Способ определения восприимчивости растений к заражению раком картофеля Советский патент 1992 года по МПК A01H1/04 A01H4/00 

Изобретение относится к сельскохозяйственной биологии, в частности к селекции и генетике картофеля,и может быть использовано в селекционном процессе для отбраковки образцов картофеля, неустойчивых к возбудителю Synchytrium endobioticum Sch. на стадии пробирочных растений, при создании новых сортов и гибридов картофеля биотехнологическими методами.

Известен способ определения устойчивости клубней картофеля к возбудителю рака посредством заражения свежими инфицированными тканями 1-2 см ростков на вырезанных из клубня 2 х 2 см кусочках.

Недостатком этого метода являются: необходимость иметь большое количество зрелых полевых клубней, трудоемкость процесса, поддержание гриба, (на клубнях восприимчивых сортов картофеля),

привязанность к определенному вегетационному сезону, возможность проведения оценки только на более поздних этапах селекционного процесса.

Наиболее близким техническим решением является способ определения устойчивости ростков картофеля к возбудителю рака S.endobioticum Sch., который предполагает оценку устойчивости к данному возбудителю проводить посредством заражения отдельных от клубней ростков длиной 1,5-15 см кусочками наростов 1-2 см и последующим культивированием их на среде Кнопа. На 30 день учитывали появление явных разрастаний, тканей кроющих листьев размером до 1 х 0,5 см.

Недостатком этого метода являются: довольно низкий процент заражения ростков (20-30%), необходимость большого 4j V| sl

hO 4

личества полевых клубней, получение ростков - их разновидность, контаминации - гибель ростков в период после инокуляции от инфекции, трудоемкость культивирования инокулированных ростков, постоянное обновление среды, необходимость большого количества свежих инфицированных тканей для инокуляции, привязанность к определенному сезону в связи с особенностями культуры гриба S.endobioticum Sch, и способностью к прорастанию клубней картофеля.

Целью изобретения является ускорение определения и проведения его на ранних этапах селекции.

Это достигается тем, что проводят инокуляцию выращиваемых in vitro сортообраз- цов картофеля инфицированными тканями или зимними зооспорангиями возбудителя и оценку предрасположенности растений к заражению, инокулируют пазушные почки однодневных черенков исследуемого сорто- образца размером не более 1 мм, помещают их на жидкую питательную среду Мурасиге- Скуга, модифицированную введением 1 мас.% сахарозы, и при наличии угнетения роста и разрастания тканей пазушных почек у 50% и более инфицированных черенков исследуемый сортообразец оценивают как восприимчивый.

Способ осуществляется следующим образом.

Для каждого оцениваемого генотипа на жидкую среду МС (модифицированную для картофеля минеральную среду Мурасига- Скуга с 1 мл/л тиамина, 1 мг/л пиридоксина и 1 % сахарозы)черенковали по 30 черенков, взятых из сродней части растений с пазушной почкой не более 1 мм, из них 20 черенков использовали для заражения и 10 оставляли на контроль.

Использование модифицированной среды с пониженным содержанием до 1% сахарозы обусловлено тем, что понижение концентрации до 0,5-0,7% приводило к угнетению развития растения, а повышение до 2% - к увеличению опасности контаминации в процессе инокулирования. Экспериментами установлено, что пазушные почки, превышающие размер более 1 мм, не реагируют на внесение инокулюма, а формируют нормально развитый побег.

В результате проведенных опытов выявлено, что использование однодневных черенков с пазушной почкой не снижало эффективности заражения (табл. 1).

Преимущество использования для инокуляции однодневных черенков заключалось в следующем:

-инокулируемые черенки находились на одной стадии физиологического развития;

-контрольные и инокулируемые черен- ки имели одинаковый адаптационный период (единство условий проведения эксперимента);

-при заражении физиологически развитых взрослых растений чтение симптомов

часто затруднено неспецифической реакцией на повышенную влажность in vitro, которую наблюдали у интактных почек; в случае инокуляции единственной пазушной почки т наблюдение ведется за конкретной

почкой.

