RU2349079C1

RU2349079C1 - Selection method for sweet cherry and cherry varieties resistant to cocco mycosis

Info

Publication number: RU2349079C1
Application number: RU2007124084/13A
Authority: RU
Inventors: Анна Павловна Кузнецова (RU); Анна Павловна Кузнецова; Юрий Федорович Якуба (RU); Юрий Федорович Якуба
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2007-06-26
Publication date: 2009-03-20

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention may be used for selecting immune and highly resistant to cocco mycosis sweet cherry and cherry varieties and root stocks for the above crops. During active leaves growing, they are subject to diagnostic analysing by producing UHF extract of phenol compounds. The produced extract is diluted with the distilled water at a ratio 1:4-1:5 and a sample is supplied to amperometric analyser. The type resistance to infection is judged based on the availability of detector signal at 0.4 V potential on glassy-carbon electrode.

EFFECT: reduced time for infection-resistant types selection and essential improvement of results reliability.

2 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к плодоводству, и может быть использовано для определения иммунных и высокоустойчивых к коккомикозу форм черешни, вишни и подвоев для этих культур.The invention relates to agriculture, in particular to fruit growing, and can be used to determine the immune and highly resistant to coccomycosis forms of cherries, cherries and stocks for these crops.

За последние два десятилетия в нашей стране значительно уменьшились площади выращивания вишни и черешни (род Вишня (Cerasus Juss.)). Одной из причин этого является сильное поражение сортов и подвоев коккомикозом (возбудитель - Coccomuces 'hiemalis Higg. sun. Blumeriella jaapii Rehm.v.Arx. - сумчатая стадия, Cylindosporium hiemalle Higg-конидиальная стадия), поэтому создание и внедрение устойчивых к данной инфекции форм является одним из главных направлений в плодоводстве.Over the past two decades, the area of cultivation of cherries and cherries (the genus Cherry (Cerasus Juss.)) Has significantly decreased in our country. One of the reasons for this is the severe defeat of varieties and stocks of coccomycosis (pathogen Coccomuces' hiemalis Higg. Sun. Blumeriella jaapii Rehm.v.Arx. - marsupial stage, Cylindosporium hiemalle Higg-conidial stage), therefore the creation and introduction of forms resistant to this infection is one of the main areas in fruit growing.

Известен способ отбора иммунных сортов на естественном инфекционном фоне, требующий не менее 3-5 лет наблюдений, причем хотя бы 1 год должен быть эпифитотийным [Жданов В.В., Огольцова Т.П. Селекция на устойчивость к болезням и вредителям // Программа и методика селекции плодовых ягодных и орехоплодных культур. - Орел: Изд-во Всероссийского научно-исследовательского института селекции плодовых культур, 1995. - С.58-67].A known method of selection of immune varieties on a natural infectious background, requiring at least 3-5 years of observation, and at least 1 year should be epiphytotic [Zhdanov VV, Ogoltsova TP Selection for resistance to diseases and pests // Program and method for selection of fruit berry and nut-bearing crops. - Eagle: Publishing House of the All-Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, 1995. - P.58-67].

Известен также способ отбора иммунных сортов на искусственном инфекционном фоне, рекомендующий использовать сборный инокулюм, состоящий из большого количества моноспоровых клонов или биотипов гриба с различных сортов и из разных географических зон. Учет поражения в камерах проводят через 8-11 дней [Изучение устойчивости черешни и вишни к коккомикозу: Методические указания/ Сост.: М.С.Чеботарева. - Л., Изд-во ВНИИР им. Н.И.Вавилова, 1985, - 29 с.].There is also a method of selecting immune varieties against an artificial infectious background, recommending the use of a prefabricated inoculum, consisting of a large number of monospore clones or biotypes of the fungus from different varieties and from different geographical areas. The lesion in the chambers is recorded after 8-11 days [Study of the resistance of cherries and cherries to coccomycosis: Methodical instructions / Comp .: MS Chebotareva. - L., Publishing House of VNIIR them. N. I. Vavilova, 1985, 29 p.].

