CC BY
52
МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень
Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур 2006, вып. 1 (134)
Э. Б. Бочкарева,
доктор сельскохозяйственных наук В. В. Солдатова, кандидат биологических наук А. В. Стёпин,
аспирант
ВНИИ масличных культур
ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ОЗИМОГО РАПСА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СОРТОВ, УСТОЙЧИВЫХ К ФОМОЗУ
УДК 633.853.494:631.52
Увеличение площадей под рапсом, засеваемых генетически близкими сортами, создает серьезную угрозу возникновения эпифитотий ряда болезней этой культуры.
В мировом масштабе фомоз, другие названия сухая гниль капустных, или рак стебля (возбудитель - гриб Leptosphaeria maculans (Desm.) Ces. et. De Not, конидиальная стадия Phoma Ungarn (Tode) Desm.) является самым вредоносным заболеванием рапса (Rawlinson, Muthyalu, 1979; Newman, Bailey, 1987; Chollet, 1994; Thurwachter, 1995; Pedras, Chumala, 2002). Один процент зараженных семян может вызвать эпифитотию (Jedriczka et al, 1995). В годы массового заболевания растений потери урожая могут достигать 50 %.
Ph. lingam имеет очень широкий спектр растений-хозяев из семейства капустных (Johnson, 1994). Горчица полевая является хозяином высоковирулентных форм возбудителей рака стебля (Tewari, 1985).
В условиях искусственного заражения рапс был восприимчив к другому виду -Ph. nigrificans, выделенному из широко распространенного сорняка, часто сопутствующего рапсу - ярутке полевой (Thlaspiarvense L.). Следовательно, этот патоген представляет потенциальную угрозу для рапса (Jedriczka et al, 1995).
Сильное поражение фомозом отмечается в регионах с интенсивным производством рапса (Frencel et al, 1985, Lewartowska, Jedryczka, Frencel, 1993).
В 1966-1967 гг. фомоз привел к большим потерям урожая во Франции и стал основным заболеванием в Англии и Голландии (Thompson, 1983). Французские линейные сорта Oleop, Titus, Tonus оказались сильно восприимчивыми к фомозу во время эпифито-тии 1966-1967 гг. (Morice, 1971). В Австралии из-за сильного поражения фомозом в начале 70-х годов возделывание рапса почти прекратилось (Barbetti, 1975; Bokor et al, 1975; McGee, Emmett, 1977). В районах интенсивного возделывания озимого рапса на севере ГДР, по данным 1981 г., фомоз также являлся вредоносной болезнью этой культуры (Daebeler et al, 1981).
Большие потери урожая ярового рапса от фомоза отмечены в Канаде (Gugel, Petrie, 1992), убытки из-за недобора урожая рапса в результате поражения этим заболеванием ежегодно превышают 30 млн. долларов (Pedras, 1995).
Наиболее эффективный путь борьбы с фомозом - создание устойчивых сортов и гибридов. Большое количество устойчивых к этому заболеванию сортов озимого рапса создано во Франции, а ярового - в Австралии и Канаде. Наиболее значительные успехи в создании источников и доноров резистентности, селекции болезнеустойчивых сортов рапса связаны, в настоящее время, с передачей факторов устойчивости методами отдаленной гибридизации и трансгенеза; перспективным является отбор на селективных средах в культуре тканей (Никоноренков, 2002).
Основным направлением селекционной работы с озимыми и яровыми формами рапса во ВНИИМК является создание высокопродуктивных сортов с высоким качеством масла и белка, зимостойких и засухоустойчивых.
В последние годы все большее значение приобретает селекция на устойчивость к болезням, и фомозу в частности (Бочкарева, 2000).
Культивирование невосприимчивых сортов является экологически безопасным методом защиты растений и сохранения урожая. Иммунологические исследования, как часть селекционного процесса, невозможны без решения вопросов, состава методов соз-78
дания искусственного инфекционного фона и выявления на нем сортообразцов, обладающих устойчивостью к патогенам.
Задачей наших исследований был скрининг коллекционного и селекционного материала озимого рапса с целью выявления доноров устойчивости или толерантности к фомозу.
В 2005 г. была проведена полевая оценка 26 коллекционных (ВИР) и 47 селекционных образцов (ВНИИМК) озимого рапса на устойчивость к Ph. lingam.
