Методы борьбы с вирусными и микоплазменными заболеваниями плодовых культур - Методы получения исходного безвирусного материала плодовых культур

В тех случаях, когда проверка на индикаторах показывает, что ценные сорта или подвои заражены вирусами на 100%, приходится применять специальные методы их оздоровления от вирусов.
В настоящее время термическая терапия растений, полностью пораженных вирусами, является наиболее эффективным и распространенным методом получения безвирусного посадочного материала большинства вегетативно размножаемых растений.
Имеется множество методик термической терапии растений, которые могут быть объединены в две группы — водной и воздушной обработки. При водной обработке больной материал, находящийся в состоянии покоя, помещается в водную баню с регулируемой температурой (от 35 до 60°С) при разных экспозициях обработки (Kunkel, 1936; Hutchins, Rue, 1939; Thung, 1952).
При воздушной обработке наиболее простым методом является терапия больного материала, находящегося в покое, в специальных термостатах при температуре 35—80°С (Thung, 1952; Христов, 1953). Однако чаще обрабатывают вегетирующие растения.  Для этого их заранее укореняют в горшках и затем помещают в специальные термокамеры с регулируемой температурой 32—40°С. Успех лечения в этом случае зависит от термостойкости вирусов, которыми заражены обрабатываемые растения.
При обработке термолабильных вирусов удается излечивать растения целиком (Posnette, 1953; Bovey, 1954; Chambers, 1954; Posnette, Cropley, 1958; Converse, 1966). Однако чаще, от вирусов освобождаются отдельные органы (Nyland, 1957, 1962; Welsh, Nyland, 1965) или только верхушки стебля, отросшие во время термообработки. Эти верхушки прививают на безвирусные сеянцы (Campbell, 1961, 1962, 1968), укореняют в условиях тумана (Bolton, Turner, 1962) или выращивают на искусственных питательных средах (Belkengren, Miller, 1962; Vine, 1968; Богуш, Чернец, 1983).
После повторной проверки на индикаторах полученные безвирусные растения используют как суперэлиту.
Первым применил метод термотерапии для освобождения плодовых от вирусных инфекций L. О. Kunkel (1936), который инактивировал вирусы желтухи, мелкоплодности и розеточности персика, выдерживая вегетирующие растения при температуре 34,4— 31,3°С в течение трех недель.
За прошедшие с тех пор 50 лет метод термической терапии вирусов растений успешно развивался как в теоретическом плане изучения термолабильности отдельных вирусов и закономерностей их инактивации в растительных тканях, так, в особенности, в практическом плане — получения безвирусных клонов полностью зараженных сортов плодовых культур.
Без преувеличения можно сказать, что коллекции безвирусных клонов основных промышленных сортов плодовых культур, созданные в различных странах мира, своим возникновением обязаны прежде всего методу термотерапии.
Для объяснения механизма освобождения растений от вирусов в процессе термообработки существуют различные гипотезы. Согласно одной из них, повышение температуры воздействует непосредственно на вирусные частицы, лишая их инфекционности. Процесс идентичен инактивации вируса in vitro (Welsh, Nvland. 1965).
Если для термического оздоровления растений, находящихся в состоянии покоя, когда температуры обработки достаточно высокие (до 60°С при водной обработке и до 80°С при воздушной), это объяснение кажется приемлемым, то для понимания механизма инактивации вирусов при обработке вегетирующих растений, оно совершенно неудовлетворительно. Как известно, температуры, которые при этом применяют, не превышают 38—40°С.
Между тем большая часть изученных вирусов плодовых имеет температуру инактивации 50—70°С, т. е. заметно более высокую, чем температура, при которой они были удалены из растений в процессе термотерапии. Поэтому прямым воздействием высоких температур нельзя объяснить инактивацию вирусов in vitro.
Вторую гипотезу принимают многие исследователи, работающие в области термотерапии растений (Kassanis, 1957; Kassanis, Posnette, 1961). Коротко суть ее в следующем: в зараженных вирусами растениях непрерывно протекают противоположно направленные процессы синтеза и деградации вирусных частиц. Если преобладает первый процесс, то концентрация вируса в зараженных тканях растет, если второй—то запасы вируса уменьшаются.
