Введение к работе
Актуальность темы. Яровая мягкая пшеница - важнейшая продовольственная культура в отечественном и мировом земледелии. В мировом балансе производства зерна в 2000 году на долю пшеницы приходилось 585 млн. т. (Жученко, 2004). В Кировской области доля яровой пшеницы в структуре посевных илошддей зерновых культур составляет около 27 %. Однако урожайность ее в сельскохозяйственном производстве не превышает 2,0 т/га. Одной из важнейших причин низкой урожайности является ухудшение фитосанитарного состояния посевов, обусловленного отсутствием в производстве высоко устойчивых к болезням сортов, и нарушением технологии возделывания культуры. По разным экспертным оценкам потери урожая яровой пшеницы от комплекса болезней достигают 20...40% (Стрижекозин, 1999; Лахвич с соавт., 2002; Шевченко, Корчагин, 2006 и др.).
Наиболее распространенными и вредоносными болезням и яровой пшеницы в Северо-Восточном регионе Нечерноземья России являются пыльная и твёрдая головня, корневые гнили и фузариоз колоса. Частота проявления головнёвых болезней составляет здесь 7...8 раз за 10 лет; корневых гнилей -3...5 раз за 10 лет; фузариоза колоса - 3...4 раза за 10 лет (Система..., 2000). Вредоносность этих болезней заключается не только в прямых потерях урожая, но и в значительном ухудшении качественных показателей зерна.
Для современного сельского хозяйства приоритетным и являются ресурсосберегающие и экологически безопасные технологии производства продукции. В этой связи, возделывание устойчивых сортов является одним из гарантов энергоресурсосбережения и благополучной фигосанигарной обстановки в посевах сельскохозяйственных культур. Однако сортов яровой пшеницы с высокой комплексной устойчивостью к выше названным болезням в производстве нет. Поэтому в решении проблемы роста продуктивности при изменяющихся условиях внешней среды, напряженной экономической и экологической обстановки большая роль отводится селекции болезнеустойчивых сортов, которая тесно связана с наличием в генофонде культуры эффективных генов устойчивости.
Цель исследований: создание нового исходного материала с групповой устойчивостью к фузариозным и головнёвым болезням для селекции сортов яровой мягкой пшеницы, адаптивных к условиям Северо-Востока Нечерноземья России.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
изучить уровень и характер вредоносности фузариозных болезней яровой пшеницы на Северо-Востоке Нечерноземья России;
оценить компоненты устойчивости яровой пшеницы к фузариозным болезням прим енительно к задачам селекции;
изучить сезонную динамику развития корневых гнилей и характер взаимодействия «хозяин-патоген» с целью выявления типов устойчивости к болезни и обоснования использования их в селекции;
обосновать целесообразность отбора устойчивых к корневым гнилям гено-
типов в стадии двух-трех листьев при лабораторном культивировании растений;
изучить наследование устойчивости яровой пшеницы к корневым гнилям, пыльной и твёрдой головне;
изучить сорта мирового генофонда из коллекции ВИР и перспективные сортообразцы селекции НИИСХ Северо-Востока по устойчивости к корневым гнилям, фузариозу колоса, пыльной и твёрдой головне на искусственных инфекционных фонах местных популяций возбудителей; выявить источники устойчивости;
создать методом рекуррентного отбора на жёстком инфекционном фоне и гибридизации с источниками и донорами устойчивости новый исходный материал и оценить его по комплексу селекционно-ценных признаков.
