CC BY
20
ISSN pr. 2412-608Х, ISSN on. 2412-6098 Масличные культуры. Вып. 1 (189), 2022
Научная статья
УДК 631.52:633.854.78
DOI: 10.25230/2412-608Х-2022-1-189-74-78
Гибрид подсолнечника Суринат с устойчивостью к трибенурон-метилу
1Сергей Сергеевич Фролов 1Ирина Николаевна Фролова 1Николай Иванович Зайцев 1Рахуба Иван Александрович 2Яков Николаевич Демурин 2Анастасия Александровна Пихтярёва 2Наталья Владимировна Каменева
1 Армавирская опытная станция - филиал ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК
Россия, 352925, Краснодарский край, г. Армавир, пос. Центральной усадьбы опытной станции ВНИИМК
stanciya-vniimk@yandex.ru 2ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК
Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17 genetic@vniimk.ru
Ключевые слова: селекция, линия, гербици-доустойчивость, сульфонилмочевина, технология выращивания растений
Для цитирования: Фролов С.С., Фролова И.Н., Зайцев Н.И., Рахуба И.А., Демурин Я.Н., Пихтярёва А.А., Каменева Н.В. Гибрид подсолнечника Суринат с устойчивостью к трибенурон-метилу // Масличные культуры. 2022. Вып. 1 (189). С. 74-78.
Аннотация. Простой межлинейный гибрид подсолнечника Суринат получен в рамках селекционно-генетической программы создания герби-цидоустойчивых растений и обладает высокой устойчивостью к гербициду трибенурон-метил из класса сульфонилмочевин. Обе родительские формы, т.е. материнская линия ВА 76 сур и отцовская - ВА 830 сур, а также гибрид гомозиготны по гену Sur. Гибрид Суринат относится к среднеспелой группе, обладает высокой урожайностью, устойчивостью к заразихе (расы А-Е) и ложной мучнистой росе (раса 730), толерантностью к фомопсису. Период всходы - физиологи-
ческая спелость составляет 120 суток, масличность семянок - 47,9 %, урожайность - 3,41 т/га. Гибрид Суринат предназначен для выращивания в производственных системах Sumo и ExpressSun™.
UDC 631.52:633.854.78
Sunflower hybrid Surinat with tribenuron-methyl resistance.
S.S. Frolov2, PhD in agriculture
I.N. Frolova2, researcher
N.I. Zaitsev2, doctor of agriculture
I.A. Rakhuba, researcher
Ya.N. Demurin2, doctor of biology, professor
A.A. Pikhtyareva2, PhD in biology
N.V. Kameneva2, post-graduate student
1Armavirskaya experimental station of VNIIMK Central settlement of VNIIMK experimental station, Armavir, Krasnodar region, 352925, Russia stanciya-vniimk@yandex. ru
2V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops (VNIIMK)
17 Filatova str., Krasnodar, 350038, Russia genetic@vniimk.ru
Key words: breeding, line, herbicide resistance, sulfonylurea, plant production technology
Abstract. A simple interlinear hybrid of sunflower Surinat was obtained as a part of the breeding and genetic program for developing herbicide-resistant plants. It is highly resistant to the herbicide tribenu-ron-methyl from the sulfonylurea class. Both parental forms, i.e., the maternal line VA 76 Sur, and the paternal line VA 830 Sur, as well as the hybrid, are homozygous by the Sur gene. The Surinat hybrid belongs to the middle maturity group, has a high yield, resistance to broomrape (races A-E) and downy mildew (race 730), tolerance to Phomopsis. The period from seedlings appearance to physiological maturity is 120 days, the oil content of seeds 0 47.9 %, yield - 3.41 t / ha. The Surinat hybrid is intended for cultivation in Sumo and ExpressSun™ production systems.
В настоящее время подсолнечник занимает четвертое место среди культур в мире, а в России и ряде стран Восточной Европы является основной [1; 2]. В 2021 г. в Российской Федерации посевные площади под подсолнечником составили 9 643,5 тыс. га, средняя урожайность -1,6 т/га [3].
