Содержание к диссертации
Введение
1. Условия, материал и методика проведения исследований 52
1.1 .Почвенно-климатические условия проведения исследований 52
1.2.Исходный материал 54
1.3.Методика закладки опытов 56
1.4. Методика учетов, анализов и обработки экспериментальных данных 57
2. Реализация биоклиматического потенциала яровой пшеницы и ячменя в Поволжье 63
3.Селекция яровой мягкой пшеницы 74
3.1 .Исходный материал и методы его изучения 74
3.2.Селекция на устойчивость к основным болезням 89
3.2.1 . Селекционно-генетические и фитопатологические аспекты 89
3.2.2.Селекция на устойчивость к мучнистой росе 95
3.2.3 .Селекция на устойчивость к бурой ржавчине 115
3.2.4.Устойчивость сортов к возбудителю септориоза 123
3.2.5.Устойчивость к возбудителям корневой гнили 127
3.2.6.Селекция на комплексную устойчивость к фитопатогенам 133
3.3.Создание сортов степного агроэкотипа 135
3.4.Создание сортов полуинтенсивного и интенсивного агроэкотипов 141
3.5.Селекция на повышение качества 147
4 Селекция ярового ячменя 154
4.1 Исходный материал 154
4.2. Генетические ресурсы ячменя на устойчивость к болезням 163
4.3.Продукционный процесс 175
4.4.Критерии отбора ячменя на продуктивность в селекционном процессе 191
4.4.1 Формирование зерновой продуктивности в питомнике конкурсного сортоиспытания 191
4.4.2 Формирование зерновой продуктивности в контрольном питомнике и селекционном питомнике 2 года 205
4.4.3.Формирование зерновой продуктивности в селекционном питомнике 1 года 206
4.4.4. Сопряжённость элементов зерновой продуктивности на различных этапах селекционного процесса 212
4.5.Методологические подходы к экологической селекции в Среднем Поволжье 220
4.5.1.Оценка параметров среды в селекции на гомеоадаптивность 221
4.5.2.Критерии оценки на гомеоадаптивность 226
4.5.3.Оптимальные сроки проведения экологического сортоиспытания 229
4.5.4. Характеристика генотипов по экологической стабильности 231
4.6. Оптимизация селекционного процесса в Среднем Поволжье 234
5. Результаты селекции яровой мягкой пшеницы и ярового ячменя 240
5.1 . Сорта яровой мягкой пшеницы степного типа 240
5.2.Сорта яровой мягкой пшеницы полуинтенсивного типа 247
5.3.Сорта ярового ячменя. 256
6. Агроэкономическая и биоэнергетическая эффективность созданных сортов пшеницы и ячменя 261
6.1. Яровая пшеница 262
6.2. Ячмень 268
Выводы 273
Предложения и рекомендации 278
Список литературы 279
Приложения .331
- Методика учетов, анализов и обработки экспериментальных данных
- Селекционно-генетические и фитопатологические аспекты
- Генетические ресурсы ячменя на устойчивость к болезням
- Сорта яровой мягкой пшеницы степного типа
Введение к работе
Актуальность проблемы. Пшеница и ячмень являются основными сельскохозяйственными культурами, которые наряду с рисом и кукурузой составляют основу продуктов питания человека во всем мире На долю пшеницы и ячменя в мировом производстве зерна приходится 39,5%, а в России до 77% (Алабушев А.В., 2004).
Среднее Поволжье - один из крупнейших зернопроизводящих регионов РФ. Под яровой мягкой пшеницей и ячменем здесь отводятся наибольшие посевные площади, которые составляют 48-59% от посева всех зерновых культур и достигают 73-80% всего ярового клина (Статистический сборник, 2005).
В решении проблемы роста урожайности и повышении качества зерна одно из главных мест принадлежит сорту. Создание экологически пластичных, адаптированных к биотическим и абиотическим факторам среды, высококачественных сортов яровой мягкой пшеницы и ярового ячменя является насущной проблемой.
Наши исследования направлены на решение этих актуальных задач путем изучения и создания селекционного материала, повышения эффективности и совершенствования селекционного процесса при создании новых сортов указанных культур для условий Среднего Поволжья.
Цель и задачи исследований. Главной целью исследований является разработка новых методов и направлений в селекции яровой мягкой пшеницы и ячменя и создание на их основе адаптированных к условиям Среднего Поволжья сортов, обладающих хорошими технологическими качествами зерна.
