"вакцинный штамм вируса табачной мозаики -694

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220676 (21) 2374394/30-15

Союз Советскии

Социалистических

Республик

nif603297

«Ьс.«« . « «

1

f с (я)М. Кл.2

01 N 15/00

С 12 К 1/04 с присоедииеиием заявки Мо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК632.937 (088, 8) Опубликовано 250879. Бюллетень Йо 31

Дата опубликования описания 250879 (72) Авторы изобретения

К.С. Сухов, Л.И. Извекова, Т.С. Подъяпольская, И.Д. Делова, Н.И. Трушкина и A.È. Чивилева (71) Заявитель

Институт общей генетики АН СССР (54 ) BAKUHHffblA ШТАММ ВИРУСА ТАБАЧНОЙ

ИОЗАИКИ V-69

Изобретение относится к области защиты растений от вирусных болезней и представляет собой новый вакцинный штамм вируса табачной мозаики (ВТИ) для вакцинации растений томата против патогенных штаммов этого вируса.

Уже известно использование ослабленных штаммов ВТМ для вакцинации растений. По имеющимся данным, от применения известного штамма Mll — 16 в Англии средний урожай томатов повысился на 5 Ъ (1).

Прибавка урожая в результате вакцинации томатов при прочих равных условиях зависит от основных свойств вакцинных штаммов: низкой патоген,ности, генетической стабильности, способности к интерференции с патогенными штаммами, определяющей длительность вакцинирующего эффекта, т.е. сохранение бессимптомности у вакцинированных растений на фоне массового развития мозаики у необработанных контрольных растений.

Отсюда, отрицательным свойством штамма Mll-lб, на которое указывает сам автор, является довольно высокая частота мутаций (реверсий) в исходный патогенный штамм, составляющая около 3%. На практике это приводит к значительным затратам на получение и проверку вакцины, а также вынуждает применять целые партии вакцины с заметной примесью патогенных штаммов лишь после пикировки, тогда как наиболее надежной и эффективной является вакцинация сеянцев до пикировки, во время которой обычно происходит ранее инфицирование производственной культуры томата патогенным вирусом. Вакцинация растений после пикировки увеличивает расход вакцины в несколько раз.

Известен также вакцинный штамм

Я. (2). Штамм S7 согласно имеющимся данным не вызывает на растениях томата практически ощутимых патологических.изменений, хорошо накапливается в этих растениях. Обладает .защитным вакцинирующим эффектом.

Однако штамм S генетич ски не7 достаточно стабилен. На практике, при естественном инфицировании томатов в производственных условиях, это приводит к снижению длительности вакцинирующего эффекта (сохранения бессимптомности) этого штамма, особенно в условиях быстрого нераста603297 ния инфекции патогенного вируса (летне-осенний оборот). Так, в условиях зимне-весеннего оборота, при медленном нарастании инфекции патогенного вируса (90-110%-ная пораженность мозаикой в контроле на 4-5-ый месяц вегетации), вакцинирующий эффект от штамма S проявляется только у 45-303 обработанных вакциной растений через месяц после сплошного поражения растений мозаикой в контроле. В условиях летне-осеннего оборота, когда из-за отсутствия ряда дорогостоящих и трудоемких профилактических мероприятий, снижающих количество первичных источников вируса в теплицах, нарастание инфекции на томатах происходит значительно быстрее (90-100Ъ пораженность мозаикой в контроле на 2-3-ий месяц вегетации), вакцинирующий эффект штамма

Sq оказывается еще ниже. Различие в эффективности вакцинации штаммом Sq между зимне-весенним и летне-осенним оборотамл находит отражение в средней прибавке урожая, составившей в производственных испытаниях 7374 гг., соответственно, 22,5% и

12,56.

Цель изобретения — вакцинный штамм ВТМ .обладающий большей генеУ тической стабильностью и вакцинирующим эффектом повышенной длительности по сравнению с известньвли аналогичными штаммами„

Предлагается вакцинный штамм HTN

Ч-69 для защиты томатов от вредоносного действия патогенных штаммов данного вируса. Штамм Ч-69 получен путем отбора изолятов ВТМ из растений, оставшихся бессимптомными на фоне массового естественного распространения суровой мозаики в теплицах совхоза-комбината Московский и сравнительного исследования нескольких выделенных при этом слабопатогенных штаммов.

Вакцинный штамм ВТМ Ч-69 имеет следующие морфологические и физиологические характеристики.

Форма варионов — жесткая палочка размером 300xl8 нм. В клетках системных растений — хозяев (томаты разных сортов, табак сорта Саглсун) образует кристаллические гексагональные включения.

Вызывает образование некрозов на листьях вида И1со 1апа 9 а 1поэа и межвидового гибрида N. tabacum x х N. g8utinosa селекции N.Ô. Терновского, а также на листьях табака сортов Ива и Самсун Е,N. и N„ syfves1=ria. При 25 С величина некрозов на листьях гибрида не отличается от величины некрозов, вызываемых патогенными штаммами. При 33 С индуцирует в 1,5-2,5 раза более мелкие некрозы, чем патогенные штаммы.

Накапливается в зараженных тканях системных растений — хозяев в количестве, допускающем предельное разведение сока 1 10.

Концентрируется с помощью сернокислого аммония при выделении из сока системно зараженных растений. Сохраняет постоянную инфекционность в 155 20: — íoì растворе сернокислого аммония при 2-6 С более года.

Практически непатогенен для растений томата, которые после инфицирования остаются бессимптомными.

iO Обладает значительной генетической стабильностью, частота мутаций в патогенную форму составляет 0,3%, при которой через два месяца после заражения растений этим штаммом симптомы мозаики наблюдаются у t),35-4,00% растений.

Значительная генетическая стабильность позволяет легко получать вакцину без существенных затрат на ,ее контроль и применять ее для ранней. вакцинации томатов (обработка сеянцев до пикировки).

Штагм V-69 обладает высокой способностью к интерференции с патогенными штаммами ВТМ и проявляет вакцинирующий эффект повышенной длительности. В лабораторных опытах это выражается в том, что на обработанных вакциной растениях вакцинирующий эффект проявляется у 87Ъ растений через месяц после сплошного поражения мозаикой контрольных растений при десятидневном сроке между вакцинацией опытных растений и их массированным заражением патогенным вирусом одновременно с контрольными растениями. В производственных условиях естественного распространения патогенного вируса в теплицах совхоза— комбината Московский вакцинирующий эффект проявляется у 90% вакцинированных растений зимне-весеннего оборота и у 75% растений летне-осеннего оборота через месяц после сплошного поражения мозаикой растений в контроле. В более ранние сроки по сравнению с указанным вакцинирующий эффект еще выше, а в более поздние он, постепенно снижаясь, сохраняется до конца вегетации даже в конце летне-осеннего оборота, когда распространение инфекции патогенных штаммов идет очень быстро, бессимптомными могут оставаться 403 вакцинированных растений.

Таким образом штамм Ч-69 обладает защитным вакцинирующим эффектом повышенной длительности:вакцинирующий эффект проявляется в закрытом грунте у 75-90% обработанных вакциной растений томата через месяц после сплошного поражения мозаикой растений в контроле, что более чем в два раза превышает вакцинирующий эффект на этот срок штамма S проявляющийся у

30-45% или меньшего количества растений.

60329

Вакцинирующий эффект повышенной длительности штамма V-69 по сравнению со штаммом S определяет и большую прибавку урожая. Прибавка урожая в летне-осеннем обороте вследствие вакцинации растений штаммом V-69 составила в производственных испытаниях

28%, а от вакцинации штаммом S в таком же обороте — в среднем 12,5Ъ.

Существенные отличия вакцинного штамма BTN V-69 от штамма р взятого в качестве прототипа, заключается в том, что штамм U-69 генетически более стабилен и эффективен, сдерживает размножение патогенных штаммов.

Вследствие указанных отличий штамм

V-69 обладает вакцинирующим эффектом большей длительности и может быть успешно применен для получения вакцины высокого качества, защищающей посадки растений томата от вредоносного действия патогенных штаммов ВТМ в условиях их быстрого и массового распространения. Применение этого штамма в условиях закрытого грунта снижает потери урожая, происходящие вследствие заболевания растений мозаикой.

Для получения вакцины штамм V-69 накапливают в растениях, затем из листьев выделяют препарат вируса.

Вакцинацию томатов в производственных условиях осуществляют опрыскиванием растений водной суспензией вируса.

Группа лаборатории генетики вирусов Института общей генетики

АН СССР, разрабатывающая проблему защитной вакцинации растений, в составе 7-8 человек может обеспечить проведение производственных испытаний вакцинного штамма ВТМ V-69 на площади 400-500 га закрытого грунта ежегодно.

15

30

40

Высокие защитные качества вакцинного штамма вируса табачной мозаики

V-69, а именно значительная генетичесрующий эффект, выявленные в лабораторных исследованиях, подтвердились при проведении производственных испытаний этого штамма в теплицах совхозакомбината Московский,В летнеосеннем опыте 1975 г., когда естественное распространение вредоносной мозаики на обработанных растениях

50 нарастало очень быстро (95-100% моза ичных растений через 2,5 мес. вегетации), на вакцинированных растениях наблюдалось сильное и длительное тор55 можение н арастания симптомов мозаики, что привело к прибавке урожая в опыте на 23%.

Исходя из прибавки урожая на 23%, 60 экономическая эффективность от применения вакцинного штамма ВТИ Ч-69 по данным производственных испытаний в осеннем обороте 1975 r. составила

10000 руб. с 1 га (при среднем уро65 кая стабильность и длительный вакцини-45

7 6 ае на невакцинированных растениях

67,6 т/га и себестоимости 1 кг томатов 0-70 коп.)

Формула изобретения

Вакцинный штамм випуса табачной мозаики V-69, используемый для защиты растений томатов от патогенных штаммов данного вируса. Хранится в коллекции Института общей генетики

AH СССР под номером Ч-69.

Морфологические признаки. Форма варионов — жесткая палочка размером

300х18 нм. B клетках системных растений — хозяев (томаты разных сортов, табак сорта Самсун) образует кристаллические гексагональные включения.

Физиологические признаки. Вызывает образование некрозов на листьях вида

N. g8utinosa и межвидового гибрида

И. tabacum x N. gdutinosa селекции

М.Ф. Терновского, а также на листьях табака сорта Нва и Самсун Е.N, и

N. sy6vestris. При 25 С величина некрозов на листьях гибрида не отличается от величины некрозов, вызываемых патогенными штаммами . При

33 С индуцирует в 1,5-2,5 раза более мелкие некрозы, чем патогенные штаммы.

Накапливается в зараженных тканях системных растений — хозяев в количествах, допускающих предельное разведения сока 1 10.

Концентрируется с помощью сернокислого аммония при выделении из сока системно зараженных растений. Сохраняет постоянную инфекционность в

15 20%-.ном растворе сернокислого аммония при 2-6 С более года.

Практически непатогенен для растений томата.

Обладает значительной генетической стабильностью. Частота мутациЯ в патогенную форму составляет О,ЗВ.

Через два месяца после заражения растений симптомы мозаики наблюдаются у 0,35-4,00% растений.

Обладает защитным вакцинирующим эффектом повышенной длительности против патогенных штаммов вируса табачной мозаики. Защитный эффект проявляется в закрытом грунте у 75-90% обработанных вакциной растений томата через месяц после сплошного поражения их мозаикой в контроле и, постепенно снижаясь, сохраняется до конца вегетации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. FIetcher g Rone ? ., Qbservat.ions and experiments on the use of ачхгибепг. mutant strain of tobaco

mosaic virus as a means. o control.

tobaco mosaic,, Ann ° АррК. of

BioP. 1975, 81, 9 2, 177-179.

2. Балаева. < .B. Защита томатов от вирусных заболеваний (мозаика, стрик, внутренний некроз плодов методом вакцинации растений слабопатогенными штаммами ВТМ), Автореф. канд. дисс., Л., 1975, с. 6-14.