Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт зерновых культур имени И.Г. Калиненко

06.00.00 Сельскохозяйственные науки

Создание исходного материала для селекции устойчивых к твёрдой головне сортов озимой пшеницы

Шишкин Николай Васильевич

канд. с. - х. наук, зав. лабораторией иммунитета и защиты растений

Дерова Татьяна Григорьевна

ведущий научный сотрудник

Марченко Дмитрий Михайлович

канд. с. - х. наук, зав. отделом селекции озимой пшеницы

г. Зерноград

Аннотация. Дальнейший рост производства зерна - ключевая проблема развития сельского хозяйства в РФ и предотвращение потерь урожая озимой пшеницы от болезней продолжает оставаться актуальным. Значение устойчивых к болезням сортов, особенно к твердой головне в повышении урожая, безусловно, велико. Поэтому создание исходного материала для селекции устойчивых сортов озимой пшеницы к твёрдой головне остается актуальной. По результатам испытаний на фоне искусственного заражения патогенном, среди образцов озимой пшеницы выявлены сорта, относящиеся к различным классам устойчивости, Это сильно восприимчивый сорт - к-69361 (Корея), восприимчивый сорт Изюминка (Россия), средневосприимчивый - Аскет (Россия) и практически устойчивый - 1621/03 (Россия). Для получения устойчивого потомства изучалась реакция гибридов F₂ на заражение популяций твердой головни в различных комбинациях скрещивания. Приведено соотношение количества пораженных головней растений в родительских и гибридных (F₂) популяциях. Определена продуктивная кустистость растений на всех вариантах опыта. Так, на растениях, имевших 100% больных колосьев, она было самой низкой. Распределены гибриды F₃ и F ₄ по степени их устойчивости к головне. Для дальнейших работ отобраны линии с практической устойчивостью к твердой головне

Ключевые слова: ОЗИМАЯ ПШЕНИЦА, УСТОЙЧИВОСТЬ, ВОСПРИМЧИВОСТЬ, ЗАРАЖЕНИЕ, ГИБРИДЫ, ЛИНИИ, КУЩЕНИЕ

Введение

1. Реакция сортов озимой пшеницы на искусственное заражение твердой головней.

Изучалась реакция гибридов F₂ на заражение популяцией твердой головни в комбинациях скрещивания восприимчивого сорта Изюминка с практически устойчивым сортом 1621/03 и сильно восприимчивого сорта к - 63961 со средневосприимчивым сортом Аскет.

Известно, что при одних и тех же методах заражения сортов данные устойчивости могут существенно различаться, если учет проводить по пораженным стеблям или по пораженным растениям. В нашем опыте эти различия по одним и тем же вариантам составляли от 0,1 до 24,5% (таблица 2).

2. Поражение твердой головней сортов и гибридных (F₂) комбинаций при различных способах учета

У сильно восприимчивого сорта к-69361 и гибридной популяции этого сорта со средневосприимчивым сортом Аскет различия очень незначительные: 0,1 и 1,5 % соответственно. Заметные различия в степени поражения при двух способах учета установлены в родительских популяциях восприимчивого сорта Изюминка и средневосприимчивого сорта Аскет - 17,1 и 19,6% соответственно. Максимальная разница наблюдалась в двух семьях гибридной комбинаций от скрещивания восприимчивого сорта Изюминка с практически устойчивым сортом 1621/03 и составляла 23,8 и 24,5%, что предположительно говорит о частичном поражении гибридных растений.

Соотношение процентного содержания больных колосьев по растениям у различных по восприимчивости родителей изменялось в соответствии с классом их устойчивости. Так, устойчивый сорт 1621/03 содержал 94,8% здоровых растений, а среди пораженных по 37,5% растений относились ко 2 и 3 фракциям и только 25,0% растений - к четвертой (табл.3). У средневосприимчивого сорта Аскет здоровые растения составляли 33,1% и более 80 (31,4+51,6) % пораженных растений состояли из 3 и 4 фракций.

