465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование...

На правах рукописи

Саеид Насроллах Неджад Сафар

ВИРУСНЫЕ И НЕМАТОДНЫЕ ИНФЕКЦИИИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕР Б О Р Ь Б Ы

С Н И М И НА КАРТОФЕЛЕ

Специальность: 06.01.11 — Защита растений

Авторефератдиссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Москва — 2003

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Работа выполнена на кафедре фитопатологии Московской се шскочо-зяйственнои академии имени К А Тимирязева и в Лаборатории фитопарази-тояогии Российской Академии

Научные pj ководители1 кандидат биологических наук, доцентБелошапкнна О О

доктор биологических наук, профессорРоманенко Н Д.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных H<IVK,грофессор Помазков Ю.Икандидат биологических HavK Князева В П.

Ведущее предприятие - Государственный ботанический сад РАНим Ч В Цицина

1С

Защита состоится «7-С- » 8в^/&гг?^* 2003 г в « /т » час на заседа-нии диссертационного совета Д 220/043 04 при Московской (.ельскохозяйс^-венной академии имени К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва, Тимирязевская ут ,49 Учен*»'! совет МСХАС диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХААвтореферат \ >слан ««-У » «,|<<^>^А^* 2003 г

Ученый секретарьдиссертационного совета ^/г^Г4-^1 . В В Исаи ie


ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

: Актуальность темы. Картофель является основной пищевой, кормо-

вой и технической культурой, характеризуется большой пластичностью, адап-

тивностью и потенциальной продуктивностью. Картофель обладает богатым

содержанием углеводов, витаминов и минеральных веществ. , ,

Получение высоких урожаев картофеля предусматривает снижение потерь

от вредителей и болезней. Из различных фитопатогенов картофеля особое

значение имеют вирусы и нематоды, нередко составляющие взаимосвязанный

фитопатокомплекс. На картофеле в странах бывшего СССР выявлен 21 вид

ультрамикроскопических возбудителей, в том числе 16 вирусов, 4 фитоплаз-

менных возбудителя и 1 вироид. В настоящее время в мире известно более 30

вирусов, поражающих картофель и вызывающих снижение его урожая от 10

до 80 % (Амбросов, 1975, Шмыгля, 1995, Шпаар, Шуманн, 2001). В послед-

ние годы широкое распространение получили вирусы передаваемые немато-

дами, которые отличаются большой вредоносностью на различных культурах.

Среди нематод особо опасны цистообразующие (Heteroderidae), стеблевая и,

клубневая нематоды (Ditylenchus) и многочисленные представители корневых

эктопаразитических перфораторов, включая нематод переносчиков вирусов

семейств Longidoridae и Trichodoridae. ;. , . . •

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было выяв-1 ление вирусных и нематодных инфекций и совершенствование комплекса

экологически безопасных мероприятий по борьбе с ними на картофеле.

Конкретными задачами исследований были следующие:

1. Изучить видовой состав вирусов на картофеле семенного и продоволь-

ственного назначения и оценить степень его инфицированное™ на различ-

ных сортах отечественной и зарубежной селекции.

2. Изучить видовой состав нематод в ризосфере растений картофеля в т.

ч., паразитических, включая переносчиков непо- и тобра- вирусов.

3. Оценить влияние ряда вирусов на вегетативную продуктивность . и

урожайность картофеля. .ЦЕНТРАЛЬНАЯ

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКАМоск. св^ь акадэмии

им. К. А.

Инв.


4 Оценить возможность диагностирования вирусов картофеля метопами

полимеразной цепной реакции и 1шм>но-фермегггаого анализа Подобрать

оптимальные температурные режимы для обнаружения вирусов картофеля

некоторых групп методом ПЦР

5 Оценить биочогичесхую и хозяйственную эффективность, влияние на

вегетативную продуктивность и урожай рада биологически активных препа-

ратов различного спектра действия в борьбе с вирусами, нематодами и их ас-

социациями

Научная новизна. В vc мвиях Московской обтасти изучен совречен

ный яасовой состав вирусов и нематод и их ассоциаций в семенном материале

и в посадках картофетя Описана симптоматика сложившихся в настоящее

время смешанных вирусных инфекций картофеля

Установлены оптимальнь*ь режимы для амп шфикации гри ЧЦР-

диагностировании групп карта г потеке вирусов картофеля В ризосфере кар-

тофетя в разтячных фитоценозгх \"осквы и Московской области впервые вы-

явлены 4 вида нематод переносчиков вирусов - Long dorus e'ongatu^, X phi-

netna diversicaudatum (семейство Long'dondae, отряд Dory'airmda) и Tncho-

dorus similes, Paratnchodoru- teres (семейство Tnthodondae, отрчт

Tnplonch.da) Впервые оценена антивирусная и нематнлиднгя активность ря-

да Сиологическл активных препаратов

Практическая значимость работы Выявлены сорта картофегя с paj-

ной степенью цораженности вирусами (УСТОЙЧИВОСТЫО) Установлено высокое

антивирусное действие препарата нарщке на комплекс вирусов, а таюке .ivt-

мунофитоцета и олигофуростанозида на чеповирусы (AMV), и несколько ни

же на тобравирусы (ТЯ\Л, выявлена и\ нематицидная активпость в отноше

ния нематод-векторов

Апробация результатов работы. Основные потожения диссертации

допожепы на 4 Международчых научных конференциях 2-х POIXI'PCKO

иранских (Москва, 2000 и 2002 г~) и 2-х Международных нем2Т01оги"ссклх

симпозиумах (Москва, 20°' У Тенерифе 2002) и 1-ой Вс-еросслйикой (V1OI_K-

8.1. ВИГИС.2001)

Публикации. По теме диссертации опуб1иковары 10 геча'-ных работ


- Структура и обгйи диссертации. Диссертация состоит из введения,трех глав, заключения и выводов, списка литературы из 104 работ, в т.'ч. 25 -

' на иностранных языках, и приложения. Содержание изложено на 115 страни-

цах машинописного текста, иллюстрировано 22 таблицами, 15 рисунками и ••

фотографиями.. • • ' • ' • '

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В главе 1 обобщаются известные литературные данные по видовому

составу вирусов поражающих картофель, их вредоносности, современным ме-

тодам диагностики. Анализируется роль нематод в распространении вирусов,

их фауна и взаимоотношения. Дан критический анализ основных направлений

защиты растений картофеля от вирусных и нематодных инфекций.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА И МАТЕРИАЛ.

