CC BY
26
УДК 633.11 «321 »:631.527:632.488.2 DOI: 10.30914/2411 -9687-2019-5-1 -57-65
Коллекция ВИР как резерв устойчивого
к септориозу генофонда яровой мягкой пшеницы Т. К. Шешегова, Л. В. Волкова, Л. М. Щеклеина
Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого, г. Киров
В условиях жесткого естественного инфекционного фона септориоза (Septoria tririci Rob. et Desm и Septoria nodorum Berk.) в ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока в 2017-2018 гг. изучено 68 образцов яровой мягкой пшеницы из коллекции ВИР. Учет болезни проводили в динамике онтогенеза растений каждые 9-12 дней, начиная с фазы 32 с использованием шкалы Саари - Прескотта (Saari and Prescott, 1975). При изучении характера растительно-микробных взаимодействий оценивали скорость нарастания септориозной инфекции по показателю ПКРБ - площади под кривой развития болезни (Johnson and Wilcoxson,1981). В ходе иммунологического менеджмента выявлены 24 образца, характеризующиеся длительным латентным периодом грибной инфекции и медленным нарастанием септориоза («slow rusting») в онтогенезе. Первые симптомы болезни у большинства из них отмечали лишь в фазу 65 (цветение), а в фазу 85 (восковая спелость) степень поражения листового аппарата была на уровне 4,5-14,3 %, на колосе - от 0 до 10 % при состоянии признака у индикаторных сортов 80 % и 50 %. Судя по показателю ПКРБ, динамика развития болезни у устойчивых образцов была в 4,5-23 раза меньше, чем у восприимчивых генотипов. По географическому происхождению они представлены 8-ю странами мира, что косвенным образом может свидетельствовать о генотипическом сходстве достаточно отдаленных популяций патогена, где осуществляется постоянный формообразовательный процесс. Среди них отечественные сорта Новосибирская 18, Фора, Терция и Краса 2, белорусские - Дарья и Виза; Харьковская 28 (Украина), Sibia (Мексика), Eрos (Германия) и Mian Joung № 1 (Китай) и другие. В отечественной селекционной практике до сих пор востребована такая форма растительно-микробных взаимоотношений, как толерантность, поскольку многие устойчивые генотипы уступают по продуктивному потенциалу среднеустойчивым и восприимчивым формам. В изученном генофонде к толерантным можно отнести 15 образцов (в т. ч. стандарты Баженка и Маргарита), у которых степень проявления сеп-ториоза на листьях была на уровне от 20 до 80 %, на колосе достигала 20 %. Среди них отечественные сорта Эгисар 29, Провинция, Оренбургская 23, Росинка 2, Светлана, казахстанские - Самгау, Кайыр, Степная 50 и Уйская; U1Alta Вlanca и U1 Pettit (США) и другие. Между степенью поражения и урожайностью выявлена отрицательная связь, (хотя и статистически не доказанная, поскольку продукционный процесс обусловлен многими факторами), которая в среднем по всему генофонду составила r = -0,25. При этом у образцов из раннеспелой группы зависимость более тесная (r = -0,39), чем у среднеспелой (r = -0,19).
Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, сорта коллекции ВИР, септориоз, показатель ПКРБ, грибная инфекция, урожайность.
VIR's collection as a reserve of the spring soft wheat gene pool resistant to septoriosis
T. K. Sheshegova, L. V. Volkova, L. M. Shchekleina
Federal Agricultural Scientific Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky, Kirov
Sixty eight accessions of spring soft wheat from VIR's collection were studied in Federal Agricultural Scientific Center of North-East under conditions of a rigid natural infectious septoriosis (Septoria tririci Rob. et Desm and Septoria nodorum Berk.) background in 2017-2018. Accounting of the disease was carried out in dynamics of plant ontogenesis each 9-12 days starting from phase 32 using the Saari-Prescott scale (Saari and Prescott, 1975). When studying the nature of plant-microbe interactions the speed of septoriosis infection increase was estimated with ADDC index - the area under disease dynamics curve (Johnson, Wilcoxson, 1981). During immunological management, 24 accessions characterized by a long latent period of fungi infection and a slow increase of a septoriosis ("slow rusting") in ontogenesis were revealed. The first symptoms of the disease in most of them were noted only in phase 65 (flowering), but in phase 85 (wax ripeness) the degree of leaf apparatus lesion was at the level of 4.5-14.3 %, on an ear - from 0 to 10 % at a trait status in indicator varieties - 80 % and 50 %. Judging by ADDC index, the dynamics of disease development in resistant samples was 4.5-23 times lower than in susceptible genotypes. By geographical origin they are represented by 8 countries of the world that could indirectly indicate genotypic similarity of rather remote populations of the pathogen where the permanent form-building process
is carried out. Among them are domestic varieties Novosibirskaya 18, Fora, Tertsiya, and Krasa 2; Belarusian varieties - Darya and Viza; Kharkovskaya 28 (Ukraine), Sibia (Mexico), Epos (Germany), and Mian Joung No. 1 (China), etc. In domestic breeding practice such form of plant-microbe relationships as tolerance is still demanded since many resistant genotypes are inferior to middle-resistant and susceptible forms in productive potential. Within the studied gene pool, 15 samples (including standards Bazhenka and Margarita) can be attributed to tolerant, in which the degree of septoriosis development on leaves was at the level of 20 to 80 %, on the ear - reached 20 %. Among them are domestic varieties: Egisar 29, Provintsiya, Orenburgskaya 23, Rosinka 2, Svetlana; Kazakhstan's varieties - Samgau, Kayyr, Stepnaja 50, and Uyskaya; U1Alta Blanca and U1 Pettit (USA), etc. Between the degree of damage and productivity revealed a negative relation (though not proved statistically as production process is caused by many factors) which on average throughout the gene pool was r = -0.25. At the same time in accessions from the early-ripening group this dependence is closer (r = -0.39) than in the mid-season group (r = -0.19).
