Введение к работе
Актуальность темы. За последнее время селекционеры добились значительных успехов в выведении высокоурожайных сортов томата. Однако, немногие из них имеют достаточный уровень устойчивости к наиболее вредоносному возбудителю - Phytophlhora infestans (Mont.) D. By. Выведение устойчивых сортов осложняется большой пластичностью возбудителя, повышением агрессивности и отсутствием среди рода Lycopersicon Tourn. иммунных форм (Жученко, 1973; Алпатьев, 1976; Балашова, 1977; Дьяков, 1977).
В процессе паразитизма происходят качественные и количественные изменения патогена и растения-хозяина. Следовательно, селекция томата на устойчивость к фитофторозу должна учитывать уровень изменчивости в структуре популяции Ph.infestans и новые источники устойчивости.
Актуальность проведенных исследований обусловлена их направленностью на создание нового исходного материала для селекции томата на фитофторо-устойчивость.
Работа выполнена в соответствие с планом государственной отраслевой программы, шифр 0.51.18.
Цель и задачи исследований. Цель данной рабо і ы - создание исходного материала в селекции томаїа на устойчивость к фтофторозу и другим листовым нятнистостям для Нечерноземной зоны России, северной границы южной культуры в открытом грунте.
Для ее достижения решались следующие задачи:
-анализ местной популяции Ph.infestans по расовому составу,
-усовершенствование элементов методики оценки томата на устойчивость к фтофторозу;
-скрининг исходного материала, выделение и создание источников устойчивости к фитофторозу и другим листовым пятнистостям;
-изучение закономерностей наследования фитофтороустойчивости у полученных форм томата;
- разработка приемов интегрированной системы сохранения горизонтальной устойчивости к фитофторозу.
Научная новизна. Наблюдения за изменчивостью расового состава Ph. infestans в условиях Нечерноземной зоны РФ на большом (около 5000) наборе сортообразцов томата показали, чзо исследуемая популяция содержит две расы То и ТІ. Возникновение новых "томатных" рас не отмечено за 20- летний период наблюдений. Разработай сокращенный набор растений-дифференциаторов и экспресс-меч од с их использованием для изучения состава и динамики "томатных" рас в популяции Pli.infestans. Разработан метод создания инфекционного фона для
оценки селекционного материала на фитофтороустойчивость, который включає] обязательный раздельный контроль устойчивости расами То и ТІ при искусственной инокуляции, а не их смесью. Экспериментально показана возможность образования ооспор у расы ТІ фитофторы при искусственной инокуляции отделенны> частей растений томата в лабораторных условиях. Впервые показано влияние природного фактора северных регионов, в частности, промерзания почвы в зимний период, как фактора, влияющего на интенсивность развития фитофтороза ш томате. Предложены фушицидные смеси (а.с. №№ 946031, 1111275, 1112599. 1113920) и биологически активные вещества (сок физалиса), контролирующие уровень горизонтальной устойчивости растений томата к Ph.infestans.
Практическая значимость и реализации результатов исследований.
Разработан метод создания инфекционного фона для оценки селекционного материала на фитофтороустойчивость, который включает: обязательный раздельный контроль устойчивости расами То и ТІ при искусственной инокуляции использование пленочных теплиц на изолированном участке для эффективности искусственной инокуляции и во избежание распространения инфекции; контролирование фитофтороустойчивости при естественном развитии болезни; контролі расового состава Ph.infestans экспресс-методом на сокращенном наборе тест-сортов. На основе разработанного метода выделены и зарегистрированы вс ВНИИРе 5 генетических источников фитофтороустойчивости, с использованием которых в соавторсгве созданы оригинальные сорта для открытого грунта Нечерноземной зоны: Арго, р.1993г.; Грот, р.1994г.; Дубрава, р,1997г.; Челнок, р. 1997г.; Гном, р. 1997г.; Гранд - проходит испытание в ГСИ с 1993г.; Патрис , Гея - в ГСИ с 1996 г. Созданные генетические источники фитофтороустойчивости: линия 897-91, линия 899-91, сорта: Грот, Сага 1, Сага 2 зарегистрированы вс ВНИИРе и использую гея с 1994 года научно-исследовательскими центрами республик Украины , Беларуси, Молдовы, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока, а также н ГДР, Китае, Корее, Израиле, Индии . Выделены константные образцы с нормой реакции "'толерантность" к группе патогенов , вызывающих листовые пятнистости, обладающих рядом хозяйственно-ценнных признаков: 1067-94, 1078-94, 1079-94, 1144-94. Результаты исследований по фитофторозу вошли в "Методические указания по селекции сортов и гибридов томата для открытого и защищенного грунта"(1986). Подготовлены к печати "Рекомендации по селекции сортов и гибридов томата с повышенной устойчивостью к листовым пят-ниетостям для открытого грунта".
