Толерантность ярового ячменя к вредным организмам

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА

УДК 633.16;631.527

Толерантность ярового ячменя к вредным организмам

Аннотация. Изучена устойчивость к возбудителю бурой ржавчины сортов яровой и озимой пшеницы, рекомендуемых к возделыванию в РФ с 2005 г., проведена идентификация генов устойчивости. Отмечается увеличение в Госреестре яровых сортов, обладающих ювениль-ной устойчивостью, и озимых - взрослой. Показано, что большинство яровых сортов защищено генами Lr9 и Lr19 и рекомендуется для выращивания в регионах Поволжья, Западной Сибири и Урала, где эффективность этих генов утрачена, что ухудшает фитопатологическую ситуацию с бурой ржавчиной. У озимых сортов не выявлены известные эффективные гены взрослой устойчивости, однако показано широкое распространение генов, утративших эффективность (ювенильных Lr1, Lr3a, Lr10, Lr26 и возрастного Lr34). Продемонстрирована значимость скринингов новых сортов пшеницы на наличие Lr-генов и необходимость использования этой информации при районировании.

Ключевые слова. Бурая ржавчина, Triticum aestivum, молекулярные маркеры, Lr-гены.

Abstract. The resistance to leaf rust in the varieties of spring and winter wheat recommended for cultivation in Russia in 2005 was studied. The identification of resistance genes was carried out. The increasing of number of spring cultivars which are resistant in seedling stage and winter wheat resistant in adult plant stage were registered. Most spring varieties are protected by genes Lr9 and Lr19. These cultivars are recommended for growing in regions of the Volga, the Urals and Western Siberia in spite of the effectiveness of these genes in these regions is lost. Effective genes of adult plant resistance (excluding Lr34) have not been identified in winter varieties. At the same time the broad representation of ineffective genes Lr1, Lr3a, Lr10, Lr26 was shown. The importance of screening of new wheat varieties in the availability of Lr-genes and using of this information in distribution of varieties by agricultural regions were demonstrated.

Keywords. Leaf rust, Triticum aestivum, molecular markers, Lr-genes.

В.П. ПЕТРЕНКОВА, член-корреспондент НААН Украины А.Н. ЗВЯГИНЦЕВА, младший научный сотрудник Института растениеводства имени В.Я. Юрьева e-mail: yuriev1908@gmail.com

Толерантность - способность растений выдерживать повреждения вредителями или поражение возбудителями болезней без существенного снижения продуктивности. Может также определяться способностью к быстрому восстановлению пораженных (поврежденных) органов [2].

Несмотря на многие отрицательные стороны толерантности сортов к биологическим факторам (наличие скрытой инфекции и т.п.), их возделывание дает значительные экономические преимущества у многих сельскохозяйственных культур [7].

Поэтому в селекции целесообразен не только поиск источников устойчивости, но и использование образцов с высокой выносливостью к основным биотическим факторам. Особенно важно наличие у образцов толерантности к повреждению вредителями, поскольку в настоящее время для многих сельскохозяйственных культур не выделены формы, устойчивые к основным их видам.

Одним из наиболее распространенных на территории Украины заболеваний ячменя ярового является сетчатый гельминтоспориоз (возбудитель Drechslera teres It.), приводящий к потерям урожая (в отдельных случаях до 40 %) и снижению качества зерна [1, 6]. Широкое распространение в последние

годы приобрели также корневые гнили сложной этиологии. Видовой состав их возбудителей, как правило, приурочен к определенным эко-лого-географическим районам. В Лесостепи Украины на ячмене яровом преобладают вызываемые Bipolaris sorokiniana Shoem. гель-минтоспориозные корневые гнили, приводящие к потерям до 50 % урожая, а в некоторых случаях - к массовой гибели посевов [3, 4].

Из вредителей опасность для культуры в зоне представляют шведские мухи (Oscinella pusilla Mg., O. frit L.), повреждения которыми не приводят к гибели растения, но нарушают его нормальное развитие. Личинки мух попадают в зону точки роста и питаются там эмбриональными тканями, при этом узел кущения остается неповрежденным. Такие растения существенно снижают свою продуктивность. Особенно опасно повреждение главного побега, в этом случае возможны потери около 60 % урожая [5].

Для определения толерантности образцов к гельминтоспориозным заболеваниям были проведены опыты с использованием протравителей семян Витавакс 200 ФФ, вск (2010 г.) и Юнта Квадро 373*, ткс (2011 г) в дозах, рекомендованных для зерновых колосовых культур, на современных сортах ярового ячменя, пригодных для выращивания на территории Украины, а также селекционных линияхлаборатории селекции и генетики ячменя Института растениеводства имени В.Я. Юрьева.

Коэффициент толерантности к возбудителям гельминтоспориоз-ных болезней рассчитывали по об-

* В России препарат не зарегистрирован.

ТРИБУНА ИММУНОЛОГА

щепринятой методике определения болезневыносливости сортов, сопоставляя прогнозируемые и фактические потери урожая [8].

