Введение к работе
Актуальность темы. Устойчивый рост продуктивности растениеводства, его ресурсе- и энергоэкономичности на современном этапе развития в первую очередь обусловлен успехами селекции. Особую роль новые сорта и гибриды должны играть в улучшении охраны природы, поскольку в настоящее Еремя зависимость агроэкосистем от применения удобрений, пестицидов, мелиорантов и других техногенных средств очень велика /Жученко А. А., 1988/.
Селекция на устойчивость к болезням и вредителям - очень важное направление адаптивной интенсификации растениеводства.
В современных условиях болезни кукурузы являются одним из основных факторов, ограничивающих рост урожаев этой культуры. Так, например, вредоносность южного гельминтоспориоза настолько велика, что пришлось подвергнуть коренной реорганизации всю систему семеноводства этой культуры.
Решение проблемы достаточного обеспечения населения России растительным маслом невозможно без расширения посевов рапса. Масло, получаемое из современных сортов рапса, имеет высокую пищевую ценность. Белок рапсового шрота хорошо сбалансирован по аминокислотному составу. Рапс является хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур.
Узкий генофонд вида, быстрый рост площадей, занятых культурой и наличие большого количества заболеваний с постоянно возрастающей вредоносностью - все эти факторы заставляют уделять особое внимание селекции на болезнеустойчивость. Повышение болезнеустойчивости рапсд является од-нВй из приоритетных задач на ближайшее будущее.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы - разработка, совершенствование и обоснование методов селекции кукурузы и рапса на устойчивость к болезням и выведение на их основе новых болезнеустойчивых гиОріі;;сг: кукурузы и сортов рапса.
Основные задачи;
-
Разработать методы оценки исходного и селекционного материала по болезнеустойчивости.
-
Провести скрининг генофонда кукурузы и рапса.
-
Создать и выделить источники и доноры резистентности.
-
Разработать основные подходы и принципы селекционного использования источников и доноров болезнеустойчивости кукурузы и рапса.
-
Создать новые гибриды кукурузы и сорта рапса с повышенной устойчивостью к заболеваниям.
Исследования по рассматриваемым вопросам проводились в 1975-1987 гг. в условиях Краснодарского края на базе Кубанской опытной станции ВНИИ растениеводства по тематическому плану № ГР 01.86.0073749 и в 1988-2000 гг..в условиях Липецкой области на базе ВНИПТИ рапса по тематическим планам № ГР 01.9.50006708, № ГР 01.9.50006715 и № ГР 01.9.50006719.
Научная новизна. Модифицированы и созданы новые методы оценки резистентности кукурузы и рапса к ряду заболеваний и проведен скрининг генофонда этих культур. Выявлены закономерности наследования устойчивости кукурузы к стеблевым гнилям и на этом основании расширено научное обоснование отбора болезнеустойчивых генотипов как при скрининге генофонда, так и из расщепляющихся популяций. Осуществлен анализ этапов развития селекции рапса в связи с проблемой генетической уязвимости культуры. Вскрыты взаимосвязи повреждаемости рапса вредителями и болезнями. Предложены новые подходы в селекции кукурузы и рапса на повышение выносливости к заболеваниям. Впервые дано подробное описание фузариозного увядания рапса и разработана методика иммунологической оценки и создания устойчивых к этому заболеванию сортов. Разработан ряд положений по построению селекционного процесса при создании гетерозисних гибридов рапса, устойчивых к болезням.
