Расширение генетического разнообразия генофонда яровой пшеницы

4. Васякин Н.И. Селекция зернобобовых в Западной Сибири // Современные проблемы и достижения аграрной науки в земледелии, селекции и животноводстве: сб.

науч. тр. / РАСХН. Сиб. отд-ние. — Барнаул, 2005. — С. 79-89.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. — М.: Агропромиздат, 1985.- 351 с.

+ + +

УДК 631.5275

B.П. Шаманин, И.В. Потоцкая, А.Ю. Трущенко, А.С. Чурсин,

C.П. Кузьмина, Л.А. Кротова

РАСШИРЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ ГЕНОФОНДА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Ключевые слова: генетическое разнообразие, яровая пшеница, челночная селекция, сорта, гибридные популяции, исходный материал, селекционная оценка, устойчивость, бурая и стеблевая ржавчина.

Введение

Одним из подходов к увеличению генетического разнообразия сортов яровой пшеницы является вовлечение в гибридизацию новых перспективных источников хозяйственно-ценных признаков из мирового генофонда. Практика мировой селекции пшениц показала, что наиболее крупные успехи в селекции были достигнуты, когда в скрещивания вовлекались эколого- и географически отдаленные формы [1]. Так, в 1970-1980-х годах генетическое разнообразие генофонда пшениц было расширено за счет широкого использования в селекционных программах короткостебельных сортов зарубежной селекции, несущих гены высокой продуктивности, устойчивости к грибным заболеваниям и полеганию [2].

В настоящее время состав сортов возделываемых растений как в нашей стране, так и за рубежом отличается низким генетическим разнообразием [3]. Генетическое сходство сортов, выведенных в рамках региональных селекционных программ, значительно выше рекомендованного, что может

иметь опасные последствия вследствие однообразной восприимчивости к патогенам. При благоприятных для развития патогена условиях эпифитотия может охватить обширные территории [4, 5].

Создание сортов пшеницы, устойчивых к патогенам, связано с большими трудностями. Они обусловлены высокой изменчивостью расового состава популяции патогенов и однообразием источников по генам устойчивости [6].

Популяция бурой ржавчины в Западной Сибири очень специфична и высоковирулен-та для коммерческих сортов и изогенных линий по генам Lr. В 2003-2005 гг. в СибНИИСХ проводилось изучение изоген-ных линий сорта Thatcher по генам Lr. Иммунитет к бурой ржавчине проявили линии с генами Lr 9, Lr 28, Lr 36. Линии с генами Lr 19, Lr 24, Lr 25 и Lr 37 демонстрировали умеренную устойчивость, в зависимости от условий года [7].

Как правило, высокоустойчивые формы к грибным болезням инорайонного происхождения значительно уступают местному селекционному материалу по продуктивности и засухойстойчивости. Тем не менее использование высокоурожайных местных сортов в сложных реципрокных и возвратных скрещиваниях с зарубежными иммунными сортами может дать для отбора

ржавчиноустойчивые формы, экологически приспособленные к местным условиям [8, 9].

С целью обеспечения нового генетического разнообразия создаваемых для Западной Сибири и Казахстана сортов в 1998 г. была разработана программа челночной селекции, которая стала связующим звеном между научными учреждениями Казахстана, Западной Сибири и Программой по пшенице Международного центра по улучшению пшеницы и кукурузы (СИММИТ) [10, 11]. В Мексике ежегодно создается селекционный материал скрещиванием казахстанских и сибирских сортов яровой пшеницы с лучшими образцами СИММИТа. В сложные многоступенчатые скрещивания вовлекается также гермоплазма из США и Канады, в результате создается богатый гибридный материал, несущий в себе всевозможные комбинации ценных селекционных признаков и свойств [12].

Созданный исходный материал оценивается на устойчивость к болезням в условиях Мексики до F4-F5, затем отобранные гибридные популяции предоставляются селекционным учреждениям Сибири и Казахстана для проведения отборов в конкретных условиях зоны.

