CC BY
71
УДК 633.11:632.937.14
Устойчивость к листовой ржавчине известных источников резистентности яровой мягкой пшеницы
Л.Г. ТЫРЫШКИН, Е.В. ЗУЕВ, П.М. КУРБАНОВА, М.А. КОЛЕСОВА
Устойчивость образцов яровой мягкой пшеницы мировой коллекции Всероссийского института растениеводства имени Н.И. Вавилова (ВИР) к листовой ржавчине многократно изучалась на искусственных и естественных инфекционных фонах. В результате из более 2008 форм было выделено 357 источников и доноров резистентности. Но подавляющее большинство этих работ проводилось достаточно давно, и выделенные источники к настоящему времени могли стать восприимчивыми к болезни в результате накопления в популяциях возбудителя новых вирулентных генотипов. Кроме того, при оценке устойчивости на естественных инфекционных фонах неравномерное распределение инфекции могло привести к случайной классификации восприимчивых генотипов какустойчивых. Нами изучена реакция ранее выделенных источников высокого уровня устойчивости на инокуляцию современной популяцией возбудителя листовой ржавчины из России.
При изучении ювенильной устойчивости 311 образцов из коллекции ВИР (56 выделены как устойчивые на искусственных и 255 - на естественных инфекционных фонах) семена высевали на смоченную водой вату в кюветы в лаборатории. Через 10 дней растения инокулировали суспензией уредоспор популяции Р. гесопС^а (смесь 3 сборов из Северного Кавказа, Поволжья и Северо-Западного региона России). Учет типа реакции проводили на 12-й
день после инокуляции по модифицированной шкале Майнса и Джексона. Высокий уровень резистентности (тип реакции 0, 0; 1) отмечен только у 16 форм: TR/55P 6628 (к-54049, Австралия), Эгисар 29 (к-54515, Россия), Пысар 29 (к-54516, Россия), АНК-4 (к-56395), isogenic line Thatcher Lr9 (к-58625, США), isogenic line Thatcher Lr19 (к-58626, США), Stoa (к-59033, США), Fox (к-54864, США), Эритрос-пермум 609 (к-59464, Россия), Л 503 (к-60620, Россия), Л 505 (к-62892, Россия), Волгоуральская (к-62930), Тулайковская 5 (к-64256, Россия), IAS 20-lassul (к-47019, Бразилия) и Saffran (к-57725, Швеция); остальные образцы были восприимчивы.
Для изучения возрастной устойчивости в 2005 и 2006 гг. 266 образцов выращивали в поле (Пушкинский филиал ВИР). Растения инокулировали суспензией уредоспор сборной популяции патогена дважды: в фазы выхода в трубку и колошения. Растения накрывали пленкой «Спан-бонд» на 24 часа. Через 15 дней после второго заражения по проценту пораженной поверхности листьев оценивали степень развития болезни. На формах, высокоустойчивых к болезни в ювенильной стадии, симптомов ржавчины не отмечено. Из форм, восприимчивых на ранних стадиях онтогенеза, только 2 образца Chris (к-46963, США) и Cocoraque F 75 (к-54283, Мексика) были высоко устойчивы в стадии флаг-листа.
Таким образом, из 266 ранее идентифицированных источников резистентности в настоящее время высокоустойчивы только 18 образцов. Ценность для селекции на устойчивость образцов,резистентных к ювенильной стадии, крайне сомнительна, так как изучение генетики у 12 из этих форм показало наличие только 3 генов резистентности: Lr9, Lr19 и Lr24 (Тырышкин, 2006), сорт Fox имеет ген Lr24 (Mcintosh et al., 2003); эти гены уже широко вовлечены в селекцию во всем мире, в том числе и в России. Полевая устойчивость образцов Chris и Cocoraque F 75 обусловлена наличием 2 генов возрастной устойчивости Lr13 и
Lr34. Полученные данные подтверждают ранее сделанный вывод о крайней бедности генофонда мягкой пшеницы по эффективным генам ювенильной устойчивости к листовой ржавчине; в данной работе это доказано и для генов возрастной устойчивости.
Очевидно, что единственной причиной расхождения данных о возрастной устойчивости образцов является различие в генетических структурах популяций возбудителя листовой ржавчины, используемых для инокуляции растений. Резкое изменение структуры популяции по признаку вирулентности в течение относительно небольшого отрезка времени (10-30 лет) при коммерческом выращивании преимущественно высоко восприимчивых к ржавчине сортов пшеницы свидетельствует о важной роли абиотических факторов среды в становлении и изменчивости популяций Р. гесопС^а ^вр. 1гШа. На практике это требует переоценки выделенных ранее устойчивых к болезням образцов сельскохозяйственных растений, поскольку они могут потерять устойчивость даже без широкого вовлечения их генов резистентности в селекцию.