Работа выполнялась в различных экосистемах Москвы и Московской

области: на базе экспериментальных участков Института паразитологии Рос-

сийской Академии наук (ИНПА РАН), Московской сельскохозяйственной

академии имени К-А. Тимирязева (МСХЛ им. К.А. Тимирязева), Всероссий-

ского научно-исследовательского института картофельного хозяйства (ВНИ-

ИКХ, пос. Коренево, Люберецкого района. Московской области), совхозов

"Измайловский" и "Север" Московской области Талдомского района в пе-

риод 2000-2002 годов.

Выделение и подтверждение изолятов моно- и комплексных вирусных

инфекций, осуществляли с помощью визуальной оценки, биологическим тес-

тированием, серологическим тестом двойной иммунодиффузии в агаровом ге-

ле, иммуноферментным анализом, методом полимеразной цепной реакции на

базе лабораторий вирусологии Главного Ботанического Сада РАН, биотехно-

логического отдела ВНИИКХ и Всероссийского НИИ сельскохозяйственной

биотехнологии РАСХН (ВНИИСБ). . ,

Биологическое тестирование проводили на растениях-индикаторах

(Nicotiana tabacum, Chenopodium quinoa и др.) • по стандартной методике


(Гиббс, Харрисон, 1978, Шмыгая, 1977) Серологическое тестирование прово-

дили иммуноферментным анализом (ИФА) методом сэндвича (Clark, Adams,

1977, Гиугова, 19S5) и двойной диффузией в агаре (ДДА) (Гиббс. Харрисон,

1978), гспользовались диагностические сыворотки, в основном производства

ВНИИКХ Для диагностики вирусов клр- офетя ipjnnu карча (вирусы S и М)

и потеке (вирус X) использовала молеку^ярно-биотогический метод - по-р

•иеразную цепную реакцию (ГЩР ити PCR) Выделение РНК и FT-PCR анализ

вирусов в листьях растений картофеля сорта Романо гроводили в лаборато-

рии молекутярной бгогогии И гс~итута се 1ь<лсохозяйственной биотехночогии

(Henson, French, 1993, в модификации ВНИКСХБ) с испочьзованием ви рож-

денных праймеров фирмы Син^от (г Москва) Режимы температуры при про-

ведении ГЩР !»а этапе амплификации подбирали экспериментально Всего за

период исследований осуществлено свыше 10000 вирусочогических анализов

Оценку инфицированное.! клубней картофеля вирусами гроводг-и на

6 сортах ( Луговской, Невский, Майлас, Романо Орбита, Бербанк) ктгегории

элита-IP из хранилищ ИНПАРАЧ, АО "Дока-генные технологии" (Зе~еного-

рад ), ОПХ ВНИИКХ и МСП «1'змаРчовский» К"\бни оценивали на нал! 1ие

вирусов иммуно-фермеитным анализом (ИФА) проростков через 30 и 45 дней

после проращивания в стерильной почве в УСЛОВИЯХ ИЗОЛЯЦИИ В тегЕчи е ИН-

ПА РАН На каждые 1-10 т кар^офея оцениваемой гартии сгйирл .t по 150-

200 клубней Оценку инфиш ровачности вирусами вегетгрующпх р-стечий

картофеля проводили как на базе вышеназванных организаций так и в \cio-

виях мегкоделяночных опытов на базе ИНПЛРАН, МСХА, ВНПИКХ, УСП

аИзмайловсхий> и ЗАО «Севера таюке v испотьзоваиием меюд? ИФА (^иаг-

ностироваги листы.)

В JTHX же стацуонарах отбнраг1'сь образиы РОЧВЫ с ие 'ью выявления

нематод переносчикоч иепо- и тобра- вь русов, представителей других JKOIO-

го-трофических rp>"jn нематод Для киде"ения нечатод из поччы бьпи сс-

пояьзованы вороночный метод Бермана (Кирьянова, Кратг-ь. 1969) i мегоч

Фяегга (Flegg, 1967), гостоянные грегараты нематод готовили по ciivp-^oso-

пицериновой методике Caf!HXopcTa(CvMenKoaa, 1973^ Нематод orpeie-aчл (.

испочьзованием современных опречелителей и с помощью имуерсио IHOH

б


световой микроскопии на базе Лаборатории фитопаразитологии Института

паразитологии Российской Академии наук.

В лаборатории защиты растений МСХА и ИНПА РАН изоляты ряда

вирусов были использованы в полевых опытах по оценке их вредоносности и

при испытании биологически активных препаратов на картофеле. Защита рас-

тений картофеля в полевых опытах от насекомых — переносчиков вирусных

болезней осуществлялась с помощью регулярных обработок системными ин-

сектицидами (актара 0,02%), и контролировалась желтыми клеевыми ловуш-

ками, еженедельно развешиваемыми в посадках картофеля.

