Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВИРУСНЫЕ И НЕМАТОДНЫЕ ИНФЕКЦИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕР БОРЬБЫ С НИМИ НА КАРТОФЕЛЕ

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ВИРУСНЫЕ И НЕМАТОДНЫЕ ИНФЕКЦИИ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕР БОРЬБЫ С НИМИ НА КАРТОФЕЛЕ"

оЯ'ЗЪоУбЬ

На правах рукописи

Саеид Насроллах Неджад Сафар

ВИРУСНЫЕ И НЕМАТОДНЫЕ ИНФЕКЦИИ И СОВЕРШЕНСТВОВА1ШЕ МЕР БОРЬБЫ С НИМИ НА КАРТОФЕЛЕ

Специальность: 06.01.11 — Защита растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва — 2003

Работа выполнена на кафедре фитопатологии Московской се шскохо-зяйственнои академии имени К А Тимирязева и в Лаборатории фитопарази-тологии Российской Академии наук

Научные р) ководителіг кандидат биологических наук, доцент

Белошапкнна О О

доктор биологических наук, профессор Романенко Н Д.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

грофессор Помазков Ю.И кандидат биологических наук Князева В П.

Ведущее предприятие - Государственный ботанический сад РАН им ЧВ Цицина

1С

Защита состоится « 7-^ 2ооз г в «/V » час на заседа-

нии диссертационного совета Д 220/043 04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Адрес Ї27550, Москва, Тимирязевская уч , 49 Учен*>Л соиет МСХЛ С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХЛ Автореферат р »слан «» Ґ 2003 г

Ученый секретарь диссертационного совета

В В Исаи.е

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

: Актуальность темы. Картофель является основной пищевой, кормовой и технической культурой, характеризуется большой пластичностью, адаптивностью и потенциальной продуктивностью. Картофель обладает богатым содержанием углеводов, витаминов и минеральных веществ. , ,

Получение высоких урожаев картофеля предусматривает снижение потерь от вредителей и болезней. Из различных фитопатогенов картофеля особое значение имеют вирусы и нематоды, нередко составляющие взаимосвязанный фитопатокомплекс. На картофеле в странах бывшего СССР выявлен 21 вид ультрамикроскопических возбудителей, в том числе 16 вирусов, 4 фитоплаз-менных возбудителя и 1 вироид. В настоящее время в мире известно более 30 вирусов, поражающих картофель и вызывающих снижение его урожая от 10 до 80 % (Амбросов, 1975, Шмыгля, 1995, Шпаар, Шуманн, 2001). В последние годы широкое распространение получили вирусы передаваемые нематодами, которые отличаются большой вредоносностью на различных культурах. Среди нематод особо опасны цистообразующие (Не1его<1еп<1ае), стеблевая и клубневая нематоды ОЭиукпсЬш) и многочисленные представители корневых эктопаразитических перфораторов, включая нематод переносчиков вирусов семейств Ьопдо1ош1ае и ТпсЬо<Зопс1ае.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было выявление вирусных и нематодных инфекций и совершенствование комплекса экологически безопасных мероприятий по борьбе с ними на картофеле.' Конкретными задачами исследований были следующие:

1. Изучить видовой состав вирусов на картофеле семенного и продовольственного назначения и оценить степень его инфицнрованности на различных сортах отечественной и зарубежной селекции.

2. Изучить видовой состав нематод в ризосфере растений картофеля в т. ч., паразитических, включая переносчиков непо- и тобра- вирусов.

3. Оценить влияние ряда вирусов на вегетативную продуктивность . и урожайность картофеля.

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. ачадэмии

им. К. А. "^ми^нзеаа

Инв. №...

4 Оценить возможность диагностирования вирусов картофеля метопами полимеразной цепной реакции и иммуно-фермептного анализа Подобрать оптимальные температурные режимы для обнаружения вирусов картофеля некоторых групп методом ПЦР

5 Оценить биочогичесхую и хозяйственную -»ффективность, влияние на вегетативную продуктивность и урожай рада биологически активных препаратов различного спектра действия в борьбе с вирусами, нематодами и их ассоциациями

Научная новизна. В ve ювиях Московской обпасти изучен совречен ный я иловой состав вирусов и нематод и их ассоциаций в семенном материале и в посадках картофетя Описана симптоматика сложившихся в настоящее время смешанных вирусных инфекций картофеля

Установлены оигимальнь'ь режимы для амп шфикации при 'II [Р-диагностировании групп карта и потеке вирусов картофеля В ризосфере картофеля в разтичных фитоценозгх Москвы и Московской области впервые выявлены 4 вида нематод переносчиков вирусов - Long dorus e'ongatu.s, X phi-nema div ersicaudatum (семейство Long'doridae, отряд Dory'airmda) и Tricho-dorus similes, Paratnchodon.- teres (семейство Trithodoridae, отрчт Tnplonch.da) Впервые оценена антивирусная и нематндидная активность ряда биологически активных препаратов

Практическая значимость работы Выявлены сорта картофегя с разной степенью пораженносги вирусами (устойчивостью) Установлено высокое антивирусное действие препарата нарцисс на комплекс вирусов, а также ич-мунофитошгга и олигофуростанозида на чеповирусы (AMV), и несколько ни же на тобравирусы (TRV\ выявлена и\ нематицидная активность в отноше нии нематод-векторов