В связи с этим в задачу исследований входило: о проанализировать и обобщить результаты селекции яровой мягкой пшеницы и ячменя в научных учреждениях Поволжья и на их основе определить приоритетные направления и эффективные методы улучшения этих культур; о определить биоклиматический потенциал яровой мягкой пшеницы и ячменя и возможности его реализации в Среднем Поволжье; о изучить генетические ресурсы мирового разнообразия пшеницы ячменя и выделить ценные источники и доноры хозяйственных и биологических признаков применительно к задачам селекции; о выявить и использовать в программах селекции наиболее эффективные методы создания урожайных, засухоустойчивых сортов яровой мягкой пшеницы и ячменя с комплексной устойчивостью к основным заболеваниям; о изучить закономерности формирования биомассы и зерновой продуктивности ячменя в процессе онтогенеза; о определить наиболее информативные критерии отбора ценных генотипов ячменя на разных этапах селекционного процесса; о выявить возможности селекции ячменя на гомеоадаптивность при испытании селекционного материала в различных почвенно климатических условиях Среднего Поволжья; о создать и внедрить в производство новые сорта яровой мягкой пшеницы и ячменя. Научная новизна . о впервые обобщены результаты многолетних исследований по созданию сортов яровой мягкой пшеницы и ячменя научными учреждениями
Поволжья; о определен потенциал яровой мягкой пшеницы и ячменя с учетом биоклиматических ресурсов региона, разработаны параметры продуктивности создаваемых сортов; о создан новый разнообразный исходный материал для выведения сортов яровой мягкой пшеницы и ячменя по наиболее актуальным направлениям селекции; о созданы и использованы в селекционных программах Самарского селекцентра новые источники и доноры устойчивости пшеницы и ячменя к основным заболеваниям; о идентифицированы оригинальные генетические системы, контролирующие устойчивость пшеницы к мучнистой росе и бурой ржавчине; о установлены различия в формировании общей и хозяйственно-ценной продуктивности различных групп сортов ячменя в процессе онтогенеза, изучены пути формирования зерновой продуктивности в селекционных питомниках разного уровня; о определены эффективные критерии отбора ценных генотипов ячменя и на их основе разработана оптимизированная схема селекционного процесса, включающая элементы экологической селекции; о при личном участии соискателя создано 16 сортов яровой мягкой пшеницы и 5 сортов ярового ячменя; о научная новизна работы подтверждается тринадцатью авторскими свидетельствами и двенадцатью патентами РФ.
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Усовершенствована технология селекционного процесса, повысившая эффективность отборов и оценку материала, сокращающая сроки выведения новых сортов.
Созданные соискателем источники и доноры хозяйственно-ценных признаков и свойств переданы в ВИР и вНИУ Поволжского региона, а также активно используются в селекционных программах Самарского селекцентра.
Сорта яровой мягкой пшеницы и ячменя, созданные в процессе настоящей работы и включенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, возделываются в Поволжском и Уральском регионах РФ. Площадь посева созданных сортов за годы использования составила 998 тыс. га. За создание высокопродуктивных сортов яровой пшеницы автору присуждена Губернская премия в области науки и техники за 1998 год. Апробация работы и публикация результатов исследований.
Основные положения работы доложены на Международных (Анкара, 1996; Москва, 1998; Краснодар, 2002; Кинель, 2002; Киров, 2004), Всесоюзных (Рига, 1986; Саратов, 1989; Тверь, 1991), Всероссийских (С.-Петербург, 2002, 2004) и региональных (Кинель, 1994, 1997; Саратов, 2000; Немчиновка, 1987; Безенчук, 1993; Пенза, 2003, 2004; Уфа, 2003), научно-методических, координационных и научно-практических конференциях и совещаниях.
По теме диссертации опубликовано 93 работы, в том числе две монографии, получено тринадцать авторских свидетельств и двенадцать патентов.
Основные положения, выносимые на защиту: о селекционно-генетические аспекты создания исходного материала; о способы и методы селекции яровой мягкой пшеницы и ячменя на высокую адаптивность к биотическим и абиотическим факторам среды; о генетические источники устойчивости пшеницы к мучнистой росе и
бурой ржавчине; о новые сорта яровой мягкой пшеницы и ячменя. Диссертационная работа является обобщением результатов научных исследований, выполненных в лаборатории генетики и селекции яровой мягкой пшеницы и лаборатории селекции ячменя Самарского НИИСХ им.Н.М.Тулайкова автором самостоятельно или при его непосредственном участии.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из общей характеристики работы, научно-исторического очерка по селекции яровой мягкой пшеницы и ячменя в Поволжье, шести глав экспериментальной части, включающей 83 таблицы, 13 рисунков, 21 приложение, выводов и рекомендаций. Список литературы содержит 492 источника, в том числе 75 на иностранных языках.
