Способ оценки растений люцерны на устойчивость к болезням Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 A01G7/00 

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в работах по фитопатологии, вирусологии, генетике и селекции, в частности для оценки и отбора генотипов, устойчивых к болезням.

Целью изобретения является ускорение и упрощение оценки.

Способ осуществляют следующим образом.

Со здорового испытуемого растения до или во время операции прививки срезают одноузловой зеленый черенок, включающий хорошо развитый лист, пазушную почку и соответствующее нижележащее междоузлие, и высаживают его на укоренение. При оценке на устойчивость к болезни растение, выросшее из этого черенка, используют в качестве контрольного (здорового растения) варианта. Затем или одновременно с этим к испытуемому растению-подвою прививают вегетативные части больных растений (привой). Прививку проводят на одном из побегов растения-подвоя над хорошо развитым листом с жизнеспособной пазушной почкой. Место прививки закрепляют, например, лентой парафильма. Сразу .же после закрепления метамер включающий прививку, хорошо развитый лист, пазушную почку и соответствующее нижележащее междоузлие, срезают и в качестве комбинированного химерного зеленого черенка высаживают в хорошо увлажненный субстрат на укоренение. Если растения естественно плохо укоренимые, то черенки с таких растений перед или во время высадки обрабатывают стимуляторами корнеобразования. Ящики или вегетационные сосуды с черенками помещают в наиболее благоприятные для укоренения условия, например накрывают полиэтиленовой пленкой. После укоренения и начала отрастания побегов подвоя точки роста у привоя удаляют. Через определенное для каждого конкретного заболевания время, достаточное для визуального морфо- физиологического проявления инфекции, проводят попарную сравнительную оценку химерных (подвойно-привойных) и контрольных (только подвойных) растений испытываемых генотипов.

Пример 1. В зимний период в условиях искусственного климата с целью изуче- ниядинамикипротекания

патоморфогенетических процессов у растений люцерны, зараженных микоплазмен- ной болезнью - карликовостью люцерны, закладывают опыт.

У 10 растений сорта Надежда, выращенных из семян, на стадии бутонизации удаляют верхний метамер так, чтобы участок побега возвышался над нижележащим тройчатым листом с пазушной жизнеспособной почкой, Острым лезвием на побеге делают надрез сверху вниз длиной 1,,5 см и на глубину, равную двум третям диаметра побега. У больного растения срезают черенок-привой длиной, вдвое превышающей длину надреза на подвое с листом и жизнеспособной пазушной почкой. Лист с листовым черешком на черенке удаляют, а в базальной части делают клиновидный срез с двух сторон длиной, равной длине надреза на побеге подвоя. Черенок больного растения погружают клиновидным срезом в надрез здорового. Место прививки обматывают лентой парафильма с целью закрепления и предотвращения иссушения места сочленения раневых поверхностей. После закрепления прививки с каждого растения срезают химерные ( подвойно-привойные) одноуз- ловые зеленые черенки, включающие прививку (привой), тройчатый лист, пазушную почку и соответствующее нижележащее междоузлие, и высаживают в ящики с хорошо увлажненным субстратом (в почвенно- песочную смесь) на укоренение. Перед началом прививочных работ с каждого из испытуемых растений срезают одноузловые черенки, включающие тройчатый лист, пазушную почку и соответствующее нижележащее междоузлие, и высаживают их в ящики с хорошо увлажненным почвенно-пе- сочным субстратом на укоренение. Растения, выросшие из этих черенков, при оценке растений на устойчивость к болезням используют в качестве контрольного варианта (здоровые растения, не имевшие контакта с больными).

Для нормального протекания процессов корнеобразования ящики с черенками укрывают полиэтиленовой пленкой. Черенки контрольного (здоровые, не имевшие контакта с больными растениями) и опытного (химерные; привойно-подвойные) вариантов начинают формировать корни в одно время, через две недели после высадки их в субстрат. После укоренения у черенков

опытного и контрольного вариантов из пазушных почек начинают формироваться побеги, причем у черенков опытного варианта (химерные, привойно-подвойные) побеги формируются как у привоя, так и у подвоя.

