Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ИНГИБИТОРОВ ВИРУСОВ В ОЗДОРОВЛЕНИИ КАРТОФЕЛЯ МЕТОДОМ КУЛЬТУРЫ АПЕКСОВ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ИНГИБИТОРОВ ВИРУСОВ В ОЗДОРОВЛЕНИИ КАРТОФЕЛЯ МЕТОДОМ КУЛЬТУРЫ АПЕКСОВ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи БОРИСЕНКО Сергей Иванович

УДК 635.21 :632.937.16

ПРИМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ИНГИБИТОРОВ ВИРУСОВ В ОЗДОРОВЛЕНИИ КАРТОФЕЛЯ МЕТОДОМ КУЛЬТУРЫ АПЕКСОВ

Специальность 06.01.11 — защита растений от вредителей и болезней

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА — 1986

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

Научный руководитель — кандидат биологических наук, доцент В. А. Шмыгля.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Л. Н. Трофимец; кандидат биологических наук, доцент И. С. Узунов.

Ведущее учреждение — Московское отделение Всесоюзного института растениеводства.

Защита диссертации состоится 1986 г.

в час. на заседании Специализированного совета

К-120.35.-03 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская • ул., 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан <1% * ь-^рс-йХ' 1986 г.

Ученый секретарь Специализированного совета —_

доцент ^¿¿Г ? Торян-.-д;...

9у

6БЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Вирусные болезни занимают первое место по распространенности и одно из первых мест по вредоносности на картофеле й СССР и в большинстве стран мира.. В нашей стране ведется большая работа по переводу семеноводства картофеля на-, безвирусную основу. Мно-. гие районированные сорта уже оздоровлены от вирусов методом культуры апикальной меристемы, однако эта. работа, должна продолжаться постоянно, так. как появляются новые сорта, а в.перспективе ставится.задача перевода на. здоровую основу всей культуры картофеля,, включая селек-, цию и сортоиспытание. Поэтому задача совершенствования, методики оздоровления путем использования последних достижений фитовирусологии и других отраслей биологической науки весьма актуальна. . Используемая.до настоящего времени методика оздоровления . картофеля, основанная на сочетании термотерапии и культуры апикальной меристемы, имеет ряд существенных» недостатков, в их числе:, большие затраты времени,, значительный процент отхода материала, невысокий и нестабиль-, ный выход здоровых регенерантов. До последнего времени» в литературе отсутствовали данные о применении ингибиторов вирусов яв сочетании с культурой ткани.

Цель и задачи исследований. Цель, нашей работы состояла в изучении влияния антивирусных препаратов. (АВП) на. результаты оздоровления картофеля. При этом ставились следующие задачи:

К Определение максимальных концентраций ингибиторов вирусов, нефитотоксичных для растений картофеля в пробирочной культуре.

2. Оценка влияния АВП на результаты оздоровления картофеля методом культуры апексов при добавлении ингибиторов в питательную! среду до и после выделения'эксплантатов и увеличения размеров последних: до г 0,3—0,5 мм.- 3. Изучение влияния некоторых синтетических; АВП. на: результаты, диаг

тортики рпрусоп картофеля.

цс. (i га/~ь' <ая научная в; ;отека Моск. свг.оскох» о, академии

им. К. А. Тимирязева, кна.

4. Оздоровление от вирусов сортов Фаленец, Северянка л сеянцев С94-70. C732-6S с применением синтетических АВП.

5. Изучение влияния синтетических АВП на. инфекцион-ность Х'ВК в соке листьев картофеля «in vitro».

Научная новизна. Впервые в нашей стране получены данные об эффективности сочетания культуры ткани и химиотерапии. Впервые показано увеличение безвирусной зоны в апексах картофеля под влиянием АВП, что дает возможность выделения эксплантатов большего размера, сокращает время регенерации, и,^снижает, процент отхода. Разработана - оригинальная методика применения ' АВП в оздоровлении картофеля, обеспечивающая повышение эффективности этой работы.

Практическая ценность работы и реализация результатов

В результате исследований- показана эффективность применения некоторых ингибиторов вирусов в оздоровлении картофеля • от вирусных: болезней. Применение АВП путем добавления в питательную среду до и после выделения эксплантатов позволило получить высокий- процент безвирусных растений при размере' вычленяемых- апексов до 0,5 мм, сократить'время регенерации и снизить процент отхода материала.-

Оздоровленный материал нескольких сортообразцов картофеля передан Фаленской- селекционной станции для размножения и использования в семеноводстве.- Основные результаты работы используются^ при; разработке методических рекомендаций: по оздоровлению картофеля, от вирусов.

