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"

А-30 ¥99

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА 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 научный сотрудник С. О. Герасимов.

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

Защита диссертации состоится « ILf »

1993 г. в «>4 » 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 » . . . . 1993 г

Ученый секретарь специализированного совета — доцент

иков

; ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эффективная защита от вирусных болезней -одно из важнейших условий высокое рентабельности тепличной культу-рытомата.Эта задачав значительной мере решается иопользовани-ем гибридов Pj, устойчивых к вирусу табачной мозаики (ВТМ), однако нет единого мнения о природе этой устойчивости. Одним из путей • интенсификации тепличной культурытомата может быть вегетативное размножение устойчивых гидридов, но влияние его на устойчивость к вирусам не иоследорано.. Известно, что результаты оценки устойчивости, полученные на растениях, развившихся из семян, не всегда могут быть перенесены на растения вегетативных репродукций. Вегетативное размножение томата может быть экономически аффективным' только при условии биологичеоки обоснованной системы защиты от болезней о 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 биолохта взаимоотношений томата с весами изучена'недостаточно. Установлено, что ВТМ может присутствовать в растениях томата в ингибированном состоянии, т.е. без образования зрелых (комплектных) вируоных частиц. Однако свойот-, ва ВТМ в этом состоянии.и факторы его перехода в обычное состояние пока изучены очень »шло»• Биотехно^огиЧеские метода, в частности, регенерация растений из. их; фрагментови культура,; изолированных ' органов могут дать новые данные по этой проблеме..

' . Тимиптпряття мрусных болезней приобретает практическое значение на многих культурах."Возможности защиты томата от вирусов, в частности, при вегетативном гяя""пжс""",,| Д? rrrf пор не изучались

'. Дед&, аастолщзй мЕотч

- получение вегетативно-

К9

го размножения и культуры изолированных органов томата на устойчивость его к БИЛ;

- испытание возможности оценки относительной устойчивости томата к ВОД на изолированных укорененных листьях;

- получение экспериментальных данных о влиянии вегетативного размножения и культуры изолированных органов (листьев) на развитие инфекции ВОД, переданной через семена;

- испытание эффективности синтетического антивирусного препарата алканмоносульфоната (AMC) против ВТМ при вегетативном размножении томата.

Научная цовизнд результатов исследований состоит в том, что впервые установлены следующие факты:

1. сохранение относительной устойчивости томата к ВОД в первых двух вегетативных репродукциях и снижение ее при дальнейшем вегетативном размножении;

2. усиление процесса репродукции и накопления ВТМ в изолированных укорененных листьях по сравнению с целыми растениями относительно устойчивых габридов, что дает возможность использования изолированных листьев для оценки устойчивости томата к ВОД;

3. активизация семенной инфекции ВОД в изолированных укорененных листьях, что дает возможность обнаружения зараженности семян томата ВОД;

4. способность препарата АШ сдерживать накопление ВОД в растениях вегетативных репродукций томата.

Практическая ценность работы. На основании экспериментальных данных предложены:

- вегетатлвное размножение устойчивых к ВОД гибридов Pj томата для практики;

- использование изолированных укоре! енных листьев для селек-

* -----

ции и сеченая->дства то'/ата;

- использование AMC для поддержания устойчивости томата к ВТО при "вегетативном размножении.' . ' . •

v ■' Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научной конференции ТСХА в июне 1992 г! По результатам работы написана и депонирована во ВНИИТЭИ Агропрома одна статья и одна сдана в печать. , .;..-■:'.'■ '.;.■"•; . . Объем и структуру работы. . Диссертация изложена на .. |9Ь страницах машинописного текста,'состоит из:введения, 7 глав, заключения и выводов, содержит 30 цифровых таблиц и 6 рисунков. Список использованной литературы включает ¿50 источников, в т.ч^ 143 на иностранных языках. • ;

.-' у ; : СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ' . . :

. I. Материал, методики и условия проведения рпытов

Опыты проведены в 1990-1992 гг. в лаборатории защиты растений тсхА. • . "

.'_'■'.,-■ Использовали устойчивые к ВТМ табриды ;томата: Карлсон . (генотип устойчивости к ВТМ Тм-^/Тм-г2), Верлиока (Тм-22/+, Гм-1/+),Сольвейг. (TM-zVlM-^i . PHaHio C предполагаемый генотип Тм-22/Тм^-22) , а также восприимчивые к ВТМ сорта томата Волгоградский 5/95 и Невский ,7. .. ; . * *.

