CC BY
25
4. Vyshpol'skij F.F., Muhamedzhanov H.V. Tehnologija vodosberezhenija i upravlenija pochvenno-meliorativnymi processami pri oroshenii. [Technology of Water Conservation and Management of Soil Processes During Irrigation.] /F. F. Vyshpol'skij, H. V. Muhamedzhanov. -Taraz: - 2005. -162 P. [In Kazakhstan]
5. Kirejcheva L.V. Rol' naukoemkih tehnologij pri innovacionnom razvitii melioracii. [The Role of Science-Intensive Technologies in the Innovative Development of Land Improvement.] /L. V. Kirejcheva // Agrohimicheskij vestnik. [Agrochemical Herald.] - 2013. - №1. - P. 12-14 [in Russian]
6. Kirejcheva L. V., Jurchenko I. F., Jashin V. M. Nauchnye osnovy sozdanija i upravlenija meliorativnymi sistemami v Rossii.[Scientific Foundations of Creation and Management of Reclamation Systems in Russia.] /L. V. Kirejcheva, I. F. Jurchenko, V. M. Jashin - M. - 2017. - 152 P. [in Russian].
7. Katz D.M. Vlijanie oroshenija na gruntovye vody. [Influence of Irrigation on Groundwater] / D. M. Katz. M.: Kolos [Kolos], 1976 - 273 P. [in Russian]
8. Bekbaev R.K. Modelirovanie meliorativnyh processov. [Modeling of Meliorative Processes]/ R. K. Bekbaev - Taraz:, IC «AKVA», 2002. - 262 P. [In Kazakhstan]
9. Stebler I. Trebovanie k kachestvu orositel'nyh vod. [Requirement for Quality of Irrigation Water] /I. Stebler //Vodnoe hozjajstvo. [Water Management] - Kiev, 1965. -№1. -163 P. [in Ukraine]
10. Bekbaev R. K. Tehnologija himicheskoj melioracii soloncevatyh pochv Kazahstana. [Technology of Chemical Melioration of Alkaline Soils in Kazakhstan] / R. K. Bekbaev //Vestnik sel'skohozjajstvennoj nauki Kazahstana. [Bulletin of Agricultural Science of Kazakhstan] 2003. - № 8. - P. 50-52. [In Kazakhstan]
DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.66.098 Койшыбаев М.1, Канафин Б.К.2, Федоренко Е.Н.3, Гоц А.Ю.4, Литовченко Ж.И.5
1ORCID: 0000-0002-5414-6588, доктор сельскохозяйственных наук,
2
кандидат сельскохозяйственных наук,
Северо-Казахстанская сельскохозяйственная опытная станция Министер-ство сельского хозяйства Республики
Казахстан
ИСТОЧНИКИ УСТОЙЧИВОСТИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ К ВИДАМ РЖАВЧИНЫ и СЕПТОРИОЗА
В СЕВЕРНОМ КАЗАХСТАНЕ
Аннотация
Наиболее распространенными и вредоносными болезнями яровой пшеницы в северном регионе Казахстана являются листовая и стеблевая ржавчины, септориозы. Допущенные к использованию её сорта не обладают устойчивостью к этим болезням, в годы их раннего проявления и сильного развития происходят потери зерна до 2030 % и более. Применение химических средств защиты растений приводит к повышению себестоимости и снижению конкурентоспособности продукции. В связи с этим выведение сортов яровой мягкой пшеницы, устойчивых к особо опасным болезням и внедрение их в производство являются экономически выгодным и экологически безопасным методом защиты растений. Перед нами ставилась задача определить устойчивость к видам ржавчины и септориозу допущенных к использованию и перспективных сортов яровой мягкой пшеницы, коллекции её из международных питомников, а также эффективность Lr и Sr генов к местной популяции возбудителей стеблевой и листовой ржавчины.
Ключевые слова: пшеница, ржавчина, септориоз, вредоносность, сорт устойчивость.
