Введение к работе
Актуальность проблемы. Дядьнейпео увеличение в СИТ* производства зерна и кормов в значительно 11 степени определяется успехами селекции и надежностью семеноводства кукурузы. Роль селекции в решении этой проблеми определена задачами создания до 1995 г. гибридов с вегетационным периодом до 85 дней и урожаем зерна 7-8 т/гп.
К главным факторам, дестабилизирующим производство зерна кукурузы принадлежат засухи, болезни и вредители, снижающие объективность многих прогрессивных технологий. Начиная' с 60-х годов наиболее значительные потери урожая во многих странах стали виливать стеблевые гнили, наиболее остро проявилась проблема устойчивости к ним в селекции раннеспелых и сре'диеронних гибридов кукурузы. При ередівгх недоборах "урожая кукурузы в мире Зб7у потери только от стеблевых гнилей составляли в, СССР 20-30%.. Отсутствие в тот период источников устойчивости к стеблевым гнилям во многом обесценили итоги селекции на устойчивость к гол'овневіш грибам, болезням початков и листьев. Ото обусловило необходимость перестройки иммунологических программ, особенно в селокщт на скороспелость, сдерживаемой практическим отсутствием линий с групповой .устойчивостью к факультативным патогенам, а тем более с комплексной.
Оценка .устойчивости к болезням коллекционного и гибридного материала и-проведенный в начале 70-х годов анализ показали, что даке значительное количество источников устойчивости к отдельным патогеном не решает- проблем селекции на групповую и комплексную устойчивость. Со всей очевидностью встал вопрос о степени соответствия ряда методических подходов задачам селекции на современном этапе, среди которых важная роль отводилась созданию источников устойчивости к патогенам\и фитофагам. Зто предполагало необходимость комплексных исследований.
В условиях уменьшения генетического разнообразия и роста генетической уязвимости кукурузы, концентрации и специализации с.х. производства, предотвращение развития эпифитотий потребовало повышения эффективности иммунологических исследований. Актуальность их, была известна, но степень разработанности недостаточна для решения задач практической селекции»
Цель и задачи исследований. Цель исследований - определение ведущих факторов этиологии и патогенеза болезней и разработка на #этой основе методов оценки.и .отбора, создания и использования исходного материала в' селекции на устойчивость. Ее осуществление в
период I969-I99I гг. потребовало поэтапного решения нескольких задач:
выделения группы наиболее распространенны! болезней» научения их этиологии и вредоносности, типов устойчивости и их селекционной ценности, характера наследования устойчивости и путей ее сохранения в селекции на гетерозис;
анализа направлений и способов отбора устойчивых форм растений в гибридных популяциях кукурузы в естественных и искусственных патоскстемах;
изучение эколого-геиитических проявлений устойчивости, скороспелости, продуктивности и совершенствования методических подходов с целью оптимизации отбора устойчивых и выносливых форм;
теоретического обоснования возможности отбора на групповую
м комплексную устойчивость к факультативным и облигатным патогенам;
- реализации полученных данных для получения исходного мате
риала с комплексной или групповой устойчивостью к вредным организ
мам.
Научная новизна. На идентичном селекционном материале впервые изучен в сравнительном плане видовой состав возбудителей болезней кукурузы в Краснодарском крае, Одесской, Черкасской и С.Петербургской областях; определены зональные аспекты в селекции на устойчивость и скороспелость. Сформулированы новые представления о патогенезе фузариозной ете-блевой гнили и выносливости к ней.
Расширены представления о круге растений-хозяев, способных . накапливать на растительных остатках сумчатые плодоношения o.ze«e и G.fujikuroi ь зерновом севообороте.
Впервые изучены зависимости проявления гетерозиса по продуктивности и устойчивости к стеблевым гниляы и установлено, что гетерозис по устойчивости направлен против гетерозиса по продуктивности. При этом показано, что большие скрытые потери снижают эффект гетерозиса, а восприимчивость к гнилям действует в направлении отбора на скороспелость.
Впервые показан различный генетический контроль устойчивости стеблей к гниешо и ломкости, оцениваемые на провокационном фоне и при искусственном заражении; установлены преимущества провокационного фона для отбора.
Доказана возможность расширения генетического разнообразия зародышевой плазмы при использовании источников спонтанных мутаций не только как геноноеителей хозяйственно-ценных признаков, но и факторов устойчивости к головневым'грибам. .
Разработана схема селекции на устойчивость к болезням и вредителям и селекционная модель скороспелого гибрида для условия северо-запада России.
Впервые установлено, что комплексная устойчивость обеспечивает снижение яоэффицие»1Уа суммарной вредоносности болезней и кукурузного мотылька в 1.5 раза.
Практическая ценность работы и внедрение результатов исследований. С долей авторства 5-Ю,? создано 4 и районировано 3 гибрида: Од Ма 310 М (9 областей и краев Украины и России); ЧКГ 280 М (Сумская область); Коллективный І8Г СВ (Алтайский край, Белгородская область, Эстония). Гибрид Коллективный 230 СВ проходит государственное испытание.
Созданы 65 самоопылении линий кукурузы, из которых 39 зарегистрировано в ВИРе и используется селекционными учреждениями России, Украины и Казахстана в качестве источников групповой и комплексной устойчивости к болезням и вредителям, а также ценных хозяйственно-биологических признаков. В их числе ЛВ 4з М, - отцовская форма нового гибрида ЧКГ 280 М; а также ЛВ 8, ЛВ 15, ЛВ 30, с участием которых получены перспективные гибриды. В соавторстве с НПО "Средневолжекое" созданы линии Б 234 СВ и Б 256 СВ, вошедшие в перспективные гибриды Коллективный 230 СВ и 231 СВ.
Разработанные автором и с его участием методики оценки: на устойчивость к болезням, болезням и вредителям используются в НИИ селекционного профиля; предлагаемые способы отбора линий (на выносливость к фуэариоэной стеблевой гнили, на скороспелость) расширяют .возможности создания раннеспелых и ультраранних гибридов для зон с коротким безморозным периодом и длинным днем.
Внедрены: унифицированная шкала определения ожидаемого недобора урожая в зависимости от устойчивости; упрощенная система тестирования гибрида на устойчивость и продуктивность. Это существенно повысило эффективность отбора перспективных гибридов в селекционных программах учреждений ТСС "Север" и может быть использовано в селекценграх и госсортсоти.
Апробация работы и публикация результатов. Основные результаты исследований публиковались в периодической печати, трудах ВСГИ, ВИЗР, ВИР, а также докладывались и обсуждались на Международном совещании по использованию тканевых культур в селекции растений *Шрага, 1977); на П-м Национальном симпозиуме по иммунитету растений (Пловдив, 1983); Всесоюзной конференции "Проблемы и пути по-
Бшения устойчивости растений к болезням и экстремальным условиям среда в связи с задачами селекции (Ленинград, I9HI), Всесоьзном совещании "Теории и практика использования иммунитета сельскохозяйственных культур к вируенш болезням (Москви, 1984), УІІ, УПІ,
IX Всесоюзных совещаниях по иммунитету растений (Новосибирск,
1981; Рига, 1986; Минск, 1991), ПІ, ІУ,-У съездах. Всесоюзного
общества генетиков.и селекционеров им. Н.И.Вавилова (Ленинград,
1977; Кишинев, 1982; Москва, 1987), Всесоюзних научно-технических-
конференциях по проблемам кукурузы (Днепропетровск, 1976, 1981),
X научной конференции Украинского общества паразитологов (Одесса,'
1986), Ученом Совете ВИЗР. Из 65 работ опубликовании* по теме дис
сертации, основное содержание отряжено в 4о-ти, в том числе 4-х
, авторских свидетельствах.
Тема исследовании входила ь государственные союзные програмки, (1071-1975 гг., № гос.регистрации 71073773; 1976-1980 гг., If1 гос.регистрации 78083870; I98I-I985 гг., № гос.регистрации 0IBI901339I).
Положения, выносимые на защиту. Биологическое обоснование ведущей роли инвазионного фактора в этиологии пузырчатой головни, болезней початков и возможности перевода сопряжении* патосистем в простые посредством разрыва инвазиокно-тфгкционньгх цепей,
Патогенез фузариоэной и гиббєреллезной стеблових гнилей, природа предрасположенности к ним и разработка на этой основе путей сохранения наследственной устойчивости и целесообразного использования кодификационной,
Аддитивно-доминантная система генетического контроля устойчивости к основный болезням и возможность отбора генотипа по фенотипу, типи устойчивости их селекционная ценность, выносливость к фузариоэной стеблевой гнили.
Разработка способов и принципов селекции на резистентность, создание патентоспособных гибридов и источников комплексной или групповой устойчивости к вредным организмам. '
Структура и ortfjHi диссертации._ Диссертации состоит из введе- нил, 9 глав, выводов, предложений производству и списка литература, включающего 7/6 работ, в том числе з/2 иностранных, а также приложения. Наложена на VM страницах мгшипопиеи, иллюстрирована 5t таблицами и гс рисунками.
