Портал Mz-Don

Меню
  • Контакты
  • Статьи
  • Блог

Методики по созданию инфекционных фонов

Виды фонов. Инфекционный фон подразумевает наличие инфекции, способ­ной вызвать заражение растений, и условий, обеспечивающих ус­пех развития болезни или вредителя.

В соответствии с особенностями организации можно выделить несколько разновидностей фонов:

- инфекционный (естественный и искусственный);

Провокационным фоном называют прием, при котором создают условия для оптимального развития патогенов, но пропагулы до­полнительно не вносят на участок. Для создания провокацион­ного фона испытуемый материал может быть размещен на участ­ках с оптимальным микроклиматом для проявления болезни. Например, для испытания зерновых на устойчивость к снежной плесени полезно размещать питомники в низинах, где скаплива­ется снег и весной затягивается таяние.

Кроме того, провокационный фон может быть создан с помощью агротехнических приемов, способствующих проникновению патогенов, а также развитию заболеваний и размножению вредителей. Например, внесение азотных удобре­ний в повышенных дозах приводит к увеличению поражения все­ми видами ржавчины, мучнистой росой, корневой гнилью.

Однако чаще для более надежного поражения растений специально размножают или дополнительно вносят пропагулы, то есть создают инфекционный фон. Инфекционные фоны подразделяются на естественные и искусственные.

Естественный инфекционный фонможет быть создан при бессменном возделывании культуры на одном участке.

Такой фон, как правило, создают для почвенных патогенов: возбудителей увядания, корневых гнилей и др.

Искусственные фоны предполагают специальное размножение микроорганизмов или накопление вредителей в лабораторных условиях и последующее заражение (заселение) растений.

Фон для оценки устойчивости растений к вредителям называют инвазионным.

Инфекционные фоны могут быть созданы для оценки на устойчивость к одному вредному виду (простые фоны) или к несколькими видам (комбинированные фоны).

Конкретные методы создания фонов зависят от биологии патогенов и вредителей. Их можно разделить на несколько общих при­емов: инфицирование почвы, инокуляцию органов растений и ис­пользование переносчиков (для вирусных заболеваний).

Инфицирование почвы. Этот прием используют для почвенных микроорганизмов, вредителей, нематод и растений-паразитов. Инфекцию вносят с пораженными растительными ос­татками или в виде специально размноженных культур. Так создают фон для оценки льна и люпина на устой­чивость к фузариозному увяданию, злаков — к корневым гнилям и снежной плесени, подсолнечника — к заразихе, капусты — к киле.

Инокуляция органов растений. Иногда при создании инфекционных фонов для некоторых болезней не вносят инфекцию в почву, а инфицируют семена. Так, для зара­жения пшеницы твердой головней споры вносят в каждый пакет при подготовке семян к посеву. После обработки семена подсушивают и используют для посева.

Инокуляцию поверхности растений осуществляют для создания инфекционного фона ко всем видам ржавчины, септориозу, муч­нистой росе. Заражение цветков применяют прежде всего для возбудителей пыльной головни злаков. Для этого используют сухие хламидо-споры или суспензии спор. В первом случае инокулюм наносят на предварительно подготовленный колос с подрезанными колоска­ми с помощью кисточки, натиранием головневым колосом или стряхиванием спор. Суспензию спор вводят в колоски с помощью пипетки или медицинского шприца (шприц-метод). В некоторых случаях инокулюм вводят непосредственно в ткань или полость органа.

Использование переносчиков. Для многих вирусов свойственно распространение в природе с помощью векторов (тлей, клещей, почвенных грибов). Для оценки устойчи­вости к вирусным заболеваниям на участке создают условия для привлечения и размножения переносчиков. Например, для созда­ния цепи переноса вирусов злаки размещают после злаков, в севообороты вводят культуры, привлекающие векторных переносчиков.

Для инфицирования подобными вирусами проводят специальное размножение и заражение пере­носчиков (цикадок, тлей).

При создании любых инфекционных фонов (включая инвази­онные) способ и время заражения должны быть максимально приближены к биологическим особенностям микроорганизмов и вредителей.

Для объективной оценки количество пораженных (поврежденных) растений или органов должно быть достаточно большим.

Методы создания инфекционных фонов многообразны. В зависимости от особенностей патогена заражают почву, поверхность того или иного органа растения, вводят инфекцию в орган (не в ткани), инокулюм в ткани, используют для заражения насекомых, клещей и других переносчиков инфекции. Здесь описаны только некоторые приемы.

Если споры намечено использовать в течение ближайшего месяца, то их можно хранить в чашках Петри или в открытых бюксах в эксикаторе над раствором серной кислоты, создающем влажность 30 %, при температуре 10—12 °С. Для длительного хранения споры помещают на сутки в эксикатор над прокаленным гипсом. Меди­цинский гипс смачивают водой, месят из него тесто, делают лепешку и после затвердения раскалывают ее щипцами. Куски прокаливают па железном противне в течение 6—8 ч при 180 °С. Высушенные споры помещают в пробирку, изображенную на рисунке 19 (5 г спор на пробирку). К воронке пробирки, горлышко которой нужно предварительно заткнуть комочком ваты, приставляют толстый резиновый шланг от работающего на отсос насоса Комовского, а тонкое горлышко пробирки нагревают на газовой горелке и запаи­вают. Таким образом, споры оказываются в вакууме. В холодиль­нике при температуре плюс 5 °С они могут храниться неограниченно долго.

