Головна / КАРТОПЛЯ / ОТРИМАННЯ безвірусного РОСЛИН ПРИ насінництва картоплі
Одним з найважливіших способів боротьби з вірусними хворобами картоплі є отримання здорового насіннєвого матеріалу і прискорене його розмноження на основі методу культури тканин. Культура меристемних тканин передбачає ізоляцію апікальних (верхівкових) меристем, які знаходяться в верхівкової частини вегетативних органів і вільні від вірусної інфекції. За допомогою цього методу були отримані рослини картоплі, вільні від ХВК, АВК, НВК, та інших. В даний час оздоровлення картоплі від вірусних хвороб за допомогою культури меристеми застосовується у всіх картофелепроізводящіх країнах світу.
Ефективність оздоровлення залежить від багатьох факторів: особливостей сорту, вихідної зараженості рослин вірусами, розміру виокремлювати експлан. Кожен вірус має свій рівень, т. Е. Знаходиться в рослині на певній відстані від термінальних клітин. Найбільша зона верхівкової меристеми, вільна від вірусів, - 0,1 - 0,3 мм. Для регенерації цілого рослини необхідно, щоб культивований ділянку меристеми включав хоча б один листової зачаток. Тому в практичній роботі допускається виокремлення меристем розміром 0,2 - 0,3 мм, що знижує ефективність оздоровлення. Для підвищення оздоровлюючого ефекту методу культури тканин його поєднують з термо- і хіміотерапією.
Термотерапія - вплив на рослини, паростки і бульби високими температурами (+37 - +42 ° С) з метою інактивації збудника або збільшення «безвірусній зони» в верхівкових або бічних нирках. Дія підвищених температур широко застосовується як допоміжний прийом, що дозволяє збільшити ймовірність виділення безвірусних експлантов з вегетуючих рослин з подальшим культивуванням їх на живильному середовищі. Вьщержіваніе бульб картоплі, заражених РЬКУ, при +38 - +40 "" С протягом 20 - 25 днів різко знижує частку рослин з ознаками хвороби. Вирощування рослин картоплі при +35 - +37 ° С і постійному світлі протягом 60 120 днів не тільки збільшує безвірусні зони в меристематичних тканинах, але дозволяє виділити пазушні бруньки величиною 2-3 мм, вільні від вірусів X і S. Температурна обробка збільшує відсоток безвірусних експлантов меристеми в загальній кількості виділених. Застосовують також метод термообробки паростків, висаджених на живильне середовище після поверхневої стерилізації. Паростки (близько 1 см) після поверхневої стерилізації висаджують на живильне середовище і поміщають в термокамеру при 38 ° С з освітленням близько 5000 лк протягом 18 годин на добу. Через 4 тижні з розвинулися в цих умовах рослин виділяють верхушечную меристему або верхівкову бруньку.
В даний час для оздоровлення картоплі від вірусів метод культури тканин широко використовують в поєднанні з хіміотерапією, яка передбачає використання в технології оздоровлення речовин, що володіють антивірусними властивостями. Відома велика кількість речовин мікробного, рослинного і тваринного походження, що містяться, зокрема, в культуральних рідинах деяких видів дріжджів і цвілевих грибів, в соку вищих рослин, в молоці, здатних затримувати репродукцію вірусів в рослинах, знижувати їх концентрацію в клітинному соку, затримувати і послаблювати ознаки вірусних хвороб.
Отриманий за допомогою методу меристемних клонування високоякісний вихідний матеріал прискорено розмножується в стерильній культурі і в спорудах закритого ґрунту. Найбільш широко використовується метод мікрочеренкованія in vitro (у пробірках), що дозволяє виключити можливість повторного зараження рослин і отримати найбільш високу інтенсивність розмноження. Застосовується також живцювання рослин на почвозаменяющіх субстратах, відділення відводків, паростків бульб, укорінення верхівок і пазушних пагонів, вирощування бульб на гідропонних установках.
