CC BY
22
СЫРЬЕ И ДОБАВКИ
Улучшение качества пшена
созданием устойчивых к болезням сортов проса
К.А.Антимонов, А.К.Антимонов, А.А.Михайлов
Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П.Н.Константинова
На качество пшена большое влияние оказывает поражение растений проса патогенами пыльной головней и меланозом. Головневомароное зерно непригодно для переработки на крупу. При наличии меланозных зерен снижается выход крупы и резко ухудшаются его органолептические качества. Если в пшене содержится более 2-3 % пораженных меланозом ядер, то каша из такой крупы приобретает серый оттенок при ухудшении вкуса. Требованиями ГОСТ-22983-78 в зерне проса ценных сортов содержание испорченных ядер не должно превышать 0,5 %. Меланозные ядра имеют меньшую механическую прочность, легко разрушаются при обрушивании зерна, уменьшая выход крупы.
Возбудитель головни проса — гриб БрИасе/^Ьеса рап1с1теНасе1. Патоген хорошо изучен, в борьбе с ним разработан химический метод защиты, дающий высокий технический эффект. Однако его применение загрязняет окружающую среду и исключает возможность получения экологически приемлемой продукции. Поэтому кардинальное решение вопроса получения безголовневого проса возможно лишь путем создания устойчивых сортов к этому фитопатогену.
Меланоз, вызывающий подпленоч-ное поражение ядра проса, изучен недостаточно, хотя в Поволжье его распространение достигает 15-22 % в урожае зерна [1]. На основании изученных литературных сведений и личных наблюдений можно констатировать, что, вероятнее всего, это заболевание имеет комплексную природу и зависит от формы зерна, морфологических особенностей цветочных пленок, толщины цветочных пленок, воздействия фитофагов, погодных условий в период налива зерна и после его уборки. Основной метод борьбы с меланозом — селекционный.
Сортимент проса посевного в среднем Поволжье в 50-60 годы XX века практически на 100 % был подвержен поражению пыльной головней. Поражение головней снижало урожайность и качество заготавливаемого зерна. В тот период в Поволжье заго-тавлялось от 3 до 40 % головневома-роного проса, практически не пригодного для выработки крупы и использующегося только на приготовление комбикормов и то после специальной отмывки [2].
Селекционные программы по созданию урожайных с высокими крупяными достоинствами сортов проса выполняются с 1961 г. под руководством К.А.Антимонова.
Длительное время считалось, что сортов (форм) проса посевного, устойчивого к пыльной головне, не существует [3, 4]. Однако фитопатологу М.С.Шульге удалось выделить на инфекционном фоне устойчивый образец № 1843, на основе которого были созданы первые невосприимчивые к патогену сорта, в том числе ВНИС 29 [5]. Поэтому в своей работе на начальных этапах селекционного процесса в качестве родительских форм были взяты районированные сорта Кинельс-кое 2462, Кинельское 3221, Саратовское 853, Скороспелое 66 и источник иммунности сорт ВНИС 29. Путем искусственной гибридизации были получены парные гибриды (при прямых и обратных скрещиваниях), которые высевали в течение ряда поколений (с выращиванием в теплице двух поколений) на фоне искусственного заражения спорами пыльной головни при нагрузке 1,5 % от массы семян.
В результате многолетней работы из этих гибридов были выделены стабильно устойчивые линии. Особого внимания заслужила линия из скрещивания сортов Скороспелое 66 и ВНИС 29.
Анализ наследования признака устойчивости показал, что расщепление на устойчивые и неустойчивые формы в гибридах второго и третьего поколений происходит в соотношении 3:1, что свидетельствует о моногенном характере наследования устойчивости у этой линии как доминантного признака (табл. 1).
Анализ большого гибридного материала, имеющего в своей наследственности устойчивость, показал, что она не связана с морфологическими признаками, определяющими разновидности формы. Так, в простых гибридах сорта Скороспелое 66 х ВНИС 29, во втором поколении имевшего раскидистую метелку с кремовым зер-
ном, в поколениях отбирали как формы близкие по морфологии строения метелки к ВНИС 29, так и близкие к сорту Скороспелое 66, а также промежуточные формы и с различной окраской зерна: кремовое, красное, красное с кремовым бочком. Из всех перечисленных форм были выделены наследственно устойчивые семьи к патогену пыльной головни.
Отсюда следует вывод, что можно получить устойчивые к пыльной головне формы любой разновидности. Это обстоятельство нами отмечается в работе постоянно.
Возбудитель пыльной головни имеет несколько биологических рас, однако в Самарской и соседних областях распространена в основном раса 1 патогена, контролируемая генами устойчивости УрИ 1, УрИ 2, УрИ 4, УрИ 5 [6].
Селекционные программы по созданию сортов, устойчивых к пыльной головне, выполнялись по разным схемам скрещиваний, устойчивых к головне родительских форм на фоне заспоре-ния семян возбудителем.