Обычный (зеленый) штамм.ВТМ поддерживали на растениях турецкого,табака ( K.tabacum L. ).

- 'Испытывали синтетическое противовирусное соединение Алканмо-носульфонат (AMC), который является аналогом мембранных лштадов. AMC применяли в водном растворе (ОД г/1 л) для обработки вегети-; рующшс растений путем опрыскивания; , . .

: - B-качестве стимулятора корнеобразования применяли порошко- ; гидаый препарат "Юка-3". - ..-V.. ; " У.--"' ■;•*

■ С Для вегетативного размножения у. растений томата . в .возрасте •

4-6 настоящих листьев срезали верхушки основных стеблей длиной

5-7 см» с тремя хорошо развитнми междоузлиями, удаляли листья, кроив самых верхних. Затеи базальный конец срезанной верхушки (2-3 си) обрабатывали стимулятором корнеобразования (Йка-З), после чего верхушки высаживали в бумажные стаканчики о субстратом (смесь торфа, 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 иолодые сложные листья отделяли от стебля острым инструментом, дезинфицированным 0,01£ перманганатом калия. Базальный конец черешка листа обрабатывали стимулятором корнеобразования Etea-З. Затем листья высаживали в ящики о субстратом. Ящики покрывали полиэтиленовой пленкой на 10-15 дней.

Инокуляция ВТМ: Растения до инокуляции выдерживали в темноте в течение суток о целы) повышения эффективности заражения. Инокуш готовили 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 путем. Инокулированные растения и лиотья затеняли в течение оуток.

Для диагностики ВОД применяли: капельный серологический метод (КСЫ) 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 Ксанти некротикум. Инокулированные листья инкубировали во влажных камерах при температуре 22-2Ь°С и при рассеянном освещении. Средние количества типичных местных некрозов на I лист служили показателями концентрации инфекционных частиц ВТМ в соке образцов по вариантам опытов.

анализ (ИДА) проводили по Кларку и Адаме; С Clark и.р.,Ademe А.и. , 1977), о небольшими изменениями, предложенным Рихтером и др. ( Richter J. et. ai. , 1979), в "сэндвич-варианте, с.рабочим объемом 100 мкл. Количественные результаты анализов получали о помощью автоматического спектрофотометра (ридера) Dynateoh MR-600 при длине волны 490 нм. Положительными считали значения А490 выше суммы среднего значения Ä49Q для отрицательного контроля (х) и тройного максимального отклонения от среднего (х + ЗЕ ).

2. Результаты и их обсуждение

2.1. Сравнение развития инфекционного процесса ВИЙ; в растениях устойчивых гибридов Fj томата и их вегетативном потомстве

2.I.I. Инокуляция исходных растений BIM о последующим . 'размножением их укорененными верхушками основных и боковых побегов

* Варианты опыта:

1. Контроль - интактные растений. *

2. Исходные растения - доноры, неинокулироваяные. .

/ 3. Исходные растения - доноры, инокулированные ВТМ.

4. Растения из верхушек от неинокулированных растений. . . "... 5. Растения из верхушек от'инокулированных ВТМ растений.

•Опыт проводили в течение трех вегетативных: репродукций.

: Все! растения'в вариантах I, 2 и 4 показали отрицательные результаты КСМ, И®А и индикаторного анализа. В исходных растениях-донорах, инокулированных ВТМ, обнаружены слабые, но несомненные положительные серологические реакции сока Pj-Всрлиока и Карл-сонл Растения ¿j, Рианто' и Сольвейг показали отрицательные результаты КСМ. Интересно отметить, что у растений из верхушек-первой

и второй вегетативных репродукций (5 вариант) положительных результатов также не обнаружено, но они появляются у всех подопытных образцов в третьей репродукции в анализах КСМ и И$А. Однако в индикаторном анализе обнаружена низкая концентрация инфекционных частиц вируса в соке и полное отсутствие инфекционности в соке

Рианто (вар.З) и Сольвейг (вар. 3 и 5). Вероятно, это объясняется более высокой степенью относительной устойчивости этих двух образцов но сравнению о остальными.

