Иммунологическая оценка и отбор зарубежных сортообразцов пшеницы, устойчивых к S. tritici в условиях ЦЧР на искусственном инфекционном фоне

Судникова Валентина Павловна; Пучнин Алексей Михайлович; Зеленева Юлия Витальевна; Кашковский Алексей Александрович

УДК 631.527:633.11

ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ОТБОР ЗАРУБЕЖНЫХ СОРТООБРАЗЦОВ ПШЕНИЦЫ, УСТОЙЧИВЫХ К 8. ТМТ1С1 В УСЛОВИЯХ ЦЧР НА ИСКУССТВЕННОМ ИНФЕКЦИОННОМ ФОНЕ

Ключевые слова: септориоз; иммунитет; пшеница; сорта; болезни.

С 2004 по 2010 гг. подтвердили устойчивость к S. 1пй« 76 сортов пшеницы. Преимущественно это сорта Бразилии (Кк - 34412, 34414, 34416 и др.), США (Кк - 31185, 31224, 31287 и др.), Мексики (Кк - 33555, 33814, 34619, 34622, 34625, 34629, 34636, 34881) и из Международного питомника СИММИТ (Кк - 31470-3, 33859, 33863 и др.).

В 2010 г. в инфекционном питомнике было высеяно 600 сортов яровой и 120 озимой пшеницы. Среди них 57 вновь поступивших образцов из коллекции ВИР и 82 сортообразца редких пшениц.

Общеизвестно, что наиболее эффективным, экономически выгодным и экологически оправданным способом борьбы с вредоносными организмами является внедрение и районирование устойчивых сортов. Болезнеустойчивые сорта - это не только сохранение урожая, но и охрана биосферы от загрязнения пестицидами, снижение затрат на их применение и получение экологически чистой продукции [1-3]. В свою очередь, ограничение использования пестицидов способствует сохранению и мобилизации деятельности полезных компонентов агробиоценозов.

Успех селекции на иммунитет определяется многими факторами, среди которых основными являются: четкое определение и выбор типа устойчивости, на который ведется селекция, знание генотипов растения-хозяина и патогена, наличие в распоряжении селекционера разнообразного по генетическим свойствам исходного материала и научно обоснованного подхода к его использованию. Необоснованный подход к составлению селекционных программ зачастую сводит на нет результаты многолетнего труда. Поэтому задачей селекционеров является придание устойчивости сортам с ценными биолого-хозяйственными качествами [4-6]. Селекция септориозоустойчивых сортов осложнена высокой вариабельностью экспрессии генов устойчивости к септориозу под воздействием среды

[7].

При отборе сортов пшеницы для селекции на иммунитет к септориозу большое значение имеет выбор основных критериев оценки образцов к болезни. Многие исследователи проводят оценку устойчивости сортов пшеницы к септориозу по следующим параметрам: степени поражения, продолжительности латентного периода, количеству инфекционных пятен, их размеру и степени разрастания [8, 9]. Другие руководствуются показателями урожайности и массы зерна колоса по сравнению с числом зерен в нем, выносливость растений оценивают по урожайности на зараженных и незаражен-ных делянках или обработанных фунгицидами [10].

Из отечественных сортов наибольшей устойчивостью обладают: Дельта, Веда, Файл, Москвич, Батько,

Виза, Минская, Мельянопус 29, Башкирская, Ильичев-ка, Лютесценс 758, Харьковская 46, Цезиум 31, Степнячка, Мильтурум 70, Сквала, Вавиловская, Фонтан, Л 6470, Л 443, Комсомольская 90, Барнаульская [11-14].

Сорта Крошка, Победа 50, Таня, Восторг, Дока обладают выносливостью, т. е. при значительном поражении практически не снижают урожай или отдельные элементы его структуры, например, массу 1000 зерен [14]. Поэтому приоритетом в селекции на устойчивость к септориозу является создание сортов с высокой толерантностью. A. Бронниман [15] считал, что наиболее прогрессивный способ улучшения генетики устойчивости - это комбинация двух ее типов: толерантности и медленного развития заболевания.

