Введение к работе
Актуальность тоны. Устойчипне к вредителям сорта создают объективный предпосылки для управления пнутрнпонупяциошшмл и межпопуллционными взаимоотношениями, слоиівішмиоя в сиетомо "Фитофаг - корковое растение" на осново вощеотиенно-йнорготичо-оких и информационных прямих и обратных спязеп. Изучение взаимоотношений в этой системо, на различных уровнях организация при помоіци системного полхода, позволяет выявлять новые закономерности механизмов иммунитета, которые уопошо могут применяться в селекция полота культур на устойчивость к предателям. Оообегаю ватт эти исследования дня ворновнх культур, которые играют ведущую роль п проблема обеспечения населения страны продовольствием.
В стопной зоне Украины провой ячмень и озимая пшонина в сильной отопепи повреждаются шведскими мухами, домцнируюдим видом среди которых является ячменная, о ежегодными потерями верна в сродном от 1,8 до 3,5 ц/га. Применение химических обработок в система защиты растений от этих вредителей не показало высокой эффективности в овяэи со скрытностью образа жизни и растянутостью периода лёта имаго мух.
Многолетний совотокиїї и зарубежный опыт показывает, что селекция этих культур на устойчивость к шведским мухам объективно повысит урожайность, ого качество, резко снизит экономические затраты на пршленоіше химического метода и стабильно защитит окружающую среду от загрязнения инсектицидами.
Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в теоретическом и методическом обосновании путей оозда-ния уотойчивых сортов озимой пшеницы и ярового ячменя к шведским мухам на разных этапах селекционного процесса.
В литературе по поводу теоретических основ иммунитета имеются разные представления. Ми в своей.работе придерживаемся теоретических взглядов школы профессоров И.Д.Шапиро и Н.А.Вилковой.
В связи с этим необходимо было решить следующие задачи:
Обосновать рабочую эколого-генетическую гипотезу-концепцию и ее иммунологические положения.
Иммунитет растений к вредителям - это свойство растительного организма, выражающееся в виде адаптивных реакций на воздействие биотических факторов окружающей среды, характер кото-
рнх. оиродоллиіоя структурно-функциональным взаимодействием Ге-НОВ КОІІСТПТуЦІШНиЛЇ.НОІІ УСТОЙЧИВОСТИ, ІШГЛЯДІЮ ПРОЯВЛЯЮЩИХСЯ в
селекционном процессе в аиачіггольио болеи короткое время чем в ооїоотіішшцх условиях. Этот зколсго-гошшічєоішй аоіюкт И ОТрЭ-яен її диоснртационноіі работа.
Ооношіно шагунологичеонио положення концепции заключались в оледунцом:
-
Потенцийя комшлша торію -приспособителышх механизмов иммунитета растений определяется адаптивной реакций генетической структури популяции 'зернових культур па изменение условий среды.
-
Принципы отбора устойчивых к вредителям растений могут быть реализованы в семектпруомых сортах на основании идеитифи- кации их фенотипов по количественным иммунологическим признакам,
-
Совмещение в одном оорте нескольких прионйкои устойчивости в ряда олучаоо успожняит генетическую конструкции расто-' ний и проявляє г ее иммунологическую нестабильность, которая нивелируется при воздействии иммунологической сортовой агротехники.
Среди более частных вопросов в нашу задачу входило:
-
Последовать специфику и особенности реализации иммуно-і'онетичеоких барьеров этих культур к названным вредителям.
-
Обосновать, апробировать и внедрить програшу селекционного процесса на устойчивость озимой пшеницы и ярового ячменя к шведским мухам с привлечением новых приемов экспериментального мутагеноза и генной инженерии.
-
Сформулировать и обосновать вколого-генетическив прин-цшш семеноводства устойчивых к шведским мухам сортов озимой пшеницн л ярового ячмоня.
-
Оценить роль сортовой агротехники в устойчивости зерновых культур к шведским мухам.