Koyshybaev M.1, Kanafin B.K.2, Fedorenko E.N.3, Gots A. Yu.4, Litovchenko Zh. I.5
1ORCID: 0000-0002-5414-6588, PhD in Agriculture, 2PhD in Agriculture, North-Kazakhstan Agricultural Experimental Station of the Ministry of Agriculture of the Republic of Kazakhstan STABILITY SOURCES OF SPRING SOFT WHEAT TO TYPES OF RUST AND SEPTORIA IN NORTH
KAZAKHSTAN
Abstract
The most common and deleterious diseases of spring wheat in the northern region of Kazakhstan are leaf and stem rust and septoriosis. Those cultivars, admitted to usage do not have resistance to these diseases, in the years of their early appearing and strong development, grain losses are up to 20-30% and moThe use of chemical plant protection products leads to increased production costs and reduce the competitiveness ofproducts. Therefore, the breeding of cultivars of spring soft wheat, resistant to extremely dangerous diseases and their introduction into production is a costly advantageous and environmentally friendly plant protection method. We faced the problem of determining the resistance of cultivars to rust and septoria, (those, admitted for usage and promising cultivars of spring soft wheat), its collections from international farms, and the effectiveness of Lr and Sr genes to the local population of causative agents of stem and leaf rust.
Keywords: Wheat, rust, septoria, injuriousness, cultivars resistance.
Краткий обзор проблемы
Производство товарного зерна в Казахстане сосредоточено в степной зоне северного региона, где возделывают яровую пшеницу и погодные условия благоприятны для получения высококачественного зерна. Ежегодно республика производит до 20-25 млн., экспортирует до 5-7 млн. тонн зерна При высокой агротехнике и благоприятной погоде урожайность новых её сортов, созданных по программе КАСИБ (Казахстано-Сибирская сеть по селекции яровой пшеницы), достигает 4-5 тонн зерна с 1 гектара с высоким содержанием клейковины [1, С. 3-4], [2, С. 5-7]. Однако средняя урожайность зерновых культур в республике не превышает 1,3-1,6 т/га, что обусловлено абиотическими и биотическими стрессами, в частности дефицитом осадков и высокой температурой воздуха,
особенно в первой половине вегетационного периода (июнь, июль), или их обилием, сопровождающимся высокой относительной влажностью воздуха, длительным сохранением обильных рос на посевах, способствующих развитию болезней с воздушно-капельной инфекцией. В последние 10 лет засушливыми были 2009, 2010, 2012 и 2013 гг., когда количество осадков в июне и первой половине июля не превышало 30-40 мм, что в 2-3 раза ниже многолетней нормы, среднесуточная температура была выше на 4-50С. В 2011, 2014-2016 - увлажненные годы происходило эпифитотийное развитие болезней с воздушно-капельной ин-фекцией [3, С. 24], [4, С. 14-15].
Наиболее распространенными и вредоносными болезнями яровой пшеницы являются 2 вида ржавчины: листовая (Puccinia recondita f.sp. tritici), стеблевая (Puccinia graminea f.sp. tritici) и септориозы (Stagonospora nodorum и Septoria tritici). В период 2001- 2016 гг. эпифитотийное развитие листовой ржавчины в отдельности или в комплексе с септориозом происходило 8 раз. Допущенные к использованию сорта пшеницы не обладают устойчивостью к этим болезням, в годы раннего проявления и сильного их развития происходят потери зерна до 20-30 % и более [4, С. 5- 6].
В связи расширением ареала агрессивной расы стеблевой ржавчины Ug 99 создается угроза продовольственной безопасности населения всей планеты. Если в 2005 г. были известны 2 расы, которые обнаружены в 4-х странах, то в 2015 году она зарегистрирована в 13 странах, в том числе в Иране и Египте, выявлены 11 её рас. Локальные эпифитотии болезни происходят в Эфиопии и Кении [9, P. 5], [10 Р.12 ]. На инфекционном фоне Института сельского хозяйства Кении проведена оценка более 500 сортов озимой и яровой пшеницы Казахстана и России. К агрессивной расе были устойчивы сорта Актюбе 91, Степная 17, Степная 62, Фитон 41, Челяба и Омская 37 [1, С. 3-4].
Чтобы не допустить огромных потерь урожая зерна в годы эпифито-тийного развития листовой ржавчины и септориоза в северном регионе республики проводится химическая защита посевов пшеницы до 1,5-2 млн. га, что составляет не более 15-20 % зараженной площади. Минимальные затраты на однократную обработку её посевов фунгицидом составляют 10-12 USD на 1 га, если использовать препараты нового поколения достигают 20-25 USD и более. Кроме того, из-за погодных условий и организационных вопросов обработка посевов фунгицидами не всегда проводится в оптимальный срок, приводит к повышению себестоимости и снижению конкурентоспособности продукции. Выведение сортов яровой пшеницы, устойчивых к особо опасным болезням и внедрение их в производство являются экономически выгодным и экологически безопасным методом защиты растений.
С учетом вышеизложенных перед нами ставилась задача: определить устойчивость к видам ржавчины и септориозу допущенных к использованию и перспективных сортов яровой мягкой пшеницы, её коллекции из международных питомников, а также эффективность Lr и Sr генов к местной популяции возбудителей стеблевой и листовой ржавчины.