Объекты и методы

В качестве материала использованы популяции и линии яровой мягкой пшеницы, полученные по программе челночной селекции. Оценки, учеты и наблюдения в Казахстанском питомнике челночной селекции (далее сокращенно КПЧС) проводятся в соответствии с методическими указаниями ВИР по изучению коллекции пшеницы (М., 1985) и рекомендациями СИММИТа. Площадь делянки — 2 м2. Стандартные сорта — Памяти Азиева, Омская 29, Омская 35. Тип устойчивости к бурой ржавчине определяется по шкале Е.Б. Мэйнса и Г.С. Джексона (Mains Е.В., Jackson H.S., 1926), степень поражения — по стеблевой ржавчине по Стекману и Левину [13].

Экспериментальная часть

В 2008 г. сорта, включенные в Государственный реестр селекционных достижений по Западно-Сибирскому региону и рекомендованные для Омской области, были оценены на устойчивость к бурой ржавчине (табл. 1). Из данных таблицы следует, что большинство сортов яровой пшеницы, занимающие в Западной Сибири значительные площади, являются восприимчивыми к бурой ржавчине. Степень поражения бурой ржавчиной сортов составила от 3-10 до 96%. Только несколько сортов из представленного набора демонстрировали устойчи-

вость к данному патогену: Тулеевская, Новосибирская 15, Боевчанка, Терция, Соната, Дуэт и Сибаковская юбилейная.

К средневосприимчивым сортам можно отнести сорта Казанская юбилейная и Светланка. При этом генетическая основа устойчивости к бурой ржавчине сортов яровой пшеницы, возделываемых в нашем регионе, как правило, крайне однородна. Так, устойчивость к бурой ржавчине таких сортов, как Терция, Соната, Дуэт и Сибаковская юбилейная, обусловлена геном LrTr.

Таблица 1 Оценка сортов яровой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине

Сорт Год включения в Госреестр Степень поражения, %

Памяти Азиева 2000 85

Алтайская 92 1995 68

Омская 32 2001 84

Чернява 13 2001 73

Страда Сибири 2002 58

Тулеевская 2003 4

Новосибирская 15 2004 10

Казанская юбилейная 2007 50

Омская 36 2007 40

Катюша 2008 78

Боевчанка 2009 10

Омская 29 1999 90

Сибаковская 3 1980 86

Терция 1996 4

Нива 2 1998 76

Росинка 2 1999 66

Славянка Сибири 2002 53

Соната 2005 20

Омская 33 2002 10

Дуэт 2004 3

Светланка 2004 49

Омская 35 2005 60

Омская 18 1991 88

Омская 24 1996 96

Омская 28 1997 73

Эритроспермум 59 1994 57

Омская 37 2009 4

Сибаковская юбилейная 2010 8

В связи этим поиск новых источников и доноров устойчивости к бурой ржавчине и их использование в селекционной работе на иммунитет весьма актуально.

Результаты и их обсуждение

В ОмГАУ ежегодно проводится оценка 200-1000 линий и гибридных популяций яровой мягкой пшеницы в питомнике КПЧС. Исходный материал, созданный в СИММИТ, имеет большую ценность в решении проблемы устойчивости к листовым патогенам, о чем свидетельствует оценка исходного материала по программе челночной селекции в условиях 2009 гг. (табл. 2).

Таблица 2

Результаты оценки устойчивости к грибным болезням исходного материала яровой мягкой пшеницы по программе челночной селекции

Питомники Изучено популяций, линий, шт. Выделено устойчивых к

бурой ржавчине стеблевой ржавчине

шт. % шт. %

КПЧС-8 108 93 86,1 92 85,2

КПЧС-9 367 114 31,1 140 38,1

СП-1 311 113 36,1 88 28,3

КП 22 18 81,8 19 86,4

Таблица 3

Характеристика линий контрольного питомника, выделенных в КПЧС- 7

Сорт, линия Урожай- ность, т/га Период всходы-колошение, сут. Устойчивость к

бурой ржавчи- не, балл/% стебле- вой ржавчи- не, балл/%

Чернява 13, St 1,62 44 4/25 4/5-40

Дуэт, St 1,63 44 0/ед. 0/ед.

