Введение к работе
Актуальность темы. Рост производства товарного зерна озимой шюшг-' сильных и ценных сортов в Краснодарском крае осуществляется путем освоения интенсивных технологий.
При возделывании озимой пшеницы по интенсивным технологиям создаются благоприятные условия не только для роста и развития растени?;, но и для появления патогенов, а это 'способствует более сильному поражению пшеницы многими болезнями, в том числе и вирусными. Районированные в настоящее время сорта озимой пшеница не обладают устойчивостью к вирусным болезням. В селекции этого растения методы оценки исходного и селекционного материа-т ла на устойчивость к вирусам не были разработаны, а источники устойчивости - не идентифицированы.
Однако известно, что вредоносность вирусных болезней в годы массового поражения посевов очень высока. Так, в 1961 г. в крае из пораженных вирусами 100 тыс. га пшеницы погибло 1000 га. В 1965 году потери урожая зерна только в Кущевском и Павловском районах составили 35 тыс. ц, или свыше 230 тыс. рублей.
Агротехнические меры борьбы, позволяют значительно снизить вредоносность вирусов, однако они не обеспечивают надежную защиту посевов от вирусных болезней, особенно в условиях эпифи-тотий. Наиболее надежным, эффективным, экологически безопасным методом защиты является использование в производстве устойчивых сортов (Вавилов, 1935; Лукьяненко, 1955; Якубцинер, 1959; Сухов, 1965; Вердеревский, 1966; Власов, 1975; Summers et al. , 1948; .їоікег ,1959; Toderi ,1959). В СССР селекция сортов пшеницы на устойчивость к вирусам до начала наших работ не велась, несмотря на высокую актуальность проблемы.
Цель и задачи. Цель исследований заключается в разработке биологических основ идентификации устойчивых к вирусам форм пшеницы и тритикале и практическое их применение в селекции на иммунитет к вирусным болезням в условиях Краснодарского края. В задачи исследований входило:
изучить распространение, биологические особенности и вредоносность вируса мозаики костра (ВМК) и вируса полосатой мозаики пшеницы (ВПШІ) в Краснодарском крае;
разработать методику оценки устойчивости сортов зерновых культур к вирусным болезням;
изучить устойчивость коллекционных и селекционных образцов пшеницы и тритикале к взрусан в выявить доноры устойчивости;
создать исходный материал пшеницы и тритикале, устойчивы! к вирусные болезням.
раучная новизна исслеловаэта. Впервые в Краснодарском крае установлены взаииоотноаешш; ВМН с переносчиков - вукда Ьеша meianopus ь. і nsxaasss приобретения вируса и передача его реципиенту. Получена новые даншю о распространении ВМК и ВЕШ в 'различных ночзенно-клигяатичесгЕХ вонах кран и вредоносности их на злаковых культурах. Изучена сопряЕОШОСТь ЕЖ с бу роЕ ржавчиной на озшой и яровой паонще, їритикале н рай. Pas работала методика оценки устойчивости е&жодного и селекционного материала, зерновых еолосовых культур в условиях теплицы: с искусственный заражением, а также критерии отбора устойчивых к вирусам форм. Оценено 2938 образцов озииой и 5012 ярової паї ницы, 3345 - тритикь, ,, 7 - ргш, 19 видов пшеницы и 46 видов дакорастущшс злаков. В качества доноров устойчивости выделены Еслуннне и обладающие высокой устойчивость» к вирусным болезням форш. Впервые предложены принципы селекции шгеннцы и тритикале на Ешунитет к вирусам. Совместно с селекционараыи
А.М.БурДУНОЫ И В.Б.ТЕМОфееВЫИ ПОЛУЧеНЫ ШЭДУННЫе и BHCOEOyCTOt-
чивые линии яровой пшеницы и тритикале, которые їлогут послуки родоначальниками новых сортов, устойчивых к вирусным болезняа
Практическая ценность теботн. Результаты исследований а теие диссертации позволят значительно повысить эффективность технологий создания высокопродуктивных, устойчивых к вирусам сортов пшеницы и тритикале, снизить затраты на производство единицы продукции и уровень загрязнения окруаащей среды. Cos данные в процессе исследований линии являются ценным исходный материалом в селекции зерновых колосовых культур на устойчивость к вирусам ыозаики костра и полосатой мозаики пшеницы.
