на устойчивость томата к ВТМ при вегетативном размножении

2,4.1. Влияние AMC на устойчивость растений

гибридов Р томата при вегетативном размножении

Опыт состоял из следу од их вариантов: -

1. Контроль, интактные растения.

2. Исходные растения (доноры).

3. Растения из верхушек без обработки, инокуляция ВТМ.

4. Растения из верхушек, обработка AMC каждые 10 дней.,

5. Растения из верхушек, обработка AMC каждые 10 дней, инокуляция после первой обработки.

Растения третьей вегетативной репродукции гибридов Fj Вер-лиока и Карлсон (вариант 3). после механической инокуляции давали положительные результаты КСМ, IN Xanthi и ИВА. Эти результаты дают основание1 предполагать, что в растениях третьей репродукции этих гибридов ВТМ может накапливаться в форме целых вируоных частиц, однако их концентрация не коррелирует с концентрацией вирусного антигена. Растения третьей репродукции

Fj Рианто и ij Сольвейг после инокуляции ВТМ (вариант 3) давали положительные результаты только в ИФА. Вероятно, что в этих растениях отсутствуют целые вирусные частицы, а вирусные антигены находятся в очень низкой концентрации, при которой они обнаруживаются только методом ИФА. Во всех остальных случаях подопытные растения давали отрицательные результаты всех анализов.

В этом опыте, как и в предшествующем (раздел 2.1) механическая инокуляция ВТМ также не оказала существенного влияния на урожайность растений вегетативных репродукций.

Обработка AMC сдерживает развитие инфекции ВТМ в растениях третьей репродукции гибридов Fj. Инокулированные ВТМ после

обработки AMC растения всех репродукций давали отрицательные результаты всех вирусологических анализов. Следует отметить, что в этом опыте мы не обнаружили отрицательного действия AMC на растения или признаков угнетения растений.

2.4.2. Влияние AMC на проявление инфекции у растений из зараженных семян восприимчивых к ВТМ сортов томата при вегетативном размножении

Обработка AMC растений из верхушек сдерживает накопление вирусных антигенов и целых вирусных частиц. Поэтому в одном и том же возрасте сок обработанных AI.1C растений из верхушек дал процент положительных результатов КОМ и среднее количество некрозов на I лист индикатора намного ниже, чем сок растений из верхушек без обработки.

В обработанных ШО растениях первой репродукции концентрация частиц ВТМ достигает максимума в возрасте 90 дней, в то время как в растениях без обработки она обнаруживается уже в возрасте 60 дней (табл.9). В обработанных AMC растениях второй репродукции максимальная концентрация.БТа отмечена в возрасте 60 дней

Результаты диагностики ВТМ индикаторным и капельным серологическим методами в обработанных AMC растениях из зараженных ВТМ семян восприимчивых сортов томата и в их вегетативном потомстве (I99I-I992 гг.)

¡Репро- ! Возраст и . ¡Волгоградский]" ¡дукция j фаза развития! о/»o j__

| растений jl99Ir. ¡1992г.';1991г. ¡1992г.

Невский 7

Вариант

X

I. Интактные растения из зараженных семян

семенная

проростки в фазе _0 _0_ О О

семядольных 0 0 0 0 листьев

3 настоящих 30 30 30 20

листа 3-2 4 3

цветение пер- 90 80 90 70

вой кисти 14 12 12 II

проростки в 'Л _Q 0 0

2. Исходные фазе семядоль- 0 0 0 0

растения- оемен_ ных листьев

доноры из няя зараженных семян 3 настоящих листа 20 -4 2й 3 30 4 30 3

цветение пер- 60 70 60 50

вой кисти 6 6 6

40 дней после 80 ' 80 70 ' 60

3. Растения из i срезки 12 10 II 9

верхушек 60 дней после 100 100 80 , 90

без обработки АШ-. п срезки НО 20 21

40 дней после т 90 90 90

срезки 18 20 19 20

4. Растения из верхушек, ■ обработка AMC каждые 10 дней

40 дней после срезки

60 дней после срезки

90 дней после срезки

40 ~5

Ш

15 90

О

Ш

13 §0 22

ш 6

ш

15 90 20

40 дней после срезки

60 дней после срезки

60 Ш

90 21

50 II ' 80

60 15 80 57

30

"J

' Ш

16 щ

21

ш

13 25

Примечание: В числителе,- процент положительных результатов ■в КС1Л; в знаменателе - среднее количество некрозов на I лист Ксанти.

а в растениях второй репродукции без обработки концентрация вируса достигает того же уровня в возрасте 40 дней.

Результаты ИФА растений по вариантам опыта (табл.10) дают основание предполагать, что AMC ингибирует процесс репродукции ВТМ в растениях из верхушек от растений из зараженных ВТМ семян. Между растениями из верхушек, обработанными AMC и без обработки, есть существенная разница по концентрации вирусных антигенов.

