CC BY
74
L. Gervais, J. PhUouze // Genome. — 2000. — V. 43. — P. 29-40.
5. Koclueva E. Z. Molecular markers of potato and tomato species and cultivars genome // Molecular Biology — 2005. — Vol. 39. — PI 73-176.
6. Кочиева E.3., Супрунова Т.П. Идентификация меж- и внутривидового полиморфизма у томатов // Генетика. — 1999. — Т. 35. — № 10. - С. 1386-1389.
7. Антонов А.С. Геносистематика растений. — М.: Академкнига, 2006. — 294 с.
8. Гостимский С А., Кокаева З.Г., Боброва В.К. Использование молекулярное маркеров для анализа генома растений. // Генетика. — 1999. — Г. 35, № 11. - С. 1538-1549.
9. Genetic analysis using amplified polymorphic DNA markers. / J. Williams, M. Uanafey, A. Rafalski, S. Tingey // Meth. Enz. — 1993. — C. 704- 740.
10. Williams J.G.K, Kubelik A.R., Dvak K.J. fet al.l DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers // Nucl. Acids Research. - 1990. - V. 18. - P. 6531-6535.
11. Salach М., Aljanabi, Iciar Martinez. Universal and rapid salt-extraclion of high quality genomic DNA for PCR-based techniques // Nucleic Acids Research. - 1997. - V. 25. - № 22.
12. RAPD-анализ внутривидовой изменчивости и филогенетических связей видов эгшопса (Aegilops L), содержащих d-геном / С.В. Горюнова, Е.З. Кочиева, Н.Н. Чикида, В А. Пухальасий // Генетика. — 2004. — Т. 40, М 5. — С. 642-651.
13. Генетическая дифференциация сортов картофеля с использованием SSR-маркеров/ О.Ю. Антонова, НА. Швачко, ЛИ. Костина, Л.Л. Малышев, ТА. Гавриленко //Аграрная Россия. — 2004 — Мб — С. 19-24.
14. Сорта картофеля селекции ВЫИИКХ. Каталог / Всерос. НИИ картофельного хозяйства им. А.Г. Лорха; сост.: И.М. Яшина, Н.П. Склярова, ЕА. Симаков, А.В. Коршунов, Г.И. Филиппова, НА. Сажина //М. — Колос — 2000. — 38 с.
GENETIC POLYMORPHISM OF POTATO VARIETIES IDENTIFIED WITH RAPD-ANALYSIS
E.F. Davletshina, M.Sh. Tagirov
Summary. As a result of large-scale molecular analysis of the genome of 85 cultivated potato varieties identified genetic polymorphism, which is determined on the basis of phylogenetic relationships among representatives of Solanum tuberosum, There were 120 polymorphic DNA fragments. For some samples obtained specific markers with the possibility of further use in the identification of varieties.
Key words: PCR, RAPD, polymorphism, markers, potato, Solanum
УДК 635.21:631.531.02
ВОСПРОИЗВОДСТВО ОЗДОРОВЛЕННОГО исходного МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕМЕНОВОДСТВА КАРТОФЕЛЯ: 3. РАЗМНОЖЕНИЕ ИСХОДНЫХ РАСТЕНИЙ
А.И.УСКОВ, кандидат биологических наук, зав. отделом
ВНИИ картофельного хозяйства E-mail: [email protected]
Резюме. Приведены результаты исследований по совершенствованию технологии размножения оздоровленного исходного материала при помощи системного и направленного воздействия биологически активных веществ нового поколения.
Ключевые слова: воспроизводство, оздоровленный исходный материал, биологически активные вещества.
После получения оздоровленных исходных растений следующий важный этап воспроизводства — их дальнейшее размножение. При этом задача состоит в быстром увеличении объемов исходного материала с одновременным сохранением высокой потенциальной энергии роста и продуктивности, а также отсутствия патогенов.
