Способ определения устойчивости растений картофеля к цистообразующей нематоде

Способ определения устойчивости растений картофеля к цистообразующей нематоде

Реферат

 

Способ предназначен для определения устойчивости растений картофеля к цистообразующей нематоде. Заключается способ в высаживании кусочков клубней с проросшими глазками или проросших миниклубней, или укоренившихся черенков, или пробирочных растений в четырехкамерные стаканчики из прозрачного материала емкостью 120 см³ и емкостью одной камеры 25 см³; инвазирование почвы личинками нематоды, культивирование растений с поливом и минеральными подкормками указанного состава. Последующая оценка устойчивости к нематодам проводится по количеству цист на корнях, по визуальному подсчету через прозрачные стенки емкости, при этом к устойчивым относят сортообразцы, на корнях которых не обнаружены цисты. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции растений.

Известен способ испытания сортов и сеянцев картофеля на нематодоустойчивость, включающий высадку клубней в гончарные или пластмассовые горшки диаметром 7 - 8 см, объемом 250 - 500 см³, заполнение их почвой, зараженной цистами нематоды в количестве 10 - 12 тысяч личинок на 100 см³ почвы. Через два месяца после появления выходов, когда на корнях контрольных растений появляются золотисто-желтые самки картофельной нематоды, проводят оценку на устойчивость. Для этого горшки с вегетирующими растениями обильно поливают, переворачивают, выбивают из горшка ком земли. На поверхности кома просматривают визуально всю корневую систему с целью выявления самок нематоды. В зависимости от количества цист образцы относят к различным группам устойчивости: 1-я группа - нет цист на корнях - устойчивые; 2-я группа - 1 - 10 цист на корнях - слабовосприимчивые; 3-я группа - 11 - 30 цист на корнях - средневосприимчивые; 4-я группа - 31 циста и выше - сильно восприимчивые [1] .

Известен способ оценки селекционного материала на устойчивость к картофельной нематоде, включающий выращивание растений в прозрачных вегетационных сосудах емкостью 240 мл и подсчет цист, образующихся на корнях, через прозрачные стенки сосуда [2].

Недостатком указанных способов является то, что при лабораторных испытаниях требуются большие объему почвы для заполнения горшков, большое количество инвазионного материала, а оценка проводится по громоздкой шкале, что снижает достоверность.

Целью настоящего изобретения является снижение объемов почвы и инвазионного материала, необходимого для выращивания растений, снижение трудозатрат, повышение достоверности оценки.

Для достижения поставленной цели способ определения устойчивости растений картофеля к цистообразующей нематоде Globodera rostochiensis (картофельная нематода золотистая) включает высадку кусочков клубней с проросшими глазками и корешками или проросших миниклубней, или укорененных черенков, или пробирочных растений в четырехкамерные стаканчики из прозрачного материала с почвой инвазированной личинками нематоды, выращивание растений с поливом и минеральными подкормками, оценку на устойчивость к нематодам, а к устойчивым относят сортообразцы, на корнях которых при оценке во всех четырех камерах цисты не обнаружены. Предварительно испытуемые клубни сортообразцов обрабатывают в 1 - 3%-ном растворе минеральных удобрений, содержащих азот, фосфор, калий, и 0,01 - 0,05%-ным раствором микроэлементов, содержащих медь, бор, марганец, затем клубни проращивают во влажной среде до образования ростков не более 1 см, корешков величиной до 0,5 см. Затем проросшие глазки вычленяют с кусочком клубня массой около 1,5 - 2 г. Продолжительность проращивания 10 - 20 - 30 дней, относительную влажность воздуха поддерживают в пределах 85% при 20 - 25^oC. В процессе вегетации температуру воздуха и почвы поддерживают в пределах 20 - 25^oC, влажность почвы 70 - 80% от полной влагоемкости, относительную влажность воздуха - в пределах 85%.

Заявленный способ определения устойчивости растений картофеля к цистообразующим нематодам отличается от прототипа тем, что испытуемые клубни сортообразцов предварительно обрабатывают в растворе минеральных удобрений и растворе микроэлементов, содержащих медь, бор, марганец, которые одновременно выполняют роль стимуляторов корнеобразования и протравителей от ряда бактериальных и грибных патогенов. Затем клубни проращивают до образования ростков до 1 см и корешков до 0,5 см. Проросшие глазки вычленяют с кусочком клубня массой около 1,5 - 2 г. Эти процессы способствуют ускорению появления дружных всходов и корнеобразованию, что повышает достоверность оценки. Вычлененные проросшие глазки или укорененные черенки, или пробирочные растения, или проросшие миниклубни высаживают в четырехкамерные малообъемные стаканчики из прозрачного материала, а к устойчивым относят сортообразцы, на корнях которых при оценке во всех четырех камерах цисты не обнаружены.

