Дипломная работа: Изучение устойчивости перспективных сортов картофеля к болезням разной природы происхождения и их влияние на урожайность в условиях Кемеровской области

2.3.1 Диагностика вирусных и бактериальных болезней картофеля методом иммуноферментного анализа

Главной задачей при получении достаточного количества оздоровленного материала является проведение исследований на заражённость вирусными и бактериальными болезнями.

Использование иммуноферментного анализа даёт наиболее точный результат. Техника проведения анализа отработана в лаборатории биотехнологии картофеля КемНИИСХа по использованию иммуноферментного диагностического набора для определения вирусов и бактериозов.

Иммуноферментный анализ протекает поэтапно.

Первый этап. В лунки вносится раствор со специфическим антителом X;Y;A;Rw; вирусом и бактериозом Чн, Кг.

Второй этап. Антитела вирусов X;Y;A;Rw; вирусом и бактериозом Чн, Кг соединяются с ранее закрепившимися антителами, образуется соединение “антитело-антиген”.

Третий этап. Соединение реагирует с антителом АР – коньюгат, при этом образуется, так называемый “сэндвич - варианта”- двойное тело.

Четвёртый этап. Происходит ферментативная реакция окисления ортофенилдиамина кислоты с помощью кислорода, отцепленного от перекиси водорода с образованием продуктов с высоким коэффициентом эксенкции. Ели в тестируемом материале есть вирус, то получается комплекс из “ антитела – вирус – антитела - фермента”. В результате ферментативной реакции с субтратом развивается ярко оранжевая окраска, определяющаяся как инструментально, так и визуально.

В состав набора, рассчитанного на проведение 1000 анализов, входят 10 реагентов: покровный буфер, промывочный буфер, субстратный буфер, ортофенил – недиамин, высокоспецифические антитела, иммунопероксидазный коньюгат, перекись водорода, положительный контроль, бычий сывороточный альбумин, детергент и полистирольные платы.

Покровный буфер А применяется для разведения антител. Содержимое флакона с этикеткой покровного буфера растворяют в 100 мл дистиллированной воды или берут точно навески: Nа – 1,59 г; NаНСО3 – 2,93 г, растворяют в дистиллированной воде, доводят объём до 1000 мл в мерной колбе, замеряют рН, которая должна быть 9,6.

Для промывочного буфера берут точно навески: NаСl -8 г; КН2 РО4 – 0,2 г; NаНРО4 + 12 Н2О – 2,9 г; KCl – 0.2г. Навески объединяют и растворяют в мерной посуде, доводят до объёма 1000 мл, при рН – 7,4. Добавляют 0,5 мл детергента “TWEEN-20”. Раствор готовится в двойном объёме один для промывки, другой для буфера “С”.

Буфер “С” – для проб и коньюгатонтов готовится из буфера “В”. В буфер “В” добавляется бычий сывороточный альбумин из расчёта 1,0г на 250 мл буфера. Размешивается до полного растворения. Раствор “С” используется свежеприготовленным.

Субстратный буфер “Д” состоит из четырёх компонентов, Nа2НРО4,

12Н2О – 9,16г, лимонная кислота, субстрат -4 мл на 100 анализов. Перекись водорода, 3% раствор – 0,5 мл на 10 мл готового субстрата. Положительный контроль. Содержимое флакона с этикеткой “положительный контроль” растворяется в 1 мл буфера “С”. Вносится по 0,1 мл/100 мкл. Для субстрата и субстратного буфера нужна тёмная посуда [14] .

2.3.2 Методика проведения исследований на грибную инфекцию

Учёт грибных болезней в поле проводится по методике апробации картофеля в следующие сроки: первый - в период всходов, когда растения достигают высоты 15-20 см (ризоктониоз); второй – во время бутонизации - массового цветения картофеля (ризоктониоз, фитофтороз, альтернариоз, грибные увядания); третий – за две – три недели до уборки, когда ещё можно отличить здоровую ботву от поражённой, или перед уничтожением ботвы (фитофтороз, ризоктониоз, в том числе грибные увядания).

