Крепнут научные связи селекционеров и фитопатологов

Крепнут научные связи селекционеров и фитопатологов

И.В. КУДАЙКИНА, заместитель директора Всероссийского НИИ фитопатологии

17-20 июля Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии провел международную научно-практическую конференцию «Иммуногенетическая защита сельскохозяйственных культур от болезней: теория и практика». В ее работе приняли участие более 100 специалистов -генетиков, иммунологов, селекционеров из научно-исследовательских учреждений, расположенных в Центральном, Северо-Западном, Юго-Восточном регионах, Поволжье, Западной Сибири, а также в странах ближнего и дальнего зарубежья (США, Белоруссия, Казахстан).

Открыл совещание директор ВНИИФ, академик Россельхозака-демии С.С. Санин. Для борьбы с биотическими и абиотическими факторами, в том числе болезнями, вредителями, сорняками, засухой и т.д., наиболее эффективным, экономически и экологически безопасным способом сдерживания развития вредных организмов является возделывание генетически защищенных сортов.

Создание таких сортов - сложная задача, к тому же со временем они теряют свою устойчивость из-за появления новых рас, штаммов фитопатогенов и фитофагов, а также из-за изменения климата. Факторами стабилизации фитосанитарного состояния являются создание для разных регионов ассортимента сортов, устойчивых к различным неблагоприятным воздействиям,разработка научно обоснованных реко-

мендаций по использованию ассортимента этих сортов и сортовых фитосанитарных технологий их возделывания.

Институты РАСХН активно занимаются изучением этих проблем. Во ВНИИФ такая работа ведется более 50 лет. На конференции были подведены итоги и намечены перспективные направления исследований.

Для более эффективного решения этих вопросов были приглашены специалисты разного профиля. Конференция была посвящена 125-летию со дня рождения Н.И. Вавилова, и на пленарном заседании академик РАСХН И.В. Савченко напомнил этапы жизненного пути и научные достижения этого выдающегося ученого России. Его монография «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям» легла в основу учения об иммунитете растений. Им был сформулирован закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, разработано учение о центрах происхождения культурных растений, создана эволюционная теория иммунитета растений - открытия и разработки, которые признаны достижениями мировой науки.

Интересное сообщение «Селекционная работа СИММИТ по созданию сортов пшеницы с долговременной устойчивостью к ржавчине» сделал А.И. Моргунов (СИММИТ). Тенденция к потеплению климата неизбежно влияет на ухудшение фитосанитарной обстановки в большинстве регионов мира и на появление новых болезней сельскохозяйственных культур. Примером является появление новой вирулентной расы стеблевой ржавчи-

ны UG 99, преодолевшей устойчивость большинства возделываемых сортов пшеницы.

Существует программа, финансируемая Биллом Гейтсом, по контролю за этой расой на посевах пшеницы в разных регионах мира и созданию генетически защищенных сортов.

Об успехах селекции озимой пшеницы на продуктивность и устойчивость к болезням в Московском НИИ сельского хозяйства «Немчи-новка» рассказал академик РАСХН Б.И. Сандухадзе. Под его руководством получены и районированы сорта озимой пшеницы, обладающие высокой урожайностью, зимо-стойкостью,устойчивостью к полеганию - Московская 39, Инна, Нем-чиновская 24, Галина и др. Существенным достижением селекции на устойчивость к бурой ржавчине признано создание сорта Немчи-новская 24, непоражаемого этим заболеванием и имеющего высокую урожайность последние 15 лет Участники конференции по достоинству оценили эти сорта при посещении полевого питомника на опытных полях ВНИИФ. Баграт Ис-менович выразил признательность руководству института за предоставленную возможность испытывать и размножать селекционный материал, когда МНИИСХ «Немчи-новка» лишился части своих опытных полей.

В докладе О.П. Митрофановой кратко рассмотрено научное наследие Н.И. Вавилова по сбору, сохранению, изучению, использованию генетических ресурсов растений. Отмечено, что в России мировое разнообразие пшеницы (род ТгШаит Ь) и его ближайшего родича эгилопса (род ЛвдИорв L.) в основном находится в коллекциях Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства имени Н. И. Вавилова (ВИР). Образцы коллекций харак-

теризуются широким ботаническим, географическим, экологическим и генетическим разнообразием и представляют собой уникальный фонд исходного материала для проведения фундаментальных исследований, селекции и обучения. В 2006-2012 гг различные наборы, состоящие из образцов первичного и вторичного генофондов пшеницы (согласно Harlan и de Wet, 1971), оценивали по устойчивости или толерантности к возбудителям мучнистой росы, бурой, желтой и стеблевой ржавчины, желтой пятнистости листьев, септориоза, фу-зариоза колоса, корневых гнилей, снежной плесени. В этой работе принимали участие не только научные подразделения ВИР, но и такие учреждения как ВНИИФ, ВИЗР и ВНИИБЗР. Характеристики источников опубликованы в каталогах ВИР и вместе с семенами этих источников разосланы в разные селекционные учреждения для использования в скрещиваниях и создания новых сортов.

