ГЛАВА 11.  ФЕРТИЛЬНОСТЬ ПЫЛЬЦЕВЫХ ЗЁРЕН КАРТОФЕЛЯ

Установлено, что фертильные пыльцевые зерна картофеля (жизнеспособные) в капле раствора ацетокармина окрашиваются и приобретают красную окраску, а стерильные пыльцевые зерна не окрашиваются и имеют желтую окраску. 

В условиях горного пояса республики Таджикистан, на высоте 2700 метров над уровнем моря, была определена  фертильность пыльцевых зерен сортов и гибридов картофеля.

Как показали наши исследования, фертильность пыльцевых зерен клонов и сортообразцов картофеля в условиях высокогорья нашей республики - генотипически обусловленный признак. Большинство изученных клонов и сортообразцов картофеля имеют более 80-97 процентов фертильных пыльцевых зерен. Наряду с этим, у некоторых сортообразцов картофеля этот показатель составил 5 - 10 процентов. Наименьший процент фертильных пыльцевых зерен имел сорт Кардинал – 26,5%, а наибольший  сорт – Дусти - 95.2%. Фертильность пыльцы у некоторых сортов составила 1-10% (табл.7).

Таблица 7 Вариация признака фертильности пыльцевых зёрен у сортообразцов картофеля.

Классы	Фертильность  пыльцевых зёрен, %	Количество
		сортообразцов	%
I	1-10	10	16,0
II	11-20	2	3,2
III	21-30	3	4,8
IV	31-40	1	1,7
V	41-50	1	1,7
VI	51-60	1	1,7
VII	61-70	3	4,8
VIII	71-80	7	11,3
IX	81-90	23	37.1
X	91-100	11	17,7
Всего:		62	100.0

 

Из табл.7 видно, что 16% сортообразцов картофеля от общего количества исследованных образуют менее 10% фертильных пыльцевых зёрен, что, возможно, обусловлено частичной цитоплазматической стерильностью пыльцы. Такие сортообразцы представляют особый интерес для проведения гибридизации картофеля без кастрации цветков и получения гетерозисных семян картофеля в будущем. Кроме того, 29,2% сортообразцов картофеля образуют от 11 до 80% жизнеспособных пыльцевых зёрен, 37,1%  сортообразцов образуют от 81 до 90% и 17,7% сортообразцов - более 91% фертильных пыльцевых зёрен.

При группировании сортообразцов картофеля по фертильности  их пыльцевых зёрен, в пяти классах: 19, 2% сортообразцов картофеля имеют до 20% фертильных пыльцевых зёрен, 6,5% сортообразцов - от 21до 40 %, 3,4% сортообразцов - от 41 до 60 %, 16,1% сортообразцов - от 61 до 80% и 54,8% сортообразцов - от 81 до 100 % фертильных пыльцевых зёрен. Эти данные показывают, что больше половины исследованных сортообразцов картофеля имеют более 80% фертильных пыльцевых зёрен.

Таким образом, можно отметить, что признак фертильности пыльцевых зёрен во многом зависит от генетической природы сортообразцов картофеля и имеет большую степень варьирования в условиях горной зоны нашей республики.

 

11.1. Мозаичные вирусные болезни, их переносчики и их влияние на фертильность  пыльцевых зерен сортообразцов картофеля

По сообщениям Б.В. Анисимова (2004),  в настоящее время картофель поражается 40 фитопатогенными вирусами. Многие из них (вирусы X,Y, S, M, F и др.)  вызывая мозаику  и хлорозы листьев,  отрицательно действуют на продуктивность растений и на семенные качества картофеля.

В литературе имеется много сообщений об отрицательном воздействии  вирусных болезней картофеля на урожайность, лежкость и вкусовые качества клубней, однако нам не удалось найти сведения о влиянии  вирусных болезней на степень фертильности пыльцевых зерён.

Однако, Е. М. Успенский (1935) указывает, что при заболевании сортов  вирусными болезнями происходит резкое понижение энергии цветения картофеля. Ослабленное цветение некоторых сортов, можно предполагать, зависит от вирусных заболеваний, внешне еще не проявившихся.

Наиболее опасными считаются 7 вирусов (PLRV, Y, X, A, S, M, AMY), а также вироид веретеновидности клубней PSTV. Из них самые сильные потери урожая вызывают 4: PLRV, Y, X и PSTV. Заражение вирусами происходит при непосредственном контакте больного растения со здоровыми (исхлестывание ботвой, при резке, бороновании и т.д.), а также вирусы могут переноситься на здоровые растения насекомыми - переносчиками (тли, цикады, и некоторые другие). Вирусы передаются потомству при вегетативном   размножении,   поэтому   вегетативное  размножение  культуры   картофеля     подвержено   особому     риску    заражения.  Перемещение   вирусов    происходит    через    сосудистую   систему. Скорость   распространения  при  этом  значительно выше,  чем при перемещении   вирусов из  клетки в клетку.

Многолетние исследования с применением визуального, серологического и индикаторного методов показали, что распространение, развитие и вредоносность вирусных, вироидных и фиоплазменных болезней картофеля, в условиях Таджикистана, носят зональный характер (Каримов Б.К.,1995, Каримов и др., 2006).

