Выращивание здорового посадочного материала

Ряд болезней плодовых культур может передаваться при их вегетативном размножении. Это вирусные, микоплазменные, бактериальные заболевания. Уничтожение патогенов плодовых растений при размножении требует применения специальных приемов, поскольку поражены бывают нередко все клетки растительной ткани.

Плодовые растения обеззараживают от внутренней инфекции в лабораториях биотехнологии с применением специальных методов термотерапии и микроклонального размножения.

Первый этап в получении исходного материала для обеззараживания - проведение клонового отбора (выделение типичных и высокопродуктивных экземпляров среди растений размножаемого сорта).

Одновременно с клоновым отбором визуально выделяют растения, свободные от симптомов поражения вирусами, бактериями и микоплазмами. Растения пораженные отбраковывают. Чистые растения проверяют тестированием на индикаторах.

Наиболее распространенный и эффективный метод получения оздоровленных растений - термотерапия. Этот метод основан на том, что под воздействием высокой температуры (в пределах 37°С и выше) на активно растущие верхушечные (апикальные) меристемы побегов термолабильные вирусы переходят в латентное состояние или разрушаются полностью, не проникая во вновь образующиеся клетки, и нарастающие части побегов на какое-то время освобождаются от вирусов. Эти верхушки срезают и используют для размножения прививкой на свободные от вирусов растения - индикаторы или выращиванием меристем на искусственных средах в условиях invitro.

Особенно эффективен в сочетании с термотерапией метод микроклонального размножения (культура меристем), что оказывается эффективным практически против всех вирусов и микоплазм.

Считается, что верхушечная меристема освобождается от вирусной инфекции за счет разницы между скоростью роста побегов (400 мк/ч) и скоростью распространения вируса (100 мк/ч). Клональное микроразмножение с использованием культуры изолированных органов на искусственных питательных средах позволяет размножать исходные оздоровленные клоны плодовых растений с коэффициентом 1:1000 и более за год.

Важное условие успеха оздоровления - величина эксплантанта. Хорошие результаты дает использование верхушечных меристем длиной 1-3 мм. Однако выход здоровых растений зависит не только от размера эксплантанта, но и от регенерационной способности последнего.

Учитывая возможность появления мутаций в процессе микроклонального размножения, необходимо использовать объекты, стабильно сохраняющие генотип на всех этапах процесса размножения от эксплантанта до растений, выведенных из стерильных условий.

На первом этапе микроклонального размножения эксплантант культивируется на искусственной среде, затем его размножают и, наконец, переводят в нестерильные условия почвенных субстратов. На первых этапах важно правильно подобрать соотношение, состав и концентрацию фитогормонов - цитокининов и ауксинов, которые являются специфичными для каждого вида, а иногда и сорта плодовых растений.

Перевод пробирочных растений в нестерильные условия - наиболее ответственный момент, так как именно в этот период наблюдаются большие потери. Чтобы их избежать, важно правильно подобрать состав почвенного субстрата, температурный режим, степень освещенности, увлажнения, продолжительность фотопериода.

В первые 2 месяца растения нуждаются в дополнительных подкормках. Для этого используют раствор питательной среды Мура-сига и Скуга в разведении 1:4, а затем минеральные удобрения, в частности кристаллин.

В последующем все сохранившиеся растения выращивают в теплице и используют для дальнейшего ускоренного размножения. Важно, чтобы все исходные растения сохранялись в условиях, препятствующих переносу насекомыми и нематодами патогенов. Создается банк оздоровленных растений, где с помощью тестирования постоянно ведется фитосанитарный контроль, позволяющий не повторять заново работу по обеззараживанию тех сортов, у которых есть здоровые растения. В дальнейшем эти растения составляют страховой фонд оздоровленного материала и по мере надобности используются для размножения.

В результате размножения полученных с использованием термотерапии и микроклонального размножения оздоровленных растений получают супер-суперэлитные растения, которые используют для закладки суперэлитных маточников в научно-исследовательских учреждениях. Там они постоянно находятся под контролем фитосанитарной службы, обеспечивающей своевременное тестирование и борьбу с переносчиками инфекции.

