Способы заражения и оценки зерно-бобовых культур на устойчивость к патогенам:
Оценка и учёт поражённости и устойчивости растений к болезням

автор:

Фитопатологическая оценка пораженности растений основана на визуальных или инструментальных способах учёта реакции растений (качественные шкалы), или интенсивности поражения (количественные шкалы). Тип реакции обычно оценивают через временной интервал, равный двум-трём инкубационным периодам после заражения. Например, при заражении М. pinodes оценивают через 8—12 дней; А.pisi — 16—20, мучнисторосяных — 8—12; ржавчинных — 18—20 дней. Интенсивность поражения оценивают при максимальном проявлении заболевания. Оценка как полевой, так и расоспецифической устойчивости требует статистической репрезентативности, для чего применяют количественные шкалы. Изучение большого числа коллекционных образцов зерновых бобовых культур разного происхождения показало, что по степени поражения в комфортных условиях для развития болезни среди образцов наблюдается нормальное распределение, т. е. большинство их поражается в средней степени. По международному классификатору для гороха, люпина и сои установлены следующие шкалы степени поражения и устойчивости.

Таблица №1
Шкала степени поражения
Горох и соя,Люпин
1 - поражение отутствует или очень слабое2,5%10%
3 - слабое11—25%2,5—10%
5 - среднее26—50%11—25%
7 - сильное57—75%26—50%
9 - очень сильное< 50%< 75%

Таблица №2
Шкала устойчивости
Горох и соя,Люпин
ВВ — очень слабая75%50%
В — слабая51—7526—50
С — средняя26—5011—25
У — высокая11—252,5—10
УУ — очень высокая102,5

Аналогично составлены международные шкалы для учета поражения и устойчивости бобов, вики, чины, нута, чечевицы, фасоли и др. Символом Т обозначают толерантные или выносливые растения, урожай которых снижается незначительно, несмотря на среднее и сильное поражение. При оценке устойчивости сортов к корневым гнилям растения выкапывают, отмывают корневую систему и по шкале учитывают поражённость.

Для определения трахеомикозного поражения делают поперечные срезы на уровне корневой шейки или несколько выше её. Объём выборки при выравненном фоне должен составлять порядка 50—100 растений.

Оценку поражения корневой системы гороха афаномицетной корневой гнилью Романова. проводила в баллах:

  • 0 — симптомы поражения отсутствуют,
  • 1 — слегка водянистые пятна на корнях,
  • 2 — водянистые пятна охватывают половину корня и более,
  • 3 — обширные поражённые участки, мягкие, но не отмершие,
  • 4 — интенсивное изменение цвета с отмиранием ткани и гибель растений.

При оценке образцов и селекционных линий люпина желтого в качестве стандартов высевали восприимчивый и устойчивый сорт, и в основные фазы развития учитывали число увядших растений с определением их доли по отношению к общему числу растений на делянке.

В связи с эпифитотией антракноза люпина, охватившей все регионы люпиносеяния в мире, более подробно приводим способы оценки и учета поражения этим патогеном по Sweetingham в поле и теплице (табл.3.4).

Таблица №3
Шкала поражения люпина антракнозом в поле,
используемая для оценки индивидуальных растений
ШкалаОписание
0Нет поражений
1Поражены только черешки
2Слабое поражение стебля, на бобах поражения нет
3Умеренное поражение стебля и слабое бобов
4Сильное поражение стебля и слабое бобов
5Депрессия главного стебля и сильное поражение бобов

Эффективность инфекционного фузариозного фона для оценки селекционного материала сои оценивали по числу пораженных растений и развитию болезни, которую расчитывали по формуле:

R=Σ(а*Ь)/(А*К)*100,
где R — развитие болезни,%,
а — число растений с определенным баллом поражения,
b — балл поражения,
А — всего растений в пробе,
К — высший балл шкалы учёта.