Для достижения высоких урожаев необходимо оптимизировать основные факторы вегетации культуры, включая эффективный контроль сорняков [1; 4]. Конкуренция с сорняками может вызвать
значительные потери урожая подсолнечника - от 20 до 70 % [5]. Использование гербицидов рассматривается как наиболее желательный метод борьбы с сорняками, особенно из-за повышения требований на поставляемую продукцию в условиях нехватки трудовых ресурсов [6]. Для борьбы с сорняками на подсолнечнике сельхозтоваропроизводители традиционно полагаются на довсходовые гербициды, однако при недостаточном количестве влаги в почве или низкой температуре при раннем посеве они малоэффективны. Кроме того, некоторые из них контролируют узкий спектр сорняков. За последние десятилетия было открыто несколько генов устойчивости к гербицидам, в частности к имидазолино-нам и сульфонилмочевинам, и разработан ряд технологий борьбы с сорняками для подсолнечника. Эти гербициды продемонстрировали широкий спектр активности в борьбе с сорняками, гибкость по времени применения, низкую норму расхода и низкую токсичность для млекопитающих [5].
В настоящее время в России гербици-доустойчивые гибриды подсолнечника возделываются на более 60 % посевных площадей данной культуры, при этом примерно половина из них устойчивы к имидазолиноновым гербицидам для технологий Clearfield и Clearfield Plus и половина устойчива к сульфонилмочеви-новым гербицидам для технологий SUMO и ExpressSun™ Технологии Clearfield позволяют эффективно бороться с однодольными и основными двудольными сорняками, а также с заразихой, однако они имеют негативное действие на последующие культуры в севообороте. Посевные площади подсолнечника, устойчивого к сульфонилмочевиновым гербицидам, за последние три года в России увеличились примерно в два раза при незначительном изменении площади подсолнечника, устойчивого к имидазолиноновым гербицидам. В связи с этим наиболее перспективным способом выращивания
подсолнечника являются технологии SUMO и ExpressSun™. Основные преимущества данной технологии - это высокая эффективность против широкого спектра двудольных сорняков, в том числе вредоносных и трудноискоренимых (осот, пижма, амброзия и др.), минимизация стресса для подсолнечника и последующих культур по сравнению с другими технологиями, широкий диапазон возможных гербицидных обработок в фазе от 2 до 8 листьев культуры [6].
Подсолнечник, устойчивый к сульфо-нилмочевиновым гербицидам, был обнаружен в популяции дикого подсолнечника в США. Аллель устойчивости Ahasl1-2 был интрогрессирован в культурный подсолнечник и привел к появлению генотипа, известного как SURES. Этот донор был использован для создания гибридов, устойчивых к сульфонилмоче-виновым гербицидам во многих странах [5]. Компания Pioneer и Сербский Институт полевых и овощных культур первыми создали и выпустили на рынок сульфо-нилмочевиноустойчивые гибриды. Во ВНИИМК работа по изучению и созданию гербицидоустойчивых гибридов началась в 2006 г. с момента получения публичных источников SURES-1 (закрепитель стерильности) и SURES-2 (восстановитель фертильности) из Института полевых и овощных культур (г. Нови Сад, Сербия) [7].
В результате реализации селекционно-генетической программы по созданию гербицидоустойчивых растений лабораторией генетики совместно с Армавирской опытной станцией ВНИИМК был создан простой межлинейный гибрид подсолнечника Суринат, устойчивый к сульфонилмочевиновым гербицидам (рис. 1 и 2).
Формула гибрида: ВА 76 сур А (ЦМС PET1) х ВА 830 сур (Rf). Гибрид подсолнечника Суринат является генетически близким аналогом гибрида Натали, он гомозиготен по гену устойчивости Sur к сульфонилмочевиновым гербицидам с
действующим веществом трибенурон-метил и предназначен для выращивания в производственных системах Sumo и Ex-pressSun™
а б
Рисунок 1 - Растение гибрида подсолнечника Суринат: а - в фазе цветения, б - в фазе технической спелости, 2021 г.
