CC BY
21УДК 631.11:631.527
Ж. Р. Маркарова (ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии)
УСТОЙЧИВОСТЬ К БОЛЕЗНЯМ И ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТООБРАЗЦОВ ПШЕНИЦЫ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ
В статье проведена оценка генофонда сортов и линий, а также образцов озимой мягкой пшеницы различного эколого-генетического происхождения из мировой коллекции Всероссийского института растениеводства имени Н. И. Вавилов и Всероссийского научно-исследовательского института зерновых культур имени И. Г. Калиненко (ВНИИЗК) на устойчивость к бурой ржавчине и мучнистой росе в сочетании с морозостойкостью и продуктивностью для рекомендаций и использования в селекционных программах. Постановка и проведение опытов соответствовали общепринятым методикам Н. П. Константинова, А. Г. Вольфа, Б. А. Доспехова, В. Я. Юрьева, Э. Э. Гешле, С. И. Региной-Тройниной. В результате исследований выделены 15 лучших сортооб-разцов озимой мягкой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине и мучнистой росе. Это ряд российских образцов: Танаис, Зерноградка 10, Донской простор, Зарница, Донской маяк (ВНИИЗК), Лавина (Владимирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства), Волгоградская 23 (Нижневолжский научно-исследовательский институт сельского хозяйства) и сортообразец из Турции: SANZAR. Причем два из них (Лавина и Волгоградская 23) практически не поражаются этими болезнями, имеют высокое содержание в зерне сырого протеина и клейковины. Установлено, что у этих сор-тообразцов выживаемость растений выше на 23,1 %, чем у остального селекционного материала. Полученные результаты могут быть широко использованы при создании высокопродуктивных сортов озимой пшеницы с комплексом ценных признаков и свойств для повышения урожайности и стабилизации производства зерна озимой пшеницы в условиях производства Ростовской области.
Ключевые слова: оценка, сортообразцы, озимая мягкая пшеница, устойчивость, бурая ржавчина, мучнистая роса, продуктивность, морозостойкость.
Zh. R. Markarova (SSE DSRIA RAAS)
DISEASE RESISTANCE AND PRODUCTIVITY OF WINTER SOFT WHEAT ACCESSIONS
The paper assesses the gene pool of cultivars and lines, as well as the samples of soft winter wheat from various environmental and genetic origins of the world collection of Vavilov Research Institute of Plant Industry and I. G. Kalinenko All-Russia Scientific Research Institute of Grain Crops (VNIIZK) for resistance to leaf rust and powdery mildew in conjunction with frost hardiness and productivity for recommendations and use in breeding programs. Experimentation corresponded to the generally accepted methods of N. P. Konstantinov, A. G. Wolf, B. A. Dospehov, V. Y. Yuryev, E. E. Geshle, S. I. Regina-Troynina. The study identified the top 15 winter wheat accessions for resistance to leaf rust and powdery mildew. This is a number of Russian samples: Tanais, Zernogradka 10, Donskoy prostor, Zarnitsa, Donskoy mayak (VNIIZK), Lavina (Vladimir Research Institute of Agriculture), Volgograds-kaya 23 (Low Volga Research Institute of Agriculture) and accession from Turkey: SANZAR. And two from above mentioned accessions (Lavina and Volgogradskaya 23) are almost not affected by these diseases, have a high content of crude protein and gluten in grain. It was
established the higher survivability of these accessions by 23.1 % compared with the rest breeding material. The results can be widely used to create high-productive varieties of winter wheat with a range of other valuable features and properties in order to increase productivity and stabilize grain production of winter wheat in the Rostov region.
Keywords: assessment, accessions, winter soft wheat, disease resistance, leaf rust, powdery mildew, productivity, frost hardiness.
Введение. Пшеница, подвержена поражению более 200 инфекционными болезнями, возбудителями которых являются грибы, бактерии, вирусы, микоплазменные тела и нематоды. В нашей стране известно свыше 70 инфекционных заболеваний этой культуры, однако наиболее вредоносными из них считаются головневые, ржавчинные, корневые гнили, мучнистая роса, септориоз, фузариоз колоса, черный зародыш, некоторые бактериозы и вирозы [1].
Недобор урожая зерна озимой пшеницы вследствие повреждения ее вредителями и поражения болезнями в отдельные годы достигает 10-15 % валового сбора. Кроме того, посевы, подвергшиеся их воздействию, дают зерно с более низкими товарными и семенными качествами. Снижение потерь от болезней и вредителей является большим резервом увеличения валовых сборов зерна озимой пшеницы и повышения его качества [2].
Создание устойчивых к грибным заболеваниям сортов хлебных злаков составляет одну из очередных задач современной селекции сельскохозяйственных растений [3].
