Способ оздоровления растений от вирусов

 

Изобретение предназначено для использования в области сельского хозяйства. Способ включает высадку эксплантов на питательную среду и их культивирование. При этом в питательную среду дополнительно вводят в качестве фенольного соединения гидроксибензойную кислоту. В качестве последней может быть использована салициловая, галловая или сиреневая кислота в концентрации 1×10^-4 - 6×10^-4. Проводят 2-3 последовательных субкультивирования эксплантов на питательной среде. Изобретение позволяет повысить эффективность оздоровления растений от вирусов, удешевить процесс оздоровления, а также снизить опасность для здоровья человека. 4 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и вирусологии и может быть использовано при оздоровлении растений от вирусов.

Для оздоровления растений от вирусной инфекции обычно используют методы термотерапии и культуры меристематических верхушек (Кашин В.И., Борисова А.А., Приходько Ю.Н. и др. Технологический процесс получения безвирусного посадочного материала плодовых и ягодных культур // Методические указания. - М.: ВСТИСП, 2001, 109 с.). Однако данные методы малоэффективны против термотолерантных вирусов. К тому же многие виды растений плохо переносят длительное воздействие повышенных температур в процессе термотерапии. Этих трудностей можно избежать при применении хемотерапии. Наиболее эффективными антивирусными препаратами являются аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований.

Наиболее близким техническим решением, выбранным как прототип, является способ оздоровления от вирусов, где в качестве антивирусного препарата используют производное пиримидиновых оснований - 2-тиоурацил (Бобырь А.Д. Химиопрофилактика и терапия вирусных болезней растений. - Киев: Наукова думка, 1976, с.103-106 - прототип). К недостаткам данного препарата следует отнести мутагенность, высокую стоимость и не во всех случаях хорошую эффективность.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности оздоровления растений от вирусов, удешевление процесса оздоровления, снижение опасности для здоровья человека.

Поставленная задача решается том, что экспланты растений помещают на питательную среду, в которую дополнительно вносят фенольное соединение, и культивируют в течение 2-3 последовательных субкультивирований. При этом в качестве фенольного соединения берут салициловую, галловую или сиреневую кислоту в концентрации 1×10^-4 - 6×10^-4 М.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в состав питательной среды входит фенольное соединение. Следует отметить, что фенольные соединения ранее использовались как регуляторы роста на этапах размножения и укоренения пробирочных растений (А.с. СССР №1706481, 15.05.1990 г., МПК А 01 Н 4/00, бюл. №3 от 23.01.1992 г.; патент РФ №2063682, 19.05.1993 г., МПК А 01 Н 4/00, бюл. №20 от 20.07.1996 г.; патент РФ №2111653, 26.12.1996 г., МПК А 01 Н 4/00, бюл. №15 от 27.05.1998 г.). Однако их концентрации при этом были ниже, чем 1×10^-4 М, и вносились они в питательную среду в течение одной субкультуры с целью улучшения укореняемости или повышения коэффициента размножения. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".

Предложенное техническое решение обладает изобретательским уровнем, так как предложенный способ совершенно неочевиден для специалистов, работающих в области вирусологии, и ранее не был использован для этих целей, то есть предложен впервые.

Применение предлагаемого способа позволяет получать новый эффект - повышать эффективность оздоровления растений от вирусов, снижать стоимость процесса оздоровления. Все компоненты предложенного способа производятся промышленностью, поэтому изобретение вполне может быть реализовано в условиях учреждений, работающих в области вирусологии. При этом не требуется разработки специального оборудования.

Пример 1. В питательную среду Мурасиге и Скуга вносят компоненты в следующих концентрациях, мг/л: аммоний азотно-кислый - 1650; калий азотно-кислый - 1900; кальций хлористый - 440; магний серно-кислый - 370; калий фосфорно-кислый - 170; железо серно-кислое - 27,8; этиленциаминотетраацетат натрия - 37,3; борная кислота - 6,2; марганец серно-кислый - 22,3; цинк серно-кислый - 8,6; калий йодистый - 0,83; натрий молибденово-кислый - 0,25; медь серно-кислая - 0,025; кобальт хлористый - 0,025; миоинозит - 100; тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота - по 0,5; аскорбиновая кислота - 1,0; 6-бензил-аминопурин - 1,0; салициловая кислота - 1×10^-4 М (14 мг); сахароза - 30 000; агар-агар 7000. Объем раствора доводят дистиллированной водой до 1 л, устанавливают рН 5,5-5,7 и при нагревании добиваются растворения агар-агара. Питательную среду разливают по сосудам и автоклавируют при давлении 1 атм (температура 120°С) в течение 18-20 мин. После этого осуществляют высадку эксплантов и культивируют их в течение 30 дней. Затем проводят пересадку эксплантов на свежую питательную среду того же состава и снова культивируют их в течение 30 дней.

