Методы создания провокационных и искусственных инфекционных фонов. Часть 6

Каждый вид возбудителя болезни имеет свои особенности, что необходимо учитывать при сборе и размножении инокулюма, создании искусственного фона для оценки селекционного материала.

Продолжение. Начало читайте:

Основные болезни пшеницы: Симптомы, биологические особенности возбудителей, распространение и вредоносность. Часть 1
Интегрированная защита пшеницы от основных болезней. Часть 2
Прогноз развития наиболее опасных болезней. Часть 3
Основные методы мониторинга болезней пшеницы. Часть 4
Селекция пшеницы на устойчивость к видам ржавчины, септориозу и другим болезням. Часть 5

6.1 Виды ржавчины

6.1.1 Сбор, хранение и размножение инокулюма

По ржавчинным болезням часто возникает необходимость создания инфекционного фона в полевых условиях, скрининг сортов и селекционных линий пшеницы проводится также в теплице или климатических камерах. Для этого нужно иметь биоматериал, хранить его в лабораторных условиях, при необходимости размножать. Образцы спор или пораженных болезнью листьев и стеблей собирают в период молочной, молочно-восковой (листовая и желтая) или полной спелости зерна (стеблевая) из производственных и селекционных посевов пшеницы, охватывая основные зоны возделывания и сортового разнообразия культур, при необходимости из дикорастущих злаков. Как указывают С.С. Санин соавторами (2012), образцом ржавчины считается инфекционный материал, собранный на одном поле с одного сорта. Для четкого выявления расового состава популяции возбудителя нужно руководствоваться правилом Грина, соотношение изолят-раса должно быть не менее 20:1.

Размножение инокулюма проводят на универсально восприимчивом сорте пшеницы в условиях теплицы или в климатической камере в лаборатории. Желательно всходы инокулировать в фазу 2-3 листьев, для полного созревания урединиоспор патогена проходит 15-20 суток. Листья с созревшими пустулами срезают и собирают в пакеты или отряхивают споры в пробирку. Собранный споровый материал хранится в пергаментных пакетах при комнатной температуре в эксикаторе с влажностью воздуха 30% (на 100 мл воды добавляют 65 мл серной кислоты) до 2 месяцев или в холодильнике при температуре 4-5°С – до 3-4 месяцев. Споры ржавчины можно длительно хранить в специальных ампулах под вакуумом (2-10⁻² мм ртутного столба) при низкой температуре + 4°С. Для восстановления жизнеспособности длительно хранившихся урединиоспор они подвергаются тепловой обработке при 45°С в течения 30 мин, затем выдерживаются во влажной камере 2-3 часа или в эксикаторе с относительной влажностью воздуха 100%. Проращиванием их на предметном стекле в чашках Петри, обильно увлажненной фильтровальной бумагой, определяют всхожесть спор. Для образования росы их помещают на 10 минут в холодильник, затем экспонируют в термостате при температуре 20-25°С не менее 6-8 часов. После этого при слабом увеличении микроскопа определяют всхожесть спор, которая должна быть не ниже 10-25%. (Гешеле, 1978; Михайлова, Афанасенко, 2006; Санин, 2012).

Для анализа патотипного состава возбудителей ржавчины образцы листьев и стеблей собирают из коммерческих и перспективных сортов пшеницы, охватив основные зоны возделывания культуры, обязательно опытных и производственных посевов селекционных учреждений, где более высокая вероятность появления новых рас патогена. Путем инокуляции суспензией спор, содержащей не более 1-2 спор патогена при слабом увеличении микроскопа, в фазу 1-2 листьев всходов универсально восприимчивого сорта, выращенного в теплице, получают монопустульные изоляты гриба. В дальнейшем их используют для заражения сортов-дифференциаторов или изогенных линий пшеницы. Для получения более достоверных результатов с каждой зоны анализируют не менее 25-30 изолятов возбудителей ржавчины, не менее 2-3 сортов (Санин, 2012).