Объекты и методики исследований
Объектами исследований служили коллекционный материал яровой пшеницы питомников: ЯМП, Мексика-2000, Septon (сорта и образцы устойчивые к септориозу ), TSRM (Tan spot resistance materials), сортобразцы с Sr генами, изогенные линии Tathcher c Lr генами, представленные международным центром СИММИТ (CIMMYT - International Mize and Wheat Center Improvement), Новосибирской 76, полученные из Сибирского НИИ цитологии и генетики, а также сорта Казахстана и Западной Сибири. Посев их проводили в оптимальный срок (20-25 мая) по предшественнику пар с соблюдением принятой агротехнологии возделывания культуры [8, С. 30-36]. Устойчивость коллекционного материала к видам ржавчины и септориозу оценивали при умеренном или эпифитотийном развитии болезней на естественном фоне. Для анализа структуры природной популяции P. triticina использованы изогенные линии пшеницы Tathcher c Lr генами, P. graminis f.sp. tritici - набор сортов с Sr генами. В период молочной или молочно-восковой спелости определяли реакцию сортообразцов пшеницы (R, MR, MS, S) и степень пораженности в процентах к листовой ржавчине, фазу восковой или полной - к стеблевой ржавчине по международной шкале [5, С. 24-31], [6, С. 10-30].
Результаты исследований и обсуждение
Установлено, что распространение и степень развития болезней с воздушно-капельной инфекцией зависят от погодных условий вегетационного периода пшеницы, особенно июля, когда происходит её стеблевание -колошение и налив зерна. В 2014 году на Костанайском сортоучастке на фоне умеренного развития листовой ржавчины сорта местной селекции Целинная нива, Шортандинская 2012, Казахстанская 20, Казахстанская 25, Карагандинская 30, Карагандинская 31, Северянка, Владимир и другие поразились ею в сильной степени, зарубежные сорта: Стендаль, Умай и Дива выделялись устойчивостью. Умеренное или слабое развитие болезни происходило на российских сортах: Урало-сибирская, Омская 37, Омская 39, Омская 41, Памяти Майстренка, Любава и Алтайская житница. Из 49 сортов мягкой яровой пшеницы, проходящих экологическое испытание на Карабалыкской сельскохозяйственной опытной станции (СХОС) по программе КАСИБ (Казахстано-Сибирская сеть по селекции яровой пшеницы), высокой устойчивостью к листовой ржавчине выделялись сорта селекционных учреждений России, в частности «Кургансемена», Сибирского НИИ растениеводства и селекции, Челябинского и Сибирского НИИ сельского хозяйства (СибНИИСХ) : Лютесценс 220/03-8, Экада 148, Алтайская житница, Лютесценс 665/1 и другие. Сорта Казахского НИИ земледелия и растениеводства (Каз НИИЗиР), Карагандинского НИИ растениеводства и селекции, Павлодарского НИИ сельского хозяйств показали высокую к ней восприимчивость.
В 2015 году в связи с дождливой погодой в июле и августе септориоз и листовая ржавчина на пшенице проявились раньше обычного срока и развивались интенсивно. На поздних сроках сева и позднеспелых сортах степень пораженности её стеблевой ржавчины к восковой спелости зерна достиг 10-20 %. В питомниках экологического и предварительного сортоиспытаний Северо-Казахстанской СХОС на фоне эпифитотийного развития листовой ржавчины сорта селекционных учреждений Казахстана, за исключением Степной 15 (Актюбинская СХОС), показали высокую восприимчивость к двум видам ржавчины, устойчивость - сорта России: Геракл и Лютесценс 210/99-1. Высокой массой 1000 зерен и продуктивностью колоса выделялись сорта Геракл, Степная15, Степная 16, Фитон 24 и Лютесценс 210/99, низкие показатели имели восприимчивые к листовой ржавчине и септориозу сорта: Акмола 2, Памяти Азиева, Скала, Казахстанская 15, Карабалыкская 90 (табл. 1).
