Способ заражения проса головней

 

Использование: сельское хозяйство, в частности в селекции проса на устойчивость к головне. Сущность изобретения: семена проса обрабатывают спорами головни, затем споры головни вносят в почву на глубину посева семян из расчета 3 - 6 мг спор на 1 см³ почвы, обработанные семена высевают и проращивают до появления всходов при условиях, обеспечивающих продолжительность этой стадии 9 - 13 дней, регулируя температуру и влажность почвы, поддерживая, например, температуру почвы 12,5 - 15,6^oC и влажность почвы 20,4 - 27,0%. Дальнейшее выращивание растений проса осуществляют при обычных условиях. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Предлагаемое изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в селекции проса на устойчивость к головне.

Известен способ заражения проса головней путем заспорения семян спорами головни из расчета 1% от массы семян. Посев и уход за посевами проводятся в соответствии с общими правилами агротехнического района [1] Известен способ заражения проса головней, при котором нагрузку спор патогена на семена дают с избытком ("купают" их в спорах головни). Процесс заспорения проводят встряхиванием семян и спор в стеклянной колбе в течение 3 5 мин. Затем заспоренные семена высевают на фитоучастке и выращивают в обычных условиях [2] Недостатком этих способов является то, что споры патогена расположены только на семенах. При оптимальных условиях семена могут прорасти быстрее, чем споры гриба патогена, и проростки "уйдут" от инфекции, снизив тем самым эффективность заражения, что приведет к получению недостоверных данных по устойчивости, с другой стороны, происходят дегенерация и лизис мицелия гриба под действием почвенной микрофлоры.

Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в известный способ заражения проса головней, включающий заспорение семян, их посев и проращивание, выращивание растений, дополнительно введено заспорение почвы на глубину посева из расчета 3 6 мг спор патогена на 1 см³ почвы, а проращивание проводят при условиях, обеспечивающих продолжительность этой стадии развития 9 13 дней.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что дополнительно заспоряют почву на всю глубину посева из расчета 3 6 мг спор на 1 см³ почвы и изменяют условия проращивания семян.

Изучение патентной и научно-технической литературы свидетельствует о том, что такое сочетание факторов, способствующих усилению процесса заражения, является новым и в практике селекции проса на устойчивость к головне не применялось.

Предлагаемый способ предусматривает использование уже известных признаков. Из литературных источников известно, что споры головни могут попадать в почву во время уборки урожая вместе с мякиной, соломой. Для заражения почвы используют заспоренные семена, которые в дозированных количествах рассыпают по почве или заделывают в нее. Затем зараженной почвой наполняют сосуды и высевают в них семена для заражения. Известно заспорение почвы путем внесения зараженных растений, измельченных в муку. Для создания инфекционного фона при оценке сортов подсолнечника на устойчивость к заразихе на одну лунку берут 5 г смеси (5 8 ч. почвы и 1 ч. семян заразихи).

По мнению ряда исследователей искусственное заражение спорами твердой головни озимых и яровых пшеницы зависит от почвенных условий и лучше всего удается при посеве заспоренных семян во влажную и слабо прогретую почву (от 6 до 10^oC), т.к. при таком режиме проращивания семян первая стадия органогенеза пшеницы сильно замедляется и проростки более длительное время восприимчивы к возбудителю головни. Телиоспоры возбудителей головни прорастают в почве неодновременно.

В естественных условиях почвы происходят быстропротекающие процессы распада возбудителей головни, т.е. происходят дегенерация и лизис мицелия. И одной из причин дегенерации являются антагонистические взаимоотношения патогена с почвенными микроорганизмами. Прогресс дегенерации зависит также и от изменений, происходящих в окружающей среде, т.е. от метеорологических факторов. При пониженной температуре почвы 12,5 15,6^oC и влажности 20,4 -27,0% прорастание семян проса (первая стадия органогенеза) затягивается до 9 13 дней.

Различные виды головни имеют отличительные особенности в своем развитии. Так головня проса, пыльная головня овса, твердая головня пшеницы и стеблевая головня ржи заражают растения в фазе проростка.

Поэтому искусственное заражение пшеницы твердой головней, овса пыльной головней, проса головней, ржи стеблевой головней осуществляют только путем заспорения семян спорами возбудителя болезни.

Известно, что заражение проса головней может происходить и в почве, содержащей споры. Такой путь заражения часто наблюдается на полях, где просо выращивалось ранее, или на соседних с ними полях, куда споры могут быть занесены ветром.

Инфекционные гифы головни в одинаковой степени проникают в ткани проростков как восприимчивых, так и устойчивых к ней сортов. Однако в тканях устойчивых сортов дальнейшее развитие головни подавляется в большей степени, чем у восприимчивых.

Известно, что при оптимальных условиях всходы проса появляются после посева на 7 8 день, при особо благоприятных на 4 5 день. При неблагоприятных условиях (пониженная температура, сухость почвы) период от посева до всходов удлиняется до 15 20 дней.

Известно также, что на естественном фоне заражения проса головней высокий процент пораженных растений получен при температуре почвы 12,5 15,6^oC и влажности почвы 20,4 27,0% (см. табл. 1).