Апробация результатов работы. Основные положения диссертации допожепы на 4 Международных научных конференциях 2-х российски иранских (Москва, 2000 и 2002 г~) и 2-х Международных нематотоги"ссклх симпозиумах (Москва, 20°1 f Течсрифе 2002) и 1-ой Bi-ероссийикой (Москва. ВИГИС, 2001)

Публикации. По теме диссертации опубнгковагы 10 гечаных работ

■ Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и выводов, списка литьратуры из 104 рабсгг. в т. ч. 25 -на иностранных языках, и приложения. Содержание изложено на 115 страницах машинописного текста, иллюстрировано 22 таблицами, 15 рисунками и фотографиями.. „ ■ '

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе 1 обобщаются известные литературные данные по видовому составу вирусов поражающих картофель, их вредоносности, современным методам диагностики. Анализируется роль нематод в распространении вирусов, их фауна и взаимоотношения. Дан критический анализ основных направлений защиты растений картофеля от вирусных и нематодных инфекций.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И МАТЕРИАЛ.

Работа выполнялась в различных экосистемах Москвы и Московской области: на базе экспериментальных участков Института паразитологии Российской Академии наук (ИНПА РАН), Московской сельскохозяйственной академии имени К .А. Тимирязева (МСХЛ им. К.А. Тимирязева), Всероссийского научно-исследовательского института картофельного хозяйства (ВНИ-ИКХ, пос. Коренево, Люберецкого района. Московской области), совхозов "Измайловский" и "Север" Московской области Талдомского района в период 2000-2002 годов.

Выделение и подтверждение изолятов моно- и комплексных вирусных инфекций, осуществляли с помощью визуальной оценки, биологическим тестированием, серологическим тестом двойной иммунодиффузии в агаровом геле, иммуноферментным анализом, методом полимеразной цепной реакции на базе лабораторий вирусологии Главного Ботанического Сада РАН, биотехнологического отдела ВНИИКХ и Всероссийского НИИ сельскохозяйственной биотехнологии РАСХН (ВНИИСБ).

Биологическое тестирование проводили на растениях-индикаторах (Nicotiana tabacum, Chenopodium quinoa и др.) • по стандартной методике

(Гиббс, Харрисон, 1978, Шмыгая, 1977) Серологическое тестирование проводили иммуноферментным анализом (ИФА) методом сэндвича (Clark, Adams, 1977, Гиутова, 19S5) к двойной диффузией в агаре (ДНА) (Гиббс, Харрисон, 1978), гспользовались диагностические сыворотки, в основном производства ВНИИКХ Для диагностики вирусов карнзфечя ipjnnu карта (вирусы S и М) и потеке (вирус X) использовали молеку^ярно-биотогический метод - пот меразную цепную реакцию (ПЦР ити PCR) Выделение РНК и PI-PCR анализ вирусов в листьях растений картофеля сорта Романо гроводили в лаборатории молекулярной биологии И гс-итута се іьскохозяйственной биотехночогии (Henson, French, 1993, в модификации ВНИКСХБ) с испочьзованием вырожденных праймеров фирмы CuffoT (г Москва) Режимы гемпературы при проведении ПЦР i»a этапе амплификации подбирали экспериментально Всего за период исследований осуществлено свыше 10000 вирусотогических анализов

Оценку инфицированное.! клубней картофеля вирусами проводи"и на 6 сортах ( Луговской, Невский, Майлас, Романо Орбита, Бербанк) категории элита- 1Р из хранилищ ШШАРАЧ, АО "Дока-генные технологии' (Зсеного-рад ), ОПХ ВНИИКХ и МСП «І'змайчовский» К"\бни оценивали на нал; ше вирусов иммуно-ферментным анализом (ИФА) проростков через 30 и 45 дней после проращивания в стерильной почве в условиях изоляции в теплш е ИН-ПА РАН На каждые 1-10 т кар^офея оцениваемой гартии сг-бирл .t по ¡50200 клубней Оценку инфиш рсвачности вирусами вегетирукяцих р-стечий картофеля проводили как на базе вышеназванных организаций так и в условиях мелкоделяночных опытов на базе ИНПАРАН. МСХА, ВНИИКХ, \*СП «Измайловский> и ЗАО «Севера таюке с использованием метод? ИФА („лаг-ностироваги листы.)

В лих же стационарах отбирались образцы почвы с це 'ью выявления нематод переносчикоч цепа- и тобра- Bf русов, представителей других «о юго-трофических групп нематод Для кидепения нематод из поччы бьпи использованы вороночный метод Бермана (Кирьянова, Кралль. ¡969) < мего і Флегга (Flegg, 1967), гостоянные прегараты нематод готовили по спгр^оно-пицериновой методике Сайнхорста (CvMenKoaa, 197St Нематод опрете-яти с использованием современных определителей и с помощью имуерсио той

световой микроскопии на базе Лаборатории фитопаразитологии Института паразитологии Российской Академии наук.

В лаборатории защиты растений МСХА и ИНПА РАН изоляты ряда вирусов были использованы в полевых опытах по оценке их вредоносности и при испытании биологически активных препаратов на картофеле. Защита растений картофеля в полевых опытах от насекомых — переносчиков вирусных болезней осуществлялась с помощью регулярных обработок системными инсектицидами (актара 0,02%), и контролировалась желтыми клеевыми ловушками, еженедельно развешиваемыми в посадках картофеля.