Результата, полученные в этом опыте, подтверждают исходное предположение о том, что при вегетативном размножении устойчивых к ВТМ гибридов Р^ томата их относительная устойчивость может 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 обнаруживается только в растениях третьей вегетативной репродукции. При этом патологические симптомы отсутствуют.

Эти данные показывают, что ВТМ системно распространяется в ингибиро ванном состоянии по растениям устойчивых форм с генами Тм-1 и Тм-2^. Поэтому ВТМ передается верхушками стеблей вегетативному потомству. Кроме того, эти данные еще раз доказывают, о

что ген Тм-2 обеспечивают не сверхчувствительность, а относительную устойчивость к ВТМ на основе системной защитной реакции целого растения. При у корении верхушек растечий системная защитная реакция растений ослабевает. По-видимому, это объясняется тем, что срезка верхушек является стрессовым фактором, который изменяет физиочогическле процессы в растениях новой вегетативной репооцукшш.

- о -

2.1.2. Инокуляция ВТМ растений из.верхушек

устойчивых к ВТМ гибридов Р1 томата . - • ■

Схема опыта: ■ ; * . -•

1. Контроль - интактные растения.

2. Исходные растения-доноры - неинокулированные. . ,

3. Растения из верхушек, неинокулированные.

4. Растения из верхушекиноку лированные только в текущей вегетативной репродукции.

' : При инокулировадии ВТМ; растений четвертого варианта растения Верлиока и Карлсон третьей-вегетативной репродукции показали .положительные -результаты КСМ.и I* Хап-ЬИ! . Процент положительных результатов КСМ составляет от 25 до, 37 ,Ъ%. Это - говорит о том, что в растения.третьей репродукции идет активный-процесс образовавшей 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 ВТМ только в' Текущей вегетации, показали результаты ИФА, хотя и выше контроля, но ниже порога положительных результатов. Это показывает, что при наличии в соке инфекционных вирусных частиц концентрация вирусного антигена: в этом соке может быть! недостаточной для получения положительных результатовПФА» - , . :

.При инокуляции ВТМ -растенийгиз верхушек в каждой вегетативной репродукций (5 вариант):ускоряется и усиливается образование и^накопление вирусных антигенов и целых вирусных частиц. В этом варианте уже во второй вегетативной репродукции растений. Р^ Верлиока'и Карлсон дают положительные результаты трех методов диагностики. Сок' растений -Рианто и Сольвейг.не вызвал образования

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

В третьей репродукции 5-го варианта, у всех гибридов получили высокий процент положительных результатов КСМ (больше 75?) и

1Л Хап«И.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 отличается от урожайности в контроле, хотя это различие невелико (около 10£). Важно отметить, что между вариантами 3, 4 и 5 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 сравнении с растениями семенной репродукции составляет меньше 5%.

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

" 2.2. Сравнение развития инфекционного процесса ВТМ в целых растениях и изолированных листьях устойчивых гибридов Р^ томата

2.2.1. Инокуляция ВТМ изолированных укорененных листьев (ИУ1)

В этом опыте мы испытывали возможность укоренения изолированных листьев и возможность инокуляции /ВД1. Было обнаружено, что

ЮТ могут самостоятельно вегетировать в течение 2-3 месяцев. Признаков недостатка ассимиляции, влаги, минерального питания или других потребностей не обнаружено. '/ .. ' .

; . При вирусологаческом анализе инокулироваиных ВТМ ПУЛ подопытных гибридов получен высокий процент (более Т?Ь%) положительных результатов КОМ (табл.1 ) и высокие количественные результаты Шк . (табл.2)'.

, ... . . : Таблица I

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

Г ..., Верлиока jfj Карлсон j | "ij

Вариант . |-~т-1—г—р—:—}Рианто [Сольвейг

jl99Ir.{I992r 1991г!1992г 1991г. | 1992 г.