Подальша робота з оздоровленим матеріалом ведеться за методикою оригінального насінництва. Однак забезпечення гарантованого і надійного якості насіннєвої картоплі може бути досягнуто тільки на основі використання для введення в культуру in vitro кращих здорових (вільних від фітопатогенних вірусів) вихідних рослин (базових клонів), ретельно оцінених щодо їх сортовий типовості і вираженості основних сортоотлічітельних ознак. При цьому, як показує накопичений досвід, максимальний ефект в підвищенні якості вихідного матеріалу для введення в культуру in vitro може забезпечити проведення безперервного, багаторазового поліпшує відбору базових клонів в умовах чистого фітосанітарного фону з мінімальним рівнем инфицирующей навантаження.
У дослідах ВНІІКХ протягом 5-річного безперервного відбору в Клопова матеріалі сорти Лорх зараженість вірусами X, S, М була знижена з 96% до 8%. Найбільш сприятливий у фітосанітарному відношенні средообразующую і средоулучшающій ефект був отриманий при вирощуванні оздоровлених сортів в оточенні посівів багаторічних трав. Так, на п'ятий рік у сорту Лорх найнижча зараженість (всього 3,3%) виявилася при вирощуванні в оточенні конюшини. Цей прийом дозволив навіть на дуже сприйнятливому до вірусів сорті Пріекульскій ранній підтримати досить низький рівень зараження (10%). Сприятливий средоулучшающее вплив було відзначено також при вирощуванні оздоровленої картоплі в оточенні люцерни, де Років попелиць - переносників вірусів картоплі і ступінь заселення рослин ними були ще меншими, ніж в конюшині. За ефективністю розміщення оздоровленої картоплі в оточенні багаторічних трав виявилося навіть краще, ніж вирощування рослин в умовах марлевих вегетаційних будиночків, де кількість заражених рослин у сорту Лорх достетло 6,6%; у сорту Пріекульскій ранній - 20%.
У сучасних умовах використання средоулучшающего ефекту сівозмін з багаторічними травами і розміщення первинних розплідників, особливо перших польових поколінь з міні-бульб, в оточенні конюшини або люцерни може мати виключно актуального значення в забезпеченні необхідної якості при вирощуванні оригінального насіннєвої картоплі. При цьому важливо відзначити, що посіви багаторічних трав, оточуючи картопля, створюють екран, що перешкоджає посиленому заселення попелицями рослин картоплі крайніх рядків. На самому ж конюшині в основному харчуються ті види попелиць, які не є переносниками вірусів картоплі.
З огляду на, що найбільш шкідливі фітопатогенні віруси НВК, МВК і ВСЛК на картоплі поширюються попелицями, як всередині поля, так і шляхом інтродукції з інших ділянок, виключно важливим є розміщення і підтримка здорового матеріалу і проведення відборів базових клонів в таких місцях, де средообразующие умови мікроклімату сприяють максимальному обмеженню розвитку і міграції, насамперед популяцій тих видів попелиць, які є основними переносниками вірусів картоплі.
Щодо успішним, як правило, є проведення відбору базових клонів із застосуванням иммунодиагностики в польових розплідниках попередньо оздоровлених сортів картоплі з наявністю рослин, вільних від вірусних хвороб за зовнішніми ознаками не менше 95%, від вірусної інфекції в прихованій формі - не менше 80%. Однак для отримання більш надійного результату відбір базових клонів необхідно проводити в тих польових розплідниках, де загальний рівень прихованого зараженості рослин вірусами не перевищує 5%, в тому числі важких форм (PVY, PLRV) не більше 0,5%, що, по суті, є гранично допустимою нормою відповідно для розплідників першого польового покоління з міні-бульб.
Гарантовано витримувати такі допуски можливо тільки при наявності найбільш сприятливих для цих цілей (чистих) фітосанітарних умов у місцях вирощування оздоровленого матеріалу, використовуваного для відбору базових клонів з подальшим введенням в культуру in vitro.
