CC BY
60
УДК 634.11:631.524.86:632.4
Т.А. Гашенко, к.с.-х.н., В.В. Васеха, к.с.-х.н.
РУП «Институт плодоводства», аг. Самохваловичи, Беларусь, tanya_gashenko@tut.by, witalij_waseha@tut.by
Устойчивость к парше и мучнистой росе гибридных популяций яблони
в селекционном питомнике
Аннотация
В статье приводятся результаты изучения эффективности использования сорта Сябрына в качестве источника устойчивости к парше и мучнистой росе. Выявлены наиболее результативные комбинации скрещивания, позволяющие получать 83...84%о сеянцев без признаков поражения паршой и 87.97% высокоустойчивых и устойчивых гибридов яблони. На основании проведенного анализа подтверждены донорские свойства сорта Сябрына и гибридов различного генетического происхождения: 200046/61 (21/175 х Empire) - производный M. sieboldii и 2000-41/70 (Милена х 78-15/115] св.оп.) - производный M.xprunifolia.
Ключевые слова: яблоня, сеянец, селекция, устойчивость, парша, мучнистая роса, отбор, Беларусь.
T.A. Gashenko, candidate of agricultural sciences V.V. Vasekha, candidate of agricultural sciences
RUE «Institute of Horticulture», Samokhvalovichy, Belarus, tanya_gashenko@tut.by, witalij_waseha@tut.by
Scab and powdery mildew resistance
of hybrid apple populations in the breeding nursery
Abstract
The article presents the study results of the efficient use of cv. Syabryna as a source of resistance to scab and powdery mildew. The most productive cross combinations, which allow obtaining 83.84 % of seedlings with no signs of scab lesions and 87.97% of highly resistant and resistant apple hybrids, have been identified. Donor properties of cv. Syabryna and hybrids of different genetic origin have been confirmed: 2000-46/61 (21/175 x Empire) - M. sieboldii and 2000-41/70 (Milena x 78-15/115) o.p.) -M.xprunifolia.
Key words: apple, seedling, breeding, resistance, scab, powdery mildew, selection, Belarus.
Введение
Необходимость совершенствования сортимента основной плодовой культуры в Беларуси - яблони - определяется изменениями экологических и экономических условий производства плодов. При этом особое значение в производстве экологически чистой продукции имеет устойчивость сорта к биотическим стрессам, а наиболее экономически значимым заболеванием в нашей стране является парша яблони. В большинстве стран мира, в том числе и в Беларуси, наиболее широко в селекционной работе используется ген устойчивости к парше Vf (или Rvi6 по новой номенклатуре) от Malusxfloribunda 821. В мире были созданы десятки сортов с этим геном (Prima, Priscilla, Liberty, Redfree, Freedom, Имрус и др.). Согласно новейшим литературным данным, отражающим исследования биологических особенностей развития грибных заболеваний на плодовых культурах, в популяции гриба Venturia inaequalis (Coock.) Wint. под воздействием экологических стрессов постоянно происходят мутации патогена, что может привести к возникновению новых рас (Козловская и др., 2009; Gladieux et al., 2010).
Мучнистая роса является очень вредоносным заболеванием, которое значительно снижает урожай яблони в годы поражения. Особенно опасно заболевание для сеянцев и саженцев в питомнике, где степень поражения может достигать 100%. В результате проведенных исследований установлено, что наиболее объективна оценка потенциала устойчивости сеянцев яблони к возбудителю Podosphaera leucotricha Salm. в 2...3-летнем возрасте (Новицкая, 1985).
В связи с этим важное значение приобретает изучение и выделение из всего многообразия исходного материала лучших родительских форм, обладающих ярко выраженными донорскими свойствами по селектируемым признакам. Особенно актуально решение данной задачи в связи с тем, что в селекционный процесс все шире стали привлекаться зарубежные сортообразцы, у многих из которых еще недостаточно изучен их потенциал экологической устойчивости к стресс-факторам в условиях интродукции.
Объекты, условия и методика исследований
Учеты и наблюдения проводили в 2011.2012 гг. в селекционном питомнике РУП «Институт плодоводства». Гибридный фонд на устойчивость к мучнистой росе и парше оценивали на естественном инфекционном фоне без применения фунгицидов согласно «Программе и методике селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур» (Орел, 1995).