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на Всесоюзных совещаниях по иммунитету (1986 ,1987); на научно-координационном совещании "Физические факторы мутагенеза в селекции растений на продуктив-
4 ность" (Москва, 1983); на Всесоюзном совещании по применению химического
мутагенеза в селекции (Москва, 1985), на региональных конференциях, методических совещаниях по иммунитету (1984, 1987, 1991,1996); на заседаниях Ученого СовеїаВІШИССОК.
Публикации. Результаты исследования изложены в печатных работах, опубликованных в Российских изданиях конференций, съездов, совещаний, трудах ВНИИССОК, научно-производственных журналах, методиках общим объемом 40 работ, в том числе 2 Методических указания, 1 Рекомендация, 9 Авторских свидетельств.
Условия, материалы и методика проведения исследований. Экспериментальные исследования проведены во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, и. ВНИИССОК Московской области, в 1977... 1997г.г.
В работе использованы районированные copra, виды и разновидности рода Lycopersicon, сорта и гибриды отечественной и зарубежной селекции из коллекции ВІІИИР им. Н.И.Вавилова; в основном, селекционный материал лаборатории селекции пасленовых кулыур (селекционер Скворцова Р.В) всего - около 5 тыс. образцов. В качестве инфекционного материала использовали расы То и ТІ Ph.infestans, выделяемые нами из пораженных растений томата, а также любезно предоставленные Козловской И.Н. и Еарлюг Т.И.(ВНИИФ). Изоляты Ph.infestans культивировали на овсяной агаризованной среде и на ломтиках картофеля без R-гена. Идентификацию томатных рас проводили на канадском наборе сортов-дифференциаторов и на сокращенном наборе, разработанном во ВНИИССОК.
Фитопатологическую оценку и отбор устойчивых к болезням форм томата проводили на стационарном инфекционном участке, в лабораторных условиях на фоне искусственной инокуляции расами То и ТІ фитофторы и при естественном развитии патогенов (с учетом структуры популяции) в соответствие с имеющимися методическими указаниями и проведенными нами методическими разработками (Ширко, Кузубова, 1971; Власова, Суханова, Псарева, Балашова, Жученко, Иванюк и др.,1976; Алнатьев, Скворцова, Гуркина и др.,1986). Для оценки интенсивности развиїия болезной на посевах вычисляли средневзвешенный процент по методике ВИ'ЗР (Чумаков и др., 1974). Частоту расположения устьиц определяли по методу Молот конского (1973). При создании форм томата с устойчивостью к фигофторозу и друїнм листовым ияїнисгостям применяли гибридизацию, бек-кроссы; линейный и индивидуальный направленный отбор; генетико-физиологический, химический мутагенез; метод несовпадения циклов развития расіения-хозяина и паразита'. Сіепень доминантности признака рассчитана по Д. Брюбейкеру(196б). Типы изменчивое і и устойчивости растений томата к фитофто-
5 розу определяли по II.Ф. Рокицкому (1974, 1976). Статистическая обработкі
опытных данных проводилась по общепринятым методикам (Стрелков, 1966 Доспехов, 1979) и с использованием пакета статистических програм» "Statgralhics".
