CC BY
56
Полевая оценка сортообразцов озимой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине
Н.А. Николаев, н.с., Оренбургский ГАУ
На территории России бурая листовая ржавчина — одна из вредоносных болезней пшеницы, проявление которой в эпифитотийные годы может приводить к значительному снижению количества и качества урожая.
Возбудитель болезни — гриб РыссШа Шста. Патоген способен перемещаться с воздушными массами на большие расстояния. На территорию Европейской части России, в том числе Уральского региона, урединиоспоры периодически заносятся с циклонными массами из Западной Азии (Турции, Ирака, Ирана, Афганистана) [1].
По этой причине селекция на устойчивость к бурой ржавчине постоянно актуальна и представляет собой экономически выгодный и экологически безопасный способ в борьбе с инфекционными болезнями.
Задачей исследования являлось выявление источников устойчивости к бурой листовой ржавчине для использования их в селекции на иммунитет.
Методика исследований. Изученные образцы получены из ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР). Они происходят из США, стран Европы: Австрии, Англии, Германии, Франции, Чехии, Украины. Селекционные достижения России были представлены сортами и линиями Краснодарского НИИСХ, СевероДонецкой государственной сельскохозяйственной опытной станции, Зерноградского ВНИИ зерновых культур, Донского зонального НИИСХ, Саратовского НИИСХ Юго-Востока и др.
Полевая оценка по устойчивости к бурой листовой ржавчине сортообразцов различного происхождения проведена на естественном инфекционном фоне в период эпифитотийного развития болезни. Учитывали интенсивность поражения образцов в зависимости от занимаемой уредопустулами площади листа по десятибалльной шкале (0—9 баллов). Пик инфекционной нагрузки приходился на фазу молочно-восковой спелости. За период от колошения до восковой спелости выпало 68 мм, ГТК составил 1,35.
Мировую коллекцию ВИР изучали в 2007 г. на опытном поле Оренбургского ГАУ, в коллекционном питомнике, в четырёхпольном селекционном севообороте, в одном повторении, площадь делянки составляла 2 м2. Агротехника — общепринятая для данной зоны, норма высева — 4,0 млн. всх. сем. на 1 га, почва — чернозём южный.
Сортообразцы сгруппированы по странам происхождения; внутри страны — по возрастанию поражения (табл.).
Полевая оценка сортообразцов
различного происхождения по степени поражения бурой листовой ржавчиной
Номер каталога ВИР Сортообразцы Поражение бурой ржавчиной, балл.
1 2 3
Австрия
б3275 Leopold Q
б3272 Capo 5
6328Q Justus 7
б327б Livius 7
б3278 Hubertus 7
б3274 Georg 9
б3277 Famulus 9
б3281 Willi 9
б3273 Expert 9
б3279 Julius 9
Англия
б3897 Encore 1
59533 Ambassador 1
б3924 Mandat 5
639Q6 Alta 5
48975 Maris Hurtsman 7
57223 Chieftain 8
б3914 Rialto 8
639Q1 Alert 9
б3917 Sarasen 9
5722б Viscount 9
Германия
64Q61 Taroz 1
64Q59 Roti 3
64Q6Q Tazit 7
64Q65 Taras 8
64Q64 Reiher 8
64Q62 Tarmer 9
Франция
6329Q Logor Q
б333б Coquelles 7
б282б Louvre 7
б1999 Tarquin 7
633Q6 Alkan 8
63288 Amelio 8
59499 Belaviso 8
6333Q Choc 8
633Q4 Acor 9
б3322 Brigadier 9
633Q2 Garmil 9
б329б Menil 9
Чехия
63285 Sofia 3
б3887 Alka 5
б3888 Samara 7
б3884 Sarka 7