На участке инфекционного фона перед посевом яровой пшеницы вносят 100 кг азота на 1 га. Для внесения под озимую пшеницу эту норму делят поровну: половину применяют перед посевом, а по­ловину — при весенней подкормке. Участок обсевают восприимчи­вым сортом. При испытании яровой пшеницы можно посеять озимый сорт, который обеспечит раннее накопление инфекции. Заражение ведут в начале колошения. На 5 г спор берут 0,8 л талька или муки, тщательно перемешивают, засыпают в мешочек из двойного слоя марли и встряхивают над делянками. Указанное количество спор вносят на 0,12 га посева. Заражение ведут в вечерние часы (с 17 ч).


Рисунок 18 - Циклон для сбора спор, внизу – пробирка для хранения спор

Если погода сухая, то перед заражением проводят полив дождеванием. Если площадь инфекционного фона невелика, то можно опрыс­нуть посевы водой из ранцевого опрыскивателя. Заражают посевы спустя 0,5 ч после полива. Если есть возможность, делянки после заражения укрывают пленкой, натягивая ее на металлический каркас. В этом случае создается парниковый эффект, и, кроме того, споры не могут быть смыты дождем. В противном случае дождь, прошедший в течение суток после заражения, смоет споры, и зара­жение придется повторять.

Заражение пшеницы и ячменя мучнистой росой

В тех местностях, где мучнистая роса наносит существенный вред посевам, обычно нет необходимости в специальном заражении этой болезнью: она проявляется ежегодно в достаточно сильной степени. Однако бывают годы, когда необходимо создавать инфекционный фон этой болезни. Обильное азотное удобрение и обсев восприимчивым сортом, как и при заражении ржавчиной, создают провокационный фон. Выращивают в теплице восприимчивый сорт (здесь инокулюм присутствует всегда). Инфекцию вносят, срезая с растений пора­женные листья, встряхивая их над посевами и разбрасывая по полю.

Заражение пшеницы и ячменя твердой головней

Материал для заражения готовят, измельчая колосья, пораженные твердой голов­ней, в ступке непосредственно перец, заражением. До этого колосья хранят в лаборатории в бумажных пакетах. На 100 семян требуется 0,05—0,2 г (до 0,5 г при сильных инфекционных нагрузках) спор.

При массовом заражении нагрузку точно не дозируют. Берут кончиком ножа столько спор, сколько примерно необходимо для заражения, и высыпают их в пакет с семенами. Все образцы должны содер­жать стандартное число семян (в Краснодарском НИИ сельского хозяйства — 200 семян озимой пшеницы). Пакет закрывают и хоро­шо встряхивают его содержимое, чтобы споры перемешались с се­менами. Так же ведут заражение ржи стеблевой головней.

У ячменя, как у пленчатой культуры, более эффективного заражения можно добиться, используя водную суспензию спор: 2 г спор на 1 л воды (способ Тапке). Семена выдерживают в суспензии 15 мин, а затем помещают в матерчатый мешочек. Мешочек кладут в деревянный ящик с плотно прилегающей крышкой и отверстиями на дне для стока избытка суспензии. Ящик укрывают мокрой меш­ковиной. Семена оставляют в нем на сутки при температуре 18— 20 °С. Затем их высушивают в тени до состояния сыпучести и высе­вают. Ранний посев сглубокой заделкой способствует заражению. Для заражения озимой пшеницы, напротив, необходим поздний посев, когда температура воздуха понизится примерно до 10 °С.

Заражение пшеницы и ячменя пыльной головней. Самым простым способом является посев сильно восприимчивого сорта на участке заражения. Через две полосы, засеянные изучаемыми образцами, размещают полосу восприимчивого сорта. Можно также развеши­вать пораженные колосья на участке заражения, помещая их на полметра выше колосьев испытываемых образцов.

Лучшие результаты дают способы, облегчающие проникновение спор внутрь цветка. Однако в этом случае нет возможности выявить такие формы устойчивости, как устойчивость, связанная с закрытым цветением, морфологией цветка. В Краснодарском НИИСХ для заражения пшеницы используют водную суспензию спор. Ее готовят, опуская в полулитровую банку с водой 45 зараженных колосьев смывая с них споры. На делянке каждого образца у 5 колосьев подрезают наполовину цветковые чешуи. Окунают кисточку или зубную щетку в суспензию и проводят ею по колосу сверху вниз с одной и другой стороны. После созревания срезают эти колосья, а также 5 контрольных, обмолачивают те и другие раздельно и се­мена используют для посева и сравнения.

Сильный инфекционный фон можно создать, внося споры головни кисточкой в каждый цветок. В этом случае в колосе предварительно удаляют нижние и верхние колоски, а также третьи цветки и цветки более высокого порядка, как при гибридизации. Способ довольно трудоемок и применяется только в том случае, когда хотят выявить абсолютно устойчивые (иммунные) формы. Мур предложил использовать для заражения вакуум-метод. В нашей стране онприменяется в модификации В. И. Кривченко.