За рубежом селекция пшеницы на устойчивость к септориозу проводится в рамках программы СИММИТ в Мексике. Осуществляются широкие комплексные исследования по испытанию коллекционных образцов пшеницы к этому патогену и в других странах. Однако исследования устойчивости пшеницы к септориозу выявили ограниченность высокоустойчивых к этому патогену сортообразцов [7].

Устойчивыми проявили себя сортообразцы Colona-ta, Fortalesa-1, H-574-1-2-6, IRW 63-49, Polkwoldran, Sheridan, Klein Titan, Toropi, Olab, IAS-20, Zenati Britell, Cg 12373, Cg 14032, Redhart, Cl 8898, Redchief, Cg 12109, Knox 62, CI 13701, Hadden, CI 13488, Oasis, Knoks 62, Bedu, Oenus, Lucena 38, Opal, IBO - 102/501, Albidum 12, Jo 3045, Klein atlas, Arthur, SC 60 Adonis, IT-63, Rena. Сорта, обладающие толерантностью, были: IT-63; Spelmar, Chapli, Norrona, Lihtis, Anderson, Tarkey, Candel de Arrevalo, Oasis, Xiao Yan 107, Pio Pio 4, Livius, Buck Palenque, Pegass и др.

В зависимости от почвенно-климатических зон существуют сортовые различия в распространенности, степени поражения, вредоносности, а также в характере проявления заболевания, поэтому для борьбы с сеп-ториозом, в первую очередь, рекомендуется проводить комплекс агротехнических мер, которые должны обеспечить не только развитие сильных и устойчивых рас-

1572

тений, но и ограничивать вспышки болезни из года в год.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Для выявления доноров и источников устойчивости к Б. МПа был проведен скрининг устойчивости к Б. МПа 4566 яровых сортообразцов пшеницы (работа ведется с 2004 г.), представленных различными эколо-го-географическими группами (табл. 1). Материалом для исследований служили коллекции промышленных видов пшеницы из тринадцати эколого-географических групп: международного питомника SIMMIT (СИМ-МИТ), национальных питомников США, Бразилии, Мексики, Кении, Эфиопии, России и других стран.

Таблица 1

Группировка пшеницы по эколого-географическим группам

№ п/п Эколого-географическая группа Количество испытанных сор-тообразцов яровой пшеницы

1 Североамериканская 1384

2 Южно- (Латино-) Американская 922

3 Австралийская 17

4 Индостан 144

5 Центральная и Восточная Азия 65

6 Средиземноморье и Ближний Восток 23

7 Центральная и Южная Африка 243

8 Северная и Западная Европа 582

9 Придунайские и Балканские страны 26

10 Украина и Молдавия 5

11 Среднеазиатские республики 91

12 Закавказье 57

13 Россия 1007

Итого 4566

РЕЗУЛЬТАТЫ

В процессе иммунологических характеристик проводили отбор сортов, наиболее полно отвечающих требованиям, предъявляемых к исходному материалу (урожайность, полегаемость, вегетационный период).

Испытания, проведенные на протяжении 4-х лет - с 2004 по 2007 гг. - подтвердили устойчивость к Б. МИЫ 76 сортов (табл. 2). Преимущественно это сорта Бразилии (Кк - 34412, 34414, 34416 и др.), США (Кк - 31185, 31224, 31287 и др.), Мексики (Кк - 33555, 33814, 34619, 34622, 34625, 34629, 34636, 34881) и из Международного питомника СИММИТ (Кк - 31470-3, 33859, 33863 и др.). Кроме того, в группу устойчивых вошли сортообразцы пшеницы к - 31170, Индия, к - 31162, Непал, к - 33553, Чили, к - 33554, Чили, и 3 отечественных образца: гибридная линия И-99 (СНИФС), а также Эстивум 56 и Эстивум 6509 (Самарский НИ-ИСХ).

Коллекция сортообразцов мягкой пшеницы ежегодно пополняется. На протяжении 2008-2010 гг. подтвердили свою слабую восприимчивость, а некоторые и устойчивость сорта и гибридные линии, приведенные

в табл. 3. Коллекция источников устойчивости пополнилась тридцатью семью сортообразцами, которые будут проходить повторное испытание на поражение патогенном.

