Устойчивость сортов ячменя ярового к биотическому стрессу в условиях Восточной части лесостепи Украины

конференция «Актуальные проблемы земледелия и растениеводства», Республика Казахстан, Алмалыбак, 2011. - С.128-130.

3. Мищенко Л.Н. Почвы Омской области и их сельскохозяйственное использование. - Омск, 1991. - 80 с.

4. Шаманин В.П., , Казыдуб Н.Г. Курс лекций по частной селекции и генетике зернобобовых культур. - Омск: Изд-во ОмГАУ, 2003. 137 с.

PRODUCTIVITY AND AMOUNT OF PROTEIN OF BEAN CULTURES IN CONDITIONS OF SEASONALLY FREEZING SOILS OF BLACK-SOIL ROW OF SOUTHERN FOREST-

STEPPE OF WESTERN SIBERIA

M.S. Balukov, Ju.S. Larionov

Omsk State Agrarian University

УДК 633.16:631.527

УСТОЙЧИВОСТЬ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ ЯРОВОГО К БИОТИЧЕСКОМУ СТРЕССУ В УСЛОВИЯХ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ

П. Н. СОЛОНЕЧНЫЙ, кандидат сельскохозяйственных наук Институт растениеводства им. В. Я. ЮРЬЕВА НААН, Украина В статье приведены результаты оценки устойчивости 32 сортов ячменя ярового к комплексу биотических факторов среды в условиях восточной части лесостепи Украины в 20102012 гг. Выделены сорта с индивидуальной, групповой и комплексной устойчивостью, с высоким уровнем генетической защиты от биотического стресса.

Ключевые слова: ячмень яровой, сорт, биотический стресс, индекс, биотическая пластичность, возбудители болезней, вредители.

Ячмень является одной из основных сельскохозяйственных культур мира. Это обусловлено широким спектром использования зерна ячменя, его высокими пищевыми и кормовыми свойствами и низкой себестоимостью продукции [1]. Около 30 % мирового урожая сельскохозяйственных культур ежегодно теряется за счет биотического стресса [2]. Среди основных причин массового поражения зерновых культур исследователи называют сужение генетического разнообразия, недостаточное использование в селекции интрогресии генов устойчивости от диких предков и исчезновение местных адаптированных сортов - источников устойчивости к биотическим и абиотическим факторам среды [3-6].

Актуальной задачей селекции в современных условиях является создание и внедрение сортов с высоким уровнем защиты от стрессовых условий биотической среды, что не только способствует повышению урожайности и его качества, но и уменьшает себестоимость урожая и экологическую нагрузку на окружающую среду [7, 8].

В решении вышеупомянутых проблем важное значение приобретает изучение исходного материала и выделение генетических источников устойчивости к наиболее распространенным возбудителям болезней и вредителям. В данной работе была проведена оценка устойчивости со-

ртов ячменя ярового к поражению возбудителями каменной головни, сетчатого гельминтоспори-оза, стеблевой (линейной) ржавчины, мучнистой росы и повреждению личинками шведских мух.

Целью данных исследований была дифференциальная оценка комплексной устойчивости к поражению основными возбудителями болезней и повреждению шведскими мухами 32 сортов ячменя ярового и выделение ценного исходного материала для селекции с индивидуальной, групповой и комплексной устойчивостью.

Исследования проведены в 2010-2012 гг в лаборатории устойчивости к биотическим факторам Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН на искусственном инфекционном и провокационном фонах. Материалом для исследований послужили 32 сорта ячменя ярового разного происхождения.

В результате проведенной иммунологической оценки (табл. 1) выделены сорта с высокой устойчивостью к каменной головне - Взирець, Выклык, Доказ, Этикет, Парнас, Модерн, Вакула, Аллегро, Дывогляд, Косар, Щедрый, Витраж, Kangoo, Pasadena, Ksanadu, Sofiara, Shakira; сетчатому гельминтоспориозу - Выклык, Этикет, Вакула, Гелиос, Дывогляд; мучнистой росе -Взирець, Аспект, Доказ, Аграрий, Viktoriana, Pasadena, Ksanadu, Mastvinster, J. B. Maltasia, Jersey; стеблевой (линейной) ржавчине - Командор, Выклык, Инклюзив, Этикет, Модерн, Аллегро, Аграрий, Щедрый, Viktoriana, Pasadena, Sofiara, Shakira, Scarlett, Richard; шведским мухам - Модерн, Вакула, Дывогляд, Косар, Щедрый, Siebastian, Sofiara.

Таблица 1. - Иммунологическая характеристика сортов ячменя ярового, 2010-2012 гг.

