Как оценивать устойчивость картофеля к Globodera rostochiensis российскую шкалу пора привести в соответствие с европейской

УДК 632.938.1:633.491

Как оценивать устойчивость картофеля к CIobodera rostochiensis?

Российскую шкалу пора привести в соответствие с европейской

Е.А. СИМАКОВ, В.А. ЯКОВЛЕВА, С.Б. АБРОСИМОВА, А.А. ДЬЯЧЕНКО, В.А. БИРЮКОВА

Значительный ущерб картофелеводству России наносит карантинный патоген - золотистая картофельная нематода (ЗКН) Globodera rostochiensis. В настоящее время в нашей стране зарегистрированы очаги неагрессивного патотипа Ro1. Ареал нематоды совпадает с ареалом культуры картофеля.

Одним из самых эффективных методов борьбы с Globodera rostochiensis является севооборот с возделыванием устойчивых сортов. В настоящее время в мировом сортименте картофеля насчитывается свыше 4 тыс. сортов, из которых около 700 устойчивы к картофельной нематоде. Большое внимание выведению нематодоустойчивых сортов картофеля уделяется во всех странах, имеющих очаги картофельных цистообразующих нематод. Например, в Германии более 80 % зарегистрированных сортов картофеля устойчивы к одному или более патоти-пам цистообразующих нематод. В Нидерландах устойчивы к патотипу Ro1 более 63 % сортов картофеля. В Госреестре селекционных достижений РФ на 2008 г зарегистрированы 263 сорта, из них только 105 устойчивы к ЗКН, что составляет 40 %. Этого явно недостаточно для нашей страны с ее разнообразными поч-венно-климатическими условиями. Кроме того, из 105 нематодоустойчивых сортов Госреестра РФ отечественными являются лишь 30 сортов, несмотря на то, что селекция на признак нематодоустойчивости активно ведется уже более 30 лет во многих селекционных центрах РФ. Одной из причин такого положения является использование более жесткой, по сравнению с зарубежными

странами, шкалы устойчивости к ЗКН на фоне высокой инвазионной нагрузки при оценке селекционных гибридов картофеля.

С 1993 г. оценку нематодоустойчивости сортообразцов осуществляет Всероссийский пункт по испытанию устойчивости сортов и гибридов картофеля к раку и картофельной нематоде (на базе ВНИИКХ) в соответствии с «Положением о порядке испытания сортов и гибридов картофеля на устойчивость к золотистой картофельной цистообразующей нематоде». В РФ при испытании сортообразцов на устойчивость к ЗКН используется шкала, разработанная советскими учеными в 1980-х годах, по которой в зависимости от количества цист на корнях растений при инвазионной нагрузке 5 тыс. жизнеспособных яиц и личинок на 100 см3 почвы гибриды относят к одной из трех групп устойчивости: 1-я - устойчивый сорт (0 цист на корнях); 2-я - слабопоражаемый (1-5 цист на корнях); 3-я - восприимчивый (свыше 6 цист на корнях). Сорта картофеля 2-й группы устойчивости включаются в Госреестр РФ как восприимчивые.

За последние годы во ВНИИКХ создана новая группа нематодоустой-

чивых сортов картофеля, которые внесены в Госреестр селекционных достижений РФ (табл. 1). Они отличаются высокими вкусовыми достоинствами, и их создание продемонстрировало возможность преодоления отрицательной корреляционной связи между уровнем нематодоустойчивости и потребительскими качествами. Согласно действующей в России шкале устойчивости эти сорта отнесены к числу слабопоражае-мых (формируют в среднем 1-3 цисты на корнях растений), хотя по европейской шкале они должны быть отнесены к устойчивым сортам (табл. 2).

Точно так же к слабопоражаемым отнесены 5 новых сортов, выведенных институтом совместно с другими научно-исследовательскими учреждениями и переданных на госиспытание в 2005-2007 гг. (Емеля, Красавица, Кетский, Юбиляр, Галактика), и формирующих на высоком фоне искусственного заражения от 0 до 2 цист на корнях (табл. 3). Таким образом, из 23 нематодоустойчивых сортов, созданных институтом к настоящему времени, 14 (преимущественно ранних и среднеран-них) выведены из разряда устойчивых, хотя они с успехом могут ис-

Таблица 1

Слабопоражаемые нематодой сорта картофеля ВНИИКХ, внесенные в Госреестр селекционных достижений как неустойчивые

Год внесения в Госреестр Сорт Происхождение сорта Число цист на корневой системе 1 растения при искусственном заражении

2001 Загадка Гатчинский х Кульпа 0-2

2002 Брянский деликатес Биния х 591m-29 0-1

Марс Кардия х Гранола 0-2

2003 Слава Брянщины Ресурс х 655m-30 0-2

2004 Малиновка Бежицкий х Зарево 0-3

2006 Даренка 85.69/4 х Аксеновский 0-2

Солнечный Кардия х Зарево 0-2

Удалец Чернский х Толлокан 0-5

2007 Башкирский Белоусовский х 262/82-3 0-2

Дарковичский Р423 х Шурминский 0-1

Таблица 2

Шкала оценки устойчивости сортообразцов картофеля к 3KH

Группа устойчивости Степень резистентности Количество цист на корневой системе 1 растения Pj/Pj

Резистентный 9 0-5 0-0,2

Слаборезистентный 7 6-15 0,21-0,65

Слабовосприимчивый 5 6-15 0,66-2

Восприимчивый 1 >15 >2

Таблица 3

Слабопоражаемые нематодой сорта картофеля совместной селекции ВНИИКХ, включенные в госиспытание в 2005—2007 гг.