Апробация. Основные материалы диссертации были представлены на VIII Всесоюзном совещании- по вирусным болезням растений (Вильнюс,- 1984) и доложены на научных конференциях ТСХА в 1984 и-1985 nv . •

Публикация результатов. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи. . ; • '!

" Структура: диссертационной: работы. Диссертация состоит: из- введения,. 5 глав,. выводов; и i предложений производству. Список использованной литературы- включает 274. источника,. в; том числе: 145 иностранных; . Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста;^ включает: 13: таблиц и 2 рисунка. . • '

Содержание работы \

Введением Дана- краткая характеристика распространенности и вредоносности вирусных:: болезней картофеля. Обоснована- необходимость дальнейшего совершенствования .методики оздоровления,-картофеля: оть вирусных^ болезней;. .• ..

В главе I—«Обзор литературы» — дается аналитический обзор. отечественной и зарубежной литературы по изучаемым вопросам. Приведены- литературные данные по использованию ингибиторов вирусов; в. борьбе с вирусными^болезнями растений*. Рассмотрены современные представления о механизме их действия, описаны методы применения.

Рассмотрены проблемы вирусологической диагностики в процессе, выращивания оздоровленного, исходного материала картофеля.

На основании анализа литературы сформулированы цель и задачи исследований.:.

Глава II — «Материал, общие методики и условия, проведения исследований».

Опыты, проводили в. 1983—1985 гг. на кафедре фитопатологии и в лаборатории защиты растений Т.СХА.

В качестве подопытного материала использованы, сорта Роза, Приобский ранний, Фаленец, Северянка, а также перспективные гибриды селекции Фаленской селекционной станции С94-го. С732-68. , . .

. В'<качестве ингибиторов;вирусов использовали АВП природного происхождения (новоиманин и спиртовая вытяжка зверобоя продырявленного Hypericum perforatum L. и синтетические соединения: 2-тиоурацил, ДГТ /2,4-диоксогекса-гидротриазин/; неоДГТ (аналог ДГТ); цианогуанидин; L-333 (фенил аллил тиомочевина); ААТ (анилино-адаман-тил-тиадиазол); Ro-L-l; (алкенсульфонат). Мы выражаем искреннюю благодарность проф. Г. Шустеру (Университет им. iK. Маркса, Лейпциг. ГДР) за предоставленные препараты и консультации по'их применению. ...

Использовали, двухфазное воздействие антивирусных

препаратов. ' ...... .

.' ; Г фаза. — выращивание 'растений: из верхушек ростков и'побегов- размером 4^—5'мм на' питательной среде ,с. добав-. лением АВП ъ течение 20—30 суток. .

фаза'—. выделение эксплантатов размером. 0,3— 0',5{мм и перенос их на питательную среду с тем.же ингибитором. Через 30 дней — перенос регенерантов на, среду, без АВП''и выращивание растений, пригодных для черенкования, • , ;:

' 'Выбранный, размер 'вычленяемых эксплантатов (0,3—, 0,5-мм): обусловлен тем, что .при обычном их размере. (0,1'— 0,15 мм) очень велики случайные колебания выхода здо-; ровых регенерантов и довольно высок процент, гибели эксплантатов. Эксплантаты: размером- 0,3—0,5---мм -без применения ингибиторов вообще: не дают, здоровых- регенерантов, поэтому любой'положительный результат' опыта является: достоверным. . . . "

Для культуры картофеля/ «in vitro» использовали: питательные среды с минеральной'основой, по Мурасиге и Ску-гу (1957) в модификациях НИИКХ (Трофимец Л. Н: и др. 1978, Уайта '(White Р.,' 1943), Мурасиге,—Скуга с повышенным содержанием, регуляторов, роста: кинетин—1,0 мг/л, аденин — 1 мг/л, ферулловая; кислота — 0,5 мг/л, гиббе-реллин — 1 мг/л.

Приготовление питательных, сред, вычленение меристем, выращивание растений «in vitro» проводилось-по общепринятым, методикам (Трофимец- Л. Н. и др., 1972, 1976, 1980; Трускинов Э. М, 1975; Шмытля В. А„ Лодочкин П. И., 1983). ■ . ,

Ускоренное размножение «in; vitro» растений- картофеля осуществляли методом черенкования по методике Г. Н. Винклер и Р. Г. Бутенко (1978), Пробирочные растения выращивались на стеллажах, оборудованных лампами ЛДЦ-40,. при температуре 22—26°С, освещенности 4— 6 тыс. лк при 16-часовом светопериоде.