При практическом учёте болезней растений в производственных условиях в пробе определяют не только вид заболевания, но и степень поражения в соответствии с разработанными шкалами:

Фитофтороз и альтернариоз:

9 баллов. Симптомы поражения отсутствуют;

8 баллов. Поражение может составлять от 1 до 10% поверхности листьев в виде единичных пятен на отдельных растениях;

7 баллов. Поражается от 10-25% поверхности листьев (симптомы могут отличаться почти на всех листьях, но кусты сохраняют нормальную форму);

5 баллов. От 25-50% поверхности листьев растений (поражено каждое растение, но цвет куста остаётся зелёным);

3 балла. Поражается более 50% площади листовой поверхности всех растений (доминирует бурый или зелёный цвет, но стебли остаются зелёными);

1 балл. Все листья растений полностью поражаются, стебли погибают или погибли.

Ризоктониоз (ростки, подземная часть). Степень поражения ростков, подземной части растений ризоктониозом устанавливается по шкале:

9 баллов нет поражения;

7 баллов (0%) пятна единичные, поверхностные, не более 1/4 длины ростка, подземной части стебля;

5 баллов (25-50%) язвы глубокие, охватывающие всю окружность и до 1/ 2 длины ростка, стебля;

3 балла (50%) язвы глубокие, охватывающие всю окружность и более 1/ 2 длины ростка, стебля приводящие к частичному увяданию стебля и поражению листьев;

1 балл (полное поражение растений), загнивание ростка, нижней части стебля, корней, приводящее к полному увяданию и гибели растений.

Парша обыкновенная, ризоктониоз (клубни). Развитие парши обыкновенной и ризоктониоза определяют по 9 – бальной шкале, где 9 баллов – здоровый клубень, а 1 балл – язвы парши занимают более 50% поверхности клубней и склероции ризоктониоза 15 – 25 % [12] .

2.3.3 Методы определения нематод

Способ промывания. Пробу почвы без предварительного просушивания помещают на металлическое или капроновое сито с диаметром ячеек 2-3 мм вставленное в сито с ячейками 0,1- 0,2 мм и промывают сильной струёй воды до тех пор, пока вода, вытекающая из-под сита, не станет прозрачной. На верхнем сите задерживаются крупные частицы, а на нижнем цисты и мелкие частицы. Нижнее сито можно просматривать непосредственно под бинокуляром или смывать осадок в чашки Петри, где смотрят на наличие цист [8].

Анализ образцов клубней и других корнеплодов на приставшие к ним цисты проводят с помощью аппаратов-выделителей цист, описанных выше, но при этом пользуются большими приёмными воронками ёмкостью 8-10 л. Воронку снабжают крупноячеистым ситом, вставляют в треногу над сосудом-смесителем и заполняют клубнями. Промывают картофель струёй воды. Весь последующий анализ проводят, как и анализ сметок. При отсутствии указанных аппаратов клубни моют в тазах или ведрах. Смыв фильтруют, после чего цисты отбирают с фильтров [23].

Для коллекционного питомника подбирался участок, типичный по почвенно-климатическим свойствам для данной зоны. Предшественник - занятый сидеральный (донник) пар. Агротехника в опыте - общепринятая для первичного семеноводства по голландской технологии.

Расположение делянок в опыте – рендомизированным методом, повторность – трехкратная.

Посадка производилась в гладкую поверхность почвы четырёхрядными сажалками с маркерами фирмы “ Крамер” с шириной междурядий 75 см х 40 см. Уборку проводили подкапывающей техникой. Стандартами испытания служили районированные сорта картофеля, в группе ранних использовался сорт Белоярский ранний, среднеранний сорт Невский. Коллекционный питомник высаживался по схеме, где стандарты высаживаются парным дантиль – методом: через каждые два испытываемых сорта, высаживается стандарт. Делянки испытания четырёхрядковые, по 20 кустов в ряду, повторность однократная, согласно методическим указаниям по технологии селекционного процесса картофеля.

