Влияние токсичных метаболитов на пыльцу томата
Отбор и оценку томата на устойчивость к фузариозу проводят на различных стадиях онтогенеза, используя в качестве селективного фона не только чистые культуры самого патогена, но и его метаболиты. При этом в условиях теплиц оценку устойчивости томата к фузариозному вилту проводят главным образом путем искусственного заражения сеянцев, отделенных побегов или взрослых растений. В лабораторных условиях оценка фузариозоустойчивости томата осуществляется на основе реакции протопластов и культуры тканей на воздействие фитотоксинов, содержащихся в культуральном фильтрате. В обоих случаях процесс оценки генотипов ведется по спорофиту. Он трудоемок, растянут во времени в силу длительных сроков выращивания растений и периода полного проявления болезни, и не позволяет проанализировать большой объем селекционного материала.
Вместе с тем многочисленные положительные результаты на разных культурах по выявлению устойчивых к болезням генотипов путем гаметофитного отбора явились основанием для экспериментальной проверки возможности его применения для дифференциации генотипов томата по устойчивости к фузариозу. В этой связи была изучена возможность использования токсичных метаболитов фузариума для оценки устойчивости растений томата по реакции пыльцы (мужского гаметофита — гаплоидного поколения).
Для разработки методических приемов оценки проведен анализ влияния токсичных метаболитов F. oxysporum f. sp. lycopersici в разных концентрациях (0,5; 0,3; 0,25; 0,2; 0,15 и 0,05 г/л) на жизнеспособность пыльцы и рост пыльцевых трубок тех же различающихся по устойчивости сортов томата Walter (I и I2), Heinz 1370 (I) и Перамога 165.
Воздействие токсичных метаболитов в вариантах с содержанием их в среде 0,25—0,3 г/л вызывало угнетение прорастания пыльцы у всех сортов (табл. 34). При этом необходимо отметить, что у устойчивого сорта томата Walter с двумя генами устойчивости ингибирующее влияние фитотоксинов было менее значительным, чем у восприимчивого сорта Перамога 165. Методом дисперсионного анализа вычислены величины критерия достоверности для сортов Walter (13,20), Heinz 1370 (9,45) и Перамога 165 (9,07) (Fst= 7,2 при Р < 0,01), которые говорят о закономерном влиянии данного фактора.
В ряде работ показана эффективность использования в качестве критерия гаметофитного отбора длины пыльцевых трубок. В результате проведенной нами оценки этого показателя было выявлено, что наиболее чувствительными к фитотоксинам фузариума действительно оказались растущие пыльцевые трубки. При воздействии наиболее высокой (0,5 г/л) концентрации токсичных метаболитов длина пыльцевых трубок восприимчивого сорта Перамога 165 оказалась в 20 раз меньше в сравнении с контролем, а у устойчивых образцов этот показатель был всего лишь в 3 раза ниже, чем в контрольных вариантах.
В целом по сумме критериев (эффект воздействия, достоверность и выраженность различий) для дифференциации генотипов по устойчивости к фузариозному увяданию возможно использовать фитотоксины F. oxysporum f. sp. lycopersici в концентрации 0,15—0,3 г/л; оптимальной является концентрация 0,3 г/л. Наиболее информативным показателем устойчивости является длина пыльцевых трубок.