6.1.2 Инокуляция растений в поле и условиях теплицы

К доминирующим видам ржавчины проводят оценку устойчивости сортов и образцов пшеницы. Во многих регионах возбудители листовой и стеблевой ржавчины перезимовывают в урединиостадии на озимой пшенице, где рано возобновляется заболевание, затем переходит на яровую. Следовательно, создается «зеленый мостик» и в регионах, где проводится селекция яровой пшеницы озимую можно использовать для создания провокационного фона. Часто из-за неблагоприятных погодных условий (дефицит осадков, низкая относительная влажность воздуха, высокая температура) или отсутствие заноса инфекции воздушными потоками ржавчинные болезни не проявляются или распространяются очень поздно, поражая в основном позднеспелые сорта. Поэтому ценный селекционный материал яровой пшеницы целесообразно высевать в 2 срока: оптимальный для зоны и поздний (в северном регионе конец мая и первая пятидневка июня). При умеренном или сильном развитии ржавчины оценку устойчивости сортов, коллекционных образцов и селекционных линий пшеницы можно проводить на естественном фоне. Например, в период 2014-2016 гг. в северном регионе Казахстана происходило эпифитотийное развитие листовой ржавчины на яровой пшенице, при этом сорта поразились ею до 50-100%, а в 2016-2017 гг. – стеблевой ржавчиной – до 40-60%.

Когда много коллекционного и селекционного материалов пшеницы для оценки в полевых условиях, достаточно высевать по 75-100 семян каждого сорта или образца по 2-3 ряда на 1 погонный метр, через каждые 15-20 сортов – восприимчивый к болезни стандарт. Для создания искусственного инфекционного фона в период стеблевания-колошения проводятся инокуляция растений, используя местную популяцию вида ржавчины с восприимчивых сортов или синтетическую, содержащую нескольких патотипов с разным геном вирулентности. Споры ржавчины яровой пшеницы можно собирать с посевов озимой. За 3-4 часа до заражения из 15-20 листьев с созревшими пустулами готовится на 1 литр воды суспензия спор и проводится опрыскивание растений. Для повышения прилипаемости спор на поверхности листьев в суспензию добавляют твин (1:2 000), или ОП-10 или клей NaKMЦ. Инокуляцию растений проводят и путем опыливания посевов урединиоспорами гриба в смеси с тальком в соотношении 1:100, на 1 м2 площади примерно 0,25-0,5 мг всхожих спор; целесообразно в вечерние часы после дождя или при высокой вероятности выпадения рос перед заходом солнца, в условиях орошения после полива. Если сухая погода, вначале растения опрыскивают водой, после инокуляции делянки следует накрывать полиэтиленовой пленкой не менее 8-10 часов. Степень пораженности листьев и тип реакции учитывают через 8-10 суток по шкале Петерсона или Маннерса – желтая ржавчина, Русакова – бурая ржавчина.

Инкубационный период болезни зависит от температуры, например для листовой ржавчины при 27-28°С составляет 7-8 суток, 24-26°С – 9-10, при 18-23°С удлиняется до 10-12 суток. Для возбудителя желтой ржавчины оптимальная температура для развития болезни – 15-18°С.

Скрининг сортов и селекционных линий пшеницы к видам ржавчины проводят часто в теплице [Рис. 53]. Для этого в вазоны высевают по 10-12 семян в двукратной повторности или в рядки длиной 0,5-1 метр по 20-25, всходы инокулируют пульверизатором суспензией спор в фазе 1-2 листьев, помещают их во влажную камеру на 10-12 часов. Для определения возрастной устойчивости инокуляцию растений проводят дополнительно в фазу стеблевания и колошения. Сорта с ювенильной устойчивостью не поражаются видами ржавчины, при инокуляции как в фазу всходов, так стеблевания в теплице, а также в полевых условиях. Сорта с возрастной устойчивостью поражаются ими в фазу всходов, но устойчивы в период стеблевания – формирование зерна. Сорта с частичной устойчивостью характеризуются замедленным развитием болезни (slow rusting) в течение вегетационного периода и являются наиболее ценными.

6.1.3 Лабораторные методы скрининга

Оценку устойчивости сортов, и селекционных линий пшеницы к видам ржавчины можно проводить в лабораторных условиях. В вазоны или стаканчики, наполненные почвой, высевают по 7-10 штук семян в 2-3 кратной повторности. Проращивают их в лаборатории при естественном или искусственном освещении под лампами дневного света 12-14 часов. В качестве инокулюма осенью можно использовать листья с пустулами, собранными в конце вегетационного периода. В воде выдерживают их 1-2 часа периодически перемешивая, полученной суспензией спор (не менее 2-3 шт. в поле зрения микроскопа при увеличении 70-100 раз) опрыскивают всходы в фазе 1-2 листьев или растений в начале стеблевания, выдерживают во влажной камере в течение 10-12 ч. Через 10-12 суток определяют тип реакции и степень пораженности (%) сорта или линии.

