CC BY
81
УДК 633.18:632.4:(571.63)
Устойчивость риса к пирикуляриозу в Приморском крае
гибридизация, полиплоидия, гибридизация с использованием географически и экологически отдаленных пар, повторная гибридизация) позволяет ускоренно создавать новые иммунные к парше сорта яблони с ценными хозяйственными признаками.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ и региональных инвесторов (№№ 09-04-99139 р_офи; 11-0496537 р_юг_ц).
ЛИТЕРАТУРА
1. Программа и методика селекции плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел, 1995, 503 с.
2. Программа и методика сортоизуче-ния плодовых, ягодных и орехоплодных культур. - Орел, 1999, 606 с.
3. Программа селекционных работ по плодовым, ягодным, цветочно-декоративным культурам и винограду Союза селекционеров Северного Кавказа на период до 2010 г. - Краснодар, 2005, 343 с.
4. Седов Е.Н., Жданов В.В. Устойчивость яблони к парше - Орел, 1983, 113 с.
5. Afunian M.R., Goodwin P.H., Hun-terD.M. Linkage Vfa4 in Malus x domestica and Malus floribunda with Vf resistance to the apple scab pathogen Ventura ina-eqalis // Plant Pathology, 2004, № 53, р. 461-467.
Аннотация. Разработаны методологические подходы к ускоренному созданию устойчивых генотипов яблони. Получены новые сорта и элитные формы яблони -доноры иммунитета к парше, обладающие комплексом ценных биологических и производственных признаков, у которых с помощью метода ДНК-маркирования идентифицирован ген иммунитета к парше (ген Vf).
Ключевые слова. Сорт, яблоня, селекция, иммунитет, парша, ДНК-маркерный анализ.
Abstract. Methodological approaches to the accelerated creation of steady genotypes of apple are developed. Received new varieties and elite forms apple - donors immunity to scab, possessing a complex of valuable biological and production characteristics, have identified a gene Vf immunity to scab using the method of DNA-identification.
Keywords. Grade, apple-tree, selection, immunity, scab, DNA-markers analysis.
В.А. КОВАЛЕВСКАЯ,
заведующая лабораторией
селекции и семеноводства риса
Приморского НИИ
сельского хозяйства
В.Н. ЛЕЛЯВСКАЯ,
младший научный сотрудник
А.А. КОВАЛЕВА,
научный консультант
Дальневосточного НИИ
защиты растений
e-mail: [email protected]
Приморский край занимаеттретье место в Российской Федерации по площади, занятой под рисом. После значительного спада производства этой ценной культуры в настоящее время наблюдается развитие рисоводства в крае. В 2011 г рис возделывали на площади 27 тыс. га, валовой сбор составил 77,9 тыс. т. В дальнейшем развитии отрасли немаловажную роль играет совершенствование защиты культуры от наиболее опасного заболевания - пири-куляриоза, которое является серьезным лимитирующим фактором получения стабильно высоких урожаев риса в крае [5].
Его возбудитель - гриб Magna-porthe grisea (Hebert) Bar (Pyricu-laria oryzae Cavar L) широко распространен во всех рисосеющих зонах. В последние десятилетия во многих странах, где выращивают рис, участились вспышки этого заболевания, что объясняется, прежде всего, внедрением новых технологий, предусматривающих применение высоких доз минеральных удобрений,особенно азотных, а использование сортов риса интенсивного типа создает в травостое посева благоприятный микроклимат для возбудителя заболевания [1]. На Дальнем Востоке периодические эпифитотии пирикуляриоза приводят к значительным потерям урожая.
Практически каждый год имеют место очаговые поражения посевов, что свидетельствует о сохранении и накоплении инфекции в природе.
Возбудитель пирикуляриоза имеет высокую спонтанную изменчивость, поэтому его полевые популяции обычно представлены смесью рас с различной вирулентностью и агрессивностью. Формы гриба, преодолевающие устойчивость, могут происходить из новых рас, интроду-цированных в данный географический ареал; местных рас, которые встречались с низкой частотой, но их количество возросло из-за выращивания монокультуры одного сорта в результате отбора клонов патогена из местной популяции с мутационными изменениями генов вирулентности и агрессивности [8].
В Приморском крае отмечалось моносортное возделывание риса на больших площадях: до 1990 г более 90 % площадей занимал сорт Новосельский 52, а затем - сорт Дальневосточный. Это способствовало частому проявлению эпифитотий [2]. Сорта, возделываемые в течение продолжительного времени, теряют устойчивость из-за высокой изменчивости патогена и накопления в природе приспособленных форм.
Появление новых рас патогена опережает достижения селекции по созданию устойчивых к пирикуляриозу сортов, поэтому выведение сортов, толерантных к местной популяции возбудителя, является постоянной целью в селекционном процессе. Особенно важна эта задача для дальневосточной зоны рисосеяния, где климатические условия наиболее благоприятны для развития грибных болезней.