Е.К. Потанина (ВИР) ознакомила собравшихся с состоянием исследований генетического разнообразия устойчивости зерновых культур к болезням, выполняемых в ВИЗР под руководством О.С. Афанасенко.

Проблеме создания сортов пшеницы с длительной устойчивостью к бурой ржавчине был посвящен доклад Е.Д. Коваленко (ВНИИФ). Большое значение в создании устойчивых сортов с продолжительной защитой от болезни имеют популяционные исследования, выявление не только широко распространенных, но и потенциально опасных рас. В популяции Западной Сибири выявлены новые расы с геном р9, преодолевающие устойчивость сортов пшеницы с геном Lr9. В результате многолетних популяционных исследований выявлены эффективные гены устойчивости к бурой ржавчине. Абсолютно эф-

фективными ко всем патотипам возбудителя во всех регионах возделывания пшеницы являются гены ювенильной устойчивости Lr24, Lr29, Lr38, Lr41, Lr42, Lr45, Lr47. Наиболее продолжительную защиту пшеницы от бурой ржавчины обеспечивают гены возрастной устойчивости Lr34, Lr37, Lr22a в сочетании с другими. Сорта с этими генами сохраняли устойчивость в течение 20-30 лет в разных регионах мира.

О цитогенетической коллекции «Арсенал» и ее использовании в селекционно-генетических исследованиях рассказала И.Ф. Лапочкина (МНИИСХ «Немчиновка»). Для создания доноров и источников устойчивости были использованы дикие сородичи пшеницы, которые характеризуются высоким потенциалом генов устойчивости к биотическим и абиотическим факторам. Созданы константный исходный материал, пригодный для использования в селекционном процессе, и коллекция линий мягкой пшеницы «Арсенал», которая содержит более 160 генотипов с чужеродным генетическим материалом видов Лegilops speltroiges, Лe. fruinаiales, T. kiharae. Позже, коллекция пополнилась озимыми трех-родовыми пшенично-эгилопсно-ржаными гибридами. Образцы с идентифицированными генами Lr9, Lr 37, Lr 40 были вовлечены в скрещивания с коммерческими сортами яровой и озимой пшеницы.

В.Г. Шаманин (Омский госагро-университет) в докладе «Реальность и перспектива селекции яровой мягкой пшеницы на устойчивость к стеблевой ржавчине в условиях Западной Сибири» обратил внимание на то, что в последние годы наряду с развитием традиционных болезней (бурая ржавчина, септориоз, пыльная головня и др.) возросла угроза эпифитотий стеблевой ржавчины, потери урожая

зерна от которой могут достигать 30 % и более. Кроме того, существует вероятность заноса «угандийской» расы стеблевой ржавчины через Казахстан на территорию Западной Сибири. В связи с этим поиск исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы на устойчивость к стеблевой ржавчине является актуальной задачей.

В результате оценки коллекции сортов и линий пшеницы в полевых условиях выявлено 10 % образцов, устойчивых к сибирской популяции стеблевой ржавчины. Новая коллекция была сформирована из сортов и линий питомника КАССИБ, которые при оценке по программе СИММИТ на фитоучастке в Кении имели степень поражения вирулентной расой ид 99 менее 20 %. Выделенные линии и сорта яровой мягкой пшеницы рекомендуется включить в селекционный процесс в качестве родительских форм для гибридизации в условиях Западной Сибири.

Е.С. Сколотнева (МГУ имени М.В. Ломоносова) представила результаты исследований расового состава РиааШа graminis ^ sp. ^Ша1 в Центральном регионе России. Отмечено, что недостаток знаний о потенциале инфекции на дикорастущих злаках не позволяет своевременно обнаружить и проследить накопление вирулентных генотипов стеблевой ржавчины в условиях культивирования устойчивых сортов и их частой ротации. За 20002009 гг. было выделено 387 моно-урединиальных изолятов пшеничной формы стеблевой ржавчины и описано 45 различных рас. Все они пополнили коллекцию патотипов возбудителя стеблевой ржавчины, хранящуюся на кафедре микологии и альгологии университета.

Для 78 моноурединиальных изо-лятов, выделенных с барбариса, пшеницы и дикорастущих злаков, был исследован полиморфизм

ДНК. Подобранные РАПД-маркеры обнаруживают генетическую однородность изолятов с одного и того же вида растения-хозяина.