Растения, развившиеся на питательной среде, отмывали. от. агара, выдерживали в воде с добавлением KMnCV 2—3 дня и высаживаются в чашки с перлитом. Затем растения с достаточно развитой корневой системой высаживали, в горшки с почвенной смесью, состоящей из равных частей.торфа, перегноя и песка.

Для обнаружения вирусной инфекции использовали капельный серологический: метод (КСМ) по Дунину, Кувши-новой (1958) и иммуноферментный: анализ (ИФА).по Кларку и Лдамсу (Clark М., Adams Д., 1977).

Для капельного и серологического метода использовали антисыворотки к вирусам X, S, М, Y: производства ТСХА и НИИКХ. Для им'муно-ферментного анализа применяли диагностические препараты - производства НИИКХ. Капельную серодиагностику проводили: не менее 3 раз за вегетацию, первый раз — через 25—30 дней после высадки растений из пробирок в почву, в последний? раз-— в начале отмирания т нижних листьев. Иммуно-ферментный анализ проводили в ■возрасте растений 60—70 дней, - после второго капельного анализа.

Влияние синтетических ЛВП на инфекционность ' ХВК в соке листьев картофеля определяли! методом парного сравнения на супротивных* листьях индикатора Gomphrena globosa-L. Опыт проводили в 4-кратной повторности. ' '

Результаты экспериментальной работы

3. Применение ингибиторов природного происхождения, в оздоровлении картофеля от вирусов- :

Испытанные препараты, (новоиманин,^. спортовая . вытяж-

ка зверобой продырявленного) "позволили получить растения, свободные от вирусов, тогда как в контроле, без АВП, растений, свободных от вирусов, обнаружено не было (таблица 1). Новоиманин дал наибольший эффект в концентрации 0,05 г/л. Выход растений, свободных от вирусов, составил у сорта Приобский ранний : соответственно 12%, 68%, 44%, а у сорта Роза — 21%, 100%, 26%. Спиртовая' вытяжка зверобоя продырявленного оказалась наиболее эффективной при концентрации 20 мл/л. ..

Таблица 1:

Влияние АВП природного происхождения на результаты оздоровления картофеля от вирусов.Х, Б, М -(размер!эксплантатов 0,3—0,5 мм, культивирование-на среде с АВП до и после выделения эксплантатов) 1983 г.

Процент расте-

Коли- ний, свободных

чество ог вирусов.

Концент- анали- по результатам

Вариант рация зиро-- • КСМ- (трех-

ЛВП ванных кратный анализ)

регене- ХЕК мак

рат тов Бак

с. Приобский ракний .

Контроль, без ЛйП . 103 0 0 0

Новоиманин 0.05 г/л 126 12 ' 68 ' 44

0,1 г/л 115 0 60 6.6

Зверобой продырявленный 5 мл/л 102 20 100 0

(спиртовая вытяжка) 10 мл/л 108 . 0 90 0

20 мл/л 106 70 90 20

• с. Роза-

Контроль, без АВП __ 101 0 0 0

Новоимаиин 0.05 г/л 106 21 100. 26

0,1 г/л 104 18 . 100 15

Зверобой продырявленный 5 мл/л 106 0 66 0

(спиртовая вытяжка) 10 мл/л- 109 0 100 0

20 мл/л 100 44: 100 43

■ 25 мл/л , 102 30 90 30

Приживаемость эксплантатов Существенных различий между мечено. ; • •

Результаты показывают, что наибольшей степени повышают ния из эксплантатов в В К, хотя

составила в среднем 83%. вариантами опыта не от-

испытанные ингибиторы в вероятность элиминирова-при термотерапии, по дан-

'5

ным многих авторов, этот вирус оказывается одним из сй-

МЫХ стойких. . '

' Установлено, что антивирусные препараты при добавлении'их в питательную- среду до и после выделения эксплан» тагов позволяют получить растения картофеля, свободные от,вирусов, при увеличении размеров эксплантатов до 0,3— 0,5 мм; ............•

Отмечено,- что увеличение размера эксплантатов- дает возможность сократить их отход примерно на 25% и время регенерации на 25—30%. По-видимому, приведенные результаты не исчерпывают возможностей эффективности природных АВП в оздоровлении картофеля.

Целесообразно испытать другие известные, природные ингибиторы и их сочетания с синтетическими ингибиторами и термотерапией. ..,.'. .