Вредоносность TRV и его комплекса с другими вирусами по сравне-

нию с беэвирусными оздоровленными растениями (контроль), оценивали на

базе Станции защиты растений МСХА в условиях полевого опыта (2001г.),

используя потомство ранее выделенных и содержащихся в ИНПАРАН изоля-

тов на картофеле сорта Романо в 9-и кратной повторности, по трем рендоми-

зированным блокам по каждому варианту. Зараженность вирусами контроли-

ровалась трижды за сезон методом ИФА. - ;

В условиях мелкс-деляночных полевых опытов на базе Института парази-

тологии РАН и Лаборатории защиты растений МСХА им. КА. Тимирязева

была оценена антивирусная активность следующих препаратов: иммуноцито-

фит - 1,4 мл/т и 10 мл/га, циркон - 1мл/г,га, Ф-760 и Ф-1153 - 1% (1г/л по св.),

нарцисс - 0,1% - 1 л/т, триходермин - 0,5%, 50 мл/Юл, планриз -0,1%,

10мл/тл никфан - 1 мл/т,га, олигофуростанозид - 0,0001 % по св.

Обрабатывали клубни способом опрыскивания и трижды (фазы: всходы 15-20

см, начало бутонизации и конец цветения) вегетирующие растения картофеля

сортов Орбита и Романо, инфицированные комплексом вирусов картофеля:

X, Y, М, S, L, TRV. Контролем являлись инфицированные вирусами растения

необработанные препаратами. Повторность в полевых мелко-деляночных

опытах 16-20- кратная по каждому варианту. Элементами учета были: коли-

чество (шт.) и высота побегов (см) в среднем на одно растение, количество

(шт.) и масса (кг) клубней в расчете на 1 растение и квадратный метр. Эффек-

тивность применяемых биопрепаратов учитывали также по снижению содер-

жания вирусов в тканях (в единицах оптической плотности), используя им-

7 ' '


чуноферментный метод диагностики вирусов через 6-7 дней после обработ-

ки

Хозяйственную эффективность применяемых биопрепаратов опреде-

ЛЯ1И по дополнительно полученной продукции в результате обработки клуб-

ней и растений Биочогическая эффективность опреде!япзсь по формуте Аб-

бота (Гар, 1963, Твердюков и др, 1993) БЭ - (а-Ь)хЮО / а, где а - кол во

(процент) зараженных растений п контроле, b — аналогичный показатель в

опытном варианте

В условиях 1абораторно-вб,гетационных опытов в «иогяторах на кар-

тофеле сортов Романо и Орбита оценивали атияние перспективных штаммов

бактерий и грибов — антагонистов Pseudomonas fluorescens AR-33, Bacillus

timnngiensis S6, 132, В polymixa A-l, Enterobacter sp 49 на численность и ак-

тивность комплекса паразитических нечагод включая Globodera rostochsensib

нематод—векторов Xiphmena diversicaudatum, Loneidorus elongatub, Para-

tnchodorus teres В аналогичных условиях на картофе ie сорта Истринский чс

рез 60 дней после обработки клубней и 30 дней посте обработки надземных

органов проводиги оценку бмочогическои и хозяйственной эффективности

олигофуростанолгда и иммуноцитофита на инфицированное! ь растений нема-

тодами-векторами и переносимыми ими вирусами (AMV, TRV) оценивали их

влияние на рост растении (чысотл, побегообразование) и урожай

Статистическая оценка полученных в опытах роучьтатов провелена i.

помошью дисперсионного анализа с испо1моранием программы STRAZ

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Изучение видового состава вирусов, нематод и их комплексовв клубнях и на вегетирующих растениях картофеая

3.1.1, Оценка степени инфицированности вирусами и их ассоциациямиразличных партий и сортов семенного картофеля

В процессе изучения вирусной юпбневой инфекции раз тачных сортов кар-

тофеля методом ИФА 6ы"и выявлены 6 вирусов L, M, TRV, X, Y, S и их 2 6

компонентные комбинации Вирус TRV отмечен на сорте Лугочской (16,7°о) в

сочетании с \ ! * S <• L, а на сорте Истринский (13%) - с I , моноинфекция

8


TRV не обнаружена Вирусом X были поражены в разной степени сорта Нев-

ский, Истринский, Орбита и Романо. Вирус М обнаружен в высокой степени

пораженности клубней следующих сортов: Луговской (100%), Невский (100

%), Истринский (42,8%), Романо (14%) и Орбита (28,5%). Вирусом S были по-

ражены клубни двух сортов: Луговской (16,7 %) и особенно Орбита (до 100

%). Вирус Y не был обнаружен в семенном материале сортов Истринский и

Романо. Слабая пораженность вирусом L отмечена для всех исследуемых сор-

тов. Доминирующими вирусами при оценке клубневой инфекции в исследуе-

мых партиях, независимо от сорта были М и L. В семенном материале карто-

феля исследуемых сортов моноинфекция встречалась редко, чаще были выяв-

лены следующие смешенные вирусные инфекции: на сорте Луговской -

TRV+M+S+L; M+L; на сорте Невский - M+L; X+M+L; на сорте Истринский

- TRV+L, M+L, X+L, X+M+L; на сорте Романо - X+L+M и на сорте Орбита -

X+M+S+L, X+S+L, на сорте Невский - Y+M+L, на сорте Майдас - Х+М и

M + L . - • . ' ' • _ . • • • • • . • • • • :•

'•'-•'• 3.1.2. Оценка ннфицированности различных сортовкартофеля вирусами, нематодами и их ассоциациями

• на вегетирующих растениях

• В период вегетации (2000-2002гг.) методом ИФА были выявлены рас-

тения зараженные вирусами, неспецифичными для клубневой инфекции:

AMV, TBRV, TomRSV, TRSV, TNV, CMV, TMV. Наиболее распространен-

ными комплексами вирусов на вегетирующих растениях картофеля были сле-

дующие: X+S, X+S+M, X+S+M+L, X+TRV, X+AMV, AMV+TRV+L (таблица

1). По степени инфицированное™ сорта в значительной степени отличались:

наиболее инфицированными был сорт Орбита и наименее - сорт Романо, сре-

неинфицированными оказались сорта Истринский и Майдас. Пораженность

сорта Орбита составляла 83-100%, при этом доминирующими были: вирус X

(66-100%), S (7,6-66%), вирусы М и L (16,6-30,7) В основной массе имела ме-

сто комплексная инфекция: S+X, TRV+M+X+L+Y, TRV+S+X, S+X, M+X+L,

TRV+M+Li М+Х, TRV+X+M, Х+М. Пораженность вирусом TRV составляла

7,5%-14 %. На сорте картофеля - Романо вирусами были поражены 16,1%

растений, в т.ч. TRV- 4,4%, X - 8,4%, S - 4,4%, и Y - 2,8%. При этом выявле-


ны случаи как комплексной инфекции (X+S-4+L, X+S, TRV-Y), так и моно-

инфекция (TRV и вируса X)

3.1.3. Симптомы заболеваний, вызванных вирусамии их комплексами на картофеле

В посадках картофеля в >словиях Московской области были выявлены

13 вирусов (X. S, М, Y, L. TRV, AMV, TomBRV, TomRSV, TRSV, TMV, CMV,

TMV) В резучьтате тестирования ИФА и другими методами выделены изо-

тяты моно- и комплексных инфекции, которые в по^егуюшем содержались в

усчовияхтетшцы и в чизиметрах на инфекционном участке ИНПА РАН с со-

бчюяением изоляции и контроля от крьпатых и почвенных переносчиков и

под постоянным, ежедневным наблюдением за их отсутствием Подробное

описание симптомов и соответстаующие фотографии приведены в тексте дис-

сертации

3.1.4. Видовой и родовой состав нематод,выявленных в ризосфере картофеля

В ризосфере картофеля в различных фитоценозах Москвы и Москов-

ской обчасти нами впервые выявпечы 4 вида нематод гереносчиков вирусов -

Longidcus elongatus, Xishirerra dive'-sic-jdaora семейства Long Joridae огря-

да Dorylaimida и Tnchodoms SIT les и Paratnchodorbs teres семейства Тг cho-

dondae отряда Tnplonchida (табчица 1) Среди видов convrcTBvioireH фavны

обнаружены представитечп 49 родов п том чисге паразитических - 9 (P*atv-

!e"chus, Hel cotv'enchus, Globouc-a 'ostochiensis и др ), свободноживущих - 15

(преимущественно роды отряда Dorylaimda), хищных - 4 (Mononchus и др),

микогепьмикты - 8 (Tylenchus, Ap^elenchus к др) и сапробионты - 13 (пре-

имущественно гредставитечи очряда Rhabditida)

Численность векторов в исследованных экосистемах варьировала оч 1

до 40 % Уровень сопряженности распространения вирусов и векторов для

изучаемых экосистем составляет 68-80 % На пораженных нечо- и тобра- ви-

русами растениях нередко npt сутствоваяи 2-3 вида нематод их ректоров

(табчица 1) и до 10 видов друп«х паразитических видов (преимущественно эк-

топаразитических перфораторов) Нематоды-векторы не были обнаружены

чишь в условиях освоечных торфяников ЗАО «Север» в Талдомском районе

10


Московской области, несмотря на присутствие растений, зараженных вируса-

ми непо- и тобрагрупп, что указывает на доминирующую роль клубневой ин-

фекции в распространении данных вирусов.

Таблица 1

Оценка видовсо

Сорт, участок

Луговской,ИНПАРАН,

Невский,ИНПАРАН

Майдас, .,,ИНПАРАН

Бербанк,ВНИИКХ

Истринский,ИНПАРАН

Романо,МСП Из-майлов-ский

Орбита,МСП Из-майлов-ский

Майдас,ИНПАРАН

Романо,ЗАО Север

ого состава вирусо-нематодного комплехса на различных участках иггах картофеля в условиях Москвы и Московской областиПораж.вируса-ми, %

100

100

57,15

100

69,25

100

100

100

48,0

Виды виру-сов*

TRV, М, S,

X, М, L, Y

X.M.L

TRV, L, М,S, X, AMV,TBRV

AMV, L, X,TRV,CMV,TomRSV,TRSV.MX, CMV,TMV, L,TNV, M,AMVX, M,S, L,TRV,CMV,TomRSV,TRSVAMV.L, M,TRV,CMV,TomRSV,TRSV.X

Ассоциация ви-русов*

TRV+M+S+L,M+L

Y+M+L, M+L,X+M+L

X+M+L

TRV+L,TRV+M,TRV+L+M+S,TRV+X+AMV,TBRV+LAMV+TRV+L,M+L, TRV+L,X+L, X+M+L

X+M+L, M+L

X+M+S+L,X+S+L, ,TRV+X+M+TRSV+CMV

X+M+L, M+L,X+M

X, M, L.JX+M,TRV,TBRV|M+L+TRV

Виды нематод-векторов

'aratrichodorus teres,Trichodorus similis,Xiphinema diversicaudatumParatrichodorus teres,

Trichodorus similis,Xiphinema diversicaudatumParatrichodorus teres,Trichodorus similis,Xiphinema diversicaudatumTrichodorus similis,Longidorus elongatus

Paratrichodorus teres,Trichodorus similis, •Xiphinema diversicaudatum

Paratrichodorus teres, .Trichodorus similis,Xiphinema diversicaudatum,Longidorus eloneatusParatrichodorus teres,Trichodorus similis,Xiphinema diversicaudatum

Paratrichodoms teres,Trichodorus similes, Xiphi-nema diversicaudatum Longi-dorus elongatus

He обнаружены

* - выявлены методом ИФА

I !


