Полевая оценка сортообразцов озимой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине

Полевая оценка сортообразцов озимой пшеницы по устойчивости к бурой ржавчине

Н.А. Николаев, н.с., Оренбургский ГАУ

На территории России бурая листовая ржавчина — одна из вредоносных болезней пшеницы, проявление которой в эпифитотийные годы может приводить к значительному снижению количества и качества урожая.

Возбудитель болезни — гриб РыссШа Шста. Патоген способен перемещаться с воздушными массами на большие расстояния. На территорию Европейской части России, в том числе Уральского региона, урединиоспоры периодически заносятся с циклонными массами из Западной Азии (Турции, Ирака, Ирана, Афганистана) [1].

По этой причине селекция на устойчивость к бурой ржавчине постоянно актуальна и представляет собой экономически выгодный и экологически безопасный способ в борьбе с инфекционными болезнями.

Задачей исследования являлось выявление источников устойчивости к бурой листовой ржавчине для использования их в селекции на иммунитет.

Методика исследований. Изученные образцы получены из ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР). Они происходят из США, стран Европы: Австрии, Англии, Германии, Франции, Чехии, Украины. Селекционные достижения России были представлены сортами и линиями Краснодарского НИИСХ, СевероДонецкой государственной сельскохозяйственной опытной станции, Зерноградского ВНИИ зерновых культур, Донского зонального НИИСХ, Саратовского НИИСХ Юго-Востока и др.

Полевая оценка по устойчивости к бурой листовой ржавчине сортообразцов различного происхождения проведена на естественном инфекционном фоне в период эпифитотийного развития болезни. Учитывали интенсивность поражения образцов в зависимости от занимаемой уредопустулами площади листа по десятибалльной шкале (0—9 баллов). Пик инфекционной нагрузки приходился на фазу молочно-восковой спелости. За период от колошения до восковой спелости выпало 68 мм, ГТК составил 1,35.

Мировую коллекцию ВИР изучали в 2007 г. на опытном поле Оренбургского ГАУ, в коллекционном питомнике, в четырёхпольном селекционном севообороте, в одном повторении, площадь делянки составляла 2 м2. Агротехника — общепринятая для данной зоны, норма высева — 4,0 млн. всх. сем. на 1 га, почва — чернозём южный.

Сортообразцы сгруппированы по странам происхождения; внутри страны — по возрастанию поражения (табл.).

Полевая оценка сортообразцов

различного происхождения по степени поражения бурой листовой ржавчиной

Номер каталога ВИР Сортообразцы Поражение бурой ржавчиной, балл.

