Устойчивость томата, перца и баклажана к основным болезням в условиях защищенного грунта тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.11, кандидат биологических наук Мотова, Маргарита Викторовна

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Мотова, Маргарита Викторовна

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ

В ИЗУЧЕНИИ ОСНОВНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ТОМАТА, ПЕРЦА

И БАКЛАЖАНА РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ В УСЛОВИЯХ

1.1. Степень изученности вирусных болезней томата, перца и баклажана (таксономия, симптомология, органотропность, биологические особенности и специализация).

1.2. Распространение, вредоносность почвенных инфекций, вызываемых грибами рода Fusarium Link, и галловыми нематодами Meloidogyne spp.

1.2.1 Фузариозное увядание на растениях томата, особенности патогенеза, структура популяций.

1.2.2. Галловые нематоды защищенного грунта и методы борьбы с ними.

1.3. Значение устойчивых сортов и гибридов в системах промышленного, коммерческого выращивания томата, перца, баклажана

1.4. Основы селекционного отбора на устойчивость к болезням (томата, перца, баклажана).

ГЛАВА 2. МЕСТО, МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ.

2.1 Исходный материал для исследований.

2.1.1. Характеристика изученного растительного материала томата, перца, баклажана.

2.1.2. Характеристика использованного в исследованиях инфекционного материала.

2.2. Методы изучения инфекционного материала.

2.2.1. Методы анализа патогенов вирусной природы и определения патотипа ВМТо по классификации Pelham.

2.2.2. Метод идентификации рас Fusarium oxysporum (Schlecht.) f. lycopersici (Sscc.) et Hansen.

2.2.3. Методы идентификации вида и расы галловых нематод в изученных популяциях.

2.3. Методы оценки устойчивости селекционного материала НПФ «Агросемтомс» томата, перца, баклажана к патогенам различной природы.

2.3.1. Использование экспресс-метода оценки устойчивости образцов томата к вирусу мозаики томата (ВМТо).

2.3.1.1. Метод оценки устойчивости к вирусу мозаики томата (ВМТо) селекционных образцов перца и баклажана.

2.3.2. Метод оценки устойчивости селекционных образцов томата к фузариозному увяданию.

2.3.3. Методы оценки устойчивости селекционных образцов томата к южной и яванской галловым нематодам.

2.3.3.1. Методика оценки гибрида F]-Семейный для борьбы с галловыми нематодами в теплицах

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ИНФЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА.

3.1. Анализ патогенов вирусной природы.

3.2. Результаты изучения морфолого-культуральных свойств различных видов рода Fusarium Link, поражающих растения видовLycopersicumTourn. Ill

3.2.1. Идентификация расы Fusarium oxysporum f. sp. Lycopersici.

3.3. Результаты идентификации вида и расы галловых нематод в изученных популяциях.

3.4. Результаты выбора естественного инвазионного фона в теплицах НПФ «Агросемтомс».

ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ УСТОЙЧИВОСТИ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НПФ «АГРОСЕМТОМС» К КОМПЛЕКСУ ПАТОГЕНОВ.

4.1. Оценка устойчивости образцов томата, перца и баклажана к ВМТо.

4.1.1. Результаты оценки образцов томата к ВМТо.

4.1.2. Результаты оценки образцов перца к ВМТо.

4.1.3. Результаты оценки образцов баклажана к ВМТо.

4.2. Оценка устойчивости образцов томата к фузариозному увяданию.

4.3. Оценка устойчивости образцов томата к галловым нематодам.

4.3.1. Оценка гибрида Fi-Семейный для борьбы с галловой нематодой в теплицах.

4.4. Итоги изучения устойчивости образцов томата к комплексу основных патогенов.

4.5. Итоги представления в Госкомиссию РФ лучших гибридов томата для районирования в регионах РФ.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Защита растений», 06.01.11 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Устойчивость томата, перца и баклажана к основным болезням в условиях защищенного грунта»

Плоды овощных пасленовых культур томата (Lycopersicon esculentum Mill.), перца (Capsicum аппиит L.), баклажана (Solanum melongena L.) являются ценными витаминными продуктами питания, производство которых концентрируется на больших площадях закрытого и открытого грунта.

Томат является источниками витаминов. Содержание аскорбиновой кислоты в отдельных сортах достигает 50 мг/100 г сухого вещества [16]. В 1 кг плодов томат содержит: аневрин - витамин Bi (0,3 - 4,6 мг), рибофлавин -витамин В2 (1,5 — 6,0 мг), фолевую кислоту (1,7 мг), ниацин (4 мг), так же в плодах томата содержится РР (никотиновая кислота), провитамин А (каротин), соли калия, натрия, кальция, магния, фосфора, железа, йода и другие полезные вещества [134]. Калорийность томата невысокая - 160 - 200 ккал/кг, так как в плодах томата содержится до 93,8% воды, 5 - 8% сухих веществ, 3-7% Сахаров, до 1% яблочной и лимонной кислоты и белков. Все перечисленные выше вещества необходимы для нормализации обменных процессов в организме человека, способствуют сохранению его здоровья и трудоспособности. Особым целебным действием обладает, входящий в состав плодов томата ликопин, являющийся мощным антиоксидантом, снижающий вероятность развития рака. Свежие плоды томаты и томатный сок полезны при сердечно-сосудистых заболеваниях, гастритах, упадке сил, ослаблении памяти, малокровии. Регулярное употребление свежих томатов оказывает всестороннее благоприятное действие на человеческий организм.

Перец занимает первое место среди овощных культур по содержанию аскорбиновой кислоты, (132 - 482 мг/100 г сырой массы). В плодах сладкого перца до 92% воды; 4,1 - 7,4% Сахаров, преимущественно фруктозы и глюкозы; белков от 1,3 до 2,6%; сырой клетчатки до 1,36%. Много витаминов группы В (Вь В2, В3), Р 300 - 500 мг/100 г сырой массы, каротина (провитамина А) 0,6 - 16 мг, содержатся фолевая, никотиновые кислоты и другие ценные вещества. Если учесть, что ежедневная доза витамина С для человека составляет 50-100 мг, а Р-активных веществ 15 - 150 мг, то достаточно 20 -50 г плодов перца, чтобы удовлетворить суточную потребность в этих витаминах. Перец сладкий, как поливитаминный продукт, широко применяется в лечебном питании при малокровии, цинге, упадке сил, гипо- и авитаминозе, возбуждает аппетит, стимулирует пищеварение, способствует укреплению волос и ногтей, улучшает работу сальных желёз и слёзных протоков [24].

Особая ценность плодов баклажана состоит в выведении из организма человека холестерина, значительного снижения его в крови и стенках кровеносных сосудов (до 59%), что препятствует развитию атеросклероза [132]. Это происходит благодаря Соланину М - горькому веществу в плодах баклажана. Соланин М придаёт специфический вкус продукции из баклажан и оказывает на организм тонизирующее действие. Но в концентрированном виде Соланин М является ядом. Отсутствие соланина определяют по белому цвету мякоти плода, которая не буреет после его разрезания. В технической спелости плоды баклажана содержат: сахара, крахмал, пектин, органические кислоты, витамины: С, Вь В2, В6, РР, каротин, макро- и микроэлементы и незаменимые аминокислоты. Из заменимых аминокислот баклажаны больше всего содержат глютаминовую и аспарагиновую [132]. Большое количество калия (238 мг/100 г сырой массы) - усиливает работу сердца, способствует выведению из организма жидкости [168].

Основную трудность при выращивании перечисленных культур и формировании высокой их продуктивности, а также качества плодов в условиях защищенного грунта, представляют поражения растений комплексом болезней, вызываемых вирусами, микозами и нематодами.

Наибольшую инфекционность и трансмессивность имеют в теплицах различные штаммы вирусов[29, 30, 33, 38, 43, 45, 142, 165, 170]. Они передаются семенами, контактно и через почву, обладают быстрой аккумуляцией инфекционного начала, высокой изменчивостью патогена, что в комплексе приводит к возникновению новых штаммов, дающих новые симптомы.

В зависимости от штамма вируса, генотипа растения-хозяина, характера проявления инфекции после заражения, а также от сроков заражения и комплекса условий среды в которой инкубируют растения до появления симптомов, происходит значительное снижение урожая плодов, достигающее 50% и более при резкой потере качества плодов [33,42,196].

Не менее вредоносны почвенные патогены, такие как фузариоз (возбудитель грибы вида Fusarium spp.) и мелойдогиноз (возбудитель галловая нематода рода Meloidogyne spp.).

Возбудитель фузариозного увядания является почвенным фитопатоге-ном, который может длительное время без потери вирулентности существовать как сапрофит в почве, что затрудняет борьбу с ним. Он способен поражать растения одного вида и сорта, или иметь более широкий круг растений-хозяев. Различная степень специализации штаммов возбудителя фузариозного увядания затрудняет селекцию овощных культур на устойчивость к нему.

Галловые нематоды, являясь облигатными седентарными эндопаразитами корней растений, обладают очень высоким инвазионным потенциалом. В зависимости от вида нематоды и температуры окружающей среды, самки могут развивать до тринадцати поколений [139]. Вредоносность галловых нематод усугубляется еще и тем, что они повышают патогенность почвенных грибов, в том числе и возбудителя фузариозного увядания.