Всероссийский институт растениеводства имени Н.И. Вавилова, Дагестанская опытная станция ВИР имени Н.И. Вавилова
УДК 632.938:633.491
Диагностика устойчивости сортов картофеля к колорадскому жуку
М.В. ВОРОНКОВА,
аспирант
Орловского государственного аграрного университета Н.Е. ПАВЛОВСКАЯ, профессор
Факторы, обусловливающие устойчивость растений картофеля к колорадскому жуку, многообразны:
механическая защита листовой пластинки, иммунохимические реакции, накопление в тканях различных защитных белков (ингибиторы про-теиназ, растительные токсины и др.) и фитотоксинов небелковой природы (алкалоиды и другие аллелохи-мические вещества). Они существенно снижают питательную ценность зеленой массы для насекомых-листоедов. Главным биохимическим фактором устойчивости растений к листогрызущим насекомым считают гликоалкалоиды, содержание которых варьирует в зависимости от сортовых особенностей картофеля. Это органические основания, как правило, содержащие азот в составе циклов. Алкалоиды синтезируются в разных органах растений. Особую группу составляют алкалоиды, которые характеризуются свойствами гликозидов, они придают клубням и плодам горький вкус и, видимо, определяют устойчивость картофеля к фитофагам.
Целью наших исследований в 2003-2007 гг было изучение содержания гликоалкалоидов в листьях различных по восприимчивости к колорадскому жуку сортов картофеля и выявление наиболее устойчивых.
Объектом исследования служили сорта Невский, Аноста, Дитта, Жуковский ранний, Алый брянский и Слава Брянщины, возделываемые в полевых условиях.
Имаго колорадского жука первого (летнего) поколения собирали на посадках картофеля, не использовавшихся для эксперимента. Затем их подсаживали по 10 экземпляров на листья всех ярусов картофельных растений на опытных участках. При 50 % повреждении листьев восприимчивого сорта Невский учитывали поврежденность и других сортов. Вместе с тем определяли содержание гликоалкалоидов в листьях методом Маха и Ледерлея. Дисперсионный анализ проводили по Доспехову с использованием программы Excel.
Установлено, что наиболее высоким содержанием гликоалкалоидов в листьях - от 171 до 184 мг/100 г характеризовались устойчивые к коло-
радскому жуку сорта Алый брянский и Слава Брянщины. У среднеустойчи-вых сортов Дитта и Жуковский ранний содержание гликоалкалоидов в листьях было меньше - от 151 до 153 мг/100 г. Относительно устойчивый сорт Аноста накопил гликоалкалоидов 132 мг/100 г Сорт Невский содержал наименьшее количество гликоалкалоидов - 100 мг/100 г и отнесен к неустойчивым сортам.
Исследование содержания гликоалкалоидов при разной степени повреждений картофеля колорадским жуком подтвердило известный из литературных источников факт об участии этих соединений в формировании устойчивости растений к насекомым-вредителям. Чем больше листья картофеля содержат гликоалкалоидов, тем менее они повреждаются колорадским жуком и наоборот.
УДК 633.16:581.573.4
Сомаклональные
варианты ячменя -
неперспективные
доноры
устойчивости
к «черному
зародышу»
Н.М. ОВЧАРОВА,
аспирант
Всероссийского института растениеводства имени Н.И. Вавилова
Возбудителем «черного зародыша» ячменя в большинстве случаев является широко специализированный гриб ВфсЛапв вого^тапа ^Иоет), который вызывает корневую гниль и листовую пятнистость у многих видов злаковых культур. Наиболее дешевый и экологически безопасный способ борьбы с ним -возделывание устойчивых сортов. Первым этапом их создания является поиск доноров устойчивости к патогену. Один из возможных подхо-
дов - индукция сомаклональной изменчивости. Нами изучена перспективность такого подхода.
Материалом исследований служили 900 сомаклонов ячменя поколения R2(два самоопыления исходных форм) и 17 - R3 (три самоопыления исходных форм), полученных в каллусных культурах 5 сортов ярового ячменя (Одесский 115, Roland, Mamie, Dissa, Golden Promise) и любезно предоставленных Л.Г. Тырыш-киным (отдел иммунитета ВИР). На делянках шириной 1 м высевали рядками семена сомаклонов, а через каждые 20 м - восприимчивых контрольных сортов Белогорский и Одесский 115.
Образцы полученных семян через 1,5 месяца после уборки в лабораторных условиях визуально оценивали по интенсивности окраски зародышевой части и определяли по-раженность «черным зародышем» по шкале А.Т. Троповой (1978): 0 - здоровые семена; 01 - едва заметное побурение;1 - побурение до 1/3 зерновки; 2 -побурение1/2 зерновки; 3 - побурение более 1/2 зерновки.
В полевых условиях визуально оценивали пораженность «черным зародышем» 186 линий R2 сортов Roland, Mamie, Dissa, Golden Promise, Одесский 115. Выделили 17 расщепляющихся по устойчивости линий, из них 5 регенерантов сорта Roland, 4 - Mamie, 4 - Dissa и 4 - сорта Одесский 115. Устойчивые формы среди регенерантов сорта Golden Promise выявить не удалось. Исходные сорта и контрольный восприимчивый сорт Белогорский были поражены в сильной степени (3 балла). Для 10 линий характерен широкий размах изменчивости по изучаемому признаку (0-3 балла), пора-женность семян 5 линий варьировала от 0 до 2 баллов, 2 - не превышала одного балла. Большая частота устойчивых форм характерна для регенерантов, полученных от сортов Mamie (57 %) и Dissa (33 %).
В полевыхусловиях оценили всхожесть 17 линий R3, в различной степени пораженных «черным зароды-