Keywords: spring soft wheat, varieties of VIR's collection, septoriosis, ADDC index, fungi infection, productivity.
Введение
Септориоз яровой пшеницы (Septoria tririci Rob. et Desm и Septoria nodorum Berk.), имевший ранее ограниченное, локальное распространение, в последние годы расширяет свои ареалы. По данным С. С. Санина с соавторами (2012) [5], частота эпифитотий болезни в Приволжском федеральном округе на период 1991-2010 гг. составляла от 2 до 7 раз, а депрессия - от 5 до 10 раз. В Кировской области1 распространение септори-оза в посевах пшеницы за последние 18 лет было на уровне от 12 до 80 %, развитие болезни - от 2,2 до 49,8 %. При этом 8 лет степень поражения растений превышала экономический порог вредоносности. Усилению болезни способствуют узкая специализация и усиление концентрации производства пшеницы при отсутствии высокоустойчивых сортов и севооборотов или использовании короткоротационных, расширение нулевых и минимальных систем земледелия и очень незначительная доля химических обработок пораженных посевов. Доказано также, что потенциально высокую фитосанитарную опасность представляют дикорастущие растения, в частности пырей ползучий [2], а также другие злаковые культуры как накопители и резерваторы инфекции S. tririci и S. nodorum [7]. Все эти негативные тенденции постепенно аккумулируются и усиливаются в Кировской области. Катализатором грибной инфекции, в т. ч. и септориоза, являются благоприятные для возбудителя погодные условия. Как правило, чем в более раннюю фазу развития растений проявляется заболевание, тем выше опасность возникновения эпифитотий [5].
1 Обзор фитосанитарного состояния сельскохозяйственных культур в Кировской области за 2001-2018 гг., г. Киров.
В интегрированной системе защиты от грибных болезней приоритетным является селекционно-генетический метод. В отличие от других болезней (головня, ржавчина), селекция яровой пшеницы на устойчивость к септориозу в РФ практически не проводится из-за его относительно недавнего проявления и медленного прогрессиро-вания [3]. Создание устойчивых форм сопряжено с постоянным поиском эффективных источников как основы для синтезирования новых доноров, поскольку резерв устойчивости возделываемых сортов почти исчерпан. С другой стороны, донорный фонд постоянно меняется вследствие преодоления патогенами генов устойчивости и в связи с тем, что используемые доноры могут морально устаревать.
Для повышения результативности работы иммунологические исследования должны проводиться в условиях жесткого инфекционного фона (естественного или искусственного). При этом получение генетически разнообразного материала для селекционера не самоцель. У новых генотипов (источников, доноров) неспецифическую устойчивость следует разумно сочетать с высокими показателями селекционно-ценных признаков.
Ценным резервом эффективных генов устойчивости яровой мягкой пшеницы являются образцы из мировой коллекции ВИР, характеризующиеся также широким полиморфизмом по другим признакам и свойствам [1; 4].
Цель исследований: поиск иммунологически и селекционно-ценных форм яровой мягкой пшеницы в провокационных для развития септориоза условиях 2017 и 2018 годов.