Степень поражения растений сои учитывали по трёхбалльной шкале:

  • признаки поражения отсутствуют;
  • слабое побурение корня в месте соприкосновения с инфекцией и побурение отдельных корешков;
  • побурение нижней части главного корня, недоразвитость придаточных корней;
  • отмирание корневой системы, уродливость и гибель проростков, загнивание семян.

Таблица №4
Шкала поражения люпина антракнозом, используемая для
БаллЛистьяЧерешкиСтеблиБобы
1нетнетнетнет
2очень слабое повреждениенетнетнет
3много поврежденийочень мало повреждений, без споруляциинетнет
4много повреждениймного повреждений, с редкой споруляциейограниченные повреждения без споруляции, стебель не согнутыйнесколько неболь­ших повреждений без споруляции
5много повреждениймного повреждений, часто с обильной споруляциейнесколько впалых повреждений с редкой споруляцией и слабым сгибанием стеблянесколько впалых повреждений с редкой споруляцией и слабой скрученностью боба
6много повреждениймного повреждений, часто с обильной споруляциеймного впалых повреждений с обильной споруляцией и согнутым стеблеммного впалых повреждений с обильной споруляцией и скрученным бобом
7-//--//-резко выраженная согнутость стебля, несколько повреж­дений окольцованного и разорванного стеблямного впалых повреждений с обильной споруляцией и резко выра­женной скрученностью боба
8-//--//--//-большинство бобов сильно поражено
9-//--//-все растения сильно повреждены, окольцован главный стебель с отмиранием тканей выше повреждениявсе бобы сильно поражены

Для характеристики сортов и линий по скорости нарастания инфекции используют показатель — скорость нарастания болезни.

Хорошие результаты даёт отбор по продолжительности латентного периода развития болезни по формуле:

LP = [(Рi—Рi-1)/Pj]ti;,

Где Рi, Рi-1, Pj — число спор (%) соответственно на i-тые сутки после инокуляции; сутки, предшествующие i-тым; j-тые сутки после инокуляции; ti-тые сутки после инокуляции.

Инструментальную оценку поражения производят с использованием микроскопов, измерительных луп, флуориметров, микротомов и др. При этом параметрами устойчивости служат: плотность пикнид, число спор в гомогенате поражённых листьев, интенсивность флуоресценции гомогената, динамика распространения патогена в тканях и сосудистой системе корней и др. Результаты учётов на исследуемых растениях сравнивают с учётами на эталонных растениях, в качестве которых могут служить районированные, сильно восприимчивые сорта, родительские или исходные линии и образцы. Инструментальная оценка позволяет получить тонкие различия по степени устойчивости к патогену, которые незаметны при визуальном наблюдении.

Жёсткий инфекционный фон не всегда целесообразен, особенно, при изучении рекомбинантного материала в ранних гибридных поколениях, несущего другие хозяйственно-полезные признаки. В таком случае применяют лабораторные или вегетационные испытания на отчленённых листьях или бобах с использованием бензимидазола или кинетина на устойчивость к облигатным паразитам (ржавчина, мучнистая роса и др.). Для факультативных паразитов эта методика может быть модифицирована путём искусственного заражения и оценки поражённости отчленённых перед созреванием верхушек растений.

Супоневой и др. разработана методика непрямой оценки устойчивости растений к вирусным болезням по физиолого-биохимическим показателям (ФБП) биоорганических компонентов из заражённых вирусом листьев, которая позволяет резко сократить время, трудозатраты и расход материалов. При этом биоорганические компоненты из листьев выделяют экстракцией 96% этанолом, содержащим 0,05—0,2 М LiCl, а в качестве ФБП используют полярограмму и оптическую плотность. Об устойчивости судят по величине ко-эффициента К, вычисляемого по формуле:

К = А1В12В2,

где А1 и А2 — оптические плотности экстрагирования биоорганических компонентов из зараженных и контрольных растений; В1 и В2 — высоты полярографической волны для заражённого и контрольного растений. При К>1 растения относят к устойчивым, при К<1 — к восприимчивым.