Наиболее близким к заявленному является способ определения иммунных и высоко устойчивых к коккомикозу форм черешни и вишни в полевых условиях при изучении одного и того же набора сортов в течение не менее 3 лет, причем хотя бы 1 год должен быть эпифитотийным. Сначала проводят листовую диагностику путем отбора у каждого сорта 3-4 одновозрастных деревьев нормального развития. Листья просматривают по 100 шт. на приростах текущего года с разных сторон деревьев на высоте - 1,5-2 м в течение вегетации растения, начиная с мая, подсчитывают число листьев пораженных болезнью, а затем по шести балльной шкале учета поражения дают оценку устойчивости (Жуков О.С., Харитонова Е.Н. Селекция вишни, - М.: Изд-во ВО «Агропромиздат», 1988. - С.142).Closest to the claimed is a method for determining the immune and highly resistant to coccomycosis forms of cherries and cherries in the field when studying the same set of varieties for at least 3 years, and at least 1 year should be epiphytotic. First, leaf diagnostics is carried out by selecting from each variety 3-4 normal growth trees of the same age. Leaves are viewed in 100 pieces. on the growth of the current year from different sides of the trees at a height of 1.5-2 m during the growing season, starting in May, the number of leaves affected by the disease is counted, and then, on a six-point scale for accounting for damage, they evaluate stability (Zhukov, O.S., Kharitonova E.N. Cherry Selection, - M.: Publishing House of the Higher Agricultural Institute, 1988. - P.142).

Недостатками вышеперечисленных способов являются: значительная продолжительность и трудоемкость процесса, а также неточность определения степени устойчивости форм из-за того, что развитие болезни и поражаемость изученных образцов во многом зависит от складывающихся погодных условий, субъективных факторов, например, от степени подготовки специалиста фитопатолога.The disadvantages of the above methods are: the significant duration and complexity of the process, as well as the inaccuracy of determining the degree of stability of forms due to the fact that the development of the disease and the susceptibility of the studied samples largely depends on the prevailing weather conditions, subjective factors, for example, the degree of preparation of a specialist phytopathologist.

Техническим результатом при использовании предлагаемого способа является значительное сокращение продолжительности процесса определения устойчивых форм, а также существенное увеличение его достоверности за счет учета объективных данных о физиологическом состоянии исследуемого образца.The technical result when using the proposed method is a significant reduction in the duration of the process of determining stable forms, as well as a significant increase in its reliability by taking into account objective data on the physiological state of the test sample.

Технический результат достигают за счет того, что в способе определения устойчивых к коккомикозу форм вишни и черешни, предусматривающем листовую диагностику изучаемого образца с последующим определением устойчивости форм к инфекции, листовую диагностику проводят в период активного роста листьев путем получения из листьев СВЧ-экстракта фенольных соединений, после чего его разбавляют дистиллированной водой в соотношении 1:4-1:5, дозируют пробу в амперометрический анализатор и об устойчивости форм к инфекции судят по наличию сигнала детектора при потенциале 0,4 В на стеклоуглеродном электроде.The technical result is achieved due to the fact that in the method for determining coccomycosis resistant forms of cherries and cherries, which includes leaf diagnostics of the sample under study, followed by determination of the forms resistance to infection, leaf diagnostics is carried out during the period of active leaf growth by obtaining phenolic compounds from leaves from the microwave extract, after which it is diluted with distilled water in a ratio of 1: 4-1: 5, the sample is dosed into an amperometric analyzer, and the forms are resistant to infection by the presence of a signal Ktorov at a potential of 0.4 V on the glassy carbon electrode.

Одним из способов извлечения содержащихся в биологическом (растительном) материале веществ, как известно из литературы, является экстракция под воздействием СВЧ-полей, который имеет ряд определенных преимуществ перед другими способами экстракции [Пробоподготовка в микроволновых печах. Теория и практика. Под ред. Г.М.Кингстон, Л.-Б. Джесси. - М.: Мир, 1991. - с.210-221]. СВЧ-экстракт получают с помощью СВЧ-минерализаторов или экстракторов. На базе ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии была разработана методика получения СВЧ-экстракта из растительного сырья с помощью СВЧ-минерализатора «Минотавр-1», где в качестве экстрагента использован раствор этилового спирта [Якуба Ю.Ф. Применение СВЧ-экстракции и высокоэффективного капиллярного электрофореза для анализа вегетативных органов растений // II Международная конференция «Современное приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и сельскохозяйственного сырья. Материалы конференции. - М., 2004. - С.71-74]. Предлагаемым способом были исследованы более десятка высокоустойчивых иммунных и поражаемых коккомикозом форм рода Вишня (Cerasus Juss.). При этом было обнаружено, что у форм, которые в дальнейшем не поражались коккомикозом, в экстракте фенольных соединений, полученном в период активного роста из листового материала, присутствует определенное фенолкарбоновое соединение, сопровождающееся выходом на амперограмме характерного сигнала на стеклоуглеродном электроде детектора при потенциале 0,4 В.One of the methods for extracting substances contained in biological (plant) material, as is known from the literature, is extraction under the influence of microwave fields, which has a number of distinct advantages over other extraction methods [Sample preparation in microwave ovens. Theory and practice. Ed. G.M. Kingston, L.-B. Jesse - M .: Mir, 1991. - p.210-221]. The microwave extract is obtained using microwave mineralizers or extractors. On the basis of the GNU SKZNIISiV of the Russian Academy of Agricultural Sciences, a methodology was developed for producing a microwave extract from plant materials using the Minotaur-1 microwave mineralizer, where ethanol solution was used as an extractant [Yakuba Yu.F. The use of microwave extraction and highly efficient capillary electrophoresis for the analysis of the vegetative organs of plants // II International Conference “Modern instrumentation and methods for analysis of soil, feed, plants and agricultural raw materials. Conference proceedings. - M., 2004. - S. 71-74]. The proposed method was studied more than a dozen highly stable immune and coccomycosis-affected forms of the Cherry genus (Cerasus Juss.). Moreover, it was found that in forms that were not further affected by coccomycosis, in the extract of phenolic compounds obtained during the period of active growth from the sheet material, there is a certain phenol-carboxylic compound, accompanied by the appearance on the amperogram of a characteristic signal on the glassy carbon electrode of the detector at a potential of 0.4 AT.