В семеноводстве картофеля известно много способов ускоренного размножения оздоровленного исходного материала, включая стерильное и нестерильное черенкование, а также манипуляции с условия-
ми выращивания [1]. Схема ускоренного воспроизводства с максимальной нормой размножения за единицу времени включает четыре этапа [14]: размножение in vitro; нормализация (адаптация) in vitro; трансплантация (пересадка) ex vitro; полевое размножение клубней.
Стратегии оптимизации производства должны быть направлены на получение облиственного исходного материала, снижение стрессов при изменении внешних условий и оптимизацию параметров производства клубней.
Определяющее значение при размножении имеет исходная степень облиственности микро-растений, которая служит показателем их потенциальной энергии роста, поскольку листья — это место детерминации физиологических процессов, происходящих в растениях, включая фотосинтез и транспирацию. Не менее важно сбалансированное развитие корневой системы микро-растений [11]. При более высоких значениях этих показателей улучшается состояние растений на следующей стадии размножения при выращивании рассады — наблюдается увеличение площади листьев и густоты стеблестоя, а урожай клубней возрастает прямо пропорционально развитию листовой поверхности рассады [13]. ------------------------------------------- 17
Наиболее действенный инструмент в арсенале манипуляций с микро-растениями — применение биологически активных веществ, оказывающих направленное воздействие на физиологические процессы при выращивании in vitro [12].
Целью наших исследований было изучение воздействия комплекса биологически активных веществ нового поколения на рост, развитие, продуктивность растений и структуру урожая при выращивании в питомниках оригинального семеноводства для оптимизации технологии размножения оздоровленного исходного материала.
Усилия были направлены на стимулирование процессов ризогенеза микро-растений, увеличение площади листовой поверхности рассады и преодоление внешних стрессовых воздействий при культивировании.
Условия, материалы и методы. Иследования проводили во ВНИИ картофеного хозяйства в 2003-2008 гг. Для усиления ризогенеза микро-растений использовали диметиловый эфир аминофумаровой кислоты (фумар), обладающий свойствами эндогенной индукции и синхронизации гормональной активности [5].
В целях стимулирования развития листовой поверхности и корневой системы рассады микро-растений высаженной в защищенном грунте использовали синтезированный во ВНИИХЗР диметил-фосфорнокислый диметилдигидроксиэтиламмо-ний (этамон) — интенсификатор внутриклеточного питания [10].
В качестве антидепрессантов, сглаживающих проявление стрессовых воздействий в период культивирования, хорошо проявили себя при использовании на картофеле брассиностероиды [2].
Результаты и обсуждение. В наших исследованиях добавление фумара в искусственную питательную среду Мурасиге-Скуга (МС) в концентрации 0,1 мг/л [8] перед последним черенкованием спо-
Таблица 1. Рост и развитие микро-растений при использовании регуляторов роста (в среднем за 2003-2005 гг.)
Вариант Высота растений, мм Число междоузлий, шт. Длина корней, мм
через 10 дней через 30 дней
Жуковский ранний
Среда МС 39,7 78,9 7,9 40,1
МС+эпин 47,8 101,8 8,7 17,1
МС+фумар 46,2 90,1 Удача 9,0 66,7
Среда МС 18,1 57,7 6,8 32,0
МС+эпин 34,0 74,8 8,6 17,2
МС+фумар 25,8 64,0 8,0 53,9
Ильинский
Среда МС 17,5 61,0 6,6 34,1
МС+эпин 27,9 72,1 7,9 18,3
МС+фумар 21,9 66,9 7,7 63,4
Лукьяновский
Среда МС 30,7 70,0 7,3 32,9
МС+эпин 41,6 86,8 8,5 14,1
МС+фумар 37,4 81,0 8,1 57,7
собствовало увеличению длины корней у микро-растений сортов Жуковский ранний, Удача, Ильинский и Лукьяновский, по сравнению с контролем, соответственно в 1,5; 1,5; 2,8 и 1,7 раза (табл. 1).
Одновременно наблюдалось увеличение высоты и облиственности микро-растений [9].