Опрыскивание фунгицидами против болезней не проводилось. Уборка в питомнике проводилась вручную с применением подкапывающей техники. В период вегетации велись фенологические наблюдения за ростом и развитием растений картофеля. На 65-й день после посадки бралась проба на скороспелость: с делянки выкопали по три куста. Определяли скороспелость (ранний урожай) в граммах на куст. Проводили определение структуры урожая . Непосредственно перед уборкой выкапывали: по 3 куста. Урожай взвешивали и учитывали. После уборки взятые пробы разбирали в хранилище на две фракции: товарные (свыше 40 г) и нетоварные (до 40 г). Определяли общее количество клубней на 1 куст, в том числе количество товарных, среднюю массу клубня товарного. Собственно урожай картофеля с каждой делянки в отдельности учитывается после прополки и взвешивания оставшейся.

После определения массы и структуры урожая товарные клубни оценивали на поражённость болезнями и наличие физиологических трещин. Поражённость сортов фитофторой учитывался по проценту пораженных клубней этим заболеваниям. Устойчивость клубней к ризоктониозу и парше обыкновенной определялась по девятибальной шкале:

9 баллов- клубни здоровы.

7 баллов- клубни слабо поражены (склероции ризоктонии и язвы парши встречаются единично, но не более 3-х крупных и 5-ти мелких).

5 балов- клубни средне поражены (склероции ризоктонии и язвы парши встречаются свыше 3-5, но не более 10-12.

3 балла- клубни сильно поражены ( более 10-12 штук склероциев и язв парши и они нередко сливаются между собой).

По каждому образцу вычислялся средний балл устойчивости.

Устойчивость ботвы к болезням (фитофтороз, макроспориоз, ризоктониоз, вирусы) определялась визуально в полевых условиях на естественном фоне. Визуальный учёт вирусных болезней осуществлялся в период массового цветения данного сорта. Каждый вид вирусного заболевания (крапчатость, морщинистая мозаика, скручивание, полосчатая мозаика, готика, закручивание) учитывался отдельно. Процент поражения определялся для каждого заболевания, а также суммарно. В случае сильного поражения растений вирусными заболеваниями испытатель может снять такой сорт с испытания, уведомив об этом филинатора. При появлении и развитии фитофтороза на участке проводился учёт устойчивости растений за 10-12 дней до уборки, визуально, по 9 балльной шкале устойчивости.

9 баллов- очень высокая устойчивость – отсутствие пятен фитофторы на листьях.

8 баллов- единичные пятна на отдельных листьях- высокая устойчивость.

7 баллов- поражено до 25% листьев куста – относительно высокая устойчивость.

5 баллов- поражено от 25 до 50% листьев – средняя устойчивость.

3 балла- поражено более 50% листьев- низкая устойчивость.

1 балл- все листья растения полностью поражены – очень низкая устойчивость.

В процессе проведения опыта определяли также содержание крахмала и сухого вещества в клубнях картофеля. Для этого из средней пробы клубней вырезают в продольном направлении восьмушку и тонко измельчают, хорошо перемешивают, отбирают 2-3 параллельные пробы (весом по 20 г) в предварительно высушенные бюксы, снова взвешивают на весах ВЛТК – 500 или на аналитических весах. Затем бюксы с открытой крышкой помещают в сушильный шкаф на 7 часов при температуре 100-105 С. Затем их охлаждают в эликсаторе и взвешивают. Далее снова помещают в сушильный шкаф на 2-3 часа и снова взвешивают. Сушка считается оконченной, если вес бюксов с навеской не изменяется, т.е. они достигают постоянного веса.