При помещении растений в температурные условия, неблагоприятные для синтеза вируса и благоприятные для процессов его деградации, на достаточно длительное время могут произойти разрушение всех накопленных в клетках вирусных частиц и полное освобождение целого растения от вирусной инфекции. Однако чаще от вирусов освобождаются лишь отдельные части растений, отросшие в процессе обработки. Это объясняют тем, что при термообработке концентрация вируса в тканях резко уменьшается, и он не успевает продвигаться в новые, быстро растущие ткани, которые таким образом «уходят» от вируса.
Третья гипотеза инактивацию вируса при термообработке связывает с ингибирующей активностью клеток растения-хозяина, возрастающей под действием высоких температур (Nienhaus, 1956). Таким образом, растения как бы сами освобождают себя от вирусов. В подтверждение этой гипотезы при работе с вирусами табачной мозаики на томатах мы наблюдали заметное повышение устойчивости к заражению и снижение концентрации вируса в уже зараженных растениях томатов, растущих при температуре 35—36°С, и одновременное возрастание ингибирующей способности их сока in vitro.
Следует признать, что ни одна из названных гипотез не объясняет полностью все факты, накопленные практикой термотерапии растительных вирусов. Несмотря на то, что прямое воздействие температур на вирусные частицы кажется сомнительным, совершенно очевидно, что все вирусы по их способности инактивироваться при термообработке можно разделить на две большие группы — термолабильные и термостойкие (Posnette, Cropley, Ellenberger, 1952; Campbell, 1968; Nyland, Golieen, 1969).
Хотя многие авторы признают гипотезу деградации вирусных частиц и ухода новых тканей, отросших в термокамере, от заражения (Campbell, 1962), имеются факты успешного освобождения яблони от комплекса латентных вирусов при приросте, не превышающем 1,5—5 см (Van der Meer, 1970). Очевидно, инактивация вирусов в живых клетках растений под действием высоких температур— процесс достаточно сложный и многофакторный. В нем определенную роль играют чувствительность вируса к температуре, направленность процессов синтеза и деградации вирусных частиц и защитные реакции растения-хозяина.
Изучение природы данных процессов продолжается, а практика термотерапии пока базируется на эмпирически полученных фактах успешности либо неудач в лечении определенных вирусов при различных условиях и режимах термообработки. При этом режим и методы термотерапии, применяемые отдельными авторами, заметно различаются между собой.
В целях унификации методик термического обеззараживания растений от вирусов и обсуждения теории этого вопроса в марте 1970 г. в Бельгии проходило I Международное совещание по термотерапии древесных культур. Данные авторов даже по чисто практическим вопросам отличаются так существенно, что об единой, всегда надежной методике термотерапии растительных вирусов пока говорить не приходится. Поэтому, приступая к получению безвирусного растительного материала методом термотерапии, обязательно опробывают основные из применяемых методик и останавливаются на тех, которые в данных условиях дают наилучший эффект.
В Молдавии такую работу начал И. Г. Цуркан и продолжили Л. Ю. Богуш, Г. М. Оларь. Ими были испытаны три метода: термотерапия комплекса латентных вирусов яблони в почках, образовавшихся до термообработки (Welsh. Nyland, 1965), во время термообработки (Campbell, 1968) и в верхушечных побегах, отросших в процессе обработки (Posnette, Cropley, Wolfswinkel, 1961; Campbell, 1962). Показано, что надежные результаты по инактивации комплекса латентных вирусов яблони и пожелтения жилок дает двух- и трехразовая термотерапия зараженных сорто- образцов, позволяющая освободиться от всех, включая самый термостойкий вирус — бороздчатости древесины. Оптимальный режим в термокамере 38±1  С, освещение естественное с дополнительной досветкой в пасмурные дни из расчета 6000 лк/м2 на уровне обрабатываемых растений, продолжительность освещения 16 ч/сут, влажность 50    70%.
Для освобождения косточковых пород от ИЛАР-вирусов оказалось достаточно одноразовой обработки растений в течение пяти—семи недель с последующим помещением верхушек в культуру in vitro (Богуш, Чернец, 1983) и серологическим тестированием мини-растений методом ELlSA-теста через четыре—пять месяцев.