Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ В СЕЛЕКЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР НА УСТОЙЧИВОСТЬ К СЕПТОРИОЗАМ

Курчакова Лилия Николаевна, д. с.-х. н.

Всероссийский научно-исследовательский институт льна, г. Торжок lilia.kurchakova@mail.ru

Представлен обзор научной литературы по вопросу распространенности септориозов. Указаны причины, оказавшие существенное влияние на необходимость усиления селекционной работы на устойчивость к септориозам. Рассмотрено, в чем заключается сложность работы на устойчивость к возбудителям этих заболеваний. Приведены результаты исследований по созданию устойчивых сортов к возбудителям септориозов.

Ключевые слова и фразы: септориоз; устойчивость; селекция; пшеница; овес; лен; сорт.

септориоз возбудитель селекционный устойчивость

The article provides the overview of the scientific literature on septoriosis prevalence. The causes that had significant impact on the necessity of enhancing the selection work on septoriosis resistance are noted. We considered the reasons of the complexity of the work on resistance to these diseases causative agents. The results of the researches on the varieties creation resistant to septoriosis causative agents are listed.

Key words and phrases: septoriosis; resistance; selection; wheat; oats; flax; sort.

В перечень болезней пшеницы, наносящих основной урон урожаю, по данным С. С. Санина с коллегами [3; 16], включены болезни, за исключением корневых гнилей, поражающие ассимиляционный аппарат растений. Среди них септориоз листьев и колоса занимает лидирующее положение. Потери от септориоза при массовых вспышках могут достигать 15-40% урожая, частота таких вспышек последние годы колеблется от 4 до 5 за 10 лет [16].

По данным Л. Н. Назаровой с коллегами [12; 18], интенсивное развитие септориоза в последние годы расширилось в северном направлении, и сейчас болезнь проявляется более интенсивно в ЦентральноЧерноземном, Центральном и Волго-Вятском регионах. Развитию септориозов способствуют обильные осадки, особенно на этапе генеративного развития растений [21].

Успешная селекционная работа на устойчивость к ржавчине и фузариозу, начавшаяся гораздо раньше, чем на устойчивость к септориозам, привела к созданию и внедрению в производство устойчивых к этим заболеваниям сортов. Решение вопросов борьбы с септориозами селекционными методами - задача очень сложная. Во многом ее сложность обусловлена отсутствием надежных источников устойчивости. Анализ литературы не позволил нам найти сведений о наличии форм, иммунных к септориозу. Исключение составил только дикий вид томата Solanum sisimbri [18]. На наличие же устойчивых форм указывают многие исследователи. Так, на формы с различным уровнем устойчивости пшеницы к Septoria nodorum как у Triticum aestivum, так и у близких к нему видов, указывают A. Scharen, Z. Eyal [32], J. Tomerlin et al. [36], Г. Волкова, Л. Анпилогова с соавторами [4; 5], М. Койшибаев, А. Моргунов [10] и др. Высокий уровень устойчивости к Septoria nodum наблюдался у Бразильского сорта Catipora [25]. На возможность использования в качестве хорошего источника устойчивости к Septoria tritici (Rob. et Desm.) сорта Болгария 88 в селекции озимой пшеницы указывали G. Shaner и R. Finney [34]. И. Г. Лоскутов и В. Н. Солдатов [11] указывают на устойчивость к септориозу диплоидных видов овса Avena damascene, A. canariensis и A. hirtula, A. atlantica, а также на невосприимчивость тетраплоидного многолетнего вида A. macrostachya. А R. Clark и F. Zelleinsky [26] обнаружили устойчивость к септориозу у форм овса A. strigosa. Устойчивостью к септориозу обладают виды томата Lycopersicon hirsutum var. glabratum, L. peruvianum var. dentatum Mill., L. minutum, L. cheesmanii, среди культурных видов сорта зарубежной селекции - Indian River, Solimari 10148, Heins 1370, Pero 20-60 [6].

Оценка коммерческих и перспективных сортов яровой пшеницы селекции Казахстана и Западной Сибири показала, что очень мало из них обладают устойчивостью к бурой ржавчине и септориозу. Тогда как оценка в 2001 году 240 образцов коллекции СИММИТ из Мексики, стран Южной Америки и Западной Европы, где целенаправленно ведется селекция пшеницы на устойчивость к болезням, выявила 123 линии, проявившие устойчивость к септориозу [10]. В результате исследований Ю. В. Зеленевой [7], по оценке 4566 образцов яровой пшеницы в условиях провокационного фона, устойчивость к местной популяции S. tritici показали 173 образца, в основном - из Мексики, Бразилии и Международного питомника СИММИТ.