1. Контроль, исходные 0, 0 0 . О О О растения из семян о 0 0-0 О О (доноры листьев)

2. Укорененные листья 0_ Q О О О > без инокуляции 0^ О " О О О О

3. Укорененные листья, 87.5 100 Iffl Ш 87.5 JQQ инокулированные ВТМ. 3 4 4 4 2 3

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

Эти данные показывают, что в инокулировашшх ИУ1 активно образуются и накапливаются вирусные антигены. Получение местных . некрозов на листьяк Ксаати после, натирания соком из инокулироваиных ВТМ ЮТ свидетельствует о том, что в ИНГ от растений,устойчивых к ВТМ гибридов Fj 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 ВТМ с накоплена-

Таблица 2

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

Pj Верлиока Р^Карлсон I Pj j Fj

ВаРИШ1Т jl99I ! 1992 |l99I |l992 ^ _; г. ; г. | г. ¡г. г. t г.

1.Контроль, исходные растения из сешш

(доноры листьев) 0,099 0,042 0,116 0,041 0,102 0,024

2.Укорененные листья

без инокуляции 0,104 0,035 0,121 0,033 0,110 0,019

3.Укорененные листья иноку лиро ванные

ВТМ 0,175 0,083 0,184 0,076 0,173 0,065

Р~ ~0Tl69~ 5,044 "0Tl69~ 0,044 ~07l69~ ~07044~ " НСР05 0,024 0,017 0,024 0,017 0,024 0,017

ем вирусного антигена и инфекционных частиц. Однако этот процесс идет значительно медленнее, чем в растениях восприимчивых к ВШ сортов томата. Это объясняется тем, что, по-видимоод, в изолированных листьях продолжают действовать механизмы относительной устойчивости к BTU, но значительно слабее, чем в целых растениях,

2.2.2. Укоренение листьев инокулированных ВТМ растений гибридов Pj томата

Данные табл.3 показывают, что неинокулированные на растениях ИУД от инокулированных растений всех гибридов дают от 37,5 до 62,5t положительных результатов КС«. Инокулированные ВТМ на растениях ИУД (ьариант 4) показывают почти вдвое больший процент положительных результатов, чем нешокулированные листья от тех же растений (вар jlit j). Индик^торна» диаг остист В* • гогазала, что с^к ИУЛ J-iv t^ip.ia т^ ыииьаьа «tCTHue ti'u. jii и* 1.1. ьях табака

- iO~

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

Таблица 3

Результаты диагностики ВТМ индикаторным и капельным ... ,'>'•■ серологическим методами-в укорененных листьях инокулированных ВТМ растений гибридов Fj томата . (I99I-I992 гг.)

.■ , г-.-- -■■•'■■.■. " " ¡Pj Верлиока | Fj Карлсон! Fj j Fj

, {1991 ¡1992.(1991 ¡1992 . iSKjSgT*' : ■■ ■ - ! г> ; г' ! г' t г* ? !_'

1. Контроль, интактные 0 0 , О 0.;' О О растения 0 , О О О О О

2. Исходные растения. ' О О 0 0 . _Q_ О /инокулирЬванные ВТМ О О О О О О

(доноры листьев) - . , ' ' ' ■ •

3. Укорененные неиноку- 50.0 62.5 37.5 50.0 37.5 50.0 "лированные на расте- з "3 . 3 2 I 2 ниях листьях от ино- . »

кулированных растений

4.'Укорёнеяныв инокули-IQQ ., IQfi 1Ш SL5. 1Ш ' 87.$ ' > • рованные ВИЛ на рас- 6 7 6 9.5 10

тениях листья • ;'.. ' . ; . . ■ ■..

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

с Это явление можно объяснить.тем, что физиологический стресс при отделении листьев вызывает в них активации ингибированной вирусной инфекции и накопление вирусных антигенов в концентрациях, обнаруживаемых с. покоаыо обычных методов диагностики (КСМx«nthl

Таблица 4

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

(средние значения a49q, o.e.) (I99I-I992 гг.)

| Pj Верлиока • Fj Карлсон | j fj

Вавиант i-1-1——~i-¡Рианто {Сольвейг

Р 1991 1992 1991 \ 1992 }i99I г.|1998 г.

