лекций штаммов различных вирусов для использования их при оценке сортообразцов на устойчивость.
Естественно, что наиболее оптимальный тин устойчи вости растений — полный иммунитет к вирусу. Известен, например, сеянец картофеля USDA 41956, полностью иммунный ко всем штаммам Х-вируса. От этого сеян ца произошел иммунный к Х-вирусу сорт картофеля Сако, выведенный в США.
Вместе с тем далеко не во всех случаях удается соз дать полностью иммунные (либо сверхчувствительные) к вирусам сорта сельскохозяйственных культур. В свя зи с этим проводится селекция и на другие типы устой чивости, например на устойчивость к заражению или к инфекции. Показателем устойчивости в данном случае служит низкий процент поражаемых в поле растений. Устойчивость к инфекции примерно одинаково защи щает растение от всех штаммов вируса, т. е. она не штаммоспецифична. Этот тип устойчивости определяется многими генами и зависит от условий внешней среды и возраста растений. В том случае, когда восприимчи вость растений к инфекции уменьшается с возрастом, обычно говорят о «возрастной устойчивости». Проводит ся селекционная работа и на толерантность к тем или иным вирусам.
Особенно важной задачей селекции является выведе ние сортов сельскохозяйственных культур, обладающих комплексной устойчивостью к нескольким вирусам, а также к вирусам и другим патогенам (групповой имму нитет). Создание устойчивых форм осуществляется по средством гибридизации и отбора.
При выведении сортов путем гибридизации вначале проводится вирусологическая оценка исходного мате риала, а после соответствующего подбора родительских пар — скрещивание и оценка потомства полученных гиб ридов. В случае создания устойчивых сортов путем от бора отдельные здоровые растения можно выявлять среди относительно восприимчивого сорта, поскольку сорт состоит из индивидуумов, обычно несколько от личающихся по признаку устойчивости.
Важным фактором селекционной работы служат на дежные методы оценки устойчивости растений к тем или иным вирусам. Поскольку признак устойчивости выяв ляется лишь при наличии непосредственного контакта
патогена н растения-хозяина, оцениваемые сорта под вергают искусственному заражению.
В тех случаях, когда необходимо массовое искусст венное заражение испытуемых образцов, нередко ис пользуют специальные пистолеты-распылители разных конструкций. Принцип их действия состоит в том, что струя распыленного инокулюма (обычно смешанного с абразивом) попадает на поверхность листьев и вызы вает их заражение. Метод инокуляции с помощью пис толетов высокопроизводителен: за 1 ч таким способом можно заразить несколько тысяч растений. Массовую инокуляцию растений применяют, например, для отбора форм картофеля с высокой устойчивостью к Х-вирусу, а также к другим патогенам, передающимся контактным путем. В отдельных случаях проводят искусственное заражение растений с помощью насекомых-перенос- чиков.
При оценке сортообразцов на устойчивость к вирус ным болезням используют также инфекционный фон. При этом имеется в виду создание инфекционного фона, обеспечивающего максимально подходящие условия для естественных заражений, либо использование естествен ного инфекционного фона, т. е. определенной ситуации, складывающейся в природе. Создаваемый эксперимен татором инфекционный фон нередко называют провока ционным или искусственным. Однако, это не означает, что речь идет об искусственном заражении растений, так как происходит оно естественным путем в условиях, имитирующих эпифитотийную ситуацию.
В качестве примера рассмотрим предложенную Т. С. Дубоносовым и И. В. Панариным методику созда ния провокационного фона при оценке поражаемое™ пшеницы комплексом вирусных болезней. Инфекцион ный фон создается сверхранними посевами озимой пше ницы, восприимчивой к вирусам (например, сорт Без остая 1). Известно, что зерновые сверхранних сроков посева сильнее поражаются вирусами, переносимыми насекомыми (русская мозаика озимой пшеницы, карли ковость зерновых, желтая карликовость ячменя) и кле щами (полосатая мозаика), чем зерновые, посеянные
воптимальные сроки.
ВКраснодарском крае, например, озимую пшеницу для инфекционного фона рекомендуется высевать в
середине августа. Небольшие делянки пшеницы авгу
стовского срока посева чередуются через каждые 2 м с делянками испытуемых образцов пшеннцы оптималь ного срока посева. Контролем являются образцы, вы севаемые в оптимальные сроки в обычных условиях, т. е. не на провокационном фоне. Пораженность образ цов учитывают по следующей шкале (в баллах): 0 — здо
ровые растения, 1 — слабое |
проявление симптомов, |
|||
2 — сильное |
развитие |
симптомов на |
всех листьях, |
|
3 — резкие симптомы, |
включая |
угнетение |
растений, ро |
|
зеточность, |
карликовость, 4 — усыхание листьев, гибель |
|||
растений.
Для определения выносливости образцов используют формулу:
В= (Уб : Уи) • 100,
где В — выносливость, %; Уо и У,; — соответственно урожай зерна с одного растения на инфекционном фоне н в контроле, г.
При оценке образцов тех пли иных видов растений на устойчивость к вирусам наряду с визуальным мето дом нередко применяют серологический метод диагно стики патогена. Использование диагностических антисывороток позволяет констатировать наличие или от сутствие скрытой (латентной) инфекции в растении, когда образец внешне выглядит здоровым.