Сорт Страна происхождения Устойчивость, балл Шведская муха, % поврежденных растений Индекс комплексной устойчивости Коэффициент биотической пластичности

Каменная головня Сетчатый гельминтоспо-риоз Стеблевая ржавчина Мучнистая роса

Arikada DEU 6 5 7 - 34,9 0,97 0,46

J. B. Maltasia DEU 7 5 7 7 53,3 1,01 0,63

Jersey NDL 7 6 7 7 34,9 1,11 0,39

Kangoo DEU 8 5 6 - 41,0 1,03 0,77

Ksanadu DEU 8 5 7 8 41,2 1,11 0,67

Mastvinster DEU 5 4 5 7 47,3 0,88 0,90

Pasadena DEU 8 5 8 7 58,3 1,05 1,11

Richard CAN 7 4 8 - 41,5 0,96 1,35

Scarlett DEU 6 5 8 - 37,2 1,00 0,65

Shakira DEU 9 4 8 - 47,6 1,00 1,85

Siebastian DNK 7 5 7 5 34,3 1,00 1,07

Sofiara DEU 8 5 8 - 26,1 1,11 1,14

Viktoriana DEU 5 5 8 7 60,4 0,96 0,33

Аграрий UKR 7 5 8 7 37,1 1,09 0,85

Аллегро UKR 8 5 8 3 35,7 0,97 1,98

Аспект UKR 7 5 6 7 42,8 1,02 0,41

Вакула UKR 8 7 7 3 29,0 1,04 1,28

Взирець UKR 9 5 7 8 41,7 1,14 0,93

Витраж UKR 9 3 6 3 39,1 0,85 2,28

Выклык UKR 8 7 8 5 50,1 1,08 1,07

Гелиос UKR 5 7 7 1 46,3 0,83 0,93

Доказ UKR 9 5 7 7 45,1 1,09 1,15

Дывогляд UKR 8 7 7 5 30,8 1,11 0,85

Здобуток UKR 7 5 5 5 52,6 0,88 0,63

Инклюзив UKR 7 5 8 5 39,2 1,01 1,28

Командор UKR 7 4 8 5 40,5 0,96 1,52

Косар UKR 9 5 7 3 31,2 0,98 2,02

Модерн UKR 9 4 8 5 38,5 1,03 2,04

Омский голозерный RUS 5 5 7 - 45,3 0,89 0,22

Парнас UKR 9 5 7 3 47,6 0,93 2,02

Щедрый UKR 8 3 8 3 33,3 0,90 2,46

Этикет UKR 8 7 8 5 43,2 1,10 1,07

Выделены сорта с групповой и комплексной устойчивостью как ценный исходный материал для селекции ячменя ярового. Это сорта устойчивы к: каменной головне и сетчатому гельми-нтоспориозу - Вакула, Дывогляд, Этикет и Выклык; каменной головне и стеблевой ржавчине -Модерн, Этикет, Выклык, Аллегро, Щедрый, Pasadena, Sofiara и Shakira; каменной головне, сетчатому гельминтоспориозу и стеблевой ржавчине - Выклык и Этикет; каменной головне и мучнистой росе - Взирець, Доказ, Pasadena и Ksanadu; мучнистой росе и стеблевой ржавчине - Аграрий, Viktoriana и Pasadena; стеблевой ржавчине, каменной головне и шведским мухам - Модерн, Щедрый, Sofiara; шведским мухам и каменной головне - Модерн, Вакула, Дывогляд, Косар, Щедрый и Sofiara; шведским мухам, каменной головне и сетчатому гельминтоспориозу - Ваку-ла и Дывогляд.

Среди исследованных сортов иммунных или высокоустойчивых источников одновременно к всем болезням и шведским мухам не выделено, поэтому для создания сортов ячменя ярового с групповой или комплексной устойчивостью необходимо использовать в скрещиваниях источники высокой устойчивости с последующим отбором комплексноустойчивых и высокопродуктивных линий.

П. П. Литун и др. [9] предложили использовать интегральный индекс для оценки специфичности генотипов исходного и селекционного материала по устойчивости к действию биотических факторов. Для этого необходимо перевести оценки степени поражения болезнью (% или балл) в показатели удаленности от среднего значения для всех исследованных образцов. На основе рассчитанных «индексов устойчивости» можно рассчитать интегральный индекс комплексной устойчивости и коэффициент биотической пластичности.

Высокие показатели индекса комплексной устойчивости имели сорта Взирець (Ii = 1,14), Дывогляд (Ii = 1,11), Jersey (Ii = 1,11), Ksanadu (Ii = 1,11), Sofiara (Ii = 1,11), Этикет (Ii = 1,10), Аграрий (Ii = 1,09), Доказ (Ii = 1,09) и Выклык (Ii = 1,08). Эти сорта устойчивы к возбудителям болезней и шведским мухам на уровне или выше «адаптивной нормы», одновременно не имея низкой индексной оценки ни по одной из градаций биотической среды, что свидетельствует о высоком уровне их генетической защиты.