63284 Livia 8
63882 Samanta 8
6389Q Saskia 8
б3893 Pavlina 9
б328б Torysa 9
б3885 Vega 9
1 2 3
Нидерланды
64Q14 Bourbon Q
64Q13 Bersy 3
б2844 Avir 9
Украина
6336Q Мироновская 28 Q
б33б1 Мироновская 31 Q
б33б3 Мироновская 33 Q
б33бб Мироновская 63 Q
63362 Мироновская 32 7
б33б4 Мироновская 34 9
б33б5 Мироновская 64 9
б4319 Василина 9
б2428 Хлебодарка 9
США
62399 Century Q
б352б Charmany Q
624QQ Cimarron Q
б2377 KS90WGRC10 Q
б2449 Mosa Q
б3879 Purcam Cltr (12294) Q
б2371 Siouxland 89 Q
59329 ТАМ 107 Q
б3532 Dowel 1
б3558 F.S. 401 1
б3522 Nelson 1
627Q3 Norkan 1
63534 Kay 3
62396 McNair 1587 3
63Q31 Steele PI 516190 5
б3559 Bradford 7
63Q32 Cherokee PI 542072 7
б3535 Andrews 8
6354Q Idaho 352 8
б3527 John 8
б353б Ovesin 8
б3531 TCEP 9038 8
б3537 Buchanan 9
б3б37 Hart (Cl 17426) 9
б3875 KS89WGRC6 9
6353Q Susquehanna 9
Краснодарский НИИСХ
63387 145 Р2 Q
63388 146 Р6 Q
б3389 177 Р2 Q
Дея Q
63Q45 Княжна Q
Лютесценс 660 Q
63Q4Q Зимородок 1
Красота 1
Селянка 1
Фишт 1
63382 КНИИСХ 756 3
б3384 Колос 47 3
6357Q Краснодарская 90 4
б2737 Вольница 5
б3385 Наследница 5
6339Q 193 Р1 7
634Q2 Леда 7
634Q4 Ника Кубани 7
б337б Хазарка 7
63Q47 Быстрица 8
б3381 КНИИСХ 8 8
641Q4 Офелия 9
Донской зональный НИИСХ
6393Q Арфа Q
Донская 5Q 5
1 2 3
63929 Августа 8
Северо-Донецкая ГСХС
63Q36 Росинка тарасовская 3
63Q37 Тарасовская остистая 5
Престиж 7
б35б8 Родник тарасовский 8
63567 Северо-Донецкая 9
юбилейная 9
Северо-Донская 14
Зерноградский ВНИИЗК
Зерноградка 11 Q
Станичная 1
Зарница 2
Донской сюрприз 3
Дон 85 5
Зерноградка 10 5
Дон 105 7
Дон 93 7
Донская безостая 7
Донская юбилейная 7
Донской маяк 7
Ермак 7
Ростовчанка 3 7
Спартак 7
Дар Зернограда 8
Дон 95 8
Донщина 8
Подарок Дону 8
Владимирский НИИСХ
63926 Лавина Q
63117 Сплав 5
Воронежский НИИСХ ЦЧП
5883Q Лют 321 Q
58828 Лют 31Q Q
Поволжский НИИ селекции и семеноводства
Поволжская 86* 8
Саратовский НИИСХ Юго-Востока
Жемчужина Поволжья 8
Виктория 95* 8
631Q6 Губерния* 9
Саратовская 9Q* 9
Оренбургский ГАУ
Оренбургская 1Q5* 8
Оренбургская 14* 9
Пионерская 32* 9
Колос Оренбуржья 9
Примечание: * — сорта, допущенные к использованию в Оренбургской области
Результаты исследований. Наблюдения показали, что исследованные сортообразцы мировой коллекции имели различную степень устойчивости к местной популяции возбудителя бурой ржавчины. Наибольшую практическую ценность в качестве исходного материала представляли устойчивые и слабопоражаемые сортообразцы.
Установлено, что из Европейских стран сортообразцы, оценённые по устойчивости, в основном оказались восприимчивыми к местной популяции бурой ржавчины (3—9 баллов). Только единичные образцы проявили устойчивость (поражение 0—1 балл) к патогену: Leopold (Австрия), Ambassador, Encore (Англия), Taroz (Германия),
Logor (Франция). Из Украины устойчивыми оказались сортообразцы Мироновская 28, Мироновская 31, Мироновская 33, Мироновская 63. Образцы из Чехии показали восприимчивость к бурой ржавчине. Сортообразцы из Франции и Украины в условиях Оренбургской области характеризовались хорошей продуктивностью и зимостойкостью. У сорта Brigadier отмечено замедленное проявление симптомов вирусного заражения, что является положительным свойством сорта.