Прибор, предложенный В. И. Кривченко, состоит из камеры, в которой происходит заражение, насоса, сосуда для суспензии спор и соединительных шлангов (рис. 19). Камера представляет со­бой стеклянный цилиндр, открытый снизу и заканчивающийся на­верху двумя патрубками. Один служит для присоединения резино­вого шланга от насоса, работаю­щего на отсос, другой для сооб­щения с атмосферой. Нижнее отверстие цилиндра закрывается резиновой пробкой с ограничителем. В средней части пробки вклеен слой пористой резины. Вдоль этого слоя пробка разре­зана, но не до конца, так чтобы ее половинки могли расходиться как створки двери. В пробке имеется сквозное отверстие, в которое вставляется трубка. На выступающий наружу конец трубки надевают резиновый шланг, другой конец которого опускают в резервуар с суспен­зией. В разрез вставляют соломины 5—10 колосьев, смыкают половинки пробки и помещают колосья в камеру для зараже­ния, затыкая пробкой ее нижнее отверстие. У колосьев ячменя срезают ости, а у пшеницы под­резают, кроме того, цветковые чешуи на 1 /3. Пальцем перекры­вают отверстие, соединяющее ка­меру с атмосферой, и, откачивая воздух из нее насосом, добиваются, чтобы колосья целиком погрузились в суспензию. В этот момент пальцами сжимают шланг, по которому суспензия подается в цилиндр, и продолжают откачивать воздух в течение 5—10 с. Над поверхностью суспензии появляется туман — следствие быстрого испарения, что свидетель­ствует о достаточной степени разрежения. Открывают отверстие, соединяющее камеру с атмосферой, и дают суспензии стечь обратно в сосуд. Суспензию готовят непосредственно перед заражением, беря 0,4—0,5 г спор на 1 л воды. Указанное количество высыпают в 200—300 см 3 воды, энергично встряхивают и доливают воду до л.

Можно также вводить суспензию в каждый цветок с помощью медицинского шприца.


Рисунок 19 - Прибор В.И. Кривченко для заражения пыльной головней; справа – разрезная пробка прибора

Оценки устойчивости к вредителям

Селекция на устойчивость к некоторым вредителям (гессен­ской мухе, пилильщикам, подсолнечниковой моли и т. д.) ведется довольно успешно. В связи с этим оценкам на устойчивость к вре­дителям придается большое значение. Как и при оценках на по­ражение болезнями, наиболее полная характеристика дается об­разцам в конкурсном сортоиспытании. При этом используется ме­тодика государственного сортоиспытания.

Оценивают распространенность повреждений, если растения погибают или не дают продукции (например, при повреждении хлебными пилильщиками), и степень повреж­дения, если оно охватывает часть растения (например, повреждение пьявицей). В первом случае определяют процент повреж­денных растений, во втором — процент поврежденной площади органа (например, листовых пластинок). Кроме того, практику­ют учет заселенности вредителем (число особей, яйцекладок и т. д. на растение, единицу площади). Повреждение мо­жет оцениваться в баллах. При грубых оценках используют трех­балльную шкалу: повреждение слабое, среднее, сильное. Может быть использована международная система.

В конкурсном сортоиспытании оценку проводят в двух не­смежных повторениях, но если повреждения распространены не­равномерно, то оценивают делянки во всех повторениях. Учет ведут путем осмотра делянок или путем осмотра некоторой части растений (выборки) или даже отбора проб с последующим ана­лизом. Общий принцип выборки заключается в том, что ее берут 5 местах по диагонали делянки. В каждом месте осматривают площадку 50x50 см (первый способ) или 10 растений в ряду подряд (второй способ).

Если вредитель повреждает посев пятнами (например, пьявица), то определяют процент площади, занятой этими пятнами, и средний процент повреждений в самих пятнах. Общую оценку дают в виде дроби: первый показатель в знаменателе, второй — в числителе. При глазомерной оценке процента распространения или поврежде­ния (без подсчета) ее ведут с точностью до 10 %.

Учет повреждения злаков гессенской, шведской и яровой мухами, стеблевой блохой

Все эти вредители относятся к скрытостебельным. Личинки гессенской мухи находятся глубоко за влагалищем листа. Они молочно-белые с зеленым пятном в середине. Верхний лист от­стает в росте, остальные листья имеют более темную окраску, они более широкие, чем у неповрежденных растений. Личинки шведской и яровой мух и стеблевой блохи вгрызаются в стебель. Верхний лист засыхает. Личинки яровой мухи окукливаются в почве, по­этому ложнококоны ее в растениях не встречаются. Личинка шведской мухи желто-белая, задний конец ее имеет два широко расставленных отростка. Личинка яровой мухи крупнее, и отростков на заднем конце у нее нет, он тупой мелкобугорчатый. Личинка стеб­левой блохи имеет хорошо развитую голову и три пары ног.

Учет проводят по выборке, взятой вторым способом. Растения отбирают в пробу и анализируют. Те побеги, у которых при внеш­нем осмотре обнаруживаются признаки повреждения, исследуют более подробно. Отгибают влагалища листьев, чтобы установить, находятся ли там личинки или ложнококоны гессенской мухи. Пре­паровальной иглой вскрывают стебель сверху до узла кущения, чтобы обнаружить личинки и ложнококоны других вредителей и установить их видовую принадлежность. Рассчитывают процент поврежденных растений и процент поврежденных стеблей по каж­дому виду вредителя отдельно.

У озимых культур первый учет проводят осенью перед оконча­нием вегетации, второй — во время весеннего кущения до начала выхода в трубку. У яровых учет повреждений приурочивают к вы­ходу в трубку. В южных районах возделывания озимых (Северный Кавказ, Украина, Молдавия, Центрально-Черноземная зона) про­водят дополнительный учет в фазе молочной спелости. Стебли, по­раженные гессенской мухой, в это время выглядят угнетенными. Часто они белеют, надламываются или падают. Личинки или лож­нококоны гессенской мухи встречаются под влагалищем листа вбли­зи стеблевого узла (чаще всего нижнего). Поражение шведской му­хой учитывают также в отдельных случаях при отборе снопов с проб­ных площадок.