Таблица 1 - Пораженность листовой и стеблевой ржавчиной, продуктивность колоса, масса 1000 зерен сортов мягкой _пшеницы Казахстана и России_
Сорт Листовая ржавчина Стеблевая ржавчина Масса 1000 зерен, г
2015 2016 2016 2017
сте-пень, % реакц ия сте-пень,% реакция степень % сте-пень,% 2015 2016
Акмола 2 80 8 40 8 10-20 40 34,0 25,5
Актюбе 39 60 8 40 8 20-40 - 36,6 23,7
Алтайская 100 60 8 40 8 40 - 41,1 26,5
Алтайская 105 60 8 40 8 20 - 34,8 19,6
Геракл 10 ЫЯ 20 ЫЯ 5-10 10 44,6 31,4
Казахстанская 15 40 8 20 8 10-20 - 35,2 22,1
Лютесценс 210/99-1 10 ЫЯ 10 Я 0-1 0 39,0 30,3
Карабалыкская 90 80 8 40 8 10-20 40 35,8 22,3
Памяти Азиева 80 8 40 8 10-20 40 35,2 23,4
Степная 15 20 ЫЯ 20 8 20 40 43,6 27,1
Степная 16 40 Ы8 40 8 5-10 60 38,4 27,3
Скала 40 8 40 8 5-10 20 36,0 24,0
Памяти Рюба 40 Ы8 20 8 30 - 37,6 28,0
Фитон 25 10 ЫЯ 20 8 5-10 60 39,2 20,9
Фитон 156 60 8 40 МS 10-20 40 37,4 17,0
Целинная 60 60 8 40 8 20-40 60 37,4 29,1
Астана - стандарт 60 8 40 8 10 10 34,3 25,9
Астана 2 - стандарт 60 8 40 8 10-20 40 35,6 23,5
Омская 35 - стандарт 40 Ы8 20 МS 10 40 38,3 28,5
Погодные условия вегетационного периода 2016 г. были особо благоприятными для развития болезней пшеницы с листостебельной инфекцией. Так, во второй и третьей декадах июня и первой декаде июля выпало 125 мм осадков, что в 2 раза больше от многолетней нормы. Влажная погода сохранилась и во второй половине лета: 16-20 июля в период её колошения - цветения ночью и утром относительная влажность воздуха достигала 90-98 %, дневная температура 21-260С, с 21-25 июля - 63-72%, от 16-18 до 28-300 С, соответственно, т.е. условия были оптимальны для развития болезней с воздушно-капельной инфекцией. Листовая ржавчина обнаружена раньше обычного срока: в период колошения-цветения сорта Астана и Астана 2 были поражены ею до 20-40%, в начале налива зерна - 60-80% и более, септориозом до 40-60 %. К восковой спелости степень пораженности восприимчивых сортов стеблевой ржавчиной достиг 20-40 % и более. Лютесценс 210/99-1 (СибНИИСХ) показал устойчивость к двум видам ржавчины, на сортах Геракл, Фитон - 25, Степная - 15 происходило более замедленное развитие листовой ржавчины. Из-за сильного развития септориоза и бурой ржавчины в начале молочной спелости зерна происходило полное отмирание листьев, налив зерна происходил за счет междоузлий стебля и колосковых пленок. В результате у восприимчивых к болезням сортов масса 1000 зерен снизилась до 20- 25 г, устойчивых к видам ржавчины: Лютесценс 210/99-1 составила 30,3 г, Геракл - 31,4 г.
В 2015 и 2016 гг. проведена оценка питомников экологического и контрольного сортоиспытаний яровой мягкой пшеницы, где были посеяны более 100 сортов и селекционных линий России, Германии и Казахстана. Среди новых сортов СибНИИСХ, компании «РаЬакБ» и «Рапул» (Германия) доминировали устойчивые к листовой ржавчине, научно- производственного центра (НПЦ) зернового хозяйства им. А.И. Бараева - восприимчивые (таблица 2). В питомнике Карабалыкской СХОС, которая проводит селекцию пшеницы в сотрудничестве с международным центром СИММИТ, выявлены устойчивые к листовой ржавчине и септориозу линии.
Таблица 2 - Результаты скрининга сортов и линии яровой пшеницы, проходящих экологическое и предварительное _испытания к листовой ржавчине и септориозу, 2015 г._
Страна, учреждение Количество сортов, линии Устойчивые или слабо поражаемые
ржавчиной септориоз ом двум болезням
листовой стеблевой
Питомник экологического сортоиспытания, 2016 г.
Россия, СибНИИСХ 26 21 6 6 6
Россия, компания <^аЬа^» 3 2 2 1 1
Германия, ТОО «Рапул» 9 7 4 4 4
Казахстан, НПЦ зернового хозяйства им. А.И. Бараева 15 5 нет 6 3
Питомник предварительного сортоиспытания, 2016 г.