Выражаю глубокую благодарность за совместную работу и помощь в ней супруге Шевченко Вере Федоровне - научному сотруднику лаборатории генетики и селекции яровой пшеницы, а также доктору с.-х. наук Вьюшкову А.А., доктору биологических наук Сюкову В.В., доктору с.-х. наук, профессору Корчагину В.А., кандидату с.-х. наук Долженко Д.О., сотрудникам лабораторий селекции яровой пшеницы и ячменя за ценные советы, содействие в проведении экспериментальных работ и написании рукописи. Считаю своим долгом поклониться светлой памяти доктора с.-х. наук, профессора ВИР Кривченко В.И. за школу и трепетное отношение к науке.
Методика учетов, анализов и обработки экспериментальных данных
Новый этап в селекционной работе наступил с начала шестидесятых годов, когда широко стала использоваться гибридизация географически отдаленных форм, привлекаться в скрещивания лучшие образцы мировой коллекции ВИР. Для усиления работы по разнообразию исходного материала начали использовать химический мутагенез. Значительно (в десятки раз) возросли объемы селекционного изучения и испытания образцов ярового ячменя (Глуховцев В.В., 2005).
Задача создания сортов нового поколения требовала решения многих вопросов, без которых ее выполнение было весьма проблематично или вообще невозможно. В ходе многолетних исследований было установлено, что высокие устойчивые урожаи зерна ячменя в Среднем Поволжье формируют только те сорта, которые максимально приспособлены к контрастным условиям внешней среды и имеют высокую адаптивную реакцию к стрессовым факторам абиотического и биотического характера (Глуховцев В.В., 2001).
Для создания исходного материала обладающего высоким уровнем засухоустойчивости были приведены исследования по оценке и отбору среди мирового разнообразия форм, обладающих этим признаком и одновременно имеющих определенную устойчивость к корневым гнилям и скрытостебельным вредителям (Глуховцев В.В., 1995). Это вызвано тем, что в засушливые годы вредоносность последних резко возрастает и часто является главным фактором, определяющим урожайность ячменя.
Было установлено, что из всего многообразия фитопатогенов, вызывающих корневые гнили ячменя, в условиях Поволжья наибольшее распространение и вредоносность имеет возбудитель Bipolaris sorokiniana Schoem, а из скрытостебельных вредителей - не шведская муха, как полагали ранее, а большая стеблевая блоха Chaetocnema arichela G. (Глуховцев В.В., 1995).
Большая работа по изучению особенностей формирования урожая зерна ячменя при селекции на продуктивность была выполнена В.В.Глуховцевым (1982, 1996, 1999, 1999а, 2001 а). В ходе ее выполнения были выявлены специфические пути формирования высокопродуктивных ценозов ячменя разных идиотипов за счет улучшения отдельных признаков. Разработаны основные параметры моделей сортов ячменя различных идиотипов для Среднего Поволжья.
Многолетними исследованиями была установлена возможность создания сортов пивоваренного ячменя для Поволжского региона. Доказано, что пивоваренные свойства ячменя обусловлены не количеством белка, а в первую очередь, составом белкового комплекса. Выявлен механизм стабилизации качества зерна у пивоваренных сортов за счет существенного увеличения содержания высокомолекулярных белков - глютелинов (в 2-4 раза) и запасных белков эндосперма - проламинов (Глуховцев В.В., 1996а, 20016, 2003, 2003а, 2005).
