Размещено на http://www.allbest.ru

НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР

„ІНСТИТУТ ЗЕМЛЕРОБСТВА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ

АГРАРНИХ НАУК УКРАЇНИ”

ПРОДАНИК Анатолій Михайлович

УДК 633.171:631.527:631.524.86

СТВОРЕННЯ ГЕНЕТИЧНИХ ДЖЕРЕЛ ГРУПОВОЇ РАСОСПЕЦИФІЧНОЇ СТІЙКОСТІ ПРОСА ДО САЖКИ [SOROSPORIUM DESTRUENS (SCHLECHT) YANKI]

Спеціальність: 06.01.05 - селекція і насінництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2010

Дисертацією є рукопис

Робота виконана у відділі селекції круп'яних культур ННЦ „Інститут землеробства НААН” протягом 2000-2009 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор

ЯШОВСЬКИЙ Іван Вікторович

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент НААН МИХАЙЛОВ В'ячеслав Григорович, ННЦ „Інститут землеробства НААН”, завідувач відділу селекції та первинного насінництва зернобобових культур

кандидат сільськогосподарських наук ГОРБАЧОВА Світлана Миколаївна, Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва НААН, завідувач лабораторії селекції проса

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ННЦ „Інститут землеробства НААН”.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Л.О. Кравченко

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Поширені у сільськогосподарському виробництві сорти проса ще не повністю задовольняють вимоги виробництва, як за рівнем врожайності і його стабільності, так і за якістю продукції через недостатню реалізацію біологічного потенціалу продуктивності та стійкості до біотичних та абіотичних факторів середовища і в першу чергу до хвороб. Найбільш розповсюдженою і шкодочинною хворобою проса є сажка, стійкість до якої великою мірою визначає рівень врожайності та якість продукції і є генетично зумовленою. В даний час роботи з вивчення стійкості проса до сажки набули більш широкий розвиток завдяки дослідженням І.В. Яшовського та М.П. Тихонова.

Актуальність теми обумовлена обмеженістю в існуючому світовому генофонді проса генетичних джерел стійкості до окремих рас сажки та відсутністю джерел одночасної стійкості до різних груп патотипів збудника цього захворювання.

Застосування хімічних засобів протруювання насіння може забезпечити ефективний захист від ураження проса сажкою. Але хімічний захист в порівнянні з генетично обумовленим екологічно небезпечний і економічно витратний. расоспецифічний просо сажка стійкість

Тому створення сортів проса, стійких до ураження сажкою, є актуальною сільськогосподарською задачею, вирішення якої можливе лише на основі проведення наукових досліджень у напрямку вивчення особливостей прояву і успадкування ознаки расоспецифічної стійкості проса до збудника цього захворювання та отримання селекційними методами генетичних джерел стійкості цієї культури одночасно до різних поширених груп патотипів сажки.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась у відділі селекції круп'яних культур ННЦ "Інститут землеробства НААН" в період з 2000 по 2009 роки згідно тематичних планів і є складовою НТП НААН "Теоретичні основи селекції та насінництва сільськогосподарських. культур" на 1996-2000 роки за проектом 01.04.06 "Вивчити генетичні основи удосконалення імунологічної системи геному проса за расоспецифічною стійкістю до сажки" (державний реєстраційний номер 0196U018406), НТП НААН "Теоретичні основи селекції сільськогосподарських культур" на 2001-2005 роки (державний реєстраційний номер 0101U003833), а також НТП НААН "Зернові культури" на 2006-2010 роки (державний реєстраційний номер 0106U010362).

Мета та завдання дослідження - експериментальне створення генетичних джерел стійкості проса одночасно до різних груп рас збудників сажки, що поєднують імунність з іншими господарсько-цінними ознаками, як нового вихідного матеріалу для селекції сортів, адаптованих до умов України.

Дослідженнями передбачалося:

- здійснити моніторинг наявного расового складу збудників сажки та підтримувати його колекцію в патотиповій чистоті і життєздатності;

- створити шляхом штучних внутрішньовидових схрещувань різноманітні гібридні популяції проса, гетерозиготні за расоспецифічною стійкістю до сажки, морфологічними і господарсько-цінними ознаками;

- виявити особливості успадкування расоспецифічної стійкості проса до сажки шляхом застосування імуно-гібридологічного аналізу;

- виділити генетичні джерела різних типів групової расоспецифічної стійкості проса до сажки;

- здійснити оцінку господарської придатності найперспективніших генетичних джерел расоспецифічної стійкості проса до сажки та на їх основі створити високопродуктивні сорти.

Об'єкт дослідження: особливості прояву і успадкування расоспецифічної стійкості проса до сажки, створення нових генетичних джерел і сортів проса.

Предмет дослідження: гібридні гетерозиготні популяції, селекційні лінії, генетичні джерела і сорти проса, колекція вірулентних рас сажки.

Методи дослідження: імуно-гібридологічний аналіз - для виявлення особливостей успадкування расоспецифічної стійкості, польовий - для визначення ступеня ураження рослин проса сажкою, дисперсійний аналіз - для статистичного опрацювання результатів досліджень.

Наукова новизна отриманих результатів дослідження полягає у виявленні нових особливостей успадкування ознаки расоспецифічної стійкості проса до ураження сажкою, визначенні ступеня вірулентності та рівня агресивності різних патотипів сажки, а також у експериментальному створенні раніше невідомих генетичних джерел групової стійкості проса до сажки в поєднанні з іншими господарсько-цінними ознаками як вихідного матеріалу для селекції сортів проса нового покоління з вказаними властивостями та у створенні нових патентоспроможних сортів проса Новокиївське 01 та Омріяне (національний стандарт середньостиглих сортів з 2010 року).

Практичне значення отриманих результатів дослідження полягає у розробці рекомендацій селекційній практиці щодо залучення в програми створення сортів проса нових генетичних джерел групової расоспецифічної стійкості проса до сажки в поєднанні з іншими господарсько-цінними ознаками (лінії 790, 791, 797, 823, 992-01, 471-02, 1709-02, 1224-02, 1245-02, 212-04, 709-04 та інші) як нового вихідного матеріалу, що забезпечує суттєве підвищення ефективності селекційної роботи при отриманні імунних до сажки сортів, та поглибленні наукових уявлень про особливості успадкування такої стійкості, а також у створенні нових сортів проса Новокиївське-01 та Омріяне, занесених до Реєстру сортів рослин України, стійких до 9-ти патотипів сажки, здатних забезпечити підвищення рівня врожайності, виходу крупи і покращення її якості, зниження витрат на хімічні засоби протруювання насіння, що обумовлює зростання економічної ефективності вирощування даної культури та сприяє покращенню екології її виробництва.