. . 4. Применение синтетических ингибиторов

в оздоровлении картофеля от. вирусов;

4.1..2-тиоурацил.

.Данные, приведенные в таблице 2, показывают эффективность 2-тиоурацила -в оздоровлении картофеля от мозаичных вирусов. Наибольший эффект в оздоровлении выявлен при введении в питательную среду 2-тиоурацила в концентрации 4 мл/л. Необходимо отметить, что растений, полностью свободных от комплекса вирусов, получено не бы: лО. Очевидно* применение 2-тиоурацила целесообразно • з оздоровлении ' растений картофеля, пораженных не . более чем 1—2 вирусами. Наблюдалось полное оздоровление , растений от БВК при концентрации препарата 4 мл/л.

'У. сорта Приобский, ранний не было получено растений, свободных от МВК. Можно предположить, что это объясняется биологическими особенностями сорта Приобский ранний,или наличием- более стойкого штамма вируса, .....

Добавление в пцтатёльнуюм среду 2-тиоурацила...'в.'.'кой« центрации ,4 -мл/л дает возможность получать растения, свободные от' вирусов,''при размере эксплантатов»5-мм.. Однако»,!пока. нет достаточных'оснований'для рекомендации его для практического применения; необходимы дальнейшие исследования -с целью выявления причин непостоянства антивирусного действия.

4.2..ДГТ,; Ь-ЗЗЗ, цианогуанидин. ' ' ' •

Наибольшего эффекта АВП в оздоровлении следует ожидать . при максимальной концентрации ингибиторов, удовлетворительно переносимой.' эксплантатами * и растениями. ' ' • .••* •.

.6 ' v.

Влияние 2-тиоурацила 1 на результаты оздоровления картофеля; от вируса

(размер эксплантатов 0,3—0,5 мм, • ' • культивирование на«среде с АВП до и после - выделения, эксплантатов)

Вариант

■ Коли-

чество

Концент- авали»

рапия зиро-

АВП ва.нных

регене-

раитоа

Процент растении, свободных от вирусов - -по результатам кем (трехкратный анализ) ' ■ •

хвк Ьвк |мвк

с. Приобский рамний

103 - 0 0 - 0

2 мг/л 108 0 80 0

4>мг/д ш 27,2 100 0

с. Роза

. _ 101 0 0 0

2: мг/л % 114 21,4 100 28.е

4 мг/л 1 115 46,4 100 46

Контроль, без АВП 2-гиоурац'ИЯ

Контроль, без АВП 2-тиоурацид

При концентрации 0,1 г/л ЛВП приживаемость меристем, почти во всех вариантах, была близкой или равной 100%. Повышение концентрации АВП приводит к угнетению роста л дифференциации тканей. В последующих опытах была использована данная концентрация АВП,

Таблица 3

Определение рабочих концентраций АВП в питательной среде (% приживаемости эксплантатов):

Сорт АВП Концентр ация АВП в среде, г/л

0,005 0,1 0,5' 1,0

Приобский ранний дгт 83 100 85 43

цааногуаяидин. 98 100 75 ' 0

Ь-ЗЗЗ 100 95 40 0

Роза ДГТ 87 83 57 0

цианогуанидин 100 100 87 0

Ь-ЗЗЗ 100 93 75 0

Процент приживаемости вычлененных меристем сортов-Приобский ранний и Роза на среде с ЛВП был ниже 80,1%,. (сору Роза, ,Ь-333).. Процент регенерации., эксплантатов от

числа прижившихся меристем также был высоким, за исключением варианта с L-333. . . . (

Введение препарата L-333 в питательную среду оказалось неэффективным в оздоровлении картофеля обоих сортов от вирусов. Ни в одном случае не было получено растении, свободных от вирусов. Хотя известно, что L-333 оказался эффективным против BTAV (Шустер Г., неопубл.).

ДГТ и цианогуанидин способствовали получению растений, свободных от вирусов,-причем их эффективность была примерно одинаковой. Процент безвирусных растений по сорту Приобский ранний с применением ДГТ составил 15,8%, а с применением цианогуанидина соответственно 14,7%. По сорту Роза цианогуанидин способствовал получению 13% растений, свободных от вирусов.

ДГТ оказался более эффективным в оздоровлении рас* тений от ХВК, а цианогуанидин от SBiK. Влияние обоих препаратов в оздоровлении от МВ>К, УВК оказалось одинаковым. Удалось практически полностью освободить растения обоих сортов от УВК-

Поскольку L-333 оказался неэффективным в оздоровлении картофеля от вирусов X, S, М; Y, он был исключен из дальнейшей работы. В оздоровлении сортов Фаленец, Северянка и перспективных гибридов С94-70. С732-68 применялись ДГТ и цианогуанидин.