1 фактическая значимость Выдвинутые представления о тенденциях сужения генофонда рапса, используемого в современной селекции, имеют практическое значение для выработки долгосрочных селекционных программ на устойчивость к болезням. Выделенные и созданные автором источники и доноры устойчивости, разработанные методики оценки болезнеустойчивости и способы селекции (а. с. №1507263 - Способ отбора селекционного материала кукурузы по признаку выносливости к фузариозной стеблевой гнили, 1989; патент №2013042 - Способ получения гибридных семян рапса, 1994; патент №206565 -Способ рекуррентного отбора в популяциях рапса, 1996) позволяют создавать сорта и гибриды с повышенной устойчивостью к заболеваниям. Разработана методика повышения болезнеустойчивости сортов рапса в процессе ведения первичного семеноводства. Передано в мировую коллекцию' ВИР 5 сортообразцов рапса, являющихся источниками устойчивости к фуза-риозу, с хорошим качеством масла и шрота. Выделены (в соавторстве) практически ценные комбинации, превышающие стандартные гибриды и сорта по устойчивости к заболеваниям и продуктивности. Диссертант является соавтором гибридов кукурузы - Краснодарский 333 Л (а. с. №2964, 1981), Коллективный 101 ТВ (а. с. №3201, 1982), Кубанский 311 MB (а. с. №3915, 1985), Кубанский 421 ТВ (а. с. №4157, 1986), Бекоста ТВ (а. с. №4368, 1987), Коллективный 100 ТВ (а. с. №4685, 1988), Кубанский 236ТВ (а. с. №4692, 1988) и сортов ярового рапса - Липецкий (а. с. №6439, 1994), Мадригал (а. с. №28451, 1999), Аргумент (а. с. №28452, 1999).
На защиту выносятся следующие положения:
1. Совершенствование и разработка методов создания инфекционных фонов, лабораторных и косвенных методов оценки болезнеустойчивости кукурузы и рапса, на основе которых можно надежно и с малыми затратами труда и времени дифференцировать изучаемый материал по болезнеустойчивости.
-
Новые способы селекции этих культур на устойчивость и выносливость к болезням, позволяющие повысить эффективность селекционного процесса за счет вовлечения большего количества исходного материала и сокращения сроков проведения отбора.
-
Особенности совмещения селекции на улучшение химического состава семян и повышение резистентности к болезням кукурузы и рапса.
4. Методы подбора родительских компонентов гибридов кукурузы и
рапса, основанные на включении иммунологических характеристик исходных
и родительских форм при определении их места в гибриде.
Апробация и реализация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы были доложены: на научно-практическом семинаре "Устойчивость сельскохозяйственных культур к вредителям (вредители и болезни кукурузы)" /г. Берегово, 1980/, на Всесоюзной конференции "Проблемы н пути повышения устойчивости растений к болезням и экстремальным факторам среды в связи с задачами селекции" /г. Ленинград, 1981/, на совещаниях Северо-Кавказского селекцентра по кукурузе /г. Краснодар, 1981-1982/, на втором национальном симпозиуме по иммунитету растений /Болгария, г. Пловдив, 1982/, на 8 Всесоюзном совещании по иммунитету сельскохозяйственных растений к болезням и вредителям /г. Рига, 1986/, на 8 Всесоюзном совещании "Вопросы обогащения генофонда в семеноведении интродуценгов" /г. Москва, 1987/, на 5 съезде Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н. И. Вавилова /г. Москва, 1987/, на 9 Всесоюзном совещании по иммунитету растений к болезням и вредителям /г. Минск, 1991/, на Всероссийском съезде по защите растений /г. Санкт-Петербург, 1995/, на Всероссийской конференции "Научное наследие П. П. Тян-Шанского и его роль в развитии современной науки"/г. Липецк, 1997/, на Всероссийской научно-производственной конференции "Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений'Уг. Пенза, 1998/, на Международном семинаре "Сбалансированное применение удобрений на
\
рапсе, актуальные проблемы" /Польша, г. Познань, 2000/, на Международном координационном совещании по рапсу "Научное обеспечение отрасли рапсосеяния и пути реализации биологического потенциала рапса" /г. Липецк, 2000/,
Экспериментальные данные получены автором самостоятельно или при его непосредственном участии, которое выразилось в выделении, создании и оценке исходного материала для исследований, выборе и разработке методов проведения исследований, совместном их проведении, анализе полученных результатов и формулировании выводов.
Публикации. Основные результаты исследований изложены в 70 печатных работах, в том числе 7 авторских свидетельствах на гибриды кукурузы, 3 - на сорта рапса и 3 - на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертация написана на русском языке, изложена на 271 странице машинописного текста, 38 страницах приложений, иллюстрирована 95 таблицами и 2 рисунками и состоит из введения, 7 глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, который включает 722 наименований, в том числе 493 иностранных авторов.
