Delist.ru

Иммунологические основы и методы создания исходного материала пшеницы для селекции на устойчивость к болезням в Поволжье (15.07.2007)

Автор: Маркелова Тамара Сергеевна

Показатель ИДК-1, ед. п.

1999 2000 2001 Среднее 1999 2000 2001 Среднее

Смуглянка 23,2 40,0 34,4 32,5 87 90 88 88,3

Рубин 96 35,2 38,8 34,6 36,2 90 82 77 83,0

Мироновская 808 23,2 34,0 34,4 30,5 93 88 85 88,7

Изучение сортов Смуглянка и Рубин 96 в конкурсном сортоиспытании показывает, что по продуктивности и массе 1000 зерен они значимо превышают стандарт Мироновскую 808 (табл. 14).

Получены значимые различия у изучаемых сортов со стандартом по содержанию клейковины, одного из основных показателей качества зерна. Качество клейковины, характеризующееся показателем ИДК-1, было на уровне стандарта.

Таким образом, сорта озимой мягкой пшеницы Смуглянка и Рубин 96, обладая комплексной устойчивостью к болезням и не уступая районированным сортам по продуктивности и качеству зерна, имеют большие перспективы для возделывания в хозяйствах зоны Поволжья.

В Ы В О Д Ы

В результате многолетних исследований создана основа для целенаправленной селекции болезнеустойчивых сортов пшеницы в условиях Поволжья (проведен анализ популяций возбудителей основных грибных болезней; разработана система оценок и отбора исходного и селекционного материала на устойчивость к болезням; выявлены и созданы новые источники и доноры болезнеустойчивости). Показана практическая значимость научных разработок: созданы 2 сорта озимой пшеницы с комплексной устойчивостью к болезням.

Исследование структуры поволжской популяции бурой ржавчины указывает на ее высокую вирулентность и изменчивость по генам вирулентности:

- при помощи моногенных линий серии Thatcher идентифицировано 35 генов вирулентности. Основную часть популяции составляют патотипы, имеющие 31 и более генов вирулентности;

- потеряли эффективность гены Lr26 и Lr19;

- несмотря на высокую частоту встречаемости и широкое использование в селекции ген Lr23 продолжает обеспечивать сортам, обладающим этим геном, высокий уровень полевой устойчивости;

- увеличивается частота встречаемости клона Р24 в популяции;

- высоко эффективным к бурой ржавчине остается ген Lr9.

Разработан эффективный вариант полевого инфекционного питомника, который позволяет создавать комбинированный инфекционный фон – бурая ржавчина, мучнистая роса, твердая головня, пыльная головня и отбирать генотипы с групповой устойчивостью к нескольким патогенам. С помощью специальных приемов (изменение сроков посева изучаемых образцов, использование сортов-накопителей инфекции, искусственное заражение посевов возбудителями бурой ржавчины и мучнистой росы и др.) создается усиленный инфекционный фон развития основных грибных болезней, позволяющий проводить достоверную оценку на устойчивость независимо от складывающейся фитосанитарной обстановки на посевах пшеницы.

Разработан «Способ определения устойчивости пшеницы к патогенам» (А. с. №1777726) для совмещенной оценки селекционного материала пшеницы на устойчивость к вирусу мозаики костра безостого и бурой ржавчине. При использовании данного способа создается возможность проведения оценки и отбора устойчивых форм на ранних этапах селекции, индивидуальной оценки отдельных генотипов и сохранения их семенного потомства.

Предложен и апробирован метод оценки и отбора селекционного материала in vitro на устойчивость к бурой ржавчине и мучнистой росе (заявка на изобретение № 94034770 (034684) с датой приоритета от 20.09.94 г.). Метод позволяет сократить объем работ по размножению полученного in vitro материала за счет выбраковки восприимчивых форм

За период с 1975 по 2004 гг. изучено более 50 тыс. образцов яровой и озимой пшеницы из мировой коллекции ВИР и международных селекционных центров СИММИТ и ИКАРДА на устойчивость к болезням. Выявлены доноры и генетические источники устойчивости пшеницы к бурой ржавчине, мучнистой росе и с групповой устойчивостью к данным заболеваниям, а также к пыльной и твердой головне. Среди них с помощью тест-клона Р23 отобраны образцы с геном Lr23 и образцы с эффективным геном устойчивости, отличным от Lr23.