Опрыскивание микро-растений после пересадки в грунт раствором этамона в концентрации 10 мг/л приводило к увеличению приживаемости распикированной рассады в зависимости от сорта на 4... 12 %, интенсификации развития и сокращению времени подращивания на 7... 10 дней [6].
Последовательное применение эпибрассинолида (эпина) путем добавления в искусственную питательную среду (МС) перед последним пассажем (0,25 мг/л) и двукратного опрыскивания (0,25 мг/л, 80 мл/га) высаженных в защищенный грунт микро-растений (после пересадки и в фазу бутонизации-цветения) способствовало увеличению высоты растений и площади поверхности листьев, а также оказало положительное влияние на урожайность и количественный выход миниклубней изучаемых сортов картофеля [3].
В среднем за три года прибавка массы мини-клубней сортов Жуковский ранний и Уцача составила 47 %, Ильинский — 50 %, Лукьяновский — 51 % (табл. 2).
Таблица 2. Влияние применения эпина на продуктивность микро-растений и структуру урожая при выращивании мини-клубней (в среднем за 2003-2005 гг.)
Вариант обработок Урожайность Число миниклубней, шт./куст
г/куст прибавка, % все- го 9...45 мм*
Контроль Жуковский ранний 100 7,4 6,0
Эпин (МС+ растения) 137 + 37 9,1 7,9
Эпин (МС+ растения+ растения) 147 + 47 9,4 8,1
Контроль Удача 214 5,8 3,8
Эпин (МС+ растения) 277 + 30 8,1 5,8
Эпин (МС+ растения+ растения) 314 + 47 8,4 5,7
Контроль Ильинский 107 6,7 5,7
Эпин (МС+ растения) 154 + 44 7,9 6,7
Эпин (МС+ растения+ растения) 161 + 50 7,4 5,9
Контроль Лукьяновский 146 7,1 5,9
Эпин (МС+ растения) 193 + 32 8,9 7,4
Эпин (МС+ растения+ растения) 220 + 51 10,1 8,6
* — стандартный размер
Достижения науки и техники АПК, №12-2009
Одновременно возрастало как общее число миниклубней (на 0,7...3,0 шт./куст), так и количество мини-клубней стандартной фракции 9...45 мм — на 0,2...2,7 шт./куст.
Кроме того, использование антистрессовых свойств эпина позволило в значительной степени преодолеть характерные резкие колебания температуры и влажности при размножении исходного материала в предгорных районах Карачаево-Черкессии [7].
Ежегодное регулярное применение в питомниках первичного семеноводства фумара путем добавления в искусственную питательную среду (МС) перед последним черенкованием и предпосадочной обработки клубней (1,0 мг/л) в сочетании с опрыскиванием посадок в период бутонизации - начала цветения эпином (0,25 мг/л, 80 мл/га) позволило существенно увеличить урожайность и выход семенной фракции супер-суперэлиты (табл. 3).
В этом случае отмечено ускорение сроков появления всходов на 3...5 дней, формирования товарного урожая семенного картофеля — на 10 дней. Достоверная прибавка урожая составила 4,8... 13,2 т/ га, а увеличение объема производства стандартного супер-суперэлитного материала в зависимости от сорта — 25...41 % [4].
Более раннее созревание урожая при комплексном использовании фумара и эпина уменьшает вероятность повторного векторного заражения, способствует проявлению возрастной полевой устойчивости растений к вирусным болезням и фитофторозу.
Выводы. Оптимизированная технология размножения оздоровленного исходного материала включает адресное использование биологически активных веществ нового поколения для преодоления критических моментов и стрессовых воздействий в процессе производства. Системное применение комплекса препаратов: эпина (0,25 мг/л) и фумара (0,1 мг/л) в культуре in vitro и при полевом размножении, этамона (10 мг/л) — при подращива-
Таблица 3. Влияние комплексного применения регуляторов роста в процессе размножения исходного материала на урожай и выход семенной фракции суперсуперэлиты (2005 г.)
