CC BY
91
УДК 63315 + 632
ОЦЕНКА ГЕНОФОНДА КУКУРУЗЫ НА ГРУППОВУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ К ФИТОПАТОГЕНАМ В ПРИАМУРЬЕ
М.А. МАКАРОВА, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник А.А. ШЕВЦОВА, зав. отделом И.Ю. МЕНЬШЕНИНА, старший научный сотрудник Дальневосточный НИИСХ E-mail: dvniish@mail.kht.ru
Резюме. Проведены комплексные иммунологические исследования коллекционного и селекционного материала кукурузы по устойчивости к грибным болезням. Выделены перспективные образцы с групповой устойчивостью к патогенам и высокой продуктивностью зерна, которые можно рекомендовать для использования в селекции кукурузы на иммунитет (сорт Сахарная Дачная 1, гибриды Гуран, Алитет, Исаевка, Ф.в. х М257СВ, Ф.в. х Порумбень 291МВ, Порумбень 348 АМВ).
Ключевые слова: кукуруза, сорта, гибриды, грибные болезни, источники устойчивости.
Поражение возделываемых сортов и гибридов кукурузы болезнями - один из факторов, лимитирующих получение высоких и стабильных урожаев зерна и силосной массы кукурузы на Дальнем Востоке. Для этой культуры выявлено около 120 видов возбудителей заболеваний [9]. В основных кукурузосеющих районах региона периодически (один раз в 3...4 года) отмечается эпифитотийное развитие северного гель-минтоспориоза (Helminthosporium turcicum Pass), пыльной (Sorosporium reilianum (Kuhn) Mc. Alpine) и пузырчатой головни (Ustilago zeae (Beckm) Unger), фу-зариоза початков (Fusarium moniliforme Scheldon) и др. Потери урожая от патогенов ежегодно составляют 25.30 %, а в отдельные годы превышают 40 % [3].
Высокой вредоносности болезней кукурузы на Дальнем Востоке способствуют благоприятные погодно-климатические условия (обильные осадки во второй половине вегетации в сочетании с повышенными температурами и влажностью воздуха), переход на зерновую технологию возделывания культуры, низкий уровень агротехники, недостаточная устойчивость выращиваемых гибридов к биотическим стрессовым факторам.
Первые оценки распространенности и вредоносности болезней кукурузы в этой зоне были выполнены известным дальневосточным ученым-фитопа-тологом И.Н. Абрамовым [1]. Его исследования по биологии, экологии и вредоносности фитопатогенов дополнили работы [2...4]. Слабо изученными долгое время оставались вопросы сравнительной устойчивости к патогенам исходного материала, особенно местных сортов, как наиболее адаптированных к условиям среды носителей комплекса хозяйственно-ценных признаков.
Цель нашей работы - изучение иммунологических свойств генофонда кукурузы и выявление источников групповой устойчивости к основным болезням в условиях Приамурья.
Условия, материалы и методы. Сравнительную оценку и дифференциацию материала (около 500 номеров ежегодно) по устойчивости к грибным патоге-Достижения науки и техники АПК, №06-2010 __
нам проводили в 2000-2009 гг в селекционных питомниках отдела кормопроизводства ДальНИИСХ. В экспериментальный набор были включены сортотипы кукурузы различного эколого-географического происхождения из мировой коллекции ВИР; сорта (Бирсу, Хабаровская перловая желтая, Сахарная Дачная 1), гибриды (Гуран, Алитет, Зубр 2, Исаевка, Фертильный восстановитель (Ф.в.) х Молдавский 257 СВ, Ф.в. х Порумбень 291 МВ, Ф.в. х Порумбень 145) и линии (Б-291-99-7, Б-296-99-2, Б-147-99-7) селекции ДальНИИСХ, гибриды из Молдовы (М-215; Бемо 172, 182 СВ; Порумбень 173, 182, 274 СВ, 253 МВ, 295 АСВ, 348 АМВ; Кишу 5) и Краснодарского НИИСХ (Росс-142, 141, 191, 194 МВ). В качестве стандартов использовали районированные в Хабаровском крае сорт Бирсу и гибрид Молдавский-215. Оценку сортообразцов по устойчивости к болезням (северному гельминтоспориозу, пыльной и пузырчатой головне, фузариозу початков) на естественном фоне заражения проводили по методикам Р.У. Югенхеймера [10], Л.А. Диканевой [6], Г.Д. Грисенко, Е.Л. Дудка [5]. Искусственный инфекционный фон возбудителя северного гельминтоспо-риоза создавали, руководствуясь методическими указаниями ВАСХНИЛ [7] и ДальНИИСХ [8].