Параллельно можно проводить оценку устойчивости сортов и селекционных линий пшеницы к листовой ржавчине на срезанных отрезках листьев, помещенных в раствор бензимидазола [рис. 54а и 54б]. В фазу 1-2 листьев из 15-20 всходов срезается часть листа длиной 1-2 см, раскладывают их в чашки Петри на фильтровальные бумаги, обильно намоченной раствором бензимидазола (0,003-0,005%), где листья сохраняют зеленую окраску до 15 суток. Пипеткой на каждый отрезок наносится по 3-4 капель суспензии урединиоспор или они опрыскиваются с помощью пульверизатора. Чашки Петри с инокулированными отрезками листьев экспонируют в лаборатории при естественном освещении или под лампами дневного света 8-10 суток. Результаты учитывают на 10-12 сутки, определяется степень пораженности каждого отрезка (%), реакция устойчивости (R, MR), восприимчивость (МS и S сорта) или линии по шкале СИММИТ.

При скрининге устойчивости сортов, коллекционного материала и селекционных линий пшеницы к видам ржавчины определяют 2 показателя: тип реакции (качественный) и степень пораженности листьев или стеблей (количественный). Л. А. Михайлова, Е. И. Гультяева, Н. В. Мироненко (2003) рекомендуют определять их по шкале Стэкмена с соавторами. Однако при анализе большого количества материала более удобно использовать шкалу СИММИТ. Ниже представлена сравнительная их характеристика [табл. 104].

Для определения реакции заражения пшеницы листовой ржавчиной некоторые авторы применяют шкалу, предложенную в 1926 году Mains and Jackson (Санин с соавт., 2012).

; – иммунный, единичные хлоротичные пятна;
0 – высокоустойчивые, мелкие хлорозные и некротические пятна;
1 – среднеустойчивые, очень мелкие пустулы, окруженные некрозом;
2 – средневосприимчивые, средние пустулы, окруженные некрозом;
3 – сильно восприимчивые, крупные сливающиеся пустулы, со слабым хлорозом;
Х- – гетерогенный тип с преобладанием устойчивого типа заражения;
Х+ – гетерогенный тип с преобладанием восприимчивого типа заражения.

Анализ гибридов второго, третьего и других поколений пшеницы к ржавчине можно проводить на интактных растениях или отрезках листьев. Для инокуляции используют природную популяцию гриба, которую размножают в лабораторных условиях на восприимчивом сорте на водном растворе бензимидазола для бурой ржавчины в концентрации 0,004%, стеблевой − 0,006%. Гибриды выращивают на вате, смоченной водой, или по методу бумажных рулонов. Для заражения используют 7-8 дневные проростки. Отрезки листьев раскладывают параллельно, а через каждые 10 – листья обоих родителей. Заражают их суспензией спор (5-10³) в растворе твина-80 в концентрации 0,0001%. Результаты учитывают на 8-9 день по шкале Стэкмана.

Важным показателем устойчивости пшеницы к видам ржавчины является степень пораженности, которая определяется разными шкалами, часто Петерсона (Peterson et all., 1960), видоизмененная Коббом с градацией: 1, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100%, позволяющая количественно точно определить пораженность листьев и стеблей. Однако она неудобна для скрининга большого количества селекци онного и коллекционного материалов. Визуально трудно установить различие в степени пораженности органов в пределах 10%, например 20 или 30, 40 или 50, 80 или 90%. Для практического использования в полевых условиях более удобными являются шкалы, рекомендованные Русаковым для определения степени пораженности листьев бурой ржавчиной и Маннерса – желтой ржавчиной.

Тип реакции определяется по следующей шкале:

0 – отсутствуют признаки болезни на листьях и стеблях;
R – резистентность (устойчивость) – имеются хлорозы и некрозы, но урединии отсутствуют (по шкале Стэкмена –1 балл);
MR – средняя устойчивость (2 балла), встречаются небольшие урединии, окруженные хлоротичной зоной или некрозами;
MS – средняя восприимчивость (3 балла), урединии среднего размера, окруженные хлоротичной зоной;
S – высокая восприимчивость (4 балла), имеются многочисленные урединии без хлороза или некроза вокруг.