Адтюбапия работы. Основные подоаения диссертации долове-ны на заседаниях методической комиссии и Ученого совета КЙШС (г. Краснодар, I976-IS86 гг.), на Всесоэзнои совещании по вирусным болезнш (г. Ленинград, 1978 г.), на УП Всесоюзной совещании по икаунитету сельскохозяйственных растений к болоз-
юзі д вредителям (г. Новосибирск, IS8I г.), на Всесоазно2 конференции "Проблема п пута повышения устойчивости растений Е болезням и экстремальным условиям среда в связи с задачами селошпш" (г Ленинград, 1981 г.).
ІЙбйШЗШи По материалам диссертация опубликовано 15 работ.
OfopM и сттактура работы. Диссертация изложена на 161 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов, предлозаний для внедрения в селекционную практику н стека литературы, включающего 224 наименования, в том числе 78 иностранных авторов, содержит 30 таблиц и 17 рисунков.
Автор выражает благодарность научному руководителю кандидату йиологичесхих наук И.В.Панарнну, а такие всем соавтора за методическую и практическую помощь в проведении этоЗ работы.
Показана актуальность выбранной текш, сформулированы цели и задачи исследований.
Вспышки вирусных эпифитотнй на Северном Кавказе в 1960-1970 гг., нанесшие значительный ущерб сельскому хозяйству (Сухов и др., 1962; Дубоносов, Панарин, 1963; Дубоносов, 1964; Развязкина, 1975; дубоносов и др., 1975; Панарин, 1978),позволили установить наиболее распространенные и вредоносные виды вирусов: вирус полосатой мозаика пшеницы (ВПМП) и вирус мозаики костра (ВМК).
Биология ВІМІ была основательно изучена в СССР (Развязкина, Проценко, 1963; Дубоносов, Панаран, 1963; Развязкина, Капкова, 1964; Московец, Олейник, 1966; Олейник, 1968; Белянчи-кова, 1969; Панарин, 1970). Его переносчиком является клещ Aceria tritici Schev. (Шевченко, 1964; Шевченко и др., 1970). В системе мер борьбы борьбы с ВПМП наиболее слабым звеном была'
низкая устойчивость к нему районированных сортов пшеницы. (Бе-лянчикова, Рабинович, 1968, 1969; Дубоносов, Панарин, 1971, 1974, 1975).
ВМК в СССР обнаружен Ю.И.Власовым в 1963 году (Власов и др., 1965), на Кубани идентифицирован в 1970 году (Дубоносов, Панарин, 1970). В Краснодарском крае выявлены переносчики ВМК - Lema meianopus L. (Каневчева и др., 1972) и хлебные блохи chaetocnoma aridula (Gull) u Phylotreta vittula (Redt) (Панарин, 1977).
Вредоносность вируса зависит от многих факторов, но в первую очередь от времени заражения растения и устойчивости сорта. Потери урожая зерна достигали 35-65$. Отдельные поля пшеницы при заражении растений в фазе всходов полностью погибали. Из-за поражения ВМК возделывание яровой пшеницы в Краснодарском крае стало нерентабельным. ВМК в отличие от ВПМП сильно поражает рожь и тритикале. Защита посевов от ВМК сопряжена с защитой
ОТ КУКОВ Lema melanopus Ъ. - ПврвНОСЧНКОВ вируса.
2. МАТЕРИАЛЫ, METOJv. И УСЛОВИЯ ПРОВДЦЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
' Работа выполнена в Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства имени П.П.Лукьяненко (КНИИСХ).
Уточнение ареала ВМК и ВПМП в Краснодарском крае проводили путем маршрутных обследований посевов зерновых культур и злаковых трав по общепринятым методикам (Развязкина,1965; Дубоно-сов.Панарин,1965,1970; Артемьева,Лытаева,1967; Ларина, Родина, 1967, 1974; Артемьева, 1971; Ларина, 1971, 1972; Каневчева и др., 1972; Панарин, 1978).
Физические и биологические свойства вирусов определили по методикам, описанным Ярвуд (1958), Власовым, Лариной (1963), Проценко (1966), Кирай и др. (1974). В электронно-микроскопических исследованиях руководствовались методиками Проценко, Легунковой (1962) и Уикли (1975). Серологические исследования выполнены совместно с И.С.Каневчевой. Идентификация вирусов проводилась с помощью растений-индикаторов.
Вредоносность вирусов определяли в полевых опытах с искусственным заражением по методикам Артемьевой (1971), ІІЬшгля (1978), Доспехова (1979).