Характеризуя методы создания устойчивых сортов, необходимо упомянуть и об экспериментальном мутаге незе. Измененные формы растений можно получать пу тем воздействия на семена ионизирующих излучений и других факторов. Среди таких измененных форм могут быть образцы, устойчивые к заболеваниям.
Вакцинация растений как разновидность приобретен ного иммунитета. Из числа известных в фитовирусоло
гии случаев приобретенного иммунитета наиболее важ ными являются следующие: 1) выздоровление от бо лезни (с латентным носительством инфекции) после заражения растений обычными и с и л ь н о п а т о г е н н ы ми штаммами вируса (пример — вирус кольцевой пят нистости табака); 2) создание иммунитета в результате первоначального заражения растений с л а б о п а т о г е н ными штаммами вируса. Инфицирование растений слабопатогенными штаммами вирусов, известное под названием вакцинация, получило широкое практическое применение,
В медицине вакцинацию понимают как метод созда ния иммунитета с целью профилактики инфекционных заболеваний. В качестве вакцин обычно применяют жи вые либо убитые микроорганизмы, непатогенные для человека. Следовательно, слабопатогенные штаммы ви русов растений, применяемые для индуцирования имму нитета, вполне можно называть вакцинами. В фптовирусологии эффект вакцинации основан на явлении ин терференции (перекрестной защиты) вирусов. Суть интерференции заключается в том, что размножение пер воначально введенного вируса служит препятствием для размножения родственного вируса, вводимого в расте ние позже. Сам факт интерференции вирусов может не иметь особого практического значения, если речь идет о взаимодействии между сильнопатогенными штаммами вирусов. Другое дело, когда в растение первоначально вводится слабопатогенный штамм какого-либо вируса, не вызывающий симптомов болезни и в то же время предохраняющий их от действия сильнопатогенных штаммов.
Наибольшие практические достижения имеются в на стоящее время в области защитной вакцинации тома тов слабопатогенными штаммами ВТМ. Получение вак цинных штаммов ВТМ в разных странах шло неодина ковыми путями. Японские исследователи получали ослабленные штаммы ВТМ по методике Холмса, выдер живая стебли томатов в течение 15 дней при темпера туре 34,5°С. В других исследованиях ослабление ВТМ in vitro достигалось путем воздействия азотистой кисло той; полученный мутант известен под названием МП-Ю. В СССР во Всесоюзном институте защиты растений Ю. И. Власов и Т. А. Якуткина впервые в мировой прак тике использовали для целей вакцинации томатов п р и- родный слабопатогённый штамм ВТМ, получивший в литературе условное название S7. Применение именно природных вакцинных штаммов вирусов растений наи более рационально с точки зрения сохранения равно весия в окружающей биологической среде, поскольку эти штаммы не являются новыми, а постоянно нахо дятся в естественной популяции вирусов. Видимо, по добные природные штаммы в значительной мере способ ствуют самовакцинации растений, что наблюдается, на пример, у некоторых сортов картофеля, естественно, за раженных слабопатогенными штаммами Х-вируса.
Вакцинация томатов слабопатогенным штаммом ВТМ — S7 проводптся в ряде тепличных хозяйств стра ны. В последнее время группа авторов в Институте об щей генетики АН СССР под руководством К. С. Сухо ва выделила из растений томатов другой слабопатоген ный штамм ВТМ — V-69. Оба штамма применяются для защиты томатов от сильнопатогенных форм ВТМ (см. раздел о вирусных болезнях томатов), и их практиче ское использование официально рекомендовано МСХ
СССР.
В настоящее время феномен интерференции слабо- и сильнопатогенных штаммов вирусов известен также в отношении тристезы цитрусовых и некоторых других заболеваний. Что касается упомянутого выше Х-вируса картофеля, то успешный опыт практического примене ния 1гскусственной вакцинации картофеля вакцинным
штаммом этого вируса уже имеется на Дальнем Вос токе, в Биолого-почвенном институте Дальневосточного научного центра АН СССР.
Другие приемы повышения устойчивости растений.
Естественные защитные реакции растений на вирусную инфекцию можно активизировать различными приема ми. Соответствующие исследования и практические раз работки проводятся во многих научных учреждениях страны. В частности, в Институте микробиологии п ви русологии АН УССР широко изучается действие па вирусы различных ингибиторов. В их числе — антибио тик иманин (получен из зверобоя обыкновенного), об ладающий специфическим антивирусным действием п
стимулирующий развитие растений. |
Как отмечает |
А. Д. Бобырь (1972), иманин не только |
оказывает пря |
мое антивирусное действие, но и вызывает такие био химические изменения в растениях, которые неблаго приятно отражаются на развитии вируса.
Важную роль в. изменении реакций растений на ви рус играют факторы внешней среды. Так, устойчивость тепличных томатов к ВТМ можно в некоторой степени повысить путем регулирования световых и температур ных условий выращивания растений, не допуская рез ких перепадов температуры и ослабления освещенности. При выращивании томатов в оптимальных условиях развивается относительно менее вредоносная форма бо лезни — мозаика и отсутствует наиболее опасный тип поражения — стрик. Появление стрика может быть свя