RU1777726C - Способ определени устойчивости пшеницы к патогенам - Google Patents

Abstract

Использование: сельское хоз йство, фитопатологи , биотехнологи . Сущность изобретени : провод т определение устойчивости пшеницы к различным патогенам , при этом растени  выращивают в искусственных услови х, провод т их заражение смешанным инокулюмом патогена и оценивают устойчивость, при этом при массовом определении устойчивости заражение ведут на ранних стади х развити  растений, начина  с фазы проростков, а при индивидуальном определении растени  заражают в фазы развити , определ емые по патогену с наибольшим вли нием на жизнеспособность и семенную продуктивность (Л с

Description

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству , в частности к растениеводству, и может быть использовано в селекции растений на иммунитет к вирусным и грибковым заболевани м.

Известен способ определени  устойчивости пшеницы к патогенам, включающий раздельное заражение растений пшеницы возбудител ми болезней разной этиологии в естественных и искусственных услови х и оценку устойчивости исследуемого материала к каждому патогену в отдельности.

Известен также способ определени  устойчивости пшеницы к патогенам, включающий раздельное заражение отдельных выборок одного и того же образца пшеницы различными патогенами в искусственных и естественных услови х и оценку зараженного материала на устойчивость к каждому патогену в отдельности.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ определени  пораженности злаков патогенами, включающий выращивание растений в искусственных услови х, последовательное во времени заражение одного и того же растени  пшеницы различными патогенами, в данном случае вирусом желтой карликовости  чмен  и бурой ржавчиной пшеницы, учет пораженности растени  каждым патогеном в отдельности, причем вирус желтой карликовости  чмен  имеет биологический способ передачи специфическими переносчиками - тл ми Rhopalosiphum padi L. Sitobion avenae L , которым требуетс  определенное достаточно продолжительное врем  питани  снача

V| V|

VI V|

ю о

ла на больных, а затем после их пересадки, на испытуемых растени х, чтобы произошло заражение.

Прототип обладает теми же недостатками , что и аналоги. В прототипе не учтены вредоносность патогенов и фаза развити  растений в момент инокул ции дл  достижени  минимальных потерь семенной продуктивности испытуемых растений, Способ трудоемок, св зан с большими затратами времени и может приводить к снижению жизнеспособности растений, к понижению и даже из-за гибели растений полной потере семенного потомства на ранних этапах селекции, когда каждый генотип уникален, а следовательно, и к нарушению традиционных схем селекции. По прототипу, чтобы оценить уникальные генотипы в FI и F2, необходимо затратить врем  и труд на вегета- тивное размножение, примен   нетрадиционные методы и схемы селекции, в частности культивирование и размножение растений ин витро, дл  получени  достаточного количества оцениваемого материала.

Цель изобретени  - ускорение определени  устойчивости, экономи  и сохранение селекционного материала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  устойчивости пшеницы к патогенам растени  выращивают в искусственных услови х, провод т заражение смешанным инокулюмом и оценивают их на устойчивость к болезн м. При этом при массовом определении устойчивости заражение ведут на ранних стади х развити  растений, начина  с фазы проростков, а при индивидуальном определении растени  заражают в фазы развити , определ емые по патогену с наибольшим вли нием на жизнеспособность и семенную продуктивность .

Способ осуществл ют следующим образом . Семена пшеницы высевают в вегета- ционные сосуды, затем растени  выращивают в заданных искусственных услови х , заражают их смешанным инокулюмом патогенов, содержащим, например, мозаику костра безостого и бурую листовую ржавчину пшеницы, которые предварительно размножают на восприимчивых сортах. Фазу развити , при которой осуществл ют инокул цию, определ ют с учетом характера оценки испытуемого материала, его генетического состо ни , этапа селекции и вредоносности заболевани . При этом при массовом определении устойчивости, когда имеетс  большое количество сем н оцениваемого материала, заражение ведут на ранних стади х развити  растений, начина 

с фазы проростков. При определении устойчивости отдельных уникальных генотипов, когда ставитс  цель получить семена с изучаемых растений, их заражают ё фазы развити , определ емые по патогену с наибольшим вли нием на жизнеспособность растений и их семенную продуктивность . Признаки поражени  должны успеть про витьс , но растени  не должны погибнуть .

П р и м е р. В услови х теплицы проводили оценку устойчивости пшеницы к вирусу мозаики костра безостого и бурой листовой ржавчине. Вирус мозаики костра

был представлен местным штаммом, выделенным из естественно зараженных растений пшеницы в поле и размноженным в теплице на  чмене сорта Нутанс 187, который  вл етс  хорошим накопителем вируса.

Бура  листова  ржавчина пшеницы (Puccinla i reconlta i Rob. ex Desm.) была представлена уредоспорами местной попул ции , собранными с естественно заражен- ных растений пшеницы в поле и

размноженными на восприимчивом сорте озимой пшеницы Лютесценс 230.

Семена исследуемых растений пшеницы высевали в вегетационные сосуды в смесь дерновой земли и песка (4:1). Смешанный инокулюм готовили следующим образом: 1 г мозаичных листьев  чмен , зараженного вирусом мозаики костра безостого , растирали в 10 мл дистиллированной воды и отжимали через марлевую

салфетку, в этот инфекционный сок вносили 20 мг уредоспор бурой ржавчины, тщательно перемешав суспензию. Испытуемые растени  пшеницы заражали легким натиранием одного листа ватным тампоном,

смоченным смешанным инокулюмом, затем их обильно поливали водой, накрывали стекл нными сосудами, создава  влажную камеру, и затен ли на 24 ч. Инокулирован- ные растени  выращивали в услови х 16-часового фотопериода при интенсивности освещени  18-20 тыс., люкс и температуре воздуха 22...25°С. Учет пораженное™ проводили через 7 дней после инокул ции, так как поражение ржавчиной носит локальный

характер, а вирусом - системный, то ржавчину учитывали по степени развити  уредо- пустул на инокулированном листе (шкала Мэйнса и Джексона, 1959), вирус - по развитию мозаики на вновь выросших листь х

или боковых побегах. С целью изучени  взаимовли ни  патогенов на тип иммунологической реакции заражались сорта с разной устойчивостью к ним.

