Оптимізована методика оцінки стійкості картоплі до золотистої нематоди

Як прискорити оцінку картоплі на стійкість до нематоди

Глободероз залишається однією з найбільш шкідливих хвороб картоплі. При сильному зараженні посадок золотистою (Globodera rostochiensis) або блідою (Globodera pallida) картопляними нематодами урожайність культури знижується на 70–90 %. Обидва збудники є об'єктами карантинного контролю. Найекологічнішим і найнадійнішим методом захисту, як і раніше, залишається вирощування стійких сортів, яких зараз у державному реєстрі налічується 35 вітчизняної селекції.

Щоб спростити роботу та підвищити точність результатів, було розроблено оптимізовану методику експрес-оцінки. На відміну від стандартного польового тесту, що потребує високого інвазійного навантаження та 10 тижнів очікування, новий спосіб дозволяє провести аналіз у лабораторії всього за 8 тижнів. Це суттєво прискорює відбір перспективних гібридів для подальшого розмноження.

• Втрати врожаю картоплі — до 70–90 %
• Сортів вітчизняної селекції у реєстрі — 35
• Оптимальна температура для тесту — 22 °C
• Світловий день під час випробування — 16 годин
• Строк оцінки в лабораторії — 8 тижнів

Параметри стандартної та оптимізованої методик

Порівняльну оцінку методик проводили у дослідах із триразовою повторністю. У 2022 році проаналізували 7 сортозразків із відомим ступенем стійкості, у 2023 році — 15 сортозразків (із яких 4 з відомою реакцією та 11 із тими, що вивчаються). Як сприйнятливий еталон використовувався сорт Вольтман. Нова методика показала високу збіжність результатів зі стандартом ЄОКЗР РМ 3/68 (1), але дозволила знизити витрату інфекційного матеріалу та скоротити строки аналізу.

Стійкість оцінюють візуально за кількістю золотисто-жовтих цист на кореневій системі. Усі зразки ділять на три групи:

• 1 група (стійкі) — 0 цист на коренях;
• 2 група (слабоуражувані) — від 1 до 5 цист;
• 3 група (сприйнятливі) — більше 5 цист.

Для точного зіставлення результатів зі стандартом ЄОКЗР РМ 3/68 (1) наприкінці вегетації визначають загальну чисельність популяції паразита у ґрунті флотаційним методом. За кількістю вилучених цист вираховують відносну сприйнятливість досліджуваного зразка порівняно із сортом Вольтман.

Виділення цист із ґрунту проводять за такою схемою:

1. Засипте 100 см³ просіяного ґрунту з вегетаційної посудини в літровий стакан і залийте водою.
2. Ретельно перемішайте і дайте суспензії відстоятися протягом 3–5 хвилин.
3. Обережно злийте верхній шар води з цистами, що спливли, через воронку діаметром 10–15 см із фільтром (розмір комірок — 200 мкм).
4. Помістіть вологий фільтр під бінокуляр і підрахуйте загальну кількість цист.

Pf (еталонного) ОВ – це відносна сприйнятливість, %; Pf (того, що перевіряється) – кінцеве інвазійне навантаження сорту, що вивчається; Pf (еталонного) – кінцеве інвазійне навантаження еталонного сприйнятливого сорту.

За результатами дана бальна оцінка стійкості сорту відповідно до стандарту ЄОКЗР РМ 3/68 (1). Таблиця 1 – Параметри оцінки глободеростійкості за стандартом ЄОКЗР РМ 3/68 (1)

Група Відносна Бал Ступінь стійкості сприйнятливість, %

<1 9 дуже висока Стійкі 1,1–3 8 висока/дуже висока

5,1–10 6 середня/висока Слабоуражувані 10,1–15 5 середня

25,1–50 3 низька Сприйнятливі 50,1–100 2 низька/дуже низька

>100 1 дуже низька

Результати досліджень. Згідно з літературними даними, випробування на глободеростійкість вважається достовірним, якщо коренева система сприйнятливої еталонної рослини уразиться ЗКН у сильному ступені.

Оцінка кореневої системи рослин у період формування нематодою золотисто-жовтих цист показала, що на сортах картоплі Ласунак, Бриз і Юлія (сприйнятливі до ЗКН) утворилися золотисто-жовті цисти (в усіх сортозразках більше 5 шт./рослина), а сорти Нара, Водар, Скарб та Уладар (стійкі до ЗКН) були вільні від інфекції. Таблиця 2 – Порівняльна оцінка стандартного та оптимізованого методів (РУП «Інститут захисту рослин»)

Метод станоптимізіоптимізованийстандартний

Сорт, дартний рований ний

Рік гібрид середня кількість цист на кореневій сиглободеростійкість стемі*, цист/рослина Вольтман 2022 13,3 35,7 сприйнятливий сприйнятливий (еталон) 2023 8,8 29,5