Учет повреждения злаков пьявицей Жуки (синие или сине-зеленые, длиной 3,5—4,8 мм) выгрызают продолговатые отверстия на листьях, а личинки их (желтые, шестиногие, покрытые слизью) выедают ткани листа, оставляя нижний эпидермис. Повреждения имеют вид длинных полос. Учет проводят при заметных повреж­дениях. Определяют глазомерно степень повреждения листьев в про­центах.

Учет повреждения пшеницы трипсами Трипсы (мелкие крылатые насекомые черного цвета) и их личинки (киноварно-красные) повреждают колосковые и цветковые чешуи, а также зерно. Чешуи при этом обесцвечиваются, а зерно приобретает мелкую морщи­нистость. Учет проводят во время налива зерна по выборке, взятой вторым способом. В пробу отбирают колосья. Рассчитывают про­цент поврежденных колосьев и глазомерно определяют среднюю степень повреждения по трехбалльной системе: слабо, средне, силь­но.

Учет повреждения пшеницы хлебными пилильщиками Личинка вредителя (желто-бурого цвета со светло-бурой головой) питается тканями стебля, постепенно спускаясь по нему к основанию. Перед созреванием пшеницы она надгрызает стебель изнутри у основания. Стебель обламывается и падает. Некоторые стебли остаются стоять, но повреждение легко установить легким подергиванием стебля кверху. Учет повреждения в сортоиспытании ведут по снопам с пробных площадок. Но на малых делянках может быть проведен сплошной учет или дана глазомерная балль­ная оценка.

Повреждение злаков некоторыми другими вредителями в сортоиспытании также учитывают по снопу, взятому с пробных площадок.

Учет повреждения зерновых бобовых культур долгоносиками Долгоносики — мелкие (длиной 3—5 мм) жуки сероватого или буроватого цвета с удлиненным телом. Признак повреждения ими — фигурное (в виде лунок) объедание краев листьев. Глазомерно определяют степень повреждения растений в процентах. Учет прово­дят в том случае, если повреждение посева достигает заметного уровня.

Учет повреждения зерновых бобовых культур тлями

Листья, поврежденные тлями, скручиваются, а побеги принимают уродли­вую форму. Учет ведут при заметном повреждении посева глазо­мерно, степень повреждения определяя в процентах.

Учет повреждения гороха гороховой зерновкой

Проводят по пробе в 200 семян, взятой из основного образца через месяц после уборки. Семена намачивают и после их набухания разрезают но­жом. Внутри может оказаться личинка, куколка или жук. Если жук вышел из горошины, то остается отверстие правильной круг­лой формы. Рассчитывают процент поврежденных семян.

Учет повреждения клевера клубеньковыми долгоносиками

Долгоносики выгрызают овальные отверстия по краям листьев. Учет проводят при заметном повреждении посева глазомерно, определяя в процентах степень повреждения.

Учет повреждения клевера клеверным семяедом

Личинки семяеда повреждают завязи в головках клевера. Разорвав соцветие, можно обнаружить их в цветоложе. Учет ведут при побурении го­ловок клевера. Определяют процент поврежденных головок. Пробу отбирают вторым способом.

Контрольные вопросы

1. Учёт поражения пшеницы ржавчиной, мучнистой росой и септориозом

2. Учёт болезней ячменя, овса, ржи, зерновых бобовых

В статье представлены и обсуждаются результаты применения различных методов создания инфекционного фона Pyricularia oryzae для проведения фитопатологической оценки устойчивости селекционных материалов риса к пирикуляриозу и отбора болезнеустойчивых сортов и линии риса. Экспериментальным путем установлено, что наиболее эффективным лабораторным методом создания инфекционного фона является инокуляция отрезки листьев растений риса фильтровальной бумагой, пропитанной конидиальной суспензией гриба и инокуляция отрезки листьев растений риса каплями конидиальной суспензии патогена.

Введение

Одним из опасных заболеваний риса во всем мире, в том числе и в Казахстане, является пирикуляриоз, вызываемый несовершенным грибом Pyricularia oryzae Br. et Cav. (синоним Magnaporthe grisea (Hebert) Barr) 1. Впервые оно было описано в Японии в 1704 г., а его возбудитель – в 1896 г. Сейчас пирикуляриоз известен во всех районах возделывания риса [1]. Патоген поражает все надземные органы растения, что приводит к потере урожая на 30-60%, а в годы эпифитотий – на 80-100% 4.

Наиболее практичным и экономичным подходом в борьбе с пирикуляриозом риса является использование сортов, устойчивых к болезни. Определение устойчивости растений к патогену базируется на создании жесткого инфекционного фона и провокационных условий при возделывании культуры. Инфекционный фон может быть естественным и искусственным. При этом естественный инфекционный фон непостоянен и может варьиро-вать в пределах одного года и в разрезе отдельных лет, так как погодные условия не всегда благоприятствуют развитию, интенсивному размножению и распространению возбудителя болезни. В годы с умеренным и слабым развитием болезней гарантированную оценку болезнеустойчивости обеспечивает искусственное заражение растений, которое можно осуществлять как в полевых инфекционных питомниках, так и в условиях искусственного климата – теплицах и климатических камерах [6, 7].