Исследования проводили на производственной базе СКЗНИИСиВ путем листовой диагностики различных форм рода Вишни (Cerasus Juss.), выращенных в различных зонах Северного Кавказа, которую осуществляли в различные периоды вегетации растений. Анализ амперограмм, полученных в разные периоды вегетации, показал их значительное различие. Причем достоверность оценки устойчивости повышается при анализе листового материала, отобранного в период активного роста листа, т.е. до момента, когда признаки поражения коккомикозом еще не проявляются.The studies were carried out on the production base of SKZNIISiV by leaf diagnostics of various forms of the Cherry genus (Cerasus Juss.) Grown in various zones of the North Caucasus, which was carried out at different periods of plant vegetation. Analysis of amperograms obtained at different periods of vegetation showed their significant difference. Moreover, the reliability of the stability assessment is increased in the analysis of the sheet material selected during the period of active growth of the sheet, i.e. until the moment when the signs of lesion of coccomycosis are not yet manifested.

В графическом материале на Фиг.1 и Фиг.2 отражены наиболее характерные амперограммы, полученные в результате осуществления предлагаемого способа, которые состоят из 2-х последовательных вводов проб. На фиг.1 представлена амперограмма фенольных соединений экстракта, полученного из листьев устойчивых к инфекции форм, а на Фиг.2 - неустойчивых.In the graphic material in figure 1 and figure 2 reflects the most characteristic amperograms obtained as a result of the implementation of the proposed method, which consist of 2 consecutive inputs of samples. Figure 1 presents the amperogram of phenolic compounds of the extract obtained from leaves of the forms resistant to infection, and Figure 2 - unstable.

Примеры конкретного выполнения.Examples of specific performance.

Пример 1. Листовую диагностику проводили путем отбора листьев на приростах текущего года с разных сторон деревьев на высоте - 1,5-2 м в мае. Готовили высечку листьев форм с заранее известными устойчивыми (иммунными) к коккомикозу свойствами: C.lannesiana №2, С.serrulata Halle Tolivetto, ВСЛ-2, от 1 года до 10 лет, (род Вишня (Cerasus Juss.)), которую в количестве 1 грамм вносили в контейнер СВЧ-минерализатора «Минотавр-1», заливали 25 см³ 10% водно-спиртовым раствором и проводили экстракцию в режиме «разложение без давления» в течение 10 минут. После охлаждения полученного экстракта в естественных условиях и разбавления в соотношении 1:4 дистиллированной водой с помощью медицинского шприца объемом 5 см³, вводили пробу в дозирующее устройство амперометрического анализатора «ЦветЯуза-01-АА» и регистрировали сигнал детектора при потенциале 0,4 В на стандартном стеклоуглеродном электроде. В основе работы прибора Цвет Яуза-01-АА лежит способность к окислению фенольных веществ и измерении величиной окисляемости этих соединений на рабочем электроде амперометрического детектора. Сигнал регистрировали в виде дифференциальных выходных кривых, подобных хроматографическим пикам (Фиг.1). Время определения амперометрического сигнала составляет 2 минуты и не требует вспомогательных реактивов.Example 1. Leaf diagnostics was carried out by selecting leaves on growths of the current year from different sides of trees at a height of 1.5-2 m in May. Preparing leaf carvings of forms with previously known resistant (immune) properties to coccomycosis: C. lannesiana No. 2, C. serrulata Halle Tolivetto, AFL-2, from 1 year to 10 years, (genus Cherry (Cerasus Juss.)), Which 1 gram amount was added to the Minotaur-1 microwave mineralizer container, 25 cm ^{3 was} poured with a 10% aqueous-alcohol solution and extraction was performed in the “decomposition without pressure” mode for 10 minutes. After cooling the obtained extract under natural conditions and diluting it in a 1: 4 ratio with distilled water using a 5 cm ³ medical syringe, a sample was introduced into the metering device of the TsvetYauza-01-AA amperometric analyzer and the detector signal was recorded at a potential of 0.4 V at standard glassy carbon electrode. The work of the Color Yauza-01-AA device is based on the ability to oxidize phenolic substances and measure the oxidizability of these compounds on the working electrode of an amperometric detector. The signal was recorded as differential output curves similar to chromatographic peaks (Figure 1). The determination of the amperometric signal is 2 minutes and does not require auxiliary reagents.

