Содержание к диссертации
Введение
Глава I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1. Из истории возникновения болезни . 8
1.2. Вредоносность болезни II
1.3. Физиолого-биохимические факторы устойчивости и возможности биохимической диагностики признака устойчивости 15
1.4. Наследование признака устойчивости и различных Представителей рода Ribes L 18
1.5. Состояние селекции на устойчивость к американской мучнистой росе 23
1.6. Селекция черной смородины на Дальнем Востоке 26
Глава 2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ АМЕРИКАНСКОЙ МУЧНИСТОЙ РОСЫ НА ДАЛЬНЕЙ ВОСТОКЕ ... 29
2.1. Состояние культуры черной смородины в СССР и на Дальнем Востоке 29
2.2. Результаты маршрутных обследований... 30
Глава 3. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛШОЙ РАБОТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 38
3.1. Особенности метеорологических условий в годы проведения опытов 38
3.2. Исходный материал и методы исследований... 44
Глава 4. ОЦЕНКА КОЛЛЕКЦИОННЫХ ОБРАЗЦОВ ЧЕНЮЙ СМОРОДИНЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К АМЕРИКАНСКОЙ МУЧНИСТОЙ РОСЕ.. 49
4.1. Выделение сортообразцов, устойчивых к американской мучнистой росе. .. 51
4.2. Изоферментные спектры пероксидазы листьев и устойчивость к американской мучнистой росе черной смородины 66
Глава 5. ОЦЕНКА ГИБРИДНОГО МАТЕРИАЛА НА УСТОЙЧИВОСТЬ К АМЕРИКАНСКОЙ МУЧНИСТОЙ РОСЕ . 71
5.1. Выделение исходного материала устойчивого к американской мучнистой росе» в комбинациях скрещивания с участием различных по происхождению сортов и форм черной смородины 73
5.2. Оценка комбинационной способности сортов черной смородины в селекции на устойчивость к американской мучнистой росе... 85
Глава 6. ВЫВЕДЕНИЕ ОБРАЗЦОВ ЧЕРНОЙ СМОРОДИНЫ ПО УСТОЙ
ЧИВОСТИ К АМЕРИКАНСКОЙ МУЧНИСТОЙ РОСЕ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА ПО НЕКОТОРЫМ ХОЗЯЙСТВЕННОЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ 93
ВЫВОДЫ ІОІ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 103
ЛИТЕРАТУРА 104
- Из истории возникновения болезни
- Состояние культуры черной смородины в СССР и на Дальнем Востоке
- Особенности метеорологических условий в годы проведения опытов
- Выделение сортообразцов, устойчивых к американской мучнистой росе.
- Выделение исходного материала устойчивого к американской мучнистой росе» в комбинациях скрещивания с участием различных по происхождению сортов и форм черной смородины
Введение к работе
Актуальность проблемы. Продовольственная программа СССР на период до 1990 года* принятая майским (1982 г.) Пленумом Щ КПСС* ставит задачу наиболее полного удовлетворения потребности населения в плодах и ягодах за счет местного производства.
Черная смородина является основной ягодной культурой на Дальнем Востоке, благодаря высокой зимостойкости, скороплод-ности, урожайности.
Черная смородина - одна из важнейших культур как пищевого, так и лекарственного назначения. Ее ягоды содержат большое количество витаминов, органических кислот, Сахаров биогенных химических элементов (Деревитинов Ф.В., 1949; Вигоров Л.И.,1972; Чувашина Н.П., 1980).
В плане развития садоводства на Дальнем Востоке намечено к 1990 году расширить насаждения под черной смородиной до 18 тыс.га. Валовое производство ягод составит 33,8 тыс.т или 5 кг на душу населения в год. Для выполнения этих планов необходимо дальнейшее совершенствование агротехники выращивания смородины, улучшение системы размножения и создания новых высокоурожайных сортов.устойчивых к вредителям и болезням.
Грибные болезни широко распространены на Дальнем Востоке и наносят большой вред черной смородине. Наиболее вредоносна в настоящее время американская мучнистая роса.
Болезнь обратила на себя внимание сравнительно недавно, в конце шестидесятых годов. За короткий период времени сорта черной смородины на Дальнем Востоке стали в угрожающих масштабах поражаться мучнистой росой.