У сучасній практиці насінництва картоплі в якості найважливіших факторів, що визначають наявність сприятливих фітосанітарних умов, прийнято враховувати наступні основні критерії:
1. Гарантоване (100%) відсутність фітопатогенів, що мають карантинне значення: рак картоплі (Synchitrium endobioticum), золотиста картопляна нематода (Glodobera rostochiensis), бура бактеріальна гниль
2. Відсутність грунтових вірусів (TRV і PMTV) і їх переносників
3. Мінімальний ризик поширення фітопатогенів в польових умовах (відсутність вогнищ вірусів PLRV, PVY, PVM і їх переносників в радіусі не менше 2 км).
4. Мінімальна вірогідність поширення бактеріозів -возбудітелей чорної ніжки (Ervinia spp.) І кільцевої гнилі (Clavibacter michiganesis).
Грунтуючись на сучасних уявленнях про способи і особливості передачі і поширення фітопатогенних вірусів на картоплі слід відзначити, що з практичної точки зору в забезпеченні якості насіннєвої картоплі в процесі його виробництва особливе значення має комплексне застосування спеціальних агроприемов, що обмежують поширення вірусної інфекції в польових умовах, до числа яких відносяться:
забезпечення необхідної ізоляції первинних польових поколінь від інших посадок картоплі нижчих класів або продовольчої картоплі;
створення умов для швидкого зростання і розвитку рослин в початковий період вегетації (предпосадочное пророщування, неглибока посадка в оптимальні терміни, догляд без зміщення висаджених бульб і т. д.);
регулярні фітопрочісткі з можливо більш ранньої бракування та видалення хворих рослин в полі;
обприскування інсектицидами і препаратами мінеральних масел проти попелиць - переносників вірусної інфекції;
раннє видалення бадилля хімічним або механічним способом при досягненні максимальної насіннєвої товарності бульб з урахуванням даних про динаміку поширення переносників вірусів (літаючої генерації попелиць) в конкретних природно-кліматичних умовах.
Найважливішими передумовами оптимального вибору і ефективності комплексу застосування агроприйомів, що обмежують поширення вірусної інфекції в польових умовах, є наявність достовірних відомостей про видовий склад збудників і їх переносників в місцях вирощування насіннєвого матеріалу. Ці відомості зазвичай отримують на основі проведення ретельних обстежень зараженості вирощуваних сортів і моніторингу крилатих попелиць, що мігрують на картоплі, в конкретних умовах господарства. Важливе значення має також виявлення можливих шляхів поширення інфекцій і чинників, що сприяють або перешкоджають вірусного зараження рослин і прояву ознак хвороб на картоплі.
На великій території Росії картопля можна успішно вирощувати практично повсюдно, але виробляти якісний конкурентноздатний насіннєвий матеріал необхідно тільки в спеціально виділених для цих цілей місцях зі сприятливим мікрокліматом і мінімальним ризиком инфицирующей навантаження, особливо щодо поширення фітопатогенних вірусів, що викликають важкі форми вірусних хвороб на картоплі.
У зарубіжній практиці в більшості країн з добре розвиненим насінництвом картоплі ця проблема вирішується на основі створення та ефективного використання охоронюваних (природоохоронних) насінницьких територій, які стали невід'ємною частиною сучасних систем насінництва картоплі.
Основоположним принципом створення спеціальних насінницьких територій є їх ізольованість, що забезпечує можливість розміщення розплідників первинного насінництва в спеціальних сівозмінах з дотриманням необхідного просторового видалення здорового матеріалу від будь-яких можливих джерел вірусної інфекції, включаючи посадки продовольчої картоплі, городи, дачі і т. Д. Важливе значення при цьому має використання екрануючого (буферного) ефекту лісопосадок, прибережних територій поблизу великих водойму в, а також пахотно-приміських земельних ділянок, розташованих в передгірській та гірській місцевості.
Великі території і різноманітність географічних умов Російської Федерації надає достатні можливості для вибору і виділення, спеціальних найбільш сприятливих насінницьких територій в основних картофелепроізводящіх регіонах, щоб на регіональному рівні з максимальною ефективністю використовувати найбільш сприятливі средообразующие і средоулучшающіе фактори, особливо в місцях виробництва оригінального та елітного насіннєвого картоплі .