Способ оценки селекционного материала картофеля к золотистой цистообразующей нематоде

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции растений. Проводят высадку верхушечных индексов клубней с проросшими глазками в бумажные ячейки объемом около 60 см³, заполненные супесчаной почвой. Далее инвазируют суспензией личинок нематоды непосредственно пророщенные корешки индексов при инвазионной нагрузке 1800±2% жизнеспособных личинок на 1 ячейку, а оценку устойчивости проводят путем учета цист на поверхности и внутри кома. Изобретение позволяет снизить объем почвенного субстрата и инвазионной нагрузки, уменьшить трудовые затраты, сократить сроки проведения и повысить достоверность результатов оценки. 2табл.

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции растений.

Известен способ испытания вновь выводимых сортов картофеля на устойчивость к нематоде, включающий посадку клубней в пластмассовые горшки объемом 250-300 см³, их заполнение почвой, зараженной цистами картофельной нематоды. Заражение проводится популяцией нематоды, размноженной на корнях восприимчивых сортов картофеля, из расчета не менее 5 тыс. жизнеспособных ее личинок на 100 см³ почвы. В случае необходимости оптимизации инвазионной нагрузки требуется дополнительная отмывка цист из зараженной почвы флотационно-вороночным методом и внесение их в почву. Через два месяца после появления всходов, когда на корнях контрольных растений появятся белые или золотисто-желтые самки (цисты) нематоды, проводят оценку на устойчивость. Для этого горшки с вегетирующими в них растениями поливают, переворачивают и, осторожно постукивая о стеллаж, выбивают из горшка ком земли с растением. На поверхности кома просматривают визуально всю корневую систему с целью выявления цист нематоды, их количества и цвета. В зависимости от количества цист на корнях сортообразцы относят к определенной группе устойчивости: 1-я группа - 0 цист на корнях - устойчивый; 2-я группа - 1-5 цист на корнях -слабопоражаемый; 3-я группа - свыше 6 цист на корнях - восприимчивый (1).

Недостатком известного способа является то, что при лабораторных испытаниях предлагается выращивать растения в горшках с большим объемом почвы, что является громоздким и трудоемким процессом, требующим большого количества субстрата и инвазионного материала.

Известен способ оценки селекционного материала на устойчивость к картофельной нематоде, включающий высаживание кусочков клубней с проросшими глазками в четырехкамерные стаканчики из прозрачного материала емкостью 120 см³ и емкостью одной камеры 25 см³; инвазирование почвы личинками нематоды, культивирование растений с поливом и минеральными подкормками и визуальный подсчет цист, образующихся на корнях, через прозрачные стенки емкости (2).

Недостатком указанного способа является обязательное высаживание кусочков клубней в прозрачные стаканчики, что провоцирует развитие микроорганизмов на их стенках и затрудняет подсчет количества цист. Причем подсчет цист ведется только на стенках стаканчиков, а цисты могут находиться и внутри кома почвы. Кроме того, не указывается, каким образом готовят суспензию личинок и инвазируют почву в стаканчиках. Объем одной камеры 25 см³ почвы явно не достаточен для нормального развития корневой системы растения, личинок нематоды и получения объективных данных заражения.

Целью настоящего изобретения является снижение объема почвенного субстрата и инвазионной нагрузки, уменьшение трудовых затрат, сокращение сроков проведения и повышение достоверности результатов оценки.

Технический результат достигается тем, что способ оценки селекционного материала картофеля к золотистой цистообразующей нематоде включает высаживание кусочков клубней с проросшими глазками в емкости, инвазирование почвы личинками нематоды, культивирование растений с поливом и минеральными подкормками и визуальный подсчет цист, образующихся на корнях, бумажные ячейки объемом около 60 см³ заполняют супесчаной почвой, проводят высадку верхушечных индексов клубней с проросшими глазками, инфицирование суспензией личинок патогена непосредственно пророщенных корешков индексов при инвазионной нагрузке 1800±2% жизнеспособных личинок на 1 ячейку, оценку устойчивости проводят путем учета цист на поверхности корневой системы растений и внутри кома почвы.