Выявлены источники устойчивости пшеницы к бурой ржавчине, мучнистой росе и пыльной головне среди диких видов пшеницы (T. monococcum, T. dicoccum, T. timopheevi, T. persicum, T. militinae).

Разработана схема ускоренного получения устойчивых к грибным болезням гомозиготных линий яровой мягкой пшеницы из межвидовых скрещиваний с применением методов биотехнологии (эмбриокультуры, культуры пыльников и др. приемов). Использование данной схемы в селекции позволяет сократить сроки получения гомозиготных удвоенных гаплоидных линий до 3-4-х лет. В результате создано 139 константных линий яровой мягкой пшеницы, устойчивых к бурой ржавчине, 143 – к мучнистой росе и 126 линий – с комплексной устойчивостью к данным заболеваниям.

Разработана схема ускоренного создания линий озимой мягкой пшеницы с комплексной устойчивостью к болезням. Включение в схему приемов яровизации, получения семенного потомства в условиях искусственного климата, культуры пыльников, а также метод заражения и отбора in vitro, позволяет сократить сроки получения гомозиготных удвоенных гаплоидных линий, устойчивых к болезням, до 4-5 лет. В результате создано 305 константных линий, устойчивых к бурой ржавчине, мучнистой росе, часть из них устойчива к твердой головне.

Создан сорт озимой мягкой пшеницы Смуглянка, устойчивый к бурой ржавчине (ген Lr23), мучнистой росе, твердой головне, имеющий выполненную соломину – фактор неспецифической защиты против стеблевого хлебного пилильщика.

Создан сорт озимой мягкой пшеницы Рубин 96, устойчивый к бурой ржавчине (ген Lr24), мучнистой росе, твердой головне, имеющий выполненную соломину – фактор неспецифической защиты против стеблевого хлебного пилильщика.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

И ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМУ ПРОИЗВОДСТВУ

Рекомендации: Исходный материал для селекции пшеницы на устойчивость к болезням и вредителям в Поволжье, 1990 г.

Рекомендации: Методы создания исходного материала для селекции пшеницы на устойчивость к болезням, 2004 г.

Пакет линий яровой мягкой пшеницы из межвидовых скрещиваний, с комплексной устойчивостью к основным грибным болезням (бурой ржавчине, мучнистой росе, пыльной головне).

Пакет линий озимой мягкой пшеницы с комплексной устойчивостью к основным грибным болезням (бурой ржавчине, мучнистой росе, твердой головне).

Сорт озимой мягкой пшеницы Смуглянка с комплексной устойчивостью к болезням. Рекомендуется для возделывания в хозяйствах Средневолжского и Нижневолжского регионов РФ.

Список основных научных трудов по теме диссертации

1. Статьи в изданиях, в которых рекомендуется публикация результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук

Веденеева М.Л. Стратегия селекции болезнеустойчивых сортов пшеницы в Поволжье. 1. Бурая ржавчина, мучнистая роса, пыльная и твердая головня /М.Л. Веденеева, Т.С. Маркелова, Т.В. Кириллова, Н.В. Аникеева // Агро ХХI. – 2002. - №2. – С. 18-19.

Веденеева М.Л. Стратегия селекции болезнеустойчивых сортов пшеницы в Поволжье. 2. Корневые гнили, вирусные и микоплазменные болезни /М.Л. Веденеева, Т.С. Маркелова, Т.В. Кириллова, Н.В. Аникеева // Агро ХХI. – 2002. - №3. – С. 12-13.

Веденеева М.Л. Перспективы селекции болезнеустойчивых сортов пшеницы в Поволжье /М.Л. Веденеева, Т.С. Маркелова, Т.В. Кириллова // Защита и карантин растений. – 2002. - №11. – С. 15-16.

Маркелова Т.С. Устойчивые сорта пшеницы / Т.С. Маркелова // Защита и карантин растений. – 2004. - №10. – С. 48.

Васильчук Н.С. Фитосанитарная ситуация на посевах пшеницы в Нижнем Поволжье / Н.С. Васильчук, …, Т.С. Маркелова, А.И. Силаев // Защита и карантин растений. – 2004. - №6. – С. 43-44.

Маркелова Т.С. Отбор устойчивых к пыльной головне линий яровой мягкой пшеницы / Т.С. Маркелова // Защита и карантин растений. – 2005. - №3. – С.61.

загрузка...