Материал и методы исследований
Материалом исследований были 68 образцов яровой мягкой пшеницы мировой коллекции ВИР из различных эколого-географических регионов, представленные 35 образцами из РФ, 8 - странами ЕС, по 7 - США и Казахстана, 4 - Китая, по 3 -Беларуси и Северной Америки и 1 - из Украины. Среди них 24 раннеспелых образца и 44 - среднеспелых с соответствующими стандартами Бажен-ка и Маргарита. Изучение данного генофонда в ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока было впервые и проходило в 2017-2018 гг. в коллекционном питомнике на делянках площадью 1 м2 в 2-кратной повторности. Погодные условия были в целом провокационными для возбудителя септори-оза (ГТК в межфазный период «выход в трубку -восковая спелость» 2,13 и 1,89) и способствовали сильному поражению растений. Развитие болезни у индикаторных (наиболее восприимчивых) сортов достигало 80 %, что характеризует естественную инфекционную нагрузку как достаточно жесткую. Это позволило нам с высокой долей объективности оценить имеющийся генофонд яровой пшеницы по устойчивости к септориозу. Учет болезни проводили в динамике онтогенеза растений каждые 9-12 дней, начиная с фазы 32 и до фазы 85 (международная шкала Цадокса) с использованием шкалы Саари-Прескотта (Saari and Prescott, 1975) [8], которая позволяет оценивать проявление болезни, как на листьях, так и на колосе. Характеристику каждому образцу давали на основании следующих показателей: иммунитет и очень высокая устойчивость - развитие болезни 0-5 %; устойчивость - 6-15 %; умеренная устойчивость - 16-25 %; восприимчивость - 26-65 %; высокая восприимчивость - 66-100 %.
При изучении характера взаимодействия в пато-комплексе Triticum aesticum - Septoria spp. оценивали скорость нарастания грибной инфекции у изучаемых образцов яровой пшеницы. Для этого использовали формулу расчета площади под кривой развития болезни - ПКРБ, впервые разработанную D. F. Johnson и R. D. Wilcoxson (1981). В русский редакции она описана у Ю. Б. Коновалова (1999).
S = 1/2 (Xi + X2) х (t2 - ti) + ... +
+ (Xn-1 + Xn) х (tn + tn-1),
где X1 - интенсивность развития болезни в первый учет, %;
X2 - интенсивность развития болезни во второй учет, %;
Xn - интенсивность развития болезни в последний учет, %;
t2 - ti - количество дней между первым и вторым учетом;
tn + tn-1 - количество дней между последним и предпоследним учетом.
Экспериментальный материал обрабатывали методами дисперсионного и корреляционного анализа по Б. А. Доспехову (1985) c использованием компьютерной программы «AGROS 2.07».
Результаты исследования, обсуждения
В селекции на иммунитет интерес представляет не только однократный учет вредной биоты в момент ее наибольшего проявления, но и динамика развития фитопатогенов. Это позволяет прогнозировать ранние эпифитотии и оценивать ущерб от них, а также выявлять генотипы, восприимчивые в начале онтогенеза. В наших исследованиях контроль септориоза начинали в фазу выхода в трубку (2-е междоузлие). Однако в это время лишь у 4 образцов (Юго-Восточная 3, Казанская Юбилейная (РФ), Уйская (Казахстан), U1 Alta Blanca (США) и Long Chun 7 (Китай) отмечали первые симптомы болезни с уровнем развития не более 1 %. При втором учете происходило усиление степени поражения до 30 % у индикаторного сорта Уйская, но у большинства других фенотипическое проявление болезни было на уровне 2,0-10,0 %. Несмотря на повышение естественной инфекционной нагрузки, в эту фазу отсутствовали симптомы болезни у 21 образца. Интенсивное нарастание септориозной инфекции и поражение растений происходило при последующих учетах, приуроченных к фазам 65 и 85 по шкале Цадокса. Так, при третьем учете 8 образцов резко перешли в группу высоковосприимчивых со степенью поражения от 67 до 80 %: ЛТ-3, Эгисар 29, Росинка 2 и Тулунская 12 (РФ), Уйская и Степная 50 (Казахстан), U1 Alta Blanca (США), Venera (Югославия). Симптомы болезни начали проявляться и на колосковых чешуйках. Тем не менее 11 образцов в этих условиях сохраняли иммунитет и высокую устойчивость к болезни. Среди них, Новосибирская 18, Фора, Терция и Краса 2 (РФ); Дарья и Виза (Беларусь); Харьковская 28 (Украина), Sibia (Мексика), Еро8 (Германия) и Mian Joung № 1 (Китай). В ходе дальнейшего развития растений динамика нарастания грибной инфекции замедлилась. При последнем учете иммунологический статус сменился лишь
у 5 образцов пшеницы. Так, белорусский сорт Дарья не имевший ранее симптомов болезни стал характеризоваться как высокоустойчивый, а иммунный мексиканский сорт Sibia перешел в группу устойчивых форм, как и высокоустойчивые Краса 2, Новосибирская 18 (РФ) и Харьковская 28 (Украина); в группу умеренно устойчивых перешел и американский сорт SSL 19-24. У остальных образцов между фазами 65 и 85 происходило незначительное варьирование степени поражения, которое, однако, не выходило за пределы соответствующей градации шкалы.