3.2. Оценка вредоносности вирусных инфекций на картофеле

У инфицированных растений сорта Романо в случае поражения виру-

сом TRV, и при поражении комплексом вирусов TRV+XJ-S-|-M+L-^Y сущест-

венно ( на 43-76" о) снизилось количество побегов в среднем на один куст

Зараженость вирусами также повлияла на высоту растении, самими

низкорослыми (48 см против 71 см в контроле) оказались растения, заражеч-

ные комтексом вирусов

Влияние вирусов картофеля на побегообразованиеи ВЫСОТУ растений сорта Романо (МСХА, 2001 г)

N

i 1

2

3

j Варианты

i| Контрочь (здоровые)

ITRV

1 Комтекс вирусов

Количество побе-ов' (иг/1 растение)

, 6,33

,3.66

2.16

[а

1ь1 с

Высота гобегов всреднем на 1 рж.т

(сч)71,03

S3.0S Ь

4S11 с

i

1i

НСР 05-0,98 НСР 05=2 0S?

Примечание здесь и далее одинаковые бтавы обозначают о i cvrcTBJ'e раз.'' •чий между вариантами гри 45° о уровне

Наибольшее негативное влияние на урожайность картофеля сорта °о-

мано, более, чем в 2 раза, оказаго комплексное заражение вирусами, что свя-

зано, вероятно, с их синергическим эффектом, хотя кочичество ю-убней с

единицы площади фактически не уменыа лось (Табл 3)

[абаицаЗ

Оценка влияния вирусоз на урожайность картофеи сорта Pova >o(МСХА, 2001)

j Варианты Урожайность клубнейN , шт/м' ' кг»м* i % к

I ^ I I контр

1

2Я

Контропь(здоровые)

Комплекс вирусоз

1 41,02,48 99, 41.29

, аЬ

1 а

'3,36,2,6!

1,38

' а• Ь

с

-, 7 7 7

1 41 1

12


При поражении растений вирусом погремковости табака (TRV) отмече-

но существенное увеличение количества клубней, однако они были мелкими,

деформированными, отличались по форме от типичных клубней сорта Рома-

но

3 3. Диагностирование некоторых вирусов картофеляс использованием полимеразной цепной реакции

и оценка эффективности ее и ИФА

В процессе исследований установлены наиболее оптимальные режимы

при ПЦР-диагностировании групп карча и потеке вирусов картофеля Для ви-

русов группы карла они были следующие денатурация 94°-1 мин, отжиг

праймеров 45°-мин элонгация 72°-2 мин Для вирусов группы потеке дена-

турация 94°-1 мин, отжиг праймероз 52°-4 мин, элонгация 72°-3 мин Полиме-

разная цепная реакция выполненная с вырожденными праймерами производ-

ства фирмы Синтол (Москва), как и предполагалось, привела к образованию

1300 пчр оснований (1300 Ьр) в случае заражения вирусом потеке группы

(PVX) и в сл\чае заражения растений вирусами карла группы (М и S) - 270 Ьр

Результаты ПЦР-анализа вирусов эт;'ч групп подтвержденные электрофоре-

зом на агарозном геле сайде? ельств\ ют как о наличии этих вирусов а иссле-

дуемых образцах, так и высокой специфичности ШДР метола

С помощью ПЦР-анализа и серологического тестирования (ИФА) прове-

денных через 168 часов после обработки надземных оргаиоч картофе"ч под-

тверждена антивирусная активность иммуноцитофита, F-760, нарлисса, и "-о,

что танриз не оказыва," влиячия на вирусы групп карла (М, S) и потеке (X)

Показано, что оба метода (ИФА и ПЦР) обладают высокой эффективностью

при тестировании исследованных ipyrn вирусов, а ич результаты полностью

идентичны


3.4. Разработка экологически безопасных мер борьбыс вирусами и нематодами при выращивании картофеля

, 3.4.1. Изучение нематицидной эффективностинекоторых экологически безопасных способов дезинфекции

почвы и клубней картофеля в вегетационном опыте

На искусственно инфицированном субстрате наиболее опасными вида-

ми нематод (золотистой картофельной цистообразующей нематодой - Globod-

era rostochiensis и нематодами-векторами сем. Longidoridae) изучали немати-

цидное действие предпосевной обработки клубней картофеля сорта Орбита

биопрепаратами планризом и триходермином и некоторыми штаммами бак-

терий-антагонистов Bacillus thuringiensis (Bt86, Btl32, В. polymixa A-l, En-

terobacter sp., 49). Кроме того, проводили термическую обработку почву путем

авток^лавирования (1,5 атм., 2 часа). Выявлена нематицидная активность ис-

следуемых штаммов бактерий и грибов - антагонистов (Pseudomonas fluores-

cens, AR-33, Bacillus thuringiensis 86, 132, Bacillus polymixa, A-I, Enterobacter

sp., 49 и гриба - антагониста Trichoderraa virida, штамм R) на комплекс наи-

более опасных паразитических видов нематод (Globodera rostochiensis, Longi-

doridae, Trichodoridae ) ,.-•"•• . '» -. •

3.4.2. Изучение влияния антистрессовых препаратовна инфицированность растений вирусами,

