Способ оценки устойчивости кукурузы к стеблевым гнилям

 

Использование: сельское хозяйство, растениеводство, фитопатология. Сущность изобретения: устойчивость кукурузы к стеблевым гнилям оценивают по интенсивности прорастания и длине пыльцевых трубок при выращивании пыльцы на питательной среде в присутствии фузариевой кислоты в количестве 0,0001 - 0,005 мг/мл. 2 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к селекции растений на иммунитет к фитопатогенам.

Известен способ оценки устойчивости кукурузы к стеблевым гнилям, заключающийся в том, что создают искусственный инфекционный фон, обеспечивающий развитие болезни. Визуально оценивают особи по признаку устойчивости к болезни в период полной спелости [1] Недостатками способа являются необходимость выращивания и оценка большого числа растений, трудоемкость создания искусственного инфекционного фона, большая зависимость живой культуры патогена от внешних факторов среды, опасность применения живого патогена в полевых условиях. Кроме того, традиционная оценка устойчивости кукурузы к гнилям обычно проводится в течение нескольких лет с использованием большой выборки растений (не менее 60 шт.).

В заявляемом техническом решении ставится задача разработать метод оценки устойчивости кукурузы к возбудителю стеблевых гнилей.

Способ заключается в том, что оценку устойчивости растений кукурузы проводят при проращивании пыльцы испытываемых образцов на искусственной питательной среде с токсическим агентом (фузариевая кислота), в контрольном варианте на аналогичной среде без токсина. Определяют интенсивность прорастания пыльцы и длину пыльцевых трубок в опыте и контроле. О степени устойчивости судят по разнице величин в опытном и контрольном вариантах. Способ осуществляют следующим образом.

Для получения препарата токсичных метаболитов гриб выращивают в погруженной культуре на среде Чапека-Докса. Для этого в колбы Эрленмейера емкостью 250 мл наливают по 100 мл питательной среды, автоклавируют 40 мин, при 0,5-0,6 атм избыточного давления, затем засевают культурой гриба Fusarium oxysporum и выращивают на роторных встряхивателях Wu-4 при 100-120 об/мин при температуре 24^оС. Спустя 7 сут инкубации культуральную жидкость отфильтровывают, доводят рН до 4 и тщательно взбалтывают с этилацетатом в соотношении 1: 5. Смесь отстаивают в делительной воронке, отделяют этилацетат и испаряют. Полученный осадок растворяют в небольшом количестве воды, подщелачивают бикарбонатом натрия до рН 8-8,5. Препарат очищают, встряхивают дважды с половинным объемом эфира. Затем культуральную жидкость отделяют, снова подкисляют до рН 4,0, добавляют пятикратный объем эфира и снова тщательно взбалтывают. Эфир сливают в испарительные чашки. После испарения эфира образуются кристаллы фузариевой кислоты розового цвета.

Исследования проводили на трех контрастных по устойчивости сортах кукурузы П092 (устойчивая), МАН 129 (восприимчивая), Земундо 2454 (восприимчивая). Характеристика сортов-стандартов по устойчивости была подтверждена известным способом (визуальная оценка). Данные представлены в табл. 1.

П р и м е р. Свежую зрелую пыльцу каждого образца препаровальной иглой высевают на искусственную питательную среду (Cook, Walden, 1965), содержащую 0,001 мг/мл фузариевой кислоты. Данная концентрация среды испытанных (0,00001; 0,0001; 0,001; 0,01; 0,05 мг/мл) оказалась наиболее эффективной. Пыльцу контрольного варианта высевают на аналогичную питательную среду без токсина. Пыльцу проращивают в термостате при температуре 28^оС в течение 40 мин. Затем измеряют длину у 100 случайно выбранных пыльцевых трубок и процент проросших пыльцевых зерен у 300 в опыте и контроле.

Данные представлены в табл. 2.

Из данных таблицы видно, что на среде с концентрацией токсина 0,001 мг/мл проявляются более четкие различия по устойчивости линий кукурузы. У П092 процент прорастания пыльцевых зерен снизился на 14,5% а средняя длина пыльцевых трубок на 3,5 мкм. У Земундо 2454 и МАН 123 токсин сильнее ингибировал пыльцу; снижение показателей на 22,4% и 37,7% соответственно. Степень снижения длины пыльцевых трубок на 21,9 и 70,7% соответственно. Значения этих показателей позволили отнести линии: П092 к устойчивой, Земундо 5424 и МАН 123 к неустойчивым, что соответствует характеристике этих линий на искусственном инфекционном фоне в течение нескольких лет в полевых условиях.

Следовательно, исследования, проведенные на различных образцах кукурузы, позволили судить о том, что по длине пыльцевых трубок и интенсивности прорастания пыльцы в опыте и контроле (количество токсина 0,001 мг/мл), можно предсказать устойчивость взрослых растений, с которых была взята пыльца на оценку. Из таблицы также видно, что если значение показателей интенсивность прорастания и длина пыльцевых трубок снижается по сравнению с контролем не более, чем на 20% то эти генотипы устойчивы к стеблевым гнилям.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ КУКУРУЗЫ К СТЕБЛЕВЫМ ГНИЛЯМ, включающий воздействие потогеном на растительный материали определение устойчивости генотипов путем исследования реакции на патоген по сравнению с контролем, отличающийся тем, что в качестве растительного материала используют пыльцу, воздействие патогеном осуществляют путем проращивания пыльцы на питательной среде в присутствии 0,0001 0,005 мг/мл фузариевой кислоты, а оценку устойчивости проводят по интенсивности прорастания и длине пыльцевых трубок, при этом к устойчивым относят генотипы, у которых степень снижения данных показателей составляет не более 20% по сравнению с контролем.

РИСУНКИ

Рисунок 1