Наблюдается нарастание как ареала болезни, так и степени
5 ее развития* Особенно вредоносна мучнистая роса для молодых, активно растущих растений, вызывая поражение побегов, ослабление роста, снижение зимостойкости. Умеренно теплая с высокой влажностью воздуха погода, характерная для лета на Дальнем Востоке, способствуют быстрому развитию и распространению мучнистой росы. Величина прямых потерь урожая ягод зависит прежде всего от устойчивости сорта и составляет 50$ и более для восприимчивых и около Що для слабопоражаемых сортов (Калюжный Ю.В., Устинов Ю.Д., 1979).
Отечественный и зарубежный опыт показывает, что на современном этапе научно-технического прогресса зашита растений должна базироваться на системе мероприятий, основой которой являются устойчивые к болезням и вредителям сорта. Это один из факторов, обеспечивающих получение стабильно высоких урожаев (Попкова К.В., 1979).
Учитывая актуальность проблемы, перед дальневосточными селекционерами поставлена задача - вывести сорта, устойчивые к болезням и вредителям, приспособленные к местным почвенно-кли-матическим условиям, пригодные для механизированной уборки. Тщательный подбор исходного материала дает возможность создавать сорта с комплексом полезных признаков, в том числе устойчивые к американской мучнистой росе.
Цель и задачи исследований. Основная цель настоящей работы - оценка сортов черной смородины отечественной и зарубежной селекции, межсортовых и межвидовых гибридных комбинаций на устойчивость к американской мучнистой росе, создание исходного материала для выведения новых высокоустойчивых сортов.
Программой исследований было запланировано решение следующих задач:
Определить распространенность и степень пораженности американской мучнистой росой районированных сортов черной смородины в .Амурской области, Приморском и Хабаровском краях.
Оценить по устойчивости районированные и интродуциро-ванные сорта, виды, а также гибриды черной смородины, выделить высокоустойчивые формы для дальнейшего селекционного процесса,
Изучить эффективность использования высокоустойчивых форм в качестве доноров устойчивости к американской мучнистой росе.
Определить возможность применения метода диск-электрофореза в полиакриламидном геле для диагностики уровня устойчивости различных форм черной смородины.
Научная новизна и практическая ценность работы. Впервые на Дальнем Востоке получены данные по распространению американской мучнистой росы на черной смородине в Приморском, Хабаровском краях и Амурской области.
Проведена оценка районированных и интродуцированных сортов и видов черной смородины на устойчивость к американской мучнистой росе.
Впервые в зоне Дальнего Востока проведен анализ обширного гибридного материала, созданного на основе межвидовой гибридизации, на устойчивость к американской мучнистой росе. Дана оценка гибридным комбинациям как с участием диких видов, так и от межсортовых скрещиваний и выделено 7 образцов с полевым типом устойчивости. Для создания исходного материала получены комбинации с высокой полевой устойчивостью к американской мучнистой росе.
Для передачи в Государственное сортоиспытание выделены два перспективных гибрида (74-66-7 и 74-52-16).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на конференции молодых ученых (г«Хабаровск, 1978), на зональном научно-методическом совещании в ДальНИИСХ (г.Хабаровск, 1981), на Всесоюзном совещании по селекции и сортоизучению черной смородины (г.Барнаул, 1979), на Всесоюзной конференции "Проблемы и пути повышения устойчивости растений к болезням и вредителям к экстремальным условиям среды в связи с задачами селекции (г.Ленинград, 1981), на УЇЇ Всесоюзном совещании по иммунитету сельскохозяйственных растений к болезням и вредителям (г.Омск, 1981), на 17 съезде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров имени Н.И.Вавилова (г.Кишинев, 1982).
Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены в пяти научных работах в 1980...1982 гг.
Объем диссертации. Диссертация изложена на 103 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц, 7 рисунков и состоит из введения, шести глав, выводов и практических рекомендаций. Список использованной литературы включает 187 наименований, в том числе 29 на иностранных языках.