В процессе селекции ячменя были выполнены исследования методического плана, которые позволяют корректно интерпретировать экспериментальный материал и делать выводы о ценности создаваемых форм. Это касается особенностей модификационной изменчивости ячменя в Среднем Поволжье и связанных с ней вопросов контроля количественных и качественных признаков, объемов выборки для их определения (Глуховцев В.В.,1992, 2004). В результате многолетних исследований на основе разработанной научной концепции селекции создан ряд высокопродуктивных сортов различных идеатипов адресного и универсального использования, обладающих комплексной устойчивостью к стрессовым факторам (Глуховцев В.В., 2001, 2004а). Вымпел (Нарымский/Нутанс 187). Включен в Госреестр с 1982 года, обладает высокой засухоустойчивостью и пластичностью. Волгарь - выведен в результате отбора из гибридной популяции, созданной посредством сложной ступенчатой гибридизации. Характеризуется высокой продуктивностью и хорошим качеством зерна, отвечающим требованиям пивоваренной промышленности. Включен в Госреестр по 7 региону РФ и занимает значительные посевные площади в Поволжье. Скиф (Кумир/Донецкий 8). Обладает комплексной устойчивостью к внутристебельным вредителям, пыльной головне и корневым гнилям. Обладает высоким уровнем продуктивности, в том числе в условиях засухи. В Госреестре по 7 региону с 1997 года. Поволжский 65 (Омский 13709 / Комбайнер // Одесский 36). Характеризуется исключительной засухоустойчивостью и продуктивностью. Зерно универсального назначения (корм, производство пива). Включен в Госреестр с 1998 года по 7 региону РФ. Агат - сорт полуинтенсивного типа, с высоким уровнем продуктивности, устойчив к полеганию, формирует крупное, хорошо выполненное зерно пищевого и кормового направления использования. Включен в Госреестр РФ с 2002 года по 7 региону. За последние годы на Госиспытание передана целая серия новых сортов, относящихся к различным идеатипам и направлениям использования, но все они обладают высоким уровнем адаптивности кместным условиям: Атлант, Козак, Витязь. Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Работа по селекции ярового ячменя развернута с 1993 года. При формировании программы исследований ставилась задача создания сортов пивоваренного и зернофуражного использования, адаптированных к местным условиям, формирующих высокие и стабильные урожаи с хорошими технологическими показателями (Кривобочек И.И., Шабурова Г.В., 1997).
Селекционно-генетические и фитопатологические аспекты
В России ежегодные потери от поражения растений зерновых культур болезнями составляют от 8,5 до 29,1 млн.тонн зерна (Санин С.С, 2000).
В сокращении потерь урожая от болезней велика роль сорта. Изменчивость патогенных организмов приводит к тому, что устойчивые в данный момент сорта через определенный промежуток времени становятся восприимчивыми. Вопросы иммунитета растений и факты передачи признаков устойчивости по наследству интересуют ученых очень давно.
Создание невосприимчивых к патогенам форм растений продолжает оставаться одной из основных задач селекции. Более чем 180 лет тому назад английский ученый Т.Найт впервые обратил внимание научного мира на возможность селекции хлебных злаков на устойчивость к ржавчине и начал опыты по скрещиванию разных видов пшеницы с целью выведения новых сортов, не поражающихся этим грибом. Н.И.Вавилов (1935) был первым творцом «теории генотипического иммунитета». Согласно этой теории «иммунитет связан с биологической специализацией паразитов по родам и видам растений и обусловлен процессом дивергенции хозяина и паразита в их эволюции».
Теория сопряженной эволюции паразита и растения - хозяина на их совместной родине была развита в последствии П.М.Жуковским (1959, 1973), который показал, что на общей родине паразита и хозяина встречается наибольшее разнообразие отличающихся по устойчивости форм растений от восприимчивых до иммунных, с некротическим типом иммунитета и полевой устойчивостью. Эти положения подтверждены В.М.Берлянд-Кожевниковым и др. (1978), А.П.Дмитриевым (1986).
Генетическим выражением сопряженной эволюции паразита и хозяина явилась выдвинутая H.H.Flor (1942) «теория ген-на-ген взаимодействия». Эта система предполагает такое взаимоотношение хозяина и паразита, когда растение содержит специфический аллель гена устойчивости, продукт которого распознает патоген, имеющий соответствующий аллель авирулентного гена.
Однако, несмотря на хорошее знание формальной генетики ген-на-ген взаимодействия, молекулярная природа этого феномена была раскрыта совсем недавно (Пороховинова Е.А., Лутова Л.А., 2000).
В настоящее время известны последовательности более чем у 20 генов, которые определяют устойчивость к различным типам патогенов (вирусы, бактерии, грибы), а их сходство свидетельствует об одинаковой природе возникновения сигнальных событий при формировании защитных реакций. Все эти гены можно сгруппировать в пять классов, в зависимости от продуцируемых генами устойчивости белковых продуктов в ответ на поражение патогенами. Это свидетельствует о том, что в узнавании и передаче сигналов при патогенезе у растений участвуют гены определенного типа (Hammond-Kosack К.Е. et.al., 1997; Дмитриев А.П., 2002).