Но ни в одном из известных нам источников не обнаружены сведения о том, что данный прием дополнительное заспорение почвы на всю глубину посева из расчета 3 6 мг спор патогена на 1 см³ почвы при измененных условиях прорастания семян обеспечивает усиление эффективности заражения проса.

Автор нашел решение, в котором впервые при заражении растений путем заспорения семян применяют еще и дополнительное заспорение почвы, создавая тем самым предельный инфекционный фон, увеличение которого уже не способствует усилению заражения, а приводит к гибели проростков от чрезмерного внедрения в них гифов гриба.

Предлагаемый способ позволяет усилить эффективность заражения, т.к. жесткий инфекционный фон, окружающий проросток со всех сторон, обеспечивает внедрение мицелия гриба в ткани проростков в течение 9 13 дней при определенном режиме проращивания.

Наличие жесткого инфекционного фона 3 6 мг спор патогена на 1 см³ почвы обеспечивает заражение проростка, несмотря на постоянный процесс дегенерации базидиоспор под действием почвенной микрофлоры.

Заспорение почвы из расчета до 3 мг на 1 см³ почвы не увеличивает процент заражения растений вследствие протекающего процесса дегенерации базидиоспор патогена и способности растений подавлять развитие внедрившегося возбудителя.

Заспорение почвы от 3 до 6 мг спор патогена на 1 см³ почвы обеспечивает максимальное заражение проростков без снижения их жизнеспособности, а увеличение инфекционной нагрузки свыше 6 мг на 1 см³ почвы приводит к гибели проростков от чрезмерного врастания гифов гриба в ткани проростков (см. табл. 2).

Способность спор возбудителей головни прорастать в почве неодновременно и затягивание прорастания при пониженной температуре и влажности почвы позволяет при определенном режиме температуры и влажности почвы обеспечить продолжительность первой стадии органогенеза до 9 18 дней и тем самым продлить процесс взаимодействия спор патогена с проростками проса.

Такая совокупность признаков позволяет достичь желаемого результата - усилить эффективность заражения проса головней (см. табл. 3).

Данные табл. 3 показывают, что заспорение семян методом "купания" плюс дополнительное заспорение почвы при определенном периоде повышает эффективность заражения растений проса головней.

При этом получен положительный эффект предложенный способ позволяет повысить достоверность отбора устойчивых сортообразцов проса к головне.

Сущность предлагаемого изобретения может быть понята из следующего описания: проводят заспорение семян "купанием" их в спорах головни; заспорение почвы на глубину посева проводят из расчета 3 6 мг спор патогена на 1 см³ почвы; заспоренные семена высевают на обычную для проса глубину; проращивание семян до появления всходов осуществляют при условиях, обеспечивающих продолжительность этой стадии развития 9 13 дней. Эти условия регулируют путем изменения температуры и влажности почвы; после появления всходов растения выращивают в обычных условиях, необходимых для нормального роста и развития растений, при температуре почвы 20 25^oC и влажности почвы 25 35% Пример конкретного выполнения.

1. Семена проса заспоряют методом "купания" их в спорах популяции головни в течение 3 5 мин. Для этого заранее собирают головню с разных по устойчивости сортов и гибридов в равных соотношениях.

2. Заспоренные семена высевают в вегетационные сосуды.

3. Готовят смесь почвы со спорами патогена из расчета 3 6 мг на 1 см³ почвы и этой смесью присыпают высеянные в сосуд заспоренные семена, создавая глубину заделки 4 5 см.

4. С момента посева и до появления всходов поддерживают температуру почвы 12,5 15,6^oC и влажность почвы 20,4 -27,0% Такой режим позволяет продлить прорастание семян до 9 13 дней и продлить процесс взаимодействия спор патогена с проростками проса.

5. Дальнейшее выращивание растений после появления всходов проводят при обычных условиях, необходимых для нормального роста и развития растений, при температуре почвы 20 25^oC и влажности почвы 25 35% 6. В фазу выметывания метелки проводят оценку степени заражения сортообразцов и на основании полученных данных отбирают устойчивые к поражению головней сортообразцы.

7. Проводят индивидуальный отбор трансгрессивных по продуктивности и устойчивости к головне сортообразцов, поразившихся данным патогеном от 0,1 до 24,0% и характеризующихся полимерным и эпистатическим типами взаимодействия генов.

Использование предлагаемого способа заражения проса головней позволит усилить эффективность заражения и повысить достоверность отбора устойчивых сортообразцов проса к головне из селекционного материала. Применение этого способа заражения в контролируемых условиях фитотрона позволит повысить эффективность создания устойчивых сортов проса к головне.

Формула изобретения

1. Способ заражения проса головней, включающий обработку семян спорами патогена, посев и проращивание семян, выращивание растений, отличающийся тем, что в почву дополнительно вносят споры патогена на глубину посева семян из расчета 3 6 мг спор на 1 см³, при этом проращивание семян проводят при условиях, обеспечивающих продолжительность первой стадии органогенеза 9 - 13 дней.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что условия проращивания регулируют путем изменения температуры и влажности почвы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2