Агроклиматические условия в годы проведения исследований сильно различались по количеству осадков и тепловым ресурсам, что позволило провести всесторонний анализ исходного и селекционного материала.
Результаты и обсуждение. Показатели степени поражения кукурузы северным гельминтоспориозом колебались по годам от 10 до 50.75 %. Наиболее благоприятными для развития патогена были умеренно-влажный 2004 г и влажный 2006 г, когда пораженность листьев кукурузы восприимчивых сортов достигала 75 %. Фитопатологическая оценка позволила выделить группу перспективных генотипов кукурузы (более 40 номеров) с высокой полевой устойчивостью к Н. turcicum. Значительная часть этих образцов представлена сортами коллекции ВИР - К-15173, 17084, 15179 (Германия), К-20028, 15049 (Польша), К-12223, 12221 (Голландия), К-15281 (Канада), К-20016, 20017 (США), К-19981, 20857 (Франция). Интересны для селекции и такие сорта и гибриды из ДальНИИСХ, как Гуран, Зубр 2, Алитет, Сахарная Дачная 1, Исаевка; из Краснодарского НИИСХ - РОСС-142, 141, 191, 194 МВ; из Молдовы - Порумбень 173, 182, 274 СВ, 253 МВ, 295 АСВ, 348 АМВ, Бемо 182, 172 СВ, Кишу 5.
Решающее влияние на развитие пыльной и пузырчатой головни кукурузы оказали погодные условия вегетационного периода. Наибольшая пораженность (30.40 %) растений патогенами отмечена в сравнительно засушливых условиях 2005 и 2007 гг. В годы с избыточным выпадением осадков (2006, 2009 гг.) головневые заболевания в посевах кукурузы не обнаружены.
Выявлены ценные источники устойчивости кукурузы к U. zeae и Э. reШanum среди сортов коллекции ВИР - К-20822, 20032 (Венгрия), К-20015, 20454 (Болгария), К-17084, 15173 (Германия), К-15281 (Канада), К-3416 (Италия), К-10712, 5015, 12494, 9951 (Дальний Восток) и самоопыленных
Таблица. Сорта и гибриды кукурузы с групповой устойчивостью к гриб ным патогенам и их продуктивность в условиях Приамурья
Степень поражения, % Урожайность початков (14 %-ной влажности), т/га
Название образца северный гельмин -тоспориоз головня фуза- риоз
пузыр- чатая пыль- ная
Бирсу (стандарт) 10. ..20 25 10 40 11,9
М-215 (стандарт) 10. ..20 20 15 50 14,7
Гуран 10. ..15 10 10 5. 1 0 12,5
Алитет 10. ..15 10 10 10 12,9
Зубр 2 10. ..20 10 5 5.10 12,3
Сахарная Дачная 1 10. 20 10 5 10 12,6
Исаевка 10. 20 10 10 15 13,4
Ф.в. х Молдавский 257 СВ 10. 15 10 10 15 14,1
Ф.в. х Порумбень 291 МВ 10. 15 10 10 10 12,8
Порумбень 348 АМВ 1 0 10 10 15 16,5
Бемо182 СВ 10. 15 5 5 15 14,6
Порумбень 295 АСВ 10. 20 10 10 10 10,9
НСР 05 0,42
*болезни приведены в год с максимальной степенью поражения; урожайность - средняя за 2003-2005 гг.
линий - Б-291-99-7, Б-296-99-2, Б-147-99-7, К-19927,
21018, 12471, 13072, 12300, 20840, 19925, 20466.
В конкурсном испытании стабильно-устойчивыми к пыльной и пузырчатой головне кукурузы (поражение до 10 %) оказались образцы дальневосточной и молдавской селекции - Гуран, Алитет, Исаевка, Хабаровская перловая желтая, Сахарная Дачная 1, Ф. в. х Молдавский 257 СВ, Ф. в. х Порумбень 291 МВ, Ф. в. х По-румбень 145 (ДальНИИСХ), Бемо 182 СВ, Порумбень 235 АСВ, 348 АМВ (Молдова). В сильной степени были поражены растения следующих генотипов Бирсу 2х-по-чатковая, Бирсу красная, Порумбень 346 МВ. Пора-женность сортов-стандартов составила 20.25 %.
