Интродуцирование новых генисточников проса посевного для селекции в условиях Среднего Поволжья

ИНТРОДУЦИРОВАНИЕ НОВЫХ ГЕНИСТОЧНИКОВ ПРОСА ПОСЕВНОГО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

А.К. Антимонов, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр. О.Н. Антимонова, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр. Л.Ф. Сыркина, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр. Л.А. Косых, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотр.

Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П.Н. Константинова

DOI: 10.24411/2500-1000-2018-10174

Аннотация. В статье представлены результаты изучения мировой коллекции ВИР проса посевного по признакам крупнозерности, устойчивости к патогенам головни, бактериозу и меланозу. Из 95 образцов коллекции ВИР сформирована признаковая коллекция проса посевного из новых генетических источников, в том числе: по крупнозерности - 20 номеров; устойчивости к: головне - 8 номеров, меланозу - 45 номеров. Бактериоза на растениях проса в текущем году не наблюдалось.

Ключевые слова: сорт, просо, селекция, исходный материал, коллекция.

Для создания любого сорта, обладающего хозяйственно - ценными признаками, определенными методами селекции, первоначально присущ селекционный процесс, который начинается с наличия исходного материала, источника генетических ресурсов. Мировая коллекция ВИР, которая входит в четвёрку самых крупных в мире, насчитывает более 95000 образцов зерновых культур, в том числе 9 тыс. образцов проса [1]. Селекционер должен иметь в своем распоряжении важнейшие источники и доноры по всем основным признакам, от которых зависит качество сорта. Интродуцирование и дифференцированное испытание на хозяйственно-ценные признаки сортов проса для использования в селекции как исходного материала - гарантированный успех создания новых адаптивных сортов проса посевного [2, 3].

ФГБНУ «Поволжский НИИСС» проводит многолетнюю работу по изучению признаковой коллекции проса посевного, расширению, сохранению, выделению и созданию принципиально новых источников и доноров ценных признаков с учетом конкретных природно-климатических условий для их дальнейшего использования

в практической селекции в условиях лесостепи Среднего Поволжья.

Цель исследований заключается в получении генетических источников ценных признаков и создании признаковой коллекции проса посевного в условиях лесостепи Среднего Поволжья для использования в качестве исходного материала при выведении новых сортов.

В задачу исследований входило установить спектр доноров генофонда проса посевного по крупнозерности, устойчивости к патогенам головни, бактериозу и меланозу.

Материалы и методы исследований.

Полевые опыты проводились в 2018 г. на полях селекционного севооборота ФГБНУ «Поволжский НИИСС» по предшественнику яровая пшеница.

В коллекционном питомнике изучалось 95 каталожных номеров коллекции Федерального исследовательского центра «Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова». Коллекция представлена наличием материала из 10 эколого-географических групп, в том числе сортами зарубежной селекции. Изучение коллекционных образцов проводили в соответствии с методическими указа-

ниями [4-6]. Площадь делянок составляла 1 м . Повторности отсутствовали. Посев сплошной рядовой, норма высева 350 шт./м2, в третьей декаде мая, когда почва прогреется до 14-150С.

Учет пыльной головни проводили в фазу выметывания, осматривая по 10 растений в 10 местах, и рассчитывали средний процент поражения по сортам. Бактериальную пятнистость учитывали в фазу выхода в трубку. Процентное поражение зерна меланозом определяли в лабораторных условиях путем обрушивания 100 зерен в трехкратной повторности.

Почва - обыкновенный среднегумус-ный, среднемощный, тяжелосуглинистый чернозём с содержанием 7-8 % гумуса, суммы поглощенных оснований 42 мг/экв. На 100 г почвы, степенью насыщенности основаниями - 44,8%, общего азота N -0,380%, Р - 15%, обменного К - 12,6 мг/на 100 г почвы

Результаты исследований. Крупность зерна, устойчивость к различным расам

головни, бактериозу и меланозу для проса посевного как крупяной культуры - важные требования для достижения высоких технологических качеств и потребительских свойств крупы. Так же, крупное зерно проса (масса 1000 зерен более 8 г) имеет явные преимущества в агротехнике возделывания: возможность углубить семена при пересыхании верхнего слоя почвы; очистить от трудноотделимых сорняков, таких как куриное просо, щетинник, вьюнок полевой. Крупное и ярко-желтое пшено имеет не только высокие вкусовые, но и товарные качества.