Методику оценки исходного и селекционного материала пшеницы и тритикале на устойчивость к вирусным болезням разрабатыва-
ли в условиях теплицы с искусственным заражением ВМК, BIMI и смесью этих вирусов. Достоверность полученных результатов проверяли с помощью перезаражения восприимчивых растений, растений-индикаторов, электронной микроскопии и серологии (по реакции преципитации).
Методику апробировали на многочисленном материале пшеницы « тритикале (свыше 10. тыс. образцов). Выделенные иммунные и устойчивые образцы включали в программу скрещиваний под руководством селекционеров А.М.Бурдуна и В.Б.Твдофеева. Устойчивость к ВШС и ВШП полученных гибридных форм контролировали в процессе селекции по разработанной методике (Панарин, Забавина,1978).
Типы устойчивости селекционного материала к вирусам устанавливали по классификации BJorling (1973), cooper, Jones (1983). По ним подбирали пары для скрещиваний. Изучение наследования устойчивости к вирусам проводили в опытах, заложенных по диаллельной схеме. Результаты опытов анализировали с помощью математических методов ( Griffini ,1956; науаап .1961; АкааХ, Johnson ,1963; Турбин и др., 1974; Снедекор, 1961; Вольф, 1966; Рокицкий, 1973; Доспехов, 1985).
3.1. Распространение, биологические особенности и вредоносность вируса мозаики костра
Обследования посевов зерновых в Краснодарском крае, проведенные в 1975-1980 гг. показали, что заболевание отмечено во всех почвенно-клтяатаческих зонах края. Поражение растений пшеницы достигало 5-50$.'
ВМК отмечали на пырее ползучем, овсянице луговой, восточной и красной, тимофеевке луговой, мышее сизом и зеленом, просе' курином, костреце безостом, полевом, райграсе многолетнем и высоком, мятлике луговом, щетиннике сизом, *еже сборной, диких вадах ячменя и других злаковых травах. На просе курином и мышее зеленом в посевах КНИИСК было, обнаружено от 25 до 50% больных растений.
Вирус хорошо передается механически соком. Установлено, что чем выше концентрация сока, тем быстрее проявляется симптомы.
Разведение сока 1:50 и 1:100 не снижало зффектітности. инокуляции. Частичное снижение отмечено начиная с разведения 1:500. Инкубационный период вируса при температуре +18С был на 10-13 дней короче, чем при температуре +10С (рис. I).
Поражение растений, % 100
дней после заражения
Рис. I. Эффективность заражения БМК озимого ячменя сорта Завет и±гл разных температурах выращивания растении и разных концентрациях инфекционного сока.
+18С +ЮС;
-
- инфекционный сок; разведение сока водой:
-
- 1:50; 3 - 1:100; 4 - 1:500; 5 - 1:1000; 6-І: 7 - 1:10000.
5000;
Установлены взаимоотношения БМК с переносчиком - жуком Lema meianopus l Для приобретения вируса жукам достаточно питаться на больных растениях в течение 5 мин. Они оставались ви-рофорными в течение 28 ч. Через 28 ч. снижалась концентрация вируса и вероятность заражения уменьшалась.
При увеличении инфекционной нагрузки проявление симптомов происходило быстрее, но конечные результаты были практически одинаковы (рис. 2).
Исследования на овсе показали, что распространение вируса, пьявицей происходило равномерно во все стороны от очага инфекции. Скорость распространения от 0,1 до 10 м в сутки.
На озимой пшенице вредоносность ВМК была большей при осен-
Поражение растений, % 100
10 ІЗ 15 18 21 Дней после подсадки жуков
Рис. 2. Эффективность передачи ВМК пьявицей в зависимости от количества вирофорных жуков на I растение.
0,5; I; 2; 3 - количество вирофорных жуков на растение.
нем заражении растений в фазе всходов, чем при весеннем в фазе кущения (табл. I).
Таблица I Вредоносность ВМК на озимых в зависимости от срока инокуляции
Культура
Сорт
Срок ! Коэффициент
инокуляции ! вредоносности,
! 1«.
НСР =1,4
У яровой пшеницы вредоносность ВМК в опытах колебалась от 28 до 75$. Потери урожая зерна озимых и яровых колосовых культур на производственных посевах достигали 10-40.
Поражение растений ВМК ведет к увеличению развития бурой ржавчины у озимой пшеницы на 70-80$, у яровой мягкой - на 20$, у яровой твердой - к уменьшению на 30$.