Из истории возникновения болезни
Повсеместно появлению американской мучнистой росы на смородине предшествовали ее эпифитотии на крыжовнике. Как в России, так и за рубежом американская мучнистая роса впервые была обнаружена на крыжовнике (Ростовцев И.О., 1908; Усиков И,Г.,1908; Бондарцев А.С., I9II; Ячевский А.А., 1912; Стекмен С, Хар рар К., 1959; Горленко СВ., 1968).
Существует ряд гипотез о появлении заболевания на крыжовнике. По мнению И.Г.Усикова (1908), А.С.Бондарцева (1908), Я.Эриксон (1909), А.А.Ячевского (1927), гриб sphaero theca mors uvae (Schwein) Berk et Curt заВЄЗЄН В Европу И РОССИЮ ИЗ
Соединенных Штатов Америки, Е.salmon u p.Hennings (по Дементьевой М.И., 1958) высказали предположение, что гриб перешел
На КРЫЖОВНИК С МОЛОЧаеВ. A.M. Massee и А.А.ЕлеНКИН (ПО ДвМвНТЬ евой М.И., 1958) - сторонники гипотезы перехода возбудителя мучнистой росы на крыжовнике с диких видов Ribes L. Соглашаясь с обеими точками зрения, можно предположить, что появление мучнистой росы в европейской части России связано с заносом инфекции из Америки, а в восточных районах - с переходом ее на крыжовник с диких видов Ribes L,, а также с молочаев.
В России с 1902 по 1907 гг. мучнистая роса зарегистрирована более чем в 50 губерниях ( Hennings Р., 1902; Бондарцев А.С., 1906, I9II; РоСТОВЦеВ С.И., І908; Daebeller т., 1969). В 1910 I9II гг. болезнь была обнаружена на Дальнем Востоке (Наумов Н.А., 1934).
Нарастание вредоносности заболевания шло стремительно. За сравнительно короткий срок мучнистая роса опустошила сады, сведя культуру крыжовника на нет (Ростовцев СИ., 1908; Наумов Н.А., 1934).
На смородине болезнь впервые отмечена в центральной части России на R.rubrum L. А.А.Ячевским в 1903, а несколько позднее - на R.nigrum L«, в Швейцарии в 1906, в Германии в 1907, во Франции в 1919, в Италии в 1922, в Голландии в 1926 г.
(Ванин И.И., Сергеева К.Д., 1958). В 1935.,.1943 гг. мучнистая роса была обнаружена в Подмосковье (Натальина 0.Б,, 1963), в Ленинградской области (Владимирская М.Е., 1948), в Армянской ССР (Тетеревникова-Бабаян Д.Н., 1943) Позднее многие авторы указывали на возможность незначительного поражения смородины мучнистой росой в Российской Федерации (Ванин И.И., Сергеева К.Д., 1958; Дементьева М.И., 1958; Васягина М.П. и др., 1961; Натальина О.Б., 1963; Аблакатов А.А., 1965; Слутч А.С., 1969; Литвинова В.М., Кичина В.В., 1971).
Долгое время мучнистая роса на смородине не причиняла ощутимого вреда, лишь изредка наблюдались ее незначительные вспышки в отдельных районах. Однако С.Ю.Шембель (1915), обнаружив в 1915 г. сферотеку на смородине в с.Рахинке Астраханской губернии, прозорливо предупреждал, что если на эту болезнь не обратят должного внимания, то в скором времени черную смородину может постигнуть та же участь, что и крыжовник.
Состояние культуры черной смородины в СССР и на Дальнем Востоке
В Советском Союзе культура черной смородины получила распространение преимущественно в РиФОР (Павлова Н.М., 1955).
В 1968...1978 гг. площадь под ягодными культурами в СССР увеличилась на 36$ (ФАО, 1978). Из общего объема насаждений ягодных культур в GCCP половина приходится на черную смородину. Валовой сбор ее ягод составляет 50 тыс.т или шестая часть все -го производства в мире (ФАО, 1978). В садах Сибири под черной смородиной занято 11,6 тыс.га (Калинина И.П., 1981). На Дальнем Востоке под нее отводится от 20 до 40$ всей площади садов и от 80 до 95$ среди ягодных культур. К 1990 г. на Дальнем Востоке под насаждения черной смородиной будет отведено 18 тыс.га, а валовое производство ягод - 33,8 тыс.т или 5 кг на душу населения в год.