Выявлено, что ДГТ практически'не токсичен для тканей картофеля в указзнной концентрации в условиях стерильной культуры «in vitro».

Оба препарата оказались эффективными в оздоровлении сортов г и сеянцев картофеля от мозаичных вирусов. При полной зараженности вирусами, в контроле применение АВП позволило получить безвирусные растения: по сорту Северянка — 47,6 и 35,9%; Фаленец — 32,2%; сеянцу С732-6З — 27,5 и 19%; сеянцу С94-70 —• 35%. Ясно прослеживается преимущество ДГТ в оздоровлении картофеля от комплекса вирусов по сравнению с цианогуанидином.

Влияние АВП на освобождение растений от каждого вируса весьма специфично и зачастую зависит от биологических особенностей сорта, пораженности растений различными штаммами вирусов, комбинации вирусов при смешанной инфекции. Например, ДГТ оказался менее эффективным в оздоровлении or SBK сеянца С94-70, в сравнении с другими сортами и сеянцами.

Таким образом, приведенные в табл. 5 данные отчетливо показывают высокую эффективность ДГТ и цианогуанидина в оздоровлении картофеля от вирусов при увеличенном до 0,3—0,5 мм размере эксплантатов, Применение АВП синтетического происхождения в питательной среде н уве-

Влияние синтетических ЛВП на результаты оздоровления картофеля от вирусов методом культуры апикальной меристемы (размер эксплантатов 0,3—0,5 мм, культивирование на среде с ЛВП до и после выделения эксплантатов)

, Сар г Вариант Количество анализированных ' регенератов Процент растений, свободных от вирусов по результатам КОМ и ИФА

XiBK SBK ;МБК УБК X, S, М, У

Приобский Контроль, без АВП : 104 : 9 : 0 ■ 0 0 ' 0

' ранний . ■. , ,

ДГТ, (и г/л 101 55,4 ' 47,5 58,0 98,0 15,8

Цианогуашдин ОД г/л 102 36,2 .77,4 54,9 ' 99,0 •• 14,7

г 1.-333,' ОД.г/л 83 ' 9 0 0 0 0' .

Роза Контроль, без АВП ; 106 0 0 0 0 0

Цианогуанидин 0,1 г/л , 115 •38,2 95,2 42,6 100 13,0

V • [.-333, 0,1 г/л .86 0 0 О . . 0 0

Влияние ДГТ и цианогуанидина на результаты оздоровления картофеля от вирусов (размер эксплантатов 0,3—0,5 мм, культивирование на среде с АВП до и после выделения эксплантатов)

Сор г Вариант Количество анализированных регенератов Процент растений, свободных от вирусов, по результатам КСЛ1 и И ФА > '

ХВК SBK мвк у вк FBK X, S, М, Y, F

Северянка .Контроль, без АВП 36 0 0 0 0 t 0

ДГТ, 0,1 г/л 103 72,0 71,8 93,2 86,4 82,6 47,6

цизногуанидин, 0,1 г/л • I03 37,9 79,6 §3,1 88,2 78,3 : 35,9

Сеянец Контроль, без АВП • ■ 31 0 0 0- 0 . ^ 0

С 732-08 ДГТ, 0,1 г/л 102 99,0 100 27,5 97,1 100*' 27,5

цизногуанидин, 0,1 г/л : 'Я0 100. 22,0 83,0 91,0 96,0 19.0

Фалеяец .Контроль, без АВП— -- • 80 0 0 • 0 0 0 '

ДГТ, 0,1 г/л 90 74,4 72,2 94,4 55,5 • 37,4 32,2 -

Сеянец .Контроль, без АВП 27' 0 0 0 0 0 -

С 94-70 ДГТ. 0,1 т/л 100 86,0 34,0 85,0- • • щ 68,0 31,0

личение размера вычленяемых эксплантатов- позволило со* кратить их отход и . время регенерации; примерно на 25—30%. ;

4.3. Применение комбинаций синтетических АВП в оздоровлении'картофеля методом культуры апексов

Поскольку ингибиторы в разной: степениi проявляют эффективность в оздоровлении растений от: разных вирусов, были испытаны их различные комбинации. В литературе имеются данные о положительном- действии комбинаций АВП (Schuster G., 1979, 1981, 1983).