Таблица 10

Результаты диагностики ВТМ методом Шк в обработанных AMC растениях из зараженных ВТМ семян восприимчивых сортов томата и в их вегетативном потомстве (средние значения a49q, o.e.) (I99I-I992 гг.)

I I Репро- {Волгоградский j Невский 7 Вариант j дущия t 5/95_|__

_ _ \_|1991 г.) 1992 г.|1991 r.j 1992 г.

из зараженных семян

2. Исходные растения-доноры из зараженных семян

3. Растения из верхушек без обработки AMC

4. Растения из верхушек, обработка АШ каждые 10 дней

семенная 0,189 0,155 0,176 0,109

семенная 0,244* 0,238* 0,251* 0,225*

I 0,256 0,218 0,254 0,209

П 0,269 0,333 0,271 0,280

I • 0,201** 0,168** 0,206** 0,134**

П 0,223** 0,149** 0,219** 0,174**

Р 0,164 0,065 0,164 0,065

НСР05 0,042 0,033 0,042 0,033

Примзчздид: - существенные различия с контролем;

- существенные различия с 3-м вариантом

В результате обработки AMC рост растений из верхушек существенно превышал рост контрольных растений. Следовательно, MC оказывает стимулирующее действие на рост растений томата. Данные по

урожайности растений опыта показывают, что в результате обработки АМС раотения первой и второй репродукции дали более высокий урожай по сравнению с соответствующим контролем (без обработки).

Все вти данные говорят о том, что АШ снижает концентрацию вирусных частиц в растениях вегетативных репродукций от растений из зараженных семян и подавляет ингибирущеэ действие ВТМ на рост и урожайность этих растений.

3. ВЫВОДЫ

- о

1,Гены Тм-1 и Тм-2 у растений томата контролируют относительную устойчивость к ВТМ, механизм которой заключается в ограничении транспорта, накопления и патогеннооти ВТМ в растениях. Полная локализация вируса в меотах заражения отсутствует.

2, В процессе вегетативного размножения устойчивых к ВТМ гибридов ?! томата их относительная устойчивость ослабевает. При этом патологические симптомы отсутствуют. Устойчивость сохраняется до второй вегетативной репродукции включительно.

3.' Срезка верхушек побегов и отделение лиотьев растений устойчивых к ВТМ гибридов является стрессовым фактором, который снижает системную защитную реакцию целого растения. В результате этого процессы образования и накопления вирусных частиц в разных частях растений могут изменяться. В изолированных листьях, кроме того, определенную роль в усилении репродукции ВШ играет, по-видимому, отсутствие ростовых процессов в надземной части.

4. Отрицательные результаты ША, КПП и тл ХапШ , полученные при оценке' устойчивости целых растений томата, не могут служить основанием для. утверждения об отсутствии ВТМ в этих растениях.

5. Использование изолированных укорененных листьев (ИУЛ) для оценки устойчивости томата к ВТС может дать более объективные сведения о характере и степени устойчивости образца к ВТМ с мень-

шими затратами труда и времени, чем при существующей методике. ИУ1 могут применяться также для изучения вопросов корневой инфекции и для диагностики зараженности семян томата ВТМ.

6. Отделение верхушек стеблей от растений из зараженных " семян восприимчивых сортов усиливает процесс.репродукции ВТМ. В растениях вегетативных репродукций восприимчивых к ВТМ.сор- „ тов стимулируется образование и накопление целых вирусных частиц.

7; Синтетический ингибитор вирусов алканмоносульфонат (AMC) подавляет образование и накопление целых вирусных частиц и вирусных антигенов ВТМ в растениях вегетативных репродукций устойчивых к ВТМ гибридов р£ томата, у которых ослаблена системная защитная реакция. Обработка AMC вегетативного потомства растений из зараженных ВТМ семян восприимчивых оортов томата снижает концентрацию целых вирусных частиц, вирусных антигенов и вредо-.носкость ВТМ в этих растениях. AMC может оказывать как профилактическое, так и терапевтическое действие против ВТМ.

4. РЕКОЫЩДАЦШ ДНЯ ПРАКТИКИ :

1. Вегетативное размножение устойчивых к ВТМ гибридов Fj томата может использоваться в производстве с ограниченной продолжительностью, так как вегетативное потомство сохраняет устойчивость к ВТМ в первых двух репродукциях.

2. Культура изолированных укорененных листьев•может быть рекомендована для использования в селезсции и семеноводстве .томата . с целью уточнения характера и степени устойчивости образцов к ВТМ, а также в исследовательской работе для обнаружения в растениях томата ВТМ, переданного через семена.

3. Препарат AMC может быть рекомендован для дальнейших испытаний в защите томата от ВТМ, особенно при вегетативном размножеях

Но теме диссертации опубликована следующая работа:

I. Ранавира Б., Шкыгля В.А. Использование изолированных листьев для оценки устойчивости томата к влрусу табачной мозашш. Рукопись .цеп. во ВКДОТЭМагропрома, 1993, № 139/70 ВС-92 Деп. ,