Изучение генетики взаимодействия между хозяином и паразитом привело к конкретизации типов устойчивости растений. Я.Е.Ван дер Планк (1972) генетически закрепленную устойчивость свел к понятиям двух типов устойчивости: - вертикальной, основанной на расоспецифическом фитопаразитизме и горизонтальной - нерасоспецифической устойчивости, эффективной против всех генетических вариантов конкретного паразита. Эти два типа устойчивости различаются по способу проявления генетического контроля и по их влиянию на развитие эпифитотий. Считается, что расоспецифическая устойчивость функционирует в местах заражения, препятствуя успешному закреплению инфекции и обычно контролируется одним или небольшим количеством главных генов (Robinson R.A., 1980). Эта устойчивость часто совершенно неэффективна против появляющихся новых мутантных или рекомбинантных вирулентных форм патогенных организмов (Мак-Нью Д.Л., 1977; Берлянд-Кожевников В.М. и др., 1978; Рассел Г.Э., 1982).
Горизонтальная или неспецифическая устойчивость к болезням часто бывает не столь полно выражена, как вертикальная и выступает как постоянная полевая устойчивость. Механизмы горизонтальной устойчивости недостаточно хорошо изучены, но их ценные свойства - постоянство во времени и сохранение эффективности против всех форм патогена - привлекли внимание исследователей. Некоторые ученые связывают длительно сохраняющуюся горизонтальную устойчивость с полигенами (Щербаков В.К., 1973, 1980; Дьков Ю.Т., 1977; Мак-Нью Д.Л., 1977; Берлянд-Кожевников В.М. и др., 1978). Я.Е.Ван дер Планк (1981), рассматривая природу вертикальной и горизонтальной устойчивости пришел к выводу, что число генов само по себе не определяет тот или другой тип устойчивости. Некоторые исследователи рассматривают горизонтальную устойчивость как скрытую или замаскированную, вертикальную устойчивость (Martin T.J. and Ellingboe A.H., 1976) или как кумулятивную вертикальную устойчивость (Parlevliet J.E., 1981). R.R.Nelson (1978) высказал мнение, что обесцененные гены вертикальной устойчивости продолжают функционировать в генотипе растения как гены горизонтальной устойчивости. К настоящему времени доказано, что принципиальной разницы между полигенной и олигогенной устойчивостью нет. Высказывается предположение, что стабильное и длительное сохранение устойчивости зависит не от количества генов, а от характера специфических взаимодействий между генами вирулентности паразита и генами устойчивости хозяина в определенных условиях среды (Одинцова И.Г., 1980), Johnson R., 1979, Драгавцев В.А., 2003). Существует мнение, что длительная устойчивость обеспечивается блоком сцепленных генов «изофенов» (Щербаков В.К., 1970; Дмитриев А.П., 1986). Имеются многочисленные данные свидетельствующие о роли комбинаций генов вертикальной устойчивости в обеспечении длительной устойчивости растений к патогенам (Reddy M.S., 1979; Садыгова М.К., 1994), Атанасов А., Бъчварова Р., 1999).
Дмитриев А.П. (1986), изучая природу и эволюцию типов устойчивости растений к болезням, пришел к выводу о сосуществовании двух типов устойчивости - неспецифической (горизонтальной), которая аналогична пассивному иммунитету (по Н.И.Вавилову, 1935) и специфической (вертикальной), аналогичной активному иммунитету.
Специфическая устойчивость в ходе эволюции возникла позже неспецифической. Устойчивость диких видов А.П.Дмитриев рассматривает как неспецифическую и независящую от генов вертикальной устойчивости, обусловленную неспецифическими механизмами. Комплекс таких механизмов с учетом степени выраженности соответствующих признаков у данного вида он предложил называть геномным иммунитетом (Дмитриев А.П., 1983). J.J. Roberts et al (1984) кроме двух описанных типов устойчивости выделяет выносливость или толерантность растений, когда растение хозяин, будучи пораженным, не снижает катастрофически урожай. Механизм проявления толерантности до сих пор не изучен. Однако M.D. Simons (1979) показал, что толерантность наследуется и ее можно придать селекционному сорту путем беккроссов, если использовать в качестве возвратного родителя толерантный сорт.
