Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 3
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава I. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСВСБОИШИЯ
КАРТОФЕЛЯ„ОТ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЕЙ МЕТОДОМ ШЕ&РЫ
АПИКАЛЬНОЙ МЕРИСТЕМЫ 9
Состав питательной среды 9
Температура 16
Размер эксплантанта 18
Свет 19
Сортовые особенности 20
Заключение по главе 20
Глава 2. s-ВИРУС КАРТОФЕЛЯ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
И ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ 21
Биологические особенности 21
Хозяйственное значение 27
Взаимодействие с другими вирусами картофеля 30 Заключение по главе 35
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 3. ОБЪЖТ И МЕТОШ ИССЛЕДОВАНИЯ, ИХ ОБОСНОВАНИЕ.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ 36
Глава 4. ПУТИ ПОВШШИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ 0СВ0Б0ЩЩИЯ
РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ ОТ ВИРУСНЫХ БОЛЕЗНЕЙ 45
Влияние исключения ауксинов из питательной среды и одновременного повышения концентрации кинетика на скорость роста меристем 47
Зависимость роста регенерантов от концентрации аденина 49
Влияние экзогенной гибберелловой кислоты на способность меристем регенерировать растения 50
Влияние активированного угля на рост и развитие картофеля в пробирочной культуре 52
4.4.1. Влияние активированного угля и качества агара
на рост и развитие растении из черенков 54
4.4.2. Влияние активированного угля и качества агара на
регенерацию растений из меристем 57
4.5. Влияние интенсивности света на морфогенез картофеля
в пробирочной культуре 65
4.5.1. Определение оптимальной интенсивности света для
роста и развития растений из меристем 65
Определение размера эксплантанта, обеспечивающего освобождение растений картофеля от вируса скручивания листьев 70
Влияние предварительной обработки ростков картофеля когерентным монохроматическим светом на регенерацион-ную способность эксплантантов 76
Сравнительное изучение эффективности культивирования апикальных меристем на средах, различающихся по содержанию ауксинов цитокининов 80
Глава 5. ШИЯЕЖЕ ОСВОБОЖДЕНИЯ ОТ s -ВИРУСА НА УСТОЙЧИВОСТЬ
КАРТОФЕЛЯ К БОЛЕЗНЯМ 85
Влияние освобождения от s- вируса на устойчивость картофеля к вирусным болезням 85
Влияние освобождения от s- вируса на устойчивость картофеля к некоторым грибным и бактериальным болезням 93
Влияние освобождения от s- вируса на продуктивность картофеля jj, 99
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ НА
ОСНОВЕ МАТЕРИАЛА, ОСВОБОВДШОГО ОТ s - ВИРУСА 104
ВЫВОДЫ 107
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 109
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО
Введение к работе
Основная задача стоящая перед агропромышленным комплексом -надежное снабжение страны продовольствием и сельскохозяйственным сырьем. Выполнение этой задачи обеспечивается дальнейшей специализацией сельскохозяйственного производства, повышением уровня мелиорации и механизации, внедрением в производство интенсивных сортов сельскохозяйственных культур. Важнейшим! факторами, ускоряющими научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве, являются также научно обоснованная система семеноводства и защита растений.
Указывая на большое значение правильной системы семеноводства, Л.И.Брежнев подчеркнул: и ... хорошо, по - современному организованное семеноводство может повысить урожайность по меньшей мере на 20 процентов. А это дополнительные десятки миллионов тонн зерна и другой сельскохозяйственной продукции*1 (Брежнев, 1976 а).
В результате проведения мероприятий по защите растений от вредных организмов в нашей стране ежегодно сохраняется сельскохозяйственной продукции на 7 миллиардов рублей (Фадеев, Новожилов, 1979).
Благодаря дальнейшему улучшению семеноводства и защиты растений можно реализовать огромные резервы в повышении производительности многих отраслей сельского хозяйства, в том числе и картофелеводства, как одной из важнейших его отраслей.
"Наша партия наряду с зерновой проблемой всегда уделяла большое внимание увеличению производства и других продуктов земледелия.Среди них картофель занимает особое место. В народе его исстари называют вторым хлебом. Картофель - это ценная продовольственная, техническая и кормовая культура" - отметил Генеральный секретарь ЦК КПСС товарищ Л.И.Брежнев (Брежнев, 1976,6).
