Введение к работе
Актуальность темы. Болезни, вызываемые фитопатогенными фузариями на- *-.. носят существенный ущерб урожаю и качеству зерна пшеницы - ведущей хлебной культуры (Коршунова А.Ф. и др., 1974; Zillinsky, 1983). Кроме того пораженное фузариозом зерно вызывает ряд опасных заболеваний у человека и животных, угнетает микробиологические процессы, затрудняя использование его в пищевой промышленности из-за накопления микотоксинов (Билай В.И., 1974). Поэтому проблема фузариоза носит глобальный характер. Применение отдельных защитных мероприятий лишь незначительно ограничивает вредоносность фузариев. В этой связи для интегрированной защиты требуются устойчивые сорта (Бенкен А.А., Хацкевич Л.К., Нестеров А.Н., 1987), создание которых на современном этапе - вполне реальная задача (Peyt Н., 1987).
Широкое применение пестицидов на посевах пшеницы и возделывание восприимчивых сортов увеличивает вероятность эпифитотии бактериозов, которые также наносят ущерб урожаю и качеству зерна (Чумаевская М.А., Матвеева Е.И., Королева И.Б., 1985). Поэтому наряду с комплексом защитных мероприятий, направленных против фитопатогенных бактерий, целесообразно использовать устойчивые сорта, выведение которых - актуальная задача.
Решение проблем фузариозов и бактериозов позволит в определенной мере стабилизировать производство более качественного зерна пшеницы и других колосовых культур. Работа выполнена в соответствии с программой (№№ госрегистрации 01.9.10.041555 и 01.9.10.041554.
Цель и задачи исследований. Главной целью работы является разработка способов селекции пшеницы на устойчивость к фузариям и изучение возможности селекции пшеницы на устойчивость к бактериозам.
В задачи исследований входило изучить:
-
видовой состав возбудителей корневой гнили и фузариоза колоса в Краснодарском крае;
-
возможность селекции пшеницы на устойчивость к фузариям;
-
подходы и методы селекции пшеницы на устойчивость к фузариям;
-
связь устойчивости к фузариозу колоса с некоторыми другими признаками;
-
возможность передачи генов, контролирующих устойчивость к фузариозу колоса от мягкой пшеницы к твердой и тритикале;
6) особенности закладки опытов на провокационных фонах для отбора
устойчивых к болезням сортов;
7) возможность селекции пшеницы на устойчивость к бактериозам.
Научная новизна работы. В работе впервые получены формы яровой твердой пшеницы, несущие гены устойчивости к фузариозу колоса, а также показана возможность получения амфидиплоидов от скрещивания полученных форм с рожью без эмбриокультуры. Выделены линии озимой и яровой мягкой пшеницы, сочетающие устойчивость к фузариозу колоса с другими агрономическими признаками. Допущен к использованию толерантный к бактериозу, устойчивый к фузариозной корневой гнили, бурой и стеблевой ржавчине, слабовосприимчивый к фузариозу колоса сорт яровой мягкой пшеницы Валерия. Получены сорта тритикале Амфидиплоид зеленый, Конвейер и Краснодарская зернокормовая, включенные в Государственный реестр сортов, допущенных к использованию, последний из них отличается устойчивостью к фузариозной корневой гнили и низкой поражаемостью фузариозом колоса. Переданы для включения в Государственный реестр устойчивые к фузариозной корневой гнили и ряду других болезней сорта озимой мягкой пшеницы Вольница и Хуторянка.
Всего за период исследований (22 года) по теме работы создано 9 сортов, 4 из них районированы, 3 проходят Государственное сортоиспытание. По теме получено 3 авторских свидетельства на сорта.
Практическая ценность работы. Изучены причины возникновения эпифи-тотий фузариоза колоса и фузариозной корневой гнили и описаны меры защиты посевов от них. Установлен видовой состав возбудителей болезней пшеницы, вызываемых фузариями и вредоносность фузариозной корневой гнили в зависимости от степени развития болезни, а на этой основе - оптимальная степень поражения для получения дифференциации при скрининге на устойчивость, а также определена возможность и инструментарий селекции пшеницы и тритикале на устойчивость к этому заболеванию. Выявлены причины, затрудняющие селекцию озимой пшеницы на устойчивость к фузариозу колоса, связанные со сцеплением генов, контролирующих отмеченный выше признак, а также морозостойкость и рекомендовано применение сложных скрещиваний для преодоления этого неблагоприятного сцепления. В процессе исследований разработаны схемы селекционного процесса, позволяющие получать сорта пшеницы, устой-
5 чивые к фузариозной корневой гнили и фузариозу колоса.