нематодами н урожай картофеля

Оценку биологической и хозяйственной эффективности олигофуроста-

нозида и иммуноцитофита проводили на базе ИНПАРАН. Установлено высо-

кое антивирусное действие препаратов на неповирусы (AMV): при 100- про-

центном заражении растений, достигнута почти 100-процентная антивирусная

эффективность и несколько ниже (85-94 %) антивирусная активность обоих

препаратов была в отношении тобравируса TRV (Таблица 4). При предпоса-

дочной обработке клубней и надземных органов картофеля олигофуростано-

зидом и иммуноцитофитом наблюдали резкое снижение количества инфици-

рованных нематодами-векторами растений особенно в случае обработки

клубней олигофуростанозидом (до 0). При обработке этими препаратами

14


клубней и надземных органов картофеля побегообразование и рост растений

увечичивались в 1,5-2 раза, а урожай - в 2-3 раза

Таблица 4

Оценка биочогической и хозяйственной эффективности сшгофуростаноз.тдаи иммуноцитофита (ИНПАРАН, 2000)

1 Ч» пВариант

1 Контроль (без обра-ботки)2 Олигофуростанозид -50 vr 'лБисогичесхая эффек-тивность3 Иммуноцитофит,

j-аб - 0.3 г/гаЬиочогическ^я эффек-тивность

Всего93,05

S.3

91,08

2,7

97,1

Вирусы (°

AMV

90 2

01

100

10

| 100

о)

TRV

155 5

S.3

85,04

3.1194,4

i

' Нематоды

; ( "

X divers

193

0

i100

,7.8

191.6

векторы)

Pteres100

7

94,3

10,9

89.1

Урожай юпб |ней с 1 раст

Ш"4.7

5,7

121,2

4,1

87,2

46,7

302,1

113,09

242 I '

3 4 3. Оценка антивирусной активностинекоторых лсологгчески безопасных препаратов

Лнтивир\сная активность исследуемых биологически активных препа-

ратов значитечьно варьировала в ^ачисгмост,' от варианта, видочо"-о состава

вирусов и УСТОЙЧИВОСТИ сорта к TOMV «ПИ иному BHpvcv Ни отин из ivibiTbi-

влемых препаратов ( по данным ИФЛ) по-чгосью не э-иминировал вирусы в

тканях растении картофеля, однако многие существенно снижали их содержа-

ние На сор^е Орбита среди оцениваемых грепаратов наибольшей aH vtBH"vt,

ной активностью обчадали нарцисс, иммуноаитофит, Ф-760 и Ф-1143 в отно-

шении вирусов X, Y, S, М и L и л ченьии* степени в отношении BKpvca TRV

(Таб i 5,6) Независимо от сорта препараты циркон и никфаи пра1пт"ески не

оказывали антивирусного влияния на все исстелуемые вирусы и соответст-

венно их биологическая эффективность низкая (от 0 до 37,4 %) на восррич-

HHBOV сорте Орбита и нескопько выше на УСТОЙЧИВОМ сорте Романо, о« "ен-

но в случае вирусов TRV и Y Биоюгическая эффективность в целом биопес-

тицидов - танриз и триходермин была также невысокая особенно на сорте

Орбита Выявили са*гую вь СОКУЮ антивирусную активность у препарата нар

!5


цисс, немного изменяющуюся.в зависимости от погодных условий. Против

вирусов TRV и L сравнимую с нарциссом эффективность имел препарат три-

ходермин. Вторым по эффективности против вирусов TRV, S, Y был препарат

планриз, хотя против вируса X он проявил самую низкую, по сравнению с

другими препаратами активность. Достоверных различий по действию на ви»

русы L, S, M, Y"- между препаратами триходермин, планриз, Ф-760, Ф-1153,-

иммуноиитофит не выявлено, хотя все они оказывали некоторое антивирусное

действие от всех вирусов. . • - .• >•••.-

; Таблица 5

Оценка антивирусной активности препаратов на картофеле сорта Орбита; • (ИФА в единицах оптической плотности, А260 /280; МСХА, 2000г.)

ВариантКонтрольПланризФ-760Ф-П53

Иммуно-цитофитТрихо-дерминНарцисс

X7,224,01

33,012,71

2,68

1,59

bссd

d

Y3,612 ^2,092,412,13

2,19

е 1 1,01

аbe

bebbe

be

d

M6,315,025,085,23

5

4,99

2,91

abebebbe

be

d

• s • •

7,03•5,55,615,9 j

5,63

5,98

4,49

abebebbe

b

d

L ! R8,01

76,686,997,21

7,01

5,96

a

b

bebb

b

d

5,024,034,894,8S4,86

4,41

3,33

ad

abab'ab

с

e

HCP0S=0,98 HCP05=0,96HCP05=0,61 HCP05=0,59 НСР05Ю.65 HCP05=0,38Таблица 6

Биологическая эффективность (в % ) антивирусного действия некоторых био-активных препаратов через 50 дней после обработки растений картофеля сор-

та Орбита (МСХА, 2001 г)Вариант

НарциссИммуноцитофитФ-760Ф-1153ТриходерминПданртаЦиркон - •Никфан • .

Вирусы,всего

43,6258,4556,4646,21

7000

X

97,3797,3786,5294,9351,751,32,62,4

Y

100100100

•100 ;78,556,7437,8

S

94,3291,4694,3297,1628,554,3214,437,4

м L

86,5 j 10091

95,586,732,419,114,5

. 5,5 ,

94,310010037,161,2761,17

= 22,8

R

72,157,272,128,5

028,5

0, 0 :

На картофеле сорта Романо содержание изучаемых вирусов также снижалось

практически во всех опытных вариантах. Наиболее эффективным также, как и

16


на сорте Орбита, оказался препарат нарцисс, снизивший более, ием на 50%

содержание вирусов X, Y, L и несколько меньше других вирусов Также хо-

рошие резулыаты практически от всех вирусов проявил препарат триходер-

мин, а от вируса скручивания тастьев L - иммуноцитофит и танриз

В 2001, бочее жарком году, эффективность всех испытываемых препаратов

на сортах Романо и Орбита, была нескотько ниже, чем в 2000 ГОДУ (темпера-

тура на уровне многопетней), особенно это относилось к вирусам S, Y, TRV

Наиболее стабильным оказался вирус погремковости табака (TRV) только

нарцисс достоверно вызывал снижение его содержания, самым лабильным по

результатам 2-х чет быт вирус X Выявлена наибоаее высокая универсальная

антивирусная активность у препарата нарцисс

3.4 4. Оценка влияния биопрепаратов на вегетативнуюпродуктивность и урожай растений картофеля