Для определения толерантности образцов к повреждению личинками шведских мух в период с 2010 по 2012 г. отбирали поврежденные и неповрежденные растения и определяли их продуктивность. Коэффициент толерантности выражали как отношение средней продуктивности поврежденных растений к средней продуктивности неповрежденных. Средняя интенсивность поражения растений ярового ячменя сетчатым гельминто-спориозом варьировала от 0,3 % у сорта Лад до 12,4 % у сорта Модерн. Большее развитие имели корневые гнили: средняя интенсивность поражения колебалась от 3,1 % у образца 02-587 до 40,8 % у сорта Галактик.

Поражение болезнями повлекло потери 17,2 % урожая зерна в среднем по образцам за годы изучения. Наибольшие потери урожая в сравнении с фунгицидным контролем наблюдали у сортов Козак и Галактик, соответственно 37,8 и 38,5 %. Потери урожая на уровне 3,66,5 % отмечали у образцов 02-587, 03-50/00-7, Инклюзив при невысокой интенсивности поражения болезнями (не более 9,5 %).

Расчет коэффициентов толерантности позволил выделить образцы, способные не снижать продуктивность при развитии гельминто-спориозов - 02-587, Взирець и Мономах. Уровень фактического урожая зерна у этих образцов превысил уровень прогнозируемого для конкретной степени поражения. На высокую степень выносливости вышеупомянутых образцов указывают показатели коэффициентов толерантности, которые составляли в среднем за годы исследований соответственно 1,14; 1,97 и 1,1.

Наименее выносливыми к поражению возбудителями сетчатого

гельминтоспориоза и гельминто-спориозных корневых гнилей были образцы, для которых коэффициент толерантности не превышал 0,4 (05-1474, Выклык, Козак и Лад).

Более разнообразными были данные по выносливости к повреждению личинками шведских мух. У некоторых образцов при повреждении вредителями наблюдали даже повышение массы зерна с 1 растения. Это,скорее всего,обусловлено физиологической способностью растений к возобновлению поврежденных органов, а именно к образованию новых побегов вместо поврежденных личинками вредителей. Тенденцию к повышению продуктивной жизнедеятельности растений в результате повреждения внутристеб-левыми вредителями отмечали у образцов 02-587, 03-50/00-7, 05-1474 и Инклюзив (коэффициенты толерантности выше единицы).

Высокой степенью выносливости к вредителям отличались и образцы 04-396, 05-1420, 05-1471, Бадьорый, Взирець и Мономах (коэффициент толерантности от 0,88 до 0,01).

Наиболее чувствительными к повреждению личинками шведских мух оказались образцы 02-81/99-9 и Галактик, у которых продуктивность растений снижалась в среднем за годы исследований соответственно на 57,3 % и 74 %.

Образец Взирець с более высоким уровнем выносливости как к поражению возбудителями гельминтоспориоза, так и к повреждению шведскими мухами, рекомендован нами для использования в селекционных программах института в качестве родительской формы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анисимова А.В. Характеристика генетического разнообразия ячменя по устойчивости к возбудителям пятнистостей листьев и создание исходного материа-

ла для селекции. Автореф. дис. - Санкт-Петербург, 2006, 19 с.

2. Дудченко Т.В. Стмкють сор™ рису до шкщниюв [Электронный ресурс] // Зрошуване землеробство, 2009, вип. 51: http://www.nbuv.gov.ua/portal/ Chem_Biol?Zz/2009_51/st%2026.html.

3. Красиловець Ю.Г. та iH. Кореневi n-^i ярого ячменю // Карантин i захист рослин, 2004, № 10, с. 4-6.

4. Пластнiкова Н.Я., Подоба Л.В., Ельнiкова В.А. Польова оцЫка стмкост нових пивоварних сор™ ячменю ярого до хвороб // Вюник Харювського нацю-нального аграрного уыверситету. Серiя «Ентомолопя та ф^опатолопя», 2009, № 8, с. 110-112.

5. Обухович Е.М., Чаева Т.Ф. К вопросу разработки метода оценки устойчивости ячменя к шведской мухе и корневым гнилям // Пути повышения урожайности полевых культур: межвед. темат. сборник, 1980, вып. 10, с. 102-103.

6. РетьманС.В., Довгань С.В. Фтосаы-тарний стан зернових колосових // Карантин i захист рослин, 2010, № 3, с. 2-5.

7. Чекалин Н.М. Генетические основы селекции зернобобовых культур на устойчивость к патогенам. - Полтава: 1нтерграфка, 2003, 186 с.

8. Чумаков А.Е., Захарова Т.И. Вредоносность болезней сельскохозяйственных культур - М.: ВО «Агропромиздат», 1990, 127 с.

Аннотация. В результате изучения 24 образцов ячменя ярового по степени толерантности к наиболее распространенным в Лесостепи Украины вредным организмам выделены 3 сорта и 1 линия, выносливые к поражению возбудителями гельминтоспориозных заболеваний, и 1 сорт и 3 линии, толерантные к повреждению личинками шведских мух.

Ключевые слова. Ячмень яровой, сетчатый гельминтоспориоз, гельминтоспо-риозные корневые гнили, шведские мухи, продуктивность, толерантность.

Abstract. As a result of studying 24 spring barley samples by tolerance level to the most common pests in the Ukraine forest-steppe region, it was identified three varieties and one line resistant to helminthosporium diseases and one variety and three lines tolerant to damage by swedish flies larvae.

Keywords. Spring barley, reticulate helminthosporiun, helminthosporiun root rot, swedish flies, productivity, tolerance.