А. Yahyaoui с соавт. (2006) рекомендуют использовать средний коэффициент инфекции, связывающей степень пораженности и реакцию растения – хозяина, определяемой по шкале: 0,0 – иммунитет или высокая устойчивость; 0,2 – устойчивость, 0,4 – умеренная устойчивость, 0,6 – умеренная чувствительность, 0,8 – чувствительность, 1 – высокая чувствительность.

6.2 Септориоз и желтая пятнистость

6.2.1 Методы скрининга

Для создания инфекционного или провокационного фона нужно учитывать биологические особенности возбудителей септориоза и пиренофороза. При поражении пшеницы грибом Septoria tritici на листьях обильно формируются пикниды. В то же время пикниды Stagonospora nodorum, как правило, образуются на послеуборочных остатках растений, чаще в осенне-весенний период. При высокой влажности воздуха возможно образование конидиальной стадии возбудителя желтой пятнистости – Dr. tritici-repentis на пораженных органах растений. Развитие псевдотеции или сумчатой стадии Ph. triticirepentis происходит на стерневых остатках весной и в начале лета следующего года. Природный инокулюм возбудителей септориоза и пиренофороза заготавливают в конце вегетации или сразу после уборки урожая, собирая части растений с пикнидами или плодовыми телами грибов. Хранят их в сухом помещении или в холодильнике до следующей весны и используют для заражения растений.

Наиболее достоверные данные об устойчивости коллекционного или селекционного материалов пшеницы к пятнистостям можно получить при оценке в полевых условиях. Для этого высевают их на делянки площадью не менее 0,5-1 м² или по 2-3 рядка длиной 1 м, через каждые 15-20 номеров стандартного сорта. В период стеблевания-колошения проводится искусственное заражение растений, используя суспензию спор их листьев и стеблей, колосковых пленок пшеницы со спороношением грибов. Жизнеспособность их проверяют проращивая в капле воды на предметном стекле, помещенного в чашки Петри с увлажненной фильтровальной бумагой, всхожесть их должна быть не ниже 20-25%. Предварительно заготовленные образцы растений измельчают на части (2-3 см), помещают в колбу или пластиковые бутыли нужного объема, заливают водой и оставляют на 2-3 ч, периодически перемешивают для выхода спор из пикнид или псевдотеции, затем фильтруют через марлю или капрон. При слабом увеличении микроскопа (70-100 раз) определяют содержание спор в суспензии, оно должно быть не ниже 5-10, оптимальная – 25-50 конидии или 4 × 10⁻⁵ в 1 мл (Пыжикова с соавт., 1989). Заражение растений проводится в вечерние часы, норма расхода суспензии – 10-20 мл/м2; желательно при высокой вероятности выпадения осадков или рос укрыть их полиэтиленовой пленкой на 10-12 часов. Для повышения прилипаемости спор в суспензию добавляют твин (1:2 000), ОП-10 или клей NaKMЦ. Заражение происходит успешно, если при температуре воздуха 15-23°С капельно-жидкая влага на листьях сохраняется не менее 10-12 ч. после инокуляции. На восприимчивых сортах первые признаки у S. nodorum появляются через 7-10, S. tritici – 12-15 суток.

Степень пораженности сортов и образцов пшеницы устанавливают по шкале Сари-Прескотта в баллах от (0 до 9), которая позволяет оценить реакцию на заражение обоими видами септории: 

Методы создания провокационных и искусственных инфекционных фонов

0 – отсутствие инфекции;
0,1 – имеются некоторые признаки инфекции;
1 – заметны отдельные мелкие пятна, преимущественно на нижних листьях;
2 – пятна распространяются на другие ярусы листьев, нижний лист имеет слабое поражение;
3 – 3-й лист снизу поражен слабо, нижние листья от средней до сильной степени;
4 – нижние листья поражены в средней степени, среднего яруса – в слабой;
5 – нижние листья поражены в сильной степени, среднего яруса – от средней до слабой, верхнего – не инфицированы;
6 – сильно поражены листья нижнего яруса, заметно – среднего яруса, заболевание перешло на верхний ярус;
7 – сильное поражение листьев нижнего и среднего ярусов; инфекция распространилась до флаг-листа;
8 – сильно поражены листья нижнего и среднего ярусов; умеренно – флаг-лист;
9 – сильно поражены все листья и колосковые пленки.