Суммарной оценкой интенсивности нарастания инфекции и ее вредоносности является относительный показатель ПКРБ, представляющий собой графическое отображение площади под кривой развития болезни. Чем больше его значение, тем интенсивнее идет нарастание инфекции на конкретной культуре или сорте. В наших исследованиях состояние ПКРБ у изучаемого генофонда яровой мягкой пшеницы варьировало
в значительных пределах - от 27 до 1850 единиц. Практический и научный интерес представляют 24 образца, характеризующиеся длительным латентным периодом грибной инфекции и медленным нарастанием септориоза («slow rusting») в онтогенезе (табл. 1). Обращает на себя внимание слабое поражение колоса (не более 10 %), что весьма важно для снижения инфицирования формирующегося зерна. Судя по показателю ПКРБ, динамика развития болезни у устойчивых образцов была в 4,5-23,0 раза меньше, чем у восприимчивых генотипов. По географическому происхождению они представлены относительно широко - 8-ю странами мира, что косвенным образом может говорить о генотипическом сходстве достаточно отдаленных популяций патогена, где осуществляется постоянный формообразовательный процесс. По фенологии устойчивые образцы представлены 7-ю раннеспелыми формами (30 % из числа изученных образцов) и 16-ю -среднеспелыми (70 %).
Таблица 1 / Table 1
Динамика развития септориозной пятнистости у устойчивых коллекционных образцов яровой мягкой пшеницы / Dynamics of Septoria spot development in resistant collection samples of spring soft wheat
№ каталога ВИР/ № in VIR's catalogue Образец / Sample Происхождение / Origin 1-й учет (фаза 32) / 1st registration (phase 32) 2-й учет (фаза 49) / 2nd registration (phase 49) 3-й учет (фаза 65) / 3rd registration (phase 65) 4-й учет (фаза 85) / 4th registration (phase 85) Показатель ПКРБ / ADDC Index
на листьях / on leaves на колосе / on ear
1 2 3 4 5 6 7 8 9
64432 Дарья Беларусь 0 0 0 4,5 0 27
62639 Терция Омская область 0 0 0 4,5 0 27
64380 Sibia Мексика 0 0 0 9,0 0 63
64362 Фора Курганская область 0 0 2,2 4,5 0 55
62640 Нива 2 Омская область 0 0 3,0 4,5 0 65
64390 Виза Беларусь 0 0 5,0 5,5 0 98
64473 Харьковская 28 Украина 0 0 5,5 11,0 2,0 137
41173 Скала Иркутская область 0 0 8,8 9,0 0 168
54856 Ranger США 0 0 9,0 9,0 2,0 171
65800 Amaretto Германия 0 0 11,0 13,5 0 224
64367 Туринская Тюменская область 0 0 11,0 11,0 0 209
65821 КВС Аквилон Германия 0 0 10,0 11,0 2,0 196
65843 Байтерек Казахстан 0 0 11,0 11,0 2,0 209
65827 Тулайковская надежда Самарская область 0 0 12,4 14,3 1,0 247
65801 Epos Германия 0 1,0 5,0 5,5 0 109
65809 Mian Joung № 1 Китай 0 1,5 5,5 9,0 10,0 142
65820 Новосибирская 18 Новосибирская область 0 1,0 5,5 11,0 10,0 148
Окончание табл. 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Jara Чехословакия 0 2,0 10,0 13,4 5,0 232
64393 Степная 1 Казахстан 0 3,0 10,0 11,0 5,0 229
64368 Тюменская 99 Тюменская область 0 2,0 8,8 12,4 2,0 211
64471 Краса 2 Красноярский край 0 1,0 5,0 9,0 0 130
64378 Leguan Чехословакия 0 3,0 12,4 12,4 5,0 268
64382 Sasia Мексика 0 1,0 8,8 10,0 0 185
Люба 0 1,0 12,4 14,3 0 258
64371 Уйская - индикаторный сорт Казахстан 2,0 30,0 80,0 80,0 10,0 1850
65840 SSL 25-26 индикаторный сорт США 0 0 22,0 25,0 50,0 490
64432 Дарья Беларусь 0 0 0 4,5 0 27
62639 Терция Омская область 0 0 0 4,5 0 27
64380 Sibia Мексика 0 0 0 9,0 0 63
64362 Фора Курганская область 0 0 2,2 4,5 0 55
62640 Нива 2 Омская область 0 0 3,0 4,5 0 65
64390 Виза Беларусь 0 0 5,0 5,5 0 98
64473 Харьковская 28 Украина 0 0 5,5 11,0 2,0 137
41173 Скала Иркутская область 0 0 8,8 9,0 0 168
54856 Ranger США 0 0 9,0 9,0 2,0 171
65800 Amaretto Германия 0 0 11,0 13,5 0 224