Озимый рапс анализировали на пораженность стеблей фомозом после уборки рапса по стерне (срез стебля высокий 15-20 см от поверхности почвы). На основании данных, полученных при обследовании посевов рапса, определяли распространенность и развитие фомоза.
Для вычисления степени развития болезни были взяты за основу балльные шкалы D.C. Mc Gee (1977) и W. Krüger (1983), несколько модифицированные в Украинской сельскохозяйственной академии И. Л. Марковым (1991) и во ВНИИМК (2005):
0 баллов
Внешние симптомы фомоза на стеблях отсутствуют (здоровые растения).
У основания стебля и на корневой шейке отдельные маленькие поверхностные пятна (поражения охватывают только эпидермис).
Неглубокие пятна на стебле и незначительное разрыхление ткани в местах пятен (язвочек) на корневой шейке.
2 балла
5 баллов
На стеблях небольшие пятна с глубоким поражением ткани. На пораженной поверхности обнаруживаются пикниды гриба. На корневой шейке значительное разрыхление тканей, пораженная сухая бурая ткань в виде рваных пятен занимает до половины поверхности шейки корня.
Ткань шейки корня сильно разрыхлена, рваные пятна располагаются по всей поверхности. В местах поражения - трещины, на стеблях значительные по размеру пятна с глубоким поражением. Больная ткань сухая или размягченная. На пораженной поверхности обнаруживаются пикниды гриба. Растения к началу уборки желтеют.
Шейка корня очень глубоко закупорена пораженной тканью. Соединение с корнем незначительное, в виде тонкой перетяжки, или совсем отсутствует. На стебле крупные вытянутые глубокие язвы с пикнидами на поверхности. Больные растения преждевременно желтеют, созревают или отмирают, не успевая сформировать урожая.
Развитие фомоза (R) (или интенсивность поражения, или степень развития) вычисляли по формуле:
Rф=I (n b)/I n,
где R^, - развитие фомоза в баллах (средний балл);
Z (n b) - сумма произведений числа стеблей на соответствующий им балл поражения;
Z n - сумма учетных растений (здоровых и больных).
В экспериментах по оценке сортов и сортообразцов рапса зарубежной и отечественной селекции на устойчивость к возбудителю фомоза не удалось выявить полностью резистентные генотипы, однако среди образцов наблюдалась значительная вариабельность по пораженности растений (интенсивность развития болезни колебалась в пределах от 1,0 до 3,6 баллов (максимальный - 5-й балл) при распространенности 41-100 %).
Из коллекции ВИР выделено 2 образца: сорт Титан и к-4959 (Arctic), характеризующиеся более высокой степенью устойчивости к фомозу в сравнении со стандартом - сортом Оникс, распространенность болезни на которых к моменту уборки достигла 41,0 и 55,7 %, степень пораженности - 1,0 и 1,2 балла соответственно (табл. 1).
Таблица 1 - Поражаемость коллекционных образцов озимого рапса Phoma lingam
ВНИИМК, 2005 г.
№№ каталога ВИР Сорт, происхождение Распространенность (Р) и развитие болезни (R) Урожайность семян, т/га
Р, % R, балл
604678 Виктор Беларусь 66,5 1,3 4,54
5122 Ветразь Беларусь 88,0 2,5 4,48
5124 Максор Беларусь 84,7 2,0 3,77
5123 Лидер Беларусь 75,0 2,2 3,49
4957 Crusher Канада 88,0 3,1 3,25
4954 Arctic Канада 55,7 1,2 2,30
- Титан Германия 41,0 1,0 2,53
5205 Атлант Украина 73,5 1,9 2,82
Оникс - ст. Россия 75,0 1,7 4,34
НСР05 10,1 0,3 0,45
В свою очередь, из перспективных селекционных образцов ВНИИМК наименьшее количество растений с симптомами болезни отмечено у № 39756, Л-010701 и № 40350 (68,779,7 %) при уровне развития от 1,9 до 2,1 балла. У остальных образцов эти показатели достигли 81,3-100 % и 2,0-3,6 баллов (табл. 2).
Таблица 2 - Характеристика селекционных образцов озимого рапса по устойчивости к РНоша Ппдаш
_ВНИИМК, 2005 г.