С.К. Темирбекова (ВСТИСП) доложила результаты изучения энзи-мо-микозного истощения семян, к которому проявляет устойчивость сорт пшеницы Московская 39.

В докладе Т.С. Маркеловой, представленном О.В. Ивановой, (НИИСХ ЮВ) было рассмотрено фитосанитарное состояние посевов пшеницы в Поволжском регионе. Для создания сортов с длительной устойчивостью в селекционный процесс были включены гены расоспецифической устойчивости в сочетании с неспецифической защитой от патогенов и регламентировано использование доноров с идентичными генами по регионам.

П.М. Политыко (МНИИСХ «Немчи-новка») в докладе «Сортовые фитосанитарные технологии возделывания озимой пшеницы в Центральном районе России» отметил, что с выведением новых сортов озимой пшеницы возникает необходимость оценки реакции этих сортов на удобрения и средства защиты от болезней, вредителей и сорняков.

Второй день конференции был посвящен исследованиям по изучению возбудителей болезней картофеля и томата и созданию устойчивых сортов.

О современной популяции ооми-цета Phytophthora infestans на европейской территории РФ рассказала М.А. Кузнецова (ВНИИФ). Она отметила, что возросший эпидемиологический потенциал Ph. infestans стал причиной резкого снижения эффективности принятых ранее методов защиты картофеля, включающих выращивание сортов с повышенным уровнем устойчивости к фитофторозу и обработки вегетирующих растений фунгицидами. Для разработки эффективных стра-

тегий контроля фитофтороза необходимо учитывать свойства штаммов возбудителя, генотипическую структуру популяций и прогнозировать возможные изменения этих параметров в ближайшем будущем.

И.М. Яшина (ВНИИКХ) представила доклад «Методические аспекты селекции картофеля в направлении повышения уровня полевой (горизонтальной) устойчивости к фито-фторозу». Использование ТР-гиб-ридов с устойчивостью 8-9 баллов позволит значительно повысить в потомстве частоту гибридов с баллом 9. При этом можно ожидать увеличения широты изменчивости гибридов по срокам созревания. Селекция на основе использования рекомбинантных гибридов в накапливающихся скрещиваниях является перспективным направлением для создания сортов картофеля, сочетающих высокий уровень горизонтальной устойчивости к фито-фторозу с комплексом хозяйственно-полезных признаков.

Р. Оуэн (Центр сельскохозяйственных исследований США) доложил результаты исследований экспрессии генов в растениях томата при заражении вироидом ве-ретеновидности клубней картофеля. ВВКК - самый маленький из известных патогенов растений (короткая, высокоструктурированная ковалентно замкнутая молекула РНК, не обладающая свойствами информационной РНК, но способная автономно реплицироваться в восприимчивых растениях). При заражении им растений томата происходит изменение экспрессии множества генов, в результате чего изменяется биосинтез гибберел-линов и других гормонов, что сопровождается многочисленными изменениями, воздействующими на сигнальные системы растительных гормонов.

Э.Е. Хавкин (ВНИИСХБ) рассказал о молекулярно-генетических

исследованиях устойчивости картофеля к фитофторозу, в которых принимают участие сотрудники четырех институтов Россельхоз-академии - ВHИИСXБ, ВHИИФ, ВИР и ВHИИКX. Созданы и верифицированы ДHК маркеры R генов и тех геномов Solanum, которые являются перспективными источниками генов/признаков устойчивости к фитофторозу. Присутствие R генов, выявляемое с помощью этих маркеров, хорошо согласовалось с результатами генотипирования с помощью простых рас Ph. infestans и коррелировало с повышенной устойчивостью картофеля и его дикорастущих сородичей к фитофторозу в полевых и лабораторных испытаниях. В качестве предикторов устойчивости и инструмента для поиска новых R генов в генетических коллекциях полученные ДHК маркеры будут способствовать селекции на долговременную устойчивость к фитофторозу.

Е.В. Воронкова (Институт генетики и цитологии, Белоруссия)сделала доклад на тему «Диплоидные гибриды между Solanum tuberosum и S. stoloniferum как источники устойчивости».

С интересными сообщениями выступили О.В. Иванова (HИИСX ЮВ), ТК. Шешегова (HИИСX СВ), М.К. Кой-шыбаев (Казахский HИИ защиты и карантина растений), И.А. Белан (СибHИИСX), Ж.М. Мухина ^ИИ риса). Они рассказали о фитосанитарном состоянии посевов сельскохозяйственных культур в своих регионах и перспективах селекции на устойчивость к особо опасным болезням.

В целом, сделанные на прошедшей конференции сообщения были информативными и насыщенными новыми идеями и результатами.

Выпущен сборник материалов конференции, включающий 7S сообщений. В рамках конференции проводилась постерная сессия.

3 Защита и карантин растений № 9, 2012