В этот период у привоев в опытном варианте удаляют точки роста. Необходимость проведения этой операции заключается в том, что в некоторых случаях отрастающий побег привоя(побег больного растения, привитый

к здоровому) принимает на себя апикальное доминирование и тормозит развитие побегов подвоя.

Одновременно, в период закладки опыта, к 10 растениям того же сорта Надежда,

выращенным из семян, на стадии бутонизации прививают черенки больных растений, как в известном способе. В качестве контроля оставляют 10 растений сорта Надежда на той же стадии развития.

Первый сравнительный анализ контрольных (здоровых) и опытных (больных) растений по предлагаемому и по известному способам проводят через 5 недель после закладки опыта.

Патоморфогенез зараженных микоп- лазменной болезнью карликовостью растений люцерны начинается со снятия у растений апикального доминирования, которое морфологически выражается в увеличении числа побегов II порядка (пролиферация побегов). Поэтому признак (число побегов II порядка) может служить надежным критерием пораженности растений на самых ранних стадиях развития микоплазменной болезни.

Из всей совокупности использованных в анализе признаков достоверных различий между растениями, на которые прививают побеги больных, и контрольными (по известному способу) не обнаружено, тогда как по предлагаемому способу у растений, которые являются искусственно инфицированными, закономерно увеличилось количество побегов II порядка и различия являются статистически достоверными.

Анализ, проверенный через 7 недель, также показывает достоверные различия между растениями опытного (инфицирован- ные) и контрольного (здоровые) вариантов как по количеству побегов II порядка, так и по другим признакам. Более того, все искусственно инфицированные растения по предлагаемому способу имели форму собственно карликовости, г.е. типичную форму

пораженных микоплазменной болезнью растений люцерны.

У контрольных и опытных растений по известному способу к этому времени достоверных различий не обнаружено, за исклю- чением пожелтения листьев на тех побегах, где были прививки.

В форме карликовости болезнь у опытных растений по известному способу проявляется лишь на 10-12 неделе после того, как надземная часть их отчуждена, например подрезана. Вновь отрастающие побеги у таких зараженных растений формируют фено- типическую форму карликовости - морфофизиологическую, наиболее харак- терную форму пораженных микоплазменной болезнью растений.

Пример 2. Совокупность и последовательность всех операций, приведенных в примере 1, соблюдены при повторении опы- та на двух других сортах люцерны: Радуга и Зайкевича.

Как и в примере 1, первые достоверные различия между искусственно инфицированными и здоровыми растениями по пред- латаемому способу проявляются через 5 недель, а в форме собственно карликовости болезнь проявляется через 7 недель после заражения.

В таблице 1 приведены данные сравни- тельного анализа растений опытного (искусственно инфицированные растения) и контрольного (здоровые растения) вариантов по предлагаемому способу и по известному. В качестве критерия пораженности растений служит признак - число побегов порядка на одном растении.

По известному способу в форме карликовости болезнь морфофизиологически проявляется на искусственно инфицирован- ных растениях через 10-12 недель после подкоса надземной массы.

И в первом и во втором примерах на всех использованных в опытах сортах проявились одни и те же закономерности, а именно болезнь проявляется по предлагаемому способу всегда в форме карликовости через 5-7 недель после искусственного инфицирования, что в 1,5-2 раза раньше по сравнению с известным способом (10-12 недель).

У естественно инфицированных растений (в полевых условиях) по базовому объекту микоплазменная болезнь в форме карликовости проявляется на втором году жизни после 1-2 укосов, т.е. более, чем через 50-70 недель.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сокращать время, необходимое для искусственного инфицирования и последующей оценки на устойчивость к болезни, в 1,5-2 раза по сравнению с известным и в 10 раз и более по срапненмю с базовым.

