- •Тканевая селекция земляники на устойчивость к комплексу грибных патогенов
- •Введение
- •1. Требования к организации работ, состав питательных сред
- •2. Сомаклональная изменчивость каллусных клеток и методы повышения ее частоты
- •3.Выбор исходного экспланта, индукция и культивирование каллусов
- •4. Тканевая селекция земляники на устойчивость к фитопатогенным грибам
- •4.1. Приготовление селективных сред
- •4.2. Отбор каллусов на резистентность к культуральным фильтратам фитопатогенных грибов
- •5. Индукция морфогенеза из изолированных тканей земляники
- •6. Клональное микроразмножение и укоренение побегов земляники. Адаптация растений-регенерантов к выращиванию в почве
- •7. Тестирование растений-регенерантов земляники на устойчивость к фитопатогенам и их морфо-биологическое описание
- •Заключение
- •Литература
- •394087, Воронеж, ул. Мичурина, 1
7. Тестирование растений-регенерантов земляники на устойчивость к фитопатогенам и их морфо-биологическое описание
По мнению ряда авторов [3-5, 7-9, 17, 24,42] растения, регенерированные из устойчивых к очищенным токсинам или культуральным фильтратам патогенов клеток или каллусов, как правило, устойчивы и к самому патогену. Исключением являются случаи, когда защитная реакция развивается по типу сверхчувствительности. Это справедливо по отношению к тем патогенам, действие которых на растения обусловлено действием токсинов на клеточном уровне [42]. Данному условию соответствуют факультативные паразиты [67] , в частности, Ph. cactorum и B. cinerea.
Тем не менее необходима проверка на резистентность к патогенам растений-регенерантов, полученных из отобранных на устойчивость к токсинам каллусов.
Широко известный традиционный метод предварительной оценки по-ражаемости грибом - заражение листьев во влажной камере суспензией мицелия и спор патогена [68]. В нашей работе были использованы культуральные фильтраты (при отборе каллусов) и суспензии (при заражении листьев), любезно предоставленные нам специалистами по иммунитету растений (Ищенко Л.А., Чеснокова И.Н., Бубнова Т.В.). Рассмотрение вопросов о культивировании фитопатогенных грибов и приготовлении суспензий для заражения находится в компетенции специалистов фитопатологов и не входит в задачи данного методического руководства.
Рекомендуется использовать метод заражения листьев во влажной камере в следующей модификации. Листья изучаемых растений помещают после заражения суспензией мицелия и спор патогена в чашки Петри. На дно чашек предварительно кладут фильтровальную бумагу и смачивают её дистиллированной водой. Чашки закрывают и листья инкубируют во влажной камере при температуре 25±2°С, смачивая фильтровальную бумагу по мере высыхания дистиллированной водой. Для грибов Ph. cactorum и B. cinerea. максимальное развитие инфекции на листьях наблюдается на 5-7 день после заражения. Учет поражаемости листьев проводят по 6-балльной шкале, где 0 - отсутствие поражения, 5 баллов - поражение всей поверхности листовой пластинки [68].
Предварительное тестирование растений-регенерантов сорта Урожайная ЦГЛ на устойчивость к грибу Ph. сactorum путем заражения листьев во влажной камере суспензией мицелия и спор патогена подтвердило более высокую резистентность опытных растений. На пятые сутки с момента заражения 82,86 % листьев с контрольных растений имели поражение 3-4 балла, среди форм, полученных из устойчивых каллусов, на 3 балла были поражены 35,19 % листьев. Среди растений, регенерированных из резистентных каллусов, было выделено 16 форм, листья которых при заражении во влажной камере проявили симптомы поражения на 1 балл или не проявили вовсе. Среди растений, регенерированных из контрольных каллусов, также было выделено 2 устойчивых формы.
Аналогичные данные по устойчивости к патогену получены и для растений, регенерированных из резистентных к токсинам гриба B. cinerea каллусов. На пятые сутки после заражения на 3-4 балла было поражено 84 % листьев, взятых с контрольных растений, и только 19,60 % листьев с растений, полученных из устойчивых к токсинам каллусов. Было выделено 2 формы, проявившие резистентность к грибу B. cinerea.
Устойчивость отобранных форм носит, в значительной мере, не-специфический характер, что подтверждается увеличением резистентности к различным биотическим и абиотическим стрессовым воздействиям и изменением спектров изоформ супероксиддисмутазы (СОД) у отселектированных каллусов и полученных из них растений-регенерантов [69].
Для окончательного вывода о резистентности к грибам, отобранных на селективных средах сомаклонов, необходимо проводить искусственное заражение растений. Соответствующие методики разработаны и применительно к землянике [70]. Необходимо также проверять наследуемость данного признака в нескольких вегетативных поколениях.
Однако уже полученные данные позволяют сделать предварительное заключение о сохранении резистентности к токсину при переходе с тканевого уровня (каллус) на организменный и об адекватности устойчивости к токсину и устойчивости к грибу. Это свидетельствует о пригодности метода отбора резистентных сомаклонов в культуре тканей для использования в селекционной работе по улучшению сортов.
В результате длительного культивирования каллусов на искусственных питательных средах в процессе тканевой селекции получается достаточно широкий спектр сомаклональных изменений. Эти изменения заслуживают изучения как с целью отбора хозяйственно ценных сомаклонов, так и с целью рассмотрения закономерностей сомаклоналъной изменчивости.
Морфо-биологическое описание проводится по стандартной методике [71].
В наших опытах среди растений-регенерантов, полученных из контрольных и отселектированных на устойчивость к грибным токсинам каллусов, обнаружен ряд сомаклональных изменений, затрагивающих морфологические признаки, а именно: число цветоносов, количество цветков на одном цветоносе, величину плода, интенсивность усообразования. Наблюдались также отклонения от исходного сорта (Урожайная ЦГЛ) по срокам созревания плодов. Подавляющее большинство отмеченных сомаклональных изменений хозяйственной ценности не имели.
Было установлено, что наибольшая частота сомаклональных изменений, затрагивающих морфологические признаки, наблюдалась у растений, регенерированных из каллусов, проходивших культивирование на средах в присутствии 2,4-Д.