Чтобы семенной материал смог составить достойную конкуренцию на рынке сбыта, семеноводческим хозяйствам необходимо соблюдать ряд требований, важнейшее из которых – здоровый посадочный материал. В семеноводстве особое внимание предъявляют к безвирусному семенному материалу.
Пути распространения инфекции
Вирусов, поражающих картофель, зарегистрировано на сегодняшний день более 30, а их штаммов еще большее количество. В Северо-Западном регионе Российской Федерации посадочный семенной материал картофеля преимущественно поражается вирусами Х, S, M, Y, L.
Заражение происходит контактно-механическим путем. При схлестывании растений картофеля друг с другом, при соприкосновении с транспортными средствами, людьми и животными возникают повреждения растений, в частности, живых клеток эпидермиса и эпидермальных волосков. Второй путь заражения - векторный способ (насекомыми–переносчиками). Также вирусы передаются при вегетативном размножении, поэтому картофель особенно подвержен риску заражения.
Основная масса вирусных возбудителей поражает паренхимные ткани листьев и стеблей. В зараженных клетках накапливается масса вирусных частиц, появившихся в результате усиленного размножения. Это приводит к нарушению физиологических процессов клетки хозяина, вызывает их истощение, а в отдельных случаях при очень тяжелых поражениях – к их гибели. Крайняя же форма патологического процесса при вирусных инфекциях – местный и системный некроз, обусловленный отмиранием тканей. В данном случае образование клубней и накопление в них крахмала почти полностью останавливается, а иногда происходит гидролиз уже накопленного крахмала.
Разнообразие вирусов
Наибольшие проблемы семеноводству создает вирус Y. В определенные годы вредоносность данного вируса может составлять до 70%. А если семенной материал окажется зараженным не только этим вирусом, но и другими видами вирусов, тогда урожайность семян снижается на 80% и более. Разнообразие штаммов Y-вируса приводит к его высокой вирулентности.
Штаммы обладают различной патогенностью. Наиболее вредоносным считается некротический штамм YNBK. Основной симптом заражения проявляется как в образовании некрозов на листовой пластинке и слабых симптомов мозаики, так и на стеблях (некроз краев листа, штрихи). Некрозы могут также встречаться и на клубнях картофеля. Такое растение отстает в росте, может наблюдаться карликовость.
Наиболее распространенным штаммом вируса Y является штамм YОВК. Основной симптом поражения данным штаммом - морщинистая мозаика (поверхность листа становится морщинистой в результате разрастания тканей между жилок). Листья могут быть более мелкими, края их скручиваются, наблюдается пожелтение листьев (фото 1), может наблюдаться узколиственность верхушки растения (фото 2).
X-вирус при визуальном диагностировании проявляется в виде мозаики и крапчатости листьев (фото 3, 4). Данные симптомы могут быть как ярко, так и незначительно проявленными. Для более качественного диагностирования обследование проводят в пасмурную погоду. Потери урожая от поражения PVX составляют 15-20%.
Инфекция, вызванная S-вирусом картофеля (SВК, potato virus S, PVS) во многих сортах картофеля находится в латентной форме. При визуальном диагностировании может наблюдаться слабая мозаика листьев (фото 5), волнистость краев. У некоторых сортов картофеля проявляется бронзовость листьев. Потери урожая от вируса SВК составляют 10-20%.
M-вирус картофеля, (MВК, potato virus M, PVM) вызывает деформацию листьев картофеля (фото 6), скручивание, мозаику. Симптомы проявляются на более поздних стадиях развития растения. Потери урожая составляют 10-40%.
L-вирус картофеля (ВСЛК, potato leaf roll virus, PLRV) вызывает сильное скручивание листьев (фото 7), угнетение роста, некротические пятна на листовых пластинках, мозаику. Клубни некоторых сортов при заражении ВСЛК имеют веретеновидные ростки при прорастании. Потери урожая составляют от 30 до 70%.
Диагностика заражения
Вирусную инфекцию визуально сложно диагностировать, так как она часто находится в латентной форме и имеет схожие симптомы с некоторыми грибными болезнями, в частности, с ризоктониозом, для этого применяются различные методы диагностики, один из которых - метод растений-индикаторов. Индикаторным называют растение, которое дает четкую реакцию на данный вирус.
По типу реакций растения-индикаторы подразделяются на три группы:
1) Растения с локальной реакцией на заражение вирусом, проявляющейся только на листе (или листьях), который был инокулирован инфекционным соком.
2) Растения-индикаторы с системной реакцией, развивающейся в виде мозаики, деформации, различных узоров, некротических поражений на различных органах растения.
3) Растения-индикаторы со смешанной реакцией на вирус - сначала реакция проявляется на инокулированном листе, а через несколько дней инфекция развивается по всему растению.
Метод растений-индикаторов пригоден также для диагностики смешанных вирусных инфекций и выделения отдельных вирусов из смеси для определения концентрации вирусов методом биологического титрования. В этом случае используются тест-растения с локальной реакцией на вирус (фото 8).
Поскольку метод растений-индикаторов продолжителен по времени и может занимать недели и даже месяцы, были разработаны лабораторные методы диагностирования. К ним относятся метод иммуноферментного анализа (ИФА), одним из наиболее распространенных вариантов которого является так называемый ELISA-тест (Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay, ELISA). Диагностика фитопатогенов методом ИФА хорошо зарекомендовала себя в широкомасштабных рутинных тестированиях диагностируемого материала, однако метод обладает не всегда удовлетворительной специфичностью, выявляя зачастую не отдельные патогены, а целые группы и не позволяет четко идентифицировать конкретные изоляты и штаммы.
Метод ПЦР эффективен для диагностики трудно культивируемых, некультивируемых и скрыто существующих форм микроорганизмов.
В отличие от традиционных и серологических методов анализа, дающих только опосредованное свидетельство наличия инфекции (например, сведения о наличии белков-антигенов диагностируемых патогенов), метод ПЦР напрямую доказывает присутствие возбудителя инфекции, специфически выявляя наличие конкретной последовательности нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) обнаруживаемого патогена. Использование метода ПЦР позволяет значительно сократить время анализа образца. За счет автоматизации процесс амплификации занимает всего 1-2 часа, а с учетом предшествующей подготовки диагностируемого материала и регистрации результатов анализа, весь процесс занимает не более 4 часов. Помимо всего выше перечисленного, существенным достоинством метода является возможность осуществлять количественное определение возбудителя в модификации метода ПЦР в реальном времени. Простота, высокая чувствительность и специфичность быстро превратили эту диагностику в один из наиболее перспективных лабораторных методов.
Для обеспечения качества семенного картофеля в процессе его производства особое значение имеет комплексное применение специальных агроприемов, ограничивающих распространение вирусной инфекции в полевых условиях, к числу которых относятся:
-обеспечение необходимой изоляции первоначальных полевых поколений от других посадок картофеля более низких классов или продовольственного картофеля;
-создание условий для быстрого роста и развития растений в первоначальный период вегетации;
-регулярные фитопрочистки с возможно более ранней выбраковкой и удаление больных растений в поле;
-опрыскивание инсектицидами против переносчиков вирусной инфекции;
-раннее удаление ботвы химическим или механическим способом при достижении максимальной семенной товарности клубней.
Справка
Климатические условия и агрохимическая характеристика почв Ленинградской области благоприятно сказываются на отрасли семеноводства картофеля. В 2022 году в регионе было произведено 23869,9 т семян картофеля, из них 2005,6 т оригинальных и 12189,4 т элитных. Семенной картофель, произведенный в хозяйствах, востребован как в Ленинградской области, так и за ее пределами.