3.2. Распространение, биологические особенности и вредоносность вируса полосатой мозаики пшеницы
ВПМП распространен во всех зонах Краснодарского края. Уточнен круг поражаемых растений. Установлено, что вирус кроме клещей д# tritici schev. передается семенами кукурузы (Пана-рин, Забавина, 1978).
В годы эпифитотий потерн урожая составили 15-20 ц/га. Величина коэффициента вредоносности зависит от времени заражения растений ж устойчивости сорта. Так, при заражении в фазе 2-3 листьев вредоносность составляла 11%, в фазе трубкования 32$. На относительно устойчивых сортах коэффициент вредоносности составлял 25-37$, на восприимчивых - 86-89$. Рожь и тритикале оказались более устойчивыми & вирусу, поэтому массового поражения посевов не наблюдалось.
Известная методика оценки устойчивости пшеницы на инфекционном фоне к комплексу вирусных болезней в полевых условиях (Дубоносов, Панарин, 1967, 1972) не позволяет вести отбор генотипов на устойчивость к определенным вирусам.
Нами предложена методика оценки устойчивости генотипа к определенному вирусу в контролируемых условиях при искусственном заражении, отличающаяся простотой в применении и не требующая больших затрат. Суть ее заключается в следующем.
4.1. Выделение вирусов и подготовка инокулюма к заражению
Дзя выделения ВМК из отобранных в природе растений с характерными симптомами заболевания готовят сок и подвергают его термической обработке при +70С в течение 10 мин. для инактивации
низкотемпературных вирусов в случае смешанной инфекции донора. После охлаждения сока им заражают изолированные проростки озимого ячменя сорта Старт.
Другим сі.. зобом выделения БЖ служит заражение проростков ячменя с помощью жуков пьявицы, предварительно получивших вирус при питании на больных растениях.
Контроль идентичности ВМК ведут с помощью электронного микроскопа и серологии, определением физических констант вируса' и заражением растений-индикаторов.
Максимальная концентрация вируса в растениях ячменя наблюдается через две недели после появления симптомов. Зараженные растения срезают и готовят из них инокулюм. Сок можно заготавливать впрок и сохранять в холодильнике.
Выделение ВШИ и подготовку инокулюма проводят в теплице, где под изоляторами выращивают озимую пшеницу сорта Безостая I. В фазе 2-3 листьев на растения подсаживают собранных с мозаичных растений падалицы пшеницы клещей Aceria tritiot Schev. , так как они являются переносчиками только ВПМП. После появления симптомов проверяют идентичность вируса с помощью электрон-* ной микроскопии и серологии. ВПМП размножают на озимой пшенице Безостой I путем механической инокуляции. Сок из больных растений готовят на 10-й день после появления симптомов вируса.
Для инокуляции смесью вирусов инфекционные соки смешивают в равных объемах. Все последующие работы проводят так, как и при инокуляции одним вирусом.
4.2. Выращивание растений пшеницы и тритикале для оценки на устойчивость к вирусам в условиях теплицы
Растения выращивают в деревянных ящиках размером 30x40x15 см, которые заполняют смесью почвы, песка и торфа в соотношении 3:1:1. В каждом ящике размещают четыре образца сдвоенными рядками по 10 растений в рядке. Расстояние между рядками 3 см, между образцами - 6 см. На ящиках ставят порядковый номер, который заносят в журнал.
Для контроля уровня инфекционной нагру.зки и условий произрастания через каждые 20 номеров высевают стандарт (тест) с известным уровнем устойчивости: для озимой пшеницы - сорт Безостая I,
для яровой - Сете Церрос 66, для тритикале - АД-206. Набор испытуемых образцов высевают в четырех повторениях. Растения одной повторности не заражают, их используют в качестве контроля.
Опыт обычно включает 100-150 номеров и продолжается 1,5-2 месяца. За это время растения подкамрлнвают азотом из расчета 20 г мочевины на 10 л воды 1-2 раза в месяц. При защите от мучнистой росы и тлей используют фунгицида и афидоцвды.
4.3. Инокуляция растений, учет пораженности и критерии оценки устойчивости образцов к вирусным болезням
Ддя заражения используют растения в фа-is 2-3 листьев. Ино-кулируют самый молодой, но вполне сформировавшийся лист.