Микоплазменная болезнь е полевых условиях, а также при искусственном инфицировании векторами-переносчиками (насекомыми из отряда равнокрылых -псил- лидами) по базовому способу и прививками на целое растение по известному способу проявляется во многих фенотипических формах. Это обусловлено эффектом разбавления, сугь которого состоит в том что при инфицировании векторами или прививками вегетерующего зктизно растущего растения, скорость образования новых тканей растений выше, чем скорость распространения патогена по тканям растения, с результате чего патоген кзк бы разбавляется в гканях хозяина-растения. Форма проявления болезни в этом случае существенно отличается от той, которая формируется в условиях высокой концентрации патогена в тканях растения, когда новообрззующиеся ткани очень быстро поражаются. Форма проявления болезни определяется архитектоникой растения. При эффекте разбавления побеги формируются будучи еще свободными от инфекции, поэтому к моменту остановки роста (фаза цветения) пораженные растения по форме мало отличаются от здоровых. При подкашивании таких растений новые побеги формируются в условиях высокой концентрации патогена, поэтому образуется типичная для микоплазменной болезни люцерны форма карликовости. Разнообразие форм проявления микоплазменной болезни карликовости люцерны вносит большие трудности при оценке растений на устойчивость к указанной болезни.

Инфицирование растений люцерны по предлагаемому способу устраняет эти труд- ности, так как в этом случае болезнь проявляется всегда лишь в одной, наиболее характерной форме - карликовости. Оценка растений на пораженность при таком способе значительно упрощается путем унификации форм проявления болезни.

Кроме того, по предлагаемому способу оценка проводится не на популяционном уровне, а на уровне генотипа, так как испытуемое растение (искусственно инфицируемое) сравнивается не с другим растением-контролем (здоровым), а со своим здоровым клоном, т.е. испытуемое растение и контроль являются одним генотипом. Это имеет важное значение, так как люцерна генетически гетерогенная культура, у которой практически каждое растение генетически отличается от другого. При оценочных работах на популяционном уровне, когда сравниваются два генотипически разных растения, можно получить ошибочные результаты. По предлагаемому способу получение ошибочных результатов в принципе невозможно, так как испытуемое растение и контрольное генетически и физиологически выравнены (сравниваемые растения - клоны одного генотипа, выращенные из одно- узловых, стадийно и физиологически выравненных черенков). Различия, которые будут обнаружены при оценке по предлагаемому способу, могут быть вызваны только влиянием фитопатогена.

Сравнительная оценка кленового материала по предлагаемому способу позволяет сохранить испытуемый генотип в здоровом состоянии. Это имеет немаловажное значение в селекционно-генетических работах, так как помимо устойчивости испытуемый генотип может иметь другие ценные признаки и представлять интерес для селекционеров даже в том случае, если он поражается болезнями.

Формула изобретения Способ оценки растений люцерны на устойчивость к болезням, включающий искусственное инфицирование исходных здоровых растений путем прививки частей больных растений на побеги здоровых, выращивание инфицированных растений и последующую их визуальную диагностику, отличающийся тем, что, с целью

ускорения и упрощения оценки, прививку проводят на побеги над хорошо развитым листом, в пазухе которого находится жизнеспособная почка, выращивание проводят путем высаживания в субстрат для

укоренения срезанных зеленых черенков, несущих прививку, хорошо развитый лист, пазушную почку и нижележащее междоузлие, при этом после формирования корней и развития из пазушной почки побега удаляют точку роста привоя, а диагностику проводят путем сравнения инфицированногб материала с контролем, представляющим собой укорененный одноузловой черенок, срезанный до инфицирования с исходного

растения.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в работах по фитопатологии, вирусологии, генетике и селекции, в частности для оценки и отбора генотипов, устойчивых к болезням. Целью изобретения является ускорение и упрощение оценки. Способ состоит в том, что здоровые исходные растения люцерны прививают частями большого растения над хорошо развитым листом, у которого в пазухе находится жизнеспособная почка. Далее черенок, несущий прививку, лист, наружную почку и нижележащее междоузлие укореняют, после чего срезают точку роста привоя и сравнивают с контролем. Контролем служат укорененные одноузловые черенки, срезанные с исходного растения до инфицирования. 1 табл.