Таблица 2

Перечень сортов пшеницы, устойчивых к популяции S. TRITICIЦЧР России (2004-2007 гг.)

№ каталога ВНИИФ Происхо- ждение Сорт Степень поражения S. tritici, %

2004 2005 2006 2007

Россия Эстивум 56 5 15 10 10

Россия Эстивум 6509 20 15 20 25

И-99 Россия Гибридная линия 10 10 5 10

31162 Непал NL 249 20 20 15 10

31170 Индия RR 21 25 10 20 20

31185 США Сл. гибрид 15 15 10 15

31224 США Сл. гибрид 25 25 25 20

31287 США Сл. гибрид 20 20 20 10

31305 США Сл. гибрид 20 5 10 20

31313 США Сл. гибрид 15 10 20 20

31351 США Сл. гибрид 25 25 20 20

31356 США Сл. гибрид 15 20 10 15

31365 США Сл. гибрид 15 10 25 10

31370 США Сл. гибрид 25 20 20 25

31470-3 СИММИТ Сл. гибрид 20 10 25 10

31755 СИММИТ Сл. гибрид 15 15 20 20

31757 СИММИТ Сл. гибрид 15 20 25 15

33381 США Сл. гибрид 20 10 20 10

33408 СИММИТ Сл. гибрид 20 25 25 25

33420 Германия Delos 10 10 15 20

33425 Колумбия Сл. гибрид 10 5 5 10

33553 Чили Millaleu 15 5 20 10

33554 Чили Nobo 15 10 20 20

33555 Мексика Sauce 20 5 25 20

33683 США Сл. гибрид 20 5 10 10

33710 США ND-617 20 20 20 20

33814 Мексика Сл. гибрид 20 15 10 10

33859 СИММИТ Сл. гибрид 15 10 10 20

33863 СИММИТ Сл. гибрид 10 10 20 10

33868 СИММИТ Сл. гибрид 20 20 20 30

33872 СИММИТ Сл. гибрид 20 20 30 20

33873 СИММИТ Сл. гибрид 20 20 20 20

33875 СИММИТ Сл. гибрид 20 20 20 20

33877 СИММИТ Сл. гибрид 25 20 10 25

33879 СИММИТ Сл. гибрид 20 20 20 20

33880 СИММИТ Сл. гибрид 15 10 10 15

33881 СИММИТ Сл. гибрид 25 25 25 10

33883 СИММИТ Сл. гибрид 15 5 25 10

33886 Колумбия Сл. гибрид 20 10 20 15

33889 СИММИТ Сл. гибрид 20 10 10 20

33901 СИММИТ Сл. гибрид 20 5 15 10

33910 СИММИТ Сл. гибрид 20 10 25 25

33919 СИММИТ Сл. гибрид 25 20 25 25

34412 Бразилия T-90 A-L-367 10 20 20 10

34414 Бразилия T-90 A-L-37 20 20 20 10

34416 Бразилия T-91 A-L-16 15 20 10 20

34417 Бразилия T-91-L-21 10 10 5 10

34418 Бразилия T-91-L-41 15 20 10 10

34419 Бразилия T-91-L-43 10 20 10 5

34434 Бразилия T-91-L-1 5 10 5 5

1573

L-159-M-

34436 Бразилия 11 20 25 20 10

Окончание таблицы 2

34437 Бразилия T - 91 - L - 27 20 20 25 5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