НПЦ зернового хозяйства им. А.И. Бараева 71 1 нет нет 2
Продолжение Таблицы 2
Страна, учреждение Количество сортов, линии Устойчивые или слабо поражаемые
ржавчиной септориоз ом двум болезням
листовой стеблевой
Питомники предварительного и контрольного сортоиспытаний, 2017 г
СибНИИСХ 34 21 12 2 7
КазНИИРиЗ 23 нет 1 нет нет
Карабалыкская СХОС - гибридные популяции 30 нет нет нет нет
Карабалыкская СХОС, линии, отобранные из СП-2 в 2014 году 22 6 5 4 4
Для селекции яровой пшеницы на устойчивость к видам ржавчины, прежде всего, необходимы, сведения о структуре популяции возбудителей ржавчины, а также источники для использования при гибридизации. В 2015-2017 гг. с использованием 24 изогенных линий сорта Thatcher определяли патотипный состав популяции P. triticina и эффективные гены для селекции. Установлено, что северо-казахстанская популяция гриба представлена более 20 патотипами вирулентности. В 2015 г. на фоне раннего проявления и сильного развития листовой ржавчины высокую к ней эффективность показали линии с генами: Lr19, Lr22А и LrH, умеренную (10-20 MR или MS) - Lr10, Lr12, Lr14ab, Lr1S, Lr21, Lr2^ и Lr23. Примерно аналогичные результаты были получены в 2016 и 2017 гг.: высокой устойчивостью к листовой ржавчине выделялись изогенные линии с Lr9, Lr14, Lr19, Lr21, Lr23 генами и сорта Agent, Agatha, Trident, умеренной устойчивостью - L^, Lr2b, Lr12, Lr17а и Lr22а. В то же время, сорта Timson, Thatcher и линии с генами Lr1, Lr2^ Lr3а, Lr3bg, Lr3kа, Lr10, Lr11, Lr13, Lr14а, Lr15, Lr16, Lr18 поражались ею в сильной степени (40-60S и более).
Для выявления патотипного состава P. gramineae f. sp. tritici и источников устойчивости к стеблевой ржавчине в 2016 и 2017 гг проводили скрининг 68 сортообразцов яровой пшеницы одним или несколькими Sr генами. Установлено, что северо-казахстанская популяция возбудителя представлена патотипами вирулентности: Sr5, Sr7b, S^, SrSb, Sr9b, S^, Sr13, Sr17, Sr22, Sr 26 и Sr35, высоковирулентная раса Yg99 (Sr31) не выявлена. К стеблевой ржавчине высокой устойчивостью выделялись сорта Acme, Eincorne, Coorong, Satu, Nin, Gatcher, Cook, Mendos, Trident, при пораженности Астана 2 и Омская 35 - до 40-60% и более. Сорта Acme, Attila, Aguilal, Coorong, Cham S, Banks, Buck-Buck, Eincorn, Kite, Mendos, Nin, Pavone, Sery S2, Saty, Trident, Taf 2, TD и образец №51205 были устойчивы к двум видам ржавчины и септориозу. Последний выделялся высокой массой 1000 зерен (38,6 г), у Emmer, Trident, Nin, Yalta, W2402 она была на уровне стандартных сортов. Примерно аналогичные результаты были получены в 2017 г. на фоне более раннего проявления и умеренного развития стеблевой ржавчины. Большинство сортообразцов питомника с Sr генами были устойчивы к местной популяции патогена.
Изогенные линии сорта Новосибирская 76, любезно представленные в начале 2000 года профессором С.Ф. Коваль (Новосибирский институт генетики и селекции), имеют определенную ценность, как источники устойчивости к видам ржавчины. В 2016 г. при эпифитотийном развитии листовой ржавчины высокой к ней устойчивостью выделялись АНК2В, АНК2Е, АНК2F, АНК39D, АНК39С, АНК40, более замедленное развитие болезни происходило на линиях АНК4, АНК37В, АНК37С, АНК39А, АНК39В, АНК39D. Высокой продуктивностью колоса (более 1,1—1,2 г) отличались АНК37С, АНК2А и АНК2Е, массой 1000 зерен - АНК 2 и АНК 39В (30-32 г), значительно превосходив коммерческих сортов Астану 2 (23,5 г) и Омскую 35 (25,2 г), у которых в результате сильного поражения листовой ржавчиной и септориозом она снизилась до 25-30 % и более. В 2017 г на фоне заметного развития стеблевой ржавчины высокой к ней устойчивостью выделялись АНК39А, АНК39С, АНК40, в слабой степени поражались ею и листовой ржавчиной: АНК 4, АНК39А, АНК39Е, АНК 39С и АНК 40.