озимая пшеница устойчивость твердая головня

Таблица 3

3. Содержание больных колосьев в пораженных твердой головней растениях в родительских и гибридных (F₂) популяциях

Рисунок 1. Соотношение количества пораженных твердой головней растений в родительских формах и гибридных (F₂) популяциях

В гибридной комбинации устойчивого сорта 1621/03 и восприимчивого Изюминка соотношение растений 1, 2, 3, 4 фракций было промежуточным, но приближалось к соотношению восприимчивого сорта (рисунок 1). Увеличилось количество растений 2 и 3 фракций и уменьшилось количество восприимчивых растений, относящихся к 4 фракции.

При анализе растений гибридной комбинации сильно восприимчивого сорта к-63961 и средневосприимчивого сорта Аскет соотношение растений четырех фракций было также промежуточным, но значительно преобладало количество восприимчивых растений 4 фракции - 75%, при невысоком количестве растений устойчивой фракции - 8,1%. В популяции растений восприимчивого сорта и в гибридной популяции с ним выявлена общая тенденция равномерного снижения процента растений с больными колосьями.

В родительской популяции практически устойчивого сорта и гибридной популяции с ним процент восприимчивых растений был заметно ниже по всем фракциям. В комбинации к - 63961 х Аскет наблюдается аналогичная тенденция.

В таблице 4 приведены результаты подсчета продуктивной кустистости растений как по вариантам опыта, так и в зависимости от процента пораженных колосьев в каждом анализируемом растении.

4. Продуктивная кустистость у растений с различным числом больных колосьев в гибридных и родительских популяциях

Так, продуктивная кустистость на здоровых растениях по всем вариантам опыта была ниже, чем на пораженных твердой головней растениях и составляла от 3,1 до 4,5 стеблей на растение. Самой низкой в опыте она была на растениях, имевших 100% больных колосьев, значительно снижая потенциальную урожайность сортов и гибридов.

Максимальная продуктивная кустистость по всем вариантам опыта наблюдалась на растениях, содержащих больные и здоровые колосья, и была заметно выше таковой у здоровых растений. Что можно объяснить повышением компенсаторных возможностей растений как реакция на внедрение патогена на ранних стадиях развития, выраженная в увеличении способности к кущению. Это обусловлено физиологической способностью растений к возобновлению поврежденных органов, а именно, к образованию новых побегов вместо пораженных твердой головней. Особенно это проявилось в гибридных комбинациях, где увеличение продуктивных стеблей в растениях с частично поврежденными колосьями по сравнению с пораженными полностью растениями увеличилось на 61-72% (комбинация Изюминка х 1621/03) и 11% (комбинация к-63961 х Аскет).

У практически устойчивого сорта 1621/03 формирование продуктивных стеблей у здоровых и пораженных растений было практически на одном уровне, возможно по причине малой выборки пораженных растений.

Устойчивые растения, полученные в F₂ из обоих гибридных комбинаций в последующие годы были заражены спорами твердой головни и высеяны для учета расщепления в гибридных популяциях F₃, а затем после заражения высевали для учета и получения устойчивых растений в F₄. Учет производился по количеству зараженных колосьев в семьях. Результаты проведенных оценок гибридов в соответствии с параметрами устойчивости представлены в таблице 5

5. Распределение гибридов F₃ и F ₄ по степени их устойчивости к твердой головне, %.

Полученные результаты показали, что линии, полученные при скрещивании средневосприимчивого и сильно восприимчивого сорта, как в популяции гибридов F₃, и особенно в популяции F_{4 -} оказались в большинстве неустойчивыми.

Среди линий комбинации восприимчивого и устойчивого сорта в F₃ выделено до 15% слабовосприимчивых растений, в F₄ таких растений было 5%, при увеличении количества средне и сильно восприимчивых линий. Паралельно гибридный материал F₃ и F₄ изучался на устойчивость к бурой ржавчине и мучнистой росе, что дало возможность отбора линий озимой пшеницы с практической устойчивостью к твердой головне и устойчивостью к листовым болезням.

Выводы