34438 Бразилия T - 91 - L - 36 10 10 5 10

34439 Бразилия T - 91 - L - 44 20 20 15 5

34441 Бразилия L - 159 -M - 60 20 25 10 10

34444 Бразилия T - 91 - L - 139 25 25 20 20

34453 Бразилия L - 86 - M - 2 10 10 5 20

34456 Бразилия L - 86 - M - 5 20 20 20 25

34458 Бразилия L - 99 - M - 1 10 10 10 10

34459 Бразилия L-99-M-2 10 10 5 10

34464 Бразилия L-159-M-1 20 20 25 20

34468 Бразилия L-159-M-5 20 20 20 25

34619 Мексика Tena 7 20 10 25 20

34622 Мексика Tena 13 15 15 10 15

34625 Мексика Tena 19 10 5 10 10

34629 Мексика Tena 23 20 25 10 20

34636 Мексика Tena 34 15 20 15 5

34799 США Сл. гибрид 20 20 20 25

34835 США Сл. гибрид 20 10 20 25

34881 Мексика Сл. гибрид 20 25 20 20

34920 США Сл. гибрид 10 10 20 25

34933 США Code 70-133 20 20 20 25

50996 США Сл. гибрид 25 20 20 10

506295 США ND 603 20 25 25 10

506310 США ND 612 10 10 5 20

506963 США D 79120 25 25 20 10

В 2010 г. в инфекционном питомнике было высеяно 600 сортов яровой и 120 озимой пшеницы. Среди них 57 вновь поступивших образцов из коллекции ВИР и 82 сортообразца редких пшениц.

Таблица 3

Перечень сортов пшеницы, устойчивых к популяции S. TRITICIЦЧР России (2010 г.)

№ каталога Проис- хождение Сорт Степень поражения сеп-ториоза, %

64449 К1ет Cacigne 25

30826 Бразилия Сл. гибрид 10

31626 Кения Сл. гибрид 20

30649 Мексика Сл. гибрид 25

Россия Эстивум 61 10

Россия Эстивум 94 20

Россия Сл. гибрид Тг/55 Р6628 к54049, Австралия 25

Россия Удача 10

Россия Лубнинка 20

Россия Новосибирск 44 20

Россия СФР-193-12 20

Россия СФР-184-3-5-7-3 25

Россия СФР-135-17-33 25

И-122 Россия Гибридная линия 25

Окончание таблицы 3

63773 Россия Ник 25

63778 Россия Безенчукская степная 15

63821 Украина Харьковская 41 20

64204 Украина Харьковская 45 20

30304 СИММИТ Сл. гибрид 5

32189 СИММИТ Сл. гибрид 15

32404 СИММИТ Сл.гибрид 25

32421 СИММИТ Сл. гибрид 25

33830 СИММИТ АМап 87117558 25

33832 СИММИТ Мог "Б"/ уеез 20

44421 СИММИТ Сл.гибрид 25

30630 Сирия Сл. гибрид 10

31186 США Сл. гибрид 5

31226 США Сл. гибрид 25

31306 США Сл. гибрид 20

31310-2 США Сл. гибрид 10

31310 США Сл. гибрид 20

31314 США Сл. гибрид 25

31326 США Сл. гибрид 10

34596 США Сл. гибрид 20

34842 США Сл. гибрид 25

35047 США Сл. гибрид 10

35068 США Сл. гибрид 25

ЛИТЕРАТУРА

1. Мохова Л.М., Горьковенко В.С., Аблова И.Б. Полиморфизм сортов пшеницы по устойчивости к Septoria tritici rob. Ex. Desm. // Актуальные проблемы иммунитета и защиты сельскохозяйственных культур от болезней и вредителей: Междунар. науч.-практ. конф., 11-14 сент. 2007 г. Одесса, 2007. С. 11-12.

2. Колоколова Н.Н., Боме А.Я., Боме Н.А. Устойчивость к инфекционным болезням яровых форм пшеницы из мировой коллекции в северной лесостепи Тюменской области // Генетические ресурсы культурных растений в XX веке: II Вавиловская Междунар. конф., 26-30 нояб. 2007 г.: тез. докл. СПб., 2007. С. 83-85.

3. Тырышкин Л.Г. Генетическое разнообразие родов Triticum, Aegi-lops и Hordeum по эффективной устойчивости к болезням // Там же. С. 139-140.

4. Fossati A., Kleijer J., Fred P.M. Characteristics and use of wheat mutants tolerant or resistant to Septoria nodorum Berc // Induced Mutant. Disease Resist. Crop Piants. II Proc. Res. Co-Ordinat. Meet., Roskilde, 15-19 June, 1981. Vienna, 1983. Р. 65-71.