64367 Туринская Тюменская область 0 0 11,0 11,0 0 209
65821 КВС Аквилон Германия 0 0 10,0 11,0 2,0 196
65843 Байтерек Казахстан 0 0 11,0 11,0 2,0 209
65827 Тулайковская надежда Самарская область 0 0 12,4 14,3 1,0 247
65801 Epos Германия 0 1,0 5,0 5,5 0 109
65809 Mian Joung № 1 Китай 0 1,5 5,5 9,0 10,0 142
65820 Новосибирская 18 Новосибирская область 0 1,0 5,5 11,0 10,0 148
Jara Чехословакия 0 2,0 10,0 13,4 5,0 232
64393 Степная 1 Казахстан 0 3,0 10,0 11,0 5,0 229
64368 Тюменская 99 Тюменская область 0 2,0 8,8 12,4 2,0 211
64471 Краса 2 Красноярский край 0 1,0 5,0 9,0 0 130
64378 Leguan Чехословакия 0 3,0 12,4 12,4 5,0 268
64382 Sasia Мексика 0 1,0 8,8 10,0 0 185
Люба 0 1,0 12,4 14,3 0 258
64371 Уйская - индикаторный сорт Казахстан 2,0 30,0 80,0 80,0 10,0 1850
65840 SSL 25-26 индикатор сорт США 0 0 22,0 25,0 50,0 490
Что касается урожайности, то у изучаемого генофонда она изменялась в среднем за два года от 161 (Mian Joung № 1) до 456 г/м2 (Самгау), в том числе у раннеспелой группы составила в среднем 276 г/м2, у среднеспелой - 302 г/м2. Однако достоверного превышения урожайности над стандартами в обеих группах не выявлено, при значениях НСР05 120 и 128 г/м2. Состояние признака у устойчивых образцов было на уровне 161-442 г/м2, а в среднем 287 г/м2. Урожайностью на уровне стандартов отличались сорта: Скала, Новосибирская 18, Тулайковская надежда, Дарья, Виза, Байтерек, Jara, Ranger, Epos и Amaretto. При этом 8 образцов (Тюменская 99, Люба, Фора, Терция,
Харьковская 28, Sasia, Sibia и Mian Joung № 1) достоверно уступали стандартам по признаку. Поэтому в селекционной практике до сих пор весьма востребована такая форма растительно-микробных взаимоотношений, как толерантность. Такие формы восприимчивы в той или иной мере к патогену, но выносливы к нему. Хотя специали-сты1 и предупреждают об определенной опасности толерантных сортов, поскольку они не препятствуют росту численности фитопатогенов и ускорению их эволюционных процессов, что может угрожать другим сортам. В изученном генофонде к толерантным можно отнести 15 образцов, в том числе стандарты Баженка и Маргарита (табл. 2).
Таблица 2 / Table 2
Толерантные к септориозу коллекционные образцы яровой мягкой пшеницы / Collection samples of spring sift wheat tolerant to septoriosis
№ каталога ВИР / № in VIR's catalogue Образец / Sample Происхождение / Origin 2-й учет (фаза 49) / 2nd registration (phase 49) 3-й учет (фаза 65) / 3rd registra- tioii (phase 65) 4-й учет (фаза 85) / 4th registration (phase 85) Показатель ПКРБ / ADDC Index Урожайность, г/м2 / productivity, g/m2
на листьях / on leaves на колосе / on ear
1 2 3 4 5 6 7 8 9
64870 Баженка-стандарт Кировская область 2,0 33,0 33,0 20,0 859 315
54515 Эгисар 29 Саратовская область 10,0 78,0 78,0 10,0 1638 342
64380 Провинция Тюменская область 3,0 22,0 22,0 3,0 451 325
65844 Достык Казахстан 3,0 22,0 22,0 1,0 451 368
65813 Jin Mai 71 Китай 1,5 45,0 50,0 3,0 875 305
НСР05 120
64851 Маргарита -стандарт Ульяновская область 5,0 22,0 23,0 11,0 480 394
65826 Оренбургская 23 Оренбургская область 1,0 41,8 43,0 1,0 812 389
Росинка Тюменская область 25,0 70,0 75,0 10,0 1795 374
64460 Светланка Тюменская область 5,0 60,0 62,0 10,0 1207 321
65823 Самгау Казахстан 3,0 19,8 20,0 2,0 409 456
65822 Кайыр Казахстан 3,0 41,8 43,0 0 801 344
65824 Степная 50 Казахстан 3,0 71,0 72,5 5,0 1391 379
64371 Уйская Казахстан 30,0 80,0 80,0 10,0 1850 341
64377 Казанская юбилейная Татарстан 4,0 35,2 36,0 5,0 713 326
1 Дьяков Ю. Т. Типы устойчивости растений и их практическое использование // Типы устойчивости растений к болезням: ма-
териалы научного семинара. СПб.: ВИЗР, 2003. С. 5-9.
