Россия
Россия
Россия
ГРНТИ 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
В Западной Сибири была оценена устойчивость к септориозу образцов пырея удлиненного Agropyron elongatum и интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы с его генами, созданных в Омском государственном аграрном университете. Эксперименты проводили в полевых условиях в лесостепной зоне юга Западной Сибири (г. Омск) в 2013–2016 гг. на ежегодном естественном инфекционном фоне. В 2013 г. проявления септориоза были слабыми, в 2014–2015 – умеренными, а в 2016 г. развилась эпифитотия, приведшая к сильному поражению сортов западносибирской селекции. Образцы A. elongatum проявили иммунитет к болезни. В 2013 г. были выделены 15 перспективных линий пшеницы, проявивших высокую или среднюю устойчивость к грибу Septoria tritici, вызывающему пятнистости листьев, а также Parastagonospora nodorum, поражающему листья и колос. Линии преимущественно входили в среднеспелую или среднепозднюю группы. По результатам четырехлетних экспериментов в контрастных погодных условиях лучшие линии в среднем показали продуктивность более высокую, чем у сортов-стандартов или сравнимую с ними, преимущественно за счет повышенного числа продуктивных стеблей растения и высокой массы 1000 зерен. В период наблюдений отмечено усиление поражения сортов и линий пшеницы возбудителями септориоза, особенно S. tritici. В 2013 г. 8 линий проявили высокую устойчивость к поражению листьев, 10 линий – колоса. Во время эпифитотии 2016 г. устойчивость к S. tritici сохранили только 2 линии. Устойчивость к поражению колоса была более стабильна, в 2016 г. 6 линий были высоко, а 5 – средне устойчивы к Р. nodorum. Две линии проявили высокую устойчивость к септориозу листьев и колоса. Выделенные линии рекомендованы для использования в селекции мягкой пшеницы на устойчивость к болезни.
Agropyron elongatum, мягкая пшеница, интрогрессивные линии, септориоз.
Введение. Мягкая пшеница – доминирующая зерновая культура в России. Увеличение валовых сборов зерна пшеницы необходимо для улучшения питания населения, снижения импортозависимости и выхода на внешние зерновые рынки. Одним из путей повышения урожайности культуры является снижение ущерба от болезней. В 90-х гг. ХХ в. основной ущерб посевам пшеницы в регионах России наносили ржавчинные и головневые болезни, мучнистая роса и фузариоз колоса [1]. В последние десятилетия усилилась вредоносность септориоза. В 1980-х гг. эта болезнь локально проявлялась в областях России, но в последние годы широко распространилась и наносит большой ущерб урожаю в Центральном, Центрально-Черноземном, Южном, Северо-Кавказском, Северо-Западном и Западно-Сибирском регионах [2]. При развитии эпифитотии септориоза потери урожая достигают 30–50%, снижаются посевные свойства семян, содержание белка и клейковины, ухудшаются хлебопекарные качества, выход муки из зерна пораженных растений не превышает 60% [3, 4].
Септориоз зерновых культур могут вызывать более 15-ти видов септориальных грибов. Соотношение видов патогенов меняется по годам и регионам, но наиболее вредоносными считаются Parastagonospora nodorum (Berk.) Quaedvl. (син. Septoria nodorum (Berk.), телиоморфа Leptosphaeria nodorum E. Mull.), а также Septoria tritici Desm (телиоморфа Mycosphaerella graminicola (Fuckel) J. Schröt.) [5, 6]. S. tritici вызывает пятнистости листьев, а Р. nodorum – листьев и колоса. S. tritici перезимовывает на зараженных с осени растениях пшеницы или диких злаков, а Р. nodorum – на растительных остатках в почве и на стерне. Конидии распространяются с каплями дождя и воздушными потоками, вызывая перезаражение растений. Установлено, что поражение посевов усиливается в благоприятных условиях (частые дожди и умеренные температуры), особенно в зонах бессменного выращивания пшеницы [7, 3].
Создание и широкое использование в производстве устойчивых к болезням сортов считается наиболее выгодным с экономической точки зрения и экологически обоснованным способом защиты растений. Поскольку септориоз вызывают различные виды грибов, то селекцию необходимо вести к разным патогенам, а также придавать сортам групповую устойчивость. Традиционно для защиты растений используют гены устойчивости диких сородичей [7]. В частности, гены вида Aegilops tauschii Coss. были использованы при создании высоко устойчивого к S. tritici сорта мягкой пшеницы KS94U338 [8].
Виды рода Agropyron иммунны ко многим грибным болезням и представляют собой ценные источники генов устойчивости [9]. Однако перенос генов рода Agropyron в геном мягкой пшеницы крайне затруднен в связи с филогенетической отдаленностью видов, поэтому по степени доступности для селекции виды этого рода условно отнесены к третичному генофонду [10]. Дикий вид пырей удлиненный Agropyron elongatum (Host.) Beauv. имеет многолетний образ жизни, обладает высокой резистентностью к грибным болезням, а также абиотическим факторам среды (засухе и экстремальным температурам и т.д.). Ранее в России A. elongatum был использован в качестве источника генов для селекции на зимостойкость, а также устойчивость к ржавчинным болезням и мучнистой росе [11, 12, 13]. Однако для защиты от септориоза гены A. elongatum ранее не использовали.
1. Санин С.С. Фитосанитарный мониторинг: современное состояние и пути совершенствования: Проблемы оптимизации фитосанитарного состояния растениеводства / С.С. Санин // Сб. тр. Всерос. съезда по защите раст. - С-Пб, 1997. - С. 166-176.
2. Назарова Л.Н. и др. Эпидемиологическая ситуация по септориозу на пшенице в 2001-2009 годах / Л.Н. Назарова, Л.Г. Корнева, Т.П. Жохова, Т.М. Полякова, С.С. Санин // Защита и карантин растений, 2010 - № 10. - С. 18-20.
3. Санин С.С. и др. Прогноз риска развития эпифитотий септориоза листьев и колоса пшеницы / С.С. Санин, Л.Г. Корнева, Т.М. Полякова // Защита и карантин растений .- 2015. - № 3. - С. 33-36.
4. Туренко В.П., Горяинова В.В. Эффективность современных фунгицидов ограничении развития септориоза и мучнистой росы яровой пшеницы / В.П. Туренко, В.В. Горяинова // Растениеводство, - Казань, 2016. - С. 39-41.
5. Абрамова С.Л. и др. Диагностика фитопатогенных грибов Septoria tritici и Stagonospora nodorum методом FLASH-ПЦР / С.Л. Абрамова, Д.Ю. Рязанцев, Т.М. Воинова, С.К. Завриев // Биоорганическая химия. - 2008. - Т. 34. - № 1. - С. 107-113.
6. Торопова Е.Ю. и др. Мониторинг и контроль септориоза пшеницы в Сибири / Е.Ю. Торопова, О.А. Казакова, М.П. Селюк, Е.А. Орлова // АПК России, 2016. - Т. 23. - № 5. - С. 961-968.
7. Gilchrist L. Septoria diseases of wheat. Rome: Bread wheat / L. Gilchrist, H.J. Dubin // Improvement and production, 2002. - P