Часть 1.

ВИРУСНЫЕ И ВИРУСОПОДОБНЫЕ БОЛЕЗНИ ЗЕМЛЯНИКИ

ВВЕДЕНИЕ

Дж. Фултон, Дж. Мак-Грю

Землянику культивируют уже более 400 лет. Ягоды ее являются наиболее ранними свежими фруктами в сезоне. Земляника произрастает во всех районах мира с умеренным климатом. Посадочный материал культивируемых сортов получают вегетативным путем. Вследствие этого в конкретном посадочном материале возможно накопление вирусов и распространение их при размножении, а также перенос вирусов из одной местности в другую с зараженными растениями. Борьбу с вирусными болезнями следует осуществлять прежде всего путем выращивания здорового посадочного материала.

История и значение. Плакидас [223, 224] первым сообщил о вирусном заболевании земляники. Он указывал, что неясная природа вирусного заболевания была причиной отсутствия более ранних сообщений. Ни он, ни последующие исследователи не дали какого-либо реального указания о первоначальном источнике вирусного заболевания земляники. Миллер [197] и Маркус [175] сообщали о наличии вирусов у лесной земляники, но это только указывало на то, что дикие растения могут быть резерваторами вируса среди сельскохозяйственных культур.

Широкое распространение вируса крапчатости после 300-летней свободной перевозки растений, связанной с очевидным повсеместным распространением одного или более видов тлей-переносчиков, легче понять, чем странное географическое разграничение латентного вируса С или вируса пожелтения краев листьев.

Ссылки на "дегенерацию" или "вырождение" сортов земляники были в ранних публикациях по ее культуре. Допускалось, что по крайней мере частично эта проблема может быть связана с накоплением вирусов в посадочном материале. Последние исследования по оценке влияния вирусов на продуктивность земляники показали, что вирусы снижают энергию роста и урожайность земляники [8, 18, 19, 37, 45, 53, 93, 133, 137, 177, 188, 189, 212, 213, 255, 297]. Фримен и Меллор [93] сообщили, что вирус, вызывающий окаймление жилок, влияет на качество ягод, увеличивая кислотность и уменьшая содержание сахара в них.

Сорта земляники различаются по толерантности к отдельному вирусу, а отдельный сорт может по-разному реагировать на различные вирусы. Два или больше вирусов обычно оказывают более сильное действие на снижение энергии роста и урожайности. Повышенная энергия роста растений земляники, свободных от известных вирусов, привела к непосредственному и широкому использованию таких растений питомниководами, как только они стали доступны. Одновременно с этим включение индексации вирусов в программу сертификации земляники быстро распространилось на больших и очень малых плантациях по производству посадочного материала во всем мире.

Введение программы сертификации для борьбы с вирусами в посадочном материале способствовало переоценке способов борьбы с другими болезнями и вредителями. Например, с такими неприятностями, как фитофтороз корней, листовые и эндопаразитические корневые нематоды, цикламенный клещ, садовые и сортовые примеси, легче можно бороться путем уничтожения источников этих тревог при выращивании посадочного материала.

Обнаружение вируса и индексирование. Многие вирусы земляники образуют неясные симптомы на промышленных сортах, и их присутствие лучше определять индексированием. Оно заключается в передаче вируса от растения, которое проверяется на вирус, на растение, способное развить явные симптомы вирусного заражения. Харрис [111] подчеркивал пригодность способа прививки усами при изучении вирусов. Этот способ прививки был широко использован [107, 198]. Брингхарст и Вот [24] показали, что вирусы земляники могут быть легко переданы прививкой врасщеп отделенными верхушечными листочками проверяемых растений в черешки верхушечных листочков индикаторных растений. Этот метод имеет много преимуществ по сравнению с прививкой усами или усов в черешок листа. Кропли [47] и Фултон [99], оценивая метод прививки отделенным листочком, пришли к выводу, что хотя и достигалась высокая степень передачи, но хорошее срастание листа не всегда обеспечивало передачу вирусов земляники. Исследования Миллера [202] показывают, что метод прививки отделенным листом был более надежным, чем прививка усами. Измененный способ прививки отделенным листом, который не везде был успешным, был описан Иоргенсеном [142]. Хелтон [130], Доби и Миллер [57] описали способы сбора и доставки листьев для индексирования.

Тли могут использоваться для индексирования отдельных переносимых ими вирусов земляники. Из-за длительного инкубационного периода персистентных вирусов* в тлях использование последних является целесообразным только для индексирования неперси-стентных вирусов [200]. Перенос вирусов с помощью тлей является полезным и необходимым критерием для их характеристики.

*(Персистентными называются фитопатогенные вирусы, длительно находящиеся в переносчиках. - Прим. ред.)

Механической передаче переносимых тлями вирусов земляники уделялось значительное внимание [7], но она не была подтверждена на практике. Механическая передача пригодна для индексации вирусов, переносимых нематодами.