Как видно из табл. 1, применение салициловой кислоты в концентрации 1×10^-4 M на всех испытанных культурах способствовало повышению эффективности оздоровления по сравнению с прототипом: на груше - на 20-80%, рябине - 5-10%, ежевике - 25%.

Оптимальным для оздоровления эксплантов от вирусов оказался интервал концентраций салициловой кислоты от 1×10^-4 до 6×10^-4 М. Более низкая концентрация (3,5×10^-5 М) была менее эффективной, более высокая (1×10^-3 М) приводила к появлению у растений симптомов токсичности в виде покраснения листьев, отмирания листьев и побегов, а в случае с грушей - и гибели растений. Поэтому концентрация ×10^-3 М не может рассматриваться как допустимая, хотя на ряде культур (рябина, ежевика) и она способствовала оздоровлению растений.

Пример 2. Питательную среду готовят и операции осуществляют по примеру 1. В питательную среду вместо салициловой кислоты вводят галловую кислоту в концентрации 1×10^-4 М.

Результаты оздоровления от вирусов представлены в табл.2.

Использование галловой кислоты в концентрации 1×10^-4 M приводило к повышению эффективности оздоровления от вирусов у груши - на 10-80%, рябины - на 10%, ежевики - 20% по сравнению с прототипом.

Низкая концентрация галловой кислоты (3,5×10^-5 М) оказалась менее эффективной, высокая концентрация (1×10^-3 M) приводила к ухудшению оздоровления по причине гибели части высаженных эксплантов и появлению признаков фитотоксичности.

Пример 3. Питательную среду готовят и операции осуществляют по примеру 1. В питательную среду вместо салициловой кислоты вводят сиреневую кислоту в концентрации 1×10^-3 М.

Результаты оздоровления различных культур от вирусов отражены в табл. 3.

Применение сиреневой кислоты в концентрации 1×10^-4 М способствовало повышению эффективности оздоровления от вирусов у груши на 20-80%, рябины и ежевики - на 10% в сравнении с прототипом. Оптимальным интервалом действия сиреневой кислоты были концентрации 1×10^-4 - 6×10^-4 М.

Эффективность оздоровления зависела и от числа субкультирований на питательной среде (табл. 4).

При одном субкультивировании процент оздоровления эксплантов в среднем был ниже на 26-32%, чем при двух или трех последовательных субкультивированиях. Осуществлять четыре последовательных субкультивирования на среду с антивирусным препаратом экономически нецелесообразно, поскольку уже в течение 2-3 субкультивирований достигается высокий процент оздоровления от вирусов - 83-100%.

Сравнительный анализ стоимости антивирусных препаратов - прототипа и предлагаемых фенольных соединений - показал, что с учетом их оптимальных концентраций использование фенольных соединений будет обходиться в 25 раз дешевле, чем 2-тиоурацила. Это позволяет существенно снизить себестоимость выпускаемых растений высшей категории качества.

Полученные результаты свидетельствуют о достижении значительного технического эффекта в сравнении с известным способом. Предложенный способ обеспечивает повышение эффективности оздоровления от вирусов в среднем на 28-30% по сравнению с прототипом. При этом удается уменьшить себестоимость растений за счет более низкой цены используемых препаратов и обезопасить труд человека.

Формула изобретения

1. Способ оздоровления растений от вирусов, включающий высадку эксплантов на питательную среду и их культивирование, отличающийся тем, что в питательную среду дополнительно вводят в качестве фенольного соединения гидроксибензойную кислоту в концентрации 1·10^-4-6·10^-4 и проводят 2-3 последовательных субкультивирования эксплантов на питательной среде.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидроксибензойной кислоты берут салициловую кислоту.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидроксибензойной кислоты берут галловую кислоту.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве гидроксибензойной кислоты берут сиреневую кислоту.