Гибрид подсолнечника Суринат относится к среднеспелой группе, обладает высокой урожайностью. В результате конкурсного сортоиспытания урожайность в среднем за три года составила 3,41 т/га и существенно превысила стандарт Натали - на 0,24 т/га. Период всходы -физиологическая спелость 98 дней, высота растений 177 см. Масса 1000 семянок 45,4 г, масличность 47,9 %, что незначительно превысило стандарт Натали (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика гибрида подсолнечника Суринат
АОС - филиал ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК,
Генотип Период всходы -физиол. спелость, Высота растения, см Масса 1000 семянок, Мас-личность, % Урожай-ность, т/га Сбор масла, т/га
сутки г
Суринат 98 177 45,4 47,9 3,41 1,47
Натали (st) 96 180 44,8 46,8 3,17 1,36
Отклонение от стандарта +2 -3 +0,6 +1,1 +0,24 +0,11
НСР05
3,5
1,6 0,23
Данный гибрид обладает устойчивостью к заразихе (расы А-Е), ложной мучнистой росе (расы 300, 310, 330, 700, 710, 730) и толерантностью к фомопсису.
Предполагаемые регионы возделывания - Центрально-Черноземный (5), Северо-Кавказский (6), Средневолжский (7), Нижневолжский (8), Уральский (9) и Западно-Сибирский (10).
б
Рисунок 2 - Корзинка гибрида подсолнечника Суринат: а - в фазе цветения,
б - в фазе технической спелости, 2021 г.
Материнской формой гибрида Суринат является стерильная линия ВА 76 сур (рис. 3 и 4). Создана введением гена устойчивости Sur к сульфонилмочевино-вым гербицидам (д.в. трибенурон-метил) от линии ВК 876 сур путем пяти беккрос-сов в линию ВА 760, последующего самоопыления с отбором гомозиготных по устойчивости к гербициду генотипов и отбора по комплексу признаков, перевода на ЦМС PET1. В среднем за три года период всходы - цветение составил 55 суток, высота растений - 99 см, масса 1000 семянок - 47,3 г, масличность - 45,2 %, урожайность - 1,20 т/га (табл. 2). Линия ВА 76 сур является генетически близким аналогом линии ВА 760.
а
Таблица 2
Характеристика линии подсолнечника ВА 76 сур
АОС - филиал ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, _г. Армавир, 2019-2021 гг.
Признак Значение
Период всходы - цветение, сутки 55
Высота растений, см 99
Масса 1000 семянок, г 47,3
Масличность, % 45,2
Урожайность, т/га 1,20
а б
Рисунок 3 - Растение линии подсолнечника ВА 76 сур: а - в фазе цветения, б - в фазе технической спелости, 2021 г.
И:
б
Рисунок 4 - Корзинка линии подсолнечника ВА 76 сур: а - в фазе цветения, б - в фазе технической спелости, 2021 г.
Отцовской формой гибрида подсолнечника Суринат является линия-восстановитель фертильности пыльцы ВА 830 сур (рис. 5 и 6). Создана введением гена устойчивости к сульфонилмочевиновым гербицидам Sur от линии ВК 580 сур путем пяти беккроссов в линию ВА 337 и последующего самоопыления с отбором гомозиготных по устойчивости к гербициду генотипов и отбора по комплексу признаков. В среднем за три года период всходы - цветение составил 57 суток, высота растений 111 см, масса 1000 семянок - 25,1 г, масличность - 45,6 %, урожайность - 0,73 т/га (табл. 3). Линия ВА 830 сур является генетически близким аналогом линии ВА 337.
Таблица 3
Характеристика линии-восстановителя фертильности пыльцы ВА 830 сур
АОС - филиал ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, _г. Армавир, 2019-2021 гг.
Признак Значение
Период всходы - цветение, сутки 57
Высота растений, см 111
Масса 1000 семянок, г 25,1
Масличность, % 45,6
Урожайность, т/га 0,73
а б
Рисунок 5 - Растение линии подсолнечника ВА 830 сур: а - в фазе цветения, б - в фазе технической спелости, 2021 г.
а б
Рисунок 6 - Корзинка линии подсолнечника ВА 830 сур: а - в фазе цветения, б - в фазе технической спелости, 2021 г.
Оригинатором гибрида Суринат, а также линий ВА 76 сур и ВА 830 сур является ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК.
Список литературы
1. Tonev T., Kalinova S., Yanev M., Mitkov A., Neshev N. Weed association dynamics in the sunflower fields // Scientific Papers. Series A. Agronomy. - 2020. - Vol. LXIII. - No 1. - P. 586-593.
