Устойчивость пшеницы к мучнистой росе

|48728 |Сложный гибрид |Мексика |0 |

|43091 |Голубая А |Канада |0-1; 1-2 |

|45417 |ISWR N 309-6 |Канада |0; 2 |

|46982 |Kenhi |Канада |0; 0-1; 1,2 |

|56110 |Gustin x ND 264-12-13 |США |0; 0-1 |

|Продолжение таблицы 2 – Образцы пшеницы устойчивые ко всем биотипам патогена|

|1 |2 |3 |4 |

|310064 |Gustin x D 264-13 |США |0; 1 |

|310331 |Gustin x D 142 N12-14 |США |0; 1 |

|58177 |Sunnan |Швеция |0 |

|43034 |Fanal |Германия |0 |

|40685 |РПГ 48/49 |Германия |0 |

|43576 |H-1444 |Норвегия |0 |

|46034 |NS-476 |Югославия |0 |

|52018 |GK-B10 |Югославия |0 |

|45292 |Gage |США |0; 0-1; 1 |

|45313 |Caddo |США |1 |

|48255 |Danne |США |0,1 |

|48295 |Parker |США |0; 1; 1-2 |

|49271 |Arthur 71 |США |0 |

|51815 |Flex |США |0 |

|51816 |Hand |США |0 |

|51829 |Oasis |США |0 |

|55085 |Parker 5 |США |0; 1; 2 |

|55249 |Kawfers |США |0 |

Генетика устойчивости большинства сортов изучена плохо. Из о6разцов,

имеющих определенные гены устойчивости и устойчивый тип реакции ко всем

биотипам кроме сорта Терция и изогенных линий сорта Тэтчер , только образец

из Австралии (К-54049) имеет ген LrTr. [21]

Возможно, что образцы из Новосибирской области: Л-F6BC5 555/15,

Лин.F6BC5, 555/13, Аналог А-4, АНК-2 и Скала БР 2098, имеют ген

устойчивости, аналогичный гену LrTr. У остальных универсально-устойчивых

линий устойчивость определяется генами Lr9 и Lr 19. [21]

Сорта, имеющие ген устойчивости Lr9 - Arthur 71 (K-49271), -Abe, Oasis

(К-51829) (+Lr 11), Doublecrop, Ruley 67, Transfer,·Mc Nair 3, Mc Nair 701,

Mc Nair 181:3, Tuzz, Vel, и Lr 19 – Agrus, Agatha, Kawfers (K-55249), Hand

(K-51816), Flex (К-51815) - показывают тип реакции 0, у образца из

Саратовской области Эгисар 29 (К-54515) с геном устойчивости Lr9 тип

реакции, наблюдаемый нами, варьирует от 1 до 3, в то время как чистая

изогенная линия Lr 9 стабильно имеет тип устойчивости 0. [18]Следует

отметить, что образцы, сохраняющие длительную устойчивость к бурой

ржавчине: К-56965 (СССР), К-46960(США), К-НИСХИ - 38683 (Эфиопия), К-363956

(Швеция), К-6671 (Иран), К-30922 (Грузия), К-53711 (Мексика), Ершовская

21/83, K-54519, К-51571 (СССР), К-46567 (Норвегия) - содержат и ювенильный

ген устойчивости.[38]

Среди образцов, устойчивых к отдельным биотипам, есть формы с известными

генами устойчивости. Так, у сорта Sonora 64 из Мексики (К-45398)- Lr1, у

Lee из США (К-43096) - два гена Lr10 и Lr 24. [15] Сорта с геном

устойчивости Lr 24 могут поражаться отдельными клонами - это Agent, Blueboy

1 (+Lr 1, Lr10), Bass, Fox(+Lr 10), Tascola (К-44894), Cloud, Sage (К-

55199), S.ST-44T4R, S.ST-23, S.ST-102, Torres, Timpaw, Preska, Wanken,

Osaga (К-51787), Mc Nair 23, Parker (+Lr 10), Parker 76 (+Lr 10), Sundor,

Skua.[19]