Выделены линии яровой мягкой пшеницы, сочетающие устойчивость к фу-зариям с комплексом агрономических признаков, а их использование позволило осуществить интрогрессию генов резистентности к фузариозу колоса в геном яровой твердой пшеницы, полученные линии которой имеют высокую устойчивость к этой болезни и лучше комбинируются с рожью при синтезе тритикале, что дает возможность создания сортов без эмбриокультуры; установлены лимитирующие факторы при получении тритикале скрещиванием (мягкая пшеница х культурная рожь) х гексаплоидные тритикале; рекомендован для создания высокопродуктивных сортов отбор высокоозерненных форм, устойчивых к загущению, на примере сортов: яровой пшеницы Валерия и тритикале Кубанец получения сортов с повышенной продуктивностью колоса, таких как озимой пшеницы Вольница и тритикале АД зеленый, Краснодарская зернокормовая, Конвейер; предложены некоторые принципы закладки провокационных фонов для оценки на устойчивость к болезням, которые основаны на избегании влияния антагонизма между патогенными микроорганизмами. Описаны мероприятия по защите посевов пшеницы от бактериозов и рекомендованы некоторые подходы к селекции на устойчивость к черному бактериозу, установлена дифференциация по степени устойчивости к базальному бактериозу; выявленькрезистентные сорта яровой пшеницы, что позволяет эффективно вести отбор устойчивых генотипов, проведена оценка новых сортов и линий яровой мягкой и твердой пшеницы на устойчивость к этой болезни.
Результаты работы реализованы путем районирования сортов: яровой пшеницы Валерия (Увед. о принятии решения по сел. достижению № 1338 от 19.02.97), озимого три^кале Амфидиплоид зеленый (а.с. СССР № 4981 от 1989 г.) и Конвейер (а.с. России № 6164 от 1994 г.), а также устойчивого к фузариозной корневой гнили Краснодарская зерйокормовая (а.с. СССР № 5263 от 1991r.)j опубликования результатов по диагностике бактериальных болезней пшеницы и защиты посевов от них (1997 г.).
Впервые созданы: сорта озимой мягкой пшеницы интенсивного типа Вольница и Хуторянка, сочетающие устойчивость к 3 видам ржавчины, фузариозной корневой гнили, мучнистой росе, септориозу, черному бактериозу с рядом других агрономических признаков; сорт тритикале Кубанец, отличающийся высо-
кой озериенностью колоса, который был использован для получения сортов тритикале Славянин и Рус, высокоустойчивой к корневой гнили линии 877І32-5 и скороспелой 720t3-12, а также сорта озимой мягкой пшеницы Быстрица; устойчивый к засолению почвы сорт озимой мягкой пшеницы Панацея и резистентный к загущению, бурой и стеблевой ржавчине, мучнистой росе и полеганию сорт яровой мягкой пшеницы Валерия; формы твердой пшеницы, обладающие устойчивостью к фузариозу колоса.
На защиту выносятся следующие положения.. Видовой состав возбудителей фузариозов в Краснодарском крае, их патогенность и вредоносность; принципы закладки искусственных фонов для отбора устойчивых к болезням сортов и форм пшеницы и тритикале, обладающие высокой продуктивностью. Особенности и результаты селекции пшеницы и тритикале на устойчивость к фузариям. Некоторые подходы к селекции этих культур на устойчивость к бактериозам.
Апробация работы. По результатам исследований опубликовано 30 работ, защищено авторскими свидетельствами 3 сорта, 3 сорта находятся в Государственном сортоиспытании. Материалы диссертации докладывались, на ежегодных отчетах на методической комиссии КНИИСХ ( с 1978 по 1996 гг.), на Всесоюзном семинаре по селекции и исходному материалу тритикале (Дербент, 1978), Всесоюзном совещании по селекции тритикале (Харьков, 1980), международных конференциях и симпозиумах: по теоретическим и прикладным аспектам селекции и семеноводства пшеницы, ячменя и тритикале (Одесса, 1981 ), по проблемам бактериозов (Берлин, 1995), по проблемам устойчивости растений к низкотемпературным стрессам (Венгрия, 1997), по регуляторам роста и развития растений (Москва, 1997), по проблемам фузариозов (Венгрия, 1997); на научно-техническом совете департамента сельского хозяйства и продовольствия Администрации Краснодарского края (Краснодар 1997).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 230 страницах машинописного текста, содержит 48 таблиц, иллюстрирована 26 рисунками.