Исследования состава популяции возбудителя пирикуляриоза в При-
ТРИБУНА ИММУНОЛОГА
морском крае показали ее значительное разнообразие по признаку вирулентности. Здесь выявлено наибольшее количество рас по сравнению с другими зонами рисосеяния в России и зафиксированы практически все известные гены вирулентности [7]. Высокая гетерогенность местной популяции патогена не позволяет рассчитывать на длительность расоспецифической устойчивости. Неспецифическая устойчивость проявляется в слабой интенсивности поражения при восприимчивом типе реакции растений. Более рационально в наших условиях использовать сорта с неспецифической устойчивостью, а также сочетающие эффективные гены устойчивости с высоким уровнем горизонтальной устойчивости [4]. Этот принцип положен в основу селекционной программы Приморского НИИСХ по созданию устойчивых сортов риса к пирикуляриозу. Она предусматривает объективную оценку устойчивости сортообразцов к возбудителю на всех этапах селекционного процесса, отбор резистентных форм, создание невосприимчивого к возбудителю генофонда и использование выделенных разнообразных источников устойчивости в гибридизации с учетом задач по получению сортов с хозяйственно-ценными признаками.
Иммунологическая оценка устойчивости селекционного материала к приморской популяции патогена проводилась Дальневосточным НИИЗР в вегетационном домике на искусственном инфекционном фоне и в провокационных условиях. Растения в фазе кущения инокулирова-ли суспензией конидий возбудителя пирикуляриоза. Учитывая существенные различия в патогенности возбудителя из различных почвен-но-климатических зон Приморского края, для инокуляции использовали штаммы возбудителя пирикуляриоза, выделенные из материала, собранного на посевах риса в разных зонах в предыдущем году. Исследования проводили согласно Методическим указаниям ВНИИ фитопато-
логии [6]. Степень поражения определяли по рекомендуемой 9-балльной шкале Международного НИИ риса:
0 - поражение отсутствует;
1 - единичные коричневые точки;
2 - многочисленные мелкие точки;
3 - маленькие округлые пятна около 2 мм в диаметре;
4 - типичные эллиптические пятна пирикуляриоза, поражено до 2 % площади листа;
5 - то же, до 10 %;
6 - - « -, до 25 %;
7 - - « -, до 75 %;
9 - - « -, свыше 75 % площади листа.
Основным критерием отбора являлись иммунность или слабое поражение (баллы 0-5), при котором сорт был способен формировать полноценный урожай.
Изучение селекционного материала на устойчивость к пирикуляриозу проводится с 1990 г. В результате среди интродуцированныхсортооб-разцов мировой коллекции ВИР выявлены источники устойчивости к приморской популяции патогена [3, 4]. Привлечением их в гибридизацию получен исходный материал, устойчивый к заболеванию, на основе которого созданы новые слабо-поражаемые сорта риса.
Так, с участием сорта НИ Нопатл (к-6816) путем сложного скрещивания - [(Дарий 15 х НИ Нопатл) х Кио-кадзе х (Дарий 15 х Ытн НопатО] получен сорт Луговой. В процессе создания сорта в период эпифито-тий не отмечалось расщепления ли-
ний гибрида по признаку «устойчивость к пирикуляриозу». Использование в сложном скрещивании устойчивых к возбудителю родительских форм - линий межвидового гибрида (Солярис х О. Муага)-5 и гибрида (Дарий 8 х Мутант 428)-9 позволило создать сорт Рассвет. Сорт Долинный создан в результате отбора в условиях эпифитотии толерантных к возбудителю линий гибрида 6280 х (Дарий 8 х Мутант 428)-9.
Поражаемость сортов риса, занесенных в Государственный реестр селекционных достижений и допущенных к использованию в дальневосточной зоне рисосеяния, показана в табл. 1.
В ней местные сорта расположены в порядке уменьшения срока их возделывания. Каждый год для оценки использовали от 3 до 15 штаммов гриба, выделенных из инфекционного материала предыдущего года. Всего их было 42. В таблице 2 для примера приведены баллы, характеризующие восприимчивость сортов к каждому из шести использованных в 2010 г. изолятов фитопатогена.
Сравнение поражаемости 8 сортов пирикуляриозом на искусственном инфекционном фоне в течение шести лет показало связь между снижением устойчивости сортов к патогену и длительностью их возделывания.
Старые сорта при длительном возделывании теряют устойчивость к возбудителю независимо от изменения состава популяции патогена.
Таблица 1
Восприимчивость сортов риса к пирикуляриозу на искусственном инфекционном фоне в условиях вегетационного домика (2006-2011 гг.)
Сорт Год районирования Интенсивность развития болезни (средний балл)
2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г. 2011 г.
Дальневосточный 1975 3,0 4,0 3,0 2,4 6,3 5,7
Дарий 23 1994 2,7 0 3,6 3,0 5,5 5,7
Ханкайский 429 1996 2,3 0 2,5 4,0 4,8 -
Ханкайский 52 1999 3,7 0 - 3,8 3,3 -
Приозерный 61 2000 2,7 0 2,5 4,0 5,5 5,5
Луговой 2010 0 0 0 3,0 0,5 0
Рассвет 2011 - - 1,7 1,6 0,5 1,9
Долинный ГСИ 0 0 - 2,6 0,6 1,3
Таблица 2
Восприимчивость сортов риса к различным штаммам приморской популяции возбудителя пирикуляриоза (2010 г.)