Что касается образцов с генами Lr 3, 23 и 26, то они поражаются

значительно сильнее, что и подтверждает их низкую эффективность. Известно,

что более чем у 1/3 устойчивых сортов устойчивость контролируется геном Lr

23/3/: Kenya Fanner (+Lr 10), Kenya 337, Lee (+Lr 10), Timstein (+Lr 10),

NS4R, Rocta (+Lr 10), Grym. Практическое применение нашли сорта-доноры

Дмитровка 5-14 (+Lr 10), Gabo (+Lr10), Hopex, Гибрид-21 (+Lr 10).[9] О

потере устойчивости к бурой ржавчине сортов Кальян Сона, Pv-18, Sonora 64,

Реnjamo 62, содержащих ген Lr 23, сообщают И. О. Хван [34], И. Г. Одинцова

и X. О. Пеуша и др. [24,23] Ряд сортов, длительное время сохранивших

устойчивость к бурой ржавчине, в последние годы потеряли ее. Среди них К-

41672, К-46540 (Чили), К-40576 (СССР).[39] Кроме перечисленных есть сорта с

генами LrTt 1, LrTt 2,- производные Tr.timopheevii (.Л.1, Л.3, Л.13) и

геном Lr M 2 из гибридной комбинации(Саратовская 29)3 Х И410407 тип реакции

которых изучены очень слабо.[38] Таким образом, мировая коллекция ВИР

предоставляет материал значительно различающийся по устойчивости к рассам

бурой ржавчины, изученности и генотипу.

3 Источники устойчивости к мучнистой росе

Мучнистая роса второе по значению заболевание в Западной Сибири. Оно

гораздо реже вызывает сильные эпифитотии, чем бурая ржавчина и обладает

гораздо меньшей расообразовательной способностью. Однако селекция на

устойчивость к этому заболеванию не менее сложна. Это объясняется небольшим

количеством эффективных генов устойчивости и источников.

Сорта c высокоэффективными генами устойчивости пшеницы к мучнистой росе

Ген Рm 4в- Armada, ELS, Maris Halberd, Rang(+Pm 1), S 25, S 28, Sappo

(+Pm2), Solo, ТР 229, TP315-2, Tilamo (+Pm 2, Pm 6), Weihenstephan М 1.

Ген_Pm6 - Abe (+Pm 2), Arthur, Arthur 71 (+Pm 2), Brigand (+Pm 2), Maria

Huntaman (+Pm 2), Maris Fundin (+Pm 2), Mengavl, Oasis(+Pm 2), Timmo (+Pm

2, Pm4 в), Timgalen, TP114 (+Pm 2), Ген Mld - Maris Dove (+Pm 2), Halle

stamm 13471 (+Pm 2). [38,13] К бурой ржавчине и мучнистой росе устойчивы

сорта: К-58177 (Швеция), К-57055. К-57056 (Норвегия), К-53384, К-53593

(Мексика), И-429236 (Эфиопия), К-57084 (Перу), К-53315, К-58196, К-54652, К-

9228, К-1058, К-30922, К-48347, К-51571 (СССР), К-49400 (Эквадор), К-344308

(Аргентина), К-57162 (Австрия).[35]

Таким образом имеется большой набор хорошо изученных источников из

мировой коллекции BИP и таких генетика которых неизвестна. Кроме того, ряд

сортов обладает стабильной устойчивостью несмотря на то, что их

идентифицированные гены не отнесены к высокоэффективным. Следовательно,

стабильная устойчивость может быть также обусловлена взаимодействием слабых

генов или генами с высоким эффектом против конкретных рас региона. Что

касается доноров неспецифической устойчивости и толерантности, то вид

мягкой пшеницы изучен очень слабо.[5]

Селекционные программы должны предусматривать использование

разнообразного материала по генам устойчивости. Эффективность использования

того или иного материала в качестве источников устойчивости может быть

подтверждена только практически.

Место и условия проведения исследовательской работы

Место проведения работ – опытное поле Омского государственного аграрного

университета расположено в черте города, на правом берегу Иртыша, в зоне

южной лесостепи Западной Сибири. Опытное поле состоит из двух

территориальных отделений: большого опытного поля (24га) и малого опытного

поля (16га). Если их рассматривать с точки зрения сельскохозяйственных

угодий то большое опытное поле целиком представляет собой пашню, а малое –

пашню с небольшими участками многолетних трав, не распахиваемых в течение

десятков лет. Земельные угодья закреплены за разными кафедрами ОмГАУ:

генетики и селекции, растениеводства, кормопроизводства, плод овощеводства,

физиологии сельскохозяйственных растений и др.

Агроклиматические условия зоны.

Агроклиматические условия оказывают значительное влияние на развитие

болезней растений. На зависимость появления и развития болезней от

климатических указывали ещё Теофраст, Плиний и Диоскорид. Первым установил

математическую закономерность развития болезней от погодно-климатических

факторов Карл Мюллер (1911). Подобные исследования легли в основу

составления прогнозов развития болезней. В нашей стране основоположниками

этого направления стали Н.А. Наумов (1935), К.М. Степанов (1940). Так

Степановым были тщательно изучены условия возникновения эпифитотий бурой

ржавчины. Тесная взаимосвязь агроклиматических факторов и особенностей

организмов растения хозяина и патогена легли в основу современной

фитопатологической теории.