Сопоставительный анализ с известными техническими решениями и прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается наличием новых технологических приемов - предварительно испытуемые клубни замачивают в растворе минеральных удобрений и растворе микроэлементов, проращивают до образования небольших ростков и корешков, вычленяют проросшие глазки с кусочком клубня, а затем производят высадку кусочков клубня в малообъемные четырехкамерные стаканчики из прозрачного материала, а к устойчивым относят сортообразцы, на корнях которых при оценке во всех четырех камерах цисты не обнаружены.

По известным технологиям выращивание в горшках с большим объемом почвы - очень громоздкий, трудоемкий процесс, который требует большого количества инвазионного материала. Применение по предлагаемому способу четырехкамерных стаканчиков резко снижает потребность в почвенном субстрате, снижает потребность в инвазионном материале, снижает потребность в количестве полезной лабораторной площади для расстановки малообъемных стаканчиков, снижает потребность в количестве работ по уходу в процессе вегетации.

Использование способа в лабораторных условиях осуществляют следующим образом.

Пример 1. Клубни испытываемых сортообразцов и контрольного образца сильно поражаемого сорта намачивают в течение 1 ч. в 1 - 3%-ном растворе минеральных удобрений (азот, фосфор, калий) и до 0,01 - 0,05%-ном растворе микроэлементов (медь, бор, марганец). В качестве удобрений используют комплексное удобрение - нитроаммофоску. В качестве микроудобрений - раствор медного купороса. Использование меди активизирует фотосинтез, ускоряет клубнеобразование, дезинфицирует глазки. В качестве борных удобрений используют древесную золу. В 1 кг золы содержится 200 - 700 мг бора. Марганцовые удобрения вносят в виде сернокислого марганца. После замачивания в течение 1 ч. клубни укладывают в кюветы, сверху закрывают светопрозрачным укрывным нетканым материалом, устанавливают на стеллажи. В зависимости от сортообразца проращивание продолжается в течение 10 - 20 - 30 дней. В период проращивания на свету относительную влажность воздуха поддерживают в пределах 85%, температуру 20 - 25^oC. В период проращивания глазки образуют ростки не более 1 см и корешки до 0,5 см. Увеличение длины корешков более 0,5 см нежелательно, так как при последующей операции вычленения проросших почек хрупкие корешки могут поломаться. Вычленение проросших глазков производят заостренными ложечками таким образом, чтобы масса вычлененного материала была в пределах 1,5 - 2,0 г. Проросшие глазки высаживают в четырехкамерыне малообъемные стаканчики, выполненные из стекла или прозрачного материала типа пластмасс. Емкость каждого стаканчика около 120 см³, емкость одной камеры 25 см³ (диаметр стаканчика около 5,2 см, высота 5,7 см, высота перегородки 4,7 см). Стаканчики заполняют простерилизованной паром смесью торфа с почвой в соотношении 1 : 1 или используют простерилизованный компост. В питательную простерилизованную почву для создания провокационного фона вносят яйца и личинки картофельной нематоды из расчета 1000 яиц и личиной на одну камеру. Влажность почвы в период вегетации поддерживают в пределах 70 - 80% от полной влагоемкости путем полива через каждые 2 - 3 дня, относительную влажность воздуха в пределах 85%, температуру воздуха и почвы в пределах 20 - 25^oC, освещенность около 2000 - 4000 люкс. Для улучшения развития растений после установки четырехкамерных стаканчиков в кюветах на стеллажи их закрывают светопрозрачным нетканым укрывным материалом, что предохраняет растения от усыхания и создает благоприятный микроклимат. После появления всходов в период вегетации проводят 1 - 2 подкормки раствором минеральных удобрений. Массовое внедрение в корни инвазионных личинок происходит в фазу полных всходов. Весь цикл развития нематод длится 40 - 45 дней. Периодически осуществляют контроль за развитием растений и появлением цист нематод.

Через 1 - 2 месяца, когда на корнях контрольных растений появляются белые или золотисто-желтые самки картофельной нематоды, проводят оценку на устойчивость. Для этого стаканчики с вегетирующими в них растениями берут со стеллажа и через прозрачные стенки внимательно просматривают наличие цист на корнях. Если во всех четырех камерах на корнях цисты не обнаружены, то сортообразец считают устойчивым. Если в одной из камер обнаружены на корнях одна- две цисты, сортообразец считают неустойчивым.