Вредоносность ТЮ/ и его комплекса с другими вирусами по сравнению с безвирусными оздоровленными растениями (контроль), оценивали на базе Станции защиты растений МСХА в условиях полевого опыта (2001г.), используя потомство ранее выделенных и содержащихся в ИНПАРАН изоля-тов на картофеле сорта Романо в 9-и кратной повторности, по трем рендоми-зированным блокам по каждому варианту. Зараженность вирусами контролировалась трижды за сезон методом ИФА. • ;

В условиях мелко-деляночных полевых опытов на базе Института паразитологии РАН и Лаборатории защиты растений МСХА им. КА. Тимирязева была оценена антивирусная активность следующих препаратов: иммуноцито-фнг - 1,4 мл/т и 10 мл/га, циркон - 1 мл/т,га, Ф-760 и Ф-1153 - 1% (1г/л по с.в.), нарцисс - 0,1% - 1 л/т, триходермин - 0,5%, 50 мл/Юл, планриз -0,1%, 10мл/т,л, никфан - 1 мл/т,га, олигофуростанозид - 0,0001 % по с.в. Обрабатывали клубни способом опрыскивания и трижды (фазы: всходы 15-20 см, начало бутонизации и конец цветения) вегетирующие растения картофеля сортов Орбита и Романо, инфицированные комплексом вирусов картофеля: X, У, М, 8, Ь, ТЯУ. Контролем являлись инфицированные вирусами растения необработанные препаратами. Повторность в полевых мелко-деляночных опытах 16-20- кратная по каждому варианту. Элементами учета были: количество (шт.) и высота побегов (см) в среднем на одно растение, количество (шт.) и масса (кг) клубней в расчете на 1 растение и квадратный метр. Эффективность применяемых биопрепаратов учитывали также по снижению содержания вирусов в тканях (в единицах оптической плотности), используя им-

чуноферментный метод диагностики вирусов через 6-7 дней после обработки

Хозяйственную эффективность применяемых биопрепаратов определяли по дополнительно полученной продукции в результате обработки клубней и растений Биологическая эффективность определялась по формуле Аб-бота (Гар, 1963, Твердюков и др, 1993) ЕЭ - (а-Ь)хЮО / а, где а - кол во (процент) зараженных растений п контроле, b — аналогичный показатель в опытном варианте

В условиях лабораторно-ви-етационных опытов в изоляторах на картофеле сортов Рочано и Орбита оценивали влияние перспективных штаммов бактерий и грибов - антагонистов Pseudomonas fluorescens AR-33, Bacillus thunngiensis S6, 132, В polymixa A-l, Enterobacter sp 49 на численность и активность комплекса паразитических нематод вклвдчая Globodera rostochsensib нематод-векторов Xiphmena diversicaudatum, Lonaidorus elongatub, Para-tnchodorus teres В аналогичных условиях на картофе ie сорта Истринскии чс рез 60 дней после обработки клубней и 30 дней посте обработки надземных органов проводили оценку биологической и хозяйственной эффективности олигофуростано шда и им ч v»оцитофита на инфицироваиносчь растений нематодами-векторами и переносимыми ими вирусами (AMV, TRV) оценивали их влияние на рост растении (чысотл, побегообразование) и урожай

Статистическая оценка полученных в опытах роультатов провелена i. помошью дисперсионного анализа с испольюранием программы STRAZ

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Изучение видового состава вирусов, нематод и их комплексов в клубнях и на вегетирукицих растениях картофеля

3.1.1. Оценка степени инфицированности вирусами и их ассоциациями различных партий и сортов семенного картофеля

В процессе изучения вирусной кл\бневой инфекции различных сортов картофеля методом ИФА 6ы-и выявлены 6 вирусов L, М, TRV, X, Y, S и их 2 6 компонентные комбинации Вирус TRV отмечен на сорте Лугочской (16,7°о) в сочетании с М * S <■ L, а на сорте Истринский (13%) -et, моноинфекция

ТКУ не обнаружена Вирусом X были поражены в разной степени сорта Невский, Истринский, Орбита и Романо. Вирус М обнаружен в высокой степени пораженности клубней следующих сортов: Луговской (100%), Невский (100 %), Истринский (42,8%), Романо (14%) и Орбита (28,5%). Вирусом в были поражены клубни двух сортов: Луговской (16,7 %) и особенно Орбита (до 100 %). Вирус У не был обнаружен в семенном материале сортов Истринский и Романо. Слабая пораженность вирусом Ь отмечена для всех исследуемых сортов. Доминирующими вирусами при оценке клубневой инфекции в исследуемых партиях, независимо от сорта были М и Ь. В семенном материале картофеля исследуемых сортов моноинфекция встречалась редко, чаще были выявлены следующие смешенные вирусные инфекции: на сорте Луговской -ТЯУ+М+в+Ь; М+Ь; на сорте Невский - М+1.; Х+М+1,; на сорте Истринский - ТЮ/+Ь, М+Ц Х+Ь, Х+М+Ь; на сорте Романо - Х+Ь+М и на сорте Орбита -Х+М+Э+Ь, Х+в+Ь, на сорте Невский - У+М+Ь, на сорте Майдас - Х+М и М+Ь. - .........