В настоящее время общая площадь плодовых и ягодных насаждений в Приморском крае составляет 9500 га, в том числе ягодники - 1600, в Хабаровском крае соответственно 2950 и 177,8 га, в Амурской области под садами и ягодниками занято 2000 га, в Сахалинской области - 655 и Камчатской - 130 га.
В Хабаровском крае основные площади смородины сосредоточены в наиболее крупных специализированных хозяйствах. В Хабаровском плодово-ягодном питомнике под смородиной занято 19,0 га, в Мичуринском - 56,8, Звеньевскпм 34,2, Вироком - 26,0, Переяславском - 23,0, Дальневосточном совхозах - 19,0 га.
В Приморском крае основные посадки смородины сосредоточены в наиболее крупных специализированных совхозах: "Янтарный" -135,5 га, "Горный" - 45,5, "Партизанский" - 7,0, "Восток" -2,0, "Иннокентьевский" - 121,0, "Нахимовский" - 113,0, "Сине-гайский" - 110,0, "Боневуровский" - 82,5 га.
Все эти площади заняты, за редким исключением, районированным сортом Приморский Чемпион, на долю которого приходится 90$ площадей.
Особенности метеорологических условий в годы проведения опытов
Хабаровский край занимает огромную территорию, протянув-щуюся с севера на юг от 47 до 62 северной широты, климат его складывается под влиянием двух основных факторов: холодного североазиатского континента и бассейна Тихого океана. Поэтому на всей территории края проявляются черты как теплого муссонного, так и континентального климата.
В Приамурье американская мучнистая роса на черной смородине проявляется ежегодно, но продолжительность заболевания и ее интенсивность варьирует по годам. Проявление признаков болезни обычно отмечается во второй половине мая - начале июня. Наиболее интенсивное развитие мучнистой росы наблюдается в июне и июле, в период активного роста смородины и образования молодых тканей, особенно при наличии большого запаса инфекционного начала. Способствует распространению болезни умеренно-теплая с высокой влажностью воздуха погода (среднесуточная температура 19-22 , относительная влажность 70$ и выше).
Сдерживают развитие болезни частые осадки и пониженные температуры воздуха, а также жаркая сухая погода. В сложном комплексе агрометеорологических факторов, определяюашх развитие американской мучнистой росы на смородине, большую роль играют условия перезимовки спор гриба, влияющие на запас инфекционного начала, и условия увлажнения, которые в комплексе с температурой воздуха оказывают решающее влияние на величину первичного поражения. Особенностью местного климата являются частые муссоны в августе, что приводит к вторичному росту смородины и вторичному поражению.
Вегетационному периоду 1977 г. предшествовала суровая зима (средняя температура января на 4,8 ниже нормы). В апреле наблюдалось некоторое понижение температуры воздуха по сравнению с многолетней нормой и обилие осадков (225%). Устойчивый переход среднесуточной температуры через 17С наблюдался только в третьей декаде июня (по многолетним данным - в первой). Эти факторы обусловили самое позднее появление американской мучнистой росы на смородине за все годы наблюдений. Поэтому несмотря на благоприятные условия конца июня, болезнь не успела очень сильно развиться из-за частых ливневых дождей в начале июля.
Низкий уровень инфекции, сохранившийся к началу августовских муссонов, также не способствовал сильному вторичному поражению. 1977...1978 гг. была холодной и малоснежной. Большая часть инокулюма погибла, поэтому первичное поражение американской мучнистой росой было слабым. Высокие температуры зарегистрированы в мае и июне, соответственно на 1,4 и 2,6 выше нормы (рис.2). Этот период характеризовался недостатком влаги в почве, что тормозило интенсивный рост черной смородины и образование молодых тканей, на которых паразитирует гриб. Ливневые дожди начала августа, избыточное увлажнение (223% к норме) и понижение температуры воздуха помешали распространению инфекции. Поэтому в 1978 г. вторичного поражения практически не было.
Выделение сортообразцов, устойчивых к американской мучнистой росе.
