Лабораторный экспресс-метод, позволяющий дифференцировать сорта озимых зерновых культур по устойчивости к возбудителю розовой снежной плесни (возбудитель гриб Microdochium nivale (Fr.)Samuels & C.I. Hallet)
LABORATORY EXPRESS METHOD THAT ALLOWS DIFFERENTIATING VARIETIES OF WINTER CEREALS BY RESISTANCE TO THE PATHOGEN OF PINK SNOW MOLD (THE PATHOGEN IS THE FUNGUS Microdochium nivale (Fr.)Samuels & C. I. Hallet)

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к селекции озимых зерновых культур, и может быть применено при лабораторном скрининге устойчивых к возбудителю розовой снежной плесни генотипов с целью дальнейшего использования их в качестве исходного селекционного материала для создания новых сортов.
За последние десятилетия значительно возросла вредоносность таких болезней как снежная плесень, корневая гниль, фузариоз колоса, вызываемых фузариозными грибами. Ежегодные потери урожая от данных заболеваний составляют 20-30%.
Наиболее практичным и экономичным подходом в борьбе с грибных болезней растений является использование сортов, устойчивых к болезни. Определение устойчивости растений к патогену базируется на создании жесткого инфекционного фона при возделывании культуры. Гарантированную оценку болезнеустойчивости обеспечивает искусственное заражение растений. Изучение иммунологических свойств исходного и селекционного материала при искусственном заражении растений позволяет выявлять потенциальную и стабильную устойчивость сортообразцов, проводить своевременную браковку и отбор невосприимчивых форм на всех этапах селекции, что значительно ускоряет селекционный процесс.
Для оценки устойчивости к возбудителю грибных болезней растений в лабораторных условиях известны различные методы: анализ растений в чашках Петри, в бумажных рулонах (Пересыпкин В.Ф. Сельскохозяйственная фитопатология. - Москва: Агропромиздат, 1989. - 479 с.) [1]. Все эти методы громоздки, продолжительны во времени, требуют большого количества исходного материала, что не дает возможности проводить оценку в большом объеме. Кроме того, использование данных методов предполагает наличие дорогостоящих реактивов и оборудования.
Наиболее близким к заявляемому решению является точечный метод локализованной количественной инокуляции суспензией гриба с использованием отдельных листьев риса и последующей оценки симптомов заболевания и размера поражения для определения тяжести заболевания растения (Jia Y., Valent В., Lee F.N. Determination of Host Responses to Magnaporthe grisea on Detached Rice Leaves Using a Spot Inoculation Method // Plant Dis. - 2003. - Vol. 87. - No. 2. - P. 129-133) [2].
Недостатком известного способа является невозможность использования описанных симптомов заболевания и размеров поражения для определения тяжести заболевания озимых зерновых культур, пораженных розовой снежной плеснью (грибом Microdochium nivale (Fr.)Samuels&C.I. Hallet).
Задачей данного изобретения является разработка критериев оценки и отбора сортообразцов озимых зерновых культур устойчивых к поражению розовой снежной плесенью.
Техническим результатом изобретения является лабораторный экспресс-метод оценки генотипов озимых зерновых культур, заключающийся в описании симптомов заболевания и размеров поражения листа для определения устойчивых к поражению розовой снежной плесенью озимых зерновых культур.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются благодаря тому, что в известном экспресс-методе, позволяющем дифференцировать сорта озимых зерновых культур по устойчивости к возбудителю розовой снежной плесни (возбудитель гриб Microdochium nivale (Fr.)Samuels&C.I. Hallet), согласно изобретению в чашку Петри на фильтровальную бумагу, смоченную дистиллированной водой, равноудаленно помещают фрагменты листовых пластинок озимой зерновой культуры, вырезанные из средней части листа растения размером 0,07-0,08 м одинаковой ширины, затем на листовые пластинки растений равноудалено наносится по 2 капли споровой суспензии гриба Microdochium nivale (Fr.) Samuels&C.I. Hallet одинаковой концентрации с известным высоким уровнем патогенности, затем на 2-3 сутки отмечается площадь очага поражения листовой пластинки растения и реакция сорта на указанный патоген, при этом высокоустойчивыми считаются сорта, площадь очага поражения которых составляла 5% от площади фрагмента листовой пластинки, зараженная часть листа остается светло-зеленой; среднеустойчивыми - площадь очага поражения составляет 15-25%, зараженная часть листа становиться светло-желтой; восприимчивыми - пораженная часть листа составляет 25-50% и становиться от светло до темно-коричневого цвета, сильновосприимчивыми считаются растения, у которых площадь поражения листовой пластинки более 50%, листья темно-бурые, с элементами некротического разложения.
