Оценка селекционного материала на устойчивость к пирикуляриозу риса

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт риса»

Оценка селекционного материала на устойчивость к пирикуляриозу риса

О.А. Брагина, к. б. н

Е.А. Малюченко, к. б. н.

Болезни растений риса являются одним из основных лимитирующих факторов получения высоких урожаев его качественной продукции. Потери потенциального урожая риса от пирикуляриоза в обычные годы, по разным оценкам, составляют от 5 до 25 %, а в годы эпифитотий - до 60 % и даже более [2].

Среди экономически важных, опасных и вредоносных заболеваний риса основную роль играет пирикуляриоз. Возбудитель пирикуляриоза риса - несовершенный гриб Рyriculariaогуzае Саvага (половая форма Magnaporthagrisea Hebert Barr.) порядка Нурhоmусеtа1еs, паразитирующий на молодых активно вегетирующих тканях, образуя бесцветную многоклеточную грибницу, которая распространяется по межклеточникам и тканям растений (рис 1) [4, 5,7].

Рисунок 1. Мицелий и конидии гриба Рyricularia оrуzае Cav

Рyricularia oryzae Cav. показывает механизмы генетической изменчивости, которые обеспечивают высокую адаптацию к различным факторам среды. На изменение популяции патогена существенное влияние оказывает применение удобрений, пестицидов, регуляторов роста. Интенсификация возделывания риса создает в агроценозе посева благоприятный микроклимат для развития пирикуляриоза и приводит к усилению его вредоносности [7, 8].

Несмотря на широкий ассортимент и интенсивное применение фунгицидов существует риск развития эпифитотий. В зонах рисосеяния Краснодарского края пирикуляриоз отмечается ежегодно. Эпифитотийное развитие происходит при наличии благоприятных условий. Анализ эпифитотий пирикуляриоза риса свидетельствует, что их развитию способствуют умеренные температуры, высокая относительная влажность воздуха, частые осадки, обильные росы, туманы, морось, а распространению - ветер. Усиливает эпифитотию высокий азотный фон, полегшие посевы, поздние сроки сева, восприимчивые сорта [1, 2, 3].

В настоящее время устойчивость растений риса к пирикуляриозу становится одним из важных показателей конкурентоспособности сортов. Основой для успешной селекции риса на устойчивость к пирикуляриозу является наличие исходного материала с достаточно широким спектром и высоким уровнем устойчивости[6].Отбор доноров устойчивости осуществляется на основе идентификации генов, контролирующих этот признак у риса. В мире известно 96 генов и более 347 локусов количественных признаков (QTL) [7, 9, 10].

Материалы и методы.

Исследования проводились в инфекционном питомнике, размещенном в ОПУ ВНИИ риса и ЭСП «Красное». Объектом исследования служили селекционные образцы и коллекционный материал«коллекции генетических ресурсов риса, овощных и бахчевых культур» ФГБНУ «ВНИИ риса».

Посев сортообразцов проведен кассетной сеялкой WINTERSTEIGER «Rowsttd». Норма высева - 200 шт./м². Через каждые 20 делянок размещали контрольные сорта - индикаторы напряженности инфекционного фона - Победа 65 (неустойчивый к пирикуляриозу) и Авангард (устойчивый). Внесение патогена для создания инфекционного фона осуществляли в наиболее уязвимые фазы развития риса: кущение (5-7 листьев), выметывание - цветение суспензией спор.

Для инокуляции применяли инфицирующую суспензию с концентрацией конидий 30-35 спор/мл с добавлением ПАВ «Сильвет Голд». Заражение проводили в вечерние часы, в период выпадения росы и при отсутствии ветра. Успешное заражение происходит при продолжительности росяного периода не менее 8-10 часов, частые слабые дожди, туманы при температуре 25-28 ^оС. В случае отсутствия естественной росы, растения риса перед инокуляцией опрыскивают водой.