В предварительных опытах были определены рабочие концентрации для комбинированного применения: ингибиторов. Пр,и концентрации 0,15 г/л (0,05+0,05+0,05 г/л каждого АВП) процент- приживаемости- эксплантатов . был - в пределах 94—100%^ . .

Установлено, что суммарная концентрация 0,15 г/л АВП не повлияла в заметной степени на приживаемость и процент регенерации эксплантатов по сравнению с контролем (без АВП).' .-.-.••

Комбинированное применение 'АВП (табл. 6) дало ^возможность. получить от 25,9 до 57,5% растений^ сорта" Северянка, свободных от вирусов. Наибольший процент без©и-русных растений был получен во 2, 4;. 5 вариантах (42,2; 57,5 и 49,4%). ' . ■ -

В вариантах. 6, 7 процент растений, свободных от-УВК, был невысок (32 и 29,5%), что сказалось, на выходе безвирусных растений (25,9 и 28,6%).

Наилучший результат оздоровления был получен в: варианте 4 (ДГТ+ААТ+L-333)— 57,5%. Поскольку позже было установлено, что L-333 не эффективен против ^мозаичных вирусов картофеля, его присутствие в рабочих'сочетаниях АВП, по-видимому, необязательно. Из анализа таблицы 6 можно сделать вывод о преимуществе комбинированного применения АВП. Разумеется,; испытанными комбинациями не исчерпываются1 возможные сочетания АВП. Поиск комбинаций, наиболее" эффективных в широком диапазоне состава, зараженности: и на разных сортах, должен быть продолжен.

5. Влияние синтетических АВП-на диагностику вирусов в растениях-регенерантах и их клоновом потомстве

I

5.1; Серологическая диагностика ■

Подавляющее большинство растений- сразу после] извлечения их из пробирок, как в опытных вариантах, так и в

Влияние комбинаций синтетических АВП на результаты оздоровления картофеля сорта Северянка от вирусов (размер эксплантата 0,3—0,5 мм)

Таблица 6

№№ п/п Вариант • Количество анализированных ре-генераятов Процент растений, свободных от вирусов по результатам КСМ и ИФА

ХВК SBK МВК УЙК FBK ВСЛК X, S, М, Y, F, L

' I " .Контроль, без АВП 31" 0 0 0 0- — — —

2 дгт+цианогуанидин+L-333 90 73,0 54,4 92,2 68,8 100 юо ; 42,2

. 3 ДГТ+циа«агуаявдин+1?о-Ы 90 42,2 55,5 98,8 84,4 95,2 95,2; 27,7'

4 ДГТ+ААТ+ЬЗЗЗ 80 80,0 73,2 100 ' 98,7 , 100 90,0 57,5'

• 5 неоДГТ-)-цианогуанидин+ 78,8 87,0 49,4

+ro-L-1 ' 35 97,6 ' 68,2 ДОО 90,7

6 неоД ГТ+цианогузнидин 100 100 25,9 .

■7 '/+L-333 81 88,8 86,4 32,1 98,7

, / неоДГТ+AAT+Ro-L-1 • 105 96,1 83,4 29,5 97,1 94,8 100 7 28,6

контроле, дает отрицательные результаты не только КСМ, но нередко также и ИФА. Только, после выращивания растений в теплице в горшках с почвой в течение 2—3 месяцев и более была, выявлена их'зараженность. Как правило, требуется применение 3—4- анализов (КСМ и ИФА) длл выявления зараженности и отбора достоверно здоровых растений. я -- . - -

Данные по влиянию ДГТ (табл. 7) и цианогуанидииа

Таблица 7

Влияние ДГТ на результаты диагностики ХВК и SBK двумя; методами в растениях картофеля, развившихся из эксплантатов 0,3—0,5 мм, через 60—70 дней-после'высадки .в почву из пробирок

(1985 г.)

Сорт j в -j Вирус Контроль. ДГТ. 0.1 т/л

без X 1 3 я а: га 81 й о.« О я К g а 2 f 15 ätip, ШП Щ 8 S ь Я fij vi f. М X а '55 '« • to si« и £ к gf. S g Iiis 3 «3 A. •%, положительных * реакций

А"". зЗ-t C5 üJ—' 2 x 8 3a о n. о 1 всего

Приобский . ХВК 10t ' 100 44 27.3 4.5 . 4,5 86,3

ранний sbk 104 100 44 68.2 20.5 4.5 93,2

Фаленед ХВК 80 100 79 7.5 16,5 2.5 26,5

sbk 80 100 79 0 31,6 0 31,6

Сеянец С 94—70. ХВК 27 100 72 0 16,6 0 16,6

sbk 27 100 72 38,8 27,7 5.5 72,0

Северянка хвк 36 100 82 2,4 30,5 0 32,9'

sbk 36 100 82 18.3 17,1 0 35,4

(табл. 8) на результаты диагностики вирусов двумя ' методами (КСМ и ИФА) показывают, что концентрация вирусов в зараженных растениях в вариантах с применением этих препаратов была существенно ниже,, чем в контроле в течение 2 месяцев после высадки растений из пробирок.