Эритроспермум 59, St 1,85 46 4/ед. 4/5

KAZAKHSTANSKAYA-17*2/4/CROC 1/AE. SQUARROSA (213)//PGO/3/BABAX 1,75 43 0/0 0/0

LUTESCENS 1096//PAST0R/SLVS/5/SARATOVSKAYA 29/3/ALTAR 84/AE.SQ//2*OPATA/4/HY 437 1,83 42 4/10 0/0

OMSKAYA 19*2//SUNCO/2*PASTOR 1,62 46 0/ед. 0/ед.

OMSKAYA 26/3/T.DICOCCON PI94625/AE. SQUARROSA (372)//3*PASTOR/4/OMSKAYA 28 2,13' 46 4/5 0/0

ROSINKA/MURGA//URALSKAYA 52 1,81 46 4/5 0/0

AKMOLA 2/GLE/3/LUTESCENS 90/WBLL1//KEHAN 8 1,64 44 0/0 0/0

ALTAR 84/AEGILOPS SQUARROSA (TAUS)//OCI/3/VEE/MJI//2*TUI 2,71' 45 0/0 0/0

НСР05 0,27

* Отмечены линии, достоверно превосходящие стандарты по урожайности.

В питомнике КПЧС-8 устойчивость к бурой ржавчине имели 86,1% гибридных популяций, к стеблевой ржавчине — 85,2%, в КПЧС-9 — соответственно, 31,1 и 38,1% популяций. Начиная с 2008 г., в гибридных популяциях проводятся индивидуальные отборы элитных колосьев для СП-1. В 2009 г. в СП-1 было высеяно 311 линий яровой пшеницы, из которых на жестком инфекционном фоне было отобрано 113 линий (36,3%), устойчивых к бурой ржавчине, и 88 линий (28,3%), устойчивых к стеблевой ржавчине.

В контрольном питомнике проходили оценку 22 гибридные популяции, из которых

18 были устойчивыми к бурой ржавчине и

19 — к стеблевой ржавчине. Селекционная оценка на данных этапах селекционного процесса свидетельствует об эффективности целенаправленного отбора на устойчивость к болезням (табл. 3).

В КП (2009 г.) четыре линии, выделенные из гибридных популяций яровой пшеницы в КПЧС-7, оказались имунны к бурой и стеблевой ржавчинам (балл и степень пораже-

ния — 0). По урожайности изученные линии не уступали стандартным сортам, а отдельные из них превосходили стандарты по данному показателю. Выделенные в контрольном питомнике линии представляют интерес в качестве исходного материала для дальнейшей селекции в условиях Западной Сибири.

Заключение

Таким образом, уменьшение генетического разнообразия сортов пшеницы в процессе селекции может привести к генетической эрозии в генофонде российских пшениц и потере значительного числа генов или аллелей продуктивности и устойчивости к биотическим стрессам.

Вовлечение новых генетических ресурсов устойчивости к бурой и стеблевой ржавчине и тесное сотрудничество между СИММИТом и селекционными учреждениями Сибири и Казахстана представляет ценность для решения проблемы устойчивости коммерческих сортов к листовым патогенам. Изучение исходного материала, соз-

данного по программе челночной селекции, позволяет выделить линии и гибридные комбинации, устойчивые к бурой и стеблевой ржавчине, которые представляют интерес для селекции яровой пшеницы в условиях Западной Сибири.

Библиографический список

1. Пшеницы мира. — Л.: Колос, 1976. — 486 с.