Окончание табл. 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9
65807 U1Alta Blanca США 2,0 67,0 67,0 0 1299 301
60808 U1 Pettit США 1,0 55,0 57,0 0 1071 307
НСР05 128
64870 Баженка - стандарт Кировская область 2,0 33,0 33,0 20,0 859 315
54515 Эгисар 29 Саратовская область 10,0 78,0 78,0 10,0 1638 342
64380 Провинция Тюменская область 3,0 22,0 22,0 3,0 451 325
65844 Достык Казахстан 3,0 22,0 22,0 1,0 451 368
65813 Jin Mai 71 Китай 1,5 45,0 50,0 3,0 875 305
НСР05 120
64851 Маргарита -стандарт Ульяновская область 5,0 22,0 23,0 11,0 480 394
65826 Оренбургская 23 Оренбургская область 1,0 41,8 43,0 1,0 812 389
Росинка Тюменская область 25,0 70,0 75,0 10,0 1795 374
64460 Светланка Тюменская область 5,0 60,0 62,0 10,0 1207 321
65823 Самгау Казахстан 3,0 19,8 20,0 2,0 409 456
65822 Кайыр Казахстан 3,0 41,8 43,0 0 801 344
65824 Степная 50 Казахстан 3,0 71,0 72,5 5,0 1391 379
64371 Уйская Казахстан 30,0 80,0 80,0 10,0 1850 341
64377 Казанская юбилейная Татарстан 4,0 35,2 36,0 5,0 713 326
65807 ШАИа В1апса США 2,0 67,0 67,0 0 1299 301
60808 и1 Рейй США 1,0 55,0 57,0 0 1071 307
НСР05 128
При этом проявление болезни на колосе у них было от слабого до умеренного (10-11 %), за исключением сорта Баженка (20 %), что, по данным С. С. Санина с соавторами (2015) [6], при отсутствии избытка осадков в фазы 71-87 предполагает невысокие возможные потери урожая.
Между степенью поражения и урожайностью выявлена отрицательная связь (хотя и статистически не доказанная, поскольку продукционный процесс обусловлен многими факторами), которая в среднем по всему генофонду составила г = -0,25. При этом у образцов из раннеспелой группы зависимость более тесная (г = -0,39), чем у среднеспелой (г = -0,19). Не выявлено отрицательного влияния поражения септориозом на содержание белка в зерне изучаемого генофонда яровой мягкой пшеницы, вероятно, из-за относи-
тельно слабого развития болезни на колосе и инфицирования формируемого зерна.
Заключение
Выявленные 24 устойчивых образца яровой мягкой пшеницы, характеризующиеся медленным нарастанием септориоза («slow rusting») в онтогенезе в условиях жесткого естественного инфекционного фона, могут быть использованы в селекционной практике как генисточники признака. Особую селекционную ценность представляют образцы, сочетающие два важных признака -устойчивость и урожайность. Практический интерес представляют также 15 толерантных к болезни образцов, которые выдерживают достаточно сильный инфекционный прессинг без существенного ущерба для урожая.
Литература
1. Бабкенова С. А. Генетические ресурсы устойчивости сортообразцов яровой пшеницы к септориозу // Новости науки Казахстана. 2017. № 2 (132). С. 123-130. URL: https://elibraiy.ru/item.asp?id=34940320 (дата обращения: 08.12.2018).
2. Зеленева Ю. В., Судникова В. П., Дмитриева Т. М. Пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski) - источник инфекции возбудителей септориоза на территории Тамбовской области // Зерновое хозяйство России. 2013. № 5 (29). С. 67-70. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20863157 (дата обращения: 08.12.2018).
3. Коломиец Т. М., Панкратова Л. Ф., Скатенок О. О., Пахолкова Е. В. Создание генбанка источников устойчивости сортов пшеницы к септориозу // Защита и карантин растений. 2015. № 7. С. 44-46. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23688479 (дата обращения: 08.12.2018).
4. Самофалова Н. Е., Дерова Т. Г., Дубинина О. А., Иличкина Н. П., Костыленко О. А., Каменева А. С. Устойчивость селекционного материала озимой твердой пшеницы к листовым болезням // Зерновое хозяйство России. 2018. № 2 (56). С. 64-70. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=34875892 (дата обращения: 08.12.2018).
5. Санин С. С., Санина А. А., Мотовилин А. А., Пахолкова Е. В., Корнева Л. Г., Жохова Т. П., Полякова Т. М. Защита пшеницы от септориоза // Приложение к журналу «Защита и карантин растений». 2012. № 4. 22 с. URL: https://www.twirpx.com/ file/895359/ (дата обращения: 08.12.2018).
6. Санин С. С., Корнева Л. Г., Полякова Т. М. Прогноз риска развития эпифитотий септориоза листьев и колоса пшеницы // Зашцта и карантин растений. 2015. № 3. С. 33-36. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/prognoz-riska-razvitiya-epifitotiy-septorioza-listiev-i-kolosa-pshenitsy (дата обращения: 08.12.2018).
7. Санина А. А., Анциферова Л. В. Определение патогенных свойств изолятов Septoria nodorum Berk. и Septoria tririci Rob. etDesm на пшенице // Микология и фитопатология. 1991. Т. 25. Вып. 2. С. 155-160.
8. Saari E. E., Prescott J. M. A scale for appraising the foliar intensity of wheat disease // Plant Disease Reporter. 1975. V. 59 (5). P. 377-380.