3.1.2. Оценка инфицированности различных сортов картофеля вирусами, нематодами и их ассоциациями

, ■ на вегетирующих растениях V

В период вегетации (2000-2002гг.) методом ИФА были выявлены растения зараженные вирусами, неспецифичными для клубневой инфекции: АМУ, ТОЮ/, ТотМУ, TRSV. TNV. CMV, ТМУ. Наиболее распространенными комплексами вирусов на вегетирующих растениях картофеля были следующие: Х+в, Х+8+М, Х+Б+М+Ц Х+ТЮ/, Х+АМУ, АМУ+ТЯУ+Ь (таблица 1). По степени инфицированности сорта в значительной степени отличались: наиболее инфицированными был сорт Орбита и наименее - сорт Романо, сре-неинфицированными оказались сорта Истринский и Майдас. Пораженность сорта Орбита составляла 83-100%, при этом доминирующими были: вирус X (66-100%), 8 (7,6-66%), вирусы Ми! (16,6-30,7) В основной массе имела место комплексная инфекция: в+Х, ТЯУ+М+Х+Ь+У, ТЯУ+8+Х, Ь+Х, М+Х+Ь, ТЮ/+М+Ь, М+Х, ТКУ+Х+М, Х+М. Пораженность вирусом ТЯУ составляла 7,5%-14 %. На сорте картофеля - Романо вирусами были поражены 16,1% растений, в т.ч. ТЯУ- 4,4%, X - 8,4%, Б - 4,4%, и У - 2,8%. При этом выявле-

ны случаи как комплексной инфекции (X+S-M+L, X+S, TRV-Y), так и моноинфекция (TRV и вируса X)

3.1.3. Симптомы заболеваний, вызванных вирусами и их комплексами на картофеле

В посадках картофеля в \словиях Московской области были выявлены 13 вирусов (X. S, M, Y, L. TRV, AMV, TomBRV, TomRSV, TRSV, TMV, CMV, TMV) В резучьтате тестирования ИФА и другими методами выделены изо-тяты моно- и комплексных инфекции, которые в поцелую щем содержались в усювияхтетшцы и в чизиметрах на инфекционном участке ИНПА РАН с со-бчюдением изолчции и контро ля от крылатых и почвенных переносчиков и под постоянным ежедневным наблюдением за их отсутствием По^рооное описание симптомов и соответствующие фотографии приведены в тексте диссертации

3.1.4. Видовой и родовой состав нематод, выявленных в ризосфере картофеля

В ризосфере картофеля в различных фитоценозах Москвы и Московской обіасти нами впервые выявлены 4 вида нематод переносчиков вирусов -r.ongidons elongatus, Xishirerra divc-sic-adat'-n семейства Lorg Joridae огря-да Dorylaimida и Tnchodorus srr Ies и Paratnchodorbs teres семейства Tr cho-doridae отряда Tnplonchida (таблица 1) Среди видов сопутствующей фavны обнаружены представители 49 родов в том чисте паразитических - 9 (P*atv-!e"chus, Неї cotv'enchus, Globouem 'ostochiensis и др ), свободноживущих - 15 (преимущественно роды отряда Dorylaimda), хищных - 4 (Mononchus и др ), микогетьминты - 8 (Tyîenchus, Ap^elenchus и др ) и сапробионтк - 13 (преимущественно представители отряда Rhabditida)

Численность векторов в исследованных экосистемах варьировала oí 1 до 40 % Уровень сочряженнос-и распространения вирусов и векторов для изучаемых экосистем составляет 68-80 % На пораженных нею- и тобра- вирусами растениях нередко npf сутсгвовали 2-3 вила нематод их ректоров (табчица I) и до 10 видов других паразитических видов (преимущественно эк-топаразитических перфораторов) Нематоды-векторы не были обнаружены тишь в условиях освоенных торфяников ЗАО «Север» в Талдомском районе

Московской области, несмотря на присутствие растений, зараженных вирусами непо- и тобрагрупп, что указывает на доминирующую роль клубневой инфекции в распространении данных вирусов.

Таблица 1

Оценка видового состава вирусо-нематодного комплехса на различных участках и

Сорт, участок Пораж. вирусами, % Виды вирусов* Ассоциация вирусов* Виды нематод-векторов

Луговской, ИНПАРАН, 100 TRV, М, S, L TRV+M+S+L, M+L Paratrichodorus teres, Trichodorus similis, Xiphinema diversicaudatura

Невский, ИНПАРАН 100 X, М, L, Y Y+M+L, M+L, X+M+L Paratrichodorus teres, Trichodorus similis, Xiphinema diversicaudatum

Майдас, ИНПАРАН 57,15 Х,М, L X+M+L Paratrichodorus teres, Trichodorus similis, Xiphinema diversicaudatum

Бербанк, ВНИИКХ 100 TRV, L, М, S, X, AMV, TBRV TRV+L, TRV+M, TRV+L+M+S, TRV+X+AMV, TBRV+L Trichodorus similis, Longidorus elongatus

Истринский, ИНПАРАН 69,25 AMV, L, X, TRV, CMV, TomRSV, TRSV.M AMV+TRV+L, M+L, TRV+L, X+L, X+M+L Paratrichodorus teres, Trichodorus similis, Xiphinema diversicaudatum

Романо, МСП Из-майлов-ский 100 X, CMV, TMV, L, TNV, M, AMV X+M+L, M+L Paratrichodorus teres, . Trichodorus similis, Xiphinema diversicaudatum, Longidorus eloneatus

Орбита, МСП Из-майлов-ский 100 X, M,S, L, TRV, CMV, TomRSV, TRSV X+M+S+L, X+S+L, , TRV+X+M+ TRSV+CMV Paratrichodorus teres, Trichodorus similis, Xiphinema diversicaudatum

Майдас, ИНПАРАН 100 AMV.L, M, TRV, CMV, TomRSV, TRSV, X X+M+L, M+L, X+M Paratrichodorus teres, Trichodorus similes, Xiphinema diversicaudatum Longidorus elongatus

