3.4. Изучение, подбор и усовершенствование методов заражения и оценки нематодоустойчивости томата

Успех селекционной работы на устойчивость во многом зависит от применения совершенных, оригинальных методов заражения и оценки поражаемости растений в гибридных популяциях (Гешеле, 1978). Оценка исходного материала томата на устойчивость к галловой нематоде является одним из важнейших звеньев в селекционной программе по созданию сортов и гибридов.

Отбор нвматодоустойчивых растений проводится при соблюдении определенной агротехники и оптимальных условий выращивания: тип субстрата, температура и влажность воздуха, почвы продолжительность сохранения инвазионности, методы заражения, инфекционная нагрузка, возраст инокулируемых растений, сроки оценки и методы учета поражаемости.

Условия внешней среда, в которых выращиваются исследуемые растения, должны соответствовать нормальной среде обитания паразита. Применяются специальные вегетационные камеры с регулируемыми условиями микроклимата (Francis, Riedel, Parley, 1977), но подавляющее большинство исследователей использует теплицы с температурой от 15 до 30°С (Кондакова, Квасников, Игнатова; 1977; Инфекционные фоны в фитопатологии, 1979; Tomarchio, 1974; Sidhu, Webster, 1977; Meon, 1979).

Для оценки нематодоустойчивости семена испытуемых образцов томата высевают в пропаренную почву, которую затем инвазируют галловой нематодой (Кондакова, Квасников, Игнатова, 1977; Чолева, Георгиева, Боянова, 1978; Gunasekaran, Kalyanaraman, 1972; Sldhu, Webster, 1977). Другие исследователи предлагают использовать песок (Laterrot, 1973; Dhanvantari, Johnson, Dirks, 1975) или фумигированную почву (Fassuiiotis, 1971). Некоторые проводят посев в зараженную почву (Велиев, 1977; Садыкин, Загинайло, 1981).

Важное значение при создании инвазионного фона имеет выяснение продолжительности и условий хранения зараженной почвы. Литературных данных по этому вопросу практически нет. При содержании личинок мелойдогин в холодильнике при 5 - 10°С они лучше сохраняются, чем при комнатной температуре - 20 - 25°С.

Существует много разнообразных методов искусственного заражения растений галловой нематодой. Большинство ученых используют в качестве инокулгома зараженную почву (Камераз, Понин, 1974; Зaгинайло, Дементьева, Садыкин, 1978; Чолева, Георгиев, Боянова, 1978; Игнатова, Кондакова, 1979; Метлицкий, Гуськова, 1979; Садакин, Загинайло, 1979; Батыр, 1980; Кожокару, 1980; Dowe, 1971; Singh, Choudhury, 1974; Boquet, Willians, Birshfielde, 1975; Dhanvantari, Johnson, 1975), некоторые инокулируют сеянцы инвазионными личинками (Сагитов, 1975; Мустафа, 1982; Dropkin, 1966; Fassuliotis, 1973; Wallace, 1974; Singh, 1975; Fatunla, Salu, 1977; Francis, Riedel, Farley, 1977; Sidhu, Webster, 1977; Meon, 1979; Birchfield, Harville, 1984). Некоторые исследователи используют в работе свежеизмельченные корни с галлами (Загинайло, Садакин, Дементьева, Садыкина, 1975; Покровская, 1975; Кондакова, Квасников, Игнатова, 1977; Кондакова, Игнатова, 1985; Tanveer, Saad, 1971) или заражают растения яйцевыми мешками (оотеками) (Сагитов, 1975; Окопный, Дементьева, Садакин, 1985; Sidhu, Webster, 1977; Vito, Lamberti , 1978; Shephered, 1979; Ball, Ferris, 1982).

