СПОСОБ ОТБОРА ЗЕРНОВЫХ КОЛОСОВЫХ КУЛЬТУР НА УСТОЙЧИВОСТЬ К ПОВРЕЖДЕНИЮ СКРЫТОСТЕБЕЛЬНЫМИ ВРЕДИТЕЛЯМИ
METHOD OF CEREAL CROPS SELECTION FOR RESISTANCE TO DAMAGE BY CONCEALED CAULESCENT PESTS

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано, в частности, при оценке и отборе селекционного материала, например сортов, на устойчивость к повреждению скрыто стебельными вредителями (такими, как шведская муха и стеблевая блоха).
Известен способ оценки устойчивости растений к повреждению шведскими мухами в лабораторных условиях (Н.А. Вилкова и другие. Методы оценки сельскохозяйственных культур на групповую устойчивость к вредителям. Санкт-Петербург, 2003 год. С. 25-26. Всероссийский НИИ защиты растений (ВИЗР)). В камерах искусственного климата в течение осенне-зимнего периода получают жизнеспособное поколение шведской мухи. Исходное поколение получают из растений с личинками зимующей популяции выкопанных на провокационном фоне. Дополнительное питание обеспечивает личинкам 5% водный раствор глюкозы. Одновременно с разведением мух в деревянных ящиках сажают и выращивают растения. В фазу 2-3 листа в каждый ящик выпускают 5-6 пар имаго и по повреждениям судят об устойчивости растений. Устойчивость растений в этот период определяют по количеству яиц отложенных на растения, то есть проводят их подсчет. Также учитывают и физиологическое состояние насекомых, определяя соотношение личинок старшего возраста и пупариев, их размеры и массу. Оценку исследуемых образцов (растений) на устойчивость проводят при гибели не менее 50% растений. Устойчивые растения отбирают для дальнейшей работы, связанной, например, с производством устойчивых сортов.
Недостатком известного способа является невысокая точность и большая трудоемкость отбора на устойчивость растений к скрыто стебельным вредителям.
Невысокая (низкая) точность получается, например, из-за того, что невозможно обеспечить равномерное заселение исследуемых образцов вредителями, которые могут заселять посев исследуемых образцов очагами. И неповрежденные образцы (растения) находящиеся вне очагов заселения вредителями, могут быть ошибочно приняты за устойчивые, что снизит точность отбора. Снижает точность отбора и то обстоятельство, что при некоторых повреждениях стебли могут сохранить свою жизнеспособность и не погибнуть, снизив при этом свою урожайность. Это тоже значительно снижает точность отбора. Снижает точность и различное физиологическое состояние вредителей, так как более развитые и сильные повреждают растения сильнее, чем менее развитые и слабые, что учесть очень сложно и точность отбора снижается.
К тому же способ очень трудоемкий. Так как по каждому образцу приходится просматривать и считать каждый стебель не менее чем у 100 растений в трехкратной повторности. Оценку образцов проводят в одинаковую для всех испытуемых растений фазу развития: от всходов до начала кущения. Этот период длится только от 4 до 5-6 суток. Поэтому, чтобы все работы сделать своевременно, приходится еще более увеличивать затраты труда непосредственно на каждого работающего человека.
Известен способ отбора зерновых культур на устойчивость к скрыто стебельным вредителям (например, к шведской мухе) на естественном фоне (Н.А. Вилкова и другие, Методы оценки сельскохозяйственных культур на групповую устойчивость к вредителям. Санкт-Петербург 2003 год. С24. Всероссийский НИИ защиты растений (ВИЗР)) - прототип. Для этого проводят ранний обсев опытного участка озимыми культурами, привлекающими имаго и проводят их скашивание в период массового лета вредителей. Механизмом привлечения мух в этот период являются сладкие выделения скошенных культур - пасока. При этом испытуемые образцы высаживают в центре озимых культур. Анализируя растения на поврежденность шведскими мухами, учитывают процент поврежденных и погибших растений и стеблей.
Недостатком известного решения является, как и у предыдущего аналога, низкая точность и большая трудоемкость отбора на устойчивость растений к скрытостебельным вредителям.