Генетические ресурсы ячменя на устойчивость к болезням
Пыльная головня (Ustilago nuda) - широко распространенное заболевание ячменя. Оно встречается практически во всех регионах (Широков А.И, Падерина Е.В., 1984; Неттевич Э.Д., Смолин В.П., 1999). По данным Стрижекозина Ю.А. и Неклеса Н.П. (2004) в результате поражения пыльной головней 72% площади посевов ячменя Самарской области в 1997 году потеряно 6,2% урожая зерна. Подавляющее большинство сортов Поволжского региона не обладает генетической защитой от патогенна, так как селекция на устойчивости к заболеванию не придавалось должного внимания. При этом биология возбудителя U.nuda и генетика устойчивости ячменя к пыльной головне изучены достаточно хорошо (Кривченко В.И., 1984).
Многочисленными работами установлено, что на посевах ячменя обычно паразитирует популяция пыльной головни, представленная несколькими расами разной вирулентности и частоты (Тихомиров В.Т., 1993).
В отличие от мучнистой росы и ржавчины, возбудители которых обладают широким спектром рас и быстрыми темпами их новообрвазования, пыльная головня развивается значительно медленнее, поэтому растения длительное время сохраняют свою устойчивость, что относительно упрощает задачу селекции по созданию иммунных к пыльной головне сортов ячменя (Неттевич Э.Д., Смолин В.П., 1994).
Известно около двадцати генов Run, контролирующих устойчивость к U.nuda. В селекционной практике всего мира широко использованы гены Run 3, 6, 8, 15 (Гаркавый П.Ф., Кирдогло Е.К., 1975, 1979; Неттевич Э.Д. и др., 1984; Родина Н.А., 1995).
Эффективность генов устойчивости к поволжской популяции пыльной головни представлена в таблице 4.7. Э.Д.Неттевич, В.П.Смолин (1994) сообщают, что в большинстве регионов РФ высокой эффективностью против патогенна обладают Run 3, 6, 8, 12, 13, 15.Наши данные подтверждают высокую эффективность генов Run 3 и Run 6 в Поволжье, не подтверждается высокая селекционная ценность генов Run 8, Run 12, Run 13 и Run 15. Вместе с тем обнаружена высокая эффективность рецессивного гена Run 7, а также Run и Run 14. Учитывая, что В.И.Кривченко и др. (1984) определили эффективность этих генов от слабой (Run 7) до средней (Run 11, Run 14) можно предположить, что в Поволжском регионе сформировалась специфическая популяция патогенна U.nuda, отличная по расовому составу от других регионов. Это подтверждается относительно высокой эффективностью гена Run 4 (в большинстве регионов он имеет низкую эффективность).
Работа по оценке устойчивости к патогену и подбору исходного материала для селекционного использования в мире и РФ ведется постоянно. Для многих регионов подобраны источники высокой устойчивости к пыльной головне и определены пути их наиболее эффективного использования в селекционных программах (Родина Н.А., Портнова Н.Н., 1982; Щелко Л.Г., Есимбаева Е.М., 1982; Макарычев А.В., 1984; Громыко Г.Н. и др., 1985; Хохлова А.П., 1985; Плахотник В.В., 1986; Navouahtanov S., Vulcheva D., 1994; Benada J.et al., 1995).
Оценка устойчивости к пыльной головне (искусственное заражение) новых сортов отечественной селекции и мировой коллекции позволила выделить нам образцы, обладающие иммунитетом (Лука, Симон - Кемеровский НИИСХ) и высокой устойчивостью (Мориссон, Лакомб - Канада) к патогену.
Сравнимость эффективности различных приемов создания сортов устойчивых к пыльной головне (разновидность беккроссов, парные и сложные скрещивания) в литературе обсуждаются широко (Кривченко В.И., 1984; Широков А.И., Падерина В.Е., 1983; Кирдогло Е.К., 1985; Неттевич Э.Д., Макарычев А.В., 1985; Падерина В.Е., 1986; Неттевич Э.Д., Смолин В.П., 1994). Очевидно, нужно признать, что в настоящее время при быстрой сортосмене акцент в селекции надо делать на создании сортов изначально обладающих иммунитетом к пыльной головне. Для решения этой задачи необходимо иметь набор источников и доноров устойчивости, приближающихся по продуктивности к новым сортам, сходным с ними по морфотипу с эффективными, желательно различными генами Run.