Отличительными признаками заявленного способа является то, что клубни проращивают до образования ростков 2-5мм, после вычленения проросшие верхушечные индексы клубней высаживают в супесчаную почву, для посадки используют бумажные ячейки объемом около 60 см³, инвазионная нагрузка составляет 1800±2% жизнеспособных личинок на 1 ячейку почвы, инфицирование осуществляют непосредственно корешков пророщенных индексов клубней, учет на наличие цист проводят не только на поверхности корневой системы растений, но и внутри кома почвы, что позволяет объективно и достоверно оценивать гибриды картофеля на устойчивость к золотистой цистообразующей нематоде. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявленного способа оценки селекционного материала картофеля к золотистой цистообразующей нематоде критерию «новизна».

Сопоставимый анализ предлагаемого способа с известными техническими решениями и прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается наличием новых технологических приемов - высадку верхушечных индексов клубней с проросшими глазками осуществляют в бумажные ячейки объемом около 60 см³, заполненные супесчаной почвой, инфицирование проводят непосредственно на пророщенные корешки индексов, при инвазионной нагрузке 1800±2% жизнеспособных личинок на 1 ячейку, оценку устойчивости проводят путем учета цист не только на поверхности корневой системы растений, но и внутри кома почвы, а к устойчивым относят сортообразцы, на корнях которых цист не обнаружено.

По известным способам при лабораторных испытаниях выращивание растений в горшках с большим объемом почвы является громоздким и трудоемким процессом, требующим большого количества субстрата и инвазионного материала, провоцирует развитие микроорганизмов на прозрачных сосудах и затрудняет подсчет количества цист, причем подсчет цист ведется только на стенках стаканчиков, а цисты могут находиться и внутри кома почвы, объем почвы явно не достаточен для нормального развития корневой системы растения, личинок нематоды и получения объективных данных заражения. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «существенные отличия».

Использование способа в лабораторных условиях осуществляют следующим образом.

Способ включает посадку пророщенных верхушечных индексов (см. таблицу 1) клубней в отдельную ячейку бумажной кассеты, извлечение которых из клубня проводят специальной ложечкой для индексации. После каждого извлечения ложечку дезинфицируют в растворе 0,1% марганцово-кислого калия. Для посадки в лабораторных условиях используют бумажные рассадопосадочные кассеты объемом ячейки около 60 см³. Рассадопосадочные кассеты прикапывают в кюветы с песком на 1-2 см. Ячейки засыпают на ²/₃ супесчаной почвой, свободной от нематоды. Использование почвы суглинистого типа и чернозема препятствует личинкам нематоды свободно двигаться по субстрату к корешкам растений (это связано с плотностью почвы), не попавшим на них, и поэтому вновь образовавшихся цист на корневой системе растений меньше, чем на супесчаной почве. Использование торфянистой почвы негативно влияет на передвижение личинок нематоды из-за кислотности и плохо размывается ком почвы с растением водой во время учета (см. таблицу 2). Клубни испытуемых сортообразцов предварительно проращивают в комнатных условиях для достижения ростков 2-5 мм. Продолжительность проращивания 20-30 дней, относительную влажность воздуха поддерживают в пределах 85% при температуре 20-25°С. При предварительном лабораторном испытании 1-го года высаживают 4 индекса клубня (от 4 клубней), для 2-го года - 6 индексов (от 6 клубней). В каждой кассете высаживают контроль (4 ячейки индексов) - восприимчивый сорт картофеля. После посадки индексы присыпают влажной супесчаной почвой и каждая ячейка снабжается этикеткой.

При достижении размера корешков у высаженных индексов длинной 2-3 см проводят заражение картофельной нематодой путем внесения суспензии личинок и яиц на появившиеся корешки с помощью автоматической пипетки объемом 200-1000 микролитра. После внесения суспензии проводят подсыпку важной супесчаной почвы до краев кассеты.

Подготовку суспензии личинок и яиц для заражения проводят следующим образом. Почву с популяцией нематоды, размноженной на корнях восприимчивых сортов картофеля, отмывают флотационно-вороночным методом, затем отбирают с фильтра цисты и помещают (по 100 шт.) в пробирки для микропроб объемом 1,5 см³. Цисты в пробирках раздавливают стеклянной палочкой и после этого содержимое переносят в колбу объемом 100 см³ и дополняют водой до метки (расчет на 100 испытуемых образцов - 36 пробирок с цистами). Подсчет жизнеспособных личинок и яиц осуществляют путем капельного нанесения на предметное стекло 0,5 см³ тщательно перемешанной, приготовленной суспензии и подсчитывают под микроскопом МБИ-3 увеличение 10^х8) количество личинок в каждой капле. Затем суммируют и подсчитывают на 100 см³ объема суспензии. Личинки наносят на корешки индексов клубней из расчета 1800±2% жизнеспособных личинок и яиц нематоды на одну ячейку.