В качестве источников устойчивости к комплексу болезней с листостебельной инфекцией большую ценность представляют питомники пшеницы, представленные международным центром СИMMИТ. На фоне сильного развития листовой ржавчины в 2016 г. почти все сортообразцы питомников, представленных им показали высокую устойчивость к этой болезни, стеблевой ржавчине - 14, септориозу - 21образец. По продуктивности колоса и массе 1000 зерен значительно превосходили коммерческих сортов (табл. 3).
Таблица 3 - Пораженность ржавчиной и септориозом у сортообразцов пшеницы питомников ЯMП «СИMMИТ 2000»
и «Mексика 2002»
Линия Питомник Индексы болезней ( реакция и степень) Mасса зерна, г 2016 г.
ржавчина септо риоз, %
листовая стеблевая С 1 колоса 1000 шт
2016 2017 2016 2017
99/1 7THFAWWON 20S 0-5 40 S 10 S 5-10 1,43 27,S
100/3 5th SAWYT 0-1R 0 R 10 S 0 R 0-5 1,64 33,6
100/6 5th SAWYT 5 MR 0 R 5MR 0 R 5-10 1,S3 39,1
101/5 15THSAWSN 5 MR 0-5 MR 5 MR 0 R 0-5 1,67 35,4
102/2 15THSAWSN 5-10 0-5 MR 10 S 0 R 0-5 1,64 29,2
103/1 15THSAWSN 0-1 R 0-5 10 MR 0 R 0-5 1,40 31,2
Продолжение Таблицы 3
Линия Питомник Индексы болезней ( реакция и степень) Maссa зерна, г 2016 г.
ржавчина септо риоз, %
листовая стеблевая С 1 колоса 1000 шт
2016 2017 2016 2017
105/3 5thSAWYT 0-1 R 0-1 R 0-5 MR 1 MR 5-10 1,43 31,5
108/5 15THSAWSN 0-1 R 0-1 R 5 MR 0 R 5-10 1,36 30,5
109/2 5thSAWYT 0-1 R 0-5 MR 10 MR 0 R 5-10 1,17 24,7
110/3 5thSAWYT 5 MR 0-5 MR 10 MR 0 R 5-10 1,55 31,2
120/2 5thSAWYT 5 MR 5 MR 20 S 5 S 10-20 1,18 27,0
121/1 15stSAWYT 5 MR 5 MR 10 MR 0 R 0-5 1,20 33,9
122/2 15stSAWYT 5 MR 10 MR 10-20 S 0 R 0-5 1,37 29,0
123/4 15stSAWSN 0-1 R 10 MR 10-20 S 0 R 5-10 1,76 33,9
128/1 15stSAWSN 0-1 R 0-5 MR 5-10 S 1 MR 5-10 1,10 23,8
N-54 5TH SAWYT 0-1 R 0-1 R 20 S 0 R 0-5 1,16 26,2
N-55 5TH SAWYT 0 R 0 R 10 S 0 R 1-5 1,31 30,0
N-57 5TH SAWYT 10 0 R 5 MR 0 R 0-1 1,71 30,3
N-58 5TH SAWYT 0 R 0-5 10 S 0 R 0-5 1,30 28,8
N-59 5TH SAWYT 0 R 0-1 R 0 R 1 MR 0-1 1,37 34,6
N-73 5TH SAWYT 0 R 0 R 0 R 0 R 0-1 1,44 32,0
N-95 5TH SAWYT 5 MR 0-5 MR 20 S 0 R 5-10 1,29 30,2
Астана - стандарт 60 S 80 S 10 S 10 S 60 0,98 27,4
Астана 2 - стандарт 60 S 60 S 40 S 40 S 60 1,12 23,5
Омская 35 - стандарт 40 20 40 40 40 0,85 25,2
Установлено, что многие сортообразцы пшеницы из питомников Septon и TSRM обладают групповой устойчивостью к двум видам ржавчины и септориозу. Так, в 2016 г. из 23 сортообразцов первого питомника реакцию иммунности (0-1R) или высокую устойчивость (5-10MR) к листовой ржавчине показали 16, стеблевой ржавчине - 9, одновременно к двум патогенам -5, поражались септориозом в слабой степени (не более 5-10%) все. Из 40 образцов второго питомника к листовой ржавчине были высоко устойчивы 34, стеблевой - 10, замедленное развитие болезней происходило на 11 образцах, поражались септориозом в слабой степени 22. Аналогичные результаты были получены в 2017 г., большинство образцов питомников Septon и TSRM показали высокую устойчивость к трем болезням, при уровне пораженности стандартных сортов Астана, Астана 2 и Омская 35 листовой ржавчиной и септориозом до 40-60 %, стеблевой - 10-40%.
