Введение к работе
Актуальность проблемы. Приамурье - огромная территория, расположенная в среднеЗ континентальной части Российского Дальнего Востока. Здесь находится 15 городов, население которых нуждается в стабильном обеспечения картофелем. Однако в связи со стрессовыми почвенно-кйимагичаскиыя особенностями региона общая продуктивность местного картофелеводства не отвечает этим требованиям. Одна из серьезных причин, препятствующих получению высоких и устойчивых урожаев - широкое распространение возбудителей грибных и вирусных болезней картофеля.
Новые высокоурожайные сорта, хорошо приспособленные к местным почвенно-климатическим условиям, высокому природному инфекционному фону и чистосортные, здоровые, высокопродуктивные семена - первооснова интенсификации отрасли картофелеводства.
Зональным центром селекционного обслуживания, первичного оздоровления и семеноводства по картофелю является Дальневосточный селекционный центр при Дальневосточном научно-исследовательском институте сельского хозяйства (ДальНИИСХ) в составе Дальневосточного отделения Россеяьхозакадэмии.
Для повышения результативности хабаровской селекции картофеля и внедрения в производство сортов, более полно отвечающих местным специфическим условиям и современным технологиям выращивания необходима разработка методических вопросов ведения селекционного процесса и организации семеноводства на принципах и способах, отвечаї>-щих современным требованиям.
Теш исследований в 1980-1992 гг. соответствовала государственным заданиям по селекции, семеноведению, оздоровлению и биотехнологии картофеля, а с 1993 г. инвестируется АПК Хабаровского драя и Еврейской автономной области.
Педь работы. Разработать надежные методы и способы создания приамурских сортов картофеля а их семеноводства с использованием современных достижений биотехнологии и фитопатологии.
Задачи исследований. Разработать и обосновать приоритетные принципы селекции на резистентность и организации семеноводства картофеля на оздоровленной основе, применительно к местным условиям. Выявить специфику формирования инфекционных фонов я внутривидовую неоднородность местных популяций возбудителей наиболее вредоносных болезней картофеля. Определить лучшие метода фитопатологической
2 оценки картофеля в селекции и семеноводства. Разработать и оптимизировать способы клеточной селекция и сортоулучшнкя картофеля по признакам болезнеустойчивости. Проанализировать и отобрать болезнеустойчивый исходный и гибридный материал дм дальнейший селекция и внедрения в производство. Апробировать и улучшить современные технологии оздоровления сортов и ведения первичного ж элитного семеноводства.
На защиту выносятся теоретические положения, методические разработки и практические достижения в селекции и семеноводстве картофеля, в том числе: исходные формы для гибридизация и комбинация с еысоким выходом болезнеустойчивых гибридов; схемы и методики фи-товатологической оценки исходного и селекционного материала; способы осуществления клеточкой селекции и получения высококачественного оздоровленного исходного семенного материала; схемы производства элиты; перспективные кутантные & гибридные образцы и культивируемые в производства copra, созданные с кашам участием, а также внедренная зональная оистеш семеноводства на оздоровленной основе.
Научная новизна. В результате многолетних исследований изучены: биология возбудителей, специфика проявлалЕЯ болезней и проконтролирован расовый состав наиболее вредоносных грибных болезней картофеля - фитофтороза и впервые аньтернариоза (синоним иакроопо-риоз). На основе подученных линий разных сортов с остаточной инфекцией отдельных вирусов и различных их комбинация уточнена истинная вредоносность вирусов для картофегя в Приамурье.
Цра нзучеяин в условиях Хабаровского района более 1,5 гас. сортообразцов картофеля мировой и отечественной селекции выделены и рекомендованы для селекционного использования наиболее устойчивые формы и дучшиэ доноры признаков болезнеустойчивости, а такае комбинации еяршдявааия с высоким виходом резистентных хозяйственно-ценных гибридов. Разработаны, усовершенствованы и апробированы эффективные методики фетопатологической оценки, ярааднитезьно к этапаы традиционного селекционного вроцесса; обоснованы принципы и способы проведения клеточной селекции, биотехнологии ыеристемно-тканевого курса лечения сортов картофеля и технологии ведения первичного, элитного и индустриального семеноводства на оздоровленной основе.
