Иммунологические основы и методы создания исходного материала пшеницы для селекции на устойчивость к болезням в Поволжье (15.07.2007)
Автор: Маркелова Тамара Сергеевна
Созданные линии переданы в лабораторию селекции и семеноводства яровой мягкой пшеницы для использования в селекционных программах. В 2004 году изданы рекомендации «Методы создания исходного материала для селекции пшеницы на устойчивость к болезням», где в приложение вошли все перспективные линии от межвидовых скрещиваний, как исходный материал для селекции на устойчивость. Получение гомозиготных линий озимой пшеницы с комплексной устойчивостью к бурой ржавчине, мучнистой росе, твердой головне. Одной из основных задач наших исследований было создание исходного материала озимой пшеницы для селекции на комплексную устойчивость к болезням. В качестве доноров устойчивости были взяты сорта из мировой коллекции ВИР, несущие гены устойчивости к бурой ржавчине (Lr9, Lr19, Lr23, Lr24), которые, в свою очередь, были трансформированы в них от диких злаков и сородичей пшеницы. Кроме того, эти сорта обладали устойчивостью к мучнистой росе и твердой головне. В скрещиваниях использовались также линии яровой мягкой пшеницы с комплексной устойчивостью из межвидовых скрещиваний. Доноры устойчивости скрещивались с сортами озимой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока Саратовская 8, Саратовская 9, Саратовская 10, Саратовская 12, Ершовская 8, которые обладают хорошей зимостойкостью, засухоустойчивостью и другими хозяйственно-ценными признаками, но сильно восприимчивы к болезням. Использовался в скрещиваниях сорт Мироновская 808 – лучший по зимостойкости, обладающий хорошим качеством зерна и засухоустойчивостью. Сорт устойчив к мучнистой росе, но сильно поражается бурой ржавчиной и твердой головней. Изучение гибридных популяций и отбор устойчивых растений проводили на фоне искусственного заражения бурой ржавчиной и твердой головней, а также на фоне естественных эпифитотий. С целью ускорения селекционного процесса в схему селекции озимой пшеницы включали приемы яровизации, получение семенного потомства в теплице, метод культуры пыльников. Отбор растений по болезнеустойчивости проводился в F2-F3 и более поздних поколениях. На всех этапах селекции применялось искусственное заражение в теплице, многократное испытание отобранных растений на поражаемость болезнями в полевых условиях. С целью закрепления признака болезнеустойчивости в потомстве использовали культуру пыльников. Для отбора устойчивых к бурой ржавчине и мучнистой росе форм на стадии регенерантов использовали разработанный в лаборатории метод оценки и отбора селекционного материала in vitro. В результате разработана схема ускоренного создания константных линий озимой пшеницы с комплексной устойчивостью к болезням (Рис. 9). При использовании в работе этой схемы весь процесс получения константных удвоенных гаплоидных линий занимает 3-4 года. Использовалась также и общепринятая схема сложных скрещиваний и отборов устойчивых растений в полевых условиях. В течение пяти лет (1990-1994 гг.) изучено 600 линий озимой пшеницы, различающихся по Lr-генам – 9, 19, 23 и 24. 305 константных линий устойчивы к бурой ржавчине и мучнистой росе. Часть из них устойчива к твердой головне. В результате проделанной работы был создан перспективный исходный материал озимой пшеницы, ценный не только по комплексной устойчивости к болезням, но и по качеству зерна. Наиболее перспективные линии детально изучались по комплексу других хозяйственно-ценных признаков. Среди них выделились две формы, ставшие родоначальниками сортов озимой мягкой пшеницы Смуглянка и Рубин 96. 1 год Поле ? х ? ________________________________________________________ Теплица F0 Посев в сосуды. Яровизация растений. ________________________________________________________ Теплица F1 Получение семян. Получение пророст- ков F2. 2 год Поле (сосуды) F2…n Яровизация. Заражение растений бурой ржавчиной и мучнистой росой. Марки- ровка устойчивых растений. Отбор ко- лосьев для культуры пыльников (КП). 3 год Лаборатория КП Получение регенерантов. Заражение in virto бурой ржавчиной и мучнистой росой. Отбор устойчивых растений. _______________________________________________________ Климатическая камера, УДЛ Колхиницинирование. Яровизация реге- теплица нерантов. Получение семян удвоенных гаплоидов 4 год Поле УДЛ Размножение удвоенных гаплоидных линий. Отбор растений по морфологическим призхнакам. Рис. 9. Схема ускоренного создания линий озимой пшеницы с комплексной устойчивостью к болезням. 5. Реализация схемы ускоренного создания линий озимой мягкой пшеницы с комплексной устойчивостью к болезням в процессе создания сортов Характеристика сорта озимой пшеницы Смуглянка По результатам конкурсного испытания за 1991-1993 гг. выделилась линия Ф-1224, обладающая комплексной устойчивостью к бурой ржавчине, мучнистой росе, твердой головне, имеющая высокую продуктивность, засухо- и зимостойкость. Кроме того эта линия имеет выполненную соломину, что служит фактором неспецифической защиты против стеблевого хлебного пилильщика. В ноябре 1993 года линия Ф-1224 была передана в Государственную комиссию РФ по испытанию и охране селекционных достижений как новый сорт под названием Смуглянка (заявка №94001113 с приоритетом от 24.11.93 г.). Исходным материалом при создании сорта были полученные в лаборатории линии: №31 – от скрещивания сорта Саратовская 10 на озимую форму гибрида Мироновская 808 / PV 18, Индия и №2 – от скрещивания Мироновской 808 / К-392272, Венгрия. |