Сортообразцы пшеницы питомников TSRM и Septon, в основном представлены остистыми формами, по озерненности колоса и массе 1000 зерен многие из них превосходят коммерческих сортов, что свидетельствуют о высокой их адаптивности к биотическим и абиотическим стрессам. Так, при эпифитотийном развитии листовой ржавчины и септориоза в 2016 г. у гибридных популяций: F371T/RH//Vorona/OS14, Somo/Sora //ACTS 55, Talhuen/INIA, F133//CHAS//Opata, LAS 588/LAS 55/ALD3, CMH76A977//Seri/CMN76A977 масса 1000 зерен составляла 30-35 г, у коммерческих сортов Астана, Астана 2 и Омская 35 из-за высокой восприимчивости к болезням с воздушно-капельной инфекцией она не превышала 25-27 г. Сорта питомника TSRM Fortuna, Toropi, Selkirk, Filin, Prinia и гибридные популяции: Milan/SHA/Nanning/8508/3/Chum 18, Irern /Kauz/CRDO/Milan, Shas/NDL/Jup //B14, Kauz/Trap// Kauz, Irena/ Kauz по продуктивности колоса и массе 1000 зерен не уступали Астане 2 и Омской 35. Из питомника Septon пппо хозяйственно-ценным признакам, в частности сроку созревания, высоте стебля, продуктивности колоса выделены 20, TSRM- 13 образца для использования в качестве источников для селекции яровой пшеницы на комплексную устойчивость к двум видам ржавчины и септориозу.
Заключение
Допущенные к использованию в Северном Казахстане сорта яровой мягкой пшеницы не обладают устойчивостью к листовой и стеблевой ржавчине, септориозу, в годы эпифитотийного их развития они снижают урожай зерна до 20 -30 % и более. Химическая защита её посевов от болезней с воздушно капельной инфекцией приводит к повышению себестоимости и снижению конкурентоспособности продукции. В связи с этим селекция сортов яровой пшеницы, устойчивых к видам ржавчины и септориозу, является актуальной задачей. Определены патотипные составы популяций P. triticina и P. gramineae f. sp. tritici , а также эффективные гены для селекции на устойчивость к листовой и стеблевой ржавчине. Установлено, что многие гермаплазмы пшеницы из международных питомников ŒMMOT 2000, ЯMП - Mексикa 2002, Septon, TSRM и изогенные линии сорта Новосибирская 76 обладают групповой устойчивостью к двум видам ржавчины и септориозу и рекомендуются для использования для селекции яровой пшеницы на групповую устойчивость к указанным болезням.
Список литературы / References
1. Ахметова А.К. Урожайность и устойчивость к ржавчине питомников КАСИБ / Ахметова А.К., Зеленский Ю.И., Карабаев MA., Mоргунов А.И. // Генофонд и селекция растений. Новосибирск. - 2015. - С.3-8.
2. Белан И.В. Материал КАСИБ - источник резистентности в селекции яровой мягкой пшеницы / Белан И.В., Россеева Л.П., Мешкова Л.П., Шепель С.С., Зеленский Ю.И. // Генофонд и селекция растений. Новосибирск.- 2013. -С. 56-58.
3. Койшыбаев М. Мониторинг и прогноз развития особо опасных болезней в Казахстане/ Койшыбаев М.// Фитосанитарная оптимизация агроэкосистем. - СПб. - 2013.- С. 242-245.
4. Койшыбаев М. Скрининг генофонда яровой пшеницы на устойчивость к особо опасным болезням на севере Казахстана/ Койшыбаев М., Жанарбекова А.Б., Моргунов А.И., Зеленский Ю.И., Чудинов В.А. // Иммуногенетическая защита сельскохозяйственных культур от болезней. Теория и практика. - Большие Вяземы. - 2012. - С. 221-229.
5. Койшыбаев М. Методические указания по мониторингу болезней вредителей и сорных растений на посевах зерновых культур/ Койшыбаев М. ФАО-СЕК.- Анкара. - 2013.- 37 с.
6. Койшыбаев М., Скрининг пшеницы на устойчивость к основным болезням/ Койшыбаев М., Шаманин В.П., Моргунов А.И. -Анкара - ФАО-СЕК.- 2014. - 61 с.
7. Санин С.С. Методы создания и отбора исходного материала при создании сортов пшеницы устойчивых к бурой ржавчине / Санин С.С.. Коваленко Е.Д., Коломиец Т.М., Киселева М.И., Жемчужина А.И. и др. - М. -2012. - 89 с.