5. Смирнова Л.А., Пыжикова Г.В., Назарова Л.Н. Эпифитотийные аспекты отбора образцов пшеницы к разным типам устойчивости к ржавчине и септориозу // Селекция и семеноводство. 1990. № 2. С. 9-12.

6. Плахотник В.В., Судникова В.П., Артемова С.В. Септориальные грибы на зерновых колосовых культурах в Центральночерноземном регионе (ЦЧР) // Державинские чтения: сб. трудов. Тамбов, 2007. С. 21-26.

7. Плахотник В.В., Судникова В.П., Зеленева Ю.В. Методология создания исходного материала для селекции яровой пшеницы на устойчивость к эпифитотийно опасным болезням в ЦентральноЧерноземном регионе России // Генетические ресурсы культурных растений в XXI веке: материалы II Вавиловской междунар. конф. СПб., 2007. С. 566-568.

8. Судникова В.П., Зеленева Ю.В. Устойчивость к септориозу районированных сортов пшеницы // Проблемы стратегии регионального развития: материалы Всерос. науч. конф. (заочной). Тамбов, 2006. С. 156-157.

9. Пыжикова Г.В. Септориоз зерновых культур. Обзорная информация. М., 1984. 63 с.

10. Гуйда А.Н., Гуйда В.Н. Селекция пшеницы на устойчивость к септориозу // Сельское хозяйство за рубежом. 1982. № 1. С. 17-23.

11. Деревянкин А.И. Видовая и сортовая устойчивость пшеницы к септориозу // Труды Великолукского с.-х. института. Великие Луки, 1971. Вып. 17. С. 7-9.

1574

12. Марченкова А.А., Неттевич Э.Д., Тушенский Т.Ю. Устойчивость яровой пшеницы к септориозу // Вестник с.-х. наук. 1991. № 7. С. 110-115.

13. Анпилогова Л.К., Левашова Г.И., Ваганова О.Ф., Корзаченко Н.Н., Фиссюра Н.Н. Источники групповой устойчивости к вредоносным заболеваниям для использования в селекции озимой пшеницы на Северном Кавказе // Производство экологически безопасной продукции растениеводства. Пущино, 1995. Вып. 1. С. 139-149.

14. Борзионова Т.И., Васецкая М.Н. О реакции сортообразцов злаковых и бобовых растений на поражение их септориозом // НИ с-х институт. Гвардейский, 1989.

15. Борзионова Т.И., Васецкая М.Н., Судникова В.П., Алипбекова Ч.А. Видовой состав возбудителей септориоза на территории Казахстана, Западной Сибири, Южного Урала и Кыргызстана // Сибирский Вестник с.-х. науки. 1991. № 3. С. 106-108.

БЛАГОДАРНОСТИ: Работа выполнена по Государственному контракту П326 от 07.04.2010 г. в процессе проведения поисковой научно-

исследовательской работы в рамках реализации ФЦП

«Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.

Поступила в редакцию 14 сентября 2010 г.

Sudnikova V.P., Puchnin A.M., Zeleneva Yu.V., Kashkovskiy A.A. Valuation of immunity and selection from foreign cultivars of wheat, which are resistant to Septoria tritici on artificial degree of ground infection in Central Black ground region.

76 cultivars of wheat entered their resistance to Septoria tritici from 2004 to 2010 years. As a major these are cultivars from Brazil (Кк - 34412, 34414, 34416 etc.), USA (Кк - 31185, 31224, 31287 etc.), Mexico (Кк - 33555, 33814, 34619, 34622, 34625, 34629, 34636, 34881) and from International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) (Кк - 31470-3, 33859, 33863 etc.). 600 cultivars of spring wheat and 120 cultivars of winter wheat which includes 57 cultivars from VIR collection and 82 cultivars of uncommon wheat were planted in 2010.

Key words: Septoria spp; immunity; wheat; grade; illnesses.

1575

VALUATION OF IMMUNITY AND SELECTION FROM FOREIGN CULTIVARS OF WHEAT, WHICH ARE RESISTANT TO SEPTORIA TRITICI ON ARTIFICIAL DEGREE OF GROUND INFECTION IN CENTRAL BLACK GROUND REGION