Устойчивость к одной или нескольким болезням является фактором первостепенной важности при выборе сорта [4]. Основная роль в уменьшении потерь урожая от болезней растений принадлежит устойчивым сортам [5].
Материал и методы исследований. Успех селекции во многом зависит и определяется степенью изученности исходного материала в конкретных почвенно-климатических условиях. Только правильно и обоснованно подобранные родительские компоненты при скрещиваниях могут служить основой для создания нового сорта. В связи с решением проблемы
повышения урожайности и улучшения других хозяйственно ценных признаков и свойств актуально изучение генофонда сортов, линий ВНИИЗК и коллекционных образцов ВННИР озимой мягкой пшеницы в условиях Ростовской области.
Целью наших исследований являлось изучение и оценка хозяйственно-биологических признаков и свойств у сортов, линий и образцов пшеницы озимой мягкой различного эколого-генетического происхождения в условиях Ростовской области для дальнейшего их использования в селекционных программах.
В задачи исследований входило:
- всесторонне оценить образцы пшеницы озимой мягкой различного эколого-генетического происхождения из мировой коллекции ВНИИР, а также генофонд сортов и линий пшеницы озимой мягкой ВНИИЗК;
- изучить особенности формирования и реализации потенциальной продуктивности образцов и линий пшеницы озимой мягкой различного эколого-генетического происхождения;
- выделить лучшие сорта, образцы и линии пшеницы озимой мягкой по основным хозяйственно ценным признакам и свойствам для рекомендаций и использования в селекционных программах.
При селекции озимой пшеницы, как и любой другой культуры, самым актуальным всегда был и остается вопрос об исходном материале (Н. И. Вавилов, 1935 г.). Для его создания изучались коллекционные сортов образцов, полученные из ВИРА (г. Санкт-Петербург), Украины (УИР, г. Харьков), турецкой коллекции СИММИТ. Одним из важнейших источников исходного материала являются сорта и образцы собственной селекции, доведенные до константности, контрольного питомника и конкурсных испытаний.
Впервые в условиях Ростовской области выполнена большая работа по изучению и оценке важнейших хозяйственно-биологических признаков
у сортов, образцов и линий озимой мягкой пшеницы различного экологогенетического происхождения. Выделены новые источники (доноры) для их дальнейшего селекционного использования.
Объектом исследований служили 450 сортообразцов, полученных из разных стран мира - США, Турции, Китая, России, Болгарии, Венгрии, Франции и других стран.
Исследование по оценке коллекционных сортообразцов проводилось в селекционном севообороте отдела селекции и семеноводства озимой пшеницы ГНУ ВНИИЗК им. И. Г. Калиненко. Предшественником служила кукуруза на силос. Размещение вариантов опыта систематическое. Посев проводили сеялкой ССФК-7 обычным рядовым способом с междурядьями 15 см. Учетная площадь делянки была равна 5 м , повторность двукратная. Норма высева 5 млн всхожих семян на 1 га. В качестве стандарта использовали районированный в Северо-Кавказском, Нижне-Волжском, Центрально-Черноземном регионах сорт озимой пшеницы Дон 95. Уборка выполнялась малогабаритным комбайном Hege-125 в фазу полной спелости.
Оценка устойчивости сортов к болезням проводилась в соответствии с «Методикой государственного испытания сельскохозяйственных культур» (1989 г.). Степень поражения сортов озимой пшеницы бурой ржавчиной оценивалась по методике Э. Э. Гешле (1971 г.), мучнистой росой -по методике С. И. Региной-Тройниной, И. Г. Одинцовой (1974 г.). Степень устойчивости к бурой ржавчине устанавливали по проценту площади листьев, занятой пустулами ржавчины. Оценку поражения исследуемых образцов пшеницы мучнистой росой проводили по шкале Мэйнса и Сальмо-на (в баллах).
В данной статье представлены 15 сортообразцов, распространенных в Ростовской области, устойчивых к болезням, а именно к бурой ржавчине и мучнистой росе. За годы изучения абсолютную устойчивость к бурой ржавчине (поражение в полевых условиях и на инфекционном фоне -
слабое) проявили следующие сортообразцы: Лавина, Волгоградская 23.
Среди изучаемого коллекционного набора сортообразцов абсолютную устойчивость к мучнистой росе выделить не удалось. В слабой степени поражались этим патогеном следующие образцы: Лавина, Москвич. Из обширного набора изучаемых сортообразцов выделены лучшие по устойчивости к бурой ржавчине и мучнистой росе, которые представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Устойчивость к бурой ржавчине и мучнистой росе образцов пшеницы озимой мягкой, г. Зерноград, 2006-2008 гг.
Образец Происхождение Поражаемость, инфекционный фон.