ХХУІ съезд КПСС поставил задачу - добиться дальнейшего увеличения производства, расширения ассортимента и повышения качества кар-
4 тофеля, а также улучшить его сохранность и резко сократить потери.
Выполнение этой задачи должно осуществляться за счет дальнейшей интенсификации отрасли.
Как свидетельствует опыт, накопленный в нашей стране, переход на безвирусное семеноводство картофеля обеспечит реализацию больших потенциальных возможностей повышения урожайности, улучшения качества и снежении потерь товарного картофеля. Так, в опытах, проведенных сотрудниками НИИ картофельного хозяйства МСХ РСФСР установлено, что элита, полученная на безвирусной основе, превышала по урожайности на 26,3% аналогичный материал, полученный на основе визуального отбора (Трофимец, І98І). В опытах было также доказано, что посадочный материал, полученный на безвирусной основе, обладает высокими потенциальными возможностями. Так, при внесении повышенных доз удобрений и поддержании влажности, близкой к оптимальной, урожай клубней от безвирусной элиты составил 647 ц/га.
В условиях Украины установлено, что растения картофеля, освобожденные от вирусной инфекции, характеризуются более интенсивным фотосинтезом и повышенным уровнем поглощения элементов минерального питания. Эти и другие преимущества обеспечили увеличение урожайности безвирусной элиты в 1,4-1,7 раза по сравнению с урожайностью сорта до оздоровления (Витенко и др., 1977). Подобные результаты получены и другими отечественными и зарубежными учеными (Кучумов, Анисимов, 1974, Трофимец и др. 1978, б).
Актуальность темы. В процессе выращивания картофеля, в силу вегетативного размножения и широкой распространенности патогенов, происходит накопление от репродукции к репродукции вирусных, грибных и бактериальных болезней. Это обусловливает снижение урожайности и ухудшение качества клубней.
Безусловно, наиболее перспективным путем борьбы с потерями картофеля является возделывание сортов, обладающих комплексной устой-
чивостью к вредителям и болезням. В настоящее время производство ощущает острую потребность в таких сортах. Снизить ущерб, причиняемый вредными патогенами, помогает семеноводство - самостоятельная отрасль, преследующая цель получения и массового размножения здоровых семенных клубней с сохранением их сортовой чистоты.
Высококачественный семенной картофель можно получить только при условии правильного проведения комплекса мероприятий по борьбе с возбудителями болезней. Один из наиболее важных этапов в решении этой задачи - получение исходного безвирусного материала для выращивания элиты картофеля. Качество семенного картофеля во многом определяется уровнем совершенства методов получения оздоровленного материала.
В настоящее время наибольшее распространение получил метод куль
туры апикальной меристемы, отличающийся надежностью и экономично
стью (Трофимец, 1980; Хромова, 1979). Благодаря использованию это
го метода удалось освободить от вирусов большое количество сортов
как в нашей стране (Кучумов, Князев, 1980), так и во многих зару
бежных странах: Англии (Kassanis, Varma, 1967 ), Франции (Morel,
Martin, 1955; Nozeran, 1977)і Нидерландах (Тринченко, І97І,
Quak, 1977), Японии (Anonim, 1962), Канаде (Mellor, Stace--Smith, 1969), ГДР (Pett, 1974) , ФРГ (Huth, Bode, 1970), Польше (Gabriel et al., 1972), Финляндии (Tapio, 1972), Австралии (Thomson, 1958), Чехословакии (sip, 1971), Италии (Gregorini, Lorenzi, 1974).
Важно также, что в процессе культивирования меристем, наряду с освобождением от вирусов происходит освобождение от грибной и бактериальной инфекции, в том числе от черной ножки и кольцевой гнили (Червонюк, Шнейдер, Трофимец, 1980).
Однако, несмотря на ряд существенных усовершенствований, этот метод остается все еще довольно трудоёмким. Процесс получения мери-
стем требует большого напряжения сил и может быть выполнен только высококвалифицированными специалистами. К тому же получение безвирусных растений по ряду сортов - процесс довольно длительный и не всегда удачный.
