CC BY
218
УДК 634.1/7:581.1.03:537.811
Пути оздоровления садовых культур от вирусов
И.М. КУЛИКОВ, директор
Всероссийского селекционно-технологического института садоводства и питомниководства М.Т. УПАДЫШЕВ, заведующий отделом биотехнологии и защиты растений e-mail: [email protected]
Вирусы являются опасными патогенами плодовых и ягодных культур. Из-за латентного характера большинства вирусов и трудностей выбраковки они широко распространяются с зараженным посадочным материалом, с инструментом при обрезке, а некоторые - с семенами и пыльцой, а также различными переносчиками.
Мониторинг насаждений 15 областей России за 20-летний период (протестировано около 100 тысяч растительных образцов) показал весьма значительную распространенность вирусных болезней на большинстве культур (см. таблицу).
Латентные вирусы (хлоротической пятнистости листьев яблони, бо-роздчатости древесины, ямчатости древесины, мозаики яблони), по данным зарубежных исследователей, на яблоне и груше приводили к снижению урожая на 21-48 %, у вос-
приимчивых сортов - до 70 % [7]. По нашим данным, в Московской области продуктивность деревьев груши, зараженных комплексом латентных вирусов, в среднем по 6 сортам снижалась на 20 % [3].
На косточковых культурах весьма вредоносны вирусы шарки сливы, некротической кольцевой пятнистости косточковых, карликовости сливы, хлоротической пятнистости листьев яблони, которые снижают урожай до 50 %.
Сильно страдают от вирусных болезней ягодные культуры.
На землянике значительный вред причиняют вирусы морщинистости и крапчатости листьев, переносимые тлями. Для малины большую опасность представляет вирус кустистой карликовости малины, распространяющийся с пыльцой и приводящий к формированию рассыпчатых ягод. На смородине потери урожая от вируса реверсии колеблются от 30 до 98 % взависимости отсорта. На крыжовнике часто диагностируется вредоносный вирус окаймления жилок крыжовника, переносимый тлей [5].
Поскольку химические средства борьбы с вирусными болезнями растений в полевых условиях отсутствуют, основными способами борь-
бы является выкорчевка больных и посадка здоровых растений, закладка насаждений устойчивыми сортами. Однако последнее сдерживается недостатком толерантных и иммунных сортов и быстрым преодолением устойчивости за счет формирования новых штаммов вирусов. В насаждениях, заложенных здоровым посадочным материалом, большое внимание должно уделяться борьбе с переносчиками вирусов и строгому соблюдению остальных агротехнических мероприятий.
Приоритетным направлением является получение здорового посадочного материала. Для этого нужно перевести питомниководство на безвирусную основу (внедрение современных массовых методов диагностики вирусов, получение здоровых растений, закладка безвирусных маточников) и внедрить систему обязательной сертификации посадочного материала. Выпускаемый посадочный материал также должен быть свободным от карантинных объектов и других опасных вредителей и болезней.
В 2010 г. в России вступил в силу ГОСТ Р 53135-2008 на посадочный материал, согласно которому в посадочном материале садовых культур должны отсутствовать вредоносные вирусы определенных видов. Поэтому в настоящее время на первое место выходит диагностика вирусов с использованием современных методов (ИФА и ПЦР) для выбраковки зараженных растений и только в случае, если не удается выделить ни одного свободного от основных вирусов растения определенного сорта, проводится оздоровление.
Получение сертифицированных растений предусматривает проверку и тестирование кандидата в оздоровленный клон (см. рисунок).
Схема оздоровления включает использование различных методов оздоровления, диагностику, проверку фенотипической и генотипической стабильности [4].
Эффективность оздоровления от вирусов обусловливается методом
Распространенность вирусов в насаждениях плодовых и ягодных культур Нечерноземной полосы России (по данным лаборатории вирусологии ВСТИСП, средние данные за 1995-2014 гг.)
Культура Вирус Распространенность (%)
Яблоня ACLSV, ASGV, ASPV, ApMV 50,4
Груша ACLSV, ASGV, ASPV, ApMV 80,0
Вишня PNRSV, PDV, CLRV, PPV 37,7
Слива PNRSV, PDV, CLRV, PPV 75,9
Малина RBDV 45,0
ArMV, RpRSV, SLRSV, TBRV 34,5
Смородина BRV 17,0
ArMV, RpSV, SLRSV, TBRV 63,0
Земляника ArMV, RpRSV, SLRSV, TBRV 43,5
Крыжовник ArMV, RpRSV, SLRSV, TBRV, GVBV 60,0
Схема получения сертифицированных растений
оздоровления и его параметрами, видовыми и сортовыми особенностями растений, их реакцией на процесс оздоровления, видом вирусного патогена.