Пути осуществления всех этих требований выполнимы при наличии необходимого генетического потенциала исходных форм и опыта селекционера.

Изучая коллекцию ВИР, преимуществом по массе 1000 зерен отличались образцы степной украинской, степной поволжской и лесостепной групп в количестве 20 образцов, масса 1000 зерен которых достигала от 8,0 до 11,64 г (табл. 1).

Сорт |№ каталога ВИР | Происхождение |Масса 1000 зерен, г

крупнозерные формы

Веселоподолянское 367 3344 Украина, Полтавская обл. 8,00

Веселоподолянское 308 9833 Украина, Полтавская обл. 11,64

- 5038 Украина, Полтавская обл. 8,32

Харьковское 2 9215 Украина, Харьковская обл. 8,20

Пикуловичское 9219 Украина, Львовская обл. 8,84

Местное 9276 Украина, Львовская обл. 8,12

- 6949 Самарская обл. 9,96

- 7524 Астраханская обл. 8,00

- 7652 В. Казахстан 8,28

- 9222 Казахстан Семипалатинская обл. 8,28

Орловское 602 9688 Орловская обл. 9,72

Орловское раннее 9689 Орловская обл. 10,64

Вольное 10146 Орловская обл. 8,20

Казачье 10434 Орловская обл. 8,60

- 9711 Липецкая обл. 9,64

Воронежское 917 10123 Воронежская обл. 9,64

Л-1 10205 Волгоградская обл. 8,00

Ярлык 10469 Саратовская обл. 8,96

Золотая орда 10470 Саратовская обл. 8,36

Кавказские зори 10474 К. Балкария 8,92

устойчивые к головне

- 209 Афганистан 5,36

- 9635 Афганистан, г. Бадахшан 6,60

- 8633 Узбекистан 5,84

Хуамсицзы 9197 С.В. Китай 5,00

- 9343 Украина, Черновитская обл. 7,68

Воронежское 917 10123 Воронежская обл. 9,64

Квартет 10275 Орловская обл. 6,56

Казачье 10434 Орловская обл. 8,60

Таблица 1. Выделенные источники коллекции ВИР по признаку крупность зерна и устойчивость к головне.

Одним из основных факторов, снижающих урожайность и качество продукции, является поражение посевов проса пыльной головней (Sphacelotheca panici -miliacei (pers) Bub. По классификации, разработанной НИИСХ Юго-Востока в Среднем Поволжье распространена раса 1 патогена, контролируемая генами устойчивости Yph1, Yph2, Yph4, Yph5. При изучении ряда образцов на фоне искусственного заражения семян проса спорами пыльной головни были выделено 8 устойчивых к местной популяции образцов (табл. 1).

Так же, одним из важных факторов, влияющих на получение качественного пшена из проса является подпленочное

поражение ядра - меланоз. Первопричиной меланоза являются бактерии Xanthomonas campestris pv. holcicola Dey. (син. X. holcicola Elliott). В местах поражения этими бактериями поселяются различные грибы и другие микроорганизмы, которые вызывают дальнейшее разрушение зерна. Поиск исходных форм, более устойчивых к этому заболеванию, вовлечение их в скрещивания, и отбор по этому признаку, начиная с ранних этапов селекционного процесса - указывает на возможность успешной селекции в этом направлении [1-3].

Анализ коллекционных номеров позволил выделить относительно устойчивые к этому заболеванию 45 образцов (табл. 2).

Таблица 2. Выделенные источники коллекции ВИР, устойчивые к меланозу

№ каталога ВИР Сорт, происхождение № каталога ВИР Сорт, происхождение № каталога ВИР Сорт, происхождение

160 Франция 6553 Орловская обл. 9511 Германия

777 Ярославская обл. 6514 Украина, Харьковская обл. 9633 Афганистан, Г. Бадахшан

964 Солотское, Новосибирская обл. 6824 Пензенская обл. 9635 Афганистан, Г. Бадахшан

974 Беларусь, Минская обл. 6904 Ульяновская обл. 9645 Абаканское кормовое, Хакасия

1984 Узбекистан 6949 Самарская обл. 9689 Орловское раннее, Орловская обл.

1989 Узбекистан 7524 Астраханская обл. 9834 Веселоподолянское 64, Украина

2334 Местное, Казахстан 7599 Самарская обл. 10056 Воронежское 961, Воронежская обл.

