Способ оценки реакции растений яблони на латентную вирусную инфекцию
Владельцы патента RU 2384045:
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт садоводства им. И.В. Мичурина (ГНУ ВНИИС) (RU)
Способ относиться к области сельского хозяйства. В способе измеряют оптические характеристики листьев. Определяют степень когерентности светорассеяния - G листовых пластинок при интенсивностях засветки монохроматическим излучением красной области спектра 100-300 Вт/м2 и относительное изменение оптической плотности листа - Dr при интенсивностях засветки монохроматическим излучением красной области спектра 800-2000 Вт/м2. По степени снижения произведения данных показателей - G×Dr относительно контрольного уровня здоровых растений судят о реакции растений на латентную вирусную инфекцию и о степени ее вредоносности. Способ позволяет уменьшить трудоемкость анализов и увеличить достоверность информации о функциональном состоянии растений яблони при вирусном заражении в латентной фазе развития болезни. 2 табл.
Способ относиться к сельскому хозяйству и позволяет оценить реакцию растений яблони на вирусную инфекцию при латентном заражении.
До 50% яблоневых насаждений латентно заражены различными вирусами. Вирусная инфекция ослабляет растения и снижает продуктивность. Известны методы выявления вирусной инфекции, основанные на визуальном осмотре самих растений или чувствительных прививок-индикаторов [1, 2]. Однако далеко не всегда вирусное заражение, особенно в ранний период развития болезни, имеет явные внешние признаки. Более надежные приемы диагностики основаны на цитологических исследованиях ультраструктуры тканей [3]. Однако анатомические методы отличаются высокой трудоемкостью, препаративностью и не подходят для массового тестирования насаждений.
Современные методы иммунно-ферментного анализа и полимеразной цепной реакции [4, 5] дорогостоящи, требуют специального оборудования и биохимических препаратов, разработаны для узкого набора типов вирусов. Помимо этого, они позволяют оценить только факт наличия или отсутствия инфекции без оценки степени ее вредоносного влияния.
Известен неинвазивный прием экспресс-диагностики латентных вирусных болезней яблони, основанный на регистрации оптических характеристик листьев (степени когерентности светорассеяния) [6]. Однако этот метод позволяет судить об изменениях функционального статуса растений при поражении только теми вирусами, которые модифицируют микроструктурное состояние тканей. Вдобавок достоверность различий по когерентности светорассеяния листьев контрольных и зараженных растений сильно зависит от даты взятия проб и температурного режима вегетации, предшествующий измерениям.
Целью данного изобретения является уменьшения трудоемкости анализов и увеличение достоверности информации о функциональном состоянии растений яблони при вирусном заражении в латентной фазе развития болезни.
Для достижения поставленной цели оценивается комплексный показатель структурно-функционального состояния фотосинтезирующей ткани испытываемых растений, для чего измеряют когерентность светорассеяния (G) листовых пластинок при интенсивностях засветки монохроматическим излучением красной области спектра 100-300 Вт/м2 и относительное изменение оптической плотности листа (Dr) при интенсивностях засветки монохроматическим излучением красной области спектра 800-2000 Вт/м2 и по степени снижения произведения данных показателей относительно контрольного уровня здоровых растений судят о реакции растений на вирусную инфекцию и о степени ее вредоносности.
Пример 1. Способ был применен для инструментальной оценки 10-ти летних растений яблони, латентно зараженных вирусами хлоротической пятнистости (ACLSV), бороздчатости и ямчатости древесины (ASGV, ASPV). Измерения проводили во второй декаде июля, использовали 3-4 листья от верхушки побега. Степень когерентности G прошедшего сквозь лист оптического потока определяли с помощью интерферометра, используя лазерное излучение с длиной волны 650 нм и плотностью мощности 275 Вт/м2. Относительное изменение оптической плотности листа Dr определяли по изменению интенсивности светорассеяния листовой пластинкой света в красной области спектра плотностью мощности 1600 Вт/м2. В каждом варианте было не менее 20 повторностей. Неблагоприятное воздействие вирусов проявляется или в снижении какого-то одного или обоих показателей - или G или Dr (см. табл.1), в результате произведение G×Dr более высокое у контрольных растений.
