36УДК 634.13:631.52 https://www.doi.org/10.24411/2500-0454-2020-11217
ФОРМИРОВАНИЕ И ИЗУЧЕНИЕ ГЕНОФОНДА ГРУШИ В СВЯЗИ С СЕЛЕКЦИЕЙ НА ИММУНИТЕТ К GYMNOSPORANGIUM SABINA (DICKS.)
Долматов Е.А., д.с.-х.н. Хрыкина Т.А., м.н.с.
ФГБНУ ВНИИ селекции плодовых культур, 302530, Россия, Орловская область, Орловский район, д. Жилина, ВНИИСПК, [email protected]
Аннотация
В статье приводятся результаты исследования восприимчивости сортов и форм груши различного генетического происхождения к ржавчине груши (Gymnosporangium sabinae (Dicks.) G. Winter). Исследования проводили в 2012-2018 годах в коллекционном саду груши ФГБНУ ВНИИСПК с целью выявления генетических доноров и источников абсолютной устойчивости к ржавчине для дальнейшего использования в селекционных программах. Работа осуществлялась в соответствии с Программой и методикой селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур (1995) и Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (1999). В качестве объектов исследования использовали 168 образцов груши различного генетического происхождения, включающих сорта и формы груши обыкновенной (Pyrus communis L.), груши песчаной (Pyrus pyrifolia (Burm) Nakai), груши уссурийской (Pyrus ussuriensis Maxim), сорта, являющиеся межвидовыми гибридами груши обыкновенной и груши уссурийской, грушу иволистную (Pyrus salicifolia Pall.) и грушу Каллери (Pyrus calleryana Decne), а также 304 гибридных сеянца. В результате исследований было установлено, что к ржавчине груши восприимчивы все сорта и гибридные сеянцы, использованные в работе, независимо от их генетического происхождения - сорта и формы, производные груши обыкновенной (P. communis L.), груши уссурийской (P. ussuriensis Maxim), груши песчаной (P. pyrifolia (Burm) Nakai) и межвидовые гибриды в пределах рода Pyrus L. Ключевые слова: устойчивость к грибным болезням, ржавчина груши
FORMATION AND STUDY OF THE PEAR GENE POOL IN CONNECTION WITH SELECTION FOR IMMUNITY TO GYMNOSPORANGIUM SABINA (DICKS.)
Dolmatov E.A., doctor of agricultural sciences Khrykina T.A., junior researcher
Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding, 302530, Russia, Orel region, Orel district, Zhilina, VNIISPK, [email protected]
Abstract
The results of the study of the resistance to rust (Gymnosporangium sabinae (Dicks.) G. Winter) of pear cultivars, forms with different genetic origin. The studies were carried out in 2012-2018 in the pear collection orchard with the aim of to reveal genetic donors and sources of absolute resistance to rust for the further use in breeding programs. The work was carried out in accordance with the Program and Methods of Fruit, Berry and Nut Crop Breeding (1995) and Program and Methods of Fruit, Berry and Nut Crop Variety Investigation (1999). 168 pear genotypes of different genetic origin including pear cultivars and forms of Pyrus communis L., Pyrus pyrifolia (Burm) Nakai, Pyrus ussuriensis Maxim.; cultivars that are interspecific hybrids of Pyrus communis and Pyrus ussuriensis; Pyrus salicifolia Pall. and Pyrus calleryana Decne. as well as 2800 hybrid seedlings were used as objects for the research. As a result it was determined that all cultivars and hybrid seedlings used in the work regardless of their genetic origin were susceptible to pear rust: cultivars and forms derived from Pyrus communis, Pyrus ussuriensis, Pyrus pyrifolia and interspecific hybrids within the Pyrus L. genus.
Key words: resistance to fungal diseases, pear rust
Введение
Ржавчина груши широко распространена в зонах промышленной культуры груши. Болезнь наносит экономически ощутимый ущерб грушевым насаждениям Европы и Северной Америки, включая даже такие страны, как Швеция и Норвегия (Helfer, 2005; Karlsson, 2008; Ivarsson, 2011; Filipp et al., 2012; Kellerhals et al., 2012).
Болезнь вызывается двуххозяинным грибом Gymnosporangium sabinae (Dicks.) G. Winter со сложным
двухгодичным циклом развития. Основной хозяин можжевельник казацкий (Juniperus sabina L.), китайский (J. chiensis L.), колючий (J., виргинский, высокий), промежуточный - груша. Развитие гриба происходит в широком температурном диапазоне от 3 до 30 °С (оптимальная температура - 18 °С) и относительной влажности воздуха 8491 % (Митрофанова, 1970; Ivarsson, 2011).