При выборе оптимального метода оздоровления следует учитывать не только свойства вирусов, биологические особенности растения, наличие или отсутствие фитотоксичнос-ти, но и безопасность для человека и окружающей среды, экономическую эффективность метода.
Использование комплекса оздоровительных приемов, как правило, значительно повышает эффектив-
ность оздоровления по сравнению с применением какого-либо одного приема.
В последние годы все большее применение в вирусологической практике находит такой перспективный метод оздоровления, как хемо-терапия in vitro. Он имеет целый ряд преимуществ: отпадает необходимость применения сложной и трудоемкой процедуры термотерапии; появляется возможность использования относительно крупных инициальных эксплантов (более 1 мм); благодаря совмещению этапов культивирования микрорастений с терапией
сокращается время оздоровления, обеспечивается высокий выход безвирусных регенерантов [6].
В стандартную схему оздоровления, принятую Европейской организацией по защите растений, входит применение в качестве антивирусного препарата рибавирина. Однако он, обладая мутагенными свойствами, представляет опасность как для человека, так и для растений. Поэтому актуален поиск экологически безопасных антивирусных препаратов.
Перспективным в процессе хемо-терапии оказалось применение различных фенольных соединений. Нами был разработан эффективный способ хемотерапии с применением гидроксибензойных кислот (салициловая, галловая и сиреневая), позволивший увеличить выход безвирусных регенерантов ежевики, груши, рябины до 80-100 %. Данные соединения характеризуются низкой токсичностью для растений и человека и эффективны против различных вирусов [2].
В наших опытах салициловая кислота (СК) ингибировала развитие вируса ACLSV в тканях эксплантов яблони, что приводило к увеличению выхода свободных от вирусов растений на 25 %.
Магнитно-импульсная обработка (МИО) обеспечивала значительное (на 75 %) увеличение выхода свободных от вируса ACLSV растений яблони, но не приводила к ингибированию вируса ASGV. В отношении последнего эффективным оказалось сочетание хемо- и магнитотерапии, повышающее выход свободных от этого вируса растений яблони на 38 %.
На подвое груши использование СК приводило к увеличению выхода свободных от вирусов ASGV и ASPV растений соответственно в 2 и 2,5 раза. Выход свободных от комплекса рассматриваемых вирусов растений груши в среднем по 2 клонам в контроле составил 25 %, а на среде с СК - 50 %. МИО, а также комплексное применение МИО и хемотерапии обеспечивало результаты, сравнимые по эффективности с действием одной СК.
3 Защита и карантин растений № 7, 2015
При оздоровлении подвоя черешни ВСЛ-2 от вирусов применение одной хемо-или магнитотерапии не давало положительных результатов, тогда как их комплексное использование позволило получить от 14 до 57 % подвоев, свободных от вируса шарки сливы, и 14-29 % - от комплекса вирусов.
При оздоровлении малины применение МИО в оптимальных вариантах приводило к увеличению на 17 % выхода свободных от вируса RBDV растений сорта Арбат и на 67 % -сорта Малаховка. На сорте малины Геракл магнитная обработка способствовала выходу 50 % свободных от этого вируса растений [5].
При использовании магнитно-импульсной обработки в отличие от применения многих химических препаратов отсутствует фитотокси-ческий эффект, в ряде случаев активизируются ростовые процессы, не наносится вред окружающей среде, создаются безопасные условия работы для оператора вследствие локального распространения магнитного поля внутри индуктора.
Таким образом, показана перспективность использования при оздоровлении растений экологически безопасных препаратов (в частности, салициловой кислоты) в процессе хемотерапии, что позволило увеличить выход свободных от латентных вирусов подвоев семечковых культур. Для успешного оздоровления подвоя черешни потребовалось комплексное применениехемо-и магнитотерапии. На малине использование магнитной обработки приводило к увеличению выхода свободных от вирусов RBDV и RpRSV растений.
Важным аспектом является снижение расходов на получение оздоровленных растений при замене энергозатратной термотерапии на хемо-и-магнитотерапию in vitro. При этом себестоимость оздоровленных растений снижается на 80-89 % по сравнению с традиционной технологией [1] и составляет 5545-5900 руб/растение.
В настоящее время в институте проводится большая работа по оз-
доровлению и выделению свободных от вредоносных вирусов растений. За 2011-2014 гг. протестировано 2700 растений, методом ИФА выполнено 12300 анализов на наличие вирусов и выявлено 865 свободных от вирусов растений плодовых и ягодных культур, которые использованы для размножения и закладки маточных насаждений.
Во ВСТИСП разработана Программа развития питомниковод-ства садовых растений для повышения качества посадочного материала и перехода на выпуск сертифицированного материала, свободного от основных вредоносных вирусов, которая предусматривает усовершенствование высокоэффективных методов диагностики наиболее опасных вредных организмов плодовых и ягодных культур и технологии производства сертифицированного посадочного материала, организацию Центров по получению исходного и базисного материала и сети базовых питомников с необходимой инфраструктурой, а также усовершенствование системы подготовки специалистов для питомниководства и садоводства. Принятие этой программы позволит значительно улучшить фитоса-нитарное состояние садовых культур в стране.
Среди других важных направлений следует отметить увеличение закладок насаждений толерантными и иммунными сортами, уменьшение доли старых садов, восстановление карантинных питомников, строгое соблюдение технологий защитных мероприятий, пространственной изоляции, садооборота.
ЛИТЕРАТУРА
1. КуликовИ.М., УпадышевМ.Т. Экономическая оценка современных способов тестирования и оздоровления ягодных и плодовых культур // Садоводство и виноградарство, 2010, № 6, с. 20-24.
2. Патент РФ № 2233579, МПК А01 Н 1/4. Способ оздоровления растений от вирусов (М.Т Упадышев, А.Д. Петрова), заявл. 13.02.2002, опубл. 10.08.2004, бюл. № 22, 12 с.
3. Саунина И.И., Упадышев М.Т., Греб-нева Е.В. Распространенность и вредоносность вирусов на груше в условиях Московской области // Садоводство и виноградарство, 2008, № 3, С. 16-19.
4. Упадышев М.Т. Оздоровление садовых растений от вирусов // Защита и карантин растений, 2012, № 5, с. 17-18.
5. Упадышев М.Т., Метлицкая К.В., УпадышеваГ.Ю., ДонецкихВ.И., Тихонова К.О., Петрова А.Д. Оздоровление садовых культур от вирусов с использованием экологически безопасных методов // Плодоводство и ягодоводство России, 2014, т. 40, ч. 1, с. 329-333.
6. Упадышев М.Т., Приходько Ю.Н., Петрова А.Д., Цубера Л.В.и др. Хемоте-рапия вирусов плодовых и ягодных культур in vitro.- М.: ФГНУ «Росинформагро-тех», 2009, 72 с.
7. Clever M., Stehr R. Ergebnisse einer Leistingsprüfung zwischen virusfreien und nicht virusfreien Kernobstsorten // Mitt. Obstbauversuchringes des Alten Landes, 1996, B. 51, № 6, s. 236-247.
Аннотация. Рассмотрены основные пути решения проблемы оздоровления садовых культур от вирусов. Показана необходимость перевода питомниководства на безвирусную основу и внедрения системы обязательной сертификации посадочного материала. Для этого следует руководствоваться схемой получения сертифицированных растений, которая предусматривает проверку и тестирование кандидата в оздоровленный клон. Повышение эффективности оздоровления и снижение его себестоимости возможно за счет использования хемо- и магнитотерапии in vitro.
Ключевые слова. Оздоровление, вирусы, садовые культуры, сертификация, посадочный материал.
Abstract. The basic ways of the decision of a problem of sanitation of fruit cultures from viruses are considered. Necessity of transfer nursering on a virus free basis and introductions of system of obligatory certification of a planting material is shown. For this purpose it is necessary to be guided by the scheme of production of the certificated plants which provides check and testing of the candidate for the virus free clone. Increase of efficiency of sanitation and decrease in its cost price is possible at the expense of use hemo- and magnetotherapy in vitro.
Keywords. Sanitation, viruses, fruit cultures, certification, a planting material.