References
1. Babkenova S. A. Geneticheskie resursy ustoichivosti sortoobraztsov yarovoi pshenitsy k septoriozu [Genetic resources of sep-toriosis resistance in spring wheat accessions]. Novosti nauki Kazakhstana = Science news of Kazakhstan, 2017, no 2 (132), pp. 123130. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=34940320 (accessed 08.12.2018). (In Russ.).
2. Zeleneva Yu. V., Sudnikova V. P., Dmitrieva T. M. Pyrei polzuchii (Elytrigia repens (L.) Nevski) - istochnik infektsii vozbuditelei septorioza na territorii Tambovskoi oblasti [Couch grass (Elytrigia repens (L.) Nevski) - is a source of infection of sep-toriosis agents at Tambov region territory]. Zernovoe khozyaistvo Rossii = Grain Economy of Russia, 2013, no 5 (29), pp. 67-70. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=20863157 (accessed 08.12.2018). (In Russ.).
3. Kolomiets T. M., Pankratova L. F., Skatenok O. O., Pakholkova E. V. Sozdanie genbanka istochnikov ustoichivosti sortov pshenitsy k septoriozu [Creation of genebank of wheat resistance sources to Septoria disease]. Zashchita i karantin rastenii = Protection and quarantine of plants, 2015, no 7, pp. 44-46. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=23688479 (accessed 08.12.2018). (In Russ.).
4. Samofalova N. E., Derova T. G., Dubinina O. A., Ilichkina N. P., Kostylenko O. A., Kameneva A. S. Ustoichivost' sel-ektsionnogo materiala ozimoi tverdoi pshenitsy k listovym boleznyam [Tolerance of the selection material of winter durum wheat to leaf diseases]. Zernovoe khozyajstvo Rossii = Grain Economy of Russia, 2018, no. 2 (56), pp. 64-70. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=34875892 (accessed 08.12.2018). (In Russ.).
5. Sanin S. S., Sanina A. A., Motovilin A. A., Pakholkova E. V., Korneva L. G., Zhokhova T. P., Polyakova T. M. Zashchita pshenitsy ot septorioza [Wheat protection against septoriosis]. Prilozhenie k zhurnalu "Zashchita i karantin rastenij" = Appendix to journal "Protection and quarantine of plants", 2012, no. 4, 22 p. Available at: https://www.twirpx.com/file/895359/ (accessed 08.12.2018). (In Russ.).
6. Sanin S. S., Korneva L. G., Polyakova T. M. Prognoz riska razvitiya epifitotii septorioza list'ev i kolosa pshenitsy [Forecast of risk of development of epiphytoties of a Septoria leaf blotch of leaves and ear of wheat]. Zashchita i karantin rastenii = Protection and quarantine of plants, 2015, no. 3, pp. 33-36. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/prognoz-riska-razvitiya-epifitotiy-septorioza-listiev-i-kolosa-pshenitsy (accessed 08.12.2018). (In Russ.).
7. Sanina A. A., Antsiferova L. V. Opredelenie patogennykh svoistv izolyatov Septoria nodorum Berk. i Septoria tririci Rob. et Desm na pshenice [Estimation of pathogenic properties in Septoria nodorum Berk. and Septoria tririci Rob. et Desm isolates in wheat]. Mikologiya ifitopatologiya = Mycology and Phytopathology, 1991, vol. 25, issue 2, pp. 155-160. (accessed 08.12.2018). (In Russ.).
8. Saari E. E., Prescott J. M. A scale for appraising the foliar intensity of wheat disease. Plant Disease Reporter, 1975,vol. 59 (5), pp. 377-380.
Статья поступила в редакцию 12.12.2018 г.; принята к публикации 13.01.2019 г.
Submitted 12.12.2018; revised 13.01.2019.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
All authors have read and approved the final manuscript.
Для цитирования:
Шешегова Т. К., Волкова Л. В., Щеклеина Л. М. Коллекция ВИР как резерв устойчивого к септо-риозу генофонда яровой мягкой пшеницы // Вестник Марийского государственного университета. Серия «Сельскохозяйственные науки. Экономические науки». 2019. Т. 5. № 1. С. 57-65. DOI: 10.30914/2411-9687-2019-5-1-57-65
Об авторах
Шешегова Татьяна Кузьмовна
доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, заведующая лабораторией иммунитета и защиты растений, Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого, г. Киров, [email protected]
Волкова Людмила Владиславовна
кандидат биологических наук, научный сотрудник, заведующая лабораторией селекции яровой мягкой пшеницы, Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого, г. Киров,
immыmitet@fanc-sv. гы
Щеклеина Люция Муллаахметовна
кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунитета и защиты растений, Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого, г. Киров, [email protected]
Citation for an article:
Sheshegova T. K., Volkova L. V., Shchekleina L. M. VIR's collection as a reserve of the spring soft wheat gene pool resistant to septoriosis. Vestnik of the Mari State University. Chapter "Agriculture. Economics". 2019. vol. 5, no. 1, pp. 57-65. DOI: 10.30914/24119687-2019-5-1-57-65 (In Russ.).
About the authors Tatyana K. Sheshegova
Dr. Sci. (Biology), Leading Researcher, Head of Laboratory of Plant Immunity and Protection, Federal Agricultural Scientific Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky, Kirov, [email protected]
Lyudmila V. Volkova
Ph. D. (Biology), Researcher, Head of Laboratory of Spring Soft Wheat Breeding, Federal Agricultural Scientific Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky, Kirov, [email protected]
Lyucia M. Shchekleina
Ph. D. (Agriculture), Senior Researcher, Laboratory of Plant Immunity and Protection, Federal Agricultural Scientific Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky, Kirov, [email protected]
УДК 591.1:577.1 DOI: 10.30914/2411-9687-2019-5-1-66-71
Динамика накопления химических ксенобиотиков
в организме животного и механизм их выведения
Н. В. Щипцова, Г. А. Ларионов, М. Г. Терентьева
Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, г. Чебоксары
Введение. В современном мире загрязнение объектов окружающей среды различными химическими ксенобиотиками является угрозой для окружающей среды, негативно сказывается на здоровье людей и животных. В условиях техногенной нагрузки агросистем особенно остро стоит вопрос производства биологически полноценной и экологически безопасной сельскохозяйственной продукции. Успех и перспективы применения хелатотерапии на современном этапе бессомненны. Использование таких средств на практике наиболее результативным оказалось при хронических интоксикациях соединениями радиоактивных элементов, ртути и свинца. Цель. Изучить динамику миграции химических ксенобиотиков в печень, почки и мышечную ткань морских свинок и на фоне миграции исследовать действие натриевой соли оксиэти-лидендифосфоновой кислоты. Материалы и методы. Объектами исследований являлись морские свинки. Провели две серии опытов с включением в рацион животных кормов, выращенных с применением различных доз осадков сточных вод, и с добавлением в рацион комплексона - натриевой соли оксиэтилидендифосфоно-вой кислоты (Na-ОЭДФК). По завершении эксперимента с целью исследования внутренних органов и мышечной ткани на содержание химических ксенобиотиков произвели убой с последующим вскрытием животных. Содержание свинца, кадмия, меди и цинка определяли атомно-абсорбционным методом на спектрометре «Квант-Z. ЭТА-1»; ртути - на анализаторе «Юлия», а содержание мышьяка - колориметрическим методом. Результаты обсуждения. На скорость всасывания соединений тяжелых металлов влияют биологические особенности органов пищеварения, физико-химические свойства этих веществ и так далее. Комплексоны, принимая участие в сложных реакциях, взаимодействуют с различными соединениями неорганической и биологической природы. Роль комплексонов заключается в поддержании в организме металло-лигандного гомеостаза, а также и выведении из него ионов токсичных металлов. Исследование мышечной ткани, внутренних органов (печень, почки) лабораторных животных при добавлении в их рацион натриевой соли оксиэтилидендифосфоновой кислоты, свидетельствовало о снижении содержания токсичных элементов. Заключение. Установили, что токсичные элементы в печени, почках и мышечной ткани морских свинок накапливались неравномерно. Выявили, что содержание кадмия максимально превышало допустимый уровень в печени - 1,40 раза, почках - 1,34, мышечной ткани в 1,20 раза. Максимальное содержание цинка 100,82±1,33 мг/кг при ДУ 100 мг/кг установили в почках животных четвертой опытной группы. Превышений ДУ в исследуемых ткани и органах животных по содержанию свинца, ртути, меди и мышьяка не установили. Добавление в рацион лабораторных животных натриевой соли оксиэтилиден-дифосфоновой кислоты позволило в организме животных снизить содержание токсичных элементов в среднем в 1,2-4,4 раза. Оптимальная доза препарата составила 1,5 г на 1,0 кг корма.
Ключевые слова: морские свинки, тяжелые металлы, комплексоны, осадки сточных вод, мышечная ткань, печень, почки.
Accumulation dynamics of chemical xenobiotics
in the animal organism and their extraction mechanism N. V. Shchiptsova, G. A. Larionov, M. G. Terenteva
Chuvash State Agricultural Academy, Cheboksary
Introduction. In the modern world, environmental pollution by various chemical xenobiotics is a threat to the environment and adversely affects the health of people and animals. Under the conditions of anthropogenic load on agricultural systems, the issue of the production of biologically valuable and environmentally safe agricultural products is particularly acute. The success and prospects for the use of chelation at the present stage are unquestionable. The use of such tools in practice turned out to be the most productive in chronic intoxications with compounds of radioactive elements, mercury and lead. Objective. To study the migration dynamics of chemical xenobiotics in the liver, kidney and muscular tissue of guinea pigs and, against the background of migration, the effect of the sodium salt of oxyethylidenediphosphonic acid. Materials and methods. The objects of research were guinea pigs. Two series of experiments with the inclusion in the diet of animals of feed grown with different doses
