Способ определения устойчивости картофеля к колорадскому жуку

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции сортов картофеля для создания устойчивых форм к колорадскому жуку в целях снижения применения пестицидов. Способ заключается в прямой оценке свойств растения, обусловливающих его устойчивость. Оценку осуществляют по устойчивости крахмала листьев к гидролизу пищеварительными ферментами жука и концентрации содержащегося в листьях физиологически активного алкалоида α-томатина, не ухудшающего пищевых качеств клубней. При этом, чем меньше гидролизуется крахмал и выше содержание α-томатина, тем устойчивее сорт. Способ позволяет выявлять конкретные механизмы устойчивости картофеля к колорадскому жуку в лабораторных условиях и вести целенаправленную селекцию устойчивых сортов, обладающих высокими пищевыми и вкусовыми качествами. 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции сортов картофеля для создания устойчивых форм к колорадскому жуку в целях снижения применения пестицидов.

Известен полевой способ определения устойчивости картофеля к колорадскому жуку по косвенным показателям, включающий специальные схемы высаживания образцов картофеля на сортоучастках и коллекционных делянках с последующими 2-4 учетами за сезон заселенности и поврежденности растений вредителем. Данный способ не раскрывает конкретных механизмов устойчивости, трудоемок и возможен лишь в местах высокой численности вредителя [1].

Известен лабораторный способ определения устойчивости картофеля к колорадскому жуку по косвенным показателям, основанный на оценке физиологического состояния вредителя при принудительном кормлении разными сортами растений, включающий оценку выживаемости личинок и плодовитости самок вредителя. Данный способ трудоемок и не раскрывает конкретных механизмов устойчивости [2].

Известен лабораторный способ определения устойчивости картофеля к колорадскому жуку по косвенным показателям, включающий оценку физиологического состояния вредителя на разных по устойчивости сортах картофеля по происходящим у насекомого изменениям биогенных аминов. Данный способ не раскрывает конкретных механизмов устойчивости картофеля к колорадскому жуку [3].

Наиболее близким, принятым за прототип, является способ прямого определения устойчивости картофеля к колорадскому жуку по содержанию в листьях суммы гликоалкалоидов /соланина и чаконина/, отрицательно влияющих на насекомых /вредителей/ в определенных дозировках. Однако селекция картофеля по данному признаку приводит к накоплению алкалоидов в клубнях, делая их несъедобными для человека и животных.

Решаемая задача - прямое определение свойств растений, обуславливающих устойчивость картофеля к колорадскому жуку без снижения пищевых и вкусовых качеств клубней.

Поставленная задача решается путем совместного определения устойчивости крахмала листьев к гидролизу пищеварительными ферментами жука и концентрации содержащегося в листьях физиологически активного алкалоида α-томатина, не ухудшающего пищевое качество. Для этого в тканях листа определяют содержание крахмала и томатина с последующим инкубированием с экстрактом из кишечников жука, удалением пигментов и определением оставшегося крахмала. Об устойчивости образца картофеля судят по количеству гидролизованного крахмала и концентрации α-томатина. Устойчивые образцы отличаются сочетанием низкой гидролизуемости крахмала и высоким содержанием α-томатина. Благодаря такому процессу выполнения действий обеспечивается выявление конкретных свойств растений, обуславливающих устойчивость картофеля к колорадскому жуку и не снижающих пищевое качество клубней.

Пример.

Берут 0,25 г измельченной ткани листа, добавляют 0,5 мл экстракта из гомогената кишечника насекомого и проводят инкубирование при 37^oC, после чего спиртом удаляют пигменты и хлорофилл, хлорной кислотой растворяют оставшийся после инкубирования крахмал и определяют его концентрацию антроновым реактивом. Количество гидролизованного крахмала определяют по сравнению с тканью листа без инкубирования. Параллельно из 0,25 г ткани листа уксусной кислотой экстрагируют α-томатин, окрашивают его метилоранжем, растворяют - окрашенный комплекс в хлороформе и по оптической плотности окрашенного раствора определяют концентрацию α-томатина.

В таблице приведены результаты оценки.

Из приведенных в таблице данных видна высокая корреляция выявляемых признаков с численностью жука, питающегося на растениях изучаемых сортов, что отражает антибиотическое воздействие данных признаков на вредителя. Чем хуже переваривается крахмал насекомыми и чем выше содержание в листьях физиологически активного алкалоида α-томатина, тем ниже численность взрослых жуков и личинок вредителя на данном образце картофеля, тем устойчивее сорт к колорадскому жуку.

Предложенный способ позволяет выявлять конкретные механизмы устойчивости картофеля к колорадскому жуку в лабораторных условиях и вести целенаправленную селекцию устойчивых к колорадскому жуку сортов картофеля, обладающих высокими пищевыми и вкусовыми качествами.

Предложенный способ апробирован на образцах картофеля мировой коллекции Всероссийского НИИ растениеводства.

Источники, принятые во внимание 1. Методические рекомендации по изучению и оценке форм картофеля на устойчивость к колорадскому жуку. Составители: И.Д. Шапиро, Н.А. Вилкова, С.Р. Фасулати, Л.С. Иващенко, -М.: РАСХН, 1993, с. 47.

2. Методические рекомендации по оценке устойчивости картофеля и кукурузы к главнейшим вредителям. Составители: И.Д. Шапиро, Н.А. Вилкова, Л.Г. Хролинский, А.Н. Фролов, М.А. Остроухов, Г.И. Притула, Е.М. Козымова, М.А. Чумаков, Н.Н. Муртаева, С.В. Васильев, - Л.: ВИЗР, 1980.

3. Связь уровня содержания биогенных аминов фитофагов с устойчивостью к кормовым растениям, - Л.: Сб, ВИЗР, 1988, с. 97-102.

4. Методические указания по определению гликоалкалоидов в картофеле. Составители: Е.А. Ладыгин, В.П. Кирюхин. - М.: НИИ картофельного хоз-ва, 1983, с. 20.

Формула изобретения

Способ определения устойчивости картофеля к колорадскому жуку, включающий прямую оценку свойств растения, обуславливающих его устойчивость, отличающийся тем, что проводят совместное определение устойчивости крахмала листьев к гидролизу пищеварительными ферментами жука и концентрации содержащегося в листьях физиологически активного алкалоида α-томатина, не ухудшающего пищевых качеств клубней, при этом чем меньше гидролизуется крахмал и выше содержание α-томатина, тем устойчивее сорт.

РИСУНКИ

Рисунок 1