Растения-индикаторы. Харрис и Кинг [118] предложили использовать лесную землянику Fragaria vesca L. в качестве индикаторного растения на вирусы. Вообще большинство обычно используемых индикаторов являются клонами этого вида. Было предложено включить в качестве индикаторов дикие виды F. virginiana Duchesne [132, 147] и F. vesca L. var. californica (Cham, and Schlecht.) Staudt [69]. Ниже приведено описание наиболее широко используемых индикаторных клонов.

Ист-Моллингский клон Fragaria vesca (EMC). Этот клон, отобранный на Ист-Моллингской станции в Англии [118], является наиболее широко используемым индикатором. Он превосходный индикатор для вирусов крапчатости, окаймления жилок и латентного вируса С. Для вируса слабого пожелтения краев листьев этот клон - плохой индикатор, а в случае вируса морщинистости листьев выявляет только сильные штаммы. Клон ЕМС заражен латентным вирусом А, и чувствительность его к вирусам крапчатости н окаймления жилок является результатом этого загрязнения [70].

Клон Fragaria vesca, свободный от латентного вируса (ЕМК). Этот клон был получен от растения ЕМС, освобожденного от латентного вируса А путем тепловой обработки [100]. Он служит хорошим индикатором для вирусов крапчатости, окаймления жилок, морщинистости и латентного вируса С. Если этот клон заражен известным изолятом вируса окаймления жилок, то он пригоден для обнаружения латентного вируса А.

Сеянцы альпийского вида Fragaria vesca L. var. semperflorens (Duchesne) Seringe. Эта инбредная форма ремонтантной земляники F. vesca обычно размножается семенами, так как растения не образуют усов. Среди сеянцев наблюдается некоторая изменчивость в отношении реакции на вирусы. Эта форма особенно пригодна как индикатор для вирусов слабого пожелтения краев листьев и некротического шока, она будет реагировать на вирусы крапчатости и окаймления жилок до известной степени подобно клонам UC-1 и ЕМК. Среди сеянцев альпийской земляники не найдено форм, которые были бы чувствительны к латентному вирусу С.

UC-1 (RAS, гибридный сеянец альпийской земляники). Этот клон получен из семян свободно опыленного растения альпийской земляники и способен образовывать усы. Вероятно, это гибрид от скрещивания альпийской земляники с клоном ЕМС [84]. Хотя он хороший индикатор для вирусов морщинистости и слабого пожелтения краев листьев, но не чувствителен к латентному вирусу С и слабо реагирует на вирусы крапчатости и окаймления жилок.

EM-l (S-l, VS-1). Клон был отобран в Ист-Моллинге как сеянец от самоопыленного клона ЕМС [84]. Его реакция на вирусы подобна реакции клона ЕМК. Различия в реакциях сеянцев F. vesca показывают, что улучшенные индикаторы могут быть получены путем избирательной гибридизации F. vesca [183].

М-1 (Third River; Миннесота 1). Клон F. virginiana, отобранный в Миннесоте, сильно реагирует на латентный вирус А и вирус окаймления жилок [145, 146]. Однако несколько исследователей отмечали подобную реакцию у непривитого М-1. Клон заражается псевдовирусом слабого пожелтения краев листьев, и его реакция с двумя вышеуказанными вирусами может быть синерги-ческой [77].

FV-72. Дикорастущая форма F. vesca из Молдавии, которая более чувствительна к вирусу морщинистости, чем UC-1, и проявляет шоковые симптомы штамма латентного вируса А [187]. Индикатор чувствителен к нескольким другим вирусам земляники, но не дает симптомов латентного вируса С.

Другие индикаторные клоны. Различные исследователи сообщали о нескольких клонах, часть из которых может лучше реагировать на определенный вирус, чем перечисленные выше клоны, или иметь некоторые другие преимущества. Однако широко распространены немногие клоны, и ни один из только что перечисленных не находит всеобщего признания. Среди них находятся: сеянец Миллера (MiV); сеянец ЕМС П. У. Миллера; В-9, сеянец свободного опыления ЕМС, Белтсвилл, с помощью которого определяется латентный вирус С; UC-2, UC-3, происшедшие от ЕМС, обнаруживающие латентный вирус С; MEM - селекции Р. X. Фултона, штат Мичиган, - отобранный из ЕМС, несущего слабый штамм латентного вируса А.

Меры борьбы. 1) Получение свободных от вирусов клонов. Индексируя большое число собранных в полевых условиях растений, особенно те, которые отобраны по мощности развития, можно найти растения, свободные от известных вирусов [176]. Если свободные от вирусов растения не могут быть найдены на месте, тепловая обработка некоторых видов является вполне пригодной [96, 199, 201, 230, 236, 239].

Растения, зараженные большинством штаммов вируса крапчатости, могут быть освобождены путем продолжительной обработки при высоких температурах. Различные исследователи сообщают об успешной инактивации вируса при температуре около 37°С в течение от восьми дней до трех недель. Один изолят вируса крапчатости не инактивировался при этой обработке (Францес Меллор, не опубликовано).