Если степень поражения сорта составляет 1-3 балла, то он считается устойчивым; 4 –умеренно устойчивый; 5 и 6 – умеренно восприимчивый; 7 и 8 – восприимчивый, 9 баллов – высоковосприимчивый.

Скрининг коллекционного и селекционного материалов можно проводить по 4-бальной шкале по двум параметрам: реакция и её тип – 1-отсутствие болезни; 2-хлорозные пятна; 3-некротические участки с пикнидами; 4-большие некрозы с пикнидами. Процент пораженности листьев и стеблей определяют по шкале Джеймса со следующей градацией: 1, 5, 10, 25, 50 и 100%.

Оценку устойчивости сортов пшеницы к септориозу можно проводит в теплицах или камерах искусственного климата путем искусственного заражения всходов в фазу 2-3 листьев, а также в лабораторных условиях бензимидазольным методом на отрезках срезанных листьев: определяют инкубационный период болезни, размер пятен на листьях и наличие пикнид [рис. 55].

6.2.2 Методы выделения чистых культур и размножения возбудителей септориоза и пиренофороза

Часто возникает необходимость скрининга сортов и селекционных линий пшеницы в теплице или лабораторных условиях на искусственном инфекционном фоне, путем инокуляции растений. Для выделения возбудителями болезней используются пораженные органы растений со спороношением грибов (конидии, пикниды, псевдотеции). Сначала их промывают в проточной воде, стерилизуют поверхностно (медный купорос, 1%, КMnO4 0,5%, этанол), затем ополаскивают. Для посева на питательные среды используются небольшие сегменты (0,1-0,5 см) пораженных органов или суспензия спор из пикнид или псевдотеций в стерильной воде.

Хорошей средой для культивирования гриба Septoria tritici в условиях in vitro является дрожжево-сахарозный агар, содержащий 10 г экстракта дрожжи и 10 г сахарозы в 1 литре воды, где он образует пикнид. Можно его выращивать на агаризованных средах – овсяном или картофельно-глюкозном с добавлением экстрактов из листьев пшеницы. После посева на питательный субстрат конидии S. nodorum инкубируют при температуре 20-25°С в темноте до 3 суток, затем выдерживают под люминесцентными лампами до образования пикнид, которое происходит через 10-12 суток [рис. 56]. Для культивирования гриба на жидкой питательной среде в колбу Эрленмейера емкостью 200 мл наливают 50 мл среды, в стерильных условиях осуществляют посев мицелий или споровую суспензию гриба, ставят их на орбитальный шейкер, и вращают при малом обороте.

В качестве субстрата для размножения S. nodorum, S. tritici можно использовать перловую крупу, пшено и зерновку овса, колосковые чешуи пшеницы. В колбы емкостью 250 мл засыпают 15 г сухого зерна или крупу, наливают 6-7 мл воды и закрывают их ватными пробками, стерилизуют в автоклаве при 1 атм в течение часа. Субстрат инокулируют чистой культурой или суспензией спор возбудителя. Через 7-10 суток он полностью зарастает мицелием гриба, образование пикнид происходит через 25-30 суток. Колосковые чешуи пшеницы зарастают мицелием и на них формируются пикниды гриба.

Для оценки устойчивости сортов и селекционных линий пшеницы к септориозу можно использовать синтетический инокулюм, состоящий из различных географических изолятов гриба. Инокулируют водной суспензией спор, которая при 100%-ной жизнеспособности должна содержать 10⁶⁻⁷ спор/мл S. nodorum или 10⁷ спор/мл. tritici, расход суспензии – 100 мл/м2 (Пыжикова с соавт., 1989).

Возбудитель желтой пятнистости листьев – D. tritici-repentis хорошо растет на картофельно-глюкозном агаре и овощной среде V4. Для приготовления первой среды варят 250 г клубней картофеля в течении 20-30 минут, затем отвар фильтруют через марлю, объем доводят до 1 литра, добавляют 30 г глюкозы и 20 г агара. Среду стерилизует под текучим паром или при 0,5 атм. 20-30 минут [рис. 57].

Для приготовления овощной среды V4 используют сок столовой свеклы, сельдерея, моркови и томата в соотношениях 4:3:2:1, добавляют 0,3 г СаСО3 и 15-20 г агара на 1 л воды, стерилизуют в автоклаве под текучим паром или при 0,5 атм. Можно использовать морковный агар: 250 г моркови и 20 г агара на 1 литр воды. Культивирование гриба проводят на указанных питательных средах при температуре 18-20°С, с 12-часовым фотопериодом, освещении – 9 000 люкс. Образование конидий начинается на 5, обильное происходит через 10 суток (Волкова с соавт., 2012).