Особистий внесок здобувача. Аналіз джерел наукової літератури вітчизняних та зарубіжних авторів за темою дисертаційної роботи, виконання польових та лабораторних досліджень, узагальнення результатів досліджень, формування висновків і рекомендацій селекційній практиці, опублікування основних результатів експериментальних даних. Участь в практичній селекційній роботі із створення сортів проса Новокиївське 01 і Омріяне, у створенні 15-ти нових генетичних джерел групової стійкості проса до патотипів сажки та передачі 3 джерел расоспецифічної стійкості проса до сажки до Національного центру генетичних ресурсів рослин України.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, основні положення та висновки дисертаційної роботи доповідались: на Міжнародній науково-практичній конференції „Генетические ресурсы культурных растений” (Санкт-Петербург, 13-16 листопада 2001 року), Науково-практичній конференції молодих вчених „Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології” (Чабани, 24-26 листопада 2003 року), Науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів „Інноваційний розвиток систем землеробства та агротехнологій в Україні” (Чабани, 10-12 грудня 2007 року), на засіданнях відділу селекції круп'яних культур (2001-2010 рр.) та методичній комісії ННЦ „Інститут землеробства НААН” (2001-2010 рр.).

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 14 наукових праць, з яких 4 - у фахових виданнях та 3 - тези доповідей, 2 авторські свідоцтва на сорти проса Новокиївське 01 і Омріяне, патент на сорт проса Омріяне.

Обсяг і структура роботи. Дисертація складається із вступу, 5 розділів, висновків, рекомендацій селекційній практиці та виробництву. Робота викладена на 176 сторінках машинописного тексту (комп'ютерний набір), містить 47 таблиць, 1 рисунок, 9 додатків. Використано 238 джерел наукової літератури, в тому числі 19 латиницею.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1. БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПРОСА І СТІЙКІСТЬ ЙОГО ДО САЖКИ (огляд наукової літератури)

Проведено аналіз літературних джерел вітчизняних та зарубіжних авторів з питань біологічних особливостей проса, характеристики найбільш шкодочинної його хвороби сажки, селекційних та генетичних досліджень стійкості культури до патогену, на підставі якого визначена необхідність подальшого поглибленого вивчення генетики расоспецифічної стійкості проса до сажки, створення генетичних джерел групової стійкості до збудника цієї хвороби в поєднанні з іншими господарсько-цінними ознаками і переконливо підтверджена актуальність теми та необхідність вирішення цих задач для селекції проса на імунітет.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Експериментальні дослідження за темою дисертаційної роботи здійснювали протягом 2000-2009 рр. в ДП „Дослідне господарство „Чабани” ННЦ „Інститут землеробства НААН”, землі якого розташовані в північній частині Лісостепу України. Грунти дослідних ділянок лучно-чорноземні крупнопилувато-легкосуглинкові та темно-сірі опідзолені глейові піщанисто-легкосуглинкові із низьким запасом гумусу (1,50-1,88 %), середнім вмістом рухомих форм фосфору (50-100 мг/100г грунту) і калію (67-107 мг/100г грунту) та кислою реакцією (рН - 5,0-5,5).

Метеорологічні умови у період проведення досліджень по роках відрізнялись за температурою і вологістю, але, в цілому, були сприятливими для отримання достовірних експериментальних даних.

Матеріалом досліджень слугували колекція проса із 63 сортів і колекційних генотипів та 34 лінії власної селекції, а також генетично чистий споровий матеріал 12-ти патотипів сажки.

Новий селекційний матеріал створювали шляхом генетичної рекомбінації корисних генів з використанням внутрішньовидових схрещувань, доборів та оцінок виділених ліній за продуктивністю, тривалістю періоду вегетації, стійкістю до основних несприятливих факторів середовища і, особливо, стійкістю до сажки, а також за якостями зерна і крупи. Схрещування здійснювали з використанням водного методу кастрації проса.

Опрацювання селекційного матеріалу гібридного походження в початкових ланках селекційного процесу проводили з використанням в різних поєднаннях методів педігрі, масового пересіву та модифікованого варіанту „одна насінина з рослини в потомство” (ОНП).

Дослідження з вивчення генетики проса за расоспецифічною стійкістю до сажки здійснювали з використанням імуно-гібридологічного аналізу.

Штучну інокуляцію насіння сортів, селекційних ліній і гібридів виконували шляхом опудрювання зерна проса спорами збудників відповідних рас сажки у кількості 0,3-0,7 % від маси насіння.

Оцінку ліній за расоспецифічною стійкістю до сажки проводили на інфекційних фонах штучного зараження, що створювали шляхом роздільної інокуляції насіння спорами кожного з 12-ти патотипів сажки, зібраних в Україні та в країнах СНД.

Ступінь стійкості до різних рас сажки визначали шляхом візуальної оцінки співвідношення кількості уражених рослин до їх загальної кількості.

Генетичну чистоту набору рас збудників сажки забезпечували шляхом по-сорусної ідентифікації їх расової приналежності за допомогою спеціально підібраних генотипів-диференціаторів рослин проса (за М.П. Тихоновим, 1991).

Статистичне опрацювання результатів досліджень здійснювали методом дисперсійного аналізу за Доспєховим. Оцінку результатів розщеплення гібридів другого та третього поколінь проводили методом імуно-гібридологічного аналізу за допомогою критерію чІ (хі-квадрат), який ввів в статистику К. Пірсон.

РОЗДІЛ 3. МОНІТОРИНГ НАЯВНОГО РАСОВОГО СКЛАДУ ЗБУДНИКІВ САЖКИ ПРОСА І РАСОСПЕЦИФІЧНОЇ СТІЙКОСТІ РІЗНИХ СОРТІВ ДО НЕЇ

В ННЦ „Інститут землеробства НААН” за результатами ідентифікації расоспецифічної вірулентності 172 індивідуальних сорусів збудника сажки (зібрані на фонах штучного інфекційного зараження за минулі роки) виявлено обмежену і стабільну кількість (12) патотипів, які були використані як інокулюми для створення фонів штучного зараження. Для ідентифікації сажки за її расовою приналежністю нами підібрані необхідні генотипи-диференціатори рослин проса, які на генетичному рівні чітко розрізняються між собою за стійкістю чи сприйнятливістю до різних рас сажки (табл. 1).

Таблиця 1

Ідентифікація расової приналежності індивідуальних сорусів сажки проса

Сорус	Генотипи-диференціатори рас сажки	Результат ідентифікації
	Радуга	лінія 832	лінія 1245-02	Кат. ВІР -1456	М - 3 (Кат. ВІР - 9128)	Київське 87	Кат. ВІР-8751
№1	О	У	О	О	У	О	У	Rs 1
№2	У	У	О	У	У	О	У	Rs 4
№3	У	О	О	У	У	О	О	Rs 5
№4	У	О	О	У	О	О	О	Rs 6
№5	У	О	У	О	У	У	О	Rs 2
№6	У	У	У	У	О	У	У	Rs 3
№7	У	У	О	У	О	О	У	Rs 7
№8	У	О	О	О	О	О	О	Rs 8
№9	У	У	О	О	У	О	У	Rs 9
№10	О	О	О	У	У	О	О	Rs 10
№11	У	У	О	О	У	О	У	Rs 11
№12	У	О	О	У	У	У	О	Rs 12

У - уражено, О - не уражено

Опрацьовані нами 63 генотипи проса за расоспецифічною стійкістю до сажки можна класифікувати на 5 основних груп:

1. Сприйнятливі одночасно до всіх відомих патотипів, в геномах яких відсутні генетичні фактори імунітету до сажки. До цієї групи відносяться занесені до Реєстру сортів рослин України поширені у виробництві сорти проса: Миронівське 51, Веселоподолянське 16, Харківське 57, а всього - 15, що становить 24 % від всіх сортозразків, що були досліджені.