Мировой сортимент черной смородины ежегодно пополняется новыми сортами, созданными часто с участием диких видов. Изучение таких сортов в различных экологических условиях необходимо для выявления их пригодности в селекционных целях.
В настоящее время Н.М.Бочкарниковой созданы сорта, обладающие различными типами устойчивости к американской мучнистой росе (Лира, Уссури). В своей работе основное внимание мы уделяли вы» делению сортов смородины, обладающих полевой устойчивостью к американской мучнистой росе. Основной особенностью полевого типа устойчивости является его лабильность к условиям внешней среды. В связи с этим данные по оценке того или иного образца могут существенно меняться в зависимости от года изучения.
Особую ценность в селекции имеют те сорта черной смородины, которые проявляют относительную устойчивость к комплексу болезней, наиболее вредоносных в конкретных условиях возделывания. На Дальнем Востоке работу по выведению высокоустойчивых сортов проводили многие селекционеры (Т.В.Самойлова, A.M.Табакарь,1957; А.С.Вавилов, 1967; Н.М.Бочкарникова, 1973).
С 1970 по 1980 гг. наблюдалось усиление поражаемости сортов. В дальнейшем распространение инфекции на коллекционных участках ДальНИИСХ стабилизировалось. Однако это не является основанием для утверждения, что сложившееся состояние болезни характеризует наивысшую инфекционную нагрузку. Вполне возможно дальнейшее увеличение инфекции, вызванное большей приспособленностью гриба к растению, не исключено появление иных биотипов и рас гриба. Начиная с 1977 г. мы проследили картину распространения американской мучнистой росы на сортах черной смородины отечественной и зарубежной селекции, имеющихся в коллекциях научных учреждений Дальнего Востока.
Для удобства представления материала все сорта черной смородины нами сгруппированы следующим образом: сорта европейского подвида, сорта сибирского подвида черной смородины, сорта-гибриды европейского и сибирского подвидов, сорта-гибриды европейского подвида черной смородины и смородины дикуши, сорта-гибриды европейского и сибирского подвида, представлены также образцы смородины малоцветковой, отборные формы смородины дикуши.
Выделение исходного материала устойчивого к американской мучнистой росе» в комбинациях скрещивания с участием различных по происхождению сортов и форм черной смородины
Комбинации скрещиваний с участием европейского подвида. В результате анализа гибридных комбинаций от скрещивания сортов европейского подвида с различными по устойчивости сортами было выявлено, что устойчивость к американской мучнистой росе зачастую проявлялась в комплексе с устойчивостью к септориозу и антракнозу. Процент поражения за годы исследований колебался от 0 до 10(#.
Высокую полевую устойчивость за годы исследований прояви» ли, как правило, сеянцы тех гибридных семей, в создании которых участвовали один или оба устойчивых родителя. Такими комбинациями были Бредторп х Приморский Чемпион, Бредторп х Алтайская № 35, Бредторп х Леденец, Лепаан муста х Леденец. Включение сортов финского экотипа в селекцию на устойчивость оказалось весьма эффективным (табл.16).
Прежде всего необходимо отметить, что несмотря на одинаково высокую устойчивость сортов Лепаан Муста и Бредторп, при-» менение их в качестве родителей неравнозначно. Практически устойчивых сеянцев в потомстве Бредторпа было значительно больше. Имбредное потомство Бредторпа и Лепаан муста попадает почти целиком в класс практически устойчивых, однако у Бредторпа 90% сеянцев имеет балл поражения 0, у Лепаан муста - 50$. Гибридная комбинация, где в качестве отцовской формы брали сорт Леденец, также довольно эффективна и дает 7С$ устойчивых сеянцев. Участие сорта Бредторп дает наибольший процент устойчивых сеянцев в сравнении с привлечением других перспективных доноров устойчиво 74
Слабой полевой устойчивостью (поражение свыше 50%) обладали комбинации Неаполитанская х Дочь Амгуни, Неаполитанская х Стахановка Алтая По нашим данным, при скрещивании сортов Бурая Дальневосточная, Стахановка Алтая с Боскопским Великаном потомство в большинстве случаев неустойчиво к болезни В комбинации Боскопский Великан х Стахановка Алтая вщепились единичные экземпляры, обладающие высокой устойчивостью к мучнистой росе.