Необходимо учитывать, что устойчивость к септориозам нестабильна и может изменяться как по годам, так и в пространстве. Это подтвердили и результаты наших исследований по оценке коллекционных образцов льна в условиях инфекционно-провокационных питомников. Хотя имеются формы, проявляющие устойчивость на протяжении нескольких десятилетий и в разных природно-климатических зонах. Так, об устойчивости сорта льна Crystal сообщали G. Goulden и T. Stevenson [29], A. Dillman [27], Г. Флор [22]. Наши исследования также подтверждают, что сорт Crystal сохраняет устойчивость к септориозу на протяжении многих лет.

В большей степени исследования в области наследования устойчивости к септориозам и по созданию устойчивых сортов проведены на пшенице [30; 31; 35]. Так, в США, учитывая сложный характер наследования к септориозу, для получения устойчивых форм пшеницы уже давно используется эффективная методика отбора в популяциях F₂-F₅ на фоне искусственного заражения [33]. По свидетельству Н. А. Кабалкина [8], еще в 1990 году в США были созданы сорта пшеницы, характеризующиеся устойчивостью не только к таким болезням как ржавчина, мучнистая роса или пыльная головня, а и к септориозу (Kyle, Adder, Мичиган Амбер). В Европе острая необходимость использования устойчивых сортов к Septoria tritici (STB) возникла в связи с широким распространением устойчивости возбудителя STB к фунгицидам [24; 28].

Анализ, проведенный нами, показал, что использование искусственных комплексных инфекционных фонов в Мироновском институте пшеницы им. В. Н. Ремесло Украины позволило повысить эффективность селекции на групповую устойчивость к основным заболеваниям озимой пшеницы (Erysiphe graminis f. sp. tritici, Puccinia recondite f. sp. tritici), включая септориоз (Septoria tritici) [9]. На всех этапах селекционного процесса на инфекционном фоне возбудителя септориоза выделены устойчивые гибридные линии [15]. Создан новый исходный материал для селекции яровой пшеницы на устойчивость к септориозу в филиале «Среднеуральской научно-исследовательской фитопатологической станции (СНИФС)» Тамбовского научноисследовательского института сельского хозяйства (НИИСХ) [19].

В Краснодарском НИИСХ им. П. П. Лукьяненко созданы сорта озимой мягкой пшеницы Дея и ПалПич, которые отличаются устойчивостью, а сорта Уманка, Батько, Фишт этого института - средней устойчивостью к септориозу [3]. В данном институте созданы также сорта Эко, Горлица, Дельта, КНИИСХ 5, КНИИСХ 8, КНИИСХ 190, Хазарка, проявляющие устойчивость к септориозу листьев в условиях центральной зоны Краснодарского края [2]. В последние годы включены в Госреестр сорта озимой пшеницы этого института Калым и Бригада, обладающие в условиях искусственного заражения высокой устойчивостью к септориозу [17]. Сорт озимой пшеницы Московская 39, созданный в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны РФ (НИИСХ ЦРНЗ), также характеризуется устойчивостью к этому заболеванию [13]. С 2013 года включены в Госреестр сорт озимой мягкой пшеницы Багира Ставропольского НИИСХ, характеризующийся умеренной устойчивостью, сорт Снигурка Института физиологии и генетики Национальной академии наук (НАН) Украины, слабо поражаемый септориозом в полевых условиях, и др. [23].

Включены в Госреестр сорт озимой тритикале Корнет Самарского НИИСХ, характеризующийся высокой полевой устойчивостью к ряду заболеваний, включая септориоз, высокопродуктивный сорт тритикале Немчиновская 56 НИИСХ ЦРНЗ, слабо поражающийся снежной плесенью, септориозом, фузариозом колоса, бурой ржавчиной [14]. Сорт озимой тритикале Консул Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства, переданный на государственное сортоиспытание в 2007 г. [14], с 2010 г. включен в Госреестр РФ как сорт, характеризующийся полевой устойчивостью к септориозу.

Однако, несмотря на определенные успехи по созданию сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к септориозу, в производстве продолжают возделываться восприимчивые сорта. Среди наиболее часто используемых в Центральном Черноземье сортов озимой пшеницы (Безенчукская 380, Дон 93, Донская безостая, Московская 39, Мироновская 808) устойчивые к септориозу (колоса, листьев) отсутствуют [1]. Хотя, по данным А. Сухорукова [20], сорт озимой мягкой пшеницы Безенчукская 380 Самарского НИИСХ на сильном инфекционном фоне в Краснодарском НИИСХ показывает высокую устойчивость к септориозу и мучнистой росе. Это еще раз подтверждает изменчивость устойчивости к септориозу в пространстве.