2592 Пензенская обл. 7633 Киргизия 10123 Воронежское 917, Воронежская обл.

2603 Пензенская обл. 7652 В. Казахстан 10146 Вольное, Орловская обл.

2736 Самарская обл. 7743 Чечено-Ингушетия 10176 Воронежское 895, Воронежская обл.

2886 Казахстан Актюбинская обл. 8520 Сызранское местное 10284 НУР, Татарстан

2889 Казахстан Актюбинская обл. 8522 Чехословакия 10285 Чарiвне, Украина

5038 Украина, Полтавская обл. 9057 Чехословакия 10435 Регент, Орловская обл.

5387 Украина, Донецкая обл. 9219 Пикуловичское, Украина 10470 Золотая орда, Саратовская обл.

6331 Московская обл. 9237 Украина, Львовская обл. 10474 Кавказские зори, К. Балкария

Бактериальная пятнистость листьев знаковая коллекция проса посевного из проса, вызываемая бактериями Pseudomo- новых генетических источников, в том nas holci Kendrick и полосатый бактериоз, числе: по крупнозерности - 20 номеров; вызываемый бактериями Pseudomonas устойчивости к: головне - 8 номеров, ме-panici (Elliot) Stapp, поражают листовые ланозу - 45 номеров. Бактериоза на расте-пластинки, стебли и метелки. Сильно по- ниях проса в текущем году не наблюда-раженные растения отстают в росте, ме- лось.

телки обламываются. Не мало важный вид Вовлечение в селекционную работу

контроля в распространении этих болезней наиболее ценных генетических источни-осуществляется так же селекционными ков проса, с высоким развитием того или методами. В 2018 году на растениях проса иного хозяйственно-ценного признака, да-коллекции ВИР этих болезней не наблю- ет возможность получения высокопродук-далось. тивных, крупнозерных сортов с отличны-

Таким образом, из 95 образцов коллек- ми технологическими качествами. ции ВИР в 2018 году сформирована при-

Библиографический список

1. Антимонов А.К. Селекция проса посевного в условиях Среднего Поволжья: дис. канд. с.-х. наук. - Кинель, 2004. - 131 с.

2. Антимонов А.К. Генетические источники ценных признаков проса посевного для решения актуальных проблем селекции в условиях Среднего Поволжья / О.Н. Антимоно-ва, Л.Ф. Сыркина, С.Н. Бондарев // Успехи современной науки и образования. - 2015. -№ 4. - С. 9-12.

3. Кулемина Т.В. Источники и доноры для селекции проса на устойчивость к головне и меланозу // Вестник защиты растений. - 2009. - №1. - С. 58-59.

4. Ильин В.А. Методические рекомендации по селекции проса на устойчивость к головне / В.А. Ильин, Н.П. Тихонов, E.H. Золотухин, И.П. Унгенфухт. - М. -1989. - 45 с.

5. Методические указания по изучению коллекционных образцов кукурузы, сорго и крупяных культур (просо, гречиха, рис) / Всесоюз. ордена Ленина науч. исслед. ин-т растениеводства им. Н.И. Вавилова. - Ленинград: [б. и.], 1968. - 51 с.

6. Агафонов Н.П. Изучение мировой коллекции проса / Н.П. Агафонов, А.Ф. Курцева // Методич. указ. - ВИР. - 1988 с.

INTRODUCTION NEW GENE SOURCES BROOMCORN MILLET FOR BREEDING UNDER THE CONDITIONS IN THE MIDDLE

VOLGA REGION

A.K. Antimonov, candidate of agricultural sciences, leading researcher O.N. Antimonova, candidate of agricultural sciences, senior researcher L.F. Syrkina, candidate of agricultural sciences, leading researcher L.A. Kosykh, candidate of agricultural sciences, leading researcher

Volga region research institute of breeding and seed production named after P.N. Konstantinova

Abstract. The article presents the results of the study of the world collection of broomcorn millet VIR on the grounds of coarse grain, resistance to pathogens smut, bacteriosis and melanosis. From 95 samples of the collection VIR formed a distinctive-feature collection of broomcorn millet of new genetic sources, including: coarse grain - 20 numbers; resistance to: smut - 8 numbers, melanosis - 45 numbers. Bacteriosis on plants millet in the current year was not observed.

Keywords: variety, millet, selection, source material, collection.