В долинных районах, расположенных на высоте 1000-1100 м н.ур.моря, сильно распространены  такие вирусные заболевания, как – морщинистая и полосчатая мозаика (вирус Y), вирусы мозаичной группы (X,S,M,A), скручивание листьев (вирус L- ВСЛК), вироидная готика (вироид веретеновидности клбуней картофеля – ВВКК). Снижение урожайности от этих вирусов и  вироидов, в этой зоне,  составляет – 27,5 -70%.  В этой зоне, как на весенних, так и на летних посадках картофеля, наблюдается высокая плотность численности полевых популяций тлей - переносчиков вирусов, установленных Б.К. Каримовым (1973;1995), с использованием методов желтых ловушек Мерике и «100 – листьев».

Среди видов тлей доминирует зеленая персиковая тля (Myzus persicae Sulz) - переносчик более 50 вирусов растений различных семейств, в том числе Y. M, L, а также вироид готики картофеля (Зыкин А.Г., 1980). По этой причине, в данной зоне в условиях открытого грунта, через 2-3 репродукции,  картофель почти полностью поражается вирусными болезнями.

Предгорные районы (1100-1900 м н.ур.моря), считаются зоной умеренного распространения вирусов  и вироидной готики картофеля. Однако в этой зоне сильно распространен  столбур картофеля (возбудитель – фитоплазмы желтухи), который  является  причиной нитевидности ростков клубней  картофеля (Сухов К.С.и др., 1949; Трофимец Л.Н., 1964; Каримов Б.,1975). В этой зоне на территории Файзабадского, Рогунского, Раштского, Таджикабадского и Тавильдаринского районов до 5-10% растений картофеля поражаются столбуром и до 10-15 % клубней прорастают нитевидными и ослабленными ростками.

Горные районы (на высоте выше 1900 м н.ур.моря) характеризуются почвенно-климатическими условиями, соответствующими биологическими особенностями растений картофеля и поясом слабого распространения зоовекторных вирусов, особенно ВСЛК, вироида готики и почти свободного от столбура и нитевидности, клубней (Каримов Б.К. и др., 2006).

Проведенные исследования (Каримов и др.,2006) показывают, что плотность полевых популяций тлей на посадках картофеля тесно связана с местностью и высотой над уровнем моря (табл. 8).

Таблица 8 Плотность полевых популяции тлей на посадках картофеля в различных зонах Таджикистана (Каримов Б.К., Мукимов Т., Ахмедов Т., 2006г.)

Место и годы наблюдений	Высота над у. моря, м	Период наблюдений	Сезонные уловы крылатых тлей, шт./на ловушку					Максимальная степень заселенности растений картофеля  колониями бескрылых тлей, % картофеля
			всего тлей	в том числе
				переносчиков вирусов		из них
						персиковой тли	другие виды
Гиссарская долина
Эксперим.хоз-во НПО «Богпарвар», пос. Табачный, 1971-1973	810	Апрель-июнь	21000		10000	7000	3000	100.0
		Август-октябрь	9000		5000	1000	4000	100.0
Предгорная зона
С-з им. Назирова А. Файзабадского р-на, 1971-1973	1700	Июнь-сентябрь	700		200	30	170	50-60
Горная зона
Джергитальский ОП НПО «Богпарвар», 1985-1986.	2000	Июнь-август	1000		100	70	30	4-50
Дехкан.х-во «Бустон» Джергитальского р-на, 2003-2004	2000	Июнь-сентябрь	1100		130	75	55	-
Колхоз «Навруз» Ганчинского р-на, 1990-1991	2100	Июнь-сентябрь	325		45	5	40	-
	2150	Июнь-сентябрь	200		30	15	15	3-8

 

Как видно из табл.10, плотность тлей в основном связана с высотой над уровнем моря, и чем выше высота местности, тем меньше количество встречаемых тлей на посадках картофеля. Поэтому рекомендуется использовать    горные   зоны для выращивания семенного картофеля,  особенно свободного от вирусной инфекции    (Мусиев М.М. и др., 1991; Алиев К.А. и др.,1997; Каримов Б.К. и др., 2006).

В условиях Джиргитальского района, на посадках нескольких клонов и сортов, были обнаружены растения, пораженные вирусами мозаики. Было установлено их отрицательное влияние на  жизнеспособность пыльцевых зерен сортообразцов картофеля, что видно из данных  табл. 9.

 

Таблица 9 Влияние вирусных болезней на фертильность пыльцевых зёрен сортообразцов картофеля, %, (Джиргитальский район, 2009-2011гг.)

№	Сорта и клоны	Количество пыльцевых зёрен в трех полях зрения микроскопа, шт.			% - фертильных пыльцевых зёрен
		Фертильные пыльцевые  зёрна (красные)	Стерильные пыльцевые зёрна   (жёлтые)	Всего
Всего, здоровые растения		2668	886	3554	75.1
Всего, больные растения (мозаичность и хлорозы)		601	2152	2753	21.8
V%					58.92
НСР 05					15.88

Как видно из табл.9, фертильность пыльцевых зёрен здоровых растений колеблется, в зависимости от сортов и клонов, в пределе от 26.4% (сорт Кардинал) до 94.8%  (сорт Дусти).

Таким образом, под влиянием вирусов мозаичной группы наблюдается снижение фертильности  пыльцевых зерен в среднем на 53.3% по сравнению со здоровыми растениями. Можно предположить, что вирусы, вызывая общее ослабление растительного организма, также оказывают сильное отрицательное воздействие на генеративное размножение сортообразцов картофеля.

Таким образом, установлено, что и в условиях высокогорья у некоторых сортообразцов картофеля наблюдается поражение вирусными болезнями и эти болезни вызывают снижение жизнеспособности пыльцевых зерен этой культуры до 53%.