1 Почвенные условия

почвенные разности степной зоны представлены в основном чернозёмами

обыкновенными карбонатными и выщелоченными средне- и маломощными

малогумусовыми тяжелосуглинистыми глинистыми и суглинистыми. Встречаются

также каштановые почвы, а, кроме того, солонцы и солончаки.

Почвенный профиль наиболее распространенных чернозёмов обыкновенных

представлен горизонтами Апах, АВ, В1к, В2к, Ск.. Профиль чётко

дифференцирован по илу и физической глине, иллювиальные горизонты АВ, В1к,

В2к чётко оформлены. Карбонаты в виде примазок и расплывчатых пятен. рН

водной суспензии Апах – 7,1. Содержание гумуса в Апах—5,6%, валового N –

0,31, усваиваемого Р — 7,2 мг/100г ч почвы, усваиваемого калия – 39,3

мг/100г почвы. Гигроскопическая влага, % для Апах – 3,2.

В состоянии физической спелости пласт почвы оказывает слабое

сопротивление почвообрабатывающим орудиям. Это происходит из-за хорошей её

оструктуренности, благодаря этому она хорошо крошится и не налипает на

рабочие органы. В целом почвы можно охарактеризовать как плодородные с

хорошей микроструктурой и водно-физическими свойствами.

Однако наряду с плодородными почвами большой процент составляют

чернозёмы маломощные малогумусовые, сильно распылённые в результате

интенсивного воздействия почвообрабатывающих орудий, а также почвы с

повышенным содержанием солей. И те, и другие почвы нужно учитывать при

создании сортов.[22]

2 Климатические условия.

Преобладающий в умеренных широтах западный перенос и влияние континента

являются наиболее важными факторами формирования климата Западной Сибири и

определяющими для возникновения эпифитотии бурой ржавчины.[1,26]

Взаимодействие двух таких противоположных факторов приводит к более быстрой

смене циклонов и антициклонов, что определяет сильную изменчивость погоды.

Следствием взаимодействия данных факторов являются следующие черты

климата лесостепной зоны: короткий безморозный период; большие суточные

амплитуды температуры, усиливающиеся к югу; непродолжительное, но жаркое

лето; значительное влияние арктических масс в осенне-зимний период и

континентальных тропических масс в весенне-летний период (это приводит к

преимущественно раннелетнему типу засухи); незначительное количество

осадков 350 – 400мм, 2/3 которых приходится на тёплое время года, а в

тёплое время большая часть осадков приходится на середину и конец лета, что

благоприятствует развитию болезней в этот период. Основные показатели по

различным административным районам представлены в таблице 1.

Таблица 3 – Общие климатические показатели по административным районам

степной зоны Омской области.

| | |темпе|в 13 |м | |

| | |>100С|в |туры, | |

| | |, 0С |июле,.|0С | |

| | | |0С | | |

| |безмо| с температурой | | | |за |за |

| |го | | | | | |д с |

| |перио| | | | | |мая |

| |да | | | | | |по |

| | | | | | | |брь |

| | |0оС |5оС |10оС |15оС| | | | | |

|Полтавс| 115 | 188 |162 | 131 | 85| 2138| 24 | 40 | 269| 217|

|кий | | | | | | | | | | |

|Омский | 114 | 185 |157 | 123 | 72| 1918| 23 | 40 | 324| 243|

|Исильку| 111 | 188 |160 | 126 | 78| 1982| 23 | 40 | 335| 252|

|Среднее| 113 | 187 |160 | 127 | 78| 2013| 23 | 40 | 309| 237|

1 Температурные показатели.

Температурные показатели приведены в таблицах 4 и 5. [2,3] Температура

прогревания почвы имеет большое значение для развития корневых гнилей. При

низкой температуре почвы развитие затягивается и увеличивается риск

поражения растения корневыми гнилями и твёрдой головнёй.

Таблица 4 – Даты устойчивого прогревания почвы.

| | | |10 см |см |

| | | |До 5 0С|До 100С|До 150С|До 5 0С|До 100С|До 150С|

|Омск |Чернозём|Средняя|26.04 |16.05 |03.06 |02.05 |24.05 |11.06 |

| |й | | | | | | | |

| | |Ранняя |12.04 |03.05 |18.05 |19.04 |05,05 |26.05 |

| | |Поздняя|13.05 |04,06 |24,06 |19.05 |15,06 |12,07 |

Из таблицы видно что в отдельные годы с холодной затяжной весной при

посеве в ранние сроки могут складываться благоприятные условия для развития

корневых гнилей и заражения твёрдой головнёй

Наиболее важным температурным показателем, оказывающим влияние на

развитие болезней является температура воздуха. Каждое заболевание имеет

свой температурный оптимум. Например для бурой ржавчины он колеблется в

пределах 20-25 оС, а для мучнистой росы 10-20. Значения средней декадной

температуры воздуха за тёплый период даны в таблице 5 на странице 19 и на

рисунке 1 на странице 20.

