Глава 5. Экспериментальная часть

5.1. Место, условия проведения

Экспериментальная работа начата в 2011 году в Пушкинском филиале ГНЦ РФ ВИР им. Н.И. Вавилова в отделе иммунитета под руководством доктора биологических наук Е.Е. Радченко. Эксперименты проводились в полевых и лабораторных условиях.

5.2. Методы

5.2.1.Освоенные полевые методы.

1) Методика закладки мелко деляночных опытов на зерновых и уход за ними.

Подготовка поля, разметки, посев культур по схеме, и уход за ними.

2) Учет динамики численности Черемухово-злаковой(Rhopalosiphum padi), Розанно-злаковой(Metopolophium dirhodum) и Большой злаковой(Sitobion avenae) тлей.

В период с 15.06.2011 по 29.07.2011 через двое суток проводились учеты Черемухово-злаковой, Розанно-злаковой и Большой злаковой тлей на опытных делянках пшеницы, ячменя и овса. Осматривали 100 стеблей(10 в десяти местах). Растения выбирались рендомизированно. В зависимости от вида тли, культуры и фазы ее развития численность тлей изменялась, данные представлены в виде графиков.(рис. 5, 6, 7).

Черемухово-злаковая ктля кр

Большая злаковая тля б/кр

3) Методика постановки опытов по изучению изменчивости популяции Обыкновенной злаковой тли(Schizaphis graminum) на сортах ячменя с известной устойчивостью.

Готовилиь садки. В них высевалось по 5 образцов 4-х сортов ячменя(Post, Herb, Wintermalt, Белогорский). В фазе 4-х настоящих листьев производили заселение данных образцов ячменя самками из 4-х клонов Обыкновенной злаковой тли разной степени вирулентности. Растения заизолировали(рис.8.) и через 2 месяца удалили с поля. По каждому сорту отсаживалось по 20-30 самок Обыкновенной злаковой тли рендомизированно и далее клонировалось. Потом полученные клоны оценивались по степени вирулентности на сортах дифференциаторах.(в данный момент опыт еще не закончен)

Рис.8. Заизолированные образцы ячменя

5.2.2.Освоенные лабораторные методы.

1) Методика выделения клонов Обыкновенной злаковой тли(Schizaphis graminum) из природных популяций.

2)Методика размножения и поддержания жизнедеятельности выделенных клонов.

Объектом исследования являлась краснодарская популяция обыкновенной злаковой тли S. graminum. В 2011 г. насекомых собирали на восприимчивых районированных сортах сорго Низкорослая 81 и Ефремовское, а также овса Кубанской опытной станции ВИР.

Для получения клонов тлей в лабораторных условиях на смоченную водой вату, помещенную в половинки чашек Петри, раскладывали по несколько проросших семян пшеницы сорта Ленинградка. Через 3-5 дней на всходы в каждой чашке Петри подсаживали одну самку и изолировали с помощью стекол от фонарей “летучая мышь”, верхняя часть которых была затянута мельничным газом. Садки с клонами тли(рис.6.) размещали на светоустановках, оборудованных люминесцентными лампами. Дальнейшее поддержание клонов проводили путем стряхивания тлей в аналогичные садки.

Рис.9. Садок с клонами тли

В данный момент в лаборатории находится 90 образцов с первого сбора и 78 образцов со второго.

3)Методика изучения вирулентности клонов Обыкновенной злаковой тли на сортах-дифференциаторах сорго и ячменя.

В анном методе садки наполнялись нестерильной смесью почвы, песка и торфа в соотношении 3:1:1., затем замачивались семена ячменя(сорта: Post, Herb, Wintermalt, K-16190, K-28129, K-15600, Белогорский(контроль)) и сорго(сорта: Сарваши, Дурра белая, Deer, Shallu, Capbam, Соргоградская, Низкорослая 81(контроль)). Проросшие семена высаживались в круговом порядке и отмечался контроль. В фазе развития 2-х настоящих листьев проростки заселялись Обыкновенной злаковой тлей разных клонов(1 клон в садок). Когда погибал контроль отмечались поражения других сортов.

4)Методика изучения избирательности Обыкновенной злаковой тли сортов зерновых при питании.