2022 24,0 109,7 Ласунак сприйнятливий сприйнятливий

2023 36,1 54,8 Бриз 2022 20,0 72,7 сприйнятливий сприйнятливий Юлія 2022 6,0 8,3 сприйнятливий сприйнятливий 154023-96 2023 17,9 21,6 сприйнятливий сприйнятливий 10255-8 2023 15,7 20,2 сприйнятливий сприйнятливий 174149-32 2023 11,1 39,1 сприйнятливий сприйнятливий 3765-19 2023 6,2 48,1 сприйнятливий сприйнятливий 3668-1 2023 1,7 1,5 слабоуражуваний слабоуражуваний 10049-85 2023 1,6 3,2 слабоуражуваний слабоуражуваний 164080-3 2023 1,1 1,1 слабоуражуваний слабоуражуваний 174138-19 2023 0,0 1,3 стійкий слабоуражуваний 189-18-1 2023 0,0 1,4 стійкий слабоуражуваний Нара 2022 0,0 0,5 стійкий стійкий Водар 2022 0,0 0,0 стійкий стійкий

2022 0,0 0,7 Скарб стійкий стійкий

2023 0,0 0,0 Уладар 2023 0,0 0,0 стійкий стійкий 174109-8 2023 0,0 0,0 стійкий стійкий 10049-80 2023 0,0 0,0 стійкий стійкий Примітка – «*» – облік проведено в жовту (золотисту) фазу розвитку ЗКН

Огляд коренів картоплі показав, що на гібридах, які оцінювалися, утворилися золотисто-жовті цисти ЗКН, за кількістю яких досліджувані сортозразки характеризували як сприйнятливі, слабкоуражувані або стійкі. Так, при оцінці за оптимізованою методикою на кореневій системі сприйнятливих гібридів утворилося від 20,2 до 109,7 цист/рослина, а за стандартною – від 6,2 до 36,1, на слабкоуражуваних – відповідно від 1,1 до 3,2 та від 1,1 до 1,7 шт./рослина. Водночас коренева система стійких гібридів була вільна від цист ЗКН при проведенні оцінки за стандартною методикою. Однак, при проведенні оцінки на глободеростійкість за оптимізованою методикою на двох сортозразках (189-18-1 та 174138-19), які за стандартною методикою були віднесені до стійких, утворилися золотисто-жовті цисти в кількості 1,3 та 1,4 шт./рослина.

З метою визначення кінцевого інвазійного навантаження, через 12 тижнів після садіння картоплі в ізольовані посудини, було проведено аналіз ґрунту, за результатами якого встановлено, що підсумкова популяція на еталонному сорті Вольтман склала 131,5 цист/рослина, що дозволило провести оцінку досліджуваних селекційних гібридів картоплі на стійкість до ЗКН за стандартом ЄОКЗР РМ 3/68 (1). Таблиця 3 – Оцінка глободеростійкості гібридів картоплі за стандартом ЄОКЗР РМ 3/68 (1) (РУП «Інститут захисту рослин», 2023 р.)

Кінцеве інвазій- Віднос- Бал

Сорт, Глободеро- не навантаження, на сприйнят- стійкості гібрид стійкість цист/рослина ливість, % Вольтман

Порівняння методик оцінки стійкості картоплі

Для правильного підбору сортів картоплі важливо точно оцінювати їхню реальну стійкість до золотистої картопляної нематоди (ЗКН). У ході випробувань було проаналізовано показники зараженості дослідних зразків: кількість цист і личинок на одну рослину, а також підсумковий бал сприйнятливості до патотипу Ro 1.

Оцінка відомих сортів Ласунак, Уладар і Скарб повністю підтвердила їхню глободеростійкість за міжнародним стандартом ЄОКЗР РМ 3/68. Результати також збіглися по чотирьох сприйнятливих гібридах (3765-19, 174149-32, 154023-96, 10255-8) — обидві методики класифікували їх однаково.

Однак при визначенні проміжних груп стійкості виявилися розбіжності:

• За міжнародним стандартом ЄОКЗР РМ 3/68 виділили 2 слабкоуражуваних гібриди та 5 стійких.
• За стандартною методикою ці самі зразки розподілилися як 3 слабкоуражуваних та 4 стійких.

Порівняльний аналіз показав високу збіжність результатів при зіставленні різних методів:

• Збіжність стандартної та оптимізованої методик — 86,7%
• Збіжність оптимізованої методики зі стандартом ЄОКЗР — 80,0%

Результати збіглися по 13 із 15 зразків у першому випадку та по 12 із 15 зразків у другому. Детальне порівняння оцінок за трьома шкалами наведено в таблиці нижче.