Важное значение при инокуляции томата галловой нематодой имеет фаза развития инвазируемых растений. Заражают растения в фазе одного настоящего листа (Покровская, 1975; Игнатова, Кондакова, 1979; Singh, Choudhury, 1974; Tomarchio, 1974; Wallaoe, 1974). Некоторые фитогельминтологи инвазируют растения через 5 - 6 (Peoaut, Laterrot, 1966) и 12 дней (Мустафа, 1982), 27 - 34 дня (Wallace,1974) 15 - 7 недель после посева (Sicora, Sitaraman, Singh, 1973; Meon, 1979).

Согласно литературным данным, по вопросу срока оценки поражасмооти томата после инокуляции галловой нематодой существуют самые разноречивые мнения. Поражаемость томата оценивают от 5 до 60 дней после заражения растений мелойдогинами (Кондакова, Квасников, Игнатова, 1977; 1982; Чолева, Георгиев, Боянова, 1978; Singh, Choudhury, 1974; Tomarchio, 1974; Wallace, 1974; Vito, Laraberti, 1978).

Существуют две системы оценок поражаемости растений томата галловой нематодой. Первая - наиболее употребляемая - шкала баллов, учитывающая относительное количество галлов и степень их развития на корне. При второй системе принимается во внимание абсолютное количество галов, самок, яйцевых мешков на один корень. Большинство ученых используют пяти- (Камераз, Понин, 1974; Кондакова, Квасников, Игнатова, 1977; Садакин, Загинайло, 1981; Singh, Ohoudhury, 1974; Francis, Riedel, Parley, 1977; Johneon, 1977; Abu-Charbien, Makkouk, Saghir, 1978) и шеотибалльную шкалы (Patunla, Salu, 1977). Некоторые исследователи придерживаются системы оценки, учитывающей количество самок (Чолева, Георгиев, Боянова, 1978; Paasuliotie, 1973), яйцевых мешков на один корень (Boquet, Williams 1975; Huassy, Boerma, 1981).

Многие авторы наблюдали, что галловые нематоды способствуют проникновению вредной почвенной микрофлоры в корни растений томата, а именно: бактерий Pseudomonas solanacearum - возбудителей бактериальной бурой гнили (Libman, Leach, Adams, 1964), грибов (Pusarium oxysporum f.lycopersici) (Вавилов, 1967; Conn, Minz, 1960), Phytophthora parasitica var.nicotianae (Schlag, Sicora, 1978), Verticillium alboatrum (Conroy, Green, 1974). В результате проникновения возбудителей возникает много заболеваний, связанных с поражением корней нематодой и указанными патогенам.

Итак, существует большое количество разнообразных методов заражения (инвазированной почвой, личинками, оотеками) и оценки растений томата определенной фазы развития на устойчивость к галловой нематоде. Применяются различные инвазионные нагрузки и критерии визуальной оценки нематодоустойчивости, что не всегда приводит к объективным выводам, в результате чего нет единых методики заражения и оценки нематодоустойчивости томата.

Учитывая основную задачу исследований - создание новых, устойчивых к болезням и вредителям сортов и гибридов томата, - одним из наиболее значимых этапов работы является оценка селекционного материала на устойчивость. Успех селекционной работы по искусственному заражению растений томата зависит от правильно выбранного аффективного метода. Для оценки большого количества селекционных образцов необходим простой и дешевый метод искусственного заражения, позволяющий с высокой достоверностью оценить материал.

Мы испытали наиболее распространенные метода искусственного заражения: 1) инвазированной почвой; 2) инвазированной почвой со свежими, мелко нарезанными мелойдогинозными корнями; 3) водной суспензией нарезанных пораженных корней; 4) личинками; 5) оотеками. Заселенность почвы инвазионными личинками в указанных вариантах составляла 10 - 11 тыс.экз./дм³. Установлено, что все растения восприимчивого сорта томата Тепличный 200 поражались нематодой во всех вариантах заражения на 3,5 - 4 балла, но в варианте с водной суспензией нарезанных пораженных корней - 2 - 3 балла. Однако метод извлечения оотек и заражения ими растений оказался очень трудоемким. Наиболее простым и экономичным в наших условиях был метод искусственного заражения сеянцев инвазированной почвой с мелконарезанными мелойдогинозными корнями.

При оценке селекционного материала на инвазионном фоне поражаемость растений в значительной степени зависит от нагрузки патогена. В зимне-весеннем и осенне-зимнем оборотах складываются неодинаковые условия температурного режима воздуха я почвы. Нами установлено, что инвазионная нагрузка для заражения сеянцев томата должна составлять в зимне-весеннем обороте не менее 3, а в осенне-зимнем - 5 тыс. личинок (табл.14).

Таблица 14. Поражаемость сеянцев томата галловой нематодой в зависимости от инвазионной нагрузки и условий выращивания (1974 - 1976 гг.)

Установлено различное поражение сеянцев томата в зависимости от густоты стояния при рядковом посеве. В варианте 30 растений/пог.м нематодой поражено 90 % при степени поражения 2,4 балла, в варианте 120 растений/пог.м - 59 % при степени поражения 1,2 балла (табл. 15). Таким образом, селекционные образцы на инвазионном фоне в фазе сеянцев следует выращивать при загущении не более 30 растений/пог.м.

Таблица 15. Влияние густоты стояния на поражаемость растений галловой нематодой (зимне-весенний оборот 1973 - 1974 гг.)

Важное значение в оценке нематодоустойчивости селекционных образцов имеет возраст инокулируемых растений и срок, их оценки после заражения. Наиболее сильное поражение растений томата отмечено при инвазировании в фазе семядолей (табл. 16). Черве 10 дней после заражения они поразились на 0,9 балла, через 20 - на 2,4, через 30 дней - на 3,7 балла. Сеянцы, инвазированные в более старше;мвозрасте, поражались в меньшей степени.

Таблица 16. Влияние возраста растений томата на поражаемость галловой нематодой, 1976 - 1978 гг.

Галловая нематода - внутритканевый фитогельминт. Но ее жизнедеятельность в определенный период онтогенеза (в момент проникновения в растение) зависит от окружающей среды, т.е. субстрата, в котором она обитает. При оценке томата на поражаемость мелойдоги-нами важную роль приобретает выявление оптимального грунта (субстрата), на котором растения наиболее уязвимы к инвазии. Инвазионная нагрузка составляла 500 личинок/растение. Варианты подбора грунтов из инвазированной почвы и рыхлителя представлены в соотношении 1:2, 1:1, 2:1. Максимальная поражаемость отмечена в варианте инваэированн ой почвы с песком в соотношении 2:1, балл поражения - 3,8, в то время как в контроле - 2,8 (табл.17). В инвазированной почве с соломой или опилками (соотношение 1:2) больные мелойдогинозом растения составили 65 - 72 %, балл поражения - 2,1 - 2,5.

Таблица 17. Влияние субстрата на заболеваемость сеянцев томата (1975 - 1978 гг.)

Песок улучшает аэрацию смеси и не выделяет токсических веществ, образующихся при разложении субстрата, что благотворно влияет на паразитическую активность нематод, в результате чего растения поражаются в значительной степени.

Добавка к инвазированной почве рыхлителей (песок, солома, опилки, перегной) существенно снижает заболеваемость сеянцев томата "черной ножкой". Изучение заселенности почвы инвазионными личинкам! галловой нематоды в зависимости от времени выращивания сортообразцов томата, усовершенствование условий хранения инвазированной почвы, методов заражения и оценки селекционного материала позволили нам разработать основы методики заражения и оценки томата на устойчивость к галловой нематоде.

Таким образом, использование усовершенствованной и разработанной наш методики показало наибольшую эффективность искусственного заражения растений томата в фазе семядолей инвазированной почвой при нагрузке в зимне-весеннем обороте не менее 3, а в осеннем - 5 тыс. личинок/дм³ грунта, выращивания сеянцев на смеси зараженной почвы с песком в соотношении 2:1 и оценки их через 30 дней после заражения.