В связи с этим, фитопатологии и селекционеры в своей работе в основном использует искусственный инфекционный фон для определения вирулентности гриба и отбора устойчивых сортов растений. Следовательно, 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, сокращая сроки выведения новых сортов культуры [8].

Успешная инокуляция может быть осуществлена при наличии ряда благоприятных условий [9]:

  • оптимальная температура для прорастания спор, конидии или развития мицелия гриба;
  • высокая влажность на поверхности листьев для прорастания спор;
  • качество и интенсивность освещения;
  • растения должны быть в достаточно восприимчивой физиологической стадии развития;
  • инокулюм должен быть наиболее эффективно распределен на растении.

К настоящему времени разработаны различные способы и методы создания инфекционного фона возбудителем P.oryzae. Однако не все известные методы являются эффективными для оценки устойчивости сортов риса к болезни. Прежде чем провести массовый скрининг сортов риса на устойчивость, необходимо выбрать эффективного метода по созданию инфекционного фона, что сказывается на качестве проведения эксперимента. Кроме того, проведение фитопатологических и иммунологических исследований в Казахстане лимитируется отсутствием коллекции изолятов возбудителя пирикуляриоза, не разработанностью полевых и лабораторных методик оценки болезнеустойчивости с использованием современных методов.

В качестве инфекционного материала использована смесь из казахстанских изолятов возбудителя P. oryzae, которые выделены в 2013-2014 гг. и культивированы на картофельно-декстрозном агаре. Для приготовления суспензии культуру гриба с поверхности агара соскабливали шпателем и суспензировали в стерильной воде. Полученную суспензию фильтровали и разводили водой до необходимой концентрации. Для проведения инокуляции растений были использованы Твин 80 и желатин.

Эксперименты по созданию инфекционного фона пирикуляриоза риса проводили в тепличных и лабораторных условиях. Семена риса перед закладкой опыта в течение суток замачивали в воде с добавлением регулятора роста (0,2% янтарная кислота). В последующем семена раскладывали равномерно на дно чашки Петри с увлаженной фильтровальной бумагой и ставили в термостат на 3 сут, при температуре 28-30 °С. После 3 сут проростки растений риса посадили в пластмассовые горшки, заполненные смесью почвы. Следует отметить, что почву привезли из Кызылординской области.

На основании анализа литературных данных подобраны четыре метода инокуляции растений риса возбудителем P. oryzae, которые были использованы в данной работе:

  • метод опрыскивания [2, 10, 11];
  • смазывания листьев суспензией гриба [12];
  • инокуляция отрезки листьев каплями суспензией гриба [13];
  • инокуляция отрезки листьев фильтровальной бумагой пропитанной суспензией гриба [14].

Количество спор в суспензии (на 1 см2 площади колонии) определяли с помощью камеры Горяева по формуле:


Микроскопические работы проводили с помощью цифрового микроскопа (MC 300TS, Австрия), анализ микроскопических изображений проведен по компьютерной программе Motic Images 2000-1.3. Освещенность измеряли люксметром Ю-116.

На основе полученных результатов, можно считать, что метод заражения каплями конидиальной суспензии патогена имеет ряд преимуществ. Во-первых, данный метод позволяет, определит патогенность гриба в контролируемой среде, т.к. эксперименты выполняются в лабораторных боксах, и поэтому нет риска распространения гриба. А во- вторых метод экономичен во времени, не требует много растительного материала, изолята гриба, много места в лаборатории. Кроме того, использование данного метода позволяет одновременно заразить одних и тех же образцов несколькими изолятами болезни. Результаты исследований показаны на рисунке 1.



Результаты лабораторных экспериментов показали, что конидии пирикуляриоза риса можно поместить на растения разными способами. При этом дана характеристика к четырем методам заражения сортов риса возбудителем P. oryzae (суммировано в таблице 1).

Таблица 1 – Основные параметры методов заражения риса возбудителем P. Oryzae


Как видно из данных таблицы 1, что почти все применяемых методов можно использовать с водным носителем. Чтобы сохранить конидии в суспензии, необходимо добавит нефитотоксичный смачивающий агент, такой как Tвин 20 и желатин, а так же для заражения может быть использован опрыскиватель, щетка, фильтровальная бумага, шприц или микропипетка. Установлено, что процесс инфицирования проростков риса возбудителем P. oryzae происходит в интервале температур 22-28 оС с удлинением влажного периода до 48 ч. По литературным данным [12] наиболее благоприятной можно считать температуру, близкую к 26 оС, при которой первые признаки заражения проявляются уже после 4 сут заражения. Чем больше температура воздуха отклоняется от оптимальной (26 оС) в ту или иную сторону, тем требуется больший период увлажнения для инфицирования и проявления признаков пирикуляриоза на растениях.

Следует отметить, что для освещения растений мы использовали световую установку, состоящую из ртутно-дуговых люминесцентных ламп высокого давления (ДРЛ-2000), следовательно, в опытах освещенность была в пределах 10-20 тыс. люкс. При использовании отдельных методов затраты времени и труда значительны, но риск контаминации минимален и в научном плане высокоэффективен. В любом случае выбранный метод зависит от цели инокуляции, количества инокулируемых растений, количества пригодного инокулюма и материально-технической возможности экспериментатора.