Крім того, шкала, що використовується в оптимізованому методі, дуже жорстка, і сортозразки картоплі з 2-ї групи (слабкоуражувані) включаються до реєстру як сприйнятливі, хоча багато гібридів у ході проведення біотесту можуть утворювати лише поодинокі цисти. Наприклад, у гібридів 174138-19 та 189-18-1 на кореневій системі утворилося в середньому відповідно лише 1,3 та 1,4 цисти/рослина, тобто реакція надчутливості ще не до кінця закріпилася на фенотиповому рівні, і згодом вони можуть поводитися як стійкі.

Таким чином, отримані дані щодо імунологічної оцінки сортозразків картоплі дають можливість використовувати вдосконалену оптимізовану методику для перевірки вихідного селекційного матеріалу на глободеростійкість.

Висновок. У 2022–2023 рр. визначено, що на кореневій системі сприйнятливих сортозразків утворилися золотисто-жовті цисти глободери в такій кількості:

Встановлено, що при порівняльній оцінці селекційних гібридів за стандартною та оптимізованою методиками відзначався збіг результатів за ступенем стійкості до ЗКН у 86,7 % випадків, а за оптимізованою методикою та стандартом ЄОКЗР РМ 3/68 (1) – у 80,0 % випадків.

Таким чином, на підставі проведених досліджень удосконалено метод оцінки стійкості селекційного матеріалу до ЗКН, який включає в себе такі етапи та умови:

• використання інвазійного навантаження в кількості не менше 3 тис. яєць і личинок на 100 см3 ґрунту;
• проведення попереднього випробування сортозразків на глободеростійкість другого року в зимовий період у контрольованих кліматичних умовах.

Це дозволяє знизити щільність інвазійного навантаження у 2,5 раза, скоротити строки проведення випробувань на 1 рік і перерозподілити трудові витрати протягом календарного року порівняно зі стандартною методикою.

Ананьєва, І. М. Видова ідентифікація, патотипічний склад Globodera rostochiensis (Woll.) Behrens та стійкість картоплі до глободерозу: автореф. дис. … канд. біол. наук: 06.01.11 / І. М. Ананьєва; РНДУП «Ін-т захисту рослин НАН Білорусі». – с. Прилуки, Мінський р-н, 2005. – 20 с.

Жукова, М. І. Мінливість глободеростійкості сортів картоплі / М. І. Жукова, Н. В. Павлючук, О. М. Зубкевич // Картоплярство: зб. наук. пр. / РУП «Наук.-практ. центр НАН Білорусі з картоплярства та плодоовочівництва»; редкол.: С. А. Турко (гол. ред.) [та ін.]. – Мінськ, 2010. – Т. 18. – С. 68–77.

Жукова, М. І. Сучасні проблеми та перспективи їх подолання при оцінці стійкості сортозразків картоплі до глободерозу / М. І. Жукова, О. М. Зубкевич, Н. Ю. Проскуренко // Захист рослин: зб. наук. пр. / Наук.-практ. центр НАН Білорусі з землеробства, Ін-т захисту рослин; редкол.: Л. І. Трепашко (гол. ред.) [та ін.]. – Несвіж, 2008. – Вип. 32. – С. 159–171.

Лиманцева, Л. А. Золотиста картопляна нематода Globodera rostochiensis в Північно-західному регіоні РФ: склад популяції, джерела та донори стійкості: автореф. дис. … канд. біол. наук: 06.01.07 / Л. А. Лиманцева; ДНУ ВІР. – СПб, 2010. – 21 с.

Тестування сортів картоплі для оцінки їхньої стійкості до Globodera rostochiensis та Globodera pallida [Електронний ресурс] // ДУ «Гол. держ. інспекція з насінництва, карантину та захисту рослин». – Режим доступу: https://ggiskzr.by/doc/ mezhdunarodnoe-sotrudnichestvo/EPPO_PM_3-68(1)_ru.pdf – Дата доступу: 11.02.2024.

12. EPPO A1 List of pests recommended for regulation as quarantine pests [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.eppo.int/ACTIVITIES/plant_quarantine/A1_list/ – Date of access: 11.02.2021.

М. В. Конопацька, І. Г. Волчкевич РУП «Інститут захисту рослин», Прилуки, Мінський район

ПОРІВНЯННЯ РІЗНИХ МЕТОДІВ

ОЦІНКИ СЕЛЕКЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ КАРТОПЛІ НА

СТІЙКІСТЬ ДО GLOBODERA ROSTOCHIENSIS

Анотація. У статті наведено результати порівняльної оцінки стійкості селекційного матеріалу картоплі до Globodera rostochiensis Behrens за допомогою стандартної та оптимізованої методик, а також стандарту ЄОКЗР РМ 3/68 (1). Було показано, що при порівняльній оцінці селекційних гібридів за стандартною та оптимізованою методиками відзначався збіг результатів за ступенем стійкості до G. rostochiensis у 86,7 % випадків, а за оптимізованою методикою та стандартом ЄОКЗР РМ 3/68 (1) – у 80,0 % випадків.