_! г* 1 г* I г' I г- 1 1

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 шю кодированных

растений 0.I5I 0,117 0,162 0,051 0,149 0,079

4. Укорененные инокулированные на растениях лиотья 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 ИФА). Из этого следует, что относительная устойчивость, контро-

р

дируемая генами Тм-1 и Тм-2 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 растения 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 обнаоужить 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 устойчибости образца к ВТМ. ЮТ являются моделями целых растений, но отличаются от них отсутствием ростовых почек. По нашему мнению, отсутствие ростовых процессов в зеленых частях ЮТ является одной из причин усиления репродукция ВТМ в их клетках. Другие вероятные причины - травматический отресо и ослабление функции генов устойчивости.

2.2.3. Инокуляция ВТМ корней изолированных листьев растений гибридов Р^ томата

Корни ИУЛ обмывали струей воды и обмакивали в разведенный 1:10 сок табака ( Иоо^апа 1аЪас»т ), зараженное ВТМ. Результаты вирусологических анализов (табл.5, 6) показывают возможность применения ЮТ в изучении вопроса о корневой инфекции В1М в растениях томата. Через 30 дней после инокуляции корней ВТМ в пластинках ЮТ можно обнаружить ВТМ тремя методами. Концентрация ВТМ в инокулироваиных корнях ЮТ вше, чем в пластинках тех же лиртьев. Инфекционность в соке корней появляется несколько раньше, чем в ооке пластинки листа.

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

..• Таблица 5

Результаты диагностики ИМ индикаторным и капельным серологическим методами в изолированных листьях . гибридов томата, инокулированных через корни (1991-1992 гг.)

Вариант

jЧасть Верлиока}?! Карлсон j Fj | Fj

ГСТа ¡1991 jl992 ¡1991 |l992 ¡^"j^". t ! г. !Г. . I Г. j r. {I99IrlI992r.

1. Контроль, интактныв . раотения

2. Укорененные листья, не инокулированные

3. Укорененные листья,.

инокулированные . HIM через. .корни

i.;jl JL JL _Q_ JL О о о о о о

плас- _CL JL: JL JL тинка .0 0.00

корни

JL -iL JL JL JL JL 0 о О о о о .

плас- 87.5 75,0 75.0 87.5 тинка у 6 5 6.

100 100 100 ш

12 10 9 II

62.5 87.5 4 7

корни

1Ш 8

ш

ю

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

• • ' Таблица 6 • -

. Результаты диагностики ВГМ методом ИФА в инокулированных : ВШ через корни изолированных листьев габридов томата ■ ■ ' (средние значения А490, о.е;) (I99I-I992 гг.) . ;

?! Верлиока } ?i Карлсон { ?х * | ?1

I-г-—-J—г-—¡Рианто ¡Сольвей

i 1991г. }1992г. ¡1991г. !1992г. i 1991г. I - 1992г. Г ! » t

Вариант

|Часть jлиста

! 1

©.Контроль, интакт- . вне растения . -

2.Укорененныв лис- плас-тья, неиноку- тинка лированные

3.Укорененные листья, иноку-лироваяные ВТМ

через корни - - - - - --р-

КСР05

корни

пластинка

корни

121 0,088 0.124 0,092 0,113 0,090

119 0,087 0,126

120 0,089 0,113 218 0.132 0,229

0,085. .0,116 .0,086 0,084 0,118 0,088 0,131 0,209 0,136

0,301' 0,1г79. 0,294 .0 ,181 •;0,310 0,182

0,142 „ 0.129 0,142 0,024 0,07В 0,024

0,129 . 0.142 0,129 0,078 0,024- 0,078

2.3. Сравнение развития и проявления семенной инфекции ВШ в растениях из семян, из верхушек стеблей и в изолированных укорененных листьях восприимчивых оортов томата

Из данных табл.7 и 8 видно, что интактные растения восприимчивых к ВТМ сортов томата, подученные из зараженных сомян, показали сравнительно низкие значения ИФА, лишь немного превышающие порог положительных результатов, а также положительные результаты индикаторного анализа и КСШ.

Таблица 7

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

Вариант }Репро- • Фаза дукйия развития ' 1 растений ! ! |Волгоградский| Невский 7 ¡1991г. {1992г. |1991г. |1992г.