Пример 2. Использование миниклубней. Для определения устойчивости растений картофеля к картофельной нематоде используют миниклубни, полученные in vivo из ростковых и стеблевых черенков. Миниклубни получают при уменьшенной площади питания, например, 6 6 см. Для выращивания в четырехкамерных стаканчиках используют миниклубни массой 1,5 - 2 г. Предварительно миниклубни тщательно моют, обрабатывают 1%-ным раствором борной кислоты от грибной инфекции. Намачивают в течение 1 ч. в растворе минеральных удобрений и микроэлементов. Температуру воздуха в помещении поддерживают на уровне 20 - 25^oC, относительную влажность воздуха в пределах 85%. В такой влажной камере в лабораторных условиях миниклубни быстро прорастают, на них появляются ростки и корешки. После образования ростков длиной до 1 см и корешков до 0,5 см их высаживают в четырехкамерные стаканчики из прозрачного материала в простерилизованную почву, в которую внесены яйца и личинки картофельной нематоды. Глубина посадки 1 см. Дальнейшее выращивание растений аналогично способу выращивания проросших глазков (пример 1).

Пример 3. Использование укоренившихся черенков. Для получения черенков исследуемые клубни сортообразцов тщательно моют, обрабатывают 1%-ным раствором борной кислоты и раскладывают в кюветах на стеллаже в один слой при температуре воздуха 20 - 25^oC, относительной влажности в пределах 85% при обычном световом дне. За 20 - 30 дней до посадки ростки обламывают у основания клубней, разрезают на стекле лезвием на кусочки 1,5 см по числу зачаточных почек. Черенки раскладывают на влажную фильтровальную бумагу в кюветы, которые закрывают листом стекла или нетканым укрывным материалом. Кюветы время от времени проветривают, снимая стекло на один час в сутки. В такой влажной камере в лабораторных условиях черенки быстро прорастают, на них появляются корни и молодые ростки. Проращенные черенки высаживают в четырехкамерные стаканчики с простерилизованной почвой в которую внесены яйца и личинки картофельной нематоды. Глубина посадки черенков 1 см. В период вегетации температуру и влажность воздуха, влажность почвы поддерживают аналогично способу выращивания проросших глазков (пример 1).

Пример 4. Использование пробирочных растений. В элитном семеноводстве в условиях лаборатории оздоровленные растения выращивают из верхушечных меристем в пробирках in vitro, получая микроклубни размером 0,8 - 1,8 см в диаметре. При достижении микроклубнями размера 0,8 - 1,8 см и отмирании ботвы их извлекают из пробирок, отмывают от агара и хранят в целлофановой бумаге в холодильнике. После прохождения периода покоя перед посадкой микроклубни раскладывают в кюветы на влажную фильтровальную бумагу и закрывают листом стекла или нетканым укрывным материалом. Кюветы время от времени проветривают, снимая стекло на 1 ч в сутки. После прогревания в такой влажной камере в лабораторных условиях микроклубни быстро прорастают, на них появляются молодые ростки и корешки. При достижении корешками величины до 0,5 см и ростками до 1 см микроклубни высаживают в четырехкамерные стаканчики с простерилизованной почвой, в которую внесены яйца и личинки картофельной нематоды. Глубина посадки 1 см. В период вегетации уход за растениями в четырехкамерных стаканчиках аналогичен способу выращивания проросших глазков (пример 1).

Использование способа определения устойчивости растений картофеля к цистообразующей нематоде позволяет резко сократить объем почвы для выращивания растений и количество необходимого инвазионного материала, снижает затраты труда, повышает достоверность оценки.

Источники информации 2. Макаров П. П. Соломина И.П. Пути создания нематодоустойчивых сортов картофеля. Селекция и семеноводство. 1980, N 3.

1. Ефременко В.П. Картофельная нематода и меры борьбы с ней. Московский рабочий. 1982 г., с. 33 - 34.

Формула изобретения

1. Способ определения устойчивости растений картофеля к цистообразующей нематоде, включающий высадку клубней в емкости из прозрачного материала с почвой, инвазирование ее личинками нематоды, культивирование растений с поливом и минеральными подкормками, оценку на устойчивость к нематодам по количеству цист на корнях путем визуального подсчета через прозрачные стенки, отличающийся тем, что осуществляют высадку кусочков клубней с проросшими глазками, или проросших мини-клубней, или укоренившихся черенков, или пробирочных растений в четырехкамерные стаканчики из прозрачного материала емкостью 120 см³ и емкостью одной камеры 25 см³, а к устойчивым относят сортообразцы, на корнях которых при оценке цисты не обнаружены.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед проращиванием глазков клубни сортообразцов предварительно обрабатывают в 1 - 3%-ном растворе минеральных удобрений, содержащих азот, фосфор, калий, и 0,01 - 0,05%-ным раствором микроэлементов, содержащих медь, бор, марганец, проращивают во влажной среде до образования ростков не более 1 см и корешков до 0,5 см, продолжительность проращивания 10 - 20 - 30 дней, относительную влажность воздуха поддерживают в пределах 85%, при 20 - 25^oС.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в процессе вегетации температуру воздуха и почвы поддерживюат в пределах 20 - 25^oС, влажность почвы 70 - 80% от полной влагоемкости, относительную влажность воздуха в пределах 85%.