Исспедованные препараты, кроме никфана и циркона, оказывали чо

-ожительное чч.«н«"е на рост, образование побегов и урожайность картофеля

сортов Романо н Орбста Существенно увеличивался рост ( на 13-24%) и i o-

бегообразование (на 90%) у растений картофеля после обработок нарциссом,

меньле - танризоч

Наибольший урожай клубней бьп почучен также при опрыскивании

растении картофе.1Я нарциссом больше по сравнению с необработанными в

1,8 раза на сорте Орбита и в 2,2 раза на сорте Романо, иммуноцитофиточ - в

1,7 раза на обоих сортах, Ф-760 - ч 1,6 раза на сорте Романо и в 1,9-2 раза на

сорте Орбита, Ф-1 "S3 - в 1,7 раза на сорте Романо и в 1,4 - на Орбите Ьно-

пестициды — танриз и триходерчин ока^ываги слабое aHTHBUpvcHoe дейст-

вие, но урожайность при их обработках также заметно возрастала

ВЫВОДЫ

1 Установлена методом серологического тестирования (ИФА) зара-

женность клубнел семенного картофеля следующими вирусами X, Y, VI, S,

L, TRV, выявлена стегень их юминирования, смешенная инфекция на Bi_ex

17


обследованных сортах представлена 2 к более компонентами, наиболее рас-

пространенными из которых.были: M+L, X+M+L, TRV+M+S+L, X+L,

x + M + s + L , T R v + L • • ••.-.; , • - . - . •••.•••••• . . • " , - . • ' , . ,

2. Методом ИФА были выявлены вегетирующие растения картофеля

зараженные 13 вирусами; кроме X, Y, M, S, L и TRV обнаружены еще 7 виру-

сов, неспецифичных для клубневой инфекции, включая AMV, TBRV,

TomRSV, TRSV, TNV, CMV, TMV. Наиболее распространенными комплекса-

ми вирусов на вегетирующих растениях картофеля были следующие: X+S,

X+S+M, X+S+M+L, X+TRV, X+AMV, AMV+TRV+L. Моноинфекция отмече-

на редко, лишь для отдельных вирусов. . . " • - ' . ;

3. Степень инфицированности обследованных растений картофеля ви-

русами различна. Наиболее пораженными были сорта картофеля - Орбита,

Невский Бербанк. Слабопоражаемым был сорт Романо и среднепоражаемыми

вирусами были сорта Истринский, Майдас.

4. Установлены оптимальные режимы при ПЦР-диагностировании ви-

русов картофеля групп карла (М и S) (денатурация 94°-1 мин, отжиг прайме-

ров 45°-мин, элонгация 72°-2 мин.) и потеке (вируса X) (денатурация 94е-1

мин, отжиг праймеров 52°-4 мин, элонгация 72°-3 мин). Выявлена идентич-

ность результатов ГЩР и ИФА методов диагностики фитовирусов. ' •

5.,В посадках картофеля Москвы и Московской области выявлены 4

вида нематод, известных как переносчики вирусов: Longidorus elongatus,

Xiphinema diversicaudatum (семейство Longidoridae, отряд Dorylaimida) и

Trichodorus similes и Paratrichodorus teres (семейство Trichodoridae, отряд

Triplonchida). Численность векторов в исследованных экосистемах варьирова-

ла от 1 до 40 %. Уровень сопряженности распространения вирусов и нематод

векторов для изучаемых экосистем составляет 68-80 %.

6. В обследованных посадках, в прикорневой почве растений картофеля

обнаружены представители 42 родов нематод, в том числе паразитических -

11 (Globodera rostochiensis, Pratylenchus, Paratylenchus, Helicotylenchus, и др.),

свободноживущих - 13 (преимущественно роды отряда Dorylaimida), хищных


- 4 (Mononchus и др ), микогельминты - 4 (Tylenchus, Aphelenchus и др ) и са-

пробионть1 - 10 (преимущественно предст-витсш отрада Rhabd,t da)

7 Patr-ения картофеля сорта Романо, гораженные вирусом T4V и его

KOvmex^oM с зругими вирусами 31'ачлтельно уступали по высоте (до 70 °»)

побегообразованию и урожайности ( в 2-4 раза) здоровым растениям

S В vcic-зиях вегетационных опытов установлена значительная нема

тицидная активность исследуемых чггзммов бактерий антагонистов (Pseu

domonas fluorescens, AR-3^, Bacilius thunngiensis 86, 132, Вас 11-s polymixa A-

1, brterobicter sp , 49) и гриба — антагониста Trchoderma vinda, штамм R ча

комплекс наиболее опасных г аразитических видов нематод (Globcdera rosto-

cVensis, Longidor.dae, Tne^odondae и др )