2. Hladni N., Miladinovic D. Confectionery sunflower breeding and supply chain in Eastern Europe // OCL. - 2019. - No 26. - Art. No 29 - D0I:10.1051/ ocl/2019019.
3. Посевные площади, валовые сборы и урожайность сельскохозяйственных культур в Российской Федерации в 2021 году (предварительные данные на 23.12.2021 г.) / Федеральная служба государственной статистики РФ: [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/ compendium/document/13277 (дата обращения: 16.02.2022).
4. Kaya Y. Herbicide resistance breeding in sunflower, current situation and future directions // Buletinul Academiei de §tiinte a Moldovei. §tiintele vietii. - 2015. - Vol. 326. - No 2. - P. 101-106.
5. Sala C. A., Bulos M., Altieri E., Ramos M.L. Genetics and breeding of herbicide tolerance in sunflower // Helia. - 2012. - Vol. 35. - No 57. - P. 57-70.
6. Goryanina O., Zudilinb S., Dzhangabaeva B. Prospects for the ExpressSun™ production system for sunflower cultivation in the European part of Russia // BIO Web of Conferences. - EDP Sciences. - 2022. -Vol. 43. - P. 02006. DOI: 10.1051/bio-conf/ 20224302006.
7. Демурин Я.Н., Пихтярёва А.А., Тронин А.С.[и др.]. Сульфонилмочевиноустойчивый гибрид подсолнечника Сурус // Масличные культуры. - 2020. - Вып. 2 (182). - С. 144-147. DOI: 10.25230/2412-608Х-2020-2-182-144-147.
References
1. Tonev T., Kalinova S., Yanev M., Mitkov A., Neshev N. Weed association dynamics in the sunflower fields // Scientific Papers. Series A. Agronomy. - 2020. - Vol. LXIII. - No 1. - P. 586-593.
2. Hladni N., Miladinovic D. Confectionery sunflower breeding and supply chain in Eastern Europe // OCL. - 2019. - No 26. - Art. No 29 -DOI:10.1051/ocl/2019019.
3. Posevnye ploshchadi, valovye sbory i urozhay-nost' sel'skokhozyaystvennykh kul'tur v Rossiyskoy Federatsii v 2021 godu (predvaritel'nye dannye na 23.12.2021 g.) / Federal'naya sluzhba gosudarstven-noy statistiki RF: [Elektronnyy resurs]. - Rezhim dostupa: https://rosstat.gov.ru/ compendium/document/13277 (data obrashcheniya: 16.02.2022).
4. Kaya Y. Herbicide resistance breeding in sunflower, current situation and future directions // Buletinul Academiei de §tiinte a Moldovei. §tiintele vietii. - 2015. - Vol. 326. - No 2. - P. 101-106.
5. Sala C. A., Bulos M., Altieri E., Ramos M.L. Genetics and breeding of herbicide tolerance in sunflower // Helia. - 2012. - Vol. 35. - No 57. - P. 57-70.
6. Goryanina O., Zudilinb S., Dzhangabaeva B. Prospects for the ExpressSun™ production system for sunflower cultivation in the European part of Russia // BIO Web of Conferences. - EDP Sciences. - 2022. -Vol. 43. - P. 02006. DOI: 10.1051/bio-conf/ 20224302006.
7. Demurin Ya.N., Pikhtyareva A.A., Tronin A.S. [i dr.]. Sul'fonilmochevinoustoychivyy gibrid pod-solnechnika Surus // Maslichnye kul'tury. - 2020. -Vyp. 2 (182). - S. 144-147. DOI: 10.25230/2412-608Kh-2020-2-182-144-147.
Сведения об авторах
С.С. Фролов, канд. с.-х. наук И.Н. Фролова, стар. науч. сотр. Н.И. Зайцев, д-р с.-х. наук И.А. Рахуба, науч. сотр.
Я.Н. Демурин, гл. науч. сотр., д-р биол. наук, проф. А.А. Пихтярёва, канд. биол. наук Н.В. Каменева, аспирант
Получено/Received 25.02.2022
Получено после рецензии/Manuscript peer-reviewed 28.02.2022
Получено после доработки/Manuscript revised 28.02.2022 Принято/A ccepted
17.03.2022 Manuscript on-line 30.05.2022