I. Контроль, интактные растения семенная проростки в 0 фазе семядоль- о ных листьев 3 настоящих 50 листа з цветение первой 80 кисти д + * ш и + * 80 7 + * ш 9

проростки 4- 0 _о_ 0 • _£и 0

2. Исходные растения (доноры) обменная 3 настоящих листа перед срезкой верхушек да 4 6 30 4 5& 7 40 4 2й 6 ЗА 3 йй 8

3. Укорененные верхушки побегов

40 дней после срезки

60 дней после срезки

2й 9

2й 18

10

1Ш 20

ш 10

19

ш 12 90

52

40 дней после срезки

100 20

§а

23

9£ 19

100 21

4. Укорененные листья

100 31

100 34

1Ш

32

1Ш 35

(фимечание- В числителе - процент положительных результатов КС1!; в знаменателе - среднее количество некрозов на I лиит Ксанти.

• Таблица 8 Результаты диагностики ВШ методом Ш>А в растениях . из зараженных ВТМ оемян, из верхушек стеблей; ив изолированных укорененных листьях восприимчивых к . • ВТМ сортов томата (средние значения А490, о.е.),

} Репро- | Волгоградский I Невский 7 Вариант | дукция | .5/95 . ( "У-

| |Бэ1г. ;1992 г. |1991 г.) 1992 г.

1. Контроль, интакт- семен- *

ные 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 • . - , побегов ' ' П 0,298 0,139 0,301 0,141

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

Г; Р. 0,164 0,065 0,164 0,065 .

НСР05 0,101 0,039 . 0,101 .. 0,039

Результаты наших опытов подтвердили имеющиеся данные о том, что инфекционяость- 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-, них антигенов и инфекционных частиц в растениях-донорах и в растениях из верхушек стеблей.. В результате активации этих процессов, -растения-доноры и.растения вегетативных репродукций показывали; высокие,положительные результаты 1№А, КСМ и.ХИ Хап^ы . В из о ли- . рованных 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 {юзультаты во всех вирусологических анализах.

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

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

2.4.1. Влияние AMC на устойчивость растений

гибридов F томата при вегетативном размножении

Опыт состоял из следующих 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, LN Xanthi и Шк. Эти результаты дают основание 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 Риаято я Fj 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 обнаружи- ' ваются только методом И5А. 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 ре-■. зультаты всех вирусологических анализов. Следует отметить, что в этом опыте мы не обнаружили отрицательного действия AMO на растения или признаков угнетения растений; . -

2.4.2. Влияние АМЗ 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 AÍ.',C растений из верхушек дал процент положительных результатов КСМ'и среднее количество некрозов на I лист индикатора намного ниже; чем сок растений из вер-^ хушек без обработки. •■.-.•'• .' .

. В обработанных AKÜ растениях первой, репродукции концентрация частиц ВЖ достигает максимума в возрасте 90 дней, в то время как в растениях без обработки,она обнаруживается уже в возра-, ere 60 дней (табл.9). В обработанных AMC растениях второй репро- . ' дукции максимальная концентрация.ВТИ отмечена в возрасте 60,дней,

Таблица 9

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

Возраст и jВолгоградский|

фаза развития; _j__

растений ji99Ir. }l992r. |l99Ir. '¡1992г.

Вариант

jPenpo-(ДУКЦИЯ I

Невский 7

I. Интактные растения из зараженных семян

семенная

проростки в фазе О О семядольных о О

листьев

3 настоящих листа

цветение первой кисти

30 20 3 2

90 14

80 Ш

О О

30 4

§а 12

О О

20 3 70

П

2.

Исходные растения-доноры из зараженных семян

семенная

проростки в фазе семядольных листьев

3 настоящих листа

цветение первой кисти

Л

О

Л

о

SÜ за

4 3

SSL 6

20

6

_о о

за

4 60 6

Л о

20 3 50

т

40 дней после 80 80 70 Ш

3. Растения из i срезки 12 10 II 9

верхушек без обработки AMC п 60 дней после срезки Щ ч Ш

40 дней после 100 SQ 90 20

срезки 18 20 19 20

40 дней после срезки щ Щ ч

4. Раотения из верхушек, 1 обработка AMC каждые 10 дней 60 дней после срезки 90 дней после срезки 70 15 90 22 60 13 80 52 ш 15 §fi 25 60 16 ш

П 40 дней после срезки 60 Ш В 60 Ш §

60 дней после срезки 90 80 ПЗ 80 27 2а 25

иршечапие: В числителе - процент положительных результатов в 1; а знаменателе - среднее количестао некрозов на I л.ыт Ксанти.

