Способ повышения устойчивости хлопчатника к поражению возбудителем вертициллезного вилта Советский патент 1992 года по МПК A01C1/00 A01H1/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к хлопководству.

Известны способы интенсификации защитных реакций у растений с помощью обработки различными химическими веществами биогенной и абиогенной природы (соли тяжелых металлов, гифы грибов, белково-липоидно-полисахаридные комплексы и др.), заключающиеся в том, что растения подвергаются обработке этими веществами путем замачивания семян, опрыскивания растений в различные фазы развития и т.п.

Повышение устойчивости хлопчатника к поражению возбудителем вертициллезного вилта во многих случаях заключается в индуцировании биосинтеза фитоалексинов (ФА) в растении, таких как изогемигоссипол (ИГГ). токсичных для возбудителя. Инфицирование хлопчатни -а возбудителем является для растэния стрессом, защитной реакцией на который является биосинтез ФА.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением является создание стрессовой ситуации с интенсификацией образования ФА, отражающей повышение вилтоустопчивости хлопчагника с помощью облучения семян и растении ультрафиолетовым светом (прототип).

Создание стресса с помощью УФ-облу- чения (длины волн меньше 0,4 мкм) имеет следующие недостатки. Во-первых, поскольку УФ-облучение, как известно, обладает общим деструктивным действием на макромолекулы биологического объекта, то деструкции может подвергаться не только возбудитель, но и элементы растения-хозяина. Во-вторых, если УФ-облучению подвергаются конидии патогена с целью его детоксикации на семенах, то инфицирование растений после УФ-облучения не будет тормозиться. В-третьих, процесс УФ-облучения семян и растений УФ-светом значительно трудоемок и небезвреден для организма человека.

ю

С

00

Представляется наиболее целесообразным создать ситуацию, при которой бы мобилизовались внутренние резервы растительного организма в борьбе с возбудителем в виде интенсификации синтеза ФА,

Целью изобретения является повышение устойчивости хлопчатника к возбудителю вертициллезного вилта без макромолекулярной деструкции безвредным для человека и более простым способом, а такжедовышение устойчивости при инфицировании после облучения.

Поставленная цель достигается тем, что производят предпосевное облучение семян хлопчатника красным светом в диапазоне длин волн 0,59-0,68 мкм. Затем заражают выращенные из этих семян растения грибом Verticillium dahllae, в результате чего усиливается ФА-образование, что является показателем возрастания толерантности хлопчатника к вилту.

Пример. Семена двух сортов хлопчатника С-4880, восприимчивого к вертицил- лезному вилту, и АН-Баяут-2, обладающего высокой толерантностью к вертициллезно- му вилту, облучали красным светом в диапазоне волн 0,59-0,68 мкм, затем замачивали в воде в течение 24 ч при комнатной температуре и высаживали в вегетационные сосуды (N 100 кг). Субстрат - речной песок, стерилизованный в термостате в течение 12 ч при г 200°С. Влагоемкость - 60% от общего объема. Субстрат еженедельно обогащался смесью Белоусова. Схема опыта следующая:

1вариант - контроль (семена без облучения, растения не заражались);

2вариант - контроль (семена без облучения, растения заражались);

3вариант - опыт (семена облучались, растения не заражались);

4вариант - опыт (семена облучались, растения заражались).

При заражении растений в фазу 5-6 настоящих листьев использовали суспензию конидий гриба вирулентной расы 2 плотностью 2,5 млн. конид/мл. Заражали растения в корневую шейку, используя стерильные капилляры. Через 48 ч после инфицирования в тканях ксилемы контрольных и опытных растений рассчитывали количественное содержание фитоалексинов (изоге- мигоссипола - ИГР и госсиполэквивалента - ГЭ) в мкг/r сырой ткани, а об иммунизации судил и пи накоплению в ксилеме высаженных из облученных семян растений летальной для патогена дозы фитоалексиной (50-60 мкг/г).

На чертеже показано содержание фитоалексинов в стеблях хлопчатника (А - сорта АН-Баяут-2, Б-С-4880) из облученных красным светом семян (мкг/r сырой ткани) через

5,10,15 сут после инфицирования, 1-4 - номера вариантов,

Данные, представленные на чертеже, указывают, что облучение семян хлопчатника красным светом приводит к синтезу фи0 тоалексинов, так же как и искусственное заражение растений суспензий конидий гриба V.dahllae, причем синтез фитоалексинов в тканях как вилтоустойчивого, так и восприимчивого сортов хлопчатника, выра5 щенного из облученных семян, идет с одинаковой скоростью. Инфицирование растений, вырашенных из облученных красным светом семян, приводит к значительному увеличению количества фитоалексинов

0 по сравнению с контрольным вариантом (№2).

Приведенные результаты показывают значительное увеличение интенсивности защитной реакции хлопчатника к зараже5 нию возбудителем вертициллезного вилта (в виде повышения содержания фитоалексинов в 2 раза) вследствие облучения семян, из которых выращивались растения, красным светом с длиной волны 0,59-0,68 мкм.

0 Наблюдения в УФ показали, что после инфицирования растений флуоресцирующие вещества распространяются по стеблю и жилкам листьев хлопчатника.

В контроле внешние симптомы зараже5 ния грибом Vertlcillium dahliae Kleb (хлорозы, некрозы и усыхание листовых пластинок, побуреиие сосудов ксилемы, образование неполноценных коробочек) более заметны у сорта С-4880, чем у сорта

0 АН-Баяут-2, У восприимчивого сорта интенсивные симптомы болезни появились уже на 15-20 сут.

В опыте на 35-40 сут продвижение фронта флуоресцирующих веществ у устой5 чивого сорта АН-Баяут-2 уменьшилось по жилкам листьев. В последующие сроки отмечали лишь слабые симптомы болезни в виде незначительных хлоротичных пятен по краям листьев нижних ярусов, что свиде0 тельствует о толерантности опытных растений к вилту. Такие же признаки, но в меньшей степени, приобрел и воприимчи- вый к вилту сорт С-4880.

Вегетационные опыты показали, что

5 при облучении семян хлопчатника красным светом длиной волны 0,59-0,68 мкм и при последующем заражении грибом Vertlcillium dahliae выращенных из этих семян растений усиливается ФА-образование, образуются разрывы зоны

флуоресценции которые являются показателями возрастания толерантности хлопчатника к вилту

Формула изобретения Способ повышения устойчивости хлопчатника к поражению возбудителем верти- циллезного вилта включающий облучение

семян хлопчатника световым потоком, отличающийся тем. что, с целью повышения эксплуатационных возможностей за счет повышения его экологичности и исключения макромолекулярной деструкции, облучение проводят световым потоком с длиной волны 0,59-0,68 мкм

Использование: сельское хозяйство, в частности способы обработки семян. Сущность изобретения: семена хлопчатника облучают световым потоком с длиной волны 0,59-0,68 мкм, после чего высевают по общепринятой методике. Повышенная степень образования фитоалексинов обуславливает повышение защитной реакции хлопчатника на вилт. 1 ил.

а

60

С, мк г/г

20

О

бо

47200 к