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

В процессе создания исходного материала пшеницы для селекции на устойчивость к болезням использовались методы эмбриокультуры и культуры пыльников.

Мы сделали попытку обосновать возможность применения методов заражения бурой ржавчиной и мучнистой росой in vitro регенерантов пшеницы, полученных в культуре пыльников и эмбриокультуре, и определить идентичность реакции иммунности in vivo и in vitro.

Оценка регенерантов в культуре in vitro на устойчивость к бурой ржавчине и мучнистой росе была полностью идентична контрольной оценке тех же образцов в тепличном боксе (табл. 7). Таким образом метод оценки на устойчивость к облигатным патогенам in vitro вполне можно использовать для отбора устойчивых форм в процессе клеточной селекции на стадии зеленых регенерантов.

Таблица 7

Пораженность образцов яровой пшеницы бурой ржавчиной

и мучнистой росой в разных условиях опыта

Образец Бурой ржавчиной Мучнистой росой

in vitro in vivo in vitro in vivo

Саратовская 55

Саратовская 58

Линия Lr 9

Lr1+27+31

Это позволяет сократить объем работ по размножению полученного in vitro материала за счет выбраковки восприимчивых форм. Кроме того, этот метод менее трудоемок, так как исключает специальные работы по оценке в тепличных боксах.

В результате многолетних исследований была разработана система оценок и отборов сортов и селекционного материала на устойчивость к комплексу грибных болезней для условий юго-востока РФ.

Во-первых, это создание усиленного и искусственного инфекционных фонов развития бурой ржавчины, мучнистой росы, пыльной и твердой головни, позволяющих проводить достоверную оценку и отбор образцов пшеницы на устойчивость к комплексу патогенов в полевых условиях.

Во-вторых, проведение оценки на устойчивость к патогенам в условиях искусственного климата (теплица, климатические камеры). Для усовершенствования данных исследований разработано два новых способа оценки пшеницы на устойчивость к патогенам: способ совмещенной оценки селекционного материала пшеницы на устойчивость к вирусу мозаики костра безостого и бурой ржавчине (Авторское свидетельство №1777726) и 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.).

3. Выявление доноров устойчивости пшеницы к болезням

Источники устойчивости пшеницы к бурой ржавчине

Скрининг мировой коллекции и сортов отечественной селекции. Для выявления источников устойчивости к болезням коллекционные образцы яровой и озимой пшеницы изучаются по степени поражаемости местными популяциями возбудителей бурой ржавчины, мучнистой росы, пыльной и твердой головни.

За период с 1971 по 2004 гг. на инфекционных фонах лаборатории иммунитета изучено более 50 тыс. образцов яровой и озимой пшеницы. В основном это образцы из мировой коллекции ВИР. Выделено более 700 образцов, устойчивых к бурой ржавчине. Около 200 образцов обладают комплексной устойчивостью к бурой ржавчине и мучнистой росе. Такие образцы представляют наибольший интерес для селекции на устойчивость. В основном это сложные гибриды преимущественно из Мексики, а также образцы из Сирии, США, Индии, России.

Подведены итоги многолетних исследований по выявлению источников устойчивости к болезням. В 1990 году изданы рекомендации «Исходный материал для селекции пшеницы на устойчивость к болезням и вредителям в Поволжье».

С 1998 по 2003 годы на устойчивость к болезням изучалась новая коллекция образцов пшеницы, включающая образцы из ВИР, ИКАРДА (Сирия) и СИММИТ (Мексика), а также сорта отечественной селекции. В международных селекционных центрах СИММИТ и ИКАРДА ведется интенсивная селекция на устойчивость к болезням. Поэтому образцы, поступившие из этих центров, представляют наибольший интерес для селекции. На устойчивость к бурой ржавчине было изучено 274 образца, из них 124 проявили высокую устойчивость к популяции бурой ржавчины.

Проведенные исследования показали, что мировая коллекция ВИР, а также международные селекционные центры СИММИТ и ИКАРДА обладают значительным запасом исходного материала пшеницы для селекции на иммунитет к бурой ржавчине. Использование его в селекции приведет к получению генетически разнообразного материала с высокой устойчивостью к данному заболеванию.

Идентификация генов устойчивости при помощи

тест-клона Р23

Образцы пшеницы из мировой коллекции, проявившие устойчивость к бурой ржавчине, как правило, содержат неидентифицированные Lr-гены. Когда в популяции появились клоны, вирулентные к гену Lr23, который стал широко использоваться в селекции, И.Г. Одинцова и В.И. Кривченко (1982) предложили использовать тест-клон Р23 для выявления в коллекции образцов, содержащих ген Lr-23 или генов, отличных от него.

В течение 1983-1985 гг. были проведены исследования созданной в лаборатории коллекции ржавчиноустойчивых образцов с помощью тест-клона.

Коллекция ржавчиноустойчивых образцов была разделена на две группы: образцы с геном устойчивости Lr23 и образцы с геном устойчивости, отличным от Lr23. Результаты данных исследований приводятся в диссертации.

Дикие виды и сородичи пшеницы как источники устойчивости к бурой ржавчине. Для расширения генетического разнообразия доноров иммунитета используются близкие сородичи культурной пшеницы: ее дикие формы.

В задачу наших исследований входило изучение иммунологических свойств некоторых диких видов пшеницы по отношению к местным популяциям патогенов, выделение иммунных видов и использование их при создании доноров устойчивости для селекции мягкой пшеницы на устойчивость.

Изучались следующие виды пшеницы: Triticum monococcum, T. dicoccum, T. persicum, T.timopheevi, T. militinae. Оценку на поражаемость болезнями проводили на фоне естественных эпифитотий и при искусственном заражении.

?????0?????

?????????a

?????????

???????

еленные образцы (Табл. 8).

Таблица 8

Иммунологическая характеристика видов пшеницы

в условиях НИИСХ Юго-Востока (1975-1985 гг.)

Вид пшеницы Номер каталога

загрузка...