На среде, приготовленной по рецепту приведенному ниже, происходит интенсивный рост и обильное спороношение гриба D. triticirepentis: гидролизат казеина – 3,2 г, дрожжевой экстракт – 8 г, KH2PO4 –0,8 г, лактоза – 38 г, агар – 20 г, вода – 1000 мл.

Для скрининга гермаплазмы пшеницы на устойчивость к септориозу и желтой пятнистости можно использовать синтетический инокулюм, состоящий из различных географических изолятов гриба, из расчета 250 мг/м² инокулюма, растения выдерживают во влажной камере не менее 12-16 часов.

6.3 Мучнистая роса и головневые болезни

6.3.1 Мучнистая роса

В регионах, где одновременно возделываются озимая пшеница и рожь возможна перезимовка патогена на них в виде мицелий, а также на отрастающих осенью листьях пырея. Эту особенность возбудителя можно использовать для создания провокационного фона. Стебли пораженные мучнистой росой, осенью разбрасываются на всходы озимой пшеницы. Для искусственного заражения яровой пшеницы можно использовать суспензию спор из созревших клейстотеций, перезимовавших на послеуборочных остатках. Для определения устойчивости сортов и селекционного материала к мучнистой росе анализируют не менее 25-50 растений, степень пораженности листьев и других органов определяют по шкале СИММИТ [рис. 58].

6.3.2 Головня

Методы искусственного заражения семян пшеницы зависят от биологических особенностей возбудителя болезни. Образцы семян твердой головней инокулируют перед посевом путем их опудривание из расчета 0,1-0,5% спор к весу зерна, желательно использовать смесь местной популяции патогена из нескольких сортов (Кривченко, 1971). При небольшом количестве семян заражение проводят в пакетах до визуально заметного их заспорения. Аналогичным путем заражают семена озимой пшеницы телиоспорами карликовой головни, оценку к ней устойчивости сортов следует проводить в предгорной зоне на высоте не ниже 1 000-1 200 м над уровнем моря. При большом количестве коллекционных образцов или селекционных линий пшеницы можно ограничиться инокуляцией 100-150 семян,
которые высевают на 2-3 рядка по 1 погонному метру. Оптимальная температура для прорастания спор Tilletia caries и T. levis и заражения всходов находится в пределах 10-13°С, T. controversa – 5-7°С. Учитывая эти особенности патогенов, яровую пшеницу нужно высевать в более ранние сроки, озимую – поздние.

Телиоспоры твердой и карликовой головни можно длительно хранить в холодильнике в размолотом и просеянном виде. Всхожесть проверяют проращиванием их в капле воды на предметном стекле с углублением, помещенном во влажную камеру (чашки Петри с 2-3 слоями фильтровальной бумаги) при температуре 10-15°С. Через 2-3 суток при слабом увеличении микроскопа (10×8 или 10×20) определяю количество общих и проросших спор, всхожесть их должна быть не ниже 20-30%.

Существуют несколько методов инокуляции пшеницы пыльной головней, наиболее эффективен и производителен вакуумный. Инокуляцию проводит, когда на колосьях одновременно зацветают несколько цветков, которые имеют желтые или зеленые пыльники. Для оценки одного сорта или селекционного образца достаточно инокулировать по 10-15 колосьев. Оптимальная температура для заражения растений 18-22°С, относительная влажность воздуха – 65-70%. Суспензию спор готовят из расчета 0,5-1 г инокулюма на 1 л воды, использует её только в течение одного дня. Часто применяется метод инокуляция кастрированных цветков через 6-7 часов после их опыления. Для индивидуального заспорения цветка ножницами срезают 2 нижних колоска и верхний, у остальных пинцетом удаляют средние цветки. Заражение проводят с помощью медицинского шприца с нанесением суспензии спор головни в колоски.