Учет пораженности проводят визуально по симптомам. Количество больных растений выражавт в процентах, что служит первым критерием оценки устойчивости образца. Вторым критерием является степень поранения растений, выражающаяся в баллах: 0 - здоровые растения, I - слабая мозаичность, 2 - симптомы четкие, 3 -- симптомы яркие на всех листьях, 4 - кроме указанных симптомов наблвдается угнетение и гибель растений. Для каждого образца степень поражения определяют по повторениям и подсчитывают средний балл.
Замечено, что первые симптомы болезни на разных образцах появляются неодновременно. При заражении ВМК они отмечены на одних образцах на 3-4-й день, на других - только через 10-20 и более дней. Симптомы ВПМП начинали появляться на 6-7-й день, а на некоторых образцах только спустя 20-30 дней. Установлено, что величина инкубационного периода в какой-то мере характеризует уровень устойчивости. У восприимчивых образцов она была минимальной, у устойчивых - максимальной. В связи с изложенным .величина инкубационного периода может служить третьим критерием'устойчивости.
Полевая оценка на устойчивость к вирусам, как правило, давала совпадающие результаты (табл. 2).
Методика широко апробирована в КНИИСХ на пшенице, тритикале П рЗЕ.
Таблица 2 Сравнительные данные устойчивости некоторых образцов зерновых колосовых культур к НИК, полученные различными методами
Примечание: У - устойчивый, В - восприимчивый;
+ положительная реакция, - отрицательная.
5. УСТОЙЧИВОСТЬ ПШЕНИЦЫ И ТРИТИКАЛЕ К ВИРУСАМ 5.1. Оценка пшеницы на устойчивость к вирусам
Сорта озимой пшеницы восприимчивы к ВМК и ВИЛЛ в различной степени. Это дает основание вести поиск устойчивых форм.
За годы исследований было оценено на устойчивость к ВПМП 1996 образцов озимой пшеницы, к ВМК - 1000. Из них выделились сорта, обладающие относительной устойчивостью к ВШИ: Краснодарская 33, Ранняя 12, Ранняя 12/2, Скороспелка 35 (СССР), Но-рин 10, Норин 44 (Япония), Русалка (Болгария), Триумф, Бизон (США). Остальные, в том числе и районированные в Краснодарском крае сорта Безостая I, Аврора, Кавказ, Краснодарская 39, Краснодарская 46, Краснодарская 57, Партизанка, Олимпия, были восприимчивы.
На инфекционном фоне в поле относительную устойчивость к
КОМПЛеКСУ ВИРУСНЫХ болезней ПРОЯВИЛИ ВИДЫ: х. топососсшл
(K-I4237, К-20398, К-29603, К-38079, К-64П5), т. spelta (К-24724), Т. macha (К-38547), Т. timopheevi (К-29554), т. boeoticum (K-27I55); сорта: Ранняя 12/2, Ранняя 47, Краснодарская 33, Juksohaba , Бизон, Триуіф, Норин 10, Русалка, Ао bakomugi , Загреб 5994/66, Форте, Мартонвашари , Форнезе.
Яровая пшеница сильнее других зерновых культур страдает от ВМК. Оценкой 2152 образцов на устойчивость-к этому вирусу выявлено - 1% иммунных, устойчивых -' 5#, промежуточных - б, восприимчивых - 88/6. К иммунным относятся сорта Пиротршсс 28 в Скала, а также гибридные линии, полученные на их основе: Ляяес-ценс 2І2Н45, Госгинаум 530Н8, Велютинум 548Н8, Эритроспермум І40НІ, І40Н5 и другие. Устойчивыми оказались: Лазаревская 39, Dixon (США), Альбидум 56Ш8І/458, Лютесценс I9IHI9, Эритро-слерыум I9H47/67, Велютинум 5ІЗШ7, Гостинаум 566Н4, Мутант I. Среди восприимчивых отмечались сорта, районированные в Краснодарском крае: Мелянопус 7, Краснодарская 362, Сете Церрос 66.