Сорт Происхождение сорта Учреждение-соавтор Число цист на корневой ком при искусственном заражении

Емеля Верба х Гитте Брянская опытная станция 0-1

Красавица Кристалл х 807-11 » 0-1

Кетский 1413-22 х Эффект Нарымская селекционная станция 0-2

Юбиляр Львовянка х 807-11 » 0-2

Галактика Зарафшан х Гитте Самарский НИИСХ 0-1

пользоваться для борьбы с золотистой картофельной нематодой.

По результатам предварительного испытания гибридов различных селекционных учреждений РФ на устойчивость к патотипу Rо1 ЗКН в лабораторных условиях Всероссийского пункта в 2005-2006 гг. рассчитана частота встречаемости образцов с разными показателями по используемой шкале оценки. Данные испытания показали, что среди устойчивых гибридов большая часть (82,1 %) не содержала цист на корнях, у 15,5 % отмечалось от 0 до 3 цист, у 1,2 % -от 0 до 5 и у 1,2 % - от 0 до 6 цист. По средним показателям число цист у этой категории гибридов варьирует от 0,2 до 3,6 на растение.

Параметры оценочной шкалы, используемой в РФ, отражают сущность реакции сверхчувствительности к внедрению нематод, которая контролируется доминантными генами, но фенотипически проявляется достаточно медленно. Это связано с тем, что личинки нематод повреждают устойчивые растения и прежде чем погибнуть в результате некротизации клеток вызывают определенное снижение урожайности и неравномерное ослабление растений. Замедление реакции сверхчувствительности может быть связано с неблагоприятными условиями развития растений картофеля, с не-

равномерностью внедрения вредителя и другими факторами, что легко устраняется при проведении более объективного испытания.

Несовершенство применяемой в России шкалы на устойчивость к золотистой картофельной нематоде подтверждается результатами ПЦР-анализа на наличие доминантного гена Н1, полученными с использованием ДНК-маркера TG 689. Ген H1, источником которого служит S. tuberosum ssp. andigena (форма СРС 1673), является одним из основных доминантных генов картофеля и обеспечивает устойчивость к пато-типам Ro1 и Ro4 G. rostochiensis по типу сверхчувствительности. В ходе проведенных исследований установлено, что аллель-специфический продукт амплификации присутствует в генотипе сортов Башкирский, Даренка, Загадка, Малиновка, Памяти Рогачева, Солнечный, Утенок, Холмогорский. Эти сорта картофеля по результатам анализа считаются устойчивыми и являются донорами гена Н1, хотя согласно Госреестру РФ относятся к группе неустойчивых, так как по оценочной шкале устойчивости идентифицированы как слабопоражаемые.

С июня 2010 г. в странах - членах Европейского Союза вступает в силу «Директива Совета 2007/33/ЕС от 11 июня 2007 г. по контролю цисто-

образующей нематоды и аннулированию Директивы 69/465/ЕЕС». Одновременно разрабатывается новый стандарт ЕОКЗР и обсуждается вопрос об унификации шкал разных стран при выведении новых сортов. При этом в качестве образца предлагается шкала устойчивости, используемая в настоящее время европейскими специалистами (табл. 2).

Таким образом, отбор нематодо-устойчивых сортов в Европе проходит в более «лояльных» условиях: по расширенной шкале устойчивости при меньшей инвазионной нагрузке. В то же время сорта отечественной селекции по российской шкале незаслуженно относят к поражаемым при формировании незначительного количества цист на корнях растений. Например, сорта зарубежной селекции со степенью резистентности 8-9 (0-5 цист на корнях) относятся к устойчивым, а сорта российской селекции при таком же количестве цист - к восприимчивым. В связи с этим необходимо унифицировать используемую в РФ шкалу устойчивости к ЗКН и проводить сортоиспытание селекционных образцов картофеля в лабораторных условиях, позволяющих создавать более точную инвазионную нагрузку.

Кроме того, считаем необходимым в Государственном реестре селекционных достижений РФ отражать степень устойчивости сортов картофеля к ЗКН по всем группам шкалы, как это делается в европейских странах.

Для фитосанитарной службы РФ важным вопросом является уменьшение количества очагов ЗКН, более 90 % которых сосредоточены в частном секторе. Для этого необходимо в ближайшие годы расширить диапазон нематодоустойчивых сортов картофеля отечественной селекции, более адаптированных к условиям выращивания на территории нашей страны и отличающихся лучшими вкусовыми качествами по сравнению с сортами зарубежной селекции.

Всероссийский НИИ картофельного хозяйства имени А.Г. Лорха, Всероссийский центр карантина растений