Методика инфицирования определяется характером патогенеза и условиями культивирования растений в полевых, вегетационных и лабораторных условиях. Инфекционный фон создается инокуляцией вегетирующих растений (опрыскивание, опыливание, инъекция) природной популяцией патогена, смесью географических форм, чистыми культурами или внесением в почву возбудителей болезни.
Для повышения ифекционной нагрузки и лучшей дифференциации селекционного материала по устойчивости к болезням применяются различные приемы: создание провокационного фона, регулирование сроков посева, географические посевы. При использовании природных популяций паразита получают оценку по горизонтальной, а при использовании рас и биотипов — по вертикальной устойчивости.
Существует ряд косвенных способов изучения болезнеустойчивости растений — проращивание семян в культуральной жидкости патогена, действие патотоксинов чистых культур на семена, растения или их части. Для создания провокационного фона восприимчивый сорт высевают между двумя испытуемыми сортами и искусственно его заражают (аскохитоз, ржавчина, мучнистая роса).
Поздние сроки посева способствуют более интенсивному поражению ржавчиной, мучнистой росой, аскохитозом и др. и позволяют с большей достоверностью выявить тип и уровень устойчивости разных генотипов как при естественном, так и при искусственном заражении.
Географические посевы одного и того же селекционного материала или образцов мировой коллекции позволяют получать их иммунологическую оценку по отношению к нескольким популяциям паразита или к их комплексу. Большое значение при создании инфекционных фонов имеет величина инфекционной нагрузки. Большинство исследователей придерживается мнения, что фон должен быть высокий, хотя в отдельных случаях для испытания достаточна слабая или средняя нагрузка для большей дифференциации изучаемого материала хозяина по степени устойчивости.
Для большинства возбудителей при искусственном заражении установлены параметры инфекционных нагрузок, позволяющие обнаружить различия в степени поражаемости генотипов растения-хозяина. Например, для оценки устойчивости сои к грибным болезням при искусственном заражении растений оптимальны следующие инъекционные нагрузки: для церкоспороза — 15 тыс., пероноспороза — 120 тыс. и септориоза — 546 тыс. конидий на одно зараженное растение.
Успешная инокуляция может быть осуществлена при наличии ряда благоприятных условий
- оптимальная температура для прорастания спор или развития мицелия, вируса, вредителя;
- высокая влажность, плёнка воды на поверхности листьев для прорастания спор;
- качество и интенсивность освещения, длина дня;
- растения должны быть в достаточно восприимчивой физиологической стадии развития и быть свободными от других болезней и вредителей;
- инокулюм должен быть наиболее эффективно распределен на растении или на его заражаемом органе.
Выявление устойчивых форм зерновых бобовых культур с применением искусственного заражения или инфекционного фона (для паразитов, поражающих корневую и сосудистую системы) можно проводить в полевых, вегетационных и лабораторных условиях, или совмещая их на разных этапах селекционного процесса. Основная и окончательная оценка всетаки полевая. Образцы растений, выявленные как устойчивые при заражении в теплице или лаборатории, должны быть испытаны при искусственном заражении в поле в конкретной почвенно-климатической зоне.
Размножение инфекционного материала облигатных паразитов проводят на живых растениях восприимчивых сортов. Для заражения мучнистой росой используют свежесобранные конидии или аскоспоры, ржавчиной — уредоспоры.
Искусственное заражение растений факультативными паразитами, например, фузариозом, удаётся значительно легче, т.к. инфекционный материал можно нарабатывать в любом количестве в лабораторных условиях на искусственных средах. Для инфицирования возбудителями факультативных паразитов применяют опрыскивание суспензией спор (аскохитоз, антракноз, церкоспороз и др.) или внесение спорового материала в прикорневую зону (фузариоз).
Для оценки растений по устойчивости к вирусным болезням весьма эффективны поздние сроки посева в силу того, что тли-переносчики мигрируют на посевы однолетних бобовых во второй половине лета. Т. к. вирусы — облигатные раневые паразиты и первоначально могут проникать только в поврежденные клетки, к ним применяют специфические методы заражения:
- передача путем прививки больного растения на здоровое, и наоборот;
- механическая инокуляция — втирание в листья или другие органы суспензии вирусных частиц, опрыскивание, поглаживание и др.;
- передача переносчиками — насекомыми, в почве нематодами, грибами, заражение путем выращивания в поле или теплице на почвах, зараженных переносчиками и вирусами.
Среди идентифицированных возбудителей вирусных болезней зерновых бобовых культур перенос инфекции осуществляется разными видами тлей.