Для решения этой проблемы в Самарском НИИСХ на основе эффективных генов Run и новых источников устойчивости создан материал, который находится в селекционной проработке.
Мучнистая роса (Erysiphe graminis D.S.f. sp.hordei) - одна из самых наиболее распространенных и опасных болезней ячменя. Во многих регионах РФ, особенно в европейской части, частота эпифитотийного распространения, когда вредоносность патогенна достигает 15-20% , составляет шесть-семь лет из каждых десяти (Кирдогло Е.К., 1985). В последние годы ареал заболевания значительно расширился, возросла и вредоносность. Если делать аналогию по распространению мучнистой росы на пшенице в Поволжье, то следует отметить (глава 3.2.2), что эпифитотии болезни, развивающиеся здесь на яровой пшенице уже в шестидесятые годы прошедшего века (Глуховцева Н.И.,1969), заставили взглянуть на мучнистую росу как на один из факторов, лимитирующих урожай пшеницы в этом регионе. В последние годы мы наблюдаем ежегодное и сильное распространение болезни на сортах ярового ячменя и есть основания полагать, что в ближайшее время мучнистая роса станет одним из главных отрицательных биотических факторов для этой культуры в Поволжском регионе.
Мировой опыт свидетельствует, что селекция на устойчивость к мучнистой росе сопряжена с большими трудностями из-за ограниченности доноров и постоянного появления новых биотипов и рас патогенна (Неттевич Э.Д., Смолин В.П., 1992). При этом эффективность селекции во многом зависит от правильного выбора исходного материала для гибридизации. Наиболее полные сведения об эффективности и селекционной ценности генов, контролирующих устойчивость к мучнистой росе можно получить используя в качестве тестеров почти изогенные линии сортов ячменя с определенными генами Ml, ml (Chen J., Chelkowski J., 1999).
Сорта яровой мягкой пшеницы степного типа
Волгоуральская - создана Самарским НИИСХ совместно с Уральской областной сельскохозяйственной опытной станцией (Казахстан) и НИИСХ Юго-Востока. Авторы: Вьюшков А.А., Сюков В.В., Шевченко С.Н., Поротькин С.Е., Шевченко В.Ф., Макарова Г.С., Шектыбаева Г.Х., Крупнов В.А., Воронина С.А.. Сорт выведен методом индивидуального отбора из гибридной популяции Альбыдум 653 2 / Яютесценс 29. Разновидность aureum (albidum). Относится к волжской степной агроэкологической группе. Колос пирамидальный, средней длины и плотности, колосковая чешуя овальная, нервация выражена сильно, плечо закруглённое, узкое, зубец короткий острый. Зерно средней крупности, яйцевидное, белое (жёлтое). Сорт степного типа, среднеспелый (продолжительность вегетационного периода 79-85 дней, количество дней до колошения - 43-46), высокостебельный (высота растения 95-110 см), засухоустойчивый, устойчив к осыпанию, средне устойчив к полеганию. Средняя урожайность по всем агрофонам за 1998-2002 гг - 1,60 т/га, или на 0,07 т/га выше Саратовской 42. Но преимущество Волгоуральской проявляется именно в засушливые годы. При испытании на Уральской с.х. опытной станции в течение 1993-1998 гг был получен урожай 1,52 т/га, или на 0,38 т/га выше Саратовской 42. Волгоуральская средне устойчива к поражению бурой ржавчиной (Lr 19). Поражается мучнистой росой, пыльной и твёрдой головнёй. По качеству клейковины и хлебопекарным свойствам Волгоуральская относится к группе сильных пшениц-улучшителей. Формирует среднее по крупности (масса 1000 зёрен 34-37 г) натуристое (натурная масса 790-810 г/л) стекловидное зерно. Содержание белка в зерне 14,5-16%, сырой клейковины -32-36%, "сила" муки - 280-400 е.а., валориметрическая оценка - 75-90%, объём хлеба 900-1200 мл., общая хлебопекарная оценка 4,0-4,6 балла. Из всех сортов безенчукской селекции имеет самые высокие хлебопекарные качества. Имеет повышенное содержание каротиноидных пигментов в эндосперме, что в сочетании с отличными реологическими свойствами теста из крупки делает зерно Волгоуральской пригодным для использования в макаронной промышленности. Сорт включён в Госреестр РФ с допуском к использованию по Средневолжскому региону РФ и в Госреестр Республики Казахстан. Юлия — создана совместно с Пензенским НИИСХ. Авторы сорта Кривобочек В.