Среди сортообразцов, происходящих из США, высокой устойчивостью к бурой ржавчине отмечены Dowel, F.S. 401, KS90WGRC10, Century, Charmany, Cimarron, Mosa, Nelson, Norkan, Purcam, Siouxland 89, ТАМ 107, однако в условиях данного эколого-географического региона они показали низкую продуктивность.
Большинство сортообразцов Краснодарского НИИСХ в условиях Оренбуржья обладали высокой устойчивостью к популяции ржавчинного гриба и хорошей зимостойкостью. Особую ценность как донор представляла линия Лютесценс 660, которая проявила себя иммунной (тип реакции 0): некрозов, хлорозов и пустул ржавчины на листьях не наблюдалось. Высокой устойчивостью (тип реакции 1) характеризовались сортообразцы 145 Р2 (Lr19), 146 Р6 (Lr9), 177 Р2 (Lr24), Дея, Зимородок, Княжна, Красота, Селянка, Фишт, у которых мелкие единичные пустулы ржавчины, окружённые некрозом, появились только в конце вегетации.
Сортообразцы из Ростовской области (Зерноградского ВНИИЗК и Северо-Донецкой ОС) отличались повышенным уровнем качества и хорошей зимостойкостью. По продуктивности и качеству выделился сорт Ростовчанка 3, который в отдельные годы формировал урожайность на уровне стандарта, а по качеству соответствовал требованиям сильной пшеницы. По устойчивости к патогену проявили себя сортообразцы Арфа, Зерно-градка 11, Станичная. Последние два сорта явились донорами комплекса положительных признаков — качества и устойчивости к бурой ржавчине.
Практический интерес представляют устойчивые сортообразцы (поражение 0 баллов) из Воронежского НИИСХ — Лавина и Влади-
мирского НИИСХ — линии Лютесценс 310 и Лютесценс 321.
Сорта озимой пшеницы селекции ОГАУ, а также сорта, допущенные к использованию в Оренбургской области, имели высокую степень поражения бурой ржавчиной — 7—9 баллов. Этот факт свидетельствует об отсутствии у районированных сортов эффективных Lr-генов, а также о необходимости генетической защиты сортов селекционным путём.
По литературным сведениям [2, 3], некоторые из вышеуказанных устойчивых сортообразцов являются носителями высокоэффективных Lr-генов (Leaf rust), контролирующих устойчивость к патогену: Cimarron — Lr24, Century — Lr24, Dowel — Lr24, Norkan — Lr24, Nelson — Lr24, Siouxland 89MLr24, Лавина — Lr24, KS90WGRC10 — Lr41. Этот факт свидетельствует о том, что изоляты, вирулентные к Lr24 и Lr41, на территории Оренбургской области отсутствуют. Предварительно проведённая в ОГАУ идентификация гена Lr24 с использованием молекулярных ДНК-маркёров подтвердила его наличие у таких сортообразцов, как 177 Р2 (Lr24), Лавина, Лютесценс 660, Norkan, Siouxland 89. Предполагается, что линия Лютесценс 660 является носителем двух генов устойчивости.
В настоящее время ведётся проработка гибридного материала, полученного от скрещивания адаптированного местного селекционного материала с высокоустойчивыми к листовой ржавчине образцами.
Таким образом, на естественном инфекционном фоне выявлены высокоустойчивые к местной популяции возбудителя бурой ржавчины сортообразцы для использования их в селекции на иммунитет в условиях данного экологогеографического региона.
Литература
1. Плотникова Л.Я. Иммунитет растений и селекция на устойчивость к болезням и вредителям. М.: КолосС, 2007. 359 с.
2. Тырышкин Л.Г. Генетический контроль эффективной ювенильной устойчивости коллекционных образцов пшеницы Triticum aestivum L. к бурой ржавчине // Генетика. 2006. Т. 42. № 3. С. 377-384.
3. Тырышкин Л.Г., Зуев Е.В., Лоскутова Н.П. и др. Каталог мировой коллекции ВИР. Мягкая пшеница (генетическая характеристика образцов, устойчивых к бурой ржавчине) / под ред. Е.Е. Радченко. СПб., 2004. Вып. 748.