Вари- Урожай- ность, т/га Прибавка урожая Выход семенной
ант т/га % фракции, тыс. шт./га
1* Жуковский ранний 22,7 371,4
2 28,9 6,2 27 409,5
3 30,7 8,0 35 490,5
4 32,2 9,5 42 504,7
HCPos - 0,9 - 12,9
1 26,3 Удача 461,9
2 31,7 5,4 21 509,5
3 38,8 12,0 45 561,9
4 39,5 13,2 50 576,2
HCPos - 1,0 - 14,6
1 Ильинский 23,1 385,7
2 26,5 3,4 15 447,6
3 28,5 5,4 23 519,0
4 30,8 7,7 33 542,8
HCPos - 0,8 - 18,4
1 Лукьяновский 21,1 347,6
2 25,0 3,9 18 357,1
3 26,9 5,8 27 428,5
4 25,9 4,8 23 447,6
HCPos - 1,3 - 15,7
1* — контроль (без обработок); 2 — обработка клубней фумаром+опрыскивание посадок эпином в питомнике ПП-1; 3— обработка клубней фумаром+опрыскива-ние посадок эпином в питомниках ПП-1 и ССЭ; 4 — добавление фумара в МС и обработка клубней фумаром+-опрыскивание посадок эпином в питомниках ПП-1 и ССЭ.
нии рассады, обеспечивает сохранение высокой энергии роста и продуктивности растений, а также позволяет увеличить выход стандартного супер-суперэлитного материала в зависимости от сорта на 25...41%.
Литература.
1. Безвирусное семеноводство картофеля (рекомендации) / Л.Н.Трофимец, В.В.Бойко, Б.В.Анисимов и др. — М.: ВО «Агропромиз-дагп», 1990. — 32 с.
2. Бобрик А. О. Эффективность применения биологически активных веществ в первичном семеноводстве картофеля. / Вопросы картофелеводства. — М.: ВНИИКХ, 2001. — с. 289-292.
3. Кравченко Д.В., Усков А.И. Влияние регуляторов роста растений на биометрические показатели и потенциальную продуктивность сортов картофеля в условиях Московской области // Вестник «Брянская ГСХА». — Брянск, 2005. - №2. - с.3-12.
4. Кравченко Д.В., Усков А.И. Опыт применения регуляторов роста растений в схеме получения супер-суперэлиты картофеля. / Картофелеводство: Сборник научных трудов РУП НИЦ НАН Беларуси по картофелеводству и плодоовощеводству. - Минск, 2007. -т.13. - с.47-55.
5. Станко С.А., Костяновский Р. Г. Исследование действия биорегуляторов семейства фу мар на различных растениях. / Регуляторы роста и развития растений. Третья Международная конференция. - М.: 1995. - с.113.
6. Толоконцев Д.В., Усков А.И., Бородий С.А. Влияние росторегулирующих препаратов на адаптацию и рост оздоровленных растений картофеля в защищенном и открытом грунте. / Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе. Материалы 56-й международной научно-практической конференции. - Кострома, 2005. - т. 3. - с.109-110.
7. Усков А.И, Горяников Ю.В. Влияние бассиностероидов на рост и развитие оздоровленных растений картофеля в предгорной зоне Карачаево-Черкесии. / Вопросы картофелеводства. Материалы школы молодых ученых. — М.: ВНИИКХРоссехозакадемии, 2004 г. -с. 129-134.
8. Усков А.И., Кравченко Д.В., Овечкин С.В. Влияние биологически активных веществ на рост и развитие оздоровленных растений картофеля при размножении в культуре in vitro. / Вопросы картофелеводства. Материалы школы молодых ученых. - М.: ВНИИКХ Россехозакадемии, 2004. - с.50-55.
9. Опыт применения регуляторов роста растений при выращивании оздоровленного исходного материала картофеля в различных
регионах Российской Федерации. Усков А.И., Кравченко Д.В., Горяпиков Ю.В., Толоконцев Д.В. //Актуальные проблемы защиты картофеля, плодовых и овощных культур от болезней, вредителей и сорняков. Материалы международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения акад. НАНБ Н.А. Дорожкина. - Минск, 2005. - с.42-47.