2. Стійкі лише до окремих патотипів сажки. Ця група включає сорти: Веселоподолянське 38, Золотисте, Райдуга, Слобожанське, Миронівське 94 та інші (стійкі до патотипів №№ 1 і 10); Лілове, Благодатне (стійкі тільки до патотипу сажки № 8). Такий тип стійкості обумовлений наявністю в геномі умовного гену Sph 5. Із загальної кількості сортів до цієї групи було віднесено 15, що становить 24 %.

3. Стійкі до ураження одночасно невеликою кількістю (3-6) патотипів (всього 5 сортозразків - 8 % нашої вибірки). До цієї групи генотипів відносяться колекційні зразки, стійкість яких контролюється домінантними алелями умовного блоку генів Sph 2 (Кат. ВІР 241 і Кат. ВІР 1456, стійкі одночасно до патотипів №№ 1, 9, 11 і 2 ), або блоку генів Sph 4 (Кат. ВІР 8751, Ільїновське та лінія 832, яких поєднує одночасна стійкість до патотипів №№ 5, 6 і 2).

4. Різні за стійкістю до патотипів сажки №№ 2 і 12 (коли стійкість до раси № 2 відсутня), або одночасно сприйнятливі до цих двох патотипів (зразки Кат.1646 та Острогожське 9). До цієї ж групи відносяться генотипи з умовним блоком генів Sph 3 - сорти проса Харківське-56, Масловський 3 та Пикуловичське, що стійкі одночасно до патотипів №№ 6, 7, 8 і 3. В наших дослідженнях виявлено таких 8 генотипів, що становить 12%.

5. До групи зі стійкістю одночасно до 9 патотипів сажки (1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11), яка забезпечується домінантними алелями умовного блоку генів Sph 1, відносяться сорти - Київське 87, Сяйво, Харківське 31, Імунне 366, Горлинка, Константинівське та інші, а також ряд сортів Російської Федерації та колекційні зразки (всього 20, що становить 32 % від всієї вибірки).

Таким чином, всі відомі нам патотипи можна об'єднати в 3 основні групи рас сажки: І група - раси №№ 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 і 11 (9 патотипів), стійкість до яких контролюється домінантними алелями умовного блоку генів Sph 1; ІІ група - раси №№ 1, 9, 11 і 2, стійкість до яких забезпечується умовним блоком генів Sph 2; ІІІ група - раси №№ 6, 7, 8 і 3, стійкість до яких обумовлена умовним блоком генів Sph 3.

Серед відомих сортів ще не були відомі генотипи, стійкі одночасно до патотипів двох, а тим більше всіх трьох груп. Єдиним сортом, що характеризувався груповою стійкістю одночасно до патотипів сажки першої і другої груп, виявився сорт селекції ННЦ „Інститут землеробства НААН” - Чарівне.

Слід відмітити, що генотипи відрізнялись між собою за ураженням не тільки альтернативно, а і за кількістю уражених рослин (у одних 20-30%, у других - 70-80%). Якщо відсотки, за якими визначали ступінь ураження сортів расами сажки, прийняти за одиниці виміру рівня ураженості, то сума цих чисел по кожному сорту дає показник суми уражень сорту, а сума чисел по кожному патотипу дає показник суми уражень расою. Значення показника суми уражень сорту було найвище у зразків 1-ї групи (середнє значення показника - 544 одиниці), а найнижче - 5-ї групи (в середньому - 134 одиниці), що вказує на вищу імунність генотипів цієї групи. Значення показника суми уражень расою було найнижче у патотипів 1 і 10 (відповідно 970 та 905 одиниць). Найвищі значення показника суми уражень расою у патотипів 2, 3 і 12- 2610, 2905 і 2665 відповідно, що свідчить про найвищу агресивність цих рас

Нами визначено, що кількість уражених патотипом Rs 1 складала 24 зразки, що становить 38% від загальної кількості із 63-ох вивчених нами сортозразків, патотипом Rs 4 - 40 зразків (63%) і т.д. Таким чином, кількість уражених окремими патотипами сажки сортозразків проса становила:

Rs 1 уражувала 24 зразки із 63 (38%)

Rs 4 -"- 40 -"- (63%)

Rs 5 -"- 40 -"- (63%)

Rs 6 -"- 37 -"- (59%)

Rs 2 -"- 56 -"- (89%)

Rs 3 -"- 60 -"- (95%)

Rs 7 -"- 38 -"- (60%)

Rs 8 -"- 28 -"- (44%)

Rs 9 -"- 40 -"- (63%)

Rs 10 -"- 25 -"- (40%)

Rs 11 -"- 38 -"- (60%)

Rs 12 -"- 56 -"- (89%)

Гістограма ураження сортозразків проса 12-ма різними расами сажки показує, що найбільш вірулентними були патотипи Rs 2, Rs 3 і Rs 12, а найменшу вірулентність показали Rs 1 та Rs 10 (рис.1). Також помітна ступінчастість за вірулентністю: раси №№ 1, 8 і 10 уражують біля 40% зразків, раси №№ 4, 5, 6, 7, 9 і 11 - біля 60%, раси №№ 2, 3 і 12 - близько 90% сортозразків, що вивчалися.



Рис.1. Ступінь ураження сортозразків расами сажки.

Таким чином, в наших дослідах патотипи сажки Rs 2, Rs 3 і Rs 12 були як найбільш вірулентними, так і найбільш агресивними, а раси 1 і 10 - найменш вірулентними і найменш агресивними. Але таке поєднання спостерігалось не завжди. Так, за однакової вірулентності рас №№ 4 і 5 (63%), їх агресивність відрізнялась майже вдвічі (сума уражень патотипом Rs 4 складала 1295 одиниць, а Rs 5 - 2120).

Протягом всього періоду проведення дослідів продовжувалась робота з безперервного відтворення у генетичній чистоті популяцій збудників 12-ти патотипів сажки та підтримання їх у життєздатному стані.

РОЗДІЛ 4. СТВОРЕННЯ ГЕНЕТИЧНИХ ДЖЕРЕЛ РІЗНИХ ТИПІВ ГРУПОВОЇ РАСОСПЕЦИФІЧНОЇ СТІЙКОСТІ ПРОСА ДО САЖКИ ТА ОСОБЛИВОСТІ ЇЇ УСПАДКУВАННЯ

За результатами попередніх років досліджень у гібридів з участю батьківських форм, що альтернативно розрізнялись за стійкістю до патотипів сажки №№ 4, 5, 6, 7 і 10, в F2 спостерігалися розщеплення на стійкі та сприйнятливі у моногібридних співвідношеннях за стійкістю до кожного з вказаних патотипів сажки. За результатами імуно-генетичного аналізу гібридів F2 та індивідуальних нащадків їх рослин в F3 за комбінацією схрещування Горлинка / Кат. ВІР 241 отримані нові експериментальні дані з виявлення особливостей успадкування расоспецифічної стійкості проса до сажки. Аналіз показав, що стійкість рослин проса до раси №10 контролюється моногенно, а до кожного з патотипів сажки №№ 4, 5, 6 і 7 - домінантними алелями різних пар незалежних генів з комплементарним характером взаємодії (табл. 2).