В опыте исследовались перспективные сорта отечественной и зарубежной селекции. Ниже приводится характеристика некоторых сортов, в том числе выведенных в КемНИИСХ.

Алёна. Интенсивного типа выращивания, столового назначения, куст средней высоты, раскидистый. Листья тёмно- зелёной окраски, плотные, глянцевые, цветение среднее, растянутое, обычно с быстрым опадающим бутоном. Очень ранний сорт, созревает за 55-60 дней. Устойчив к фитофторе, раку картофеля и нематоде типа А. Урожайность до 400 ц/га. Содержание крахмала 15-18%. Пригоден для приготовления чипсов и хрустящего картофеля. Масса товарного клубня 85-150 г., клубни округлой формы с поверхностными глазками. Цвет глазной кожуры и мякоти меняется по степени созревания до жёлтой. Сорт имеет отличные вкусовые качества и варится за 5 минут. Лёжкость хорошая, однако, необходимо учитывать, что этот сорт не имеет периода покоя и требует соблюдения температурного режима при хранении [4].

Agria. Универсального назначения. Цветки белые. Клубни длинноовальные, жёлтого цвета, мякоть жёлтого цвета. Глазки поверхностные. Урожайность 200-320 ц/га. Содержание крахмала 8,1-16,4%. Вкус хороший. Товарность клубней 84,6-96,5%. Лёжкость - 76-85%. Сорт устойчив к раку картофеля, к картофельной нематоде, восприимчив к фитофторозу и парше обыкновенной, средне поражается скручиванием листьев, слабо мозаикой [4].

Angella. Среднеспелый сорт. Устойчив к раку картофеля, к обыкновенной нематоде, среднеустойчив к фитофторозу, парше обыкновенной и к вирусным болезням. Товарность клубней 66-96%. Содержание крахмала - 15,4-17,3%. Клубни жёлтые, овальные, глазки мелкие, мякоть жёлтая. Куст высокий, хорошо облиственный. Лист среднерассечённый. Цветки бледно-фиолетовые, ягод не образует. Урожайность 300-350 ц/га [4].

Белоярский ранний. Урожайность достигает 300-400 ц/га. Сорт раннеспелый. Столового назначения, клубни удлинённо-овальные, красного цвета. Цветки белые, цветёт обильно. Глазки поверхностные, мелкие. Содержание крахмала 12-14.5%. Обладает хорошей лёжкостью. Сорт устойчив к раку картофеля, парше обыкновенной, к вирусным болезням, неустойчив к золотистой картофельной нематоде [4].

Сорт Невский - интенсивного типа выращивания, отзывчив на повышенные дозы удобрений. Куст невысокий, компактный, прямостоячий, хорошо облиственный. Листья средней величины, светло-зелёные, матовые. Цветки белые, цветение обильное. Сорт обладает устойчивостью к вирусным заболеваниям. Относится к группе среднеранних, выведен путём гибридизации в Северо – Западном НИИСХ. Созревает за 85 – 90 дней. Потенциальная урожайность до 65 т/га. Содержание крахмала 11-15%. Клубни округло - овальной формы, слегка приплюснутые. Кожура гладкая, белая, глазки мелкие, розовые, мякоть клубня белая [4].

Сорт устойчив к раку, относительно устойчив к вирусам, ризоктониозу, среднеустойчив к фитофторозу, парше обыкновенной, неустойчив к золотистой картофельной нематоде. Плохо переносит обламывание ростков перед посадкой. Клубни картофеля устойчивы к механическим повреждениям, обладают хорошей лёжкостью.

Сорт Накра - создан в результате творческого сотрудничества Нарымской селекционной станции, ВНИИКХ и Кемеровского НИИСХ методом гибридизации и отбора из гибридной комбинации 596 -79 Зарево. Среднеспелый, универсального назначения. Средний урожай – 25,2 т/га, максимальный 37,8 т/га, получен в 2002 г. Цветки красно–фиолетовые, клубень овально–округлый, окраска кожуры красная, поверхность гладкая. Окраска мякоти светло-жёлтая, глазки средней глубины [4].