Работа выполнена в рамках программы грантового финансирования Республики Казахстан на 2013-2015 гг. (грант №2495/ГФЗ).

Методы создания инфекционных фонов многообразны. В зависимости от особенностей патогена заражают почву, поверхность того или иного органа растения, вводят инфекцию в орган (не в ткани), инокулюм в ткани, используют для заражения насекомых, клещей и других переносчиков инфекции. Здесь описаны только некоторые приемы.

Если споры намечено использовать в течение ближайшего месяца, то их можно хранить в чашках Петри или в открытых бюксах в эксикаторе над раствором серной кислоты, создающем влажность 30 %, при температуре 10—12 °С. Для длительного хранения споры помещают на сутки в эксикатор над прокаленным гипсом. Меди­цинский гипс смачивают водой, месят из него тесто, делают лепешку и после затвердения раскалывают ее щипцами. Куски прокаливают па железном противне в течение 6—8 ч при 180 °С. Высушенные споры помещают в пробирку, изображенную на рисунке 19 (5 г спор на пробирку). К воронке пробирки, горлышко которой нужно предварительно заткнуть комочком ваты, приставляют толстый резиновый шланг от работающего на отсос насоса Комовского, а тонкое горлышко пробирки нагревают на газовой горелке и запаи­вают. Таким образом, споры оказываются в вакууме. В холодиль­нике при температуре плюс 5 °С они могут храниться неограниченно долго.

На участке инфекционного фона перед посевом яровой пшеницы вносят 100 кг азота на 1 га. Для внесения под озимую пшеницу эту норму делят поровну: половину применяют перед посевом, а по­ловину — при весенней подкормке. Участок обсевают восприимчи­вым сортом. При испытании яровой пшеницы можно посеять озимый сорт, который обеспечит раннее накопление инфекции. Заражение ведут в начале колошения. На 5 г спор берут 0,8 л талька или муки, тщательно перемешивают, засыпают в мешочек из двойного слоя марли и встряхивают над делянками. Указанное количество спор вносят на 0,12 га посева. Заражение ведут в вечерние часы (с 17 ч).


Рисунок 18 - Циклон для сбора спор, внизу – пробирка для хранения спор

Если погода сухая, то перед заражением проводят полив дождеванием. Если площадь инфекционного фона невелика, то можно опрыс­нуть посевы водой из ранцевого опрыскивателя. Заражают посевы спустя 0,5 ч после полива. Если есть возможность, делянки после заражения укрывают пленкой, натягивая ее на металлический каркас. В этом случае создается парниковый эффект, и, кроме того, споры не могут быть смыты дождем. В противном случае дождь, прошедший в течение суток после заражения, смоет споры, и зара­жение придется повторять.

Заражение пшеницы и ячменя мучнистой росой

В тех местностях, где мучнистая роса наносит существенный вред посевам, обычно нет необходимости в специальном заражении этой болезнью: она проявляется ежегодно в достаточно сильной степени. Однако бывают годы, когда необходимо создавать инфекционный фон этой болезни. Обильное азотное удобрение и обсев восприимчивым сортом, как и при заражении ржавчиной, создают провокационный фон. Выращивают в теплице восприимчивый сорт (здесь инокулюм присутствует всегда). Инфекцию вносят, срезая с растений пора­женные листья, встряхивая их над посевами и разбрасывая по полю.

Заражение пшеницы и ячменя твердой головней

Материал для заражения готовят, измельчая колосья, пораженные твердой голов­ней, в ступке непосредственно перец, заражением. До этого колосья хранят в лаборатории в бумажных пакетах. На 100 семян требуется 0,05—0,2 г (до 0,5 г при сильных инфекционных нагрузках) спор.

При массовом заражении нагрузку точно не дозируют. Берут кончиком ножа столько спор, сколько примерно необходимо для заражения, и высыпают их в пакет с семенами. Все образцы должны содер­жать стандартное число семян (в Краснодарском НИИ сельского хозяйства — 200 семян озимой пшеницы). Пакет закрывают и хоро­шо встряхивают его содержимое, чтобы споры перемешались с се­менами. Так же ведут заражение ржи стеблевой головней.

У ячменя, как у пленчатой культуры, более эффективного заражения можно добиться, используя водную суспензию спор: 2 г спор на 1 л воды (способ Тапке). Семена выдерживают в суспензии 15 мин, а затем помещают в матерчатый мешочек. Мешочек кладут в деревянный ящик с плотно прилегающей крышкой и отверстиями на дне для стока избытка суспензии. Ящик укрывают мокрой меш­ковиной. Семена оставляют в нем на сутки при температуре 18— 20 °С. Затем их высушивают в тени до состояния сыпучести и высе­вают. Ранний посев сглубокой заделкой способствует заражению. Для заражения озимой пшеницы, напротив, необходим поздний посев, когда температура воздуха понизится примерно до 10 °С.

Заражение пшеницы и ячменя пыльной головней. Самым простым способом является посев сильно восприимчивого сорта на участке заражения. Через две полосы, засеянные изучаемыми образцами, размещают полосу восприимчивого сорта. Можно также развеши­вать пораженные колосья на участке заражения, помещая их на полметра выше колосьев испытываемых образцов.