Согласно современной стратегии в основе любой системы защиты растений должен лежать болезнеустойчивый сорт. Именно поэтому одним из обязательных условий при создании современных сортов и гибридов является селекция на устойчивость к болезням. Для ускорения процесса создания резистентных гибридов необходимы тщательное изучение возбудителя болезни и использование эффективных методов оценки устойчивости к патогенам.

Основная цель исследований - изучение устойчивости образцов томата, перца и баклажана селекции НПФ «Агросемтомс» к ВМТо, фузариозу, и ме-лойдогинозу; выделение источников резистентности к возбудителям болезней для использования в селекции.

Достижение цели потребовало решить следующие задачи: изучить симптомологию патогенеза, штаммовый состав ВМТо на растениях томата, перца и баклажана; определить видовой и расовый состав возбудителей болезней томата: грибов рода Fusarium spp. и галловых нематод рода Meloidogyne spp.; изучить распространенность перечисленных выше патогенов в защищенном грунте Кировской области; оценить коллекционный материал томата, перца и баклажана селекции НПФ «Агросемтомс» по устойчивости к основным патогенам на созданных инфекционных фонах; выделить образцы с устойчивостью; охарактеризовать созданные устойчивые гибриды по признакам: уровень резистентности, скороспелость, урожайность, качество плодов.

Научная новизна результатов исследований. Впервые проведено детальное фитоиммунологическое изучение ста сорока семи образцов, селектированных в НПФ «Агросемтомс»: девяносто шести - томата по устойчивости к ВМТо, фузариозному увяданию и мелойдогинозу; тридцати четырех - перца и семнадцати - баклажана по устойчивости к ВМТо.

Установлено, что среди изученных шестидесяти девяти селекционных линий томата одна обладает устойчивостью к ВМТо, фузариозу, мелойдогинозу; одна - устойчивостью к ВМТо и к двум видам галловых нематод; семь - устойчивостью к ВМТо и фузариозу; четыре - устойчивостью к ВМТо и мелойдогинозу; четыре - устойчивостью к фузариозу и мелойдогинозу. Из двадцати семи гибридов и сортов томата, пять, выделены с устойчивостью к комплексу патогенов: ВМТо, фузариозу, мелойдогинозу, и пять с устойчивостью к ВМТо и фузариозу, а также один сорт с устойчивостью к фузариозу и мелойдогинозу.

В итоге оценки установлено, что из двадцати четырех изученных селекционных линий перца, двадцать являются устойчивыми к ВМТо, а из десяти гибридов перца, выделены девять с устойчивостью.

Среди изученных по устойчивости семи селекционных линий баклажана, выделены шесть устойчивые к ВМТо, а из десяти гибридов и сортов - девять. По происхождению выделенные источники устойчивости представлены, образцами отечественной и зарубежной селекции, включившими как гомозиготные линии по отдельным генам, так и гибриды Fi со сложными генотипами.

При исследовании инфекционного потенциала патогенов, поражающих пасленовые в защищенном грунте Кировской области идентифицированы: изоляты ВМТо, видовой и расовый состав галловых нематод, а также изоля-ты F. oxysporum с определением рас патогена.

Практическая значимость работы. Впервые в качестве источников резистентности использованы выделенные нами образцы селекции фирмы НПФ «Агросемтомс» с устойчивостью к комплексу патогенов: линии томата - л-436, л-346, л-746, л-725, л-749, л-234, л-720, л-370, л-570, л-550, л-661, л-722 с устойчивостью к ВМТо, фузариозу, мелойдогинозу; линии перца - л-170, л-274, 317, л-211, л-345, л-359, л-324 и образцы баклажана-л-160, л-81, л-108, л-101, л-52, л-121, Кировский, Аметист с устойчивостью к ВМТо.

В результате совместной работы с НПФ «Агросемтомс» по оценке устойчивости созданы в соавторстве два новых гетерозисных гибрида томата Fi-Садко и Fi-Семейный, которые внесены в Государственный реестр селекционных достижений РФ и получены авторские свидетельства: А.С. №43524, 2005 г.(приложение 1) и А.С. №40255, 2007 г. (приложение 2) соответственно.

Выражаю глубокую признательность коллективу кафедры фитопатологии СПбГАУ, сотрудникам лаборатории вирусных, микоплазменных и нематодных болезней ВИЗР и ее руководителю кандидату сельскохозяйственных наук Гуськовой Людмиле Алексеевне за помощь и консультации в проведении лабораторных исследований.

Выражаю благодарность коллективу фирмы НПФ «Агросемтомс» и ее директору Мотову Виктору Михайловичу за предоставленный семенной материал и помощь в проведении вегетационных исследований.

Считаю своим приятным долгом выразить глубокую признательность и благодарность моему научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Власовой Элеоноре Алексеевне за научное руководство, консультации и ценные советы во время выполнения и написания диссертационной работы.