Два сравнительно простых приема требуются, чтобы находящиеся в покое пазушные почки были стимулированы к росту так, чтобы свободная от вируса часть растения могла быть отделена от остальной части, где находится вирус. Если тепловая обработка продолжается до момента повреждения апикальной меристемы, то иногда одна или более пазушных почек могут начать рост либо во время тепловой обработки, либо спустя несколько дней после того, как подвергнутые обработке растения возвращают в теплицу. Когда эти почки достигают от 3 до 20 мм длины, их тщательно вырезают и помещают в песок в условия прерывистого тумана. При правильном режиме влажности выживает довольно высокий процент растений. Этот метод был лучшим для искоренения вируса морщинистости листьев и латентного вируса А [192].

Метод размножения земляники, описанный Смитом и Харландом [282], был использован Поснеттом и Джха для уничтожения вируса [238]. Если растения берут из термокамеры, поверхность рожков простерилизована; с них делают поперечные срезы в виде дисков или других фрагментов и кусочки тканей помещают в песок или торф. Побеги, которые из них развиваются, происходят из пазушных почек.

Культура верхушек (in vitro) - более разработанный прием, доступный для получения свободного от вирусов посадочного материала из зараженных растений. Уайт [303] предостерегал, что для сохранения вируса в зараженной им тканевой культуре следует включать в эксплантат значительное количество более старой ткани, так как меристема часто свободна от вируса. Обратное этому положение было с значительным успехом использовано на ряде сельскохозяйственных растений и впервые было применено для земляники Белкенгреном и Миллером [10]. Растения с уже сформировавшимися усами подвергают тепловой обработке в течение 1 - 6 недель, после чего верхушки усов разрезают в стерильных условиях и кусочки ткани длиной от 0,2 до 10 мм переносят на питательную среду [186, 206, 207].

Независимо от метода или комбинации используемых методов повторная проверка полученных растений на содержание вирусов является необходимой для подтверждения успешности обработки.

При получении свободных от вирусов растений с помощью тепловой обработки протекают две реакции. В случае вируса крапчатости тепло, по-видимому, инактивирует вирус в зараженной ткани. При работе с другими вирусами тепло подавляет размножение вируса в меристематической ткани. Латентный вирус А был элиминирован с помощью культуры верхушек, используя небольшие кусочки (2 - 5 мм) без предварительной тепловой обработки, что указывает на слабое распространение вируса в меристематической области.

Фултон [97] и Фрезьер и др. [91] показали, что свободные от вирусов растения могут быть получены из зараженных растений, если последние выращивалась в поле при повышенных температурах. Это скорее касается вирусов, которые были подавлены в меристематической ткани теплом, чем тех, которые были искоренены из целых растений, как, например, вирус крапчатости.

2) Xемотерапия. Об искоренении вирусов земляники с помощью хемотерапии уже сообщалось [103], но результаты не были воспроизведены. Были испытаны различные органические соединения, но безуспешно [208, 209].

3) Сохранение клонов, свободных от вирусной инфекции. Заражение клонов предотвращается защитой растений от переносчиков вирусов, особенно от тлей. Она достигается использованием механических барьеров, например применением сеточных изоляторов или теплиц [58, 101, 105]. В случае почвенных переносчиков вирусов рекомендуется либо стерилизация, либо фумигация почвы.

Невозможно построить непроницаемые для насекомых изоляторы или теплицы. Однако тщательная защита вентиляционных окон и выполнение эффективной программы борьбы с тлями будет надежно предотвращать распространение вируса в растении или внутри эксплуатируемых теплиц и изоляторов. Размножение в таких теплицах и изоляторах может осуществляться с большей гарантией, если они пространственно изолированы от источников вирусной инфекции и если посадочный материал заменяется или ежегодно подвергается дополнительной проверке.

При размножении растений в поле необходимо предпринять меры предосторожности, чтобы изолировать их от источников вирусного заражения. В прохладных климатических условиях, где тли обычно встречаются, такие плантации следует размещать в нескольких километрах от возможного источника заражения [184, 205, 233, 234, 266]. В некоторых районах [100] распространение вирусов идет медленнее, и размножение свободных от вирусов растений можно проводить с гораздо меньшей изоляцией.

Исследования по борьбе с переносчиками вирусов показали необходимость применения инсектицидов для борьбы с ними или вирусной инфекцией [22, 233, 265, 266]. Распространение вируса на свободную от болезни плантацию нельзя предупредить обработкой инсектицидами здоровых растений, если расположенные рядом зараженные вирусами плантации остаются необработанными. Применение инсектицидов в известном отношении представляет замену изоляции, если последняя является экономически невыгодной.

Применение инсектицидов на плантации, свободной от вирусов, предотвращает беспрепятственное перемещение переносчиков, которые могут быть занесены на плантацию различным образом, несмотря на изоляцию.

Однажды выращенные растения в открытом грунте не рекомендуется долго сохранять для дальнейшего размножения, независима от качества использованного посадочного материала, который оставался свободным от всякой вирусной инфекции. Взятый образец может не показать присутствия вируса в нем. В сопровождающих документах должны использоваться такие термины, как "проверенный посадочный материал", "зарегистрированный посадочный материал", что подразумевает отсутствие вирусной инфекции.

содержание .. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ..