Характеристика сортов яровой мягкой пшеницы из новейших поступлений коллекции ВИР по устойчивости к болезням и другим хозяйственно-ценным признакам Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

3. Суханов П.А., Комаров A.A., Кирсанов А.Д. Динамика изменения агрохимических свойств почв на тестовых полигонах Ленинградской области //Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. -2013. -№33. - С. 12-19.

УДК 633.11:632.938

Доктор биол. наук Л.Г. ТЫРЫШКИН (СПбГАУ, tv iys h k i n 1 с vi/га m b 1 с г. rii) Канд. с.-х. наук Е.В. ЗУЕВ (ВИР, ezuev.vir.nw.га) Канд. биол. наук Т.В. ЛЕБЕДЕВА (ВИР, [email protected])

ХАРАКТЕРИСТИКА СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ИЗ НОВЕЙШИХ ПОСТУПЛЕНИЙ КОЛЛЕКЦИИ ВИР ПО УСТОЙЧИВОСТИ К БОЛЕЗНЯМ И ДРУГИМ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ

Яровая мягкая пшеница, страны Европейского Союза, устойчивость, листовая ржавчина, темно-бурая листовая пятнистость, мучнистая роса, хозяйственно-ценные признаки

Одним из факторов снижения урожайности и качества зерна мягкой пшеницы является поражение грибными болезнями, в том числе листовой ржавчиной (возбудитель Puccini a triti cilia Erikss.), темно-бурой листовой пятнистостью (Bipolaris sorokiniana Shoem.) и мучнистой росой (Blumeria grammis (DC) Speer, f. sp. tritici). Общеизвестно, что наиболее экономичный и экологически безопасный способ борьбы с этими и другими заболеваниями -выращивание устойчивых сортов; для их селекции необходим постоянный поиск новых источников устойчивости. Мировая коллекция ФГНБУ «Федеральный Исследовательский Центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова» (ВИР) играет значительную роль в поиске таких форм. Наши предыдущие исследования [1] показали, что все изученные образцы коллекции, характеризующиеся ювенильной устойчивостью к листовой ржавчине, защищены только 4 уже широко использующимися в селекции генами Lr 9, 19, 24, 41; причем 3 первых уже потеряли свою эффективность в ряде регионов Российской Федерации; образцы, высокоустойчивые к темно-бурой листовой пятнистости, идентифицированы вообще не были. Вследствие этого, в настоящее время наибольший интерес для выделения устойчивых форм представляют образцы новейших поступлений в коллекцию. Так, при изучении 284 образцов яровой мягкой пшеницы различного географического происхождения из новейших поступлений в коллекцию ВИР были выделены 12 форм, устойчивых в ювенильной стадии роста к листовой ржавчине, и 7 -к мучнистой росе [2]. Цель настоящей работы - изучить ювенильную устойчивость к 3-м болезням современных сортов яровой мягкой пшеницы, возделываемых в странах Европейского Союза, а также оценить их в полевых условиях по комплексу хозяйственно-ценных признаков.

Материалом исследования были современные коммерческие сорта яровой мягкой пшеницы Европейского Союза, которые были получены в коллекцию ВИР из Чешского Генбанка (Crop Research Institute, Praha 6 - Ruzyne, Czech Republic). Происхождение образцов представлено в табл.

Таблица. Происхождение изученных сортов яровой мягкой пшеницы

Страна Кол-во образцов Страна Кол-во образцов

Австрия 1 Норвегия 1

Великобритания 6 Польша 4

Венгрия 1 Португалия 5

Германия 11 Финляндия 1

Греция 11 Франция 2

Испания 12 Швейцария 8

Канада 1 Швеция 6

Нидерланды 1 ВСЕГО 71

При оценке устойчивости к листовой ржавчине 10-20 проростков каждого образца выращивали в кюветах на вате, смоченной водой, на светоустановке (постоянное освещение, температура 21-22°С). Для заражения использовали водную суспензию уредоспор сборной популяции возбудителя (смесь сборов с восприимчивых сортов пшеницы в Северо-Западном регионе России и Поволжье). Используемая популяция была вирулентна к генам устойчивости Ьг 1, 2а, 2с, 10, 11, 12, 13, 14а, 14Ь, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 22а, 23, 25, 32, 34, 35, 36, 37, 45, 27+31, 29, 46, 48 и 49 и авирулентна на линиях пшеницы с генами устойчивости Ьг9, 19, 24, 26, 28 и Ьг 41. Интактные растения и отрезки листьев, помещенных на смоченную водой вату, опрыскивали суспензией уредоспор, кюветы на сутки закрывали полиэтиленовой пленкой. Учет типа реакции проводили на 14-е сутки после заражения по шкале Е.Б. Майнса и Х.С. Джексона [3]. Образцы с типами реакции 0, 0;, 1 и 2 относили к классу устойчивых, с типом реакции 3 - к восприимчивым.

При оценке устойчивости к темно-бурой листовой пятнистости проростки выращивали в кюветах на ватных валиках, смоченных водой (постоянное освещение, температура 21-22°С). Для инокуляции использовали водные суспензии спор высокоагрессивного изолята Т В. яогоктста (концентрация 50 тыс. спор на 1 мл) [4]. Помещенные на смоченную водой вату отрезки первых листьев опрыскивали суспензией конидий патогена, кюветы закрывали полиэтиленом; учет поражения проводили на 5 -е сутки после инокуляции по 7-балльной шкале [4]; образцы с пораженностью на балл 0 и 1 относили к высокоустойчивым, 2-4 - средне устойчивым, 5 и 6 - к восприимчивым.

При оценке пораженности мучнистой росой выращивание растений и инкубирование В. {. ер. 1гШс1 на них проводили на светоустановке (12 час. со светом и температурой 16°С; 12 час. без света и температурой 13°С). Семидневные проростки заражали путем стряхивания конидий с сильно пораженных мучнистой росой растений мягкой пшеницы. Через 7 дней после инокуляции определяли степень поражения первого листа, используя качественную шкалу Е. Майнса и С. Дитца [5]; растения с поражением 0 и 1 балл относили к классу устойчивых; 2 и 2хл - к классу умерено устойчивых; с поражением 3 и 4 - к восприимчивым. Для заражения использовали популяцию гриба, собранную с восприимчивых растений пшеницы, выращиваемых в поле в условиях Северо-Запада европейской части России и в теплице; данный инокулюм был вирулентен к генам устойчивости Рт 1, 2, Зс, Зс1, 4а, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 16, 19 и авирулентен к Рт 12. Образцы оценивали также на пораженность болезнью на естественном инфекционном фоне в 2015 г. на поле Пушкинских лабораторий ВИР.

Полевое изучение проведено на полях Пушкинских лабораторий ВИР в 2014-2015 гг. В полевых опытах использована общепринятая агротехника возделывания яровой мягкой пшеницы. Посев образцов проводили в оптимальные сроки на делянках 1 м . Стандартными сортами были Ленинградская 97 (к-62935) и Ленинградская 6 (к-64900), которые размещали через каждые 20 номеров коллекции. Все полевые и лабораторные оценки проведены согласно методическим указаниям ВИР [6].

Из 71 изученного образца при 2-х методах оценки (заражение отрезков листьев и интактных растений) высокий уровень ювенильной устойчивости к используемому в работе

инокулюму возбудителя листовой ржавчины отмечен у сортов Mane Nick (Испания), КВС Аквилон (Германия), Toronit (Швейцария), Pan Regio (Испания), Orfeas (Греция), Chablis (Великобритания), Sparrow (Великобритания), Ardila (Португалия); для ряда форм выявлена гетерогенность по изучаемому признаку (наличие устойчивых и восприимчивых растений в одном образце). Выделенные по резистентности сорта могут быть защищены известными генами устойчивости Lr9, 19, 24, 26, 28 и Z/41 либо неизвестными эффективными генами устойчивости. В последнем случае они представляют несомненный интерес для селекции на устойчивость к листовой ржавчине пшеницы в нашей стране.