В России наиболее высокая вредоносность ржавчины (1 раз в 2 года, поражение составляет 50-100 %) наблюдается в южных регионах - Крыму и Черноморской зоне Краснодарского края. 1 раз в 5 лет при поражении 1530 % заболевание проявляется в центральных и южных частях Краснодарского и Ставропольского краев, в Адыгее и Карачаево-Черкесии (Митрофанова,1968, 1970; Смольякова, 2000; Хохряков и др., 2003).
В последние годы средней полосе России из-за повсеместного использования различных сортов и форм можжевельника казацкого (Juniperus sabina L.) в озеленении европейская ржавчина вышла на одно из первых мест по вредоносности среди других болезней груши. В этой связи большой научный и практический интерес имеет изучение восприимчивости сортов, форм и гибридов груши различного генетического происхождения к европейской ржавчине груши - G. sabinae (Dicks.) G. Winter, поиск и выделение доноров и источников абсолютной устойчивости к патогену для дальнейшего использования в селекции.
Материалы и методика
Исследования проводили в 2012-2020 годах в колленкционных насаждениях и селекционном саду лаборатории селекции груши и малораспространенных семечковых культур ФГБНУ ВНИИСПК.
В качестве объектов исследований использовали 168 сортов и форм груши различного генетического происхождения и 2800 гибридных сеянцев груши.
1. Груша Каллери (Pyrus calleryana Decne) - 1:
Shanticler
2. Груша грушелистная (Pyrus pyryfolia (Burm.) Nakai) и гибриды груши обыкновенной с грушей грушелистной - 4:
Наша, Пин го ли, Тем бо ли, Талгарская красавица
3. Груша лохолистная (Pyrus eleagrifolia Pall.) - 15:
КД-1, КД-2, КД-3, КД-4, КД-5, КД-6, КД-7, КД-8, КД-9, КД-10, КД-11, КД-12, КД-13, КД-14, КД-15.
4. Груша иволистная (Pyrus salicifolia Pall.) - 1:
Иволистная РБ-4
5. Груша обыкновенная (Pyrus communis L.) и гибриды груши обыкновенной с грушей уссурийской -132:
Алая, Александра, Аллегро, Аннушка, Августовская роса, Банкетная, Белорусская крупная, Белорусская поздняя, Бергамот московский, Бергамот самарский, Бере прекос Мореттини, Бере русская, Брянская красавица, Велеса, Веснянка, Видная, Вилия, Волжанка, Восковая, Восковка, Выставочная, Гера, Грация, Даренка, Десертная россошанская, Есенинская, Забава, Завея, Золотая осень, Июньская красавица, Кавказ, Кармен, Кокинская, Конкорд, Консервная, Красавица Черненко, Кристина, Купала, Катюша, Конференция, Ксения, Лада, Лесная красавица, Лира, Маслянистая летняя, Маршал Жуков, Млиевская зимняя, Млиевская летняя, Мраморная, Муратовская, Мускатная, Ника, Орловская красавица, Орловская летняя, Осенняя желтая, Памяти Корнеева, Осенняя мечта, Памяти Яковлева, Памятная, Парижанка, Первомайская, Площанская, Подарок А.А. Высоцкому, Подгорянка, Просто Мария, Русановская, Самарская жемчужина, Самарская красавица, Скромница, Сладкая из Млеева, Смеричка, Спакусе, Стрийская, Таврическая, Талгарская, красавица, Тихий Дон, Тютчевская, Феерия, Чижовская, Шатровая, Юбилейная, Яковлевская, Ясачка, Яхонтовая, Garden Perl, Harrow Sweet, Uta, ДК-1, ДК-2, ДК-3, ДК-4, ДК-5, ДК-6, ДК-7, ДК-8, ДК-9, ДК-10, ДК-11, ДК-12, ДК-13, ДК-14, ДК-15, ДК-16, ДК-17, ДК-18, ДК-1-3-39, ДК-1-3-50, ДК-1-4-38, ДК-1-5-27, ДК-1-5-28, ДК-1-5-65, ДК-1-6-56, ДК-6-57, ДК-1-6-74, 26-9, 31-7, 1-7-5, 1-7-21, 1-7-22, 24-50-61, 24-61-116, 24-61-169, 32-53-42, 32-55-63, 32-57-4, 32-57-18, 32-57-42, 32-57-64, 32-58-59, 32-60-24, 32-60-48, 32А-2-30
6. Груша уссурийская (Pyrus ussuriensis Maxim.) - 15:
Китайская № 1, Китайская № 2, Китайская № 3, Китайская № 4, Китайская № 5, Китайская № 6, Китайская № 7, Китайская № 8, Пхорун, Шаровидная, 20-1, 20-11, 17-43-30, 17-43-36,
7. Гибридные сеянцы груши: 2800 шт. из 28 семей.