1 2 3

Австрия

б3275 Leopold Q

б3272 Capo 5

6328Q Justus 7

б327б Livius 7

б3278 Hubertus 7

б3274 Georg 9

б3277 Famulus 9

б3281 Willi 9

б3273 Expert 9

б3279 Julius 9

Англия

б3897 Encore 1

59533 Ambassador 1

б3924 Mandat 5

639Q6 Alta 5

48975 Maris Hurtsman 7

57223 Chieftain 8

б3914 Rialto 8

639Q1 Alert 9

б3917 Sarasen 9

5722б Viscount 9

Германия

64Q61 Taroz 1

64Q59 Roti 3

64Q6Q Tazit 7

64Q65 Taras 8

64Q64 Reiher 8

64Q62 Tarmer 9

Франция

6329Q Logor Q

б333б Coquelles 7

б282б Louvre 7

б1999 Tarquin 7

633Q6 Alkan 8

63288 Amelio 8

59499 Belaviso 8

6333Q Choc 8

633Q4 Acor 9

б3322 Brigadier 9

633Q2 Garmil 9

б329б Menil 9

Чехия

63285 Sofia 3

б3887 Alka 5

б3888 Samara 7

б3884 Sarka 7

63284 Livia 8

63882 Samanta 8

6389Q Saskia 8

б3893 Pavlina 9

б328б Torysa 9

б3885 Vega 9

1 2 3

Нидерланды

64Q14 Bourbon Q

64Q13 Bersy 3

б2844 Avir 9

Украина

6336Q Мироновская 28 Q

б33б1 Мироновская 31 Q

б33б3 Мироновская 33 Q

б33бб Мироновская 63 Q

63362 Мироновская 32 7

б33б4 Мироновская 34 9

б33б5 Мироновская 64 9

б4319 Василина 9

б2428 Хлебодарка 9

США

62399 Century Q

б352б Charmany Q

624QQ Cimarron Q

б2377 KS90WGRC10 Q

б2449 Mosa Q

б3879 Purcam Cltr (12294) Q

б2371 Siouxland 89 Q

59329 ТАМ 107 Q

б3532 Dowel 1

б3558 F.S. 401 1

б3522 Nelson 1

627Q3 Norkan 1

63534 Kay 3

62396 McNair 1587 3

63Q31 Steele PI 516190 5

б3559 Bradford 7

63Q32 Cherokee PI 542072 7

б3535 Andrews 8

6354Q Idaho 352 8

б3527 John 8

б353б Ovesin 8

б3531 TCEP 9038 8

б3537 Buchanan 9

б3б37 Hart (Cl 17426) 9

б3875 KS89WGRC6 9

6353Q Susquehanna 9

Краснодарский НИИСХ

63387 145 Р2 Q

63388 146 Р6 Q

б3389 177 Р2 Q

Дея Q

63Q45 Княжна Q

Лютесценс 660 Q

63Q4Q Зимородок 1

Красота 1

Селянка 1

Фишт 1

63382 КНИИСХ 756 3

б3384 Колос 47 3

6357Q Краснодарская 90 4

б2737 Вольница 5

б3385 Наследница 5

6339Q 193 Р1 7

634Q2 Леда 7

634Q4 Ника Кубани 7

б337б Хазарка 7

63Q47 Быстрица 8

б3381 КНИИСХ 8 8

641Q4 Офелия 9

Донской зональный НИИСХ

6393Q Арфа Q

Донская 5Q 5

1 2 3

63929 Августа 8

Северо-Донецкая ГСХС

63Q36 Росинка тарасовская 3

63Q37 Тарасовская остистая 5

Престиж 7

б35б8 Родник тарасовский 8

63567 Северо-Донецкая 9

юбилейная 9

Северо-Донская 14

Зерноградский ВНИИЗК

Зерноградка 11 Q

Станичная 1

Зарница 2

Донской сюрприз 3

Дон 85 5

Зерноградка 10 5

Дон 105 7

Дон 93 7

Донская безостая 7

Донская юбилейная 7

Донской маяк 7

Ермак 7

Ростовчанка 3 7

Спартак 7

Дар Зернограда 8

Дон 95 8

Донщина 8

Подарок Дону 8

Владимирский НИИСХ

63926 Лавина Q

63117 Сплав 5

Воронежский НИИСХ ЦЧП

5883Q Лют 321 Q

58828 Лют 31Q Q

Поволжский НИИ селекции и семеноводства

Поволжская 86* 8

Саратовский НИИСХ Юго-Востока

Жемчужина Поволжья 8

Виктория 95* 8

631Q6 Губерния* 9

Саратовская 9Q* 9

Оренбургский ГАУ

Оренбургская 1Q5* 8

Оренбургская 14* 9

Пионерская 32* 9

Колос Оренбуржья 9

Примечание: * — сорта, допущенные к использованию в Оренбургской области

Результаты исследований. Наблюдения показали, что исследованные сортообразцы мировой коллекции имели различную степень устойчивости к местной популяции возбудителя бурой ржавчины. Наибольшую практическую ценность в качестве исходного материала представляли устойчивые и слабопоражаемые сортообразцы.

Установлено, что из Европейских стран сортообразцы, оценённые по устойчивости, в основном оказались восприимчивыми к местной популяции бурой ржавчины (3—9 баллов). Только единичные образцы проявили устойчивость (поражение 0—1 балл) к патогену: Leopold (Австрия), Ambassador, Encore (Англия), Taroz (Германия),

Logor (Франция). Из Украины устойчивыми оказались сортообразцы Мироновская 28, Мироновская 31, Мироновская 33, Мироновская 63. Образцы из Чехии показали восприимчивость к бурой ржавчине. Сортообразцы из Франции и Украины в условиях Оренбургской области характеризовались хорошей продуктивностью и зимостойкостью. У сорта Brigadier отмечено замедленное проявление симптомов вирусного заражения, что является положительным свойством сорта.

Среди сортообразцов, происходящих из США, высокой устойчивостью к бурой ржавчине отмечены Dowel, F.S. 401, KS90WGRC10, Century, Charmany, Cimarron, Mosa, Nelson, Norkan, Purcam, Siouxland 89, ТАМ 107, однако в условиях данного эколого-географического региона они показали низкую продуктивность.

Большинство сортообразцов Краснодарского НИИСХ в условиях Оренбуржья обладали высокой устойчивостью к популяции ржавчинного гриба и хорошей зимостойкостью. Особую ценность как донор представляла линия Лютесценс 660, которая проявила себя иммунной (тип реакции 0): некрозов, хлорозов и пустул ржавчины на листьях не наблюдалось. Высокой устойчивостью (тип реакции 1) характеризовались сортообразцы 145 Р2 (Lr19), 146 Р6 (Lr9), 177 Р2 (Lr24), Дея, Зимородок, Княжна, Красота, Селянка, Фишт, у которых мелкие единичные пустулы ржавчины, окружённые некрозом, появились только в конце вегетации.

Сортообразцы из Ростовской области (Зерноградского ВНИИЗК и Северо-Донецкой ОС) отличались повышенным уровнем качества и хорошей зимостойкостью. По продуктивности и качеству выделился сорт Ростовчанка 3, который в отдельные годы формировал урожайность на уровне стандарта, а по качеству соответствовал требованиям сильной пшеницы. По устойчивости к патогену проявили себя сортообразцы Арфа, Зерно-градка 11, Станичная. Последние два сорта явились донорами комплекса положительных признаков — качества и устойчивости к бурой ржавчине.

Практический интерес представляют устойчивые сортообразцы (поражение 0 баллов) из Воронежского НИИСХ — Лавина и Влади-

мирского НИИСХ — линии Лютесценс 310 и Лютесценс 321.

Сорта озимой пшеницы селекции ОГАУ, а также сорта, допущенные к использованию в Оренбургской области, имели высокую степень поражения бурой ржавчиной — 7—9 баллов. Этот факт свидетельствует об отсутствии у районированных сортов эффективных Lr-генов, а также о необходимости генетической защиты сортов селекционным путём.

По литературным сведениям [2, 3], некоторые из вышеуказанных устойчивых сортообразцов являются носителями высокоэффективных Lr-генов (Leaf rust), контролирующих устойчивость к патогену: Cimarron — Lr24, Century — Lr24, Dowel — Lr24, Norkan — Lr24, Nelson — Lr24, Siouxland 89MLr24, Лавина — Lr24, KS90WGRC10 — Lr41. Этот факт свидетельствует о том, что изоляты, вирулентные к Lr24 и Lr41, на территории Оренбургской области отсутствуют. Предварительно проведённая в ОГАУ идентификация гена Lr24 с использованием молекулярных ДНК-маркёров подтвердила его наличие у таких сортообразцов, как 177 Р2 (Lr24), Лавина, Лютесценс 660, Norkan, Siouxland 89. Предполагается, что линия Лютесценс 660 является носителем двух генов устойчивости.

В настоящее время ведётся проработка гибридного материала, полученного от скрещивания адаптированного местного селекционного материала с высокоустойчивыми к листовой ржавчине образцами.

Таким образом, на естественном инфекционном фоне выявлены высокоустойчивые к местной популяции возбудителя бурой ржавчины сортообразцы для использования их в селекции на иммунитет в условиях данного экологогеографического региона.

Литература

1. Плотникова Л.Я. Иммунитет растений и селекция на устойчивость к болезням и вредителям. М.: КолосС, 2007. 359 с.

2. Тырышкин Л.Г. Генетический контроль эффективной ювенильной устойчивости коллекционных образцов пшеницы Triticum aestivum L. к бурой ржавчине // Генетика. 2006. Т. 42. № 3. С. 377-384.

3. Тырышкин Л.Г., Зуев Е.В., Лоскутова Н.П. и др. Каталог мировой коллекции ВИР. Мягкая пшеница (генетическая характеристика образцов, устойчивых к бурой ржавчине) / под ред. Е.Е. Радченко. СПб., 2004. Вып. 748.