Как правило, сорта, устойчивые к одному вирусу, оказывались восприимчивыми к другому. При оценке на устойчивость к ВПМП из 2860 образцов не выделилось ни одного иммунного. Относительно устойчивых было 15,8$. Пшенично-шрейный гибрид (линия 3-202-3), полученный из Канада, оказался иммунным к ВІШ, а к ВМК восприимчивым. *
К комплексу вирусов устойчивость проявили сорта мягкой: пшеницы Полтавка, Гирка, Мильтурум 321, Барнаульская 29, Безен-чукская 98, Саратовская 29, Артемовка, Башкирская 4, Бурятская 34, Новосибирская 67, Целинная 20 и другие; сорта твердой пшеницы: Харьковская 46, Краснокутская 5, местная из Азербайджана (K-04775I); виды пшениц: Т- monococcum (K-I4237, К-20383, К-20985, К-20970, K-I05), Т. dicoccum (K-2I007), Т. ЬЫо-feevi (к-29540).
Реакция отдельных образцов на поражение вирусами была различной (табл. 3).
Вирусы вызывали снижение высоты растений у всех образцов. Снижение урожая зерна не наблюдалось лишь у линии Альбидум 56HI8I/458, что говорит о ее высокой толерантности к вирусам. Выносливыми оказались также Салют и т. monococcum (K-I4237).
Пшенично-эллмусные аміидиплоидн, полученные Н.В.Цвдишш (1963, 1976), показали разную устойчивость к вирусам (табл.4).
Таблица З Реакцш Чразцов яровой пшеницы на поражение комплексом вирусов (инфекционный фон, 1977 г.)
! В % к кон
Івнсота
!растений,
(К-І4237)
Таблица 4 Поражение пшенично-элимусных амфидишгоидов вирусами при искусственном заражении
Амфидиплоида более устойчивы к ВПШ, чем к ВЖ, а номер 587 оказался иммунным к этому вирусу. Приведенные данные показывают, что дикие виды могут служить источниками устойчивости пшеницы к вирусам.
5.2. Оценка тритикале на устойчивость к вирусам
Всего оценено 3435 сортов и селекционных линий озимого ге-ксаплоидного тритикале на устойчивость к вирусам при искусственном заражении в условиях теплицы. Симптомы заболевания появлялись у различных образцов при инокуляции ВМК через 4-19 дней, ВШП - через 6-32 дня, смесью этих вирусов - через 4-27 дней. У восприимчивых образцов инкубационный период длился 4-6 дней, у устойчивых - 19-32 дня.
Результаты оценки представлены в таблице 5.
Таблица 5 ДифференпЕадая образцов тритикале по устойчивости к вирусам, %
Дощатад ! т, ' , ВЩ ' ВМК, + ВДМ ,,
Иммунные 1,04
Устойчивые 4,57
Восприимчивые 94,39
Большой процент образцов, иммунных к ВШП, объясняется иммунностью к этому вирусу ржи. Комплексно иммунных к двум вирусам и их смеси было выделено 23 сортообразца, что составляет 0,64$, и среди них только один сорт инорайонной селекции (Пана-рин, Тимофеев, Забавина, 1991).
При оценке тритикале было замечено, что в зависимости от уровня устойчивости образцов в отдельности к каждому вирусу реакция их на смесь была различной - от синергизма до интереференции (табл. 6).
Таблица 6
Реакция образцов тритикале на заражение ВМК, ВШП и их смесью (1983-1986 гг.)
! ВМК ! %
линий. Линии типа Белютинум І9Ш9 ( p^Red River 68 х Предгорная 2) х Пиротрикс 28) за счет опушения листа имеют дополнительную векторную устойчивость. Линии Белютинум 5ІЗШ7, Лютес-ценс 5I3HII, Пиротрикс 530Н8 и другие (более 25 линий) созданы с использованием различных типов устойчивости - иммунности, толерантности, векторной устойчивости.
Векторной устойчивостью обладают новые сорта яровой пшеницы: Спектр, Дружина, Будимир, Альтаир 12, Коммунар, Коммунар -2 и ряд линий, созданных на основе донора Саратовская 29. Линии Спектр вс, кроме устойчивости к пьявице, имеют выполненный стебель, что обеспечивает защиту от хлебного пилильщика (вирусная рекомбинация генов Соналики).
Оценка яровой пшеницы в условиях теплиц на иммунитет к БМК позволила за небольшой период отобрать хозяйственно ценные формы, иммунные к данному заболеванию. За 6 лет частота иммунных форм в селекционном материале КНИИСХ возросла с 0,013 до 0,1, т.е. почти в 10 раз (Бурдун и др., 1984). Результаты наших работ используются и другими селекционерами ( НИИСХ Юго-Востока) .