Пример 2. Способ осуществляли аналогично примеру 1, кроме того, что разбавление экстракта дистиллированной водой производили в соотношении 1:5.Example 2. The method was carried out analogously to example 1, except that the dilution of the extract with distilled water was carried out in a ratio of 1: 5.

Пример 3. Способ осуществляли аналогично примера 1, кроме того, что исследовали экстракт листьев с заранее известными неустойчивыми к коккомикозу свойствами: вишни Любская, вишни Краснодарская сладкая, черешни Франц Иосиф (род Вишня (Cerasus Juss.)). Образцы брались с разных участков Краснодарского края. На амперограмме сигнал не зарегистрирован (Фиг.2).Example 3. The method was carried out similarly to example 1, except that we studied leaf extract with previously known properties unstable to coccomycosis: cherries Lyubskaya, sweet Krasnodar cherries, sweet cherry Franz Joseph (genus Cherry (Cerasus Juss.)). Samples were taken from different parts of the Krasnodar Territory. In the amperogram, the signal is not registered (Figure 2).

Пример 4. Способ осуществляли аналогично примера 1, кроме того, что проводили исследование экстракта листьев новых форм вишни и черешни, проходящими (в течение 2003, 2004 - эпитофийный, 2005, 2006 гг.) или завершенными на данный момент полевыми испытаниями. Например, изучение гибрида И89 в течение 4-х лет полевым методом не дал однозначного ответа на предмет об их устойчивости к инфекции. Исследование листового материала этого же гибрида предлагаемым способом, в результате, которого сигнал амперометрического не зарегистрирован, дало однозначный ответ - гибрид не устойчив к коккомикозу. На примере исследования гибридов АИ1 и АИ3 в течение 4-х лет, который к 2006 г. завершен с характеристикой - «устойчив к коккомикозу», в том же 2006 г. (в мае) в результате реализации предлагаемого способа, получил ту же характеристику, но только в течение нескольких минут.Example 4. The method was carried out analogously to example 1, except that the study was conducted on the extract of leaves of new forms of cherries and cherries undergoing (during 2003, 2004 - epitaphium, 2005, 2006) or currently completed field tests. For example, the study of the I89 hybrid for 4 years by the field method did not give an unambiguous answer to the subject of their resistance to infection. The study of the sheet material of the same hybrid by the proposed method, as a result of which the amperometric signal is not registered, gave a clear answer - the hybrid is not resistant to coccomycosis. On the example of the study of hybrids AI1 and AI3 for 4 years, which by 2006 was completed with the characteristic “resistant to coccomycosis”, in the same 2006 (in May) as a result of the implementation of the proposed method, I received the same characteristic, but only for a few minutes.

Таким образом, предлагаемый способ позволил достоверно и воспроизводимо в течение мая (анализ длится 2 мин) определить устойчивые к коккомикозу формы вишни и черешни, вне зависимости от возраста растений, погодных условий, текущего года наблюдений и наличия года с эпифитотийным развитием коккомикоза.Thus, the proposed method allowed reliably and reproducibly during May (analysis lasts 2 minutes) to determine coccomycosis resistant forms of cherries and cherries, regardless of the age of the plants, weather conditions, current year of observation, and the presence of a year with epiphytotic development of coccomycosis.

Claims

A method for determining coccomycosis resistant forms of cherries and cherries, comprising leaf diagnostics of the test sample, followed by determination of infection-resistant forms, characterized in that the leaf diagnostics is carried out during the period of active leaf growth by obtaining a microwave extract of phenolic compounds from them, which is then diluted with distilled water in a ratio of 1: 4-1: 5, the sample is dosed into an amperometric analyzer and the forms are resistant to infection by the presence of a detector signal at a potential of 0.4 V per glass angle native electrode.