Сорта льна-долгунца, устойчивые к септориозу (пасмо), в Госреестре РФ отсутствуют. Во Всероссийском научно-исследовательском институте льна (ВНИИЛ) создан сорт льна-долгунца Белоснежка, высокоустойчивый к септориозу (пасмо), однако, учитывая его низкую продуктивность по волокну, он не проходил испытание на допуск к использованию. Созданы и переданы в коллекции ВНИИЛ и Всероссийского научноисследовательского института растениеводства им. Н. И. Вавилова селекционные линии льна, характеризующиеся высокой устойчивостью к этому заболеванию. Проходят испытания на разных этапах селекционного процесса линии, характеризующиеся высокой продуктивностью, высокоустойчивые к фузариозному увяданию, ржавчине и среднеустойчивые к септориозу.

Проведенный анализ свидетельствует о том, что в настоящее время селекционная работа на устойчивость к возбудителям септориозов проводится, имеются определенные успехи, однако она должна быть усилена.

Список литературы

1. Абеленцев В. И., Добрынин Н. Д. и др. Фунгициды - фактор повышения производства зерна хлебных злаков, возделываемых по энергосберегающим агротехническим приемам // Достижения науки и техники АПК. 2007. № 8. С. 52-55.

2. Анпилогова Л. К., Волкова Г. В. Групповая устойчивость к болезням озимой пшеницы и пути ее усиления // Вестник защиты растений. 2000. № 2. С. 29-32.

3. Беспалова Л. А. и др. Подходы и достижения в селекции озимой мягкой пшеницы на устойчивость к болезням в Краснодарском НИИСХ им. П. П. Лукъяненко // Фитосанитарное оздоровление экосистем: материалы 2-го всеросс. съезда по защите растений. СПб., 2005. Т. 1. С. 402-404.

4. Волкова Г. В., Анпилогова Л. К. Оценка устойчивости сортов озимой пшеницы к комплексу вредоносных болезней // Генетические ресурсы культурных растений: тез. докл. межд. науч.-практ. конф. (13-16 ноября 2001 г.). СПб., 2001. С. 239-240.

5. Волкова Г. В., Анпилогова Л. К. и др. Поиск источников устойчивости к эпифитотийно опасным болезням пшеницы на Северном Кавказе // Генетические ресурсы культурных растений в ХХI в.: состояние, проблемы, перспективы: II Вавиловская межд. конференция (26-30 ноября 2007 г.). СПб., 2007. С. 54-56.

6. Демидов Е. С. Селекция томатов на устойчивость к альтернариозу и септориозу // VIII Всесоюзное совещание по иммунитету с-х растений к болезням и вредителям: тез. докл. Рига, 1986. Ч. II.

7. Зеленева Ю. В. Иммунологическое обоснование селекции пшеницы на устойчивость к возбудителю Septoria tritici Rob. et Desm. в условиях ЦЧР: автореф. дисс. … к. с.-х. н. Мичуринск, 2008. 24 с.

8. Кабалкин Н. А. Резервы защиты растений в СССР и за рубежом // Селекция и семеноводство. 1990. № 1. С. 6-10.

9. Кириленко В. В. и др. Использование генофонда озимой пшеницы при создании новых сортов // Генетические ресурсы культурных растений в ХХI в.: состояние, проблемы, перспективы: II Вавиловская межд. конф. (26-30 ноября 2007 г.). СПб., 2007. С. 470-471.

10. Койшибаев М., Моргунов А. И. Источники и эффективные гены для селекции яровой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине и септориозу // Фитосанитарное оздоровление экосистем: II всеросс. съезд по защите растений (5-10 декабря 2005 г.): материалы. СПб., 2005. Т. 1. С. 474-476.

11. Лоскутов И. Г., Солдатов В. Н. Виды рода Avena L. Источники устойчивости к болезням овса // Генетические ресурсы культурных растений. Проблемы мобилизации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельскохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции: межд. науч.- практ. конф. (13-16 ноября 2001 г.). СПб., 2001. С. 340-342.

12. Назарова Л. Н. и др. Эпидемиологическая ситуация по септориозу на пшенице в 2001-2009 гг. // Защита и карантин растений. 2010. № 10. С. 18-19.

13. Озимая пшеница [Электронный ресурс]. URL: http://www.nemchinovka.ru/sorta/oz (дата обращения: 05.02.2014).