Пример 2. Оценивали оптические параметры листьев индикатора Malus Platicarpa при полевом тестировании на заражение вирусом ACLSV/ Измерения проводили в различные сроки вегетации - во второй декаде июля (середина вегетационного сезона) и первой декаде сентября (завершение вегетационного сезона). При этом от зараженного тест-образца выбирали листовые пластинки индикатора Malus Platicarpa как с видимыми симптомами поражения, так и без них. Контролем служили листья индикатора Malus Platicarpa, привитого на здоровые растения. Анализ листьев проводили аналогично примеру 1. Результаты, представленные в табл.2, показывают незначительные различия оптических показателей листьев индикатора, привитого на зараженные растения, независимо от внешнего проявления симптомов вирусной болезни. В то же время между группами зараженных и здоровых растений выявлены существенные различия, особенно по произведению показателей G×Dr, которые сохраняются в течение всего срока вегетации. Существенно большее снижение комплексного показателя G×Dr зараженных растений относительно здорового контроля в конце вегетационного срока соответствует общеизвестному факту, что вирусная инфекция в первую очередь способствует ускоренному старению листьев и сокращению активного вегетационного периода.
Метод позволяет выявить ослабленные латентной вирусной растения. не дожидаясь вступления в плодоношение, а также оценить эффективность комплекса защитных мероприятий, направленных на оздоровление посадочного материала.
Литература
1. Вердеревская Т.Д., Маринеску В.Г. Вирусные и микоплазменные заболевания плодовых культур и винограда. - Кишинев: Штиинца, 1985. - 282 с.
2. Семина Н.П., Сироткин Е.Н. Перспективы использования древесных индикаторов для полевого тестирования латентных вирусов яблони в условиях ЦЧР// Научные основы эффективного садоводства: Труды ВНИИС им. И.В.Мичурина. - Воронеж: Кварта, 2006. - С.180-191.
3. Бужаряну В.В. Ультраструктура растительной клетки при вирусной инфекции. - Кишинев: Штиинца, 1986. - 154 с.
4. Николаев О.В. Современные иммунологические методы в массовой диагностике вирусов растений. - М.: ВНИИТЭСХ, 1986. - 52 с.
5. Фолимонов С.Ю., Приходько Ю.Н., Аграновский А.А., Атабеков И.Г. Идентификация вирусов бороздчатости и ямчатости ствола яблони с помощью полимеразной цепной реакции //Доклады РАСХН. - 2000. - №1. - С.11-13.
6. Семина Н.П., Будаговская О.Н. Экспресс-диагностика вирусных болезней яблони в ЦЧР // Научные основы эффективного садоводства: Труды ВНИИС им. И.В.Мичурина. - Воронеж: Кварта, 2006. - С.167-179 (прототип).
| Таблица 1 | |||
| Результаты измерений оптических характеристик листьев растений яблони, латентно зараженных вирусной инфекцией | |||
| Вирусное заражение | G | Dr | G×Dr |
| ACLSV | 11,53±0,98 | 1,04±0,19 | 12,0±0,43 |
| ASGV+ASPV | 14,41±1,66 | 0,84±0,07 | 12,1±0,33 |
| ASPV | 11,9±1,80 | 0,91±0,27 | 10,8±0,69 |
| Контроль (незараженные растения) | 14,17±0,99 | 1,07±0,09 | 15,2±0,29 |
| Таблица 2 | |||
| Результаты измерений оптических характеристик листьев индикатора Malus Platicarpa при латентном заражении ACLSV | |||
| Дата измерения, вариант | G | Dr | G×Dr |
| Вторая декада июля | |||
| Листья с симптомами | 15,82±0,98 | 0,60±0,08 | 9,49±0,28 |
| Листья без симптомов | 17,85±0,54 | 0,61±0,36 | 10,88±0,44 |
| Контроль (здоровые растения) | 19,3±0,73 | 0,72±0,05 | 13,8±0,19 |
| Первая декада сентября | |||
| Листья с симптомами | 9,29±0,21 | 0,57±0,09 | 5,33±0,14 |
| Листья без симптомов | 8,95±0,25 | 0,65±0,12 | 5,79±0,17 |
| Контроль (здоровые растения) | 8,76±0,33 | 1,043±0,07 | 9,14±0,15 |
Способ оценки реакции растений яблони на латентную вирусную инфекцию, заключающийся в измерении оптических характеристик листьев, отличающийся тем, что определяют степень когерентности светорассеяния (G) листовых пластинок при интенсивностях засветки монохроматическим излучением красной области спектра 100-300 Вт/м2 и относительное изменение оптической плотности листа (Dr) при интенсивностях засветки монохроматическим излучением красной области спектра 800-2000 Вт/м2 и по степени снижения произведения данных показателей (G×Dr) относительно контрольного уровня здоровых растений судят о реакции растений на латентную вирусную инфекцию и о степени ее вредоносности.