Лучшие результаты дают способы, облегчающие проникновение спор внутрь цветка. Однако в этом случае нет возможности выявить такие формы устойчивости, как устойчивость, связанная с закрытым цветением, морфологией цветка. В Краснодарском НИИСХ для заражения пшеницы используют водную суспензию спор. Ее готовят, опуская в полулитровую банку с водой 45 зараженных колосьев смывая с них споры. На делянке каждого образца у 5 колосьев подрезают наполовину цветковые чешуи. Окунают кисточку или зубную щетку в суспензию и проводят ею по колосу сверху вниз с одной и другой стороны. После созревания срезают эти колосья, а также 5 контрольных, обмолачивают те и другие раздельно и се­мена используют для посева и сравнения.

Сильный инфекционный фон можно создать, внося споры головни кисточкой в каждый цветок. В этом случае в колосе предварительно удаляют нижние и верхние колоски, а также третьи цветки и цветки более высокого порядка, как при гибридизации. Способ довольно трудоемок и применяется только в том случае, когда хотят выявить абсолютно устойчивые (иммунные) формы. Мур предложил использовать для заражения вакуум-метод. В нашей стране онприменяется в модификации В. И. Кривченко.

Прибор, предложенный В. И. Кривченко, состоит из камеры, в которой происходит заражение, насоса, сосуда для суспензии спор и соединительных шлангов (рис. 19). Камера представляет со­бой стеклянный цилиндр, открытый снизу и заканчивающийся на­верху двумя патрубками. Один служит для присоединения резино­вого шланга от насоса, работаю­щего на отсос, другой для сооб­щения с атмосферой. Нижнее отверстие цилиндра закрывается резиновой пробкой с ограничителем. В средней части пробки вклеен слой пористой резины. Вдоль этого слоя пробка разре­зана, но не до конца, так чтобы ее половинки могли расходиться как створки двери. В пробке имеется сквозное отверстие, в которое вставляется трубка. На выступающий наружу конец трубки надевают резиновый шланг, другой конец которого опускают в резервуар с суспен­зией. В разрез вставляют соломины 5—10 колосьев, смыкают половинки пробки и помещают колосья в камеру для зараже­ния, затыкая пробкой ее нижнее отверстие. У колосьев ячменя срезают ости, а у пшеницы под­резают, кроме того, цветковые чешуи на 1 /3. Пальцем перекры­вают отверстие, соединяющее ка­меру с атмосферой, и, откачивая воздух из нее насосом, добиваются, чтобы колосья целиком погрузились в суспензию. В этот момент пальцами сжимают шланг, по которому суспензия подается в цилиндр, и продолжают откачивать воздух в течение 5—10 с. Над поверхностью суспензии появляется туман — следствие быстрого испарения, что свидетель­ствует о достаточной степени разрежения. Открывают отверстие, соединяющее камеру с атмосферой, и дают суспензии стечь обратно в сосуд. Суспензию готовят непосредственно перед заражением, беря 0,4—0,5 г спор на 1 л воды. Указанное количество высыпают в 200—300 см 3 воды, энергично встряхивают и доливают воду до л.

Можно также вводить суспензию в каждый цветок с помощью медицинского шприца.


Рисунок 19 - Прибор В.И. Кривченко для заражения пыльной головней; справа – разрезная пробка прибора

Оценки устойчивости к вредителям

Селекция на устойчивость к некоторым вредителям (гессен­ской мухе, пилильщикам, подсолнечниковой моли и т. д.) ведется довольно успешно. В связи с этим оценкам на устойчивость к вре­дителям придается большое значение. Как и при оценках на по­ражение болезнями, наиболее полная характеристика дается об­разцам в конкурсном сортоиспытании. При этом используется ме­тодика государственного сортоиспытания.

Оценивают распространенность повреждений, если растения погибают или не дают продукции (например, при повреждении хлебными пилильщиками), и степень повреж­дения, если оно охватывает часть растения (например, повреждение пьявицей). В первом случае определяют процент повреж­денных растений, во втором — процент поврежденной площади органа (например, листовых пластинок). Кроме того, практику­ют учет заселенности вредителем (число особей, яйцекладок и т. д. на растение, единицу площади). Повреждение мо­жет оцениваться в баллах. При грубых оценках используют трех­балльную шкалу: повреждение слабое, среднее, сильное. Может быть использована международная система.

В конкурсном сортоиспытании оценку проводят в двух не­смежных повторениях, но если повреждения распространены не­равномерно, то оценивают делянки во всех повторениях. Учет ведут путем осмотра делянок или путем осмотра некоторой части растений (выборки) или даже отбора проб с последующим ана­лизом. Общий принцип выборки заключается в том, что ее берут 5 местах по диагонали делянки. В каждом месте осматривают площадку 50x50 см (первый способ) или 10 растений в ряду подряд (второй способ).

Если вредитель повреждает посев пятнами (например, пьявица), то определяют процент площади, занятой этими пятнами, и средний процент повреждений в самих пятнах. Общую оценку дают в виде дроби: первый показатель в знаменателе, второй — в числителе. При глазомерной оценке процента распространения или поврежде­ния (без подсчета) ее ведут с точностью до 10 %.

Учет повреждения злаков гессенской, шведской и яровой мухами, стеблевой блохой

Все эти вредители относятся к скрытостебельным. Личинки гессенской мухи находятся глубоко за влагалищем листа. Они молочно-белые с зеленым пятном в середине. Верхний лист от­стает в росте, остальные листья имеют более темную окраску, они более широкие, чем у неповрежденных растений. Личинки шведской и яровой мух и стеблевой блохи вгрызаются в стебель. Верхний лист засыхает. Личинки яровой мухи окукливаются в почве, по­этому ложнококоны ее в растениях не встречаются. Личинка шведской мухи желто-белая, задний конец ее имеет два широко расставленных отростка. Личинка яровой мухи крупнее, и отростков на заднем конце у нее нет, он тупой мелкобугорчатый. Личинка стеб­левой блохи имеет хорошо развитую голову и три пары ног.