Сорт Салют, районированный в Краснодарском крае, высокото-лерантен к комплексу вирусов и в условиях Краснодара дает 60-80 ц/га. Впервые созданы перспективные линии яровой твердой пшеницы с урожайностью 40-45 ц/га, выдерживающие естественный уровень инфекционной нагрузки вирусных болезней в центральной зоне Краснодарского края.
Полевые испытания яровой пшеницы показали, что устойчивые к вирусам и переносчикам образцы незначительно снижали урожай зерна даже без химической защиты от переносчиков, в то время как у восприимчивых это снижение было существенным (табл. 7).
Среди устойчивых ж толерантных образцов яровой пшеницы было 50% раннеспелых, 37$ среднеспелых и 13$ позднеспелых форм. Это значит, что поиск устойчивых к вирусам форм нужно вести в первую очередь среди скороспелых линий и сортов.
6.2. Создание исходного материала тритикале, устойчивого к вирусным болезням
Сорта тритикале, рекомендуемые для внедрения в производство, кроме высоких хозяйственных качеств должны обладать устойчивостью и толерантностью к вирусным болезням.
Таблица 7 Урожай яровой пшеницы в зависимости от уровня поражения вирусными болезнями на естественном инфекционном фоне
! Вариант
Примечание: контроль - без обработки, опыт - двукратная обработка фозалоном против пьявицы.
Установлено, что устойчивые формы чаще возникают в гибридных популяциях, полученных путем межвидовой или отдаленной гибридизации. Так, в популяции № 397 от скрещивания тритикале 3439 х Садово I х Томжи х Кубанец нами выделено II иммунных линий, причем линия 397Т6І-37 в течение 3 лет неизменно подтверждала иммунитет к обоим вирусам и их смеси. Линия 570Т89-І06 (Н-І20ДЦ х Atrl 6980 х АД-206) изучалась в течение 4 лет и ежегодно подтверждала свой иммунитет к ВПШ и высокую устойчивость к ВМК и смеси этих вирусов.
Десять линий Краснодарского НШСХ, иммунные к вирусам и их смеси, включены в мировой фонд в качестве доноров устойчивости к ВМК и ВПШ.
6.3. Оценка экономической эффективности возделывания устойчивых сортов
Экономическая эффективность возделывания устойчивых сортов обеспечивается "самозащитой" посевов, избавляющей производство от дополнительных затрат на специальные мероприятия. Так, возделывание устойчивого к комплексу вирусов сорта яровой пшеницы Дружина по сравнению с восприимчивым сортом Радант обеспечивает
более низкую себестоимость продукции, более высокий ЧИСТЫЙ доход и уровень рентабельности (табл. 8).
Таблица 8 Экономическая эффективность возделывания сортов яровой пшеницы, устойчивых к вирусам (1980-1982)
! !Уро- '.Стой- Щроизвод- !Себе-!Чис~Шорма
Сорт ! Вариант !жай- !мость !ственные !стои-!тый !рен-
! !но- !вало- !затраты, !мо- !до- їтабель-
! !сть !вой !отб/га !сть !ход,!ности,
| !;%!>№ |Ь»|а»^ І
дружина Контроль 38,5 404,2 235,9 - 6,1 168,3 71
Опыт 43,6 457,8 268,4 23,8 6,2 189,4 71
Радант Контроль 27,3 286,6 216,9 - 7,9 69,7 32
Опыт 40,3 423,2 262,8 23,8 6,5 160,4 61
Исключение борьбы с переносчиками на устойчивых, сортах является также положительным фактором с точки зрения улучшения экологической обстановки.
ВЫВОДЫ
1. В Краснодарском крае широко распространены ВМК и ВІМІ.
Они поражают зерновые культуры и многие злаковые травы.
Коэффициент вредоносности составлял: ВМК - на озимой пшенице - 24-41$, на яровой - 28-75$, на тритикале - 16-17$, на ржи - 7-8$; ВПМП - на относительно устойчивых сортах озимой пшеницы - 25-37$, на восприимчивых - 86-89$.
-
Механизм передачи ВМК жуками Lema melanopus.L. включает приобретение вируса в течение 5 мин. и без инкубационного периода передачу его реципиенту. Жуки остаются вирофорными в течение 28 часов.
-
ВПМП передается не только клещами Aceria tritici Schev. и соком, но и семенами кукурузы. Процент передачи у зубовидной кукурузы - 0,01, у сахарной - 0,03.