Сорт отличается повышенным содержанием крахмала -18-23% (на Мариинском ГСУ в 2001г оно составило – 24,7%), характеризуется относительной устойчивостью к фитофторозу (7-8 баллов) и высокой устойчивостью к парше обыкновенной (8-9 баллов), неустойчив к золотистой картофельной нематоде. Обладает хорошей лёжкостью [4].

Любава - выведен в КемНИИСХ. Ранний. Столового назначения. Растение средней высоты, куст компактный. Цветки фиолетовые. Окраска клубней красная, кожура сетчатая, форма клубня овально-округлая, мякоть белая. Глазки средней глубины. Потенциальная урожайность до 55 т/га. Масса товарного клубня 110-210г. Содержание крахмала 12-16%. Вкусовые качества средние и хорошие. Устойчив к раку. Относительно устойчив к фитофторозу и вирусам, неустойчив к золотистой картофельной нематоде. Отзывчив на внесение удобрений и полив. Обладает увеличенным периодом покоя [4].

Кемеровский - выведен в КемНИИСХ. Среднеспелый. Столового назначения. Растение средней высоты. Окраска цветов белая. Окраска клубней и мякоти белая, форма клубней округло-овальная, глазки глубокие. Потенциальная урожайность до 50 т/га. Масса товарного клубня 100-180 г. содержание крахмала 13-16%. Вкусовые качества хорошие. Средневосприимчив к фитофторозу и вирусам. Неустойчив к раку и золотистой картофельной нематоде. Жаровынослив и засухоустойчив. Положительно отзывается на орошение [4].

Дачный (1219-97) - выведен в КемНИИСХ. Среднеранний. Столового назначения. Куст средней высоты, компактный. Цветки белые. Окраска клубней жёлтая, форма овальная, мякоть клубня жёлтая. Глазки поверхностные. Потенциальная урожайность до 50 т/га. Масса товарного клубня 120-140 г. содержание крахмала 12-15%. Вкусовые качества хорошие. Устойчив к раку. Неустойчив к золотистой нематоде. Относительно устойчив к фитофторозу, парше обыкновенной, альтернариозу [4].

Глава 3. Основная часть

3.1 Распространение золотистой картофельной нематоды в Кемеровской области

По состоянию на 01.01.2006 года в области зарегистрировано 4162 очага заражения золотистой картофельной нематодой в частном секторе, 77 сельских населенных пунктах и 4 городах и в общественном секторе, на полях 5 хозяйств. Всего карантин по золотистой картофельной нематоде наложен в десяти районах области. Зараженная площадь приусадебных участков составляет 404,136 га. Площадь заражения земель общественного сектора - 390 га.

В 2004 - 2005 году проведено первичное обследование посадок картофеля на землях общественного сектора в следующем объёме (таблица 2).

Таблица 2. - Обследование посадок картофеля на выявление золотистой картофельной нематоды на землях общественного сектора, Кемеровская область 2004-2005 гг.

При анализе почвенных образцов цисты золотистой картофельной не выявлены.В частном секторе проведено первичное обследование 1544 приусадебных участков на выявление золотистой картофельной нематоды. Из них, в 349 приусадебных участков выявлены цисты золотистой картофельной нематоды. Для подтверждения образцы цист были направлены в Алтайскую зональную лабораторию по карантину растений. Результаты экспертизы Алтайской зональной лаборатории по карантину растений подтвердили выявление золотистой картофельной нематоды. Силами специалистов отдела надзора в области карантина растений осуществлялся контроль за соблюдением мероприятий по локализации и ликвидации золотистой картофельной нематоды. Проведен отбор и анализ контрольных почвенных образцов с 288 приусадебных участков, на которых подтвердилось выявление золотистой картофельной нематоды (таблица 3).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10