Анализ и обобщение материала проведенії в период нахождения в докторантура ВННР при лаборатории энтомологии и иммунитета растений к вредителям. За постоянные консультации, внимание и оказанную помощь я выражаю благодарность профессору,' ' д.с.-х.н. Н.А.Вилковой и профессору, д.б.н. |иТд1ршйро[.
Научная новизна. Впервые в отечественной практике проана-лизировани особенности процесса иммуногенеза растений к вредителям, на примаро ігрновнх культур и шведских мух, по общей
иммунологической охомч (сорт -'оі'ро'гехнніуч - (н^оноводотво).
Ну осново системного л на,таза энолиционно слогиштхоя вза-имоотнопоиий между гаооког.ля.і и корм'.чшч растением изучена роль различите иммунологических барьеров n rvoii очітеме, характеризующейся внра.тоинмч котебмтолышм характером. Применение зколо-го-генотичоекого аспекта п устойчивости растений к вредителям позволило выделить та гуп категории иммунитета как экологическая адаптивность.
Определены и обоснованы главные принципи форгліропшшя механизмов, определяющих толерантность растении к игоедским мухам.
Выполненная работа значительно пополнила гоногнчоскно представления о воздействии пводоких мух на зернових культурах.
При помощи морфогенетичоского анализа и количественных признаков установлены и изучены донори устойчивости к шведским мухам, которые определяют уровень адаптации растительного организма к экологическим условиям. Па осново лролодошшх исследований била разработана и внедрена в оелекшкчшый процесс, программа, состоящая из серии методик изучения факторов устойчивости раото-нігй и выявления иммунных форм послодних. Они значительно повысили впход устойчивых сортов, свидетельством чего являются созданные за I979-J99I гг. 5 сортов озимой пшеницы и ярового ячменя, районированные не только в стони Украины, но и в других областях страны, а также значительный фонд перспективных устойчивых сортов.
Разработаны сортовые иммунологические агротехники возделывания устойчивых к шведским мухам сортов озимой пшеницы и ярового ячменя и раскрыта их роль в явлении "иммунодефицита" по признакам устойчивости. Усовершенствована схема и предложены иммунологические принципи экологического семеноводотва зерновых культур.
Практическая ценность работы. Разработана схема реализации селекционного процесса зерновых культур на устойчивость к шведским мухам, которая внедрена за последние года в Донецком НПО "Элита", Луганском ЦІЮ "Элита", Крымском НПО "Элита", на Кировоградской областной государственной сельскохозяйственной опытной оташгии и на Николаевской опытной станции по кормопроизводству. Она обволочила переход в этих учреждениях к целенаправленной селекции озимой пшеницы и ярового ячьеня на иммунитет к скрытностеболышм вредителям. В Донецком НПО "Элита" за послед-
нив года с участием автора создаш высокопродуктивные, высокорентабельные и устойчивые к' шведским мухам сорта озимой пшеницы: Донецкая 4G, Дончанка и Дончанка 3, а также ярового ячменя: Донецкий 9 и Донецкий 10, которые районированы и воздеш-ваются на площади более 500 тыо.гектар. Потенциальная продуктивность оортов озимой пшеницы от 66,4 до 78,4 ц/га и ярового ячменя от 58,0 до 63,0 ц/га,.что превышает стандартны сорта на 3,5-5,5 ц/га. Названные сорта рекомендованы для возделывания по энергосберегающим технологиям в ряде областей страны. Разработаны и опубликованы 8 методик (1984, 1986, 1987, 1988, 1989, 1990, 1991 и 1991) и 8 рекомендаций (1986, 1986, 1987, 1987, 1987, 1988, 1990 и 1991).