° Установле"о высокое нематилмдиое действие опигофуростанозида и

1'ммУ!юцитоф1гга на нематод-переносчиков непо- (AMV) и To6pa'TRV> зи-

pvcos Xiphnena divers caudamm и Paratnchodorus teres ( (.нижение их 4I»L-

генносги в ризосфере и количества инфицированных ими растений) при об-

работке клубнел и наяземных органов каргофепя

10 Исиьггываемые чрегарагы (ИММУНОШГОСЬИТ, о мгофуро^-анозп

циркон, Ф760, Ф1153, нар'ЛС!., плзнриз гриходерм1"н, никфаи) п е н о с ь ю не

этиминировали вирусы в тканях расген.'и карюфея. однако существенно

снижали их£одержание Выяв1ена высокая aHTHBiipvtHU активность у ppeiM

рата нарцисс Прегарл-тл раз шчались го действию на конкретные вирг^ы -

отл'ечен наибо iee низкий уровень сни- е!<ия содержания чир\са погремкозо-

сти габака (TRV) j самьц высокий - в стучге вируса X картофеля VcraHoane-

но высокое антивируигое действие о !1тсфуросганозида и нмчунощтофита

[•а него- (/WV) п)ьра- вирусов (TR\ Ч

11 Бочьшгнство исслелованныч грепаратов (кроме ц фкона и гсик-

фана) оказывали потожительное вл 1яние на рост, образование побегов и уро-

жай картофе-я сортов Романо и Орбита поражечных комтексом вирусов

При обработке кллбней и вегетируюгиих растен 1й картсфе-я в 1,5 2 pa-sa УВС-

чичивались рос^ и гогегооСразование расти ий, а урожай - в 2-' раза

19


• •••'.. . . • П р е д л о ж е н и я п р о и з в о д с т в у . • • , _ , . • :

1. ' Рекомендовать провести широкие' производственные испытания

препарата нарцисс от комплекса вирусов поражающих картофель и препара-

та - олигофуростанозид (0,0001 % по св.) для подавления активности непо- и

тобра- вирусов и нематод их переносчиков — лонгидорид и триходорид путем

обработки клубней и опрыскивания растений. " " ;

2. В качестве устойчивого к вирусам рекомендуется сорт картофеля

Р о м а н с • ' • ' " ; - " • • ' ••- • ~ . . . • •

. Список научных работ опубликованных по теме диссертации'.'. •

1. Насроллахнеджад С , Белошапкина О.О., Романен'ко Н.Д. Изучениеассоциаций вирусов в семенном материале картофеля. В кн.: «Теория и прак-тика борьбы с паразитарными болезнями» Материалы докл. науч. конф.М.200t, 167-169. .

2. Романенхо Н.Д., Васильева И.С., Белошапкина О.О., Насроллахнед-жад С. К вопросу совершенствования экологически безопасных способов кон-троля вирусов на картофеле В кн.: «Теория и практика борьбы с паразитарны-ми болезнями» Материалы докл. науч. конф. М. 2001,223-225.

, 3 . Насроллахнеджад С , Белошапкина О.О., Романенко Н.Д. К вопросуразработки экологически безопасных способов контроля ассоциаций немато-допереносимых и других наиболее опасных групп вирусов на картофеле. Те-зисы IV международного нематологического симпозиума. М. 2001; 138-139.

4. Романенко Н.Д., Келдыш М.А., Червякова О.Н., Белошапкииа О.О.,: Насроллахнеджад С. Оценка инфицированности различных сортов картофеля

непо- и тобра- вирусами и изучение их ассоциаций с комплексом других ви-русов. Тезисы IV Международного нематолотаческого симпозиума. М. 2001.

• 1 4 1 - 1 4 2 . ; • • . — • • • • • • • • • . • • - •• ; ' . ' • . ' • . • ' • ' ' v ' ' '

' 5. Насроллахнеджад С, Белошапкина О.О., Романенко Н.Д. Вредонос-ность моно- и смешанных вирусных инфекций и экологически безопасныеспособы их контроля В кн.: «Теория и практика борьбы с паразитарными бо-лезнями (зоонозы)». Материалы докл. науч. конф. М-2002, Выпуск 3, 216-

'217. - • • . - . • • ' " ' ' " • . . • " • . ; . • . • ' • • - • ; • • -

;' "б. Nasrollanejad S. Beloshapkina and Romanenko N.D.The harmful influ-

ence of associations of nematodes and mono- and complex virus infections on po-

tato plants and the effectiveness of ecological safe control methods of these patho-

20


gens Nematology Intern J of Fundamental and Applied Nfematological ResearchVo! 4, Par* 2 (Abstracts) Tenenfe, 2002, 161-162

7 Nasrollanejad S, Be'oshapkma О О , Romanenko N D Comparativelydetection of potato viruses V! S (PVVf, PVS - Cariavirus) b\ visual mspec* on ,DAS-ELISA and RT-PCR technique-? in potato plan's Abstracts of The 3'4 In'ema-fional Iran and Russia Conference Agncj'ture and Natural Resources M 2 Л2 49

X Чотагепко N D , Nasrollarej^ad S, Beloshapkma О о , Tsaev A A ,Lbkov A I Varcev Yu A , Vanceva G P , Ke'dish VI A The stud es of virus andnematode complex "ifect ors n process of planting of seed matena' po'a'o of f t efrom virubes Abstracts of The 3d Interna'i jnal Iran and Russia Conterence Agn-cu!tu-« ггд Natural Resources M 2002 ! 1S

9 Va^ro'lanejad S, Vancev YuA Progressive tobacco ratt'e tobraviiis(TRV) duri"g stoT2b6 m potato tubers m'ec'ed Absfac^ ot The 3'' hternafona!I an ard Russia Conference Agnculture and \'ah_ra' Resources V 2(X)2 109

10 Vasro'lanejad S , Be'oshapkma О О Ronanenko M D The stud\ ot vi-rus associations and r"provement of plant protection methods cf potatoes \h-stracts of The 2rd International Iran ard Russia Conference Ag"C^lf^"e and Natunil Resources V 2001 5S

21


Объем 1,25 п.л. Зак. 31 Тираж 100 экз.

АНО «Издательство МСХА»127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44


465.вирусные и нематодные инфекции и совершенствование...

Documents