Романо, ЗАО Север 48,0 X, M, L, TRV,TBRV X+M, ' M+L+TRV Не обнаружены

* - выявлены методом ИФА

3.2. Оценка вредоносности вирусных инфекций на картофеле

У инфицированных растений сорта Романо в случае поражения вирусом ТОУ, и при поражении комплексом вирусов ТЯУ+Х-'-Ь-'-М+Ь-^У существенно ( на 43-76" о) снизилось количество побегов в среднем на один куст

Зараженость вирусами также повлияла на высоту растении, самими низкорослыми (48 см против 71 см в контроле) оказались растения, заражеч-ные комтексом вирусов

Таб1и:_а 2

Влияние вирусов картофеля на побегообразование и высоту растений сорта Романо (МСХА, 2001 г)

1 N | | Варианты I 1 Количество побе-ов ' (ыт/1 растение) 1 1 Высота гобегов в , среднем на 1 раст 1 1 (сч>

| 1 I Контрочь (здоровые) ¡6,33 и 1 71,03 ( а ,

2 | ТЯУ 1 3,66 1ъ | 53,08 Ь

,3 ! Комптекс вирусов 2,16 1с ¡4411 с |

НСР 05-0,98 НСР 05=2 05?

Примечание здесь и далее одинаковые буквы обозначают о I сугств^е раз.'' * чий между вариантами гри 45° о уровне гначичоси

Наибольшее негативное влияние на урожайность картофеля сорта °о-мано, более, чем в 2 раза, оказаго комплексное заражение вирусами, что связано, вероятно, с их синергическим эффектом, хотя кочичество клубней с единицы площади фактически не ученый пось (Табл 3)

[абтицаЗ

Оценка влияния вирусоз на урожайность картофеи сорта Рома >о (МСХА, 2001)

[ Варианты ^_ Урожайность клубней

N 1 шт/м* 1 кг»м* 1 1 1 ' % к контр

1 Контрочь (здоровые) 1 1 41,02 а 1 3,36 'а 1

2 , 48 99 Ь 1 2,6! ■ Ь . 77 7 |

Я Комплекс вирусоз , 41.29 1 а 1,38 с , 41 1 1

При поражении растений вирусом погремковости табака (ТЮ/) отмечено существенное увеличение количества клубней, однако они были мелкими, деформированными, отличались по форме от типичных клубней сорта Романе

3 3. Диагностирование некоторых вирусов картофеля с использованием полимеразной цепной реакции н оценка эффективности ее и ИФА

В процессе исследований установлены наиболее оптимальные режимы при ПЦР-диагностировании групп карча и потеке вирусов картофеля Для вирусов группы карла они были следующие денатурация 94°-1 мин, отжиг праймеров 45°-мин элонгация 72°-2 мин Для вирусов группы потеке денатурация 94°-1 мин, отжиг праймероз 52°-4 мин, элонгация 72°-3 мин Полиме-разная цепная реакция выполненная с вырожденными праймерами производства фирмы Синтол (Москва), как и предполахалось, привела к образованию 1300 плр оснований (1300 Ьр) в случае заражения вирусом потеке группы (Р\ОС) и в случае заражения растений вирусами карла группы (М и Б) - 270 Ьр Результаты ПЦР-анализа вирусов эт!'ч групп подтвержденные электрофорезом на агарозном геле свиде?ельств\ют как о наличии этих вирусов а исследуемых образцах, так и высокой специфичности ПЦР метола

С помощью ПЦР-анализа и серологического тестирования (ИФА) проведенных через 168 часов после обработки надземных оргаиоч картофе-ч подтверждена антивирусная активность иммуноцитофита, Р-760, нардисса, и "-о, что планриз не оказываг влияния на вирусы групп карла (М, Б) и потеке (X) ['оказано, что оба метода (ИФА и ПЦР) обладают высокой эффективностью при тестировании исследованных !рупл вирусов, а их результаты полностью идентичны

3.4. Разработка экологически безопасных мер борьбы с вирусами и нематодами при выращивании картофеля

3.4.1. Изучение нематицидной эффективности некоторых экологически безопасных способов дезинфекции почвы и клубней картофеля в вегетационном опыте

На искусственно инфицированном субстрате наиболее опасными видами нематод (золотистой картофельной цистообразующей нематодой - Globod-era rostochiensis и нематодами-векторами сем. Longidoridae) изучали немати-цидное действие предпосевной обработки клубней картофеля сорта Орбита биопрепаратами планризом и триходермином и некоторыми штаммами бактерий-антагонистов Bacillus thuringiensis (Bt86, Btl32, В. polymixa A-l, Enterobacter sp., 49). Кроме того, проводили термическую обработку почву путем авток^лавирования (1,5 атм., 2 часа). Выявлена нематицидная активность исследуемых штаммов бактерий и грибов - антагонистов (Pseudomonas fluores-cens, AR-33, Bacillus thuringiensis 86, 132, Bacillus polymixa, A-l, Enterobacter sp,, 49 и гриба - антагониста Trichoderma virida, штамм R) на комплекс наиболее опасных паразитических видов нематод (Globodera rostochiensis, Longidoridae, Trichodoridae )........". , „

3.4.2. Изучение влияния антистрессовых препаратов на инфицированность растений вирусами, нематодами н урожай картофеля