Сущность предлагаемого решения поясняется чертежом, где на фиг. представлена оценка сортообразцов по устойчивости к возбудителю розовой снежной плесени.
Способ осуществляется следующим образом.
Работы по выделению возбудителей снежной плесени из пораженных тканей растений проводят в стер ильных условиях. Гриб Microdochium nivale(Fr.) Samuels&C.I. Hallet выделяют в чистую культуру на питательную среду - картофельно-декстрозный агар (КДА). С этой целью пораженные части растений, тщательно промывают в водопроводной и стерильной воде, разрезают на мелкие кусочки, длиной 2-3 мм, дезинфицируют в 70% растворе спирта 20-30 секунд, промывают в дистиллированной воде и над пламенем горелки раскладывают пинцетом фрагменты ткани на питательную среду в чашки Петри. С каждого сорта закладывают по 100-150 фрагментов пораженных тканей. Культивирование изолятов проводят на КДА в течение двух недель при температуре 18-22°С. Регулярно ведутся наблюдения за ростом и формированием колоний гриба на питательной среде. Изоляты, с характерными признаками загрязнения (бактерии и другие виды грибов) отбраковывают. Через 12-14 дней отдельные колонии или сектор а повтор но отсевают на питательную среду. Для очистки изолятов от бактерий в ср еду добавляют лимонную кислоту или антибиотики широкого действия (биомицин, стрептомицин).
Для идентификации видового состава используют справочники и определители (Билай В.И. Фузарии. - Киев, 1977. - 442 с. [3] и др.). Для поддержания жизнеспособности изолятов, возбудителей корневых гнилей в чистой культуре проводят регулярные пересевы на картофельно-декстрозную среду. Коллекция грибов хранится в биологических пробирках на косяках агаризованной среды при температуре +2-7°С.
Для проведения экспресс-метода из средней части листа озимой зерновой культуры вырезают фрагменты размером 0,07-0,08 м одинаковой ширины и помещают в чашку Петри на фильтр овальную бумагу, смоченную дистиллированной водой, на одинаковом расстоянии друг от друга.
-6
Затем на листовые пластинки растений равноудалено наносится по 2 капли споровой суспензии гриба Microdochium nivale (Fr.) Samuels&C.I. Hallet одинаковой концентрации с известным высоким уровнем патогенности. Концентрация конидий составляла 15-20 спор в поле зрения микроскопа при увеличении 100-120×10. На 2-3 сутки после начала опыта отмечается площадь очага поражения листовой пластинки растения и реакция сорта на указанный патоген. Высокоустойчивыми считаются сорта, площадь очага поражения которых составляла 5% от площади фрагмента листовой пластинки, зараженная часть листа остается светло-зеленой, среднеустойчивыми - площадь очага поражения составляет 15-25%, зараженная часть листа становиться светло-желтой; восприимчивыми - пораженная часть листа составляет 25-50% и становиться от светло до темно-коричневого цвета, сильновосприимчивыми считаются растения, у которых площадь поражения листовой пластинки более 50%, листья темно-бурые, с элементами некротического разложения.
Пример (фиг.) оценки сортообразцов по устойчивости к возбудителю розовой снежной плесени:
1, 3 - высокоустойчивые сорта (площадь очага поражения составляла 5% от площади фрагмента листовой пластинки, зараженная часть листа остается светло-зеленой);
5, 7, 16, 17, 18 - среднеустойчивые (площадь очага поражения составляет 15-25%, зараженная часть листа становиться светло-желтой);
2, 6, 10, 12, 13 - восприимчивые (пораженная часть листа составляет 25-50% и становиться от светло - до темно-коричневого цвета);
4, 8, 9, 11, 14, 15, 19, 20 - сильновосприимчивые (растения, у которых площадь поражения листовой пластинки более 50%, листья темно-бурые, с элементами некротического разложения).
Использование стабильных патогенных штаммов гриба позволяет получить четкие характеристики ответной реакции конкретных сортов на влияние этих патогенных штаммов.
Предложенный лабораторный экспресс-метод позволяет дифференцировать сорта озимых зерновых культур по устойчивости к возбудителю розовой снежной плесни устойчивых к возбудителю розовой снежной плесни генотипов с целью дальнейшего использования их в качестве исходного селекционного материала для создания новых сортов.