Таблиця 2

Результати генетико-імунологічного аналізу гібридів проса F3 (Горлинка / кат.ВІР 241) та їх батьківських форм за расоспецифічною стійкістю до 5-ти патотипів сажки, 2003р.

Генотип, критерії оцінки	Параметри фенотипів рослин за стійкістю до патотипів сажки
	Rs 4	Rs 5	Rs 6	Rs 7	Rs 10
	+	-	+	-	+	-	+	-	+	-
+ Горлинка	О		О		О		О		О
> Кат. ВІР 241		У		У		У		У		У
Фактична кількість потомств в F3, шт.	33	21	35	19	35	19	34	20	37	8
Очікувана кількість потомств в F3, шт.	30	24	30	24	30	24	30	24	34	11
Теоретичне співвідношення	9:7	9:7	9:7	9:7	3:1
ч І- критерій Пірсона	0,68	1,87	1,87	1,20	1,08
ч Іst	3,84	3,84	3,84	3,84	3,84
Р?	0,40	0,15	0,15	0,25	0,25

+ - фенотипи з домінантними генами стійкості до відповідних патотипів сажки,

- - фенотипи, що не мають домінантних генів стійкості,

О - генетична імунність, У - ступінь ураження 30-70 %

ч Іst - критичні значення ч І при рівні істотності Р=0,05

У 2009 році був проведений генетичний аналіз гібридів F2, батьківські форми яких контрастні за ознаками, що вивчались. Основна увага у цих дослідженнях була зосереджена на вивченні особливостей успадкування ознак расоспецифічної стійкості проса до сажки, а також форми волоті і забарвлення зернівки та визначення наявності зчеплення генів, що контролюють ці ознаки для виявлення візуальних маркерів такої стійкості.

Для отримання гібридів F₂ 2404-07 були використані як материнська форма лінія 811-06 (імунна до 9-ти рас сажки, стисла волоть, кремове забарвлення зернівки) та як батьківська форма сорт Веселоподолянське 16 (сприйнятливий до всіх патотипів сажки, розлога волоть, жовтозерний).

Нами встановлено, що на фоні штучного зараження патотипами сажки Rs Rs 1, 4, 5, 7 і 9 розщеплення гібридів F2 на стійкі та сприйнятливі відбулось у співвідношенні 3:1, що свідчить про моногенне успадкування ознаки расоспецифічної стійкості до цих рас, а на Rs 6 - у співвідношенні 15:1, що вказує на дигенне успадкування ознаки з дуплікатним характером взаємодії домінантних алелів генів стійкості. Розщеплення за ознакою форми волоті на розлогі і стислі відбулось у моногібридному співвідношенні 3:1, за виключенням розщеплення на фоні зараження патотипом Rs 7, де фактичне значення критерія чІ перевищувало граничне (табл.3).

Паралельно проводились підрахунки розщеплення за формою волоті на контролі (без зараження сажкою). Ознака форми волоті у проса успадковується моногенно як на фоні зараження, так і на контролі, що вказує на незалежне успадкування ознаки. Розлога форма волоті домінувала над стислою.

Таблиця 3

Результати імуно-гібридологічного аналізу гібриду F2 2404-07 ( лінія 811-06 / Веселоподолянське 16 ) та його батьківських форм за расоспецифічною стійкістю до 6-ти патотипів сажки та формою волоті , 2009р.

Генотип, критерії оцінки	Параметри фенотипів рослин за формою волоті та стійкістю до патотипів сажки
	Rs 1	Rs 4	Rs 5	Rs 6	Rs 7	Rs 9
	+	-	+	-	+	-	+	-	+	-	+	-
	розлогі	стислі		розлогі	стислі		розлогі	стислі		розлогі	стислі		розлогі	стислі		розлогі	стислі
+ лінія 811-06	лінія стійка до ураження даними патотипами, форма волоті - стисла
>Веселоподол. 16	сорт уражується всіма патотипами, форма волоті - розлога
Фактична кількість потомства в F2, шт.	47	8	21	44	12	20	23	9	7	28	14	4	26	18	12	27	9	9
Очікувана кількість потомства в F2, шт.	42,8	14,2	19,0	42,8	14,2	19,0	21,9	7,3	9,8	32,3	10,8	2,9	31,5	10,5	14,0	25,3	8,4	11,3
Теоретичне співвідношення	9:3:4 3 (3:1) : 1	9:3:4 3 (3:1) : 1	9:3:4 3 (3:1) : 1	45:15:4 15 (3:1) : 1	9:3:4 3 (3:1) : 1	9:3:4 3 (3:1) : 1
ч І- критерій Пірсона	3,32	0,42	1,26	1,94	6,61	0,62
ч Іst	5,99	5,99	5,99	5,99	5,99	5,99
Р?	0,15	0,80	0,50	0,35	-	0,65

+ - фенотипи стійкі до ураження відповідними расами сажки,

- - уражені фенотипи (волоть відсутня)

Аналогічні дані отримані при аналізі розщеплення за ознаками расоспецифічної стійкості проса до сажки і форми волоті ще двох гібридів F2 2415-07 і 2429-07.

Аналіз розщеплення за расоспецифічною стійкістю проса до сажки та за забарвленням зернівки проводили у трьох гібридів F2 2437-07, 2440-07 та 2471-07 інших комбінацій схрещування. За результатами цього експерименту було виявлено особливості успадкування ознаки стійкості рослин проса до різних патотипів сажки та перевірено наявність зчеплення генів стійкості з генами, що контролюють ознаку забарвлення зернівки.

У гібридів другого покоління 2471-07 (+ лінія 940-06 уражується всіма расами сажки і має каштанове забарвлення зернівки, > сорт Омріяне має стійкість до 9-ти патотипів сажки і кремове забарвлення зернівки) відбулось розщеплення за расоспецифічною стійкістю до сажки у співвідношенні 3:1 на расах Rs1, Rs4 і Rs9, що вказує на моногенне успадкування цієї ознаки, а за стійкістю до патотипів Rs3, Rs5, Rs6 і Rs7 розщеплення відбулось у співвідношенні 15:1, що свідчить про дигенне успадкування ознаки стійкості з дуплікатним характером взаємодії генів. За ознакою забарвлення зернівки у гібридів F2 цієї комбінації розщеплення на каштанові і кремові відбулось у моногібридному співвідношенні 3:1, що вказує на незалежне успадкування ознаки (каштанове забарвлення домінувало над кремовим) (табл.4).