Низкая точность отбора на устойчивость растений к скрытостебельным вредителям происходит по тем же причинам, как и у предыдущего решения. Так, например, при различном физиологическом состоянии вредителей, которое бывает при их развитии в различных температурных условиях, более развитые повреждают растения сильнее, а менее развитые слабее. Слабые повреждения можно принять за устойчивость растений, что сильно снизит точность отбора. Численность вредителей тоже зависит от погодных и температурных условий, что тоже влияет на степень повреждения растений и также снижает точность отбора. При использовании данного способа происходит неравномерное заселение растений (очаговое), что тоже приводит к неравномерным повреждениям растений и к снижению точности отбора.
Даже слабоповрежденные стебли растений могут не погибнуть и сильно снизить урожай, отрицательно повлияв на точность отбора растений на устойчивость к повреждению скрытостебельными вредителями.
К тому же применение данного способа очень трудоемко, так как по каждому образцу приходится просматривать и подсчитывать стебли не менее чем у 100 растений из 300-400 образцов (1 образец - 100 растений) в трехкратной повторности. Оценку повреждения и отбор растений проводят в одинаковую для них фазу развития от всходов до начала кущения. Этот период длится от 4 до 5-6 суток. Коллектив, например, из 5-6 человек успевает оценивать и отбирать за это время не более 50-60 образцов, в то время как необходимо оценить от 300 до 1000 образцов и более. Поэтому трудоемкость этого способа очень высокая.
Таким образом, технический результат изобретения заключается в повышении точности отбора при снижении трудоемкости.
Технический результат достигают тем, что в способе отбора зерновых колосовых культур на устойчивость к повреждению скрытостебельными вредителями включают посев оцениваемых культур и отбор, отличающийся тем, что после посева оцениваемых культур от фазы шильца до фазы второго листа на уровне поверхности почвы срезают всходы оцениваемых культур, по интенсивности их отрастания судят об устойчивости и проводят отбор.
Растения обладают компенсаторными, регенерационными и свойствами ускоренного роста надземных частей после их повреждения вредителями, все они у различных образцов (сортов, культур, сортообразцов) могут проявляться в разной степени. Предложенный способ основывается на таких факторах устойчивости как ускоренный (интенсивный) рост растений в период от фазы шильца до фазы второго листа (образования второго листа) после повреждения вредителями (в заявленном решении повреждения имитируют, срезая надземную часть растений), компенсаторные свойства растений, то есть появление из спящих почек новых органов взамен утраченных от повреждения и регенерация тканей органами взамен утраченных от повреждений.
Вредители откладывают яйца на растения, в основном к конусу нарастания (за колеоптиле), так как там находятся нежные, растущие ткани, в период от фазы шильца до фазы второго листа. Растения, обладающие наиболее быстрым (интенсивным) ростом в это время, освобождаются от яиц. Яйца отваливаются от быстрорастущей ткани и погибают, а если произошло отрождение личинок, то они из-за быстрого роста ткани не успевают внедриться в нее и проникнуть к конусу нарастания, вытесняются и погибают. В случае частичного повреждения личинками тканей конуса нарастания включается регенерационная способность растений, происходит их восстановление. В случае полной гибели конуса нарастания, растение включает способность компенсаторной защиты, то есть из спящих почек отрастают побеги замещения и урожай практически не снижается. Предложенный способ основывается на всех трех способностях растения противостоять повреждениям скрытостебельными вредителями (то есть регенерация, компенсаторные свойства и быстрый рост ткани от фазы образования шильца до фазы второго листа, а именно в момент заселения и повреждения растений вредителями).