10. Шаповалов А.А., Зубкова Н.Ф. Отечественные регуляторы роста растений. //Агрохимия, 2003. - №11. — с.33-47.
11. Struik Р.С. Minitubers. Special Issue: The Canon of Potato Science. //Potato Research, 2007. — v.50, №3/4. - p.305-308.
12. Tadesse Mehari, Lommen W.J.M., Struik P.C. Effect of in vitro treatments on leaf area growth of potato transplants during acclimatization. // Plant, Cell, Tissue, Organ Culture, 2000,- v.61. — p.59-67.
13. Tadesse Mehari, Lommen W.J.M., Struik P.C. Effects of temperature pre-treatment of transplants from in vitro produced potato plantlets on transplant growth and yield in the field. //Potato Research, 2001. - v.44, №2. - p. 173-185.
14. Tadesse Mehari. Transplants. Special Issue: The Canon of Potato Science. // Potato Research, 2007. — v.50, №3/4. - p.297-299.
REPRODUCTION OF BASIC MATERIAL FOR SEED POTATO PRODUCTION: 3.BASIC PLANTS PROPAGATION
A.I.Uskov
Summary. Research results of basic seed potato technology development by systematic using of new biological active matters have been shown.
Key words: reproduction, developed source material, biologically active substances
УДК 633.49:632.4:632.934
ЭФФЕКТИВНОСТЬ СХЕМ ЗАЩИТЫ КАРТОФЕЛЯ ОТ ФИТОФТОРОЗА
М.HI. ТАГИРОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, директор
3.3. САЛИХОВА, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Татарский НИИСХ E-mail: [email protected]
Резюме. Наиболее устойчив к фитофторозу из всех изученных сорт отечественной селекции Ресурс, средняя урожайность которого составила 385 ц/га, наименьшей — немецкий сорт Адретта ( 211 ц/га). В годы с преобладанием частых осадков, облачности и туманов, возможна замена химических препаратов контактного типа действия на биопрепарат Планриз. При выращивании картофеля зарубежных сортов желательно применение «усиленных» схем обработки, в этом случае повторное применение препарата комбинированного типа действия сокращает общее число обработок. При возделывании высокочувствительных к фитофторозу сортов после бутонизации-цветения или после появления первых инфекционных пятен на растениях желательна обработка контактными препаратами химической или биологической природы через каждые 7 дней.
Ключевые слова: картофель, устойчивость, фито-фтороз, защитные обработки.
Одна из причин низкой урожайности и сохранности картофеля — фитофтороз.
Вредоносность болезни можно существенно снизить с помощью интегрированной системы защиты, включающей агротехнические меры совместно с ис-
пользованием пестицидов и активаторов устойчивости растений к возбудителю. Основополагающий принцип любой стратегии защиты картофеля от фи-тофтороза — профилактика заболевания [1, 3]. Поэтому профилактические опрыскивания нужно начинать до появления болезни. При этом до цветения, когда растение развивается, необходимо использовать комбинированные фунгициды, содержащие системный и контактный компоненты. Распространяясь по всему растению, системный компонент препарата эффективно защищает побеги, образующиеся уже после обработки, а также нижние листья. Это особенно важно, так как при хорошо развитой ботве на нижние листья при последующих опрыскиваниях попадает незначительная часть препарата [5]. После остановки роста растений нужно применять контактные препараты. Последние обработки можно проводить за 7... 10 дней до скашивания ботвы [2].
В литературе широко распространены результаты исследований, рекомендующие использование альтернативных систем защиты картофеля от болезней, в том числе и отфитофтороза, основанные на применении биологических препаратов [4]. При этом необходимо помнить, что эффективность последних сильно зависит от погодных условий.
Целью наших исследований было обоснование наиболее эффективной схемы защиты семеноводческих посевов картофеля от фитофтороза.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в Татарском НИИСХ в 2005-2007 гг. В работе было изучено 6 вариантов схем защиты растений (табл. 1). Первый — без обработок (контроль). Второй — самая полная схема. Она составлена строго