В зависимости от количества и качества {генетическогс состо ни ) оцениваемого

материала заражение проводили в разные фазы развити  испытуемых растений пшеницы .

Фазу развити  растений при заражении смешанным инокулюмом определ ли по патогену с наибольшим вли нием на жизнеспособность и продуктивность растений . Наиболее вредоносным в этом отношении , т.е. вли ющим на продуктивность растений, а также способным вызвать гибель растений на ранних этапах развити ,  вл етс  вирус мозаики костра безостого. Поэтому, если оцениваетс  уникальный генотип и необходимо получить семена дл  его дальнейшего изучени , необходимо инокулировать флаговый лист главного побега растений. В этом случае вирус оказывает наименьшее вли ние на продуктивность растени . Учеты поражен- ности растений вирусом при такой инокул ции провод т на основании по влени  мозаики на боковых побегах, а на главном побеге в то же врем  удаетс  оценить устойчивость к ржавчине и получить семенное потомство.

Применительно к схеме селекционного процесса заражение смешанным инокулюмом флагового листа растений производитс  в FI при изуении характера наследовани  устойчивости к изучаемым патогенам, когда необходимо не только оценить устойчивость, но и получить семенное потомство дл  дальнейших селекционно-генетических исследований.

При оценке устойчивости пшеницы последующих поколений (F2 и др.), когда оцениваемого материала становитс  достаточно много, дл  выбраковки восприимчивых растений в гибридных попул ци х или восприимчивых линий инокул цию проводили в фазу проростков, начина  с фазы первого листа.

Этот вариант предлагаемого способа применим также в том случае, когда необходимо получить ускоренную комплексную оценку устойчивости пшеницы к нескольким патогенам у большого количества изучаемых образцов исходного и селекционного материала .

При раздельном одновременном заражении отдельных выборок одного и того же образца, растени , выращенные в вегетационных сосудах по 20 шт., в фазу проростков заражали вирусом мозаики костра безостого и бурой ржавчиной. В первом случае ино- кулюм готовили из 1 г мозаичных листьев  чмен  Нутанс 187, растертых в 10 мл дистиллированной воды, отжатых через марлевую салфетку. В другом - инокулюм представл л собой суспензию состо щую

из 20 мг уредоспор и 10 мл дистиллированной воды. Заражение проводили легким натиранием листа растени  ватным тампоном, смоченным тем или иным инокулюмом. Растени , зараженные суспензией уредоспор, помещали в темную влажную камеру на 24 ч. Инокулированные растени  выращивали при 16-часовом фотопериоде, в услови х освещенности в 18-20 тыс. люкс и при темпе0 ратуре 22,..25°С. Учет пораженности растений тем и другим патогеном проводили через 7 дней после инокул ции по стандартной методике.

При последовательном заражении дву5 м  патогенами растени  пшеницы сначала в фазу проростков заражали вирусом мозаики костра безостого. Инокулюм готовили растиранием 1 г мозаичных листьев  чмен  Нутанс 187 в 10 мл дистиллированной воды.

0 Затем через 7 дней, когда на зараженных растени х развились четкие симптоны вирусного поражени , и был проведен его учет, эти же растени  заражали суспензией, состо щей из 20 мг уредоспор бурой ржав5 чины и 10 мг дистиллированной воды, и помещали их на 24 ч в темную влажную камеру. Учет пораженности растений ржавчиной проводили через 7 дней после инокул ции ею испытуемых растений. Однако.

0 уже к моменту заражени  ржавчиной часть растений восприимчивого сорта пшеницы не годилась дл  инокул ции вследствие по влени  некрозов на листь х, вызванных вирусом мозаики костра безостого

5

Сравнительное изучение реакции растений пшеницы на раздельный и одновременный способы заражени  двум  патогенами не вы вило взаимодействи 

0 между вирусом мозаики костра безостого и бурой ржавчиной при одновременны инокул ции ими.

Таким образом, при применении предлагаемого способа определени  устойчиво5 сти пшеницы к двум патогенам по сравнению с прототипом имеетс  возможность поиска устойчивых форм растений на ранних этапах селекции, а также ускорени  самого селекционного процесса на болезне0 устойчивость без нарушени  традиционных схем селекции; по сравнению с прототипом и другими известными способами требуетс  меньшее количество испытуемого материала , вегетационных сосудов, необходимых

Claims (1)

1. 5 дл  посева сем н, и площади, зан той ими, в два раза уменьшаютс  затраты труда на инокул цию, ускор етс  оценк устойчивости к двум патогенам, по вл етс  возможность индивидуальной оценки отдельных генотипов и сохранени  их семенного возобновлени  без нарушени  традиционной схемы селекционного процесса. Формула изобретени  Способ определени  устойчивости пшеницы к патогенам, включающий выращивание растений в искусственных услови х, заражение растений инокулюмом патогенов и оценку их устойчивости к заболевани м , отличающийс  тем, что, с целью ускорени  оценки, экономии и сохранени 

   0

   селекционного материала, заражение провод т смешанным инокулюмом патогенов, при этом при массовом определении устойчивости заражение ведут на ранних стади х развити  растений, начина  с фазы проростков , а при индивидуальном определении растени  заражают в фазы развити , определ емые по патогену с наибольшим вли нием на жизнеспособность и семенную продуктивность.