Работа осуществлялась в соответствии с Программой и методикой селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур (Яковлев, 1995) и Программой и методикой сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур (Жданов, 1999; Седов и др.,1999 г.). Наблюдения проводили в полевых условиях. Исходя из необходимости поиска и выделения абсолютно устойчивых к ржавчине сортов и форм, проводили жесткий отбор и все образцы группировали в два класса - восприимчивые и абсолютно устойчивые.
Результаты и их обсуждение
Поиск невосприимчивых генотипов проводился на базе генколлекции груши, включающих образцы первичного и вторичного центров происхождения груши, относящихся к 2 секциям (Sect. Pashia Koehne., Sect. Pyrus) и 5 подсекциям рода Pyrus L. (Subsect. Pashia, Subsect. Pyrifoliae Tuz., Subsect Ussuriensis Tuz., Subsect Pyrus, Subsect Argyromalon (Fed.) Tuz). Одиннадцатилетнее изучение восприимчивости к ржавчине 168 сортов и форм груши различного генетического происхождения, включающих потомков 6 видов груши - обыкновенной, уссурийской, песчаной (грушелистной), Каллери, лохолистной и иволистной и 2800 гибридных сеянцев показало, что среди форм и сортов груши абсолютно не поражающихся форм обнаружено не было.
Рисунок 1 - Спороношение G. Sabinae на можжевельнике казацком.
Споры гриба с можжевельника казацкого (рисунок 1) активно заражали представителей перечисленных видов груши, вызывая сильное поражение листовой поверхности, а иногда плодов и молодых побегов (рисунок 2, 3), что делает отбор не поражающихся ржавчиной форм груши не перспективным.
Рисунок 2 - Листья сорта Белорусская поздняя (P. communis L.), пораженные ржавчиной груши.
Рисунок 3 - Листья сорта Пин го ли (Р. ругуЫ\а (Вигт.) Ыака1), пораженные ржавчиной груши.
Выводы
Среди 168 сортов и 2800 гибридов груши различного генетического происхождения абсолютно устойчивых к европейской ржавчине форм не выявлено.
Литература
1. Жданов В.В. Изучение устойчивости к вредителям и болезням в связи с адаптацией к условиям среды // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. Е.Н Седова, Т.П. Огольцовой. Орел: ВНИИСПК, 1999. С. 102-113.
2. Митрофанова О.В. Ржавчина груши в Крыму (видовой состав возбудителей, морфология, биология, причины эпифитотии, меры борьбы). Л.: ЛСХИ, 1968. 21 с.
3. Митрофанова О.В. Ржавчина груши и меры борьбы с ней. Симферополь: Крым, 1970. 46 с.
4. Седов Е.Н., Красова Н.Г., Жданов В.В., Долматов Е.А., Можар Н.В. Семечковые культуры (яблоня, груша, айва) // Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. Е.Н Седова, Т.П. Огольцовой. Орел: ВНИИСПК, 1999. С. 253-300.
5. Смольякова В.М. Болезни плодовых пород юга России. Краснодар: Весть, 2000. 192 с.
6. Хохряков М.К., Доброзракова Т.Л., Степанов К.М., Летова М.Ф. Определитель болезней растений. СПб: Лань, 2003. 592 с.
7. Яковлев С.П. Селекция груши // Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур / под ред. Е.Н. Седова. Орел: ВНИИСПК, 1995. С. 201-233.
8. Filipp M., Spornberger A., Schildberger B. Monitoring of pear rust (Gymnosporangium sabinae) in Austria and implications for possible control strategies. // Proc. 15th International Conference on Organic Fruitgrowing, February 20-22, 2012. Fordergemeinschaft Oekologischer Obstbau. Hehenheim, 2012. P. 65-73.
9. Helfer S. Overwiev of the rust fungi (Uredinales) occurring on Rosaceae in Europe // Nova Hedvigia. 2005. V. 81. P. 325-370.
10. Ivarsson K. Studies of enwironmental factors (temperature and relative humidity) effecting the devepment of pear rust (Gymnosporangium sabinae) and studies of control methods: Horticulture and Agricultural Science Department of Plant Protection Biology, Faculty of Landscape Planning, Sveriges lantbruksuniversitet. Alnarp, 2011. 30 p.
11. Karlsson K. The distribution of Gymnosporangium fuscum and its implication on pear cultivation in Sweden. Bachelor Project, Sweriges Lantbruksuniversitet, Alnarp, Sweden. A wariable at: http://ex-epsition. Slu/se/2199/1/pear_rust. bachelor.pdf.
12. Kellerhals M., Szalatnay D., Hunziker K., Duffy B., Nybom H., Ahmadi-Afzadi M., Hofer M., Richter K., Lateur M. Europran pome fruit genetic resources evaluated for diseare resistance. // Trees. 2012. V. 26. P. 179-189.