Научная новизна исследований. Впервые на искусственных инфекционных фонах проведена комшгексная оценка перспективного сортимента яровой мягкой пшеницы селекции НИИСХ Северо-Востока на устойчивость к фу-зариозным и головнёвым болезням. Среди местного и коллекционного материала выявлены источники устойчивости к одной или нескольким болезням. Изучены типы взаимодействия «хозяин-патоген» и обоснована возможность использования их в селекции на устойчивость к корневым гнилям. Выявлены наиболее информативные компоненты устойчивости и критерии отбора фуза-риоустойчивых генотітов яровой пшеницы. Обнаружена цитоплазм этическая детерминация и достоверный материнский эффект в наследовании устойчивости к головнёвым болезням; в наследовании устойчивости яровой пшеницы к корневым гнилям не выявлено явных реципрокных различий. Обоснована эффективность рекуррентных отборов на искусственном инфекционном фоне в селекции на устойчивость к корневым гнилям. Методом рекуррентного отбора и гибридизации с источниками и донорами устойчивости создан иммунологи-чески ценный исходный материал. С авторским участием диссертанта создан сорт яровой мягкой пшеницы Анюта (доля авторства 5%), сочетающий высокую урожайность и хорошие хлебопекарные качества с толерантностью к корневым гнилям и устойчивостью к твёрдой головне. Научная новизна исследований защищена заявкой на допуск к использованию сорта Анюта (цата приоритета 17.11.2004).
Практическая ценность работы. В создании резистентных к корневым гнилям сортов яровой пшеницы рекомендуется использовать оценку сортооб-разцов и рекуррентный отбор устойчивых форм на искусственном инфекционном фоне местных популяций возбудителей болезни.
Отбор устойчивого к фузариозу колоса исходного материала следует вести по степени поражения и озернённости колоса, массе 1000 зерен, массе зерна с единицы площади и его инфицированности. В селекции на устойчивость к корневым гнилям рекомендуется предварительная лабораторная оценка исходного материала при искусственном заражении семян или проростков. Критериями отбора являются степень поражения корневой системы в фазу полной
спелости зерна и м асса зерна с единицы площади.
В качестве источников устойчивости к фузариозным и головневым болезням в условиях Ссссро-Всстсіса КЗ Российской Федерации предлагается следующий исходный материал:
на устойчивость к корневым гнилям - селекционные образцы: 34-99, 75-99,110-99 и 8-99, а также сорта отечественной селекции: Скала, Саратовская 29, Саратовская 36 и Омская 20;
на устойчивость к фузариозу колоса - селекционные образцы: 93-99 и 161-97;
на устойчивость к пыльной и твёрдой головне - селекционные образцы: 161-97 и 15-99, сорта зарубежной селекции: Canus, Ranger, Gallipoli и Baart -практически иммунные к твёрдой головне;
на сочетание комплексной устойчивости - селекционные образцы: 15-99, 161-97 и 93-99.
В селекции на устойчивость яровой пшеницы к корневым гнилям рекомендуется использовать 182 резистентных к болезни (R Fus. sp., F3) селекционных образца и гибриды: Энита * Саратовская 29 (R Fus. sp.), Ирень х Скала (R Fus. sp.) (устойчивость к корневым гнилям), Redman (Bt 3) х Ирень и Baart (Bt 1) х Canus (Bt 2, Bt 5) (устойчивость к твёрдой головне), RedBobs (Ut 1) * Кота (Ut 2) nRenfiew (Vt 1) x Лютесценс 25 (устойчивость к пыльной головне). Положения, выносимые на защиту
компоненты устойчивости и критерии отбора фузариозоустойчивого исходного материала яровой мягкой пшеницы;
эффективность рекуррентного отбора в селекции на устойчивость к фузариозным корневым гнилям;
новый исходный материал для селекции яровой пшеницы к фузариозным и головневым болезням.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований по теме диссертации доложены на: 1-ой всероссийской научно-практической конференции «60 лет высшему аграрному образованию Северо-Востока Нечерноземья» (Киров, 2004); 4-ой, 5-ой, 7-ой городских конференциях аспирантов и соискателей «Науке нового века - знания молодых» (Киров, 2004, 2005, 2007); международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию образования Института земледелия (Жодино, 2007); Областном Дне поля (Нижегородская область, Шарангский район, 2007); заседаниях научно-методической комиссии Северо-Восточного селекцентра и ученого совета НИИСХ Северо-Востока (2004...2007 гг.). По материалам исследований опубликовано 8 научных работ, в том числе, 3 - в рецензируемых научных журналах ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 172 страницах и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части из 7 глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы и приложений. Работа содержит 25 таблиц, 13 рисунков и 18 приложений. Список цитируемой
литературы содержит 259 источников, из них 55 - иностранных авторов.