Оценку биологической и хозяйственной эффективности олигофуроста-нозида и иммуноцитофита проводили на базе ИНПАРАН. Установлено высокое антивирусное действие препаратов на неповирусы (AMV): при 100- процентном заражении растений, достигнута почти 100-процентная антивирусная эффективность и несколько ниже (85-94 %) антивирусная активность обоих препаратов была в отношении тобравируса TRV (Таблица 4). При предпосадочной обработке клубней и надземных органов картофеля олигофуростано-зидом и иммуноцитофитом наблюдали резкое снижение количества инфицированных нематодами-векторами растений особенно в случае обработки клубней олигофуростанозидом (до 0). При обработке этими препаратами

клубней и надземных органов картофеля побегообразование и рост растений увеличивались в 1,5-2 раза, а урожай - в 2-3 раза

Таблица 4

Оценка биологической и хозяйственной эффективности отигофуростанозлда и иммуноцитофита (ИНПАРАН, 2000)

] .4» п Вариант | Вирусы (° о) 1 Нематоды векторы Урожай кл\ б ней с 1 раст

Всего 1 АМ\ X (Ьуегя Ріегеї Ш- 1 Г

1 1 Контроль (без обработки) 93,05 190 2 1 155 5 І93 100 4,7 г6-7

12 Олигофуростанозид -50 мг 'л 8.3 0 1 і 0 і 1 7 5,7 1140 1

і Биологическая эффек- 91,08 1100 85,04 100 94,3 121,2 |302,1

тивное""!. 1 1 '

3 Иммуноцитофит. ¡таб-0,3 г/га 2,7 0 3,1 1 ,7,8 10,9 4,1 1113,09 і

Ьиоюгическ^я эффек- 97,1 | 100 94,4 191,6 89,1 87,2 ' 242 I

1тивность !

3 4 3. Оценка антивирусной активности некоторых зкологически безопасных препаратов

Антивир\сная активность исследуемых биологически активных препаратов значитетьио варьировала в зависимости от варианта, видочо^о состана вирусов и устойчивости сорта к тому ній иному вирусу Ни отин из (считываемых препаратов ( по данным ИФД) потгосью не э-иминировал вирусы в тканях растении картофеля, однако многие существенно снижали их содержание На сор^с Орбита среди оцениваемых грепаратов наибольшей аігиви~Ус ной активностью об ыдхш нарцисс, иммуноцитофит, Ф-760 и Ф-1143 в отношении вирусов X, У, 5, М и Ь и п ченьиеи степени в отношении вируса ТИЛ' (Таб і 5,6) Независимо от сорта препараты циркон и никфан ираісти"еск.і не оказывали антивирусного влияния на все исстедуемые вирусы и соответственно их биологическая эффективность низкая (от 0 до 37,4 %) на восприимчивее* сорте Орбита и нескозько выше на устойчивом сорте Романо, осі "енно в случае вирусов ТИУ и У Биотогическая эффективность в целом биопестицидов - танриз и триходермин была также невысокая особенно на сорте Орбита Выявили сач\-ю вь сою/ю антивирусную активность у препарата нар

цисс, немного изменяющуюся в зависимости от погодных условий. Против вирусов ТЯУ и Ь сравнимую с нарциссом эффективность имел препарат триходермин. Вторым по эффективности против вирусов ТЯУ, Б, У был препарат планриз, хотя против вируса X он проявил самую низкую, по сравнению с другими препаратами активность. Достоверных различий по действию на ви» русы Ь, Б, М, У между препаратами триходермин, планриз, Ф-760, Ф-1153/ ■ иммуноцигофит не выявлено, хотя все они оказывали некоторое антивирусное действие от всех вирусов. ■ - •■ • • .

; , ^ Таблица 5 . •

Оценка антивирусной активности препаратов на картофеле сорта Орбита' (ИФА в единицах оптической плотности, А260 /280; МСХА, 2000г.)

Вариант X У М S - ' L R

Контроль 7,22 а 3,б\ а 6,31 а 7,03 а 8,01 а 5,02 а

Планриз 4,01 b 2,15 Ьс 5,02 Ьс •5,5 Ьс 7 Ь 4,03 d

Ф-760 3 с 2,09 Ьс 5,08 Ьс 5,61 Ьс 6,68 Ьс 4,89 ab

Ф-1153 3,01 с 2,41 Ъ 5,23 b 5,9 Ъ 6,99 Ъ 4,8S ab'

Иммуноцигофит 2,71 d 2,13 Ьс 5 Ьс 5,63 Ьс 7,21 Ь 4,86 ab

Триходермин 2,68 d 2,19 Ьс 4,99 Ъс 5,98 Ь 7,01 Ь 4,41 с

Нарцисс 1,59 е 1,01 d 2,91 d 4,49 d 5,96 d 3,33 e

НСР05=0,98 НСР05=0,96НСР05=0,61 НСР05Ю.59 НСР05=0,65 НСР05=0,38

Таблица 6

Биологическая эффективность (в % ) антивирусного действия некоторых биоактивных препаратов через 50 дней после обработки растений картофеля сор___ та Орбита (МСХА, 2001 г) • - - '

Вариант Вирусы, всего X У S . М L R

Нарцисс 43,62 97,37 100 94,32 86,5 100 72,1

Иммуноцигофит 58,45 97,37 100 91,46 91 94,3 57,2

Ф-760 56,46 86,52 100 94,32 95,5 100 72,1

Ф-1153 46,21 94,93 •100 97,16 86,7 100 28,5

Триходермин 7 51,7 78,5 28,5 32,4 37,1 0

Планриз 0 51,3 \ 56,7 54,32 19,1 61,27 28,5

Цирком - ■ 0 і 2,6 43 14,4 14,5 61,17 0

Никфан • 0 | 2,4 7,8 37,4 . 5,5 , = 22,8 , 0:

На картофеле сорта Романо содержание изучаемых вирусов также снижалось практически во всех опытных вариантах. Наиболее эффективным также, как и

на сорте Орбита, оказался препарат нарцисс, снизивший более, ием на 50% содержание вирусов X, У, Ь и несколько меньше других вирусов Также хорошие речулыаты практически от всех вирусов проявил препарат триходер-мин, а от вируса скручивания листьев Ь — иммуноцитофит и планриз

В 2001, более жарком году, эффективность всех испытываемых препаратов на сортах Романо и Орбита, была несколько ниже, чем в 2000 году (температура на уровне многолетней), особенно это относилось к вирусам 8, У, ТЯ1/ Наиболее стабильным оказался вирус погремковости табака (ТКУ) только нарцисс достоверно вызывал снижение его содержания, самым лабильным по результатам 2-х лет был вирус X Выявлена наиболее высокая универсальная антивирусная активность у препарата нарцисс

3.4 4. Оценка влияния биопрепаратов на вегетативную продуктивность и урожай растений картофеля

Исследованные препараты, кроме никфана и циркона, оказывали чо -ожительное ччлян.-е на рост, образование побегов и урожайность картофеля сортов Романо и Орб:та Существенно увеличивался рост ( на 13-24%) и I о-бегообразование (на 90%) у растений картофеля после обработок нарциссом, меньле - планризом

Наибольший урожай клубней быт получен также при опрыскивании растений картофеля нарциссом больше по сравнению с необработанными в 1,8 раза на сорте Орбита и в 2,2 раза на сорте Романо, иммуноцитофитом - в 1,7 раза на обоих сортах, Ф-760 - ч 1,6 раза на сорте Романо и в 1,9-2 раза на сорте Орбита, Ф-1153 - в 1,7 раза на сорте Романо и в 1,4 - на Орбите Ьно-пестициды — планриз и триходермин оказывали слабое антивир\.сное действие, но урожайность при их обработках также заметно возрастала

ВЫВОДЫ

1 Установлена метолом серологического тестирования (ИФА) зараженность клубней семенного картофеля следующими вирусами X, У, VI, Я, Ц ТЮ/, выявлена стегень их ломинирования, с\*ешенноя инфекция на всех

обследованных сортах представлена 2 к более компонентами, наиболее распространенными из которых , были: M+L, X+M+L, TRV+M+S+L, X+L, X+M+S+L,TRV+L. . ..

2. Методом ИФА были выявлены вегетирующие растения картофеля зараженные 13 вирусами; кроме X, Y, М, S, L и TRV обнаружены еще 7 вирусов, неспецифичных для клубневой инфекции, включая AMV, TBRV, TomRSV, TRSV, TNV, CMV, TMV. Наиболее распространенными комплексами вирусов на вегетирующих растениях картофеля были следующие: X+S, X+S+M, X+S+M+L, X+TRV, X+AMV, AMV+TRV+L. Моноинфекция отмечена редко, лишь для отдельных вирусов. • -

3. Степень инфицированности обследованных растений картофеля вирусами различна. Наиболее пораженными были сорта картофеля - Орбита, Невский Бербанк. Слабопоражаемым был сорт Романо и среднепоражаемыми вирусами были сорта Истринский, Майдас.

4. Установлены оптимальные режимы при ПЦР-диагностировании вирусов картофеля групп карла (М и S) (денатурация 94o-1 мин, отжиг прайме-ров 45°-мин, элонгация 72°-2 мин.) и потеке (вируса X) (денатурация 94е-1 мин, отжиг праймеров 52°-4 мин, элонгация 72°-3 мин). Выявлена идентичность результатов ПЦР и ИФА методов диагностики фитовирусов. :

5., В посадках картофеля Москвы и Московской области выявлены 4 вида нематод, известных как переносчики вирусов: Longidorus elongatus, Xiphinema diversicaudatum (семейство Longidoridae, отряд Dorylaimida) и Trichodorus similes и Paratrichodorus teres (семейство Trichodoridae, отряд Triplonchida). Численность векторов в исследованных экосистемах варьировала от 1 до 40 %. Уровень сопряженности распространения вирусов и нематод векторов для изучаемых экосистем составляет 68-80 %.

6. В обследованных посадках, в прикорневой почве растений картофеля обнаружены представители 42 родов нематод, в том числе паразитических -11 (Globodera rostochiensis, Pratylenchus, Paratylenchus, Helicotylenchus, и др.), свободноживущих - 13 (преимущественно роды отряда Dorylaimida), хищных

- 4 (Mononchus и др ), микогсльминты - 4 (Ty!enchus>, AphelencHus и др ) и са-пробионгь' - 10 (преимущественно предст-витечи отряда Rhabd,t da)

7 Растения картофеля сорта Романо. гораженные вирусом T4V и его комплексом с зругими вирусами значительно уступали по высоте (до 70 °») побегообразованию и урожайности ( в 2-4 раза) здоровым растениям

S В условиях вегетационных опытов установлена значительная нема тицидная активность исследуемых чггзммов бактерий антагонистов (Pseu domonas íluorescens, AR-3"*, Bacilius thunngiensis 86, 132, Bac 11-s polymixa A-1, brterobicter sp , 49) и гриба - антагониста Trchoderma vmda, штамм R ча комплекс наиболее опасных г аразитических видов нематод (Globodera rosto-cVensis, Lotigidondae, Tnc^odondae и др )