Любая из схем селекции на устойчивость к патогену пыльной головни включает следующие приемы: скрещивание с головнево устойчивым сортом (формой); выращивание гибридного материала, начиная с первого поколения, на фоне искусственного заражения патогеном; отбор лучших растений во втором и последующих поколениях; изучение константных форм в контрольном питомнике первого года на фоне искусственного заражения пыльной головней, а материал контрольного питомника второго года и конкурсного сортоиспытания - без заражения, но при параллельном изучении этого материала на инфекционном фоне.
При работе по созданию сортов, устойчивых к меланозу, было изучено более 80000 образцов из коллекции Всесоюзного института растениеводства (ВИР), сортов различных НИУ и собственный гибридный материал.
Была выявлена высокая устойчивость образцов К-9467 (Непал), К-2182 (Амурская обл.) к этому заболеванию.
Растения образца К-9467 имеют кремовое округлое мелкое зерно с комплексной устойчивостью к бактериозам и пыльной головне даже при искусственном заражении. Среди гибридов, полученных от скрещивания с этим образом, удалось выделить крупнозерные и устойчивые к меланозу линии.
Из гибридных комбинаций образца К-2182 (Амурская обл.), обладающего мощной корневой системой, устойчивостью к бактериозам, имеющего
Таблица 1
Скрещивание
Здоровые Больные Соотношение Здоровые Больные Соотношение
Скороспелое 66 х ВНИС 29 150 42 3:1 212 60 3:1
Кинельское 2462 х ВНИС 29 135 37 3:1 115 32 3:1
Саратовское 853 х ВНИС 29 162 46 3:1 96 26 3:1
RAW MATERIALS AND ADDITIVES
Таблица 2
Оценка сортов проса на поражение меланозом * 1998 1999 2000 2001 2002
Изучено семей, шт. 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
Выбраковано с поражением более 0,5 % 35 34 45 28 32 15 14 6 5
Выделено семей без поражения 6 15 7 25 16 22 28 35 32
* — числитель - сорт Поволжское 59, знаменатель - сорт Заряна.
сравнительно крупное зерно, были выделены линии-источники иммунности к меланозу, бактериозам и пыльной головне.
В процессе работы было установлено, что нельзя создать сорта, устойчивые к меланозу, методами, которые использованы при селекции на устойчивость к пыльной головне.
По нашему мнению, наиболее перспективен направленный отбор на всех этапах селекционного процесса [7], что подтверждено экспериментально (табл. 2).
При решении проблемы устойчивости к болезням были созданы сорта со стабильно высокой урожайностью, крупным шаровидным зерном, дающим крупное пшено с ярким ядром, быстрой разваримостью, высоким вкусом и отличной консистенцией.
Многолетние работы увенчались определенным успехом: в Госреестр се-
лекционных достижений, допущенных к использованию в РФ, внесены пять сортов: Кинельское 92 (с 1986 г. по Средневолжскому [7] региону РФ), Горлинка (с 1987 г. по ЦентральноЧерноземному [5] региону РФ), Крестьянка (с 1995 г. по Центральночерноземному [5] и Средневолжскому [7] регионам РФ), Поволжское 59 (с 2000 г. по Западно-Сибирскому [10] региону РФ) и Заряна (с 2002 г. по Средневол-жскому [7] региону РФ).
Зерно этих сортов характеризуется высокой крупностью (сход с продолговатых решет 1,9-2,0 мм составляет 86-95 %, масса 1000 зерен до 10,2 г), тонкопленчатостью (пленчатость 17,015,8 %), высоким выходом крупы (76,0-83,3 %), вкусной (5 баллов), рассыпчатой (5,3 балла), ярко-желтого цвета (5 баллов) кашицей. Все перечисленные сорта внесены в список ценных по качеству зерна.
Таким образом, целенаправленная селекционная работа на комплексную устойчивость к фитопатогенам позволяет решать задачи экологизации растениеводства в современных условиях развития АПК России и получать экологически приемлемое сырье для детского и диетического питания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Белиловская А.С., Г.В.Кан. О некоторых признаках и показателях качества проса и их влияние на выход и качество крупы //Селекция и семеноводство проса. 1973. С.193-202.
2. Ильин В.А. Повышение качества зерна крупяных культур / Материалы семинара по повышению качества зерна в Поволжье и Оренбургской области. -Саратов, 1969. С.50-55.
3. Вавилов Н.И. Полевые культуры Юго-Востока. - Петроград, 1922. 230 с.
4. Карбоне Д., Арнауди К. Иммунитет растений. -М.: Сельхозгиз, 1937. 188 с.
5. Шмараев Г.Е. Видовое и сортовое разнообразие кукурузы и крупяных культур на службе советской селекции // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1977. Т. 60, вып.1. С. 68-77.
6. Ильин В.А., Тихонов Н.П., Золотухин Е.Н., Унгенфухт И.П. Методические рекомендации по селекции проса на устойчивость к головне. - М., 1989.
7. Антимонов А.К., Антимонов К.А. Селекция сортов проса посевного на устойчивость к пыльной головне. - Пенза, 2003. С. 105-106.