Световой режим составляет 12 часов, осуществляется лампами дневного света (2000-4000 люкс) с автоматической регулировкой. Температуру воздуха поддерживают в пределах 18-20°С, влажность почвы 70-80% от ППВ. В период вегетации проводят две минеральные подкормки.

В момент появления на корнях контрольных растений белых или золотисто-желтых самок (цист) нематоды (примерно через 1,5 месяца после посадки) проводят оценку гибридов на устойчивость к нематоде. Для этого растения с комом почвы извлекают для визуального просмотра корневой системы на наличие цист, учета их количества и цвета. Если на поверхности корневой системы растения не обнаружено цист, то ком земли размывают водой и проводят дополнительное обследование.

Оценку испытуемых гибридов на устойчивость к нематоде осуществляют по следующей шкале. В зависимости от количества цист на корневой системе селекционные гибриды относят к различным группам устойчивости: 1-я группа - 0 цист на корнях - устойчивый; 2-я группа - 1-5 цист на корнях -слабопоражаемый; 3-я группа - свыше 6 цист на корнях - восприимчивый.

Для предварительного лабораторного испытания 2-го года используют образцы, показавшие устойчивость по 1-й и 2-й группам.

Испытание считается достоверным, если корневая система всех контрольных растений поразится в сильной степени (3-я группа устойчивости).

Источники информации

1. Воловик А.С. и др. Методика исследований по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков и иммунитету. - М., ВНИИКХ, Россельхозакадемия, 1995, с. 89-91.

2. Описание изобретения к патенту RU 108710 C1, Бюл. №11, 20.04.98 г. (прототип.)

Таблица 1 Количество цист нематоды на растениях из верхушечных и боковых индексов при заражении личинками (1800 жизнеспособных личинок на 1 ячейку почвы)
Сорт	Количество цист на 1 растение из индексов:
верхушечных	боковых
Удача	115,5	69,1
Невский	94,6	36,5
Голубизна	102,2	44.2
Жуковский р.	0,1	-
Аспия	-	-
Сантэ	-	-
Повторность опыта 16-кратная

Таблица 2 Влияние почвенного субстрата на заражение клубней и индексов нематодой.
Сорт	Тип почвы	количество цист на 1 растение
индексы (1800 жизн. личинок на 1 ячейку почвы)	клубни (контроль цистами, 5000 жизнеспособных личинок на 1 горшок почвы)
Голубизна	Торф	86,3	84,3
	Суглинок	22,4	32,0
	Супесчаная	154,2	176,8
Чернозем	40,1	42.1
Удача	Торф	39,2	45,8
	Суглинок	19,6	20,5
	Супесчаная	100,3	114,5
Чернозем	31,4	37,9
Жуковский ранний	Торф	-	-
	Суглинок	0,1	0,4
	Супесчаная	-	-
Чернозем	-	0,2
Сантэ	Торф	-	-
	Суглинок	-	0,1
	Супесчаная	-	-
Чернозем	.	-
Повторность опыта 8-кратная.

Способ определения устойчивости селекционного материала картофеля к золотистой цистообразующей нематоде, включающий высаживание кусочков клубней с проросшими глазками в емкости, инвазирование почвы личинками нематоды, культивирование растений с поливом и минеральными подкормками и визуальный подсчет цист, образующихся на корнях, отличающийся тем, что в качестве емкости используют бумажные ячейки объемом около 60 см³, заполненные супесчаной почвой, проводят высаживание верхушечных индексов клубней с проросшими глазками и инвазирование суспензией личинок нематоды непосредственно пророщенных корешков индексов при инвазионной нагрузке 1800±2% жизнеспособных личинок на 1 ячейку, а оценку устойчивости проводят путем учета цист на поверхности и внутри кома.