Ранняя диагностика и инфекции в клубнях - Статьи

Картофель — важнейшая с.-х. культура, обеспечивающая питание населения и продовольственную безопасность страны. Исключительная значимость этой культуры подтверждается стабильным высоким спросом на рынке. Несмотря на то, что картофель — высокоурожайная культура, валовой сбор клубней в отдельные неблагоприятные годы существенно снижается. Главная причина недобора урожая заключается в поражении клубней бактериальными и грибковыми инфекциями — ризоктониозом, серебристой паршой, фомозом, фитофторозом и др. Фитофтороз — наиболее опасное заболевание картофеля, распространенное практически во всех картофелеводческих районах России. Возбудитель — оомицет Phytophtorainfestans (Mont.). При сильном поражении потери урожая от этой болезни могут достигать 70%. В последнее время средние потери урожая картофеля от фитофтороза достигают в нашей стране 4 млн т в год.

В годы с избыточным увлажнением и при нарушении технологии возделывания и уборки картофеля возбудитель болезни поражает листья, стебли и клубни. При запоздании с уборкой клубни могут поражаться даже после отмирания ботвы. В связи с этим актуальна разработка методов ранней диагностики инфекции в клубнях картофеля.

Известно, что при проникновении патогена в растение оно испытывает стресс, в результате чего в вегетативных и генеративных органах накапливаются защитные вещества [2,№4/2014 картофель и овощи 3]. В их числе — аминокислота пролин, которая в больших количествах накапливается в растительных тканях в условиях стресса [1, 4, 5]. Наши исследования показали, что поражение клубней картофеля фитофторозом способствует значительному накоплению пролина в тканях. Используя эту закономерность, мы разработали метод ранней диагностики инфекционного поражения картофеля.

Представлен биохимический метод оценки поражений картофеля бактерицидными и грибковыми инфекциями, основанный на определении степени накопления аминокислоты пролина в клубнях. Рассчитывают отношение содержания пролина у испытуемых и контрольных клубней, на основании чего определяют степень их поражения. Новый метод позволяет прогнозировать сохранность клубней к весне.

Для этого в период уборки с каждого поля отбирают для анализа по 10 клубней картофеля. Клубни тщательно отмывают от почвы и просушивают. Затем с помощью скальпеля из каждого клубня отделяют часть мякоти массой 2 г. Отобранные образцы заливают 40 мл 3%-ного раствора сульфосалициловой кислоты, гомогенизируют до однородной массы. После фильтрования через плотный фильтр к 2 мл фильтрата добавляют 2 мл кислого нингидрина и 2 мл ледяной уксусной кислоты. Смесь выдерживают при температуре 100 "С в течение часа, затем резко охлаждают в ледяной бане. В пробирки с раствором добавляют по 4 мл толуола (или бензола) и интенсивно взбалтывают. Плотность окрашенного верхнего слоя оценивают с помощью фотоколориметра ФЭК-56М. Параллельно анализируют контрольные образцы картофеля, не пораженные фитофторой. Содержание пролина рассчитывают по стандартной калибровочной кривой и выражают в мг% на сырую массу. Затем рассчитывают коэффициент поражения, т.е. отношение содержания пролина у испытуемых и контрольных клубней, на основании чего определяют степень поражения.

Допускается определение содержания пролина в клубнях с помощью автоматического анализатора LKB— 41 ОМ. Для этого образцы гомогенизируют до однородной массы. Гомогенат фильтруют, а затем выпаривают в фарфоровых чашках на кипящей водяной бане. Осадок растворяют в 1,5 мл цитратного буфера (рН=2,2). Раствор используют для анализа.

Мы оценивали степень поражения фитофторой клубней трех сортов картофеля. Сравнительная оценка показала, что низкой степенью поражения отличался сорт картофеля Удача (коэффициент поражения 1,6-1,9), где сохранность клубней к весне составила 97%. Средняя степень поражения клубней проявилась у сорта Пушкинец (коэффициент поражения 2,7-2,9) с сохранностью клубней к весне 91 %. В то же время высокой степенью поражения клубней характеризовался сорт Ресурс (коэффициент поражения 3,9-4,6), у него к весне сохранилось 86% клубней.