Суперэлитные маточники - основа массового размножения оздоровленных клонов плодовых культур. Суперэлита должна соответствовать всем требованиям сортовой типичности и быть полностью свободной от всех инфекционных заболеваний и вредителей. Суперэлиту используют для закладки элитных маточников, на которых выращивают черенки или отводки элиты.

Постоянный контроль за фитосанитарным состоянием посадочного материала проводится и в суперэлитном, и в элитном маточниках. Эта работа предполагает обследование и визуальную оценку маточных насаждений в течение всего вегетационного периода, поскольку в различные периоды отмечается неодинаковая степень проявления заболевания. Например, на Северном Кавказе наибольшее проявление признаков ряда вирусных заболеваний плодовых культур наблюдается в мае-июне и августе-сентябре. Растения с явными признаками заболевания подлежат немедленному уничтожению. Визуально чистые растения проверяют на скрытое вирусо-носительство.

Диагностика проводится в два этапа.

На первом этапе используют метод иммуноферментного анализа. При этом определяют вирусы НКП, ХКП, шарка, илар. Эти же вирусы устанавливают в теплице с использованием травянистых и древесных индикаторов. Для основного тестирования используют метод массированного заражения, или двойной окулировки, в полевых условиях. Этот метод дает возможность выявить более широкий круг возбудителей вирусных болезней.

Для суперэлитных маточников предусмотрены пространственная изоляция от мест произрастания плодовых растений на расстояние 7 км или выращивание растений в защищенном грунте с использованием мелкоячеистых материалов, препятствующих проникновению насекомых. Однако возможность вторичного заражения вирусами и микоплазмами остается, что требует постоянного повторения тестирования. При достаточно частом появлении зараженных растений суперэлитный маточник ликвидируют и закладывают новый проверенным чистым материалом.

Следующий этап размножения - получение элиты на элитных маточниках. Элитный черенковый, отводочный и семенной материал должен также быть свободным от вирусной, микоплазменной и другой инфекции, от поражения вредителями, чистым в сортовом отношении.

Элитные маточники целесообразно иметь в условиях жаркого климата или в пленочных теплицах, где в вегетационный период создается температурный режим, неблагоприятный для вирусов (выше 37°С). При хорошем водно-питательном режиме плодовые растения активно растут, что приводит к угнетению вирусов, препятствует вторичному заражению и тормозит их проникновение в растущие части растения. Даже у пораженных растений верхушки побегов могут быть свободными от вирусов. Безусловно, гарантировать в этих условиях получение элитного материала без проведения тестирования и выбраковки пораженных растений нельзя.

Элитные маточники сортов и подвоев плодовых культур закладывают не только в научно-исследовательских учреждениях, но и в крупных промышленных питомниках. Элитный посадочный материал используют для закладки сортовых маточников, а также в питомниках для выпуска товарных партий саженцев для закладки товарных насаждений. При этом учитывают, что высокие сортовые и фитосанитарные кондиции элитного посадочного материала обеспечивают более высокую продуктивность садов, заложенных такими саженцами.

Элитный посадочный материал используют для закладки сортовых маточников или маточников первой репродукции. В последних также целесообразно проводить фитосанитарный контроль, как и в других типах маточников. Отсутствие необходимых условий не позволяет постоянно проводить тестирование, однако визуальное определение пораженных болезнями растений обязательно, как и ликвидация последних.

В сортовых маточниках проводится также апробация и сортопрочистка. Однако поскольку здесь нет плодов, определение сортовой достоверности у некоторых культур (персик, черешня и др.) затруднено. Поэтому желательно из каждой сортовой партии отбирать 1-2 саженца и высаживать в сад для контроля за сортовой чистотой всей партии. Это следует делать, начиная с закладки элитного маточника. Черенки и отводки с маточника первой репродукции используют при массовом выращивании посадочного материала для закладки товарных садов.