Патент на изобретение №2343697

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСТОЙЧИВЫХ К КОККОМИКОЗУ ФОРМ ВИШНИ И ЧЕРЕШНИ

(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано для определения иммунных и высокоустойчивых к коккомикозу форм черешни, вишни и подвоев для этих культур. Листовую диагностику изучаемого образца вишни или черешни проводят в период активного роста листьев путем определения в них количественного содержания магния, кальция, кофейной и янтарной кислот. Об устойчивости форм к коккомикозу судят по определенному соотношению упомянутых соединений. Способ позволяет значительно сократить продолжительность процесса определения устойчивых к инфекции форм, а также существенно увеличить его достоверность за счет учета объективных данных о физиологическом состоянии исследуемого образца. 1 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к плодоводству, и может быть использовано для определения иммунных и высокоустойчивых к коккомикозу форм черешни, вишни и подвоев для этих культур.

За последние два десятилетия в нашей стране значительно уменьшились площади выращивания вишни и черешни (род Вишня (Cerasus Mill.)). Одной из причин этого является сильное поражение сортов и подвоев коккомикозом (возбудитель – Coccomuces ‘hiemalis Higg. sun. Blumeriella jaapii Rehm.v.Arx. – сумчатая стадия, Cylindosporium hiemalle Higg – конидиальная стадия), поэтому создание и внедрение устойчивых к данной инфекции форм является одним из главных направлений в плодоводстве.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения иммунных и высокоустойчивых к коккомикозу форм черешни и вишни в полевых условиях при изучении одного и того же набора сортов в течение не менее 3 лет, причем хотя бы 1 год должен быть эпифитотийным. Сначала проводят листовую диагностику путем отбора у каждого сорта 3-4 одновозрастных деревьев нормального развития. Листья просматривают по 100 шт. на приростах текущего года с разных сторон деревьев на высоте – 1,5-2 м в течение вегетации растения, начиная с мая, подсчитывают число листьев, пораженных болезнью, а затем по шестибалльной шкале учета поражения дают оценку устойчивости (Жуков О.С., Харитонова Е.Н. Селекция вишни, – М.: Изд-во ВО «Агропромиздат», 1988 – С.142).

Недостатками вышеперечисленных способов являются: значительная продолжительность и трудоемкость процесса, а также неточность определения степени устойчивости форм из-за того, что развитие болезни и поражаемость изученных образцов во многом зависит от складывающихся погодных условий, субъективных факторов, например от степени подготовки специалиста фитопатолога, от сложного состава популяций возбудителей и сильной зависимости структуры этих популяций от условий среды, о чем свидетельствуют различия во внешнем проявлении болезней на разных видах вишни, морфолого-культуральные различия колоний грибов и варьирование степени поражения в различных эколого-географических зонах.

Техническим результатом при использовании предлагаемого способа является значительное сокращение продолжительности процесса определения устойчивых к инфекции форм, а также существенное увеличение его достоверности за счет учета объективных данных о физиологическом состоянии исследуемого образца.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в способе определения устойчивых к коккомикозу форм вишни и черешни, предусматривающем листовую диагностику изучаемого образца с последующим определением устойчивых форм к инфекции, листовую диагностику проводят в период активного роста листьев путем определения в них количественного содержания магния, кальция, кофейной и янтарной кислот, а об устойчивости форм к коккомикозу судят при наличии условий, при которых

0,1015 М к.к+5,2659 М я.к+0,0122 М _Mg+0,0277 М _Са – 12,1629>0,01997 М к.к – 7,46984 М я.к+0,0095 М _Mg+0,02763 М _Ca – 5,90917

где:

М к.к – содержание кофейной кислоты, мг/дм³

М я.к – содержание янтарной кислоты, мг/дм³

М _Mg – содержание магния, мг/дм³

М _Ca – содержание кальция, мг/дм

На основании научных исследований и анализа данных многолетних наблюдений, полученных на производственной базе СКЗНИИСиВ, при изучении пяти представителей рода Cerasus Mill.: вишня Любская (С.vulgaris); черешня (С.avium); сеянец (С.serrulata Hally Tolivetta); гибриды Иммунная №5 C.lannisiana №2 × Франц Иосиф) и иммунная №6 (C.lannisiana №2 × Франц Иосиф) определяли различные биохимические показатели: содержание фенольных соединений, органических кислот и катионов металлов в листьях у заранее известных устойчивых и неустойчивых к коккомикозу форм.

В течение трех лет (один из которых был эпифитотийным) в различные периоды вегетации и в разных почвенно-климатических условиях Краснодарского края, проводили измерение следующих биохимических показателей:

1. Содержание калия (мг/дм³);

2. Содержание натрия (мг/дм³);

3. Содержание магния (мг/дм³);

4. Содержание кальция (мг/дм³);

5. Содержание хлорогеновой кислоты (мг/дм³);

6. Содержание кофейной кислоты (мг/дм³);

7. Содержание яблочной кислоты (мг/дм³);

8. Содержание янтарной кислоты (мг/дм³);

9. Содержание лимонной кислоты (мг/дм³).

При этом было обнаружено, что наибольшая разница в содержании изученных веществ выявлена в период активного роста растений, т.е. в мае.

Примеры конкретного выполнения.

Листовая диагностика начата с количественной оценки биохимических показателей в период активного роста листьев различных представителей рода Cerasus Mill. с помощью капиллярного электрофореза.

Затем с помощью t-критерия Стьюдента проводили сравнение средних величин биохимических показателей, которое доказало, что устойчивые и неустойчивые к коккомикозу формы статистически достоверно различаются по содержанию 4 веществ (таблица).

С учетом именно этих 4 признаков, т.е. биохимических показателей, был в дальнейшем проведен дискриминантный анализ для окончательного подтверждения разделения различных форм на устойчивые и неустойчивые к коккомикозу.

В результате дискриминантного анализа были также получены функции классификации и неравенство, позволяющее выделить из неизвестных форм устойчивые образцы на самом раннем этапе развития растения. Подстановка в неравенство численных значений признаков, т.е. количественного содержания биохимических показателей в неизвестном образце в период активного роста, позволяет отнести его к устойчивым формам к коккомикозу только при соблюдении условий, при которых:

0,1015 М к.к+5,2659 М я.к+0,0122 М_Mg+0,0277 М_Ca – 12,1629 больше

0,01997 М к.к – 7,46984 М я.к+0,00950 М_Ca+0,02763 М_Ca – 5,90917

Пример 1. Листовую диагностику проводили путем исследования экстракта листьев форм с заранее известными устойчивыми к коккомикозу свойствами: гибрида Иммунная №5 (С.lannesiana × Франц Иосиф), иммунная №6 (C.lannisiana №2 × Франц Иосиф), сеянец (С.serrulata Hally Tolivetta) от 1 года до 10 лет, (род Вишня (Cerasus Mill.).

Образцы брались с разных участков Краснодарского края в мае. Листовую диагностику проводили путем отбора листьев на приростах текущего года с разных сторон деревьев на высоте – 1,5-2 м в мае. Измерения проводились с помощью метода капиллярного электрофореза (Н.В.Комарова, Я.С.Каменцев. Практическое руководство по использованию систем капиллярного электрофореза «Капель». – СПб.: ООО «Веда», Санкт – Петербург, 2006, с 79-93). Капиллярный электрофорез – это метод анализа сложных смесей, одним из предназначений которого является разделение и определение биохимических компонентов растительного сырья. Однако для этой цели возможно применять любой из известных методов определения количественного содержания химических элементов и веществ в растительном материале.

Определение кальция, магния, кофейной и янтарной кислот в экстракте выполнялось на приборе капиллярного электрофореза «Капель-103Р» с использованием соответствующих буферных растворов на основе борной кислоты. После подстановки полученных данных в неравенство получили следующий результат:

0,1015×48,42+5,2659×0,50+0,0122×100,13+0,0277×300,9-12,1629>0,01997×48,42

7,46984×0,50+0,0095×100,13+0,02763×300,9-5,90917 или: 4,93991>0,5879 – для гибрида Иммунная №5 (С.lannesiana × Франц Иосиф);

0,1015×23,878-5,2659×4,62+0,0122×2481,9-0,0277×1276,5-12,1629>0,01997×23,878-7,46984×4,62-0,0095×2481,9-0,02763×1276,5-5,90917 или 80,2279>18,905 – для гибрида иммунная №6 (C.lannisiana №2 × Франц Иосиф).

Для сеянца (С.serrulata Hally Tolivetta) после подстановки данных в неравенство получили: 14,23977>10,865559

Т.о., полученные данные подтверждают соответствие исследуемых образцов к устойчивым к коккомикозу формам рода Cerasus Mill.

Пример 2.

Исследовали экстракт листьев форм: вишни Любская, вишни Краснодарская сладкая, черешни Франц Иосиф (род Вишня (Cerasus Juss.)) c заранее известными неустойчивыми к инфекции свойствами. Измерения выполнены аналогично примеру 1.

Образцы брались в мае с разных участков Краснодарского края. При подстановке в предлагаемое неравенство численных значений содержащихся в экстракте биохимических показателей получили следующий результат:

20,9836<22,116835 – для вишни Краснодарская сладкая;

3,17974<5,799828 – для черешни Франц Иосиф (род Вишня (Cerasus Juss.));

3,368978<6,258378 – для вишни Любская, подтверждающие соответствие изучаемых образцов неустойчивым к коккомикозу формам.

Пример 3.

Исследовали три новых образца гибридов, полученных на производственной базе СКЗНИИСиВ: гибрид 1-71, гибрид Крупноплодная × Норд стар и сеянец иммунного подвоя ОВП-1, которые в настоящий момент находятся на стадии изучения их устойчивости к инфекции в полевых условиях (по способу-прототипу). Пример выполняли аналогично примеру 1. Исследования гибрида 1-71 полевым методом были завершены в 2006 г. после 6-летнего испытания (первые три года не дали однозначного ответа). Окончательный результат позволил отнести данный гибрид к неустойчивой к коккомикозу форме. Используя предлагаемый метод, такой же результат был получен за короткий промежуток времени, т.к. после подстановки в неравенство численных значений содержащихся в экстракте биохимических показателей получили следующий результат: 1,21835<4,633845.

Трехлетние исследования гибрида Крупноплодная × Норд стар полевым методом также не дал однозначного ответа, что предполагает дальнейшее продолжение полевых исследований гибрида Крупноплодная × Норд стар. Используя предлагаемый метод при подстановке в неравенство численных значений содержащихся в экстракте биохимических показателей получили следующий результат: 8,1025<9,86327, что позволило отнести данный гибрид к неустойчивой к коккомикозу форме.

Определение устойчивости предлагаемым способом сеянца иммунного подвоя ОВП-1, который проходит в данный момент полевые испытания (2-ой год), позволяет отнести его к устойчивой форме, т.к. после подстановки в неравенство численных значений содержащихся в экстракте биохимических показателей получили следующий результат: 18,9278>16,8633.

Таким образом, предлагаемый способ позволил достоверно и воспроизводимо в течение мая определить устойчивые к коккомикозу формы вишни и черешни вне зависимости от возраста растений, погодных условий, текущего года наблюдений и наличия года с эпифитотийным развитием коккомикоза.

Формула изобретения

Способ определения устойчивых к коккомикозу форм вишни и черешни, предусматривающий листовую диагностику изучаемого образца с последующим определением устойчивых к инфекции форм, отличающийся тем, что листовую диагностику проводят в период активного роста листьев путем определения в них количественного содержания магния, кальция, кофейной и янтарной кислот, а об устойчивости форм к коккомикозу судят при наличии условий, при которых

0,1015 М к.к.+5,2659 М я.к.+0,0122М _Mg+0,0277 М _Ca – 12,1629>0,01997 М к.к. – 7,46984 М я.к.+0,0095 М _Mg+0,02763 М _Ca – 5,90917,

где М к.к. – содержание кофейной кислоты, мг/дм³;

М я.к. – содержание янтарной кислоты, мг/дм³;

М _Mg – содержание магния, мг/дм³;

М _Ca – содержание кальция, мг/дм³.