Осуществляют посев оцениваемых культур (образцов) для проведения их испытаний на устойчивость к повреждению скрытостебельными вредителями. Признаки: «после посева оцениваемых культур от фазы шильца до фазы второго листа на уровне поверхности почвы срезают всходы оцениваемых культур» являются существенными и необходимы для достижения технического результата. Срезание растений проводят для выявления их компенсационных и регенерационных свойств, которые проявляются в виде интенсивного отрастания и регенерации после нанесения повреждений, то есть срезания растений. Срезают растения, то есть их верхнюю часть, расположенную над землей, полностью. Срезают, имитируя заселение и повреждения от фазы шильца до фазы второго листа(фаза развития растения) потому, что в это время в естественных условиях вредители откладывают яйца и появившиеся личинки повреждают растения. Растения, обладающие в это время ускоренным (интенсивным) ростом, лучше самоосвобождаются (самоочищаются) от яиц и личинок считаясь устойчивыми, а с низким ростом повреждаются вредителями и считаются неустойчивыми (табл. 2).
При хороших компенсационных свойствах растения быстро отрастают и тоже считаются устойчивыми.
При хороших регенерационных свойствах уничтоженные вредителями части растений то же быстро регенерируют (отрастают) и растения считают устойчивыми.
Если срезать растения в более поздние сроки (фазы развития), то сымитировать повреждения вредителями нельзя, так как в естественных условиях вредители откладывают яйца и повреждают растения именно в эти сроки их развития (то есть от фазы шильца до фазы второго листа). И это приведет к потере точности определения отрицательно сказавшись на достижении заявленным решением технического результата.
Срезают всходы оцениваемых культур на уровне поверхности почвы, для того чтобы их повреждения были одинаковыми, а не очаговыми, как у прототипа, что тоже ведет к повышению точности определения. При этом в почве остаются точка роста и основание стебля, которым и растет каждое растение. Если срезать растение выше поверхности почвы, то невозможно будет определить прирост растений, так как у них останутся части листьев да еще и разной величины. Все это сильно снизит точность определения, отрицательно повлияв на достижение технического результата заявляемым решением. Если же срезать растения ниже поверхности почвы, то можно повредить точку роста и основание стебля, после чего дальнейшее отрастание поврежденных растений станет невозможным, что тоже приведет к снижению точности определения, отрицательно повлияв на достижение заявленным решением задачи технического результата.
Признак «по интенсивности их отрастания судят об устойчивости и проводят отбор» тоже является существенным, так как способствует достижению технического результата. Срезание растений на уровне поверхности почвы имитирует их повреждения вредителями, причем для всех растений в одинаковой степени, а по интенсивности их отрастания (по скорости их отрастания) судят об устойчивости. Причем чем выше скорость (интенсивность) отрастания, тем выше устойчивость растений к повреждению скрытостебельными вредителями и наоборот. Так, при большой скорости (интенсивности) роста (отрастании) растение может самоочищаться от яиц и личинок вредителей, хорошо регенерировать и проявлять компенсационные способности (таблица 2). Далее по интенсивности отрастания проводят оценку и отбор растений на устойчивость.
Поэтому каждый существенный признак необходим, а их совокупность достаточна для достижения заявленным решением задачи технического результата.
Изобретение осуществляют следующим образом. Производят посев семян по делянкам, например ячменя, нескольких изучаемых образцов (сортов). От фазы шильца до фазы второго листа растения срезают на уровне поверхности почвы, например, лезвием бритвы. Срезание растений осуществляют для выявления их компенсационных и регенерационных свойств, которые проявляются в виде отрастания растений разной интенсивности. В течение 3-4 суток (дней) после срезания растения отрастают. С помощью линейки измеряют величину прироста (интенсивность отрастания). Она может колебаться у разных сортообразцов (сортов или образцов, растений) от 1 до 3-4 сантиметров. Образцы, у которых прирост (интенсивность прироста) составил за 3 дня (суток) 3-4 сантиметра (таблица 2) считаются устойчивыми к повреждениям скрытостебельными вредителями, например к шведской мухе, так как они обладают высокими регенерационными, компенсационными и свойствами самоочищения.
Таким образом, оценку селекционных сортообразцов и отбор устойчивых к скрытостебельным вредителям генотипов проводят по такому признаку, как интенсивность отрастания растений после срезания в фазу первого листа. Это можно делать не только в полевых условиях, но и в теплицах и климакамерах.
Способ позволяет осуществлять скрининг селекционного материала для зерновых культур по устойчивости к скрытостебольным вредителям в больших объемах (более 1000 сортообразцов) и отбирать устойчивые генотипы.