У всіх випадках розщеплення за ознаками расоспецифічної стійкості проса до сажки, форми волоті та забарвлення зернівки відбувались незалежно одне від одного у відповідних співвідношеннях, тобто не виявлена наявність зчеплення між генами, що контролюють ці ознаки.

За результатами аналізу потомства гібридів старших поколінь (F₅-F₇) cкладних конвергентних схрещувань у 2002-2004 рр. виділені генетичні джерела специфічного, здебільшого раніше невідомого поєднання одночасної групової стійкості або стійкості до окремих патотипів сажки різних груп вірулентності, а також підтверджена така групова стійкість, виявлена за роки попередніх досліджень. Генетичні джерела групової расоспецифічної стійкості проса до сажки: лінії 1709-02, 1352-03, 233-04, 435-03, 1245/74-02, 845/2-04, 1764-04 та інші - імунні до першої і третьої (І + ІІІ) груп патотипів сажки (до рас №№ 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 і 3), що обумовлена генами стійкості Sph 1 і Sph 3; лінії 992-01, 1113-04, 1224-02 та 1245/67-02 - стійкі до першої і другої (І + ІІ) груп патотипів сажки (до рас №№ 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 і 2) завдяки генам стійкості Sph 1 і Sph 2. Не вдалось в жодному випадку поєднати в одному генотипі стійкість до другої і третьої (ІІ + ІІІ) груп патотипів сажки (головним чином до найбільш агресивних рас №№ 2 і 3), а тим більше до всіх трьох груп одночасно. Серед нових експериментально створених генетичних джерел расоспецифічної стійкості проса до сажки спостерігалась значно більша різноманітність типів такої специфічності порівняно з існуючою в природі (лінії 585-98, 471-02, 321-03, 897-03 та інші) завдяки відчутному збільшенню різноманітності расоспецифічної імунності в потомствах штучних гібридів, яке обумовлене механізмами генетичних рекомбінацій спадкових факторів, що контролюють цю ознаку (табл.5).

Таблиця 4

Результати імуно-гібридологічного аналізу гібрида F2 2471-07 ( л. 940-06 / Омріяне ) та його батьківських форм за расоспецифічною стійкістю до 7-ми патотипів сажки та забарвленням зернівки, 2009р.

Генотип, критерії оцінки	Параметри фенотипів рослин за забарвленням зернівки та стійкістю до патотипів сажки
	Rs 1	Rs 3	Rs 4	Rs 5	Rs 6	Rs 7	Rs 9
	+	-	+	-	+	-	+	-	+	-	+	-	+	-
	каштанове і світлокаштанове	жовте і кремове		каштанове і світлокаштанове	жовте і кремове		каштанове і світлокаштанове	жовте і кремове		каштанове і світлокаштанове	жовте і кремове		каштанове і світлокаштанове	жовте і кремове		каштанове і світлокаштанове	жовте і кремове		каштанове і світлокаштанове	жовте і кремове
+ лінія 940-06	лінія уражується даними патотипами сажки, забарвлення зернівки каштанове
> Омріяне	сорт стійкий до ураження даними патотипами сажки, забарвлення зернівки кремове
Фактична кількість потомства в F2, шт.	28	10	10	39	12	5	39	10	12	22	11	3	32	5	0	34	12	0	26	12	10
Очікувана кількість потомства в F2, шт.	27,0	9,0	12,0	39,4	13,1	3,5	34,4	11,5	15,2	25,3	8,5	2,2	26,0	8,7	2,3	32,3	10,8	2,9	27,0	9,0	12,0
Теоретичне співвідношення	9:3:4 3 (3:1) : 1	45:15:4 15 (3:1) : 1	9:3:4 3 (3:1) : 1	45:15:4 15 (3:1) : 1	45:15:4 15 (3:1) : 1	45:15:4 15 (3:1) : 1	9:3:4 3 (3:1) : 1
ч І- критерій Пірсона	0,48	0,73	1,49	1,46	5,25	3,12	1,37
ч Іst	5,99	5,99	5,99	5,99	5,99	5,99	5,99
Р?	0,75	0,60	0,45	0,45	0,05	0,20	0,50

+ - фенотипи стійкі до ураження відповідними расами сажки,

- - уражені фенотипи (зерно відсутнє)

Таблиця 5

Генетичні джерела расоспецифічної стійкості проса до сажки, виділені в 2002-2004 рр.

Лінія

Патотипи сажки

Rs 1

Rs 4

Rs 5

Rs 6

Rs 2

Rs 3

Rs 7

Rs 8

Rs 9

Rs 10

Rs 11

Rs 12

Ступінь ураження патотипами сажки, %

Джерела стійкості до першої і другої груп патотипів сажки

992-01

О

О

О

О

>О

70*

О

О

О

О

>О

О

1224-02

О

О

О

О

О

50

О

О

О

О

О

-

1245/67-02

О

О

О

О

О

40

О

О

О

О

О

О

1113-04

О

О

О

О

О

60

О

О

О

О

О

О

1293-03

>О

О

>О

О

>О

15

-

-

-

-

-

-

Джерела стійкості до першої і третьої груп патотипів сажки

1709-02

О

О

О

О

60

О

О

О

О

О

О

60

1245/74-02

О

О

О

О

60

О

О

О

О

О

О

>О

435-03

О

О

О

О

40

О

О

О

О

О

О

О

1352-03

О

О

О

О

50

О

О

О

О

О

О

>О

233-04

О

О

О

О

40

О

О

О

О

О

О

О

212-04

О

О

О

О

60

О

О

О

О

>О

>О

>О

709-04

О

О

О

О

50

О

О

О

О

О

О

50

1744-04

О

О

О

О

60

О

О

О

О

О

О

70

1764-04

О

О

О

О

50

О

О

О

О

О

О

>О

845/2-04

О

О

О

О

50

О

-

-

-

-

-

-

Джерела із новим поєднанням расоспецифічної стійкості

585-98

О

>О

30

40

80

30

40

20

О

30

20

50

1523-01

20

О

40

О

70

50

50

-

10

40

50

О

471-02

30

50

40

>О

40

>О

О

20

О

30

>О

25

511-02

25

10

70

О

20

15

-

-

-

-

-

-

321-03

50

70

60

О

60

70

-

-

-

-

-

-

544-03

20

О

40

70

30

60

-

-

-

-

-

-

897-03

О

О

40

50

30

>О

-

-

-

-

-

-

О - не уражується, >О - уражується до 5%,

* - ураження у відсотках

Кращі з виділених ліній (992-01, 471-02, 1709-02, 1224-02, 1245-02, 212-04, 709-04 та інші) уже використовуються в селекційній роботі як джерела расоспецифічної стійкості до сажки та інших господарсько-цінних ознак.

