Ефективність добору озимої м’якої пшениці на стійкість до борошнистої роси і бурої іржі на різних фонах вирощування

Ключові слова: озима м'яка пшениця, борошниста роса, бура іржа, стійкість до збудників хвороб, толерантність, урожайність, штучний фон, методи добору.

Беляева И.Н. Эффективность отбора озимой мягкой пшеницы на устойчивость к мучнистой росе и бурой ржавчине на разных фонах выращивания. ? Рукопись

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 ? селекция растений. - Селекционно-генетический институт - Национальный центр семеноведения и сортоизучения. - Одесса, 2009.

В процессе экспериментальных исследований установлено, что устойчивость к мучнистой росе контролируется, в основном, одним-двумя генами в доминантном или рецессивном состоянии. Около 30% исследованных гибридных комбинаций характеризуются комплементарным взаимодействием двух генов устойчивости.

На орошении создаются благоприятные условия для развития болезней, в том числе мучнистой росы и бурой ржавчины, которые приводят к повышению интенсивности поражения растений. Выявлено, что генетический контроль доминантной устойчивости при разном уровне влагообеспечения не изменяется, а при рецессивном контроле устойчивости соотношения растений R:S может изменяться.

Наибольший успех в селекции на повышение устойчивости к мучнистой росе и бурой ржавчине обеспечивается массовыми и индивидуальными отборами из тех гибридных комбинаций, у которых исследуемый признак контролируется одним или двумя доминантными генами (R:S = 3:1; 9:7). Отборы на повышение устойчивости к патогену более эффективны на орошаемых участках в сравнении с неполивными, микроклимат на орошаемых участках может служить надежным селективным и диагностическим фоном для отборов высокоустойчивых и устойчивых форм.

Выявленные факты различных соотношений R:S на участках без орошения и в условиях орошения можно объяснить разной экспрессивностью основных генов устойчивости под влиянием генов-модификаторов, которые не изменяют тип устойчивости, но изменяют формулу генетического контроля, что приводит к изменению структуры популяции по “устойчивости - восприимчивости”.

Значительное поражение мучнистой росой и бурой ржавчиной приводит к снижению количества стеблей, количества колосков и зерен в колосе, массы 1000 зерен, массы зерна в главном колосе растения. Наибольшее снижение продуктивности боковых стеблей (45-50%) происходит у восприимчивых полукарликовых линий, у которых повышается удельный вес фотосинтезирующей листовой поверхности в общем фотосинтезирующем потенциале. Депрессия в проявлении признаков продуктивности более интенсивна в условиях орошения, она служит индикатором неблагоприятных условий в фитоценозе озимой пшеницы - повышении фона инфекции.

Вместе с тем, в условиях орошения наиболее высокую урожайность (потенциал 84-102 ц/га) формируют короткостебельные и полукарликовые устойчивые к полеганию, мучнистой росе и бурой ржавчине линии. Это означает, что высокой селекционной ценностью обладают болезнеустойчивые полукарликовые и короткостебельные линии.

Установлено, что устойчивость к бурой ржавчине в большинстве изученных гибридных комбинаций скрещиваний наследуется по типу доминирования. У некоторых гибридов выявлено превышение по устойчивости более резистентных родителей, это объясняется эффектом гетерозиса и трансгрессивным эффектом. В селекционном отношении это наиболее ценный исходный материал, из которого можно отбирать элитные растения не только по высокой устойчивости, но и по другим желаемым признакам.

Эффективность индивидуальных отборов на устойчивость к болезням значительно повышается, если они выполняются на базе модифицированных массовым отбором гибридных популяций при условиях естественного и искусственного заражения патогеном. Наиболее эффективным является вариант искусственного заражения на орошаемых участках.

Толерантность растений к болезням по-разному влияет на проявление признаков продуктивности и урожайности с разным уровнем генетической защищенности, она не связана с продуктивным потенциалом и объединение этих признаков в одном фенотипе не имеет ограничений.

Толерантность к бурой ржавчине наследуется гибридами озимой мягкой пшеницы как типичный количественный признак со всеми характерными для нее типами проявления: гетерозис, положительное и отрицательное доминирование, промежуточное наследование.

Повышение толерантности растений к бурой ржавчине методами селекции можно обеспечить благодаря использованию фонов искусственного заражения спорами патогена и орошения, которое снимает фактор дефицита влаги и дает возможность идентифицировать болезнеустойчивые и толерантные к болезням фенотипы.

Созданные толерантные к бурой ржавчине линии пшеницы формируют урожайность на участках без орошения в среднем 55,5 ц/га, нетолерантные - 53,3 ц/га или на 2,2 ц/га ниже. Вместе с тем, на орошаемых участках средняя урожайность толерантных линий составляет 81,1 ц/га, а нетолерантных - 71,2 ц/га, что ниже на 9,9 ц/га.

Ключевые слова: озимая мягкая пшеница, мучнистая роса, бурая ржавчина, устойчивость к болезням, толерантность, урожайность, искусственный фон, методы отбора.

I.M. Bilуayeva. The efficiency of winter bread wheat selection for resistancе to powdery mildew and leaf rust under different environments of growing. - Manuscript The thesis for Scientific Degree of a Саndidate of Agriculture on the speciality 06.01.05 - Рlant Вreeding. - Plant Breeding and Genetics Institute - National Center of Seed and Cultivar Investigation, Odesa, 2009.

As a result of the studies it was found that resistance to powdery mildew and leaf rust is controlled by one-two genes in a dominant or recessive state, and about 30 % of the investigated cross combinations were characterized by complementary interaction of two genes of resistance.

It was revealed that when dominant genes controlled the resistance to the pathogen the level of moisture content did not influence on the ratio of R:S plants, but when it was under recessive genes control the ratio could change.

The success in breeding for increase in resistance to powdery mildew and leaf rust can be achieved by mass and individual selection from the cross combinations in which the trait is controlled by one or two dominant genes (R:S = 3:1; 9:7). Selection for increase in resistance to pathogene was more effective on irrigated plots in comparison with non irrigated ones. The microclimate on irrigated plots can serve as a reliable selective and diagnostic background for selection of highly resistant and resistant genotypes.

Efficiency of individual selection for resistancе to the diseases considerably increased if it was made on the basis of the hybrid populations modified by mass selection under conditions of natural and artificial infection with the pathogens. The most effective technique was an artificial infection on irrigated plots.

The developed wheat lines resistant to leaf rust produced an average yield of 5,55 t/ha on plots without irrigation, whereas nonresistant ones produced 5,33 t/ha, that is 0,22 t/ha less. At the same time on irrigated plots average productivity of resistant lines was 8,11 t/hа, and nonresistant ones - 7,12 t/hа, that is 0,99 t/hа less.

Key words: winter bread wheat, powdery mildew, leaf rust, resistance to diseases, productivity, artificial background, methods of selection.

Размещено на Allbest.ru