Введение к работе
Актуальность проблемы. Западная Сибирь является одним из ведущих регионов страны по производству высококачественного зерна пшеницы. Однако здесь отмечаются значительные колебания урожайности зерна по годам, и одной из основных причин этого являются эпифитотии болезней с воздушно-капельной инфекцией. В последние годы, наряду с традиционными болезнями (бурая ржавчина, септориоз, пыльная головня и др.), возросла угроза эпифитотий стеблевой ржавчины, потери урожая зерна от которой могут достигать до 50% и выше (Койшибаев, 2002, Шаманин и др., 2010).
В 1999 году в Уганде было впервые отмечено поражение стеблевой ржавчиной генотипов с геном Sr31, которые до того времени были устойчивыми. Данный единичный случай оповестил мир о появлении новой агрессивной расы стеблевой ржавчины, получившей имя Ug99. В настоящее время данная раса обнаружена в странах Ближнего Востока и продолжает миграцию в направлении среднеазиатских стран (Singh, 2008). Существует вероятность заноса данной расы через Казахстан на территорию Западной Сибири. Поиск источников устойчивости в качестве исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы на устойчивость к стеблевой ржавчине в условиях региона является актуальной проблемой, что и определило цель и задачи исследований. Исследования проводились в рамках международной программы Казахстанско-Сибирской сети улучшения пшеницы (КАСИБ), по проекту «Международного центра улучшения кукурузы и пшеницы» (СИММИТ) и в соответствии с программой НИР ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина (№ государственной регистрации 01.2.00102530).
Цель исследований - создание коллекции источников устойчивости к стеблевой ржавчине и выявление эффективных генов Sr для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Западной Сибири.
Задачи исследований:
Оценить коллекцию и селекционные линии яровой мягкой пшеницы на устойчивость к стеблевой ржавчине и выделить устойчивые образцы.
Выявить наиболее эффективные по устойчивости к стеблевой ржавчине гены Sr.
Провести мониторинг рас стеблевой ржавчины в Омской области.
Оценить селекционные линии, устойчивые к стеблевой ржавчине, по хозяйственно-ценным признакам.
Определить коэффициенты корреляции между степенью поражения стеблевой ржавчиной и количеством белка, клейковины.
Рекомендовать селекционной практике выделенные источники устойчивости к стеблевой ржавчине и эффективные гены Sr.
Научная новизна работы. Впервые получены результаты оценки коллекции яровой мягкой пшеницы по устойчивости к стеблевой ржавчине в условиях Западной Сибири и параллельно к вирулентной расе Ug 99 в Кении (Африка), выявлены источники и устойчивые перспективные селекционные линии, установлены эффективные по устойчивости к западносибирской популяции рас стеблевой ржавчины гены Sr. Установлена отрицательная сопряженность между степенью поражения стеблевой ржавчиной и содержанием белка, клейковины в зерне.
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Сформированная коллекция источников устойчивости к стеблевой ржавчине и выделенные линии с комплексом хозяйственно–ценных признаков переданы участникам международной программы КАСИБ (селекционные учреждении Западной Сибири, Южного Урала, Поволжья и Казахстана) для использования в селекционном процессе. Рекомендованы эффективные гены Sr.
Положения выносимые на защиту:
- Выявленные эффективные гены Sr устойчивости мягкой пшеницы к местной популяции рас стеблевой ржавчины P. graminis f.sp. tritici в зоне южной лесостепи Западной Сибири.
- Сформированная коллекция источников устойчивости к стеблевой ржавчине яровой мягкой пшеницы и селекционные линии с комплексом хозяйственно-ценных признаков.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на международных конференциях (Омск, 2009; Челябинск, 2010; Новосибирск, 2011), на Всероссийском конкурсе на лучшую научную работу среди студентов, аспирантов и молодых ученых высших учебных заведений Минсельхоза России (ОмГАУ, Новосибирский ГАУ, Орел ГАУ, 2010), на Всероссийском конкурсе У.М.Н.И.К. (Омск, 2011) и опубликованы в 13 -ти работах, в том числе три работы опубликованы в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ.
Личный вклад соискателя. Планирование, разработка методики исследований, проведение полевых и лабораторных экспериментов, анализ, статистическая обработка, обобщение результатов исследований и написание диссертации, проведены при непосредственном личном участии диссертанта.
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 123 страницах печатного текста, содержит введение, 5 глав, выводы, предложения для селекционной практики; включает 22 таблицы, 6 рисунков, 10 приложений. Библиографический список включает 135 источников, в т.ч. 35 – на иностранных языках.