14. Отчет о работе отделения растениеводства за 2006 и 2002-2006 гг. М., 2007. 187 с.

15. Сабадин В. Я. Вiрулентнiость Septoria tritici Rob. et Desm. та оцiнка стiйкостi вихiдного i селекцiйного матерiалу озимоi пшеницi до септорiозу в Центральному Лiсостепу Украiни: автореф. дисс. … к. с.-х. н. К., 2005. 17 с.

16. Санин С. С. и др. Химическая защита пшеницы от болезней при интенсивном зернопроизводстве // Защита и карантин растений. 2011. № 8. С. 3-10.

17. Сорта завтрашнего дня можно сеять уже сегодня // Поле Августа. 2012. № 6 (104).

18. Сотирова В., Родева Р. Генетични източници на устойчивост към Septoria lucopersici (Speg.) при доматите // Болгария. Генетика и селекция. 1989. Т. 22. № 6. С. 480-484.

19. Судникова В. П. и др. К вопросу о селекции сортов яровой пшеницы на устойчивость к септориозу в условиях ЦЧР // Аграрный вестник Юго-Востока. 2010. № 1 (4). С. 29-31.

20. Сухоруков А. Сорта озимой пшеницы из Самары // Поле Августа. 2009. № 7 (73).

21. Теплякова О. И., Тепляков В. И. Локальный мониторинг болезней листьев яровой пшеницы в Сибири // Защита и карантин растений. 2011. № 6. С. 39-41.

22. Флор Г. Увядание, ржавчина и пасмо льна // Болезни растений: ежегодник / Мин. земледелия США; пер. с англ.; общ. ред. М. С. Дунина. М., 1956. С. 811-816.

23. Характеристика сортов растений, впервые включенных в 2013 г. в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Сорта растений: официальное издание. М., 2013. 327 с.

24. Arraiano L. S., Brown J. K. M. Identification of Isolate-Specific and Partial Resistance to Septoria Tritici Blotch in 238 European Wheat Cultivars and Breeding Lines // Plant Pathology. 2006. Vol. 55. Р. 726-738.

25. Bostwick D. E. et al. Inheritance of Septoria Glume Blotch Resistance in Wheat // Crop Science. 1993. Vol. 33. № 3. Р. 439-443.

26. Clark R. V., Zelleinsky F. Z. Epidemiology Studies on the Septoria Disease of Cats // Canadian Journal of Botany. 1960.

Vol. 38. Р. 93-102.

27. Dillman A. C. Classification of Flax Varieties, 1946 // Technical Bulletin. Washington, 1953. № 1054.

28. Doyle A. Septoria Resistance to Strobilurins [Электронный ресурс]. URL: http://www.farmersjournal.ie/ 2003/0201/farmmanagement/crops/index.htm (дата обращения: 07.12.2007).

29. Goulden G. H., Stevenson T. M. Breeding for Disease - Resistance in Canada Part II Flax and Forage Crops from the Empire // Journal of Experimental Agriculture. Oxford, 1949. Vol. XVII. № 68. Р. 222-229.

30. Mullaney E. J., Martin J. M., Scharen A. L. Generation Means Analysis to Identify and Partition the Components of Genetic Resistance to Septoria Nodorum in Wheat // Euphytica. 1982. № 31. Р. 539-545.

31. Rillo A. Cytogenetics of Resistance of Wheat Leaf Blotch (Septoria Tritici) in Backcross Derivatives of an Agrotricum Line // Crop Science. 1970. № 10. P. 223-227.

32. Scharen A. L., Eyal Z. Measurement of Quantitative Resistance to Septoria Nodorum in Wheat // Plant Disease. 1980. № 64. Р. 492-496.

33. Scharen A., Krupinsky Y. Detection and Manipulation of Resistance to Septoria Nodorum in Wheat // Phytopathology. 1978. № 68. Р. 245-248.

34. Shaner G., Finney R. E. Resistance in Red Soft Winter Wheat to Mycosphaerella Graminicola // Phytopathology. 1982. № 72. Р. 154-158.

35. Simon M. R. Genetic, Environmental and Cultural Factors Influencing the Resistance to Septoria Tritici Blotch (Mycosphaerella Graminicola) in Wheat [Электронный ресурс]. URL: http://library.wur.nl/wda/abstracts/ab3478.html (дата обращения: 07.12.2007).

36. Tomerlin J. R. et al. Resistance to Erysiphe Graminis F. Sp. Tritici, Puccinia Recondite F. Sp. Tritici, and Septoria Nodorum in Wild Triticum Species // Plant Disease. 1984. № 68. P. 10-13.

Размещено на Allbest.ru