Г., Вьюшков А.А., Сюков В.В., Шевченко С.Н., Поротькин С.Е.. Выведен методом индивидуального отбора из гибридной популяции Лютесценс 770/Лютесценс 29. Разновидность lutescens. Относится к волжской лесостепной агроэкологической группе. Колос цилиндрический, длинный, средней плотности, колосковая чешуя овальная, нервация выражена сильно, плечо скошенное, узкое, зубец короткий прямой. Зерно средней крупности-крупное, удлинённое, красное. Сорт переходного (от степного к полуинтенсивному) типа, среднеспелый (продолжительность вегетационного периода 80-86 дней, количество дней до колошения - 43-46), высокостебельный (высота растения 90-105 см), средне-засухоустойчивый, устойчив к осыпанию, средне устойчив к полеганию. Средняя урожайность по всем агрофонам за 1998-2002 гг- 1,62 т/га, или на 0,09 т/га выше Саратовской 42. При испытании в более влаго-обеспеченной зоне Пензенской области в среднем за 1996-1998 гг был получен урожай 3,72 т/га, или на 1,05 т/га выше Воронежской 6. Реализованный потенциал - 5,75 т/га в условиях Р Татарстан. Юлия средне устойчива к поражению бурой ржавчиной (Lr 19) и мучнистой росой. По качеству клейковины и хлебопекарным свойствам Юлия относится к группе удовлетворительных филлеров. Формирует крупное (масса 1000 зёрен 36-40 г) натуристое (натурная масса 780-810 г/л) стекловидное зерно. Содержание белка в зерне 15-17%, сырой клейковины - 30-34%, "сила" муки -260-300 е.а., валориметрическая оценка - 70-83%, объём хлеба 8500-1000 мл., общая хлебопекарная оценка 3,7-4,2 балла. Мякиш хлеба интенсивно-лимонного цвета за счёт высокой экспрессии сцепленного с Lr 19 гена Y. Сорт включён в Госреестр РФ по Средневолжскому региону. Выращивается в хозяйствах Пензенской области. Тулайковская золотистая - выведена в Самарском НИИСХ методом индивидуального отбора из гибрида F5 Тулайковская 5/ Альбидум 653. Авторы: Сюков В.В., Вьюшков А.А., Шевченко С.Н., Поротькин С.Е., Милёхин А.В.. Сорт относится к волжской степной агроэкологической группе. Разновидность aureum (albidum). Колос пирамидальный, средней длины (6-7 см), средней плотности (21-23 колоска на 10 см колоскового стержня). Колосковая чешуя средней величины (7-8 мм), удлинённо-овальная, с сильно выраженным килем, сильно выраженной нервацией, прямым коротким зубцом, приподнятым узким плечём. Зерно средней величины (28-35 мг), яйцевидно-удлинённое, белое, стекловидное. Куст полустоячий. Листья сильно опушённые, средней ширины и длины, зелёные. Новый сорт обладает высокой и стабильной зерновой продуктивностью за счёт способности формировать плотный стеблестой в агроценозе. По результатам станционного испытания за пять лет на двух агрофонах средняя урожайность зерна Тулайковской золотистая составила 1,92 т/га, что на 039 т/га выше урожая Саратовской 42 и на 0,26 т/га - урожая Л-503. Тулайковская золотистая относится к группе среднеспелых сортов, выколашиваясь и созревая одновременно с сортами Л-503 и Тулайковская 1 и на 2-8 дней позднее Саратовской 42. Сорт высокорослый (высота растения 65 246 см, на 1-3 см выше Саратовской 42), достаточно устойчивый к полеганию. Характерной чертой нового сорта является унаследованный от материнского сорта Тулайковская 5 полный иммунитет к бурой ржавчине и мучнистой росе (LrAg, PmAg). Пыльной и твёрдой головнёй при искусственном заражении Тулайковская золотистая поражается выше среднего уровня, но меньше Саратовской 42 . По комплексу физических, биохимических и технолого-хлебопекарных качеств зерна новый сорт отвечает самым высоким требованиям. Относится к группе сильных пшениц. При этом, как и сестринский сорт Тулайковская 10, накапливает больше по сравнению со стандартными сортами белка (15- 18%, на 1,5-2% выше стандарта) и клейковины (34-36%, на 2-4% выше стандарта). Сорт включен в Госреестр селекционных достижений допущенных к использованию по 7 и 8 регионам.