Объектами исследований служили гибридные потомства, полученные от целенаправленных скрещиваний сорта Сябрына (Lobo
[Mcintosh св.оп.] х Prima [PRI 14-510 х ТО 123249]) с сортообразцами и гибридами белорусской и чешской селекции: Дыямент, Topaz, 2000-46/61 (2l/l75 х Empire), 2000-41/85, 2000-41/70 (Милена х 85-15/115) св.оп., а также диким видом M.xrobusta.
Поскольку за два года исследований максимальное развитие изучаемых заболеваний отмечено в 2012 г., в работе приводятся данные по устойчивости сеянцев яблони к фитопатогенам V. inaequalis и P. leucotricha за указанный год.
Метеорологические условия в период проведения исследований были благоприятны для развития гибридных сеянцев и позволили выявить существенные различия не только по устойчивости изучаемого гибридного фонда к парше, но и оценить восприимчивость к мучнистой росе яблони. В вегетационный период 2012 г. жаркое лето с практически ежедневным выпадением осадков во второй половине мая - июне привели к эпифитотийному развитию парши. Оптимальные условия для развития гриба P. leucotricha отмечены лишь в два периода (первая декада мая и третья декада августа), характеризующиеся дефицитом влаги и высокой среднесуточной температурой воздуха, что привело к развитию заболевания на умеренно-депрессивном уровне.
Результаты исследований
На основе результатов проведенного дисперсионного анализа были выявлены статистически достоверные различия по устойчивости изучаемого гибридного фонда к парше. Среди исследованного гибридного фонда по всем комбинациям скрещиваний отмечено выделение форм без признаков поражения паршой - их доля варьировала от 52 до 84%. Причем, в вариантах скрещиваний, где отцовские формы имели, как и сорт Сябрына, ген Vf, выход генотипов без признаков поражения патогеном V. inaequalis оказался меньше, чем в скрещиваниях с производными M. sieboldii и M.xprunifolia, что объясняется аддитивным действием интрогрессированных генов устойчивости. Наиболее результативным оказалось привлечение в гибридизацию с сортом Сябрына гибридов 200046/61 и 2000-41/70 (таблица 1).
При использовании сорта Дыямент получено только 52% высокоустойчивых генотипов. Наличия восприимчивых генотипов в анализируемых потомствах отмечено не было. Высокий выход сеянцев с единичными признаками поражения паршой (1 балл) получен от скрещивания сорта Сябрына с сортом Дыямент и диким видом M.xrobusta - 43 и 36% сеянцев, соответственно. Наибольшее количество средневосприимчивых к патогену V. inaequalis сеянцев получено от скрещивания Сябрына х 2000-41/85 - 12% потомков.
Таблица 1 - Устойчивость гибридных сеянцев к парше в селекционном питомнике
Семья Количество растений в семье, шт. Средний балл поражения потомства паршой* Количество растений, пораженных паршой, %
о 1 2 3 4 5
Сябрына (Vf) х 2ооо-46/61 31 0,19 a 84 13 3 о о о
Сябрына (Vf) х 2ооо-41/85 65 0,48 bc 65 23 12 о о о
Сябрына (Vf) х Дыямент (Vf) 54 0,54 c 52 43 5 о о о
Сябрына (Vf) х Topaz (Vf) 123 0,30 ab 76 17 7 о о о
Сябрына (Vf) х 2ооо-41/7о 29 0,21 a 83 14 3 о о о
Сябрына (Vf) х M.xrobusta 22 0,36 abc 64 36 о о о о
* Примечание - Различия между средними у вариантов с одинаковыми буквенными обозначениями статистически не достоверны
Необходимо отметить четкие различия по устойчивости к парше гибридных потомств даже при условии одинакового генетического происхождения отцовской формы. Так, при сравнении генотипов, полученных от гибридов 2000-41/85 и 2000-41/70 с одинаковым генетическим происхождением (Милена х 78-15/115) св.оп., четко видно, что по среднему баллу поражения гибридных сеянцев патогеном обе комбинации относятся к разным гомогенным группам (0,21 и 0,48 балла, соответственно), что свидетельствует об их различной комбинационной способности. При включении в гибридизацию в качестве отцовской формы дикого вида M.^robusta, который сочетает высокую устойчивость к мучнистой росе и сильную поражаемость паршой, отмечено снижение количества генотипов без признаков поражения патогеном V. inaequalis. Однако суммарная доля высокоустойчивых и устойчивых растений составила 100%.
Проведенные учеты и наблюдения по степени поражения изучаемых растений мучнистой росой выявили достоверные различия по устойчивости к патогену анализируемого гибридного фонда яблони. Все компоненты скрещиваний обладали полигенным характером устойчивости к патогену P. leucotricha (за исключением M.^robusta -источника гена Pl1). Выщепление высокоустойчивых к мучнистой росе
Современное садоводство 2/2013 Contemporary horticulture
Электронный журнал
Electronic Journal
сеянцев отмечено во всех гибридных семьях, их количество варьировало от 60 до 97% (таблица 2).
Таблица 2 - Устойчивость гибридных сеянцев к мучнистой росе в селекционном питомнике
Семья Количество растений в семье, шт. Средний балл поражения потомства мучнистой росой* Количество растений пораженных мучнистой росой, %
0 1 2 3 4 5
Сябрына х 2000-46/61 31 0,55 ab 61 26 10 0 3 0
Сябрына х 2000-41/85 65 0,20 a 83 14 3 0 0 0
Сябрына х Дыямент 54 1,44 с 19 41 24 11 5 0
Сябрына х Topaz 123 0,79 b 48 31 16 3 2 0
Сябрына х 2000-41/70 29 0,52 ab 52 45 3 0 0 0
Сябрына х M.xrobusta 22 0,45 ab 68 18 14 0 0 0
* Примечание - Различия между средними у вариантов с одинаковыми буквенными обозначениями статистически не достоверны
Большое значение в характере наследования степени устойчивости имеет комбинационная способность генотипов родительских форм. Более результативным оказалось привлечение в гибридизацию гибридов, производных M. sieboldii 2000-46/61 и M.xprunifolia 2000-41/85, 2000-41/70 и M.xrobusta - выход сеянцев с поражением до 1 балла составил 86-97% (гомогенные группы «a» и «b», степень поражения мучнистой росой в пределах 0,2-0,55 балла). Среднепоражаемые растения (поражение 3 балла) были выделены в комбинациях Сябрына х Дыямент - 5% и Сябрына х Topaz - 2%. Наличие незначительного количества восприимчивых генотипов отмечено в потомстве от скрещиваний Сябрына х 2000-46/61 - 3%, Сябрына х Дыямент - 5%, Сябрына х Topaz -2%.
Выводы
Основываясь на гибридологическом и статистическом анализах результатов оценки эффективности привлечения в гибридизацию с материнской формой - сортом Сябрына - отцовских компонентов
Современное садоводство 2/2013 Contemporary horticulture
Электронный журнал
Electronic Journal
различного генетического происхождения в селекции на комплексную устойчивость к парше и мучнистой росе яблони, были выделены наиболее результативные комбинации скрещиваний: Сябрына х 2000-46/61 (производный M. sieboldii), Сябрына х 2000-41/70 (производный M.xprunifolia). Выявлена высокая эффективность привлечения в гибридизацию вида M.xrobusta, при создании устойчивых к мучнистой росе гибридных популяций яблони.
Литература
1. Козловская З.А. Результативность использования исходных форм различного генетического происхождения в селекции яблони на устойчивость к парше / З.А. Козловская, В.В. Васеха, Т.А. Гашенко, О.Ю. Урбанович // Плодоводство: науч. тр. / РУП «Институт плодоводства»; редкол.: В.А. Самусь (гл. ред.) [и др.]. - Самохваловичи, 2009. - Т. 21. - С. 917.
2. Новицкая Л.Н. Биоэкологическое обоснование защитных мероприятий против возбудителя мучнистой росы яблони (Podosphaera leucotricha (Ell. Et. Ev.) Salm.) в условиях Белоруссии: автореф. дис... канд. с.-х. наук: 06.01.11 / Бел. НИИ картофелеводства и овощеводства. -Самохваловичи, 1985. - 19 с.
3. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел: ВНИСПК, 1995. - 502 с.
4. Evolution of the population structure of Venturia inaequalis, the apple scab fungus, associated with the domestication of its host / P. Gladieux [et al.] // Molecular Ecology. - 2010. - Vol. 19, Number 4. - P. 658-674.