Номер элиты Распространенность (Р) и развитие болезни (R) Урожайность семян, т/га
P, % R, балл
39756 68,7 2,1 3,19
Л-010701 71,3 1,9 3,50
40083 79,7 1,9 3,89
40350 75,0 2,2 2,87
40351 81,3 2,0 4,12
38613 82,7 2,1 3,49
37385 84,2 2,4 3,91
Оникс - ст. 91,5 2,9 3,75
НСР05 0,28
Таким образом, по результатам оценки в 2005 г. селекционных и коллекционных образцов озимого рапса в условиях естественного инфекционного фона выделено 2 коллекционных образца, представляющих интерес как исходный материал для селекции на устойчивость к фомозу.
Литература
1. Бочкарева Э. Б. Итоги работы по селекции и семеноводству рапса и сурепицы во ВНИИМК // Международное координационное совещание: Научное обеспечение отрасли рапсосеяния и пути реализации биологического потенциала рапса. - Липецк, 2000. - С. 68-70.
2. Barbetti M. J. Effect of temperature on development and progression in rape of crown canker caused by Leptosphaeria maculans // A Australian Journal of Experimental Agriculture and Animal Husbandry. - 1975. - V. 15. - P. 705-708.
3. Bokor A., M. J. Barbetti, A. G. P. Brown, G. C MacNish, P. Wood. Blackleg of rape-seed // J. Agric. West. Austr. - 1975. - Vol. 16 (1). - P. 7-10.
4. CholletD. Bilan de campagne colza 1993-1994 // Les rencontres annuelles du CETIOM. -1994. - November 29-30, December 1-2. - Paris, France.
5. Daebeler F., D. Amelung, D. Seidel. Die wichtigsten pilzparasitären Krankheiten des Rapses und Möglichkeiten zu ihrer Einschränkung // Nachrichtenbl. Pflanzenschutz DDR. -1981. - 35, № 12. - P. 249-251.
6. Frencel I. M, E Lewartowska, A. Borowiak. Badania nad chorobami grzybowymi rzepalu ozimego w aspekcie genetycznych podstaw odpornosci // Biullelin IHAR. - 1985. - T. 157. - S. 31-34.
7. GugelR. K., G. A. Petrie. History, occurence, impact, and control of blackleg of rape-seed // Canadian Journal of Plant Pathology. - 1992. - Vol. 14. - P. 36-45.
8. Jedryczka M, E Lewartowska, L. Frencel. Is Phoma nigrificans the potential pathogen of oilseed rapes // Proc. 9th Intern. Rapeseed Congr. - 1995. - Vol. 2. - P. 625-627.
9. Johnson R. D., B. G. Lewis. Variation in host range, systemic infection and epidemiology of Leptosphaeria maculans // Plant Pathol. - 1994. - Vol. 43. - P. 269-277.
10. Lewartowska E, M. Jedryczka, I. Frencel, P. Gorski, W. Konopka. Wystepowanie Chorob grzybowych na rzepaku ozimem w rejonie Zulaw Gdanskich (1987-1992) // Materialy 33 Sesji Naukowei. - 1993. - S. 156-161.
11. Mc Gee D.C, R.W. Emmett. Blackleg of rapeseed in Victoria: crop losses and factors which affect disease severity // Australian Journal of Agricultural Research. - 1977. - Vol. 28. - P. 47-51.
12. Morice J. L'amelioration genetique de colza // Journees Intern, sur le Colza. - 1971. - P. 181-184.
13. Newman P .L., DJ. Bailey. Screening for resistance to canker (Leptosphaeria maculans) in winter oilseed rape (Brassica napus spp. oleifera) // Plant Pathology. - 1987. - Vol. 36. - P. 346-354.
14. Pedras M. S. C., P. B. Chumaia. Phytotoxins from new black - leg fungal isolates: Тез. [Saskatchewan Regional Meeting of the Canadian Phytopathological Society, 2001] // Can. J. Plant Pathol. - 2002. - 24, № 1. - P. 96.
15. Rawlinson C. J., G. Muthyalu. Diseases of winter oilseed rape: occurence, effects and control // Journal of Agricultural Science. - 1979. - Vol. 93. - P. 593-606.
16. Tewari J. P. Diseases of canola caused by fungi in the Canadian Prairies // Agriculture and Forestry Bull. - 1985. - Vol. 8. - № 3. - P. 13-20.
17. Thompson K. F. Breeding winter oilseed rape, Brassica napus // Adv. Appl. Biol. -1983. - Vol. 7. - P. 1-104.