Широкое внедрение в практику семеноводства материала, оздоровленного методом культуры ткани, обусловливает необходимость дальнейшего повышения эффективности способов его получения, а также изучения влияния оздоровления на устойчивость исходного материала к наиболее опасным патогенам.
В связи с этим актуальность наших исследований определяется:
I.Острой потребностью семеноводства страны в оздоровленном семенном материале;
2.Широким использованием в процессе оздоровления методов культуры растений, тканей, органов и необходимостью повышения их эффективности;
3.Недостатком сведений о влиянии оздоровления с применением культуры ткани на устойчивость исходного материала к вирусным, грибным и бактериальным болезням.
Цели и задачи исследовнний. Исследования выполнены в соответствии с заданиями тематического плана НИИКХ:
02.03.01. Изучить эффективность питательных сред, различающихся по составу и концентрации регуляторов роста (кинетин, ИУК, ИМК, НУК и др.), при оздоровлении картофеля методом верхушечной меристемы;
0.5I.I7.03.H3. Изучить патогенез и биологические основы взаимоотношения между возбудителями вирусных, грибных и бактериальных болезней, № гос. регистрации 81 096 119.
При выполнении работы мы преследовали две основные цели:
I.Поиск условий, обеспечивающих получение оздоровленных растений картофеля при минимальных затратах времени, труда и средств;
П. Изучение влияния s - вируса на устойчивость картофеля к вирусным, грибным и бактериальным болезням.
В ходе исследований решали следующие задачи:
-определить условия, способствующие улучшению роста и развития регенерантов из апикальных меристем картофеля;
«определить условия, способствующие повышению коэффициента размножения пробирочных растений при черенковании;
- провести сравнительное изучение устойчивости зараженного S-ви-русом и оздоровленного картофеля к вирусным, грибным и бактериальным болезням.
Научная новизна в том, что:
а) установлено, что лазерная обработка ростков картофеля способствует улучшению роста и развития апикальных меристем на искусственных питательных средах;
б)изучено влияние основных компонентов питательных сред на способность апикальной меристемы регенерировать растения и на основании этих исследований разработана и внедрена питательная среда, обеспечивающая высокий выход растений - регенерантов за короткий срок;
в) определена оптимальная интенсивность света для пробирочных
растений и регенерантов;
г) проведено сравнительное изучение устойчивости зараженного s
- вирусом и оздоровленного картофеля к вирусным, грибным и бактери
альным болезням и, на основании этих исследований, определена эко
номическая эффективность оздоровления от s -вируса.
Практическая ценность работы. Рекомендованы и внедрены в первичное
семеноводство в трех научно-исследовательских институтах прописи
питательных сред для культуры апикальных меристем и ускоренного раз
множения пробирочных растений методом черенкования.
Рекомендовано предварительное облучение ростков когерентным мо-
нохроматическим светом с длиной волны 630 нм или 488 нм с целью улучшения роста и развития эксплантантов.
Установлено, что оптимальная интенсивность освещения эксплантантов и пробирочных растений белым светом люминесцентных ламп составляет 8 тыс. лк.
Рекомендовано введение в питательную среду активированного угля в дозе 10 г/л с целью увеличения регенерационной способности изолированных меристем и коэффициента размножения пробирочных растений картофеля»
Определен размер эксплантанта, обеспечивающий эффективное освобождение картофеля от вируса скручивания листьев и на основании этого указано на отсутствие необходимости диагностировать на наличие этого патогена растения - регенеранти, освобожденные от s или М - вирусов.
Доказано, что освобождение картофеля от S -вируса не снижает устойчивость растений к вирусам X, М, У, вирусу скручивания листьев и фитофторозу, а также клубней к ризоктониозу, обыкновенной парше, сухой и мокрой гнили и заметно повышает устойчивость клубней к
серебристой парше. Рекомендовано выращивать картофель на основе материала, освобожденного от S -вируса т.к. это обусловливает увеличение товарного урожая и высокую экономическую эффективность .
В процессе выполнения работы оздоровлено методом культуры апикальной меристемы четыре сорта: Бирюза, Кристалл, Волжанин, Зрис-тон и три перспективных гибрида картофеля. Материал размножен и передан в первичное семеноводство НИЙКХ, НИИСХ ЦРНЗ и ЭХ "Большевик" ВИР.
