Латентные вирусы яблони в Нечерноземной зоне России и совершенствование мер борьбы с ними тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.11, кандидат сельскохозяйственных наук Редин, Дмитрий Вячеславович

• Редин, Дмитрий Вячеславович
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Редин, Дмитрий Вячеславович

ВВЕДЕНИЕ.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ.

ГЛАВА 1. Обзор литературы.

1.1. Видовой состав и распространенность латентных вирусов яблони

1.2. Вредоносность вирусов яблони.

1.2.1. Влияние вирусов на рост и урожайность.

1.2.2 Влияние вирусов на приживаемость глазков и индукция явления несовместимости.

1.2.3. Влияние вирусов на метаболизм яблони.

1.3. Диагностика вирусов яблони.

1.3.1. Диагностика вирусов яблони с использованием иммуноферментного анализа (ИФА).

1.4. Способы оздоровления растений яблони от вирусов.

1.4.1. Метод суховоздушной термотерапии.

1.4.2. Метод культуры апикальных меристем и микропрививки in vitro.

1.4.3. Метод хемотерапии.

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследований.

2.1. База исследований.

2.2. Материалы и объекты исследований.

2.3. Методика проведения маршрутных обследований.

2.4. Методика тестирования образцов на наличие вирусов.

2.5. Методика проведения экспериментов.

2.6. Статистический анализ результатов исседований

ГЛАВА 3. Результаты исследований.

3.1. Зараженность латентными вирусами насаждений яблони и груши в нечерноземной зоне России.

3.2. Анализ распространенности латентных вирусов в насаждениях яблони нечерноземной зоны России.

3.3. Уточнение методов диагностики латентных вирусов яблони.

3.3.1. Подбор оптимальной модификации DAS-ELISA для диагностики ACLSV и ASGV на яблоне.

3.3.2. Подбор наиболее эффективных экстрагирующих буферов для выявления ACLSV и ASGV на яблоне методом ИФА.

3.3.3. Изучение локализации латентных вирусов в растениях яблони

3.3.4. Изучение динамики концентрации латентных вирусов на яблоне в течение вегетационного сезона и определение оптимальных сроков проведения ИФА для их диагностики

3.3.5. Влияние климатических факторов на динамику концентрации латентных вирусов яблони.

3.4. Совершенствование способов оздоровления яблони от вирусных болезней.

3.5. Ожидаемый экономический эффект от применения технологии получения безвирусных клонов яблони, предполагающей использование термотерапии in vivo с последующей культурой верхушек побегов in vitro.

3.6. Обсуждение результатов.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Латентные вирусы яблони в Нечерноземной зоне России и совершенствование мер борьбы с ними»

Яблоня является ведущей плодовой культурой, занимающей наибольшие площади как во всей России, так и в Нечерноземье в частности. Популярность этой культуры обуславливается высокими питательными и лечебно-профилактическими свойствами плодов, большой потенциальной продуктивностью и малой требовательностью к условиям выращивания. Яблоня отличается высокой урожайностью, плоды ее транспортабельны и более пригодны к длительному хранению в свежем виде, чем плоды других плодовых культур.

Наряду с дальнейшим расширением площадей под плодовыми и ягодными культурами, основным направлением в развитии плодоводства в настоящее время является максимальная интенсификация этой отрасли сельского хозяйства с учетом основополагающих принципов адаптивного садоводства (В.И. Кашин, 1995). Важная роль в обеспечении ежегодных высоких урожаев плодовых культур принадлежит защите растений от вредителей и болезней, включая вирусные.

Возделывание плодовых культур издавна связано с проблемой вирусных заболеваний. Яблоня, как и все другие плодовые культуры, поражается различными возбудителями вирусных болезней. Больные деревья не только резко снижают количество урожая и ухудшают качество плодов, но и сильнее страдают от неблагоприятных условий внешней среды, легче поражаются возбудителями грибных и бактериальных заболеваний (Т.Д. Вердеревская, В.Г.Маринеску, 1985).

Интенсивное развитие садоводства в послевоенные годы, широкое внедрение вегетативно размножаемых подвоев, почти полностью зараженных латентными вирусами, отсутствие внешнего проявления заболеваний на большинстве сортов и подвоев яблони привели к широкому распространению вирусов яблони во всех странах мира, возделывающих эту культуру.