бурой ржавчиной, % мучнистой росой, балл
VO о о (N 2007 2008 макси- мальная VO о о 2 2007 2008 макси- мальная
Танаис ВНИИЗК, Россия сл. 0 5 5 сл. сл. 1,5 1,5
Зерноградка 10 ВНИИЗК, Россия 0 0 5 5 1,0 1,0 1,5 1,5
Донской простор ВНИИЗК, Россия сл. сл. 10 10 1,0 1,0 1,5 1,5
Зарница ВНИИЗК, Россия сл. сл. 15 15 1,0 1,0 1,5 1,5
Донской маяк ВНИИЗК, Россия 0 0 10 10 1,0 1,0 1,5 1,5
Москвич КНИИСХ, Россия 10 15 15 15 1,0 1,0 1,0 1,0
Нота КНИИСХ, Россия 10 20 сл. 20 1,0 1,0 1,5 1,5
Веда КНИИСХ, Россия 5 5 15 15 1,0 1,0 1,0 1,5
Лавина ВНИИСХ, Россия 0 0 сл. сл. 0,1 0,1 сл. 0,1
Волгоградская 23 НВНИИСХ, Россия 0 0 сл. сл. 0,1 0,1 1,5 1,5
Прикумская 140 СНИИСХ, Россия 5 20 15 20 1,0 1,0 1,5 1,5
Ларс МИНХЕВО, Россия 15 20 15 20 0,1 0,1 1,5 1,5
Перлина МИП, Украина 5 5 20 20 сл. сл. 1,0 1,5
SERI США 10 10 10 10 1,0 1,0 1,5 1,5
SANZAR Турция 5 5 сл. 5 0,1 0,1 1,5 1,5
Дон 95 стандарт ВНИИЗК, Россия 30 40 20 40 1,0 2,0 2,5 2,5
Это, прежде всего, образцы из России: Танаис, Зерноградка 10, Донской простор, Зарница, Донской маяк (ВНИИЗК), Лавина (ВНИИСХ), Волгоградская 23 (НВНИИСХ) и SANZAR (Турция).
Как показали исследования, самая низкая поражаемость бурой ржавчиной и мучнистой росой наблюдалась у сортов Лавина и Волгоградская 23, следовательно эти сорта более устойчивы к болезням, которые исследовались в наших опытах.
Аналогично вели себя в наших опытах выделенные селекционные образцы, у которых также отмечена достаточно низкая поражаемость бурой ржавчиной и мучнистой росой в сравнении со стандартом, однако эти показатели были значительно выше указанных двух сортов.
Сортообразцы, представленные в таблице 1, сочетают высокую урожайность, морозо-, зимостойкость и качество зерна, могут служить источниками по отдельным или комплексу хозяйственно полезных признаков и свойств с целью дальнейшего их использования в селекционных программах.
На рисунке 1 представлены данные максимальной поражаемости бурой ржавчиной и мучнистой расой в среднем за 3 года исследований.
Рисунок 1 - Устойчивость сортообразцов пшеницы озимой мягкой к бурой ржавчине и мучнистой росе. Средние показатели за 2006-2008 гг.
При промораживании растений в камерах КНТ-1 по харьковскому методу у сортообразцов с повышенной урожайностью в среднем была выживаемость растений выше на 23,1 %, чем у остального селекционного материала (таблица 2).
Таблица 2 - Продуктивность и морозостойкость сортов озимой мягкой пшеницы. Средние показатели за 2006-2008 гг.
Образец Урожайность, кг/м2 Морозостойкость, %
2006 2007 2008 средняя 2006 2007 2008 средняя
Танаис 0,6 0,6 0,5 0,6 32,2 75,5 87,4 65,0
Зерноградка 10 0,6 0,8 0,7 0,7 51,2 100 93,6 81,6
Донской простор 0,6 0,7 0,5 0,6 56,3 100 95,5 83,9
Зарница 0,6 0,8 0,7 0,7 75,2 100 96,2 90,5
Донской маяк 0,8 0,8 0,8 0,8 48,4 100 98,3 82,2
Москвич 0,6 0,6 0,5 0,6 77,5 38,7 55,4 57,2
Нота 0,6 0,7 0,5 0,6 53,8 21,4 67,6 47,6
Веда 0,6 0,6 0,5 0,6 45,8 21,9 86,8 51,5
Лавина 0,6 0,5 0,6 0,6 75,1 95,4 98,1 89,5
Волгоградская 23 0,6 0,6 0,5 0,6 82,4 90,9 93,7 89,0
Прикумская 140 0,8 0,6 0,6 0,7 73,8 88,6 88,8 83,7
Ларс 0,7 0,5 0,5 0,6 70,2 22,5 75,6 56,1
Перлина 0,7 0,8 0,7 0,7 84,7 93,8 80,3 86,3
SERI 0,7 0,7 0,6 0,7 77,6 83,5 69,3 76,8
SANZAR 0,7 0,6 0,5 0,6 67,8 83,3 71,2 69,5
Дон 95 (стандарт) 0,6 0,6 0,6 0,6 62,1 90,6 79,5 77,4
НСР 05 0,21 0,12 0,15 0,1 16,7 10,8 13,6 15,4
Как показали исследования, у сорта Лавина также высокая морозостойкость, следовательно, он эффективнее ассимилирует и накапливает больше сахаров в узлах кущения, что, по-видимому, и послужило главной причиной лучшей устойчивости этого сорта к кратковременному воздействию низкими отрицательными температурами (рисунок 2).