9 Установле"о высокое нематилідное действие очигофуростанозида и і'ммуноцитофита на нематод-переносчиков непо- (AMV) и To6pa'TRV> вирусов Xiph nena divers caudamm и Paratnchodorus teres ( снижение их численности в ризосфере и количества инфицированных ими растений) при обработке клубней и надземных органов каргофечя

10 Испытываемые трегарагы (ичмуношгоФит, о іигофуро^-анозп циркон, Ф760, Ф1І53, нар-лее, планриз гриходермин, никфан) псносью не эчиминировали вирусы в тканях расген.-и картсфея. однако существенно снижали их^одержание Выявчена высокая антивирусная активность у грега рата нарцисс Препараты раз шчались го действию на конкретные виріши -отмечен наибо іее низкии \^овень сни- ения содержания чир\са погречкого-сти габака (TRV) j самі,и высокий - в счучае вируса X картофеля Остановлено высокое антивирусное действие о іггсфуростанозида и иммунощтофита [•а него- (AMV) "оСра- вирусов (TR\ 1

11 Бочьшгнство исследованных препаратов (кроме ц іркона и гшк-фана) оказывали почожительное вл іяние на рост, образование побегов и урожай картофе-я сортов Романо и Орбита пораженных комтексом вирусов При обработке кллбней и вегетирующих растен їй картофе-я в 1,5 2 pasa \ве-чичивались рос и гогегооСразование р^сти иП, а урожай - в 2- ' раза

■ . .. Предложения производству

1. ' Рекомендовать провести широкие производственные" испытания препарата нарцисс от комплекса вирусов поражающих картофель и препарата - олигофуростанозид (0,0001 % по с.в.) для подавления активности непо- и тобра- вирусов и нематод их переносчиков - лонгидорид и триходорид путем обработки клубней и опрыскивания растений. " " I

2. В качестве устойчивого к вирусам рекомендуется сорт картофеля Романо. ' ...

Список научных работ опубликованных по теме диссертации'.1.

1. Насроллахнеджад С., Белошапкина О.О., Романенко Н.Д. Изучение ассоциаций вирусов в семенном материале картофеля. В кн.: «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями» Материалы докл. науч. конф. М. 200t, 167-169.

2. Романенко Н.Д., Васильева И.С., Белошапкина О.О., Насроллахнеджад С. К вопросу совершенствования экологически безопасных способов контроля вирусов на картофеле В кн.: «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями» Материалы докл. науч. конф. М. 2001,223-225.

,3. Насроллахнеджад С., Белошапкина О.О., Романенко Н.Д. К вопросу разработки экологически безопасных способов контроля ассоциаций немато-допереносимых и других наиболее опасных групп вирусов на картофеле. Тезисы IV международного нематологического симпозиума. М. 2001; 138-139.

4. Романенко Н.Д., Келдыш М.А., Червякова О.Н., Белошапкина О.О., Насроллахнеджад С. Оценка инфицированности различных сортов картофеля непо- и тобра- вирусами и изучение их ассоциаций с комплексом других вирусов. Тезисы IV Международного нематологического симпозиума. М. 2001.

■ 141-142. -

' 5. Насроллахнеджад С., Белошапкина О.О., Романенко Н.Д. Вредоносность моно- и смешанных вирусных инфекций и экологически безопасные способы их контроля В кн.: «Теория и практика борьбы с паразитарными болезнями (зоонозы)». Материалы докл. науч. конф. М. 2002, Выпуск 3, 216217. " -■•.-.■ ' " ''

¡ "6. Nasrollanejad S. Beloshapkina and Romanenko N.D. The harmful influence of associations of nematodes and mono- and complex virus infections on potato plants and the effectiveness of ecological safe control methods of these patho

gens hematology Intern J of Fundamenta! and Applied N'ematological Research Vo! 4, Par 2 (Abstracts) Tenenfe, 2002, 161-162

7 Nasrollanejad S, Be'oshapkma O O , Romanenko \' D Comparatively detection of potato viruses VI S (PVVf, PVS - Carlavirus) bv visual mspec* on , DAS-ELISA and RT-PCR techniques m potato plan's Abstracts of The 3'" In'ema-tional Iran and Russia Conference Agnca'tu'e and Natural Resources M 2 49 & Rcmarer.KO N D , Nasrollarej^ad S , Beloshapkina O o , Tsaev A A , Lskov A I Varcev Yu A , Vanceva G P , Ke'dish VI A The stud es of virus and nematode complex mfect ors n process of planting of seed matena' po'a'o of f-ee f'om viruses Abstracts of The 3d Interna'i jnal Iran and Russia Conference Agn-cu!tu-e and Natural Resources M 2002 HS

9 Vasro'lanejad S, Vancev YuA Progressive tobacco ratt'e tobravi-us (TRV) dun-g stca^e m potato tubers m'ec'ed Absfac's ot The 3'J Internat'onal I'an ard Russia Conference Agnculture and \'ah„ra' Resources V 2002 109

10 Vasro'lanejad S , Be'oshapkma O O Romanenko M D The stud\ ot virus associations and t"provement of plant protection methods of po'atoes \h-stracts of The 2rd International Iran and Russia Conference and Natu ral Resources V 2001 5S

Объем 1,25 п.л. Зак. 31 Тираж 100 экз.

AHO «Издательство МСХА» 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44