Введение к работе
Актуальность темы. Алтайский край является крупнейшим производителем высококачественного зерна твердой пшеницы в Российской Федерации, среди Факторов, обусловливаших объемы производства и качество продукции, особое место занимает сорт. Одним из недостатков воэдельваемьи в крае до 90-х годов сортов твердой пшеницы являлось сильная восприимчивость к пыльной головне - заболеванию, широко распространенному в естественных и антропогенных Фитоцено-зах. ЗпиФитотии пыльной головни снижают количество и ценность урожая и могут представлять опасность здоровью человека и животных. Развитие и вредоносность'болезни контролируются, главным образом, химическими средствами защиты растений, однако обшепризна-ны экологические и экономические преимущества селекционного метода, для успешной селекции на болезнеустойчивость необходим РЯД предпосылок: наличие разнообразных доноров и эффективных методов проведения иммунологической оценки; организация селекционного процесса, направленная на выявление устойчивых Форм, с учетом особенностей работы с конкретным патогеном; знание генетических основ, используемых в скрещиваниях источников: привлечение разнообразия патогена зоны предполагаемого возделывания культуры/сорта для получения разносторонней характеристики сортов и так далее. Усилия селекционеров, прилагаемые к созданию устойчивых генотипов, могут быть сведены на нет эволюционными изменениями, происходящими в генотипе патогена. Поэтому использование в селекционных программах широкого разнообразия генов резистентности является необходимым условием сохранения устойчивости.
Цель и задачи игелрподаний. Целью исследований явилось выявление разнообразных источников и доноров резистентности твердой пшеницы к пыльной головне для создания на их основе нового устойчивого селекционного материала. Соответственно были поставлены следующие задачи:
изучить методические особенности оценки твердой пшеницы к пыльной головне в условиях Алтайского края;
оценить генофонд твердой пшеницы по поражаемое заболеванием и выделить источники головнеустойчивости;
выявить иммунологические свойства селекционного материала:
определить генетаческие основы резистентное твердой пшеницы к
заболеванию;
- создать новый селекционный материал, сочетающий устойчивость к
пыльной головне с комплексом хозяйственно полезных признаков.
научная новизна
В соответствии с условиями зоны проведения исследований и биологическими особенностями культуры установлены оптимальные сроки заражения и объем образца для получения наиболее объективной оценок устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне.
Впервые в условиях Алтайского края изучен генофонд твердой пшеницы по устойчивости к болезни. Установлено, что по иммунологическому составу вид Tr-ltleum durum близок к T.aestlvum.
Определены основные закономерности наследования резистентности гибридами твердой пшеницы. Признак наследуется по типу полного и сверхдоминирования. Устойчивость шести сортов твердой пшеницы контролируется действием 1-3 генов.
Практическая значимость
Сформирована коллекция устойчивый к пыльной головне сортооб-разцов твердой пшеницы, включающая 148 Форм: 20 иммунных, 3S практически устойчивых и 96 слабовосприимчивых. Проведен скрининг селекционного материала, отличающегося разнообразием по изучаемому признаку. Выделено 106 линий, характеризующихся устойчивостью к патогену.
Целенаправленная комплексная работа по оценке материала и использованию эффективных источников устойчивости к пыльной головне позволила существенно Сна 50%) увеличить долю резистентных генотипов в селекционном-материале.
В результате созданы и возделываются в производстве устойчивые сорта твердой пшеницы: Гордеиформе 53, Алтайская Нива, зарница Алтая. К передаче на государственное сортоиспытание подготовлены новые резистентные линии, обладающие комплексом хозяйственно полезных признаков и превосходящие районированные сорта по урожайности.
Апгобаїїия работы. Результаты исследований доложены на методическом совете селекционного центра С1936 - 1996 г.г.), на Ученом совете С1997) Алтайского НИИ земледелия и селекции, на Сибир-ско-Шведском симпозиуме С1992 г.), на генетико-селекционной школе С1994 Г.) СО РАСХН.
По материалам диссертации опубликовано 9 работ.
Объем if структура пдботн. диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, рекомендаций и содержит 28 таблиц. 4 рисунка, в приложении помешено 4 таблицы. Список литературы включает 217 источников, в том числе 75 иностранных.
Материал, методика и природно-климатические условия проведения исследований
Изучение устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне проводилось в 1982 - 1936 г.г.. Для выполнения иммунологических оценок использовали местную популяцию патогена Ustllago trltici CFers.) Jens. F.s. dun. для специальных исследований U.trltici f.s. aestivi. Растения инокулировали двукратно суспензией спор с помощью медицинского шприца как в естественных условиях, так и в сооружениях искусственного климата.
По устойчивости к пыльной головне изучили 366 коллекционных образцов твердой пшеницы различного зколого-географического происхождения, полученных в разные годы из всероссийского института растениеводства, и 265 селекционных линий, созданных в Алтайском селекцентре. Контролем заражения послужили высоковосприимчивые соот Алтайка и селекционная Форма Леукурум 31. Пшеницы классифицировали по группам устойчивости согласно шкапы ВИР (Кривченко. Мягкова и др., 1987). Формы, поражавшиеся до 25%, рассматривали как перспективные для использования в селекционным программах.
Исследования по рецептивности твердой пшеницы к пыльной головне проводили в теплице 198Э г.. тепліше и поле 1992 г.: концентрации СПОРОВОЙ СУСПеНЗИИ В ПОЛЄ 1994 - 1995 Г. Г. И ТЄПЛИЦЄ 1995 г.: объему выборки - в теплице и поле 1995 г..
Математическую обработку выполнили на ПЭВМ по программам, предоставленным В.Н.Мухиным.
Характер наследования и генетический контроль устойчивости
определяли У ШеСТИ СОРТОВ: ГОРДеИфОрме 53, Леукурум 38 САНИИЗИС);
Харьковская 3 (Украина): К37099, Оригон (Казахстан); Ак Басак (Турция). В качестве тестеров использовали восприимчивые сорта Алтайка, гордеиФорме 74, Леукурум 58. Гибридизацию и заражение гибридных завязей Fi выполнили твел-методом (Мережко, Эзрохин и др., 1973: Бахарева, 1981). Степень Фенотипического домннирова-
ния определяли по ГриФФингу СБеїі, Atkins. 1965).
В виду неполного проявления признака пооажаеиости при проведений гибридологического анализа в расщепление Fa вносили поправку на непроявившиє поражения восприимчивые растения, что выявлялось по их поведению в следующем поколении. Для этого заражали здоровые растения F2. в F3 вычисляли долю линий, пораженных на уровне иди выше контроля, по величине которой корректировали исходное расщепление, после этого определяли соответствие фактического расщепления теоретическому по критерию "Х С Доспехов, 1979).
Посев образцов инфекционного питомника проводили на паровом участке вручную или сеялкой СР-і по 40 зерен на погонный метр. Глубина заделки - 5 см, ширина междурядий - 20 см. Из-за высокой вредоносноста в зоне скрытостебельных вредителей, особенно на разреженных' посевах применяли инсектициды.
Алтайский НИИ земледелия и селекции располагается в Приобской лесостепи Алтайского края. Климат характеризуется теплым, но недостаточно влажным летом. Около 30% лет сопровождается острым недостатком влаги. Безморозный период составляет 117 - 128 дней. В начале и конце вегетации возможны заморозки. Количество осадков за период роста и развития яровых культур - 225 - 250 мм, большая их часть приходится на июль. В целом природно-климатические ресурсы благоприятны для возделывания твердой пшеницы, проведение иммунологических оценок и получение высоких урожаев часто лимитируются засухой.