Рисунок 2 - Продуктивность в сочетании с морозостойкостью сортов озимой мягкой пшеницы. Средние показатели за 2006-2008 гг.
Естественную перезимовку растений в поле определяли по пятибалльной шкале, и сорт Лавина подтвердил свою устойчивость к низким температурам, так как показатели превышают стандартный сорт Дон 95. Полевая морозоустойчивость у сортов Москвич, Ларс менее чем 4,8, поскольку она быстрее снижается в течение зимы.
В данном случае приведены примеры функционирования одной из систем устойчивости растений к болезням и морозу, которая проявляется при определенных условиях и находится не в обратной связи с продуктивностью, а в позитивной, что особенно важно подчеркнуть. Коэффициент корреляции между урожайностью и морозозимостойкостью у представленных образцов был положительным (г = 0,22). Коэффициенты корреляции между другими показателями соответственно равны: урожайность и бурая ржавчина (г = - 0,35), урожайность и мучнистая роса (г = - 0,11), бурая ржавчина и морозостойкость (г = - 0,01), мучнистая роса и морозостойкость (г = - 0,01).
В процессе исследований также было определено содержание сырого
Рисунок 3 - Качество зерна сортов озимой мягкой пшеницы. Средние показатели за 2006-2008 гг.
Как видно, из изучаемого набора сортообразцов по содержанию сырого протеина в зерне выделились те же сорта, которые показали себя как устойчивые к болезням (Лавина и Волгоградская 23). Есть сорта, которые превосходят контроль по содержанию сырого протеина (Веда, Ларс), но уступают по устойчивости к болезням. Несмотря на высокое содержание сырого протеина и клейковины у этих сортов, качество клейковины у них было низкое, ИДК - до 100 единиц, то есть это третья группа качества. Довольно высоким содержанием протеина и клейковины высокого качества отличаются сорта Лавина и Волгоградская 23.
Выводы. В заключение необходимо отметить, что из обширного набора изучаемых сортообразцов выделены 15 лучших по устойчивости к бурой ржавчине и мучнистой росе. Это ряд российских образцов: Танаис, Зерноградка 10, Донской простор, Зарница, Донской маяк (ВНИИЗК), Лавина (ВНИИСХ), Волгоградская 23 (НВНИИСХ) и сортообразец из Турции: SANZAR. Причем два из них (Лавина и Волгоградская 23) практически не поражаются этими болезнями.
Они привлечены в простые, сложные и ступенчатые скрещивания для создания новых сортов озимой мягкой пшеницы с комплексом хозяйственно ценных признаков и свойств.
Полученные результаты могут быть широко использованы для создания высокопродуктивных сортов озимой пшеницы с комплексом других хозяйственно ценных признаков и свойств с целью повышения урожайности и стабилизации производства зерна озимой пшеницы в условиях производства Ростовской области.
Список использованных источников
1 Пшеница / В. Н. Ремесло [и др.]. - Киев: Урожай, 1977. - 426 с.
2 Губанов, Я. В. Озимая пшеница / Я. В. Губанов, Н. Н. Иванов. - М.: Агропромиздат, 1988. - 303 с.
3 Емельянова, Н. А. Пшеница и ее улучшение / Н. А. Емельянова, Н. М. Резниченко: [пер. с англ.] / под ред. М. М. Якубцинера, Н. П. Кузьминой, Л. Н. Любарского. - М.: Изд-во «Колос», 1970. - 518 с.
4 Atkins, I. M. Diseanses of small grain in Texas / I. M. Atkins, M. C. Futrell. - Texas Agr. Exp. Sta. Bull. 921, 1958 - Р. 47-52.
5 Методические указания по определению вредоносности ржавчины и выносливости пшеницы к заболеванию / Всесоюзный НИИ защиты растений - Ленинград, 1978. - С. 3-4.
Маркарова Жасмина Рональдовна - Г осударственное научное учреждение «Донской научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории ландшафтного земледелия на каштановых почвах.
Контактный телефон: 8-928-116-05-10. E-mail: [email protected]
Markarova Zhasmina Ronaldovna - State Scientific Establishment “Don Scientific-Research Institute of Agriculture RAAS”, Researcher of the Laboratory of Agriculture on the Chestnutsoil Landscapes.
Contact telephone number: 8-928-116-05-10. E-mail: [email protected]