- .hJ -

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

Результаты ИЬА растений по вариантам опыта (табл.10)'дают основание предполагать, что AMC ингибирует процесс репродукции В1М 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 ®А в обработанных ' AMC растениях из зараженных ВТМ семян восприимчивых сортов томата и в их вегетативном потомстве„ (средние значения А490, o.e.) (1991-1992 гг.)

Репро- ¡Волгоградскийj Невский 7

дукция 1 , ,',. 0/,ts ", ,' j...,. -. ,, ,-,,:........

$1991 г.| 1992 г.(1991 г. 1992 г.

Вариант

1. Интактные растения из зараженных семян

2. Исходные растения-доноры из.зараженных семян

3. Растения из верху- шек без обработки ,

AMC

4. Растения из верхушек, обработка АМЗ 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**

НСР,

05

„0,164 . 0,042

0,065 0,033

0,164 0,065 0,042 ' 0,033

Прдаечздие!

существенные различия с контролем; существенные различия с 3-м вариантом;

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

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

Вое ати данные говорят о том, что АШ снижает концентрации вирусных частиц в растениях вегетативных репродукций от растений из зараженных семян и подавляет ингибирупцеа действие ВШ на рост в урожайность этих растений.

3. ВЫВОДЫ

1.Гены Тм-1 и Ты-2^ у растений томата контролирует относительную устойчивость к ВТМ, механизм которой заключается в ограничении транспорта, накопления и патогенности ВШ в растениях. Полная локализация вируса в местах заражения отсутствует.

2. В процессе вегетативного размножения устойчивых к ИМ гибридов ¥х томата их относительная устойчивость ослабевает. При этом патологические симптомы отсутствуют. Устойчивость сохраняется до второй вегетативной репродукции включительно.

3. Срезка верхушек побегов и отделение листьев растений устойчивых к ВШ 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 роотовых процессов в надземной части.

4. Отрицательные результаты М&А, КОМ и тл хап«»1 , полученные при оценке устойчивости целых растений томата, не могут служить основанием для утверждения об отсутствии ВШ в этих рао-тениях.

5. Использование изолированных укорененных листьев (ИУД) для оценки устойчивости томата к ВТМможет дать более объективные сведения о характере и степени устойчивости образца к В1™.! с мень-

шими.затратами трсуда и времени, чем при существующей методике. -ЙЛГ могут применяться также для изучения вопросов корневой ин- • ■фекции 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 репродуший восприимчивых к ВТМ сортов стимулируетоя 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 Fj томата^ у которых ослаблена.системная защитная реакция. Обработка AMC вегетативного потомства растений i ■ из зараженных ВТМ семян восприимчивых сортов томата снижает концентрацию целых вирусных частиц, вирусных антигенов и вредо-.носность ВТМ в.этих растениях. AMC может оказывать как профи- : лактическое, так и терапевтическое действие против ВШ. -

■/■•.. . . 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИКИ , ; ; *;

I. Вегетативное.размножение устойчивых к ВТМ гибридов Fj томата может использоваться в производстве с ограниченной про- •','• должительностьо, так как вегетативное потомство сохраняет устойчивость к ВТМ.в первых двух репродукциях. " . . ; " -

.2. Культура изолированных укорененных листьев может быть ре- ,' комендованадпя использования в селекции и семеноводстве томата . о цельи уточнения характера и степени устойчивости образцов к ВШ, а также в исследовательской работе для обнаружения.в-растенияхто-мата ВТМ, переданного через■ семена. , - :' ■

3. Препарат AMC может быть рекомендован для дальнейших испы- -таний в защите томата от ВТМ, особенно.при вегетативном размножении.

По теме диссертации опублшювшш следующая работа: :„' . .. ,.' I.. Ранавира Б., Шлогля В.А.. Использование;изолированных лис-•. тьев для оценки устойчивости томата к вару су табачной .мозаики» ; '• Рукопись деп.. по ЫШТЭИагропрома, 1993, № 139/70 ВС-92 Дел • ■ ' Ч .:

Объем 1 Чг п л

Заказ 794

Тираж 100

Типография Московской с х академии им К А Тимирязева 127550 Москва И 550 Тимирязевская >л, 44