Заполнялись садки землей, затем замачивались семена ячменя(сорта: Post, Herb, Wintermalt, K-16190, K-28129, K-15600, Белогорский(контроль)) и сорго(сорта: Сарваши, Дурра белая, Deer, Shallu, Capbam, Соргоградская, Низкорослая 81(контроль)). Проросшие семена высаживались в круговом порядке и отмечался контроль. В фазе развития 2-х настоящих листьев проростки заселялись Обыкновенной злаковой тлей разных клонов по 100 в каждый садок. На следующий день производился осмотр и подсчеты(в настоящий момент данные обрабатываются).

5) Методика изучения пищевого поведения Обыкновенной злаковой тли на разных по устойчивости сортам сорго.

В данном методе использовали пластмассовые кюветы, наполненные нестерильной смесью почвы, песка и торфа в соотношении 3:1:1. В них выращивались проростки сорго 2-х сортов: Низкорослая 81 и Ефремовское. В фазе 2-х настоящих листьев проростки заселялись тлей(20 кратная повторность). В течение 7 часов, с интервалом в 20 минут, производились наблюдения и отмечались места, предпочитаемые для питания Обыкновенной злаковой тлей. В итоге получали картину двигательной активности тли(в настоящий момент данные обрабатываются).

6) Методика изучения влияния сорта-предшественника на плодовитость Обыкновенной злаковой тли, при выращивании на разных сортах сорго.

Из общего числа выбирались клоны и отсаживалось по одной самке на 3 сорта сорго: Низкорослая 81, Ефремовское белое, Кубанская красная. В течение 4-х недель(12 кратная повторность на каждом сорте) молодые клоны переносились с сорта на сорт через каждые 5 дней и отмечалась плодовитость(в настоящий момент данные обрабатываются).

7) Методика изучения изменчивости популяций Обыкновенной злаковой тли на сортах сорго с известной устойчивостью.

Готовились садки. В них высевалось по 5 образцов 4-х сортов сорго(Кубанская красная, Ефремовское белое, Низкорослая 81, Дурра белая). В фазе 4-х настоящих листьев производили заселение данных образцов сорго самками из 4-х клонов Обыкновенной злаковой тли разной степени вирулентности. Растения заизолировали и через 2 месяца удалили из теплицы. По каждому сорту отсаживалось по 20-30 самок Обыкновенной злаковой тли рендомизированно и далее клонировалось. Потом полученные клоны оценивались по степени вирулентности на сортах дифференциаторах(в данный момент опыт еще не закончен).

8) Скрининг сорго и ячменя.

Экспресс-метод. Было проанализировано около 200 образцов каждой культуры.

Для оценки устойчивости коллекционных образцов использовали пластмассовые кюветы, наполненные нестерильной смесью почвы, песка и торфа в соотношении 3:1:1. В каждой кювете с помощью маркерной доски делали 11 рядков, в которые высевали не менее 20 всхожих семян (предварительно пророщенных) испытываемых образцов. В каждую кювету помещали 20 опытных образцов (по 0,5 рядка) и неустойчивый контроль (ячмень: сорт Белогорский, сорго: Низкорослая 81). Через 2 дня после появления всходов растения заселяли тлей разных возрастов путем стряхивания насекомых на оцениваемые образцы(рис.7.). Кюветы просматривали через 2 дня и при необходимости производили дополнительное заселение.

Рис.10. Заселение кювет Обыкновенной злаковой тлей

Кюветы с растениями, заселенными тлей, постоянно содержали в лаборатории, в садке из деревянных рам размером 1507070 см, обтянутом мелкоячеистой сеткой.

При гибили растений неустойчивого контроля производили оценку устойчивости по балльной шкале:

0 – нет признаков повреждения;

1 – повреждено 1–10% площади листовой поверхности;­­­­

2 – повреждено 11–20% площади листовой поверхности;

3 – повреждено 21–30% площади листовой поверхности;

4 – повреждено 31–40% площади листовой поверхности;

5 – повреждено 41–50% площади листовой поверхности;

’’ ’’ ’’ ’’

10 – повреждено 91–100% площади листовой поверхности, гибель образца.

Поврежденность 1–4 балла соответствует высокой устойчивости образца, 5–8 баллов – умеренной устойчивости, 9–10 баллов – неустойчивости образца.

Таким образом были проанализированы сорта ячменя и сорго с различных точек Земного шара таких как: Иран, Пакистан, Германия, Аргентина, ЮАР, страны СНГ и др.