Cоздание устойчивых к болезням гибридов сахарной свеклы
Овощеводство / 13 апреля 2012
Из корнеплодов и проростков сахарной свеклы выделен возбудитель фузариозной корневой гнили. Получены чистые культуры выделенного патогена. В результате морфологического и культурального описания, а также микробиологического анализа установлено, что выделенный патоген является F. Оxysporum.
Из корнеплодов и проростков сахарной свеклы выделен возбудитель фузариозной корневой гнили. Получены чистые культуры выделенного патогена. В результате морфологического и культурального описания, а также микробиологического анализа установлено, что выделенный патоген является F. Оxysporum.
На основе физиологического подхода проведена оценка генотипов сахарной свеклы на устойчивость к КФ патогена F. Оxysporum. Установлено, что при низких концентрациях КФ (5 – 20%) патогенного гриба F. Оxysporum, все изучаемые генотипы сахарной свеклы - устойчивы и среднеустойчивы. С повышением концентрации чувствительность генотипов сахарной свеклы растет. И при высоких концентрациях (50% и выше) КФ почти все генотипы восприимчивы, хотя и наблюдался некоторый биотипный состав. При концентрациях КФ выше среднего (40%) относительную устойчивость показали номера 2130, 2124, 2153, КазМС-21.
Экономическая эффективность: Внедрение новых толерантных генотипов сахарной свеклы предотвратит до 30-50% потери планового уровня, и тем самым повысит сбор сахара на 7-10 ц/га по сравнению с неустойчивыми формами. Кроме того, экономический эффект от нового гибрида будет достигнут без дополнительных вложений и составит 68,4 тыс. тенге с га.
Сахарная свекла (Beta vulgaris L.) - важнейшая техническая культура, являющаяся сырьем для производства 35-40% сахара в мире. В Казахстане это традиционный и основной отечественный источник получения сахара. МСХ РК определила отрасль по выращиванию сахарной свеклы и производству сахара в числе семи приоритетных направлений развития сельского хозяйства республики. Однако за последние годы произошло снижение урожайности этой культуры, что объясняется целым рядом экономических и агротехнических причин: низкой эффективностью борьбы с патогенными микроорганизмами, сорняками и насекомыми-вредителями; отсутствием сортов и гибридов сахарной свеклы, устойчивых к гербицидам, абиотическим и биотическим стрессам.
К числу стрессовых факторов относятся и фузариозные корневые гнили сахарной свеклы, продуцирующие токсичные вещества. Их микотоксины относятся к классу особо опасных веществ, для которых установлен канцерогенный, терратогенный и иммуногенный эффекты даже в низких концентрациях. Токсины одного из распространенных грибов - F. оxysporum var. orthoceras оказывают влияние на рост и развитие растений в течение всей вегетации сахарной свеклы и значительно снижают урожайность. Создание толерантных линий сахарной свеклы к данному грибу-патогену позволяет повысить продуктивность корнеплодов до 40%. Селекция in vitro значительно сокращает объемы и продолжительность проводимых селекционных работ.
В аналитической лаборатории КазНИИЗиР в группе биотехнологии нами изучались 20 линий сахарной свеклы, представленные Талдыкорганским филиалом КазНИИЗиР.
Цель работы: Создать линии сахарной свеклы, устойчивые к фузариозной гнили, на основе физиологических подходов. Методы исследования: лабораторные.
а б
Рисунок 1 – Пересадка (а) и чистые культуры патогенов корневой гнили (б)
Для получения чистых культур патогенов фузариозной корневой гнили грибы многократно пересаживались в пробирки и чашки Петри с питательной средой Чапека. Очищенные культуры выделенных патогенов показаны на рисунке 2 (а, б).
а б
Рисунок 2 – Чистые культуры грибов сахарной свеклы
Первый гриб был фиолетового цвета с кольцеобразным расположением, с гладкий поверхностью (рисунок 2 а), второй – лиловый, с воздушной стромой (рисунок 2 б).
Физиологическая оценка устойчивости образцов сахарной свеклы к КФ патогена корневой гнили F.oxysporum.