Все изученные сорта пшеницы были высоковосприимчивы к используемому в работе инокулюму возбудителя темно-бурой листовой пятнистости в ювенильной стадии. Таким образом, подтверждается сделанный ранее вывод [1] о крайне низкой (если не нулевой) частоте встречаемости устойчивых к данному заболеванию форм в коллекции ВИР.

Устойчивыми к мучнистой росе в ювенильной стадии при искусственном заражении и на естественном инфекционном фоне в поле были сорта КВС Аквилон (Германия), Swedjet, SW Kronjet, SW Kungsjet (Швеция), Pasteur (Нидерланды), Sparrow (Великобритания). Эти формы могут быть защищены геном Рт 12 либо новыми эффективными генами резистентности.

По результатам иммунологической оценки только 2 сорта КВС Аквилон (Германия) и Sparrow (Великобритания) обладают групповой устойчивостью к листовой ржавчине и мучнистой росе.

Ниже приведены результаты полевого исследования хозяйственных признаков у изученного сортимента образцов пшеницы. Период «всходы-восковая спелость» изменялся от 80 дней у сорта АС Vista (Канада) до 105 дней у сорта Dodoni (Греция). В группу ультра скороспелых пшениц наряду с канадским сортом входили сорта Manu (Финляндия), Bastian (Норвегия) и SW Kadrilj (Швеция). Поздеспелостью характеризовались образцы из Греции, Франции, Португалии и Испании. Стандартные сорта были скороспелыми (87-88 дней).

По высоте растений изученные сорта в основном были среднерослыми (80-90 см). Выше среднего (100 см) высота растения отмечалась у сорта Eminent (Германия). Короткостебельными (50-55 см) оказались сорта Yecora Е (Греция), Ardila (Португалия) и Orfeas (Греция). Высота стандартных сортов была 98 см.

Масса 1000 зерен изменялась от 28,8 г у сорта Brawura (Польша) до 54,5 г у сорта Crespón (Испания). Также относительно крупное зерно (45,5 - 50,4 г) было у следующих образцов: GK Tavasz (Венгрия), Yecora Е (Греция), Panifor (Франция), Bastian (Норвегия), Roxo (Португалия), Toronit (Швейцария), Sever (Португалия) и Atrevido (Испания). Стандартные сорта характеризовались мелким зерном (масса 1000 семян 36-37 г).

По массе зерна с главного колоса (2,5-2.7 г) выделены два сорта: Babui (Испания) и Trappe (Германия) (2,5-2.7 г). В среднем для изучаемых образцов масса зерна с главного колоса была 1,9 г, на уровне стандартных сортов.

Высокой озерненностью колоса (56-61 шт.) характеризовались сорта: Evros (Греция), Pizol (Швейцария), Passat (Германия), Opatka (Польша), Eminent (Германия), Babui (Испания), Ombu (Испания), Trappe (Германия), КВС Аквилон (Германия). Стандарты имели среднее число зерен в колосе - 37-43 шт.

Самыми урожайными

(423-515 г/м ) в наших опытах были сорта Polkka (Швеция), Fiorina (Швейцария), Trappe (Германия). Также довольно большая группа сортов (23 образца) из Германии, Испании, Польши, Швейцарии и Швеции была урожайной (323-399 г/ м ). Низкая урожайность -

80-100 г/м7 была у ряда греческих сортов. Сорт Ленинградская 97 2 2 имел урожайность - 343 г/ м , а Ленинградская 6 - 324 г/ м .