2. Genetic protection of wheat from rusts

and development of resistant varieties in Russia and Ukraine / A.Morgounov,

I. Ablova, O. Babayants et al. // 8th

International wheat conference, St Petersburg, Russia., — June 1-4. — 2010.

3. Мартынов С.П., Добротворская Т.В.,

Пухальский В.А. Динамика генетического разнообразия сортов озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.), районированных на территории России в 1929—2005 гг. // Генетика, 2006. — Т. 42. — № 10. —

С. 1359-1370.

4. Мартынов С.П., Добротворская Т.В. Генетическое разнообразие районированных сортов пшеницы, созданных в различных регионах бывшего СССР // С.-х. биология. Сер. биол. раст. — 1998. — № 1. — С. 44—50.

5. Добротворская Т.В., Мартынов С.П., Пухальский В.А. Тенденции изменения генетического разнообразия сортов яровой мягкой пшеницы, реализованных на территории России в 1929-2003 гг. // Генетика. — 2004.

— Т. 40. — № 11. — С. 1509-1522.

6. Genetic gains for grain yield in high

latitude spring wheat grown in Western Siberia in 1900-2008 / A. Morgounov,

V. Zykin, I. Belan et al. // Field Crop Research. — 117:101-112.

7. Morgounov A. Leaf rust of spring wheat in Northern Kazakhstan and Siberia: incidence, virulence and breeding for resistance / A. Morgounov, L. Roseeva, M. Koishibayev // Australian Journal of Agricultural Research, 2007. — 58, 847-853.

8. Зеленский Ю.И. Селекционная ценность коллекционных образцов яровой мягкой пшеницы при селекции на иммунитет к болезням // Использование достижений аграрной науки в стабилизации с.-х. производства Казахстана: сб. науч. тр. — 2003. — С. 111-117.

9. Представляет ли стеблевая ржавчина угрозу урожаю пшеницы в условиях Западной Сибири / В.П. Шаманин, А.И. Моргунов, А.С. Чурсин и др. // Успехи современного естествознания: матер. Междунар. науч. конф. — 2011. — № 2. — С. 56-60.

10. Челночная селекция между Мексикой и Казахстаном: результаты, подробности перспективы / Р. Третован, А. Моргунов, Ю. Зеленский, Я. Лаге // Агромеридиан. — 2006. — № 2 (3). — С. 23-27.

11. Шаманин В.П., Моргунов А.И., Ма-нес Я. и др. Селекция яровой мягкой пшеницы на устойчивость к местной популяции и к вирулентной расе стеблевой ржавчины в условиях Западной Сибири // Вестник ВОГиС. — 2010. — Т. 14. — № 2. — С. 223-231.

12. Shamanin V.P., Morgounov A. Spring

wheat breeding in Western Siberia for resistance to leaf and stem rust // 12th

International cereal rusts and powdery mildews conference, Antalya, Turkey, October 13-16.

— 2009. — P. 82.

13. Плотникова Л.Я. Иммунитет растений и селекция на устойчивость к болезням и вредителям. — М., 2007. — 359 с.

+ + +

УДК 634.23:631.52 Н.А. Царенко

ФЕНОЛОГИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ ВОСТОЧНОАЗИАТСКИХ ВИДОВ ВИШНИ В УСЛОВИЯХ ЮГА ПРИМОРСКОГО КРАЯ

Ключевые слова: Prunus, Cerasus, Pru-nus sargentii, P. nipponica, P. maximowiczii, P. maackii, вишня, виды, фенология, температура.

Введение

Восточноазиатские виды вишни обладают многими признаками, представляющими большую селекционную ценность: высокая зимостойкость, устойчивость к коккомико-зу. Некоторые виды ценны для создания

слаборослых деревьев и особенно клоновых подвоев для вишни и черешни [1].

Одним из приемов для характеристики адаптационных возможностей растений к климатическим условиям является изучение сроков и ритма прохождения основных фенологических фаз. Результаты таких исследований характеризуют биологические особенности видов и возможность привлечения