Наибольшая распространенность фузариоза початков наблюдалась в теплый и влажный 2006 г. Учеты, проведенные в период восковой и полной спелости початков, показали высокую степень поражения (50.70 %) заболеванием более чем половины изученных образцов кукурузы. Высокую полевую устойчивость (распространенность 5.10 %) проявили Гуран,
Зубр 2, Хабаровская перловая желтая, Сахарная Дач-
ная 1 (ДальНИИСХ), Порумбень 295 АСВ (Молдова). Пораженность стандартов в благоприятные для развития патогена годы достигала 40.50 %.
Совмещенный анализ материала по степени поражения кукурузы возбудителями основных болезней позволил выделить лучшие сорта и гибриды для селекции на устойчивость (см. табл.).
В качестве источников групповой устойчивости к фитопатогенам можно рекомендовать такие образцы, как Гуран, Алитет, Зубр
2, Исаевка, Сахарная Дачная 1, Ф. в. х Молдавский 257 СВ, Ф. в. х Порумбень 291 МВ (ДальНИИСХ), Бемо 182 СВ, Порумбень 295 АСВ, 348 АМВ (Молдова).
Указанные генотипы кукурузы характеризовались довольно высоким урожаем зерна. Так, у ряда номеров дальневосточной селекции урожайность початков 12,5.14,1 т/га (Гуран, Алитет, Исаевка, Сахарная Дачная 1, Ф.в. х Молдавский 257 СВ, Ф.в. х Порумбень 291МВ) и находилась на уровне стандартного сорта Бирсу. Наиболее высокую урожайность из всех изученных образцов сформировал Порумбень 348 АМВ -16,5 т/га (112,2 % к наиболее продуктивному стандарту М-215).
Выводы. Таким образом, в результате сравнительной оценки и детального иммунологического анализа современного генофонда кукурузы в условиях Приамурья выделены источники с групповой устойчивостью к ряду фитопатогенов и высокой продуктивностью зерна, представляющие ценный исходный материал для селекции на иммунитет - это сорт Сахарная Дачная
1, гибриды Гуран, Алитет, Исаевка, Ф.в. х Молдавский 257 СВ, Ф.в. х Порумбень 291МВ, Порумбень 348 АМВ.
Литература.
1. Абрамов И.Н. Болезни сельскохозяйственных растений Дальнего Востока. - Хабаровск, 1939. - С. 180-189.
2. Азбукина З.М., Онисимова З.Г. Болезни и вредители кукурузы в Приморском крае. - Владивосток, 1956. - С. 29-60.
3. Возбудители грибных болезней зерновых / З.М. Азбукина, Барбаянова, В.П. Лукъянчиков, А.В. Зайцева // Возбудители болезней сельскохозяйственных растений Дальнего востока. - М., 1980. - С. 84-224.
4. Горностай В.И. Гельминтоспориозы кукурузы в Приморском крае // Сб. научн. трудов, Прим. с.-х. институт -Уссурийск, 1968. - Вып. 2. - С. 56.
5. Грисенко Г.В., Дудка Е.Л. Методика фитопатологических исследований по кукурузе. - Днепропетровск, 1980. - 62 с.
6. Диканева Л.А. Устойчивость самоопыленных линий сахарной кукурузы к пузырчатой головне // Тр. по прикладной ботанике и селекции. - Днепропетровск, 1973. - Т. 51 - Вып. 1 - С. 48.
7. Методические рекомендации проведения комплексных исследований по созданию зональных моделей блока защиты растений в экологически безопасных зерновых комплексах. - Л., 1990. - 3 с.
8. Макарова М.А., Золотарева Е.В., Макаров В.Н. Методика искусственного заражения кукурузы возбудителем северного гельминтоспориоза // Современные биотехнологические и фитопатологические исследования в Российском Приамурье. - Хабаровск, 1998. - 39 с.
9. Пересыпкин В.Ф., Тютерев С.Л., Баталова Т.С. Болезни зерновых культур при интенсивных технологиях их возделывания. - М., 1991. - С. 194.
10. Югенхеймер Р.У. Кукуруза: улучшение сортов, производство семян и использование. - М., 1979. - 518 с.
EVALUATION OF CORN GENETIC FUND FOR GROUP RESISTANCE TO PHYTOPATHOGENS IN
PRIAVURYE
M.A. Makarova, A.A. Shevtsova, I.Yu. Menyshinina
Summary. Complex immunological research of collection and selective materials of corn on fungous disease resistance were carried out. Perspective samples with group resistance to pathogens and high productivity of corn, which can be recommended to use in corn selection for immunity have been chosen.
Key words: corn, varieties, hybrids, fungous disease, sources of resistance.
34 -------------------------------------- ___________ Достижения науки и техники АПК, №06-2010