Наибольшую селекционную ценность представляют сорта с сочетанием высокого индекса комплексной устойчивости и высокой стабильности по индивидуальной устойчивости к отдельным болезням. Это сорта Ksanadu (Ii = 1,11, b = 0,67) и Jersey (Ii = 1,11, b = 0,39), а также Дывогляд (Ii = 1,11, b = 0,85) , Аграрий (Ii = 1,09, b = 0,85) и Взирець (Ii = 1,14, b = 0,93) .

Таким образом, в результате проведенной оценки, выделены сорта ячменя ярового с индивидуальной (Командор, Инклюзив, Аспект, Гелиос, Витраж, Kangoo, Siebastian, Scarlett, Mastvinster, J. B. Maltasia, Richard, Jersey), групповой (Аллегро, Аграрий, Вакула, Взирець, Вык-лык, Дывогляд, Доказ, Этикет, Модерн, Щедрый, Ksanadu, Pasadena, Shakira, Sofiara, Viktoriana) и комплексной (Вакула, Дывогляд, Косар, Модерн, Щедрый, Sofiara) устойчивостью, которые будут использованы в селекционных программах, как источники устойчивости к соответствующим биотическим факторам.

Рассмотрена возможность дифференциальной оценки исходного и селекционного материала в отношении адаптивной реакции (степени генетической защиты) на биотический стресс. Выделены сорта с высоким уровнем генетической защиты от рассмотренных факторов биотической среды по уровню интегрального индекса Ii - Взирець, Дывогляд, Jersey, Ksanadu, Sofiara, Этикет, Аграрий, Доказ и Выклык. Лучшее соотношение индекса комплексной устойчивости и коэффициента биотической пластичности имели сорта Ksanadu, Jersey, Дывогляд, Аграрий и Взирець.

Литература

1. Momhinweg D.W., Springer T.L. Bird cherry-oat aphid resistance in barley [abstract] / ASA-CSSA-SSSA Annual Meeting Abstracts, Oct. 21-24, 2012, Cincinnati, OH, Poster No. 239-6.

2. Habermeyer J., Gerhard M. Pilzkrankheiten. - 2000. - BASF Landwirtschaft.

3. Valkoun J. Wild cereals in breeding - Czech J. Genet. Plant Breed. (Special Issue) - 41. - 2005. - P. 227.

4. Hovhannisyan N.A., Dulloo M.E., Yesayan A.H., Knupffer H., Amri A. Tracking of powdery mildew and leaf rust resistance genes in Triticum boeoticum and T. urartu, wild relatives of common wheat - Czech J. Genet. Plant Breed. - 47. - 2011 (2). - P. 45-57.

5. Chen Z.-W., Lu R.-J., Zou1 L., Du Z.-Z., Gao R.-H., He T. and Huang J.-H. Genetic diversity analysis of barley landraces and cultivars in the Shanghai region of China - Genetics and Molecular Research 11 (1): 644650. - 2012.

6. Yao Q., Yang K., Pan G. and Rong T. Genetic diversity of maize (Zea mays L.) landraces from southwest China based on SSR data - J. Genet. Genomics 34: 851-859. - 2007.

7. Mornhinweg D.W. Biotic stresses in barley: Insect problems and solutions // In: Ullrich, S.R., editor. Barley: Production, Improvement, and Uses. - Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell. - 2011. - P. 355-390.

8. Chrpova J., Sip V., Stockova L., Stemberkova L., Tvamzek L. Resistance to Fusarium head blight in spring barley - Czech J. Genet. Plant Breed. - 47. - 2011 (2). - P. 58-63.

9. Литун П. П., Кириченко В. В., Петренкова В. П., Коломацкая В. П. Адаптивная селекция. Теория и технология на современном этапе. - Харьков, 2007. - 263 с

RESISTANCE OF VARIETIES OF SUMMER BARLEY TO BIOTIC STRESS IN THE CONDITIONS OF EAST PART OF FOREST-STEPPE OF UKRAINE

P.N. Solonychnyy

Institute of plant industry of V.Ja.Jurev, Ukraine E-mail: solonychnyy-pasha@rambler.ru

Abstract: In the article results of evaluation of resistance of 32 varieties of summer barley are brought in complex of biotic factors of medium in the conditions of east part of forest-steppe of Ukraine in 2010-2012. Varieties with individual, group and complex resistance are determined. Varieties with high level of genetic protection against biotic stress are determined.

Keywords: summer barley, variety, biotic stress, index, biotic plasticity, causal organisms of diseases, pests.