-
Методика оценки зерновых колосовых культур на устойчивость к ВМК и ВПМП с искусственным заражением в условиях тешшц
включает выделение вируса, его размножение и подготовку ииоку-лгама; способ выращивания растений и их инокуляции; учет и критерии оценки устойчивости образцов к вирусам.
-
Относительной устойчивостью к ВПМП обладают сорта озимой пшеницы Краснодарская 33, Ранняя 12, Ранняя 12/2,-Скороспелка 35 (СССР), Норин 10, Норин 44 (Япония), Русалка (Болгария), Бизон, Триумф (США), устойчивостью к БЖ - сорта Димитровка 9-14 (Болгария), Бизон (США), Леукомелян 842Н63/20 (СССР). К комплексу вирусов относительно устойчивы Ранняя 12/2, Ранняя 47, Краснодарская 33, Эритроспермум ЗІЗШ29, -460Ш28, 46ІРД44, Лютесценв 224Н332, 460НЗІ5, 46ІН223, 64ШШІ, Леукомелан 842Н 2584, 842Н2744 (СССР).
-
Яровая пшеница сильнее поражается ШК, но отмечено более широкое варьирование устойчивости по этому признаку. Среди иммунных были сорта Пиротрикс 28, Скала и линии Эритроспермум І40НІ, І40Н5. Относительно устойчивых к ВШИ выделено 165?. К комплексу вирусов устойчивы в полевых условиях сорта мягкой пшеницы: Полтавка, Гирка, Мильтурум 321, Барнаульская 29, Безенчук-ская 98, Саратовская 29, 45 и 210, Артемовка, Башкирская 4, Бурятская 34, Грекум 114, Новосибирская 67, Тулун 14, Катунь, Целинная 20; сорта твердой пшеницы - Харьковская 46, Краснокут-ская 5, местная из Азербайджана (К-04775І); отдельные образцы ВИДОВ пшеницы: т- monococcua, Г. dicoccum, Т. timofeevi.
-
У тритикале отмечено иммунных к КЛК - 1%, к ВШП - 7755, к их смеси - 23$. Впервые на тритикале при заражении отдельных образцов смесью вирусов обнаружена реакция интерференции, а в полевых условиях - устойчивость типа толерантности.
-
В селекции на иммунитет к вирусам следует использовать комбинации различных типов устойчивости, отдавая предпочтение неспецифпческим (полигенным), таким как устойчивость к заражению, толерантность, векторная устойчивость, устойчивость к распространению вирусов в инфицированном растении.
-
Сорт Салют, районированный в Краснодарском крае, толе-рантен к комплексу вирусов и дает урожай до 60-80 ц/га. Впервые созданы перспективные линии яровой твердой пшеницы с урожайностью 40-45 ц/га, выдерживающие естественный уровень развития вирусных болезней. В селекционном материале КШИСХ за 6 лет частота форм яровой пшеницы, иммунных к ВМК, возросла почти в 10 раз.
10. Путем направленной селекции при планомерной оценке устойчивости получены 23 линии тритикале, обладающие иммунитетом к ВМК, ВПМП и их смеси. Десять из них включены в каталог ВИР в качестве доноров устойчивости к вирусам.
-
В селекции пшеницы и тритикале на иммунитет к вирусам предлагается использовать "Методику оценки пшеницы на устойчивость к вирусу мозаики костра в условиях теплицы", позволяющую на всех этапах селекции с минимальными затратами труда и времени вести эффективный отбор устойчивых к вирусам форм.
-
Использовать принцип подбора пар, основанный на учете различных типов устойчивости доноров к основным вирусам в зоне, для которой создается сорт, таких как устойчивость к заражению, толерантность, векторная устойчивость, устойчивость к распространению вирусов в инфицированном растении.
-
В селекции на иммунитет к вирусам предлагается использовать доноры устойчивости, выявленные в мировой коллекции и созданные в КШИСХ с нашим участием (сорта пшеницы Пиротрикс 28 и Скала, линии Лгатесценс 5ІЗШІ, 697Н28, Эрятроспермум І40Ш, Пиротрикс 248HI9, иммунные к ВМК; линию Лютесценс 7Э4Н28, иммунную к ВМК и ВПЖІ; тритикале-линию 740HI/2, иммунную к ВПМП, 23 линии, иммунные'к ВПМП, ВМК и их смеси).
Похожие диссертации на Биологическое обоснование скрининга устойчивых форм пшеницы и тритикале к вирусным болезням в Краснодарском крае