Специальный аппарат, предложенный для инокуляции колосьев пшеницы пыльной головней, состоит из стеклянного цилиндра, где создается вакуум, двух резиновых шлангов диаметром 4-5 мм, один из которых соединяется с насосом, другой подает суспензию спор. Зажимную пробку можно вырезать из мелкопористой резины по диаметру цилиндра, в которой делается одно сквозное отверстие для шланга подачи суспензии спор и специальный разрез для колосьев. Производительность аппарата 1 500-2 0000 колосьев за 1 рабочий день. Для инокуляции используют споры текущего года,
которых хранят в холодильнике или в прохладном помещении (Кривченко, 1971).

Для количественной и качественной характеристики устойчивости пшеницы к головневым болезням используют следующую шкалу:

0 – высокоустойчивые, пораженность растений до 1%;
1 – практически устойчивые, пораженных колосьев не более 5%;
2 – слабовосприимчивые, не более 10%;
3 – средневосприимчивые, до 20-30%;
4 – сильновосприимчивые, поражено до 50-100% колосьев.

При анализе расового состава патогена популяцию спор головни необходимо собирать с каждого районированного сорта отдельно или зоны возделывания культуры. Учет пораженности сортов или образцов пшеницы головневыми болезнями проводят по колосьям, гибридного материала по растениям.

6.4 Гельминтоспориозная корневая гниль

В степной и лесостепной зонах Казахстана, Поволжья, Южного Урала и Западной Сибири инфицированность почвы основным возбудителем корневой гнили – Bipolaris sorokiniana Sacc высокая, в
связи с монокультурой пшеницы или высокой насыщенностью ею севооборотов. Поэтому скрининг её сортов, коллекционного и селекционного материала на устойчивость к этой болезни можно проводить на естественном фоне. Для получения более достоверных результатов оценку можно проводить на искусственном инфекционном фоне. Для этого из пораженных корней выделяют чистую культуру возбудителя болезни по общепринятой в микологии методике.

Гриб хорошо растет и дает обильное спороношение на синтетическом агаре Чапека, приготовленном по следующему рецепту: сульфат магния – 0,5 г, безводный фосфат калия – 1,0 г, лорид калия – 0,5 г, сульфат железа – 0,01 г, глюкоза – 30 г, агар – 20 г, вода – 1000 мл.

Для создания инфекционного фона в полевых условиях целесообразно размножать возбудителя болезни на песчанно-кукурузной среде Людвига по модификации Зражевской. Состав среды: кукурузная мука – 5%, перлит или другой рыхлитель (шелуха, колосковые пленки) -5%, речной песок – 83-85% и жидкая среда Чапека – 5-7%.

Стерилизуют её в колбах или другой стеклянной посуде 30-45 минут при 1 атмосфере. После остывания среда инокулируется конидиями или мицелием гриба, культивируют при температуре 20-25°С в течение 12-14 суток. Для заражения почвы на 1 погонный метр 50-100 г инокулюма вносится в рядки при посеве семян.

Разработан экспресс метод оценки устойчивости пшеницы к корневой гнили в лабораторных условиях (Койшыбаев с соавт., 2011). Семена пшеницы перед посевом замачивают суспензией Bipolaris sorokiniana с плотностью конидий не менее 150-200 шт в 1 мл. В пластиковые вазончики (200-250 мл) высевают по 20-25 штук инокулированных семян пшеницы в 2 кратной повторности, выращивают их в лаборатории или теплице. После появления всходов проводится дополнительное заражение всходов путем полива суспензией, содержащей конидий и мицелий гриба из расчета 10 мл на 1 вазон. В фазу 2-листьев определяют пораженность всходов корневой гнилью по шкале ВИЗР [рис. 59а и 59б].

Для определения выносливости или толерантности гермаплазмы пшеницы к корневой гнили можно использовать метод бумажных рулонов. На увлажненный рулон фильтровальной бумаги длиной 100 и шириной 10 см высевают по 50 семян, сверху прикрывают полоской пористого синтетического материала или бязевой тканью шириной 4-5 см. Свернутые рулоны помещают в цилиндры диаметром 70-80 см или срезанные пластиковые бутыли высотой 10-12 см. Для постоянного поддержания влаги заливают 15-20 мм воды в каждый цилиндр и они ставятся в лаборатории на подоконники или в минитеплицу Флора при температуре 20-25°С. Через 12-14 суток определяют пораженность всходов корневой гнилью, сухой и сырой вес проростков. Сорта или линии пшеницы, не снижающие листо-стебельную и корневую массу или уменьшающие ихнезначительно, несмотря на пораженность болезнью, относятся к выносливым (Койшыбаев с соавт., 2011).