Постановлением № 846 от 4 'ноября 1988 г. на выставке ВДНХ СССР "Изобретательство и рационализация-08" вручен автору диплом П степени "За разработку и внедрение исследований , связанных о интегрированной оистемой защиты ярового ячменя и озимой пше-' ницы от злаковых мух. Эта система защиты, основанная на устойчивых к вредным коноуыентам сортах, является основным звеном современных технологий возделывания-зерновых культур.
їак, в 1989 г. две энергосберегающие технологии возделывания озимой пшоницц (авторы: В.П.Иваненко, Н.А.Рябченко, Л.В.Ремезов) были представлены на выставках в Югославии и Венгрии, а авторские свидетельства на изобретения на II Всемирной выставке достижений молодых изобретателей (Болгария, Пловдив - Ї99І г.).
В 1990 г. интенсивная технология возделывания озимой пшеницы (авторы: В.И.Иваненко, Н.А.Рябченко, Л.В.Ремезов) внедрена в хозяйствах Донецкой области на'площади 200 тыс.га и обеспечила урожайность 51,0 ц/га, что на 12,8 ц/га больше в сравнении о обычной технологией. За разработку и внедрение интенсивной- энергосберегающей технологии возделывания озимоіі пшеницы авторам Иваненко В.П., Рябченко Н.А. и Ремезову Л.В. в 1990 г. вручен диплом Ш степени ВДНХ УССР.
Агообагош тоботн. В процессе проведения исследований научные работы были опубликованы в периодической печати, а также обсуждались на различных совещаниях, симпозиумах, съездах, конгрессах: Республиканская научно-практическая конференция "Роль, науки в реализации Продовольственной программы СССР", г.Умань, 1984; Всесоюзное совещание по иммунитету к болезням и вредителям, г.Рига, 1986; У съезд селекционеров и генетиков Украины,
г.Умань, 1986; Ш Международный'конгресс динторологов, г.Будапешт, 1986; II Республиканская конференция молоділе ученых, г.Харьков, 1006; У Всесоюзний съезд селекционеров л генетиков, г.Москва, 1987; У Всесоюзная конференция молодых ученых, г.Днепронотровск, 1907; П Всесоюзная конфоронния молодых ученых по вопросам кормопроизводства, г.Москва, I960; ХЛ Международный симпозиум по энтомофзне Сродней Европы, г.Киев, 1988; її Всесоюзный симпозиум по хомороцепиии насекомых, г.Вильнюс, 1986; Республиканское совещание по гонотико, г.Йіев, 1989; X съезд ВЭО, г.Ленинград, 1989; УІІ Всесоюзный симпозиум "Молекулярные механизмы генетических процессов", г.Москва, 1990; ' Всесоюзное совещание по селекции, г.Саратов, 1990; П съезд дип-. торологов, г.Братислава, 1990; Всесоюзное совещание по иммунитету растений к болезням и вредителям, г.Минск, 1991; I Всеоо- юзный симпозиум "Новые методы биотехнологии растений", г.ІІуишно, 1991; ІУ съезд Украинского энтомологического общества, г.Харьков, 1992; ХП. конгресс по энтомологии, г.Пекин, КНР, 1992.
Публикации. Результаты исследований по теме диссертации опубликованы в двух кішгах (в соавторстве) - Интегрированная защита полевых культур (Донецк: Донбао, 1987) и Интегрированная защита зорновых культур (Киев: Урожай, 1990, на украиноком языке), а такжо отражены в двух книгах (в соавторстве), которые приняты к опубликованию - Культурный огроландшафт: экология; конструирование, перспективы (Киев: Урожай, 1992) и Эколого-генетические основы иммунитета сельскохозяйственных культур к вредителям (Киев: изд.УСХА, 1992). Всего по диссертационной работе опубликовано 70 статей.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 592 отраницах машинописного текста. Состоит'ив введения, 7 глав, ' выводов, практических рекомендаций, списка литературы 1417 наименований, из них 423 отюстранных, иллюстрирована 69 риоунками и 126 таблицами.