Практическая значимость работы и внедрение гослвдозаяяй. С нашим участием создана: новые болезнеустойчивые сорта - Милта, Амурац, Евгирия, Чергая, Дальвас: сорт Евгирия с 1994 г. включен
в реєстр по Хабаровскому краю, по Авдурпу ведется промышленное семеноводство и тлеются производственные посевы, а Чергая и Дальвас проходят Госсоргоиспытание. Для селекционной практики рекомендованы исходные формы картофеля я гибридные комбинации. Предложены способы лабораторной фягопатояогяческой оценки я выделения технического токсина альтернариоза для биотехвологических целей, оздоровления сортов картофеля и создания большей гетерогенности моно-меристемного материала, в пределах фенотипа. Организована зональная система научного бззвирусного семеноводства картофеля и впервые через меристемно-зжаневую культуру освобождены от вирусной инфекции сорта хабаровской селекции - Пионер, Даурский, Мариелла, Милга, Пряамурзц, Аьп/рец, Евгирия, Дальвас и Чергая. Еаегодно производится свыше 50-75 тыс. клубней оздоровленного исходного материала 15 сортов картофеля для обеспечения элитного семеноводства в НИУ я элагхозах системы ДВО РАСХН. Внедрено использование иммуно-ферментных диагностикумов вирусов в процессе селекции, оздоровления и ведения первичного семеноводства картофеля. Для объединения усилий в борьбе с вирусами картофеля на российской и китайской сторонах Амура налажены научно-методические и производственные связи с лабораторией безвирусного картофеля Северо-Восточного аграрного университета в Г.Харбине (КНР).
Подучено авторское свидетельство на сорт картофеля Евгирия и положительное решение на патенты по выделению технического токсина возбудителя альтернариоза картофеля для биотехнологических целей и по оригинальному способу клеточной селекции картофеля. Материалы исследований отраяанн в 9 заключительных научных отчетах. Всего опубликовано 70 печатных работ, из них по теме диссертации - 59, 51 из которых приведены в диссертации.
Апробадкя работы. Результаты исследований додояены и обеуадены на зональных координационных совещаниях оотрудников ЕИ7 Дальнего Восхода (Хабаровск, 1981, 1982, 1983, 1985); Всесоюзной шоле-сеш-наре молодых ученых "Актуальные вопросы теории и практики защиты с.-х.растений от вредителей и болезней (Сухуми, 1982); двух семинарах-совещаниях селекционеров в ВИРе "Новые вида и сорта картофеля зарубежных стран - генетические источники высокой продуктивности и устойчивости к патогенам" и "Селекция высокопродуктивных сортов картофеля, устойчивых к болезням и вредителям" (Ленинград-Пушкин,, 1987, 1988); научно-производственном совещании "Селекционно-гене-
ТЯЧЄСКИЄ, фИЗКОЛОГО-бИОХИМИЧеСКИе И ТЄХНОЛОГИЧЄСККЄ аСПеКТЫ ИНГ9И-
сификации производства картофеля (Уфа, 1939); Всесоюзном семинаре на ВДНХ "Соверкваствовакие системы семеноводства картофеля в СССР" (Москва, 1989); Всероссийски конференциях по проблемам фитопатологии и вирусологии в НЖ дао РАН (Владивосток, I98S, 1990, IS92); Проблемном совете Сибири и Дальнего Востока по сеяекции,биотехнологии и семеноводству (Хабаровск, 1991); совещании ВАСХШЯ "Технология производства семенного безвирусного картофеля на индустриальное основе" (Хабаровск, 1989); годичных собраниях и научных сессиях ДВО РАСХН "Совершенствование селекции с.-х.культур на Дальнем Востоке" и "Технология производства овощннх культур и картофеля в Дальневосточном регионе", "Аграрная реформа, изменение структуры производства АПК Дальнего Востока" (Хабаровск, 1994, 1995, 1996); региональном совещании по актуальным вопросам защиты растений на Дальнем Востока (Камень-Рыболов, 1994); на двусторонних китайско-российских семинарах в Хейлуддзянской с.-х.академия, Северо-Восточном агроуниверситете и Цзияинскоы НИИ овощей и картофеля (Харбин, 1989, 1991, 1993, 1995; Чаньчунь, 1995); Съезде сведущих людей Приамурья: секция - сельское хозяйство (Хабаровск, 1994); Юбилейной научной сессии, посвященной 60-дегию ДаяьНШСХ (Хабаровск, 1995).
Климат Приамурья в основном континентальный, но с муссонянми признаками. Местные условия на отвечают биологическим потребностям культуры картофеля (тяжелые медленно оттаивавшие весной почвы, продолжительные летние периода засухи и избыточного увлажнения, резкие, суточные температурные перепады и муссонные ливневые осадки, высочайший природный инфекционный фон, суровые условия зимнего хранения) .
Средний многолетний год (табл.1) - с сухой и каркой первой половиной вегетации, с влажной второй половиной лета п с "золотой" осены). Но фактически только один год из десяти приближенно напоминает этот статистический результат. Девять из десяти диаметрально разнятся и специфичны за счет различной перекомбинации погодных условий. Это мешает плановому ведении отрасли картофелеводства. В таких условиях гарантированы от провалов урокайностк только те сорта, которые прошли в местных условиях, проверку на киэнеспособ-
ность во все эти года.
Наиболее продуктивными в условиях Приамурья будут местные селекционные столовые сорта среднепоздней группы, но с хорошим стартозым ростом и ранним началом формирования клубней, с высокой комплексной болезнеустойчивостью, позволяющей максимально долго сохранять активный листовой аппарат, одинаково приспособленные к жаре, засухе, избытку влаги, к выращиванию при широком и узком ілездурядьи, с мощным габитусом и имеющих много ровных крупных кдуб-неЗ.
Таблица I
Среднемяогодетние метеорологические показатели вегетационного периода в Приавдэье
устойчивость к $ито$торозу, алыэрнариозу я вирозам осуществлялись на базе селекционно-семеноводческих посевов отделов картофелеводства и биотехнологий ДаяьНИИСХ (г»Хаоаровск - пос.Восточный -о.Чистополье), с использованием материально-технических ресурсов и методик Дальневосточного селекцентра (ЕЛ.Киселев и др., 1990; Б.Г.Анненков и .др., 1990).
Фундаментом наших исследований явились стажировки 80-х годов з ведущих НИУ страны по специальностям: традиционная и новейшая селекция (ВИР, БНйНКХ, ТСХА.), фитопатология и микробиология (ВИЗР,
ЕеяНЖШПО, ВНШС), семеноводство, оздоровление и вирусология (ВИКИКХ, БЗШ ДВО РАН), клеточные технологий и генная инаенерия
( IISP РАН, ИЦГ СО РАН).
За года исследований (I98Q-I995) лабораторную и визуальную оценку в пола на фкгофгороз, альтернаряоз и вирусы прошли около 9,5 тыс. образцов картофеля, проанализировано на фитофтороустойчи-
еосгь свыше 50 інс. сеянцев на ранних этапах развития. Применялась общепринятая технология возделывания картофеля на грядах шириной 140 см с однострочной посадкой. Размеры делянок, биометрические я фенологические наблюдения и учеты отработаны для условий Пря-акурья я проводились со схеаіам и а срока, принятые в ДаяьНШСХ (Е.П.Киоелвв, 1980) в соответствии с "Методическими указаниями по технология селекционного процесса картофеля" (11., 1930).
Базой для дальнейшего совершенствования биотехники меристем-ко-тканввого лечения дартофеля от хронических инфекций и сошкяс-,наивного сортоулучтения послужили методические разработки биотвх-центра БНРШКХа Ц.Н.Трофимец и др., 1985, 1988; Р.Г«Бутенко, Л,М.Хромова, Г.В.Седнина, 1984), а основой всех питательных сред -минеральные ингредиенты по прописи Мурасиге и Скуга (1982).
Цифровые данные обрабатывались по методике вариационной статистики (й.й.Минкевич, Т.М.Хохрякова, 1968; Б.А.Доспехов, 1979). Приема идентификации грибаых рас и Й -генов у картофеля подробно описаны в кандидатской диссертации (Б .Г .Анненков, 1985). Все полевые фитояатодогичзские оценки осуществлялись по пятибалльной щкале, наиболее удобной для сеяекцноеера-пракЕкка. Для совмещения результатов о 9-баяяьиой международной системой нами разработана специальная таблица 2.
Таблица 2
Шхаяа оценок никозоустойчивооти ботвн в поле
Степень поражения
% ПОра-ХеНИЯ
ботвы
Оценка поранения Оценка yoroF
: ЧКВОСТИ
Степень устой-б-бвлль- 9-балль- 5-баяяь- 9-ба- чивостк
лльная
шкала
ная шкала ная ша]5а тя - шкала
непораженный
высоко-устойчив
устойчив
сяабоус-тойчив
восприимчив
сильно восприимчив
В ходе исследований усовершенствованы методики лабораторной оценкк картофеля на болезнеустойчивость. Для точной вирусологической диагностики освоен современный иммуно-ферментный анализ (Р.З.Гнутова, 1985) с использованием гест-наборов НИИКХа по 12 ' наименованиям вирусов и бактерий (Б.А.Писарев, Л.Н.Трофимец и др., 1991).