В условиях нечерноземной полосы России последние детальные исследования по некоторым вирозам яблони были проведены в середине 70-х годов (А.П.Мишина, 1973, Ю.И.Помазков, 1975). Этими авторами была констатирована широкая встречаемость вируса хлоротической пятнистости листьев яблони и выявлены отдельные деревья, зараженные возбудителями отмирания Spy-227 и шелушения коры Malus platycarpa и имеющие симптомы зеленой морщинистости плодов. Были отработаны также некоторые вопросы диагностики этих вирусов на растениях-индикаторах и методом электронной микроскопии.

Однако отсутствие серологических методов экспресс-диагностики не позволило провести массовые вирусологические анализы и оценить степень зараженности вирусами насаждений. Во многом по той же причине в зоне не был достоверно выявлен вредоносный вирус бороздчатости древесины яблони (ASGV) и другие штаммы вируса ямчатости древесины (за исключением вируса отмирания Spy-227). За последние 20 лет произошло также существенное изменение сортового состава насаждений яблони, преимущественно за счет интродуцированных сортов, и широкое внедрение клоновых подвоев, что не могло не отразится на экономическом значении вирусных болезней.

Диагностика вирусов на яблоне еще сравнительно недавно осуществлялась исключительно с использованием метода растений-индикаторов. Разработка метода иммуноферментного анализа (ИФА) существенно расширила возможности выявления сокопереносимых вирусов этой культуры. Однако эти патогены медленно и неравномерно распространяются в зараженных растениях яблони, а динамика их концентрации зависит от погодных условий, устойчивости сортов, штаммов самих вирусов и целого ряда других факторов. Поэтому методика отбора образцов для ИФА нуждается в детальной отработке применительно к каждой системе регион - хозяин - вирус - антисыворотка. Такие исследования для условий нечерноземной зоны России ранее не проводились.

Мировая практика показала, что снижение вредоносности вирусных заболеваний плодовых культур возможно только на основе широкого внедрения в производство безвирусного посадочного материала, получаемого в специализированных научных центрах, с последующей его сертификацией на всех этапах размножения. В России получение безвирусных клонов яблони по-прежнему осуществляется лишь с использованием энерго- и трудоемкого метода суховоздушной термотерапии, в то время как хорошо зарекомендовавшие себя на косточковых и ягодных растениях методы культуры апикальных меристем и хемотерапии in vitro практически не испытывались.

В связи с вышеизложенным, целью наших исследований являлось изучение вирусных болезней яблони в нечерноземной зоне России и совершенствование приемов получения безвирусных клонов этой культуры. В конкретные задачи исследований входило следующее:

1. Изучить видовой состав и распространенность сокопереносимых вирусов яблони в нечерноземной зоне России и прилегающих регионах;

2. Отработать методику ИФА для экспресс - диагностики вирусов яблони;

3. Усовершенствовать технологию оздоровления яблони от вирусов на основе оптимизации методов суховоздушной термотерапии, культуры апикальных меристем и хемотерапии in vitro.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

Впервые для нечерноземной зоны Российской Федерации проведен широкомасштабный серомониторинг латентных вирусов хлоротической пятнистости листьев яблони (ACLSV), бороздчатости древесины яблони (ASGV) и ямчатости древесины яблони (ASPV), позволивший проанализировать распространенность этих вирусов в различных типах насаждений яблони и груши и оценить зараженность основных сортов.

Впервые в России проведено тестирование насаждений яблони на наличие неповирусов, которое позволило выявить растения с устойчивой сероположительной реакцией на наличие вирусов кольцевой пятнистости малины, латентной кольцевой пятнистости земляники и черной кольчатости томата.

Впервые в России изучена локализация латентных вирусов в различных органах растений яблони и динамика их концентрации на протяжении вегетационного сезона, на основании чего разработана методика отбора образцов для диагностики этих вирусов методом ИФА.

Установлена технология оздоровления яблони от комплекса латентных вирусов, предусматривающая сочетание суховоздушной термотерапии in vivo в течение 60 дней с культурой меристематических верхушек in vitro.

Впервые установлена возможность ингибирования ACLSV, ASGV и ASPV в эксплантах и пролиферирующих культурах яблони с помощью антивирусных препаратов ДГТ, гипорамина и 2-тиоурацила, вводимых в состав питательных сред. Впервые показана возможность получения безвирусных регенерантов яблони путем предпосадочного инкубирования инициальных эксплантов в растворах ингибиторов вирусов.