РОЗДІЛ 5. ХАРАКТЕРИСТИКА НОВИХ ГЕНЕТИЧНИХ ДЖЕРЕЛ І СОРТІВ ПРОСА, ОЦІНКА ЇХ ГОСПОДАРСЬКО-ЦІННИХ ОЗНАК ТА ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИРОЩУВАННЯ

В ННЦ „Інститут землеробства НААН” у відділі селекції круп'яних культур нами під керівництвом професора Яшовського І.В. у 1996р. вперше створені три нові генетичні донори стійкості одночасно до першої і третьої груп патотипів сажки, які характеризуються високою продуктивністю та іншими господарсько-цінними ознаками і занесені до реєстру Національного центру генетичних ресурсів рослин України під номерами Національного каталогу: лінії 790 - IU16044, 791 - IU16045 та 797 - IU16046. Лінії 823 та 992-01 виділені як джерела стійкості одночасно до першої і другої груп патотипів сажки.

Середньостиглий сорт проса Новокиївське 01 створений методом багаторазового індивідуального добору з гібридів складного походження F₃-F₇ на фонах штучного зараження різними расами сажки. Високостійкий до ураження одночасно 9-ма патотипами сажки, слабко уражується меланозом, характеризується високим виходом крупи (80-83%) з високи-ми кулінарними якостями, підвищеним вмістом протеїну в зерні (13,5% при 12,5% у стандарта) і каротиноїдів в крупі (до 4 мг/кг). Занесений з 2004 року до Реєстру сортів рослин України.

Середньостиглий сорт проса Омріяне створений також методом багаторазового індивідуального добору з гібридів складного походження F₂-F₅ на фонах штучного зараження різними расами сажки. Стійкий до вилягання (9 балів), високостійкий до ураження одночасно 9-ма патотипами сажки, з високими технологічними якостями зерна (зернівка шаровидна, маса 1000 зерен близько 8г, вирівняність зерна 85%, плівчастість 13-14%, вихід крупи - 79-82%.). Занесений до Реєстру сортів рослин України з 2005 року. Є національним стандартом з 2010 року.

За результатами конкурсних сортовипробувань за 2002-2005 роки нові сорти Новокиївське 01 та Омріяне порівняно із стандартом середньостиглим сортом Миронівське 51 забезпечили кращі показники урожайності, крупності, плівчастості та вирівняності зерна, а також за стійкістю до ураження 9-ти патотипами сажки (табл. 6 і 7).

Таблиця 6

Урожайність та господарсько-цінні ознаки нових середньостиглих сортів та ліній проса, 2001-2005 рр.

Сорт, лінія	Урожайність зерна, т/га	Стійкість до вилягання, бал.	Маса 1000 зерен, г	Плівчастість, %	Вирівняність зерна
	Середня за 5 років	приріст до стандарту				фракція, мм	%
Миронівське 51 (стандарт)	3,81	0	6	7,6	17,1	1,7-2,0	76
Новокиївське 01	4,29	0,48	6	7,8	12,8	1,7-2,0	83
Омріяне	4,55	0,74	9	8,2	13,6	1,7-2,0	85
1296-00	4,33	0,52	9	8,3	14,9	1,7-2,1	87
1307-00	4,23	0,42	8	8,6	14,8	1,9-2,1	87
992-01	4,18	0,37	10	7,5	13,0	1,8-2,1	79
1224-02	4,45	0,64	9	9,0	17,2	1,9-2,1	84
1245-02	4,53	0,72	9	8,3	14,9	1,7-2,1	88
НІР 0,05	0,41

Збільшення урожайності зерна нових сортів на 0,48-0,74 т/га порівняно із стандартом Миронівське 51 підвищило рентабельність їх вирощування до 141-161 % (при 117 % у стандарта), при цьому окупність 1 грн витрат становить 2,41-2,61 грн, а прибуток - 2513-2909 грн/га.

Результати випробувань свідчать про високий потенціал продуктивності і стійкості до вилягання перспективних селекційних номерів проса, які характеризувались високими показниками якості зерна і, особливо, стійкістю до ураження різними патотипами сажки. Серед них за урожайністю виділена лінія 1296-00 (приріст урожаю зерна 0,52 т/га порівняно із стандартом), яка мала крупне (маса 1000 зерен перевищувала стандарт на 0,7 г), низькоплівчасте (плівчастість 14,9%, у стандарта - 17,1% ) і вирівняне (вирівняність 87% проти 76% у стандарта) зерно. Також кращими від стандарта за урожайністю були лінії 1307-00 і 1224-02 (на 0,42 т/га та 0,64 т/га відповідно), які мали крупне зерно (маса 1000 зерен становила відповідно 8,6 і 9,0 г) та високий рівень його вирівняності (відповідно 87 і 84%), а лінія 992-01 виділена за ознакою низькоплівчастості зерна (13,0%). Лінія 1245-02 мала високу урожайність (на 0,72 т/га вище стандарта) та кращі, ніж у стандарта, показники крупнозерності (на 0,7г), плівчастості (на 2,2%) і вирівняності (на 12 %) зерна. Ці середньостиглі сорти і лінії в порівнянні із стандартом мали вищу стійкість до вилягання та ураження сажкою.

Таблиця 7

Расоспецифічна стійкість до сажки нових середньостиглих сортів та ліній проса, 2001-2005 рр.

Сорт, лінія

Патотипи сажки

Rs 1

Rs 4

Rs 5

Rs 6

Rs 2

Rs 3

Rs 7

Rs 8

Rs 9

Rs10

Rs11

Rs12

Ступінь ураження патотипами сажки, %

Миронівське 51 (стандарт)

70*

80

60

60

50

40

60

40

70

40

50

60

Новокиївське 01

О

О

О

О

60

30

О

О

О

О

О

10

Омріяне

О

О

О

О

60

40

О

О

О

О

О

20

1296-00

О

О

О

О

50

60

О

О

О

О

О

30

1307-00

О

О

О

О

40

40

О

30

О

О

О

20

992-01

О

О

О

О

>О

60

О

О

О

О

>О

О

1224-02

О

О

О

О

>О

30

О

О

О

О

О

40

1245-02

О

О

О

О

20

30

О

О

О

О

О

>О

О - стійкість; >О - ураження до 5%;

* - ураження у відсотках

ВИСНОВКИ

1. Результати експериментальних досліджень, викладених в дисертації, дозволили теоретично узагальнити і по-новому вирішити важливу наукову задачу, що виявляється у створенні генетичних джерел групової расоспецифічної стійкості проса до сажки в поєднанні з іншими господарсько-цінними ознаками шляхом виділення таких джерел із різноманітних гібридних популяцій, створених за допомогою штучних внутрішньовидових складних схрещувань та виявленні особливостей успадкування расоспецифічної стійкості.

2. Ідентифіковано обмежену і стабільну кількість (12) патотипів сажки, поширених в європейських і азіатських країнах. Під час досліджень відібрані і розмножені нові генетично чисті популяції збудників усіх 12 патотипів сажки, які були використані як інокулюми для створення фонів штучного зараження.

3. Виявлено, що найбільш вірулентними були патотипи сажки №№ 2, 3 і 12 - вони уражували близько 90 % всіх вивчених сортозразків, низький рівень ураження спостерігався у патотипів збудника цієї хвороби № 1 і 10 - біля 40 %.

4. Визначено, що найбільш агресивними виявились найвірулентніші раси №№ 2, 3 і 12. Але у патотипів Rs 4 і Rs 5 при однаковій вірулентності (ураження 63 % зразків) спостерігалась помітна різниця за агресивністю (сума уражень расою № 4 складала 1295 одиниць, а № 5 - 2120).

5. Встановлено, що расоспецифічна стійкість до кожного патотипа сажки контролюється дією і взаємодією специфічних для кожного з них одного або пари генів і успадковується моногенно або дигенно з комплементарним або дуплікатним характером взаємодії генів.

6. Виявлено, що забарвлення зернівки проса у 21 варіантах розщеплення (у гібридів проса F2 2437-07, 2440-07 і 2471-07) контролюється моногенно та у 2 випадках (F2 2437-07 на Rs 9 і 2440-07 на Rs 7) - дигенно з комплементарним характером взаємодії генів (жовте забарвлення домінує над червоним, а каштанове - над жовтим і кремовим).

7. Встановлено, що ознака форми волоті у гібридів проса F2 2404-07, 2415-07 та 2429-07 в 20 варіантах розщеплення контролюється моногенно і тільки в одному випадку (F2 2415-07) розщеплення відбулось у дигенному співвідношенні 9:7 (розлога форма домінує над стислою).

8. Виявлено генетичну незалежність успадкування ознаки расоспецифічної стійкості проса до сажки з ознаками забарвлення зернівки та форми волоті.

9. Створені три нові генетичні джерела стійкості одночасно до першої і третьої груп патотипів сажки, які характеризується також високою продуктивністю та іншими господарсько-цінними ознаками. Вони занесені до реєстру Національного центру генетичних ресурсів рослин України під номером Національного каталогу: лінії 790 - IU16044, 791 - IU16045 та 797 - IU16046. Лінії 823 та 992-01 є джерелами стійкості одночасно до першої і другої груп патотипів сажки. Виділені генетичні джерела специфічного, раніше невідомого поєднання одночасної групової стійкості, або стійкості до окремих патотипів сажки різних груп вірулентності (лінії 585-98, 471-02, 1523-01 1709-02 та ін.) завдяки відчутному збільшенню різноманітності расоспецифічної імунності в потомствах штучних гібридів.

10. Сорт проса Новокиївське 01 відзначається високою продуктивністю зерна з високим виходом крупи, стійкістю до 9-ти патотипів сажки. Занесений з 2004 року до Реєстру сортів рослин України і рекомендований для вирощування в зонах Лісостепу і Полісся (авторське свідоцтво № 08412).

11. За результатами дворічного державного випробування новий середньостиглий сорт проса Омріяне занесений до Реєстру сортів рослин України з 2005 року. Він перевищує стандарт та інші сорти за рівнем продуктивності, особливо в Лісостепу України, стійкості до вилягання, за імунітетом до ураження сажкою, за високими технологічними якостями зерна і кулінарними властивостями крупи (авторське свідоцтво № 08411 та патент № 0516). З 2010 р. є державним стандартом.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЙНОЇ ПРАКТИКИ І ВИРОБНИЦТВА

1. При проведенні оцінки генотипів проса за стійкістю до сажки для селекції на імунітет застосовувати удосконалену у ННЦ "Інститут землеробства НААН" методику визначення расоспецифічної стійкості до 12 патотипів сажки.

2. За допомогою правильно підібраного набору генотипів-диференціаторів проводити ідентифікацію патотипів сажки для створення фонів штучного зараження при оцінці селекційного матеріалу.

3. З метою створення нового стійкого до сажки селекційного матеріалу залучати у схрещування нові генетичні джерела групової расоспецифічної стійкості одночасно до двох груп патотипів сажки: лінії 823, 992-01, 1224-02, 1245-02 - джерела стійкості до патотипів сажки №№1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 та лінії 790, 791, 797, 1709-02 - до патотипів сажки №№1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11.

4. Сорт проса Новокиївське 01 використовувати в селекційній роботі як джерело низькоплівчастості в поєднанні зі стійкістю до ураження сажкою (імунний до патотипів сажки №№ 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) і меланозом.

5. Сорт Омріяне використовувати в селекції проса як джерело високої продуктивності в поєднанні зі стійкістю до вилягання, ураження сажкою (імунний до патотипів сажки №№ 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11) та високими технологічними якостями зерна.

6. Збільшити у виробництві площі вирощування нових сортів Новокиївське 01 та Омріяне, вирощування яких дозволить підвищити рентабельність виробництва проса за рахунок урожайності, технологічних якостей зерна та стійкості до вилягання і ураження сажкою.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Нові донори стійкості проса до комплексу рас сажки, особливості її успадкування і прояву та використання в селекції / І. В. Яшовський, А. П. Овдієнко-Озадовська, Л. О. Денисюк, Г. О. Каражбей, Т. М. Левченко, А. М. Проданик, М. Ф. Янковенко // Удосконалення методів селекції та насінництва зернових, зернобобових та круп`яних культур; зб. наук. пр.- К.: Інститут цукрових буряків, 1997. - С. 26-37.

2. Яшовський І. В. Особливості успадкування і прояву та генетичного зчеплення ідентифікаційних ознак зернівки і расоспецифічної стійкості проса до сажки / І. В. Яшовський, А. М. Проданик, О. І. Рудник // Фактори експериментальної еволюції організмів : зб. наук. пр. - К. : Аграрна наука, 2003. - С. 217-222.

3. Просу ще рано у відставку / І. В. Яшовський, А. М. Проданик, О. І. Рудник, О. В. Синицина, Л. А. Марченко // Зерно і хліб. - 2004. - № 3. - С. 38-39.

4. Від проса до пшона / І. В. Яшовський, А. М. Проданик, О. І. Рудник, О. В. Синицина, Л. А. Марченко // Зерно і хліб. - 2005. - № 3. - С. 32.

5. Проданик А. М. Усі основні поживні речовини в просі перебувають у вдалому співвідношенні / А. М. Проданик // Зерно і хліб. - 2007. - № 1. - С. 57- 58.

6. У новостворених генотипах проса вдало поєднуються ознаки продуктивності та вмісту сирого протеїну / А. М. Проданик, О. В. Синицина, Н. В. Майстер, В. І. Ярешко // Зерно і хліб. - 2007. - № 2. - С. 41-42.

7. Проданик А. М. Расовий склад збудників сажки проса [Sorosporium destruens (Schlecht) Yanki] і відтворення їх колекції в патотиповій чистоті / А. М. Проданик // Зб. наук. пр. - ННЦ „Інститут землеробства УААН”. - К. : ВД „ЕКМО”, 2009. - Вип. 3. - С. 127-131.

8. У новому сорті проса Восковидне весь крохмаль амілопектиновий / Л. І. Перевертун, А. М. Проданик, О. В. Синицина, В. І. Ярешко // Зерно і хліб. - 2010. - № 1 - С.49.

9. А. с. 08411 Україна, сорт проса Омріяне / І.В. Яшовський, А.П. Овдієнко-Озадовська, А.М. Проданик, О.В. Синицина, О.І. Рудник (Україна). - № 02006003 ; заявл. 01.01.2005 (10% авторства).

10. А. с. 08412 Україна, сорт проса Новокиївське 01 / І.В. Яшовський, А.П. Овдієнко-Озадовська, А.М. Проданик, О.В. Синицина, О.І. Рудник (Україна). - № 00006003 ; заявл. 26.12.2003 (10% авторства).

11. Пат. 0516 Україна, сорт проса Омріяне / Яшовський І.В., Овдієнко-Озадовська А.П., Проданик А.М., Синицина О.В., Рудник О.І.; заявник і патентовласник ННЦ „Інститут землеробства УААН”. - заявл. 27.02.2003 (10% авторства).

12. Генетико-иммунологические и методические аспекты повышения эффективности изучения и селекционного использования генофонда проса (Panicum miliaceum L.). / И. В. Яшовский, А. П. Овдиенко-Озадовская, О. И. Рудник, А. М. Проданик // Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф. [„Генетические ресурсы культурных растений”], (С.-Пб., 13-16 нояб. 2001 г.). - С.-Пб. : ВИР, 2001. - С. 491-492.

13. Нові генетичні донори групової расоспецифічної стійкості проса до сажки / А. М. Проданик, О. І. Рудник, О. В. Синицина, І. В. Яшовський, Л.А. Марченко // Матеріали наук.-практ. конф. молод. вчен. [„Стабілізація землекористування та сучасні агротехнології”], (Чабани, 24-26 лист. 2003 р.). - Чабани : Ін-т землеробства УААН, 2003. - С. 117-118.

14. Проданик А. М. Створення генетичних джерел різних типів групової расоспецифічної стійкості проса до сажки / А. М. Проданик, В. І. Ярешко // Матеріали наук.-практ. конф. молод. вчених і спеціалістів [„Інноваційний розвиток систем землеробства та агротехнологій в Україні”], ( Чабани, 10-12 груд. 2007р.). - Чабани : ННЦ „Інститут землеробства УААН”, 2007. - С. 124-125.

АНОТАЦІЯ

Проданик А.М. Створення генетичних джерел групової расоспецифічної стійкості проса до сажки [Sorosporium destruens (Schlecht) Yanki]. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 - селекція і насінництво. ННЦ „Інститут землеробства НААН”, Київ, 2010.

Здійснено ідентифікацію збудників 12 патотипів сажки за допомогою генотипів-диференціаторів рослин проса та забезпечено підтримку колекції наявного расового складу в патотиповій чистоті і життєздатності. Проведено моніторинг расоспецифічної стійкості 63 сортозразків проса на фоні штучного зараження 12 патотипами сажки, який показав, що генотипи виявляють різний рівень імунності, а патотипи сажки відрізняються за вірулентністю та агресивністю і кореляція між цими показниками відсутня.

За допомогою імуно-гібридологічного аналізу досліджено особливості успадкування расоспецифічної стійкості проса до сажки і встановлено, що стійкість до кожного патотипа сажки контролюється дією і взаємодією специфічних для кожного з них одного або пари генів і успадковується моногенно або дигенно з комплементарним або дуплікатним характером взаємодії генів. Не виявлено зчеплення генів, які обумовлюють расоспецифічну стійкість проса до сажки з генами, що контролюють ознаки форми волоті та забарвлення зернівки.

Виділено 15 генетичних джерел різних типів групової расоспецифічної стійкості проса до сажки в комплексі з іншими господарсько-цінними ознаками і створено 2 високопродуктивні з високими технологічними якостями зерна імунні до ураження 9-ма патотипами сажки сорти проса Новокиївське 01 та Омріяне, а також здійснено оцінку їх господарської придатності.

Ключові слова: просо, сажка, патотипи, раси, расоспецифічна стійкість, успадкування, генетичні джерела, селекція, лінії, сорти.

АННОТАЦИЯ

Проданик А.М. Создание генетических источников групповой расоспецифической устойчивости проса к головне [Sorosporium destruens (Schlecht) Yanki]. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 - селекция и семеноводство. ННЦ „Институт земледелия НААН”, Киев, 2010.

С помощью специально подобранных генотипов-дифференциаторов идентифицировано ограниченное и стабильное количество (12) патотипов головни проса, наиболее распространенных в европейских и азиатских странах. Во время проведения исследований ежегодно отбирались и размножались новые генетически чистые популяции возбудителей всех 12 патотипов головни проса, которые использовались в качестве инокулюмов для создания фонов искусственного заражения.

Проведен мониторинг расоспецифической устойчивости 63 сортообразцов проса на фоне искусственного заражения 12 расами головни. Наиболее вирулентными оказались патотипы головни №№ 2, 3 и 12, которые поражают около 90% сортообразцов, а наименьшую вирулентность выявили патотипы №№ 1 и 10 - около 40%. При этом генотипы отличались между собой по восприимчивости к той или иной расе головни не только альтернативно, но и по степени восприимчивости (одни поражались на 20-30%, другие - на 70-80%), что говорит о разном уровне агрессивности рас. Таким образом, патотипы головни различаются не только по вирулентности, но и по агрессивности. Наиболее агрессивными по результатам исследований были самые вирулентные расы №№ 2, 3 и 12, а наименьшую агрессивность показали слабовирулентные расы №№ 1 и 10. Однако такое сочетание наблюдалось не на всех расах. Так патотипы головни №№ 4, 5, 6, 7, 9 и 11 при практически одинаковой вирулентности существенно различались по уровню агрессивности.

Выявлено генетическую независимость наследования признака расоспецифической устойчивости проса к головне с признаками окраски зерна и формы метелки. Результатами опытов установлено, что признак окраски зерна проса у гибридов второго поколения в 21 вариантах расщепления контролируется моногенно и в 2 - дигенно с комплементарным характером взаимодействия генов (желтая окраска доминирует над красной, каштановая - над желтой и кремовой), а также признак формы метелки проса в 20 вариантах расщепления контролируется моногенно и только в одном случае - дигенно в соотношении 9:7 (раскидистая форма доминирует над сжатой).

Путем отбора из разнообразных гибридных популяций, полученных с помощью внутривидовых сложных скрещиваний, выделено 15 генетических источников групповой расоспецифической устойчивости проса к головне: линии 1709-02, 1352-03, 233-04, 435-03, 1245/74-02, 845/2-04, 1764-04 и другие - имунные к первой и третьей группам рас головни (патотипам №№ 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 3); линии 992-01, 1113-04, 1224-02 и 1245/67-02 - имунные к первой и второй группам рас головни (патотипам №№ 1, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 2). Выделены генетические источники специфического, ранее не встречаемого сочетания устойчивости к отдельным патотипам головни разных групп вирулентности (линии 585-98, 471-02, 1523-01, 1709-02 и другие) благодаря существенному увеличению разнообразия расоспецифической иммунности в потомствах гибридов разных комбинаций скрещивания, которое обусловлено механизмами генетических рекомбинаций наследственных факторов, контролирующих этот признак.