Учет проводят по выборке, взятой вторым способом. Растения отбирают в пробу и анализируют. Те побеги, у которых при внеш­нем осмотре обнаруживаются признаки повреждения, исследуют более подробно. Отгибают влагалища листьев, чтобы установить, находятся ли там личинки или ложнококоны гессенской мухи. Пре­паровальной иглой вскрывают стебель сверху до узла кущения, чтобы обнаружить личинки и ложнококоны других вредителей и установить их видовую принадлежность. Рассчитывают процент поврежденных растений и процент поврежденных стеблей по каж­дому виду вредителя отдельно.

У озимых культур первый учет проводят осенью перед оконча­нием вегетации, второй — во время весеннего кущения до начала выхода в трубку. У яровых учет повреждений приурочивают к вы­ходу в трубку. В южных районах возделывания озимых (Северный Кавказ, Украина, Молдавия, Центрально-Черноземная зона) про­водят дополнительный учет в фазе молочной спелости. Стебли, по­раженные гессенской мухой, в это время выглядят угнетенными. Часто они белеют, надламываются или падают. Личинки или лож­нококоны гессенской мухи встречаются под влагалищем листа вбли­зи стеблевого узла (чаще всего нижнего). Поражение шведской му­хой учитывают также в отдельных случаях при отборе снопов с проб­ных площадок.

Учет повреждения злаков пьявицей Жуки (синие или сине-зеленые, длиной 3,5—4,8 мм) выгрызают продолговатые отверстия на листьях, а личинки их (желтые, шестиногие, покрытые слизью) выедают ткани листа, оставляя нижний эпидермис. Повреждения имеют вид длинных полос. Учет проводят при заметных повреж­дениях. Определяют глазомерно степень повреждения листьев в про­центах.

Учет повреждения пшеницы трипсами Трипсы (мелкие крылатые насекомые черного цвета) и их личинки (киноварно-красные) повреждают колосковые и цветковые чешуи, а также зерно. Чешуи при этом обесцвечиваются, а зерно приобретает мелкую морщи­нистость. Учет проводят во время налива зерна по выборке, взятой вторым способом. В пробу отбирают колосья. Рассчитывают про­цент поврежденных колосьев и глазомерно определяют среднюю степень повреждения по трехбалльной системе: слабо, средне, силь­но.

Учет повреждения пшеницы хлебными пилильщиками Личинка вредителя (желто-бурого цвета со светло-бурой головой) питается тканями стебля, постепенно спускаясь по нему к основанию. Перед созреванием пшеницы она надгрызает стебель изнутри у основания. Стебель обламывается и падает. Некоторые стебли остаются стоять, но повреждение легко установить легким подергиванием стебля кверху. Учет повреждения в сортоиспытании ведут по снопам с пробных площадок. Но на малых делянках может быть проведен сплошной учет или дана глазомерная балль­ная оценка.

Повреждение злаков некоторыми другими вредителями в сортоиспытании также учитывают по снопу, взятому с пробных площадок.

Учет повреждения зерновых бобовых культур долгоносиками Долгоносики — мелкие (длиной 3—5 мм) жуки сероватого или буроватого цвета с удлиненным телом. Признак повреждения ими — фигурное (в виде лунок) объедание краев листьев. Глазомерно определяют степень повреждения растений в процентах. Учет прово­дят в том случае, если повреждение посева достигает заметного уровня.

Учет повреждения зерновых бобовых культур тлями

Листья, поврежденные тлями, скручиваются, а побеги принимают уродли­вую форму. Учет ведут при заметном повреждении посева глазо­мерно, степень повреждения определяя в процентах.

Учет повреждения гороха гороховой зерновкой

Проводят по пробе в 200 семян, взятой из основного образца через месяц после уборки. Семена намачивают и после их набухания разрезают но­жом. Внутри может оказаться личинка, куколка или жук. Если жук вышел из горошины, то остается отверстие правильной круг­лой формы. Рассчитывают процент поврежденных семян.

Учет повреждения клевера клубеньковыми долгоносиками

Долгоносики выгрызают овальные отверстия по краям листьев. Учет проводят при заметном повреждении посева глазомерно, определяя в процентах степень повреждения.

Учет повреждения клевера клеверным семяедом

Личинки семяеда повреждают завязи в головках клевера. Разорвав соцветие, можно обнаружить их в цветоложе. Учет ведут при побурении го­ловок клевера. Определяют процент поврежденных головок. Пробу отбирают вторым способом.

Контрольные вопросы

1. Учёт поражения пшеницы ржавчиной, мучнистой росой и септориозом

2. Учёт болезней ячменя, овса, ржи, зерновых бобовых

3. Учёт болезней картофеля

4. Создание инфекционного фона

5. Оценки устойчивости к вредителям

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Читайте также:

  • Инфекция почек и мочевыводящих путей лечение препараты
  • Причиной пищевой инфекции может быть тест
  • Чем можно заменить антибиотики при инфекции
  • Субфебрильная лихорадка при рассеянном склерозе
  • Менингококковая инфекция лечение в реанимации
  • Контакты
  • Политика конфиденциальности