Для оценки устойчивости генотипов сахарной свеклы к F. оxysporum изучали действие культурального фильтрата (КФ) F. оxysporum на параметры роста образцов сахарной свеклы. Использование КФ имеет некоторые преимущества по сравнению с очищенными токсинами, так как содержит минорные токсичные компоненты, цитолитические ферменты. Гриб-патоген культивировали на качалке на жидкой синтетической среде Чапека 21 день при температуре 22-250С. После 3 недель, когда токсичность максимальная, культуральную жидкость отделяли от мицелия последовательным фильтрованием. Затем культуральную жидкость отфильтровывали, автоклавировали при 120°С в течение 30 минут.
Использовали КФ следующих концентраций 5, 15, 20, 30, 40, 50. Повторность опыта трехкратная. На рисунке 3 (а) показана оценка образцов сахарной свеклы на начальной стадии развития.
а б в
Рисунок 3 – Оценка на устойчивость образцов сахарной свеклы к КФ патогена корневой гнили F.oxysporum
Затем провели оценку на устойчивость уже на стадии 4-х листьев (рисунок 3 б, в). Через 15-25 дней оценивали устойчивость по 5-ой шкале В.Н. Шевченко:
1 балл – единичные пятна редко разбросанные по листу;
2 балла – пятна разбросаны более густо, местами не сливаются и занимают от 25 до 50% поверхности листа;
3 балла – пятна и отмершие листья занимают от 50 до 75% поверхности листа;
4 балла - почти весь лист отмер под влиянием поражения; зеленые участки занимаю не более ¼ листа;
5 баллов - весь лист отмер под влиянием поражения.
В таблице 1 представлены результаты оценки генотипов сахарной свеклы на действие КФ различной концентрации (5, 15, 20, 30, 40, 50%).
Таблица 1 - Оценка генотипов сахарной свеклы на действие КФ различной концентрации (5, 15, 20, 30, 40, 50%).
|
№
|
Наименование
|
Концентрации, %
|
|||||
|
5
|
15
|
20
|
30
|
40
|
50
|
||
|
1
|
2122
|
1
|
2
|
3
|
4
|
4
|
3/4
|
|
2
|
2183
|
2
|
3
|
3
|
4
|
4
|
4/5
|
|
3
|
2132
|
2
|
3
|
3
|
4
|
4
|
4/5
|
|
4
|
2130
|
2
|
3
|
2/3
|
3/4
|
4
|
4/5
|
|
5
|
2124
|
2
|
¾
|
2/3
|
3/4
|
3/4
|
4
|
|
6
|
2172
|
2
|
3
|
¾
|
4
|
4
|
4
|
|
7
|
2162
|
2
|
3
|
3
|
3
|
4
|
3/5
|
|
8
|
2169
|
2
|
¾
|
3
|
3
|
4
|
4
|
|
9
|
2153
|
2
|
¾
|
2/3
|
3/4
|
4
|
4
|
|
10
|
2203
|
3
|
3
|
3
|
3/4
|
4
|
4/5
|
|
11
|
2218
|
2
|
3
|
¾
|
3/4
|
4
|
4/5
|
|
12
|
2206
|
2
|
4
|
¾
|
3/4
|
4
|
4/5
|
|
13
|
2196
|
2
|
2
|
¾
|
3/4
|
4
|
4/5
|
|
14
|
КазМС-20
|
1
|
3
|
3
|
3/4
|
3/4
|
4/5
|
|
15
|
А-32
|
3
|
4
|
¾
|
3/4
|
4
|
4/5
|
|
16
|
2193
|
3
|
3
|
¾
|
3/4
|
4
|
4/5
|
|
17
|
КазМС-21
|
3
|
3
|
3
|
3/4
|
3/4
|
4/5
|
Как видно из таблицы 1 при низких концентрациях КФ все генотипы показали устойчивость и среднеустойчивость. С повышением концентрации чувствительность генотипов сахарной свеклы растет. И при высоких концентрациях КФ почти все генотипы восприимчивы, хотя и наблюдался некоторый биотипный состав.
При концентрациях КФ выше среднего (40%) относительную устойчивость показали номера 2130, 2124, 2153, КазМС-21.
А.М. Абекова, А.С. Абсаттарова, Т.А. Базылова КазНИИЗиР, п.АлмалыбакИсточник: BORONA.net