Таблица 5 – Средняя декадная температура воздуха для Омского района, оС

| |1 |2 |3 |1 |2 |3 |1 |2 |3 |

|Средняя |4 |6 |8 |9 |11 |12 |16 |20 |24 |

|1996 | |5 |27 |0,9 |14 |8 |6 |48 |3 |

|1997 | |0,6 |3 |6 |6 |4 |10 |15 |2 |

| |1 |2 |3 |1 |2 |3 |1 |2 |3 |

|Средняя |25 |24 |21 |16 |14 |13 |13 |13 |12 |

|1996 |55 |15 |14 |29 |5 |22 |13 |9 | |

|1997 |21 |3 |3 |16 |24 |48 |16 |1 | |

Из таблицы видно, что в 1996 году количество осадков значительно

превосходило среднемноголетнее, а в 1997 году в основном было ниже

среднемноголетнего не принимая во внимание август и сентябрь. По условиям

влагообеспеченности в 1996 году условия были благоприятны и для мучнистой

росы и для бурой ржавчины, а в 1997 году не благоприятны для развития

болезней.

Однако, М.В. Горленко отмечает большую вероятность поражения растений

мучнистой росой при кратковременном понижении влажности. Автор объясняет

это тем, что растения потеряв тургор становятся более уязвимы для поражения

патогеном. Похожие условия сложились в 1997году. [12]

Подводя итоги можно сказать, что высокая устойчивость к неблагоприятным

агроклиматическим факторам повышает устойчивость к заболеваниям.

Иммунологическое изучение и создание селекционного материала мягкой

яровой пшеницы устойчивого к листовым заболеваниям

Определяющим в реализации региональной программы по созданию устойчивых

к бурой ржавчине сортов яровой пшеницы является заносной характер появления

и распространения заболевания.

В связи с этим целесообразно осуществить районирование источников

устойчивости по четырем зонам: первая – южные районы Европейской части

СССР, вторая – Среднее Поволжье и Южный Урал, третья – северная лесостепь и

подтайга Западной Сибири и четвертая – южная лесостепь и степь Западной

Сибири. Сорта пшеницы, ржи и амфидиплоидов, возделываемые в третьей зоне

должны обладать расоспецифической устойчивостью и отличаться по генам

устойчивости от сортов, возделываемых в первой и второй зоне. В случае

надежного решения проблемы устойчивости сортов, в зоне 3 может быть, снят

вопрос об устойчивости сортов, возделываемых в зоне 4. Наиболее

целесообразно для зоны 4 выводить толерантные сорта. Естественно, не

исключается и создание сортов с расоспецифической устойчивостью. При этом

гены устойчивости, вводимые в сорта 4-й зоны должны отличаться от таковых у

сортов, возделываемых и создаваемых для зоны 3. Для реализации подобной

программы необходимы усилия селекционных учреждений из вышеперечисленных

регионов страны. [26]

Исходя из этого в процессе исследований мы ориентировались на группы

признаков для южной лесостепной и степной зон. Первая группа для южной

лесостепной зоны, высокая комплексная устойчивость к мучнистой росе и бурой

ржавчине, урожайность на уровне стандарта и выше. Вторая группа для степной

зоны. Она отличается высокой урожайностью и невысокой горизонтальной

устойчивостью к преимущественно бурой ржавчине или, что более желательно к

комплексу болезней.

1 Методика проведения исследований

Особенностью наших исследований является то, что они проводились в рамках

комплексной селекционной программы, проводимой несколькими исследователями.

В связи с этим часть материала не отвечающая требованиям других

исследователей не была оценена по ряду показателей и была выбракована из

селекционного процесса в качестве селекционного номера, но может быть

использована в качестве источников устойчивости. Преимущество такой

методики заключается в значительно лучшей проработке селекционного

материала и жёстком отборе позволяющим оставлять только действительно

лучшие линии, но при этом не терять ценный генетический материал.

Основным методом создания устойчивых сортов является гибридизация и отбор

индивидуальный и семейный. Гибридизация может осуществляться по простой

межлинейной схеме, сложной ступенчатой и беккросной. Последняя при селекции

на вертикальную устойчивость особенно эффективна. [36]

Страницы: 1, 2, 3, 4

МЕНЮ

Устойчивость пшеницы к мучнистой росе

ИНТЕРЕСНОЕ