8. Канафин Б.К. Ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур на севере Казахстана (Рекомендации)/ Канафин Б.К., Пигалев А.В., Гаас О.С., Дубина Н.Е., Коваленко К.Г. - Чаглы 2010. - 129 с.
9. Singh R P. Breeding durable adult plant resistance to stem rust in spring wheat. Progress made in decade since the lunch of the Borlaug Global Rust Initiative. /Singh R. P. - www.globalrust.org/ - Plenary abstracts.- Sydney. -2015. - P. 3
10. Patpour M. Detection of significant new races of the wheat stem rust pathogen in Africa and Europe. -www.globalrust.org.- Plenary abstracts .- / Patpour M. - Sydney. -2015. - P. 8
Список литературы на английском языке / References in English
1. Ahmetova A.K. Urozhajnost' i ustojchivost' k rzhavchine pitomnikov KASIB [Yields and Resistance to Rust of KASIB Farms] / Ahmetova A.K., Zelenskij Ju.I., Karabaev M.A., Morgunov A.I. // Gene pool and plant breeding. Novosibirsk. - 2015. - P.3-8. [in Russian]
2. Belan I.V. Material KASIB - istochnik rezistentnosti v selekcii jarovoj mjagkoj pshenicy [KASIB Material - Source of Resistance in Selection of Spring Soft Wheat] / Belan I.V., Rosseeva L.P., Meshkova L.P., Shepel' S.S., Zelenskij Ju.I. // Gene pool and plant breeding. Novosibirsk.- 2013. - P. 56-58. [in Russian]
3. Kojshybaev M. Monitoring i prognoz razvitija osobo opasnyh boleznej v Kazahstane [Monitoring and Prognosis of Development of Especially Dangerous Diseases in Kazakhstan]/ Kojshybaev M. // Phytosanitary optimization of agroecosystems. - SPb.- 2013.- P. 242-245. [in Russian]
4. Kojshybaev M. Skrining genofonda jarovoj pshenicy na ustojchivost' k osobo opasnym boleznjam na severe Kazahstana [Screening of Gene Pool of Spring Wheat for Resistance to Especially Dangerous diseases in North Kazakhstan]/ Kojshybaev M., Zhanarbekova A.B., Morgunov A.I., Zelenskij Ju.I., Chudinov V.A. // Immunogenetic protection of crops from sicknesses. Theory and practice. - Bol'shie Vjazemy. - 2012. - P. 221-229. [in Russian]
5. Kojshybaev M. Metodicheskie ukazanija po monitoringu boleznej vreditelej i sornyh rastenij na posevah zernovyh kul'tur [Methodological Guidelines in Monitoring of Pest and Weed Diseases in crops sowings]/ Kojshybaev M. FAO-SEK.-Ankara. - 2013.- 37 p. [in Russian]
6. Kojshybaev M., Skrining pshenicy na ustojchivost' k osnovnym boleznjam [Wheat Screening for Resistance to Major Diseases]/ Kojshybaev M., Shamanin V.P., Morgunov A.I. - Ankara - FAO-SEK. - 2014. - 61 p. [in Russian]
7. Sanin S.S. Metody sozdanija i otbora ishodnogo materiala pri sozdanii sortov pshenicy ustojchivyh k buroj rzhavchine [Methods of Development and Selection of Initial Material for Creation of Wheat Cultivars Resistant to Brown Rust] / Sanin S.S.. Kovalenko E.D., Kolomiec T.M., Kiseleva M.I., Zhemchuzhina A.I. et. al. - M. -2012. - 89 p. [in Russian]
8. Kanafin B.K. Resursosberegajushhie tehnologii vozdelyvanija sel'skohozjajstvennyh kul'tur na severe Kazahstana (Rekomendacii) [Crop Cultivation Resource-saving Technologies in North Kazakhstan (Recommendations)] / Kanafin B.K., Pigalev A.V., Gaas O.S., Dubina N.E., Kovalenko K.G. - Chagly 2010. - 129 p. [in Russian]
9. Singh R P. Breeding durable adult plant resistance to stem rust in spring wheat. Progress made in decade since the lunch of the Borlaug Global Rust Initiative. /Singh R. P. - www.globalrust.org/ - Plenary abstracts.- Sydney. -2015. - P. 3
10. Patpour M. Detection of significant new races of the wheat stem rust pathogen in Africa and Europe. -www.globalrust.org.- Plenary abstracts .- / Patpour M. - Sydney. -2015. - P. 8