Если в контроле в этот срок КСМ выявляет 100% зараженных растений, то в опытных вариантах от 5 до 100% зараженности обнаруживается только с помощью ИФА. По-видимому, ИФА при анализе растений через 60—70 дней после высадки их из пробирок выявляет практически -всю вирусную зараженность, так как при повторном анализе еще через 30—40 дней обнаружены лишь единичные зараженные растения.

Влияние цианогуанидина на-результаты диагностики ХВК и ЭВК двумя методами в; растениях картофеля,. развившихся .из эксплантатов 0,3—0,5: мм,. через . 60—70 дней • после высадки • растений» из- пробирок

' ' '' : . (1985 г.) • ;

Сорт Вирус - Контроль, без АВП Цианогуанидин. 0,1 г/л

кол-во анализированных растений % положительных реакций

кол-во анализированных растений Я: -Й §1 я е- р.

01 X . IoS UBS о ¡1 только кем ' - 1 всего

Приобский. ранний ■ Северянка Сеянец С 732-68 1 Роза .. . 5 ХВК sbk . хвк , SBiK ХВ1К SBK хвк sbk .2. Влн! 104 104! 36/ 36. 31 31. 106 106 яние с 100 100 100; 100 100 100 100' 100 интет 62 62 63 63 26 " 26 24: 24: ическ] 54,8 19,1 19,0 0 0 7,7 33,3 0 лх АВ ' 17,7 58.1 36,5 30.2 0 Í 61,5 25,0 . 0 п 4,8 3,2 0 1,6 0 0 0 0 77.3 80.4 55.5 31,8 0 69.2 58.3 0

на инфекционность ХВК'в соке листьев картофеля

Исследования проводили методом парного сравнения на супротивных листьях индикаторного растения — амаранта шаровидного (Gomphrena globosa). Установлено, что ДГТ, его аналог -— неоДГТ' л цианогуанидин подавляли лнфек-ционность ХВК в соке (табл. 9), а L-333, не вызывал^ достоверного снижения инфекционност«.

Сопоставляя данные, полученные в этом: опыте, с результатами предшествующих опытов, можно отметить, что различия между ЛВП по их действию на вирусы в сочетании с культурой апикальной, меристемьг совпадают со степенью их- влияния на инфекционность ХВК в соке. Наиболее активным оказался неоДГТ.

Ни в одном случае не было получено полного подавле-ления инфекционности ХВК. Вполне очевидно, что АВП, присутствующие в соке растений, ■могут снижать достоверность отрицательных результатов индикаторной диагности-' ки,': поэтому при проверке материала, оздоровленного с применением; ЛВП- индикаторным i методом, - следует учитывать < не только возможность присутствия вирусов •в-ннзкой-кои--

Ы

... . Таблица ,9

Влияние синтетических АВП на инфекционность ХВК

в. соке листьев картофеля «¡n. vi tro» '

(количество некрозов nai парных листьях Gomphrenai globosa,) »* * -

Лз№ л/л Варианты Концентрация ЛШ1, г/л Среднее коли- ■ чество неврозов % К • . контролю ift о. С. у

1 .Контроль „ 32,3

ДГТ 0,1 24,4 74,3 5,91;

2 Контроль 15,5

НеоДГТ oTl 8.9 57,4: 2,35

3 ■Контроль 23,4:

Циаяогуанадин 0,1 14,2 60,0 3,02

4 .Контроль ■ . — 14,0

L-333: 0.1 12,8 91,5 3,4

• 5 Контроль. 12,1

Ro-L-1 од 11,3 93,7 0,8

центрации,. физиологическое состояние листьев индикатора,, биохимический, состав исследуемого сока,, но возможность присутствия в соке остаточных количеств ингибиторов, способных влиять на результаты.диагностики.