Степень поражения растений пирикуляриозом оценивали по десятибалльной шкале Международного института риса. Поражение метельчатой формы пирикуляриоза определяли с помощью шкалы учета развития пирикуляриоза на метелках:

0 - поражение отсутствует;

1 - единичные коричневые точки;

2 - многочисленные коричневые точки;

3 - маленькие округлые пятна с серым центром на зерновках, около 2 мм в диаметре, с коричневой каймой;

4 - единичные типичные пятна пирикуляриоза на зерновках или на веточках, всего поражено 2 % зерновок;

5 - типичные пятна пирикуляриоза, поражены зерновки, веточки, оси; щуплость зерна - 10 %;

6 - поражена часть «шейки», веточки, зерновки; щуплость зерна - 25 %;

7 - поражена часть «шейки», веточки, зерновки; щуплость зерна - 50 %;

8 - поражена часть «шейки», веточки, зерновки; щуплые зерна составляют 75 %;

9 - полностью поражена «шейка», щуплость зерна - 100 %.

Данные по степени поражения метелок и количеству пораженных растений используют для подсчета интенсивности развития болезни по формуле:

%,

где % - интенсивность развития болезни;

? (а*в) - сумма произведений количества пораженных растений, умноженных на соответствующий балл поражения;

n - число учтенных растений, шт.;

9 - наивысший балл поражения.

По результатам оценки сортообразцы классифицировали на устойчивые - интенсивность развития болезни (ИРБ) 0-25 %; среднеустойчивые - 25,1-50 %; неустойчивые > 50 %. Результаты учетов использовали для подсчета интенсивности развития болезни и определения иммунологических свойств сортообразцов риса [3, 4].

Результаты и обсуждения.

Погодные условия летнего периода 2014 г. не способствовали эпифитотийному развитию пирикуляриоза. Средняя температура воздуха составила в июне 21,6^оС; в июле - 25,4^оС; в августе - 26,3^оС. Сумма осадков составила в июле - 25,6 мм; в августе - 0 мм, что значительно ниже средней многолетней - 60,0 мм и 48,0 мм соответственно. Незначительное количество осадков в июле-августе, краткосрочный или отсутствующий росяной период, сухой северо-восточный ветер неблагоприятно действовали на прорастание и жизнедеятельность патогена. Благоприятные условия для развития патогена, наблюдались в 2015-2017 гг. Средняя температура воздуха составила соответственно в июне 22,0С; 23,3С, в июле - 25,4С; 25,9С; 24,8 ^оС, в августе - 25,5^оС; 27,2^оС; 26,5 С.

Сумма осадков - в июне 154,8 мм; 171,4 мм; в июле - 54,4 мм; 41,1 мм; 86,1 мм; в августе - 89,7 мм; 27,1 мм. В августе 2015 года осадки были обильными, но редкими: выпадали только 2 раза - 18 и 24-го числа. Обильные осадки 2016 г в первой декаде июля и второй декаде августа создали благоприятные условия для развития пирикуляриоза. Причем, в июле и августе днем температура поднималась до 37,8С и 38,8С соответственно, а ночью опускалась до 17,5С и 19,2С, что способствовало увеличению росяного периода, благоприятно влияющего на прорастание и развитие патогена.

В период с 2014-2017 годы (рисунок 2) в инфекционном питомнике была проведена иммунологическая оценка устойчивости 3836 сортообразцовк краснодарской популяции патогена. Среди них выявлены:

устойчивые-810 (21,1 %), неустойчивые-1069 (27,8 %), среднеустойчивые-1965 (51,1 %).

Во время интенсивного развития пирикуляриоза проведены учеты степени поражения 13 сортов риса на посевах Госсортоучастка «Белозерный» в Красноармейском районе, предшественник многолетние травы (люцерна), где развитие пирикуляриоза было особенно сильным,по двум показателям: тип реакции (в баллах) и интенсивность развития болезни (ИРБ) в %.

Таблица 1. Оценка устойчивости сортов риса к пирикуляриозу ЭСП «Красное» Госсортоучасток «Белозерный», 2014-2017 гг.