Перед заражением инокулюм - свежие ткани наростов или сухой порошок зимних зооспорангиев стерилизовали 30 минут в 0,1% (HgCte) диациде и три раза по 5 минут

отмывали в стерильной воде. Полученные результаты представлены в табл. 2. В случае зимних зооспорангиев после стерилизации (в стерильных условиях) давали набухать при влажности 100% в течение 10 дней.

Проведенные эксперименты показали,

что реакция пробирочных растений, однодневных пазушных почек на инокуляцию свежими тканями нароста и зимними зооспорангиями была схожей. Полученные результаты представлены в табл. 3.

Простерилизованный инокулюм в случае свежих тканей наростов - кусочки 0,3 см стерильным пинцетом наносили на пазушную почку черенка или помещали рядом на

влажный бумажный мостик, на котором укреплен черенок, причем пазушная почка находится на уровне мостика. В случае заражения зимними зооспорангиями - набухшую массу инокулюма наносили препаровальной иглой на пазушную почку,

После инокуляции растения культивировали при н-8-20°С на рассеянном свету при влажности не ниже 70%. Первые симптомы по отставанию в развитии побегов и

корней наблюдали на 5-8 день. Через 14 и 30 дней учитывали симптомы поражения: разрастание тканей инокулированных почек и полное отсутствие корней.

Способ опробирован на группе сортов,

различающихся в полевыхусловиях по реакции на заражение возбудителем рака картофеля S.endobiocum Sch.: восприимчивые - Лорх, Волжанин, Ранняя Роза, г. 341, Волжский, устойчивые - Темп, Луговской, Приволжский, Надежда, Детскосельский, Лаймдота, Раменский, Сотка, Гатчинский, Бронницкий, Пересвет. Результаты представлены в табл. 4.

Использование предлагаемого способа

определения восприимчивости растений к

заражению раком картофеля по сравнению с известными способами имеет следующие преимущества:

проводить браковки по устойчивости к возбудителю рака картофеля на ранних этапах селекции - на стадии пробирочных растений, т.е. до получения клубней;

возможность проведения оценок в любое время года с использованием как свежих наростов, так и зимних зооспорангиев;

не зависит от физиологического состояния клубней;

более высокий процент реагирующих на инокуляцию растений;

возможность избежать различий в физиологическом возрасте инокулируемых почек;

возможность стабильного поддержания стандартных условий инокуляции и дальнейшего инкубирования растений;

культивирование на средах в асептических условиях позволяет соблюсти строже карантинные правила, предотвращающие разнос особо опасного патогена;

0

5

0

5

культивирование в асептических условиях позволило избежать отрицательного влияния других патогенов на испытываемое растение;

Формула изобретения Способ определения восприимчивости растений к заражению раком картофеля, включающий инокуляцию выращиваемых in vitro сортообразцов картофеля инфицированными тканями или зимними зоо- спорангиями возбудителя и оценку предрасположенности растений к заражению, отличающийся тем, что, с целью ускорения определения и проведения его на ранних этапах селекции, инокулируют пазушные почки однодневных черенков исследуемого сортообразца размером не более 1 мм, помещают их на жидкую питательную среду Мурасиге-Скуга, модифицированную введением 1 мас.% сахарозы, и при наличии угнетения роста и разрастания тканей пазушных почек у 50% и более инфицированных черенков исследуемый сортообразец оценивают как восприимчивый.

Использование: биотехнология, сельское хозяйство, картофелеводство, фитопатология. Сущность изобретения: пазушные почки черенков размером не более 1 мм исследуемых пробирочных сортообразцов картофеля инфицируют возбудителем рака, помещают на модифицированную питательную среду Мурасиге-Скуга и при наличии угнетения роста и разрастания тканей пазушных почек у 50% и более инфицированных черенков исследуемый сортообразец оценивают как восприимчивый. 4 табл.

Влияние возраста черенков на эффективность заражения

Эффективность стерилизации инокулюма

Жизнеспособность сохранялась

Таблица 1

Таблица 2

Влияние вида инокулюма (свежие ткани наростов и зимние зооспорангим-сухой порошок на реакцию растений восприимчивых сортов картофеля)

Частота встречаемости специфических реакций на внесение

икулюмаД

Таблица 3

Таблица 4