Полученные результаты показывают также, что эффективность испытанных ЛВП в подавлении ХВК, возможно, и других вирусов» поражающих картофель, в живых тканях зараженных растений выше, чем в йх соке, следовательно, механизм ингибирования вирусов связан с физиологическими процессами растения-хозяина..

Выводы •

1, Показана возможность повышения эффективности' оздоровления картофеля от мозаичных вирусоа методом культуры апикальной; меристемы, путем применения, природных » синтетических' 'ингибиторов 'вирусов, шганогуанидина,, тио-урацила, новоиманинагпри их. добавлении "в питательную среду до и после выделения эксплантатов.

• 2. Наиболее эффективными в оздоровлении картофеля от вирусов X, Б, М, У, показались ДГТ, нeoДГT,-Щ^aнo■> гyaнидин,,ЛЛT< Ь-ЗЗЗ не оказал заметного ингибирующего действия на вирусы." , . .. . .

3. Эффект применения ингибиторов. достигался' за счет, повышения выхода здоровых регенерантов от числа прижившихся эксплантатов, повышения процента приживаемости эксплантатов и сокращения, сроков работы!.

4." Применение ' ингибиторов .путём ' добавления. ихг в пи-

тательную' среду, до и после выделения• эксплантатов позволяет увеличить размеры последних при сохранении достаточно высокого процента . здоровых регенерантов* Это облегчает-работу по выделению эксплантатов- повышает процент их выживания и ■ регенерации, сокращает время регенерации на 1—2 месяца.

: 5; .Сочетание двух и более ингибиторов усиливает их влияние на результаты оздоровления картофеля. При этом побочное фитотоксичное действие суммарной концентрации ингибиторов ниже, чем- равной концентрации одного ингибитора; • : -

. ■ б.: Применение ингибиторов вирусов в оздоровлении картофеля методом культуры, апексов при двухфазном воздействии, позволяет отказаться от предварительной ' термотерапии, вызывающей'повреждение растений и клубней, снижение их. жизнеспособности и повышение процента гибели эксплантатов. . ' •

7.-Применение ингибиторов в оздоровлении картофеля •методом культуры апексов экономически эффективно • при любом уровне ингибирующего действия, так. как затраты: на их применение неощутимы.

8. Имеющиеся данные говорят в пользу гипотезы о том, что безвирусная зона в апексах зараженных растений обусловлена действием эндогенных, ингибиторов в растении-хозяине^ При: воздействии : экзогенных природных и синтети-ческихлшгибиторов размер этой зоны увеличивается.

Рекомендации-производству .'■

На основании проведенных, исследований рекомендуется научно-исследовательским учреждениям по культуре картофеля. '

— Использовать в оздоровлении картофеля от мозаичных вирусов методом культуры апексов ДГТ, цианогуани-дин в концентрации 0,1 г/л. Концентрации должны, быть уточнены для конкретных сортообразцов.

— Целесообразно применение АВП в питательной среде до и после выделения эксплантатов,

. . — Размер вычленяемых, эксплантатов может.: быть, увеличен до 0,3—0,5 мм в целях сокращения отхода, затрат труда и времени, на: получение безвирусных растений.

— Применять для; проверки регенерантных: клонов на отсутствие вирусной инфекции не менее чем 3-кратную диагностику (КСМЧ-ИФА). Последний анализ проводится в начале отмирания нижних листьев.

Но данным диссертации опубликованы следующие работы:

1. Борисенко С. И;, Лодочкин П. И:, Шмыгля В. Л. Антивирусное действие экстракта зверобоя на картофеле «in vitro». Тезисы докладов VIII Всесоюзного совещания по вирусным болезням растений. Вильнюс, 1984, с. 46—47.

2. Борисенко С. И., Шмыгля В. А., Шустер Г. Применение природных и синтетических ингибиторов вирусов-в оздоровлении картофеля методом культуры апексов. — Ин-" тегрированная защита растений. М„ 1985, с. 41—44.

3. Борисенко С. И., Шмыгля В. Л., Шустер Г. Эффективность оздоровления картофеля методом культуры апексов с помощью ингибиторов вирусов.—Доклады ВЛСХНИЛ, 1985, № 10, с. 10—12.

4. Борисенко С. И., Шустер Г., Шмыгля¿ В. А.. Получение высокого процента эксплантатов с. негативной серологической реакцией против вирусов при комбинировании культуры меристемы картофеля с антифитовирусной химиотерапией.—Phytopathol. Z., 1985, Bd. 144, S. 185—188.

Л-58817 7/IV—86 г. Объем 1'Д п. л. Заказ 1115. Тираж 100

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

Бесплатно