*«у» - устойчив, «с/у» - среднеустойчив, «н/у» - неустойчив.

Фитопатологическое обследование показало, что степень поражения сортов пирикуляриозом почти у всех исследуемых сортов варьировала по годам. Снежинка показала реакцию устойчивого сорта, Шарм проявил, реакцию восприимчивого сорта на воздействие патогенна. Сорт Наташа в 2014-2015 гг. проявил себя как устойчивый сорт, в 2016-2017 гг. среднеустойчивый и неустойчивый соответственно. Устойчивые сорта Олимп, Кураж и Маноби 2015-2017 гг. показали реакцию среднеустойчивых и неустойчивых сортов. Атлант, Крепыш и Фаворит варьировали по годам от устойчивых в 2014 г, до среднеустойчивых и неустойчивых в 2015-2017 гг. соответственно. Сорта риса Рапан, Новатор, Титан, Флагман из группы среднеустойчивые перешли в неустойчивые.

Устойчивость сорта при непрерывном возделывании снижается из-за высокой изменчивости патогена и накоплению в природе приспособленных форм. Поэтому выведение сортов, толерантных к местной популяции возбудителя, является основной задачей в селекционном процессе. А оценка селекционного материала в инфекционном питомнике при искусственном заражении дает возможность отбирать, наряду с иммунными образцами, сорта и формы риса с высокой толерантностью к болезни.

В последние годы селекционерами ВНИИ риса созданы сорта, обладающие повышенной устойчивостью к пирикуляриозу: Снежинка, Олимп, Южный, Виола, Кумир, Привольный-4, Партнер, Крепыш, Яхонт, Наутилус, Соната, Сонет, Азовский, Рубин, Гарант, Кураж, Водопад, Исток, Злата.

Литература

сорт восприимчивость заболевание растение

1. Брагина, О.А. Иммунологическая характеристика сортов риса по устойчивости к пирикуляриозу // О.А. Брагина, М.Г. Рубан, И.А. Гергель. Рисоводство, № 1 (34) 2017.

2. Зеленский, Г.Л. Иммунологическая защита сельскохозяйственных культур от болезней: теория и практика / Г.Л. Зеленский //Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения Н.И. Вавилова. - Большие Вяземы, 2012. - С. 427-440.

3. Методические указания по выявлению, учету и методам разработки мер борьбы с болезнями риса. - Краснодар, ВНИИ риса, 1981. - С. 20.

4. Методические указания по оценке устойчивости сортов риса к возбудителю пирикуляриоза. - М., ВАСХНИЛ. - 1988. - С. 30.

5. Рекомендации по комплексной защите сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорной растительности в Краснодарском крае на 2006-2012 гг. - Краснодар. - 2006. - С. 198.

6. Харитонов, Е.М. Перспективные направления селекции на адаптивность к стрессам и повышение экологичности производства риса в РФ / Е.М. Харитонов, Ю.К. Гончарова, Н.А. Очкас, В.Н. Бруяко и др. //Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2016. - № 60. - С. 314-320.

7. Ballini, E. Agenome-widemeta-analysisofriceblastresistancegenesandquantitativetraitlociprovidesnewinsightsintopartial and complete resistance / E. Ballini, J. B Morel., G. Drocet al. //Molecular Plant-Microbe Interactions. - 2008. - 21. - P. 859-868.

8. Bidaux, J.M. Screening for horizontal resistance torice blast (Pyriculariaoryzae) in Africa (Proceedings of a conference held of In-ternational Institute of Tropical Agriculture, 7-11 March, 1977) / J.M. Bidaux // Rice in Africa. - 1978. - P. 159-174.

9. Okagaki, A. Genome Sequences of Three Phytopathogenic Species of the Magnaporthaceae Family of Fungi. - 2015. - 5(12). - P. 2539-2545.

10. Ou, S.H. Desease resistance in rice. Mutation breeding for disease resistanse / S.H. Ou. - IAEA. Vienna. - 171. - P. 78-85.

Размещено на Allbest.ru