CC BY
63
ТРИБУНА ИММУНОЛОГА
УДК 634.1:631.52
Селекция яблони на устойчивость к парше и качество плодов
нок составляли 4,1-5,5 %, у других сортов - от 6,6 до 11,1 %.
Установлено, что устойчивость сортов и селекционных линий пшеницы озимой к пшеничному трипсу обеспечивалась различными типами устойчивости: антиксенозом (непривлекательность), антибиозом (угнетение развития вредителя), толерантностью (способность к регенерации поврежденных органов) и уклонением (несовпадением фаз развития культуры с вредящей стадией фитофага), что в совокупности обеспечивает аддитивную устойчивость.
Наиболее толерантными к повреждениям пшеничного трипса были сорт Солнышко и селекционная линия ранней группы созревания УК 746, общие потери урожая зерна у них составляли 4,1-4,8 %.
Выражаем благодарность академику НАН Украины В.В. Моргуну за предоставленный для исследований селекционный материал, теоретические и практические консультации и рекомендации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Васильев В.П. Экономическое значение защиты растений от вредителей в сельском и лесном хозяйстве. В кн. Вредители с.-х. культур и лесных насаждений. - К.: Урожай, 1987, т. 1, с. 25-40.
2. Гриванов К.П. Пшеничный трипс / Труды научно-производственной конференции по защите растений от вредителей и болезней на Юго-Востоке. - Саратов: Саратовское книжное издательство, 1958, с. 60-61.
3. Омелюта В.П., Григорович ЬВ., Чабан В.С., Пiдоплiчко В.Н. Обл1к шк1дник1в I хвороб с1льськогосподарських культур. - К.: Урожай, 1984, 77 с.
4. Шапиро И.Д., Вилкова Н.А., Сле-пянЭ.И. Иммунитет растений к вредителям и болезням. - Л.: Агропромиздат, 1986, 192 с.
5. Шапиро И.Д. Устойчивые сорта -основа интегрированных методов // Защита растений, 1975, № 1, с. 4-6.
6. Шапиро И.Д., Гуслиц И.С. Методические рекомендации по оценке устойчивости зерновых колосовых культур у вредителям. - М.: ВАСХНИЛ, 1988, 53 с.
7. Шуровенков Ю.Б., Михайлова Н.А. Устойчивость пшеницы к трипсу // Защита растений, 1978, № 7, с. 20-30.
Е.В. УЛЬЯНОВСКАЯ, И.И. СУПРУН, заведующие лабораториями Северо-Кавказского зонального НИИ садоводства и виноградарства e-mail: [email protected] С.В. ТОКМАКОВ, научный сотрудник
В южном регионе за период 2001 — 2013 гг. отмечено 11 эпифитотий парши - наиболее распространенного и опасного заболевания яблони. Поражение яблони паршой значительно снижает показатели качества плодов - стандартность, товарность, лежкоспособность, транспортабельность и др.
Необходимо отметить, что признаки устойчивости к парше, засухе и низким температурам имеют разную генетическую основу, но влияют друг на друга через обменные процессы. Низкая устойчивость к одному из стрессоров среды ослабляет растительный организм в период действия этого стрессора и снижает его устойчивость к другому стрессору, даже если она была высокой. Например, у страдающих от засухи или пострадавших от мороза растений яблони снижаются защитные силы, и они становятся более подвержены грибным заболеваниям. Поэтому для управления продуктивностью яблони необходимо выделение генотипов, совмещающих комплекс ценных признаков адаптивности - устойчивости к абиотическим стрессорам и устойчивости к парше (на олиго- и полигенной основе). В последние годы значительно усилилось негативное воздействие комплекса стрессовых факторов летнего периода на растение: аномальные высокотемпературные стрессы, дефицит количества осадков, неустойчивый режим увлажнения и неравномерная влаго-обеспеченность в период вегетации, что вызывает ответную приспособи-
Новый иммунный к парше сорт яблони Ника
тельную (адаптивную) реакцию у растений. Такие условия благоприятны для селекционного отбора адаптивных генотипов яблони, сочетающих комплексную устойчивость к био- и абиотическим стрессорам среды с высокой продуктивностью и качеством плодов.
Селекция иммунных к парше сортов яблони в мире ведется с начала прошлого века, в России - с 1976 г., в СКЗНИИСиВ - с 1985 г. (по комплексной программе совместно с Всероссийским НИИ селекции плодовых культур).
В настоящее время в мире создано свыше 200 иммунных к парше сортов яблони [5]. Однако даже лучшие из них значительно уступают по качеству, вкусу, лежкоспособности плодов лучшим восприимчивым к парше и не устойчивым к абиотическим стрессам сортам.
Перед селекционерами стоит задача - совместить в одном генотипе и идентифицировать в дальнейшем (с помощью ДНК-маркеров) комплекс хозяйственно-значимых генов, отвечающих за иммунитет к грибным патогенам и качество плодов, в том числе высокую лежкоспособность.
Вторая крупная задача - превен-
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
тивная селекция на долговременный иммунитет к парше, предусматривающая комбинирование нескольких механизмов устойчивости растения-хозяина, контролируемых несколькими главными генами (олигогенами) или олигогеном и полигенами, чтобы в дальнейшем свести к минимуму риск преодоления устойчивости в результате мутации патогена [1, 4].
Использование различных гене-тичных маркеров позволяет значительно упростить решение таких сложных селекционных задач.
Целью наших исследований было создание иммунных к парше генотипов яблони с повышенными показателями адаптивности и качества плодов. В работе использовали полевые и лабораторные методы исследований [1-3, 5]. Молекулярную идентификацию гена устойчивости к парше Vf осуществляли методом полиме-разной цепной реакции (ПЦР) с последующим электрофоретическим разделением продуктов ПЦР в 2 % агарозном геле. Использовали внут-ригенный ДНК-маркер гена Vf, созданный на основе полиморфизма его нуклеотидной последовательности [6]. ПЦР проводили по стандартным методикам. При постановке реакции использовали стандартный набор реактивов с Тад-ДНК полиме-разной фирмы «Сибензим».
Для выявления высококачественных генотипов яблони с высокой лежкоспособностью плодов использовали метод молекулярного ДНК-маркирования.
Объектами исследования были сорта и элитные формы яблони разной плоидности совместной селекции СКЗНИИСиВ и ВНИИСПК.
Исходный селекционный материал оценивали по устойчивости кос-новным грибным заболеваниям (парше и мучнистой росе), качеству плодов и их лежкоспособности, а также засухо- и морозостойкости, скороплодности, слаборослости, срокам цветения, завязывания и созревания плодов, степени и срокам их осыпаемости, регулярности плодоношения, уровню продуктивности. Выявлено, что высокая устойчивость растений яблони разной пло-
идности к био- и абиотическим стрессорам среды положительно влияет на продуктивность и качество плодов. Выделены наиболее ценные по комплексу основных агробиологических признаков генотипы яблони разной плоидности и различного срока созревания с максимальным проявлением комплекса хозяйственно-ценных и адаптивно-значимых признаков. Для ДНК-анализа на выявление доминантной аллели гена Vf были отобраны новые сорта и формы яблони из гибридных семей: Голден Делишес тетраплоид-ный х 2034 (F2 M. floribunda х Голден Делишес); Голден Делишес тетрап-лоидный х OR18T13; Айдаред х Бал-сгард 0247Е; Делишес х Балсгард 0247Е; Корей х Прима; Блейк Стей-ман х Прима; Прима х Старк Джон Граймс; Прима х Алкмене; Прима х Уэлси тетраплоидный и др.
Получен генетически ценный исходный материал яблони - высокопродуктивные генотипы с плодами высоких вкусовых качеств, сочетающие иммунитет к парше с высокой полевой устойчивостью к мучнистой росе: Ника (см. фото), Марго, 12/1-21-60 (из семьи Голден Делишес тетраплоидный х 2034 [F2 M. floribunda х Голден Делишес]), 12/1-20-3 (из семьи Делишес х Балсгард 0247Е), 12/1-21-48, 12/3-21-28 (Айдаред х Балсгард 0247Е), 12/2-20-23, 12/2-20-26, 12/2-20-43, 12/2-21-65 (Корей х Прима), 12/1-20-26, 12/3-21-20 (Голден Делишес тетраплоидный х [Вольф Ривер х (Вольф Ривер х M. atrosan-guinea 804/240-57)]). Особенно стоит выделить сорт Ника зимнего срока созревания - донор иммунитета к парше и источник высокого качества плодов.
В результате создан комплексный донор значимых агробиологических признаков яблони - 12/1-20-3. Эта элитная форма имеет ген устойчивости к парше (ген Vf) и комбинацию аллелей 2/2 по гену Md-ACSI, отвечающую за длительный срок хранения плодов. Отличается сдержанным ростом дерева, компактной, удобной для уборки кроной, высокой скороплодностью и урожайностью,
стабильным плодоношением, крупными, эффективными, яркими плодами отличного вкуса.
Такие доноры представляют исключительную ценность для использования в различных селекционных программах по созданию принципиально новых генотипов с повышенными показателями адаптивности и качества.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ (проект № 13-04-96552р_юг_а).
ЛИТЕРАТУРА
1. Программа и методика сортоизуче-ния плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел, 1999, 606 с.
2. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел, 1995, 503 с.
3. Программа Северо-Кавказского центра по селекции плодовых, ягодных, цветочно-декоративных культур и винограда на период до 2030 года. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2013, 202 с.
4. Рассел Г.Э. Селекция растений на устойчивость к вредителям и болезням. -М.: Колос, 1982, с. 421.
5. Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012, 569 с.
6. Afunian M.R., Goodwin P.H., Hunter D.M. Linkage Vfa4 in Malus r domestica and Malus floribunda with Vf resistance to the apple scab pathogen Venturia inaequalis // Plant Pathology, 2004, № 53, р. 461-467.
Аннотация. Созданы новые сорта и элитные формы яблони с повышенными показателями адаптивности и качества плодов. Для идентификации методом ДНК-маркирования гена Vf иммунитета к парше и аллелей гена Md-ACSI (высокой лежкоспособности плодов) были выделены наиболее ценные по комплексу основных агробиологических признаков генотипы яблони.
Ключевые слова. Сорт, яблоня, селекция, иммунитет, парша, ДНК-маркерный анализ.
Abstract. New grades and elite forms of an apple-tree with the raised indicators of adaptability and quality of fruits are created. For identification by a method of DNA marking of a gene of Vf of immunity to a scab and alleles for a gene of Md-ACSI (the long period of storage of fruits) the most valuable were allocated on a complex of the main agrobiological signs apple-tree genotypes.
Keywords. Grade, apple-tree, selection, immunity, scab, DNA-markers analysis.