Сорт Развитие болезни (балл) при инокуляции штаммами
Р537,6 М177,6 K177,7 В135,6 Л376,6 Р537,6А
Д альнево сточный 6 7 4 5 8 8
Дарий 23 5 7 0 6 7 8
Приозерный 61 4 6 5 5 5 7
Ханкайский 52 0 5 0 4 6 5
Ханкайский 429 5 5 0 7 8 4
Луговой 0 4 0 0 0 0
Рассвет 3 0 0 0 0 0
Долинный 0 0 0 0 0 3
Так, сорта риса, давно возделываемые в крае (Дальневосточный - с 1975 г, Дарий 23 - с 1994 г), имели наибольшую восприимчивость ко всем изолятам гриба по сравнению с сортами более позднего районирования. Оценка устойчивости этих сортов позволяет отнести их к группе среднеустойчивых, однако, в зависимости от изменения состава популяции патогена, их восприимчивость тоже изменяется. Длинно-зерный сорт риса Ханкайский 52, возделываемый в крае с 1996 г., стабильно дает реакцию среднеустой-чивого сорта. Новые сорта риса (Луговой, Рассвет, Долинный) в процессе селекции имели устойчивый тип реакции к пирикуляриозу, но из-за длительных сроков создания и испытания их иммунность частично утрачена с появлением и накоплением в популяции новых агрессивных штаммов патогена. Показатель по-ражаемости у исследуемых сортов по сравнению с данными, полученными при начале их испытания, в основном увеличился (табл. 1, 2). Производственные посевы новых сортов риса до настоящего времени остаются стабильно устойчивыми к заболеванию.
Многолетние исследования показали, что в дальневосточной зоне рисосеяния нет иммунных сортов, абсолютно устойчивых ко всем расам возбудителя пирикуляриоза. Внедрение нового сорта с высоким уровнем полевой устойчивости и длительное его возделывание влечет за собой изменения в популя-
ции патогена, что со временем приводит к снижению уровня устойчивости.
Выращивание устойчивых сортов риса при частой сортосмене является основой интегрированной защиты риса от пирикуляриоза.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зеленский Л.Г. Селекция сортов риса, устойчивых к пирикуляриозу, рисовой листовой нематоде и бактериальному ожогу в условиях Российской Федерации. Автореф. дисс. - Краснодар, 1993, 49 с.
2. Ковалевская В.А. Пирикуляриоз риса в Приморском крае. В Сб. науч. тр. Сиб. отд-ния ВАСХНИЛ - Новосибирск: ПримНИИСХ, 1990, с. 69-72.
3. Ковалевская В.А. На пути к решению проблемы пирикуляриоза риса // Защита и карантин растений, 2004, № 12, с. 29-30.
4. Ковалёва А.А., Ковалевская В.А. Оценка исходного материала для селекции устойчивых к пирикуляриозу сортов в Приморье. В сб. Селекция и сортовая
агротехника полевых культур на Дальнем Востоке. - Новосибирск, 1992, с. 113-119.
5. Коломиец Т.М. Отбор исходного материала для селекции на иммунитет к пирикуляриозу. Автореф. дисс. - Голици-но, 1990, 21 с.
6. Методические указания по оценке устойчивости сортов риса к возбудителю пирикуляриоза - М., 1988, 30 с.
7. Тихонова Н.А., Аникеев В.Г., Жук О.К., Платонова О.К. Метод генетического контроля вирулентности популяций возбудителей болезней риса // Селекция и семеноводство, 1986, № 3, 26 с.
8. Mc Couch S.R., Nelson R.J., Tohme J., Zeigler R.S. Mapping of basis resistance genes in rice. In: Advances in rice blast research. - Netherlands, 2000, p. 167-181.
Аннотация. Пирикуляриоз риса является лимитирующим фактором получения стабильных урожаев. Представлены многолетние данные по изменению полевой устойчивости сортов риса приморской селекции к патогену. Показано, что в период возделывания сортов у большинства из них иммунные свойства ослабевают.
Ключевыеслова. Рис, пирикуляриоз, сорт, генотип, патоген, селекция, устойчивость, сортосмена.
Abstract. Dangerous rice disease is blast, it is the main limiting factor of stable yields obtaining. Long-term data on changing of rice variety field resistance of Primorsky breeding to pathogen are submitted. It has been shown that during variety cultivation immune traits are weakening in most of them.
Keywords. Rice, blast, variety, genotype, pathogen, breeding resistance, variety changing.
-Вниманию читателей-
В некоторых статьях журнала излагаются опыт или результаты исследований химической защиты растений с применением препаратов, которые не зарегистрированы в России или имели регистрацию в прошедшие годы, но в данный момент в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов не вошли.
Такие статьи не следует рассматривать как рекомендацию к применению. Выбирая препарат или способ его применения, сверяйтесь, пожалуйста, с действующим Государственным каталогом пестицидов и агрохимикатов.