Отметим, что за редкими исключениями (короткостебельность у сортов Orfeas и Ardila; высокая озерненность сорта КВС Аквилон; крупнозерность сорта Toronit) выделенные источники устойчивости к болезням не обладали агрономически ценными признаками по условиям двух лет изучения в данной работе.

Полученные в данном исследовании данные могут быть полезны для планирования работ по селекции мягкой пшеницы на устойчивость к листовой ржавчине и мучнистой росе, а также на ряд других хозяйственно-ценных признаков в условиях Северо-Западного региона Российской Федерации.

Литература

1. Тырышкин Л.Г. Генетическое разнообразие пшеницы и ячменя по эффективной устойчивости к болезням и возможности его расширения: Дис... докт. биол. наук. - СПб.: ВИР, 2007.-251 с

2. Тырышкин Л.Г., Лебедева Т.В, Ковалева М.М. и др. Яровая мягкая пшеница (Характеристика образцов новейших поступлений коллекции ВИР по устойчивости к листовой ржавчине, темно-бурой листовой пятнистости, мучнистой росе и фузариозу колоса): Каталог мировой коллекции ВИР. - Вып. 823 . - СПб., 2015. - 19 с.

3. Mains Е.В., Jackson H.S. Physiological specialization in leaf rust of wheat, Puccinia triticina Erikss // Phytopathology. - 1926. - V. 16. - № 1. - P. 89-120.

4. Тырышкин Л.Г. Темно-бурая листовая пятнистость. Устойчивость генетических ресурсов зерновых культур к вредным организмам: Метод, пособие. - М.: РАСХН, 2008. - С. 112-120.

5. Mains Е. В., Dietz S. М. Physiologie form of barley mildew Ervsiphe graminis DC. // Phytopath. - 1930. - V. 20,-№.3,-P. 229-239.

6. Мережко А.Ф., Удачин P.A., Зуев E.B. и др. Пополнение, сохранение в живом виде и изучение мировой коллекции пшеницы, эгилопса и тритикале: Метод, указания. - СПб.: ВИР, 1999.-81с.

УДК 631.87:632.93

Канд. с.-х. наук С.П. МЕЛЬНИКОВ

(СПбГАУ, [email protected]) Канд биол наук Л.Е. КОЛЕСНИКОВ (СПбГАУ, [email protected]) Соискатель А.Н. БАЗЫКИНА

(СПбГАУ, [email protected])

ВЛИЯНИЕ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ

И СЕРЕБРА НА ЭЛЕМЕНТЫ СТРУКТУРЫ УРОЖАЙНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТЬ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ К БОЛЕЗНЯМ

Яровая мягкая пшеница, биологически активные вещества, гуминовые вещества, серебро, структура урожайности, устойчивость к болезням листьев, бурая ржавчина, мучнистая роса

Пшеница - одна из важнейших стратегических зерновых культур, на долю которой приходится около трети мирового производства зерна, обеспечивающего продовольствием более половины населения земного шара. Для увеличения производства зерна высокого качества необходимо разрабатывать и совершенствовать гибкие наукоемкие технологии возделывания пшеницы. Большое значение в процессе получения урожая зерна имеют биологически активные вещества (БАВ). Использование БАВ в практике растениеводства способно стимулировать фитоиммунологические реакции, повышать устойчивость растений к факторам окружающей среды, оказывать ростостимулирующее действие на растения [1,2,

3].

В качестве биологически активных веществ в практике растениеводства могут быть использованы соединения на основе гуминовых веществ. В отличие от пестицидов и агрохимикатов, гуминовые вещества являются естественными компонентами почвы. В их составе обнаружены гуминовые кислоты, фульвокислоты, гумины и другие. Они обладают стимулирующим и адаптогенным действием на клеточном уровне [4]. Растворимые соли гуминовых кислот с одновалентными металлами усваиваются растениями и вызывают определенный физиологический эффект. Влияние гуминовых кислот наиболее сильно сказывается в начальный период развития растений. Физиологическая активность гуминовых