Введение к работе
Актуальность темы. Ячмень в Кемеровской области - важная зернофуражная культура. В последние годы активно возрастает спрос на местное сырье для пивоваренной и крупяной промышленности. Однако получению стабильных урожаев и увеличению валовых сборов препятствуют потери зерна, вызываемые фитопатогенными грибами. В числе наиболее распространенных и вредоносных в Кемеровской области значатся головневые грибы, и особенно пыльная головня - Ustilago nuda (Jens.) Kell. et Sw. Возделываемые в производстве сорта ячменя восприимчивы к патогену, а климатические условия области не исключают возможности их ежегодного заражения.
Для предупреждения пагубных последствий болезни используют химические средства защиты растений, которые дороги и небезопасны для человека и животных. Поэтому в условиях повышенного техногенного загрязнения наиболее экологически и экономически выгодным методом борьбы с головневыми грибами является селекция резистентных сортов. Для ее эффективного осуществления необходим широкий спектр разнообразных генетических источников п надежных доноров, способных передавать устойчивость к головне по наследству. Это особенно важно для ячменя - культуры с меньшей генетической дифференциацией. Знание механизмов контроля устойчивости к заболеванию у растений а также измеїгчивости и наследования основпых количественных признаков продуктивности позволит успешно подбирать родительские компоненты для гибридизации и прогнозировать эффективность отбора ИММУННЫх продуктивных генотипов
Цели и задачи нсследований. Цель исследований заключалась в выявлении принципиально новых источников устойчивости ячменя к пыльной головне, изучении их донорских свойств и создании нового исходного материала для выведения иммунных сортов со стабильной продуктивностью.
В задачи исследований входило:
изучение видового и расового состава кемеровской популяции головневых грибов;
скришшнг коллекционных образцов из мирового генофонда пъ индивидуальной и комплексной устойчивости к головневым грибам (Ustilago nuda (Jens.) Kell. et Sw., U. nigra Tapke.);
проведение скрещиваний с использованием новых источников иммунитета - сорт Баган, линия 53 HVS 91/76, линия 1899;
определение их донорских свойств по устойчивости к пыльной головне;
изучение измеїгчив0стп и наследования количественных признаков продуктивности у гибридов ячменя;
определение комбинацнопной способности образцов ячменя в тестер-ных скрещиваниях по основным количественным признакам продуктивности;
оценка селекционного материала па искусственном инфекционном фоне и выделение наиболее перспективных линий с комплексом хозяйственно полезных признаков.
Научная новизна. Впервые в условиях Кемеровской области изучен видовой и расовый состав популяции головневых грибов. Выявлено распространение Ustilago nuda (Jens.) Kell. et Sw. и U. nigra Tapke. Идентифицированы 1-я и 10-я расы пыльной головни и 6-я раса черной пыльной головни. Выделены источники индивидуального и комплексного иммунитета к головневым грибам среди мирового генофонда ячменя. Лзучены донорские свойства резистентности к пыльной головне у сорта Баган, линии 53 HVS "//7б, линии 1899. Показаны изменчивость и наследование количественных признаков продуктивности у гибридов, созданных на основе новых доноров иммунитета к пыльной головне. Разработана программа селекции ячменя па устойчивость к головневым грибам, включающая следующие основные элементы:
периодическое уточнение видового и расового состава популяции головневых грибов;
поиск источников индивидуального и комплексного иммунитета среди мирового генофонда ячменя;
изучение донорских свойств выделенных генетических источников в тестерных скрещиваниях с восприимчивыми, но высокопродуктивными, адаптированными к местным условиям сортами;
обязательное включение доноров иммунитета во все программы скрещиваний, независимо от направлений селекции;
проведение массовой оценки полученного гибридного фонда на искусственных инфекционных фонах;
осуществление отбора иммунных форм с высокой продуктивной кустистостью и озернешюстью колоса в гибридных популяциях ячменя;
применение жесткой браковки восприимчивых линий на всех этапах изучения селекционного материала, - от гибридного питомника до конкурсного сортоиспытания.
Практическая значимость работы. Создан новый исходный материал для селекции ячменя на устойчивость к головневым грибам. Линия 1899 передана в коллекцию ВИР как генетический донор резистентности к пыльной головне. Для производственного, экологического и Государственного испытания рекомендованы две иммунные продуктивные линии скороспелого (КМ-22) и среднеспелого (КМ-26) типов.
Апробация работы. Результаты исследований доложены на заседаниях отдела селекции и семеноводства зерновых и кормовых культур, научно-
методической комиссии Кемеровского НИИСХ (1997-2000 гг.), на заседаниях Ученого совета Кемеровского НИИСХ (1997-2000 гг.). Основные положения диссертации представлены на V Международной научно-практической конференции (г. Новокузнецк, 1998 г.), па научно-методической конференции по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству, посвященной 170-летию опытного дела (г. Омск, 1998 г.), на III Южно-Сибирской научно-региональной конференции студентов и молодых ученых (г. Абакан, 1999 г.), на VII генетико-селекциошюй школе СО РАСХН (1999 г.).
По материалам диссертации опубликованы 3 работы.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 164 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, практических рекомендаций. В работе имеется 37 таблиц, 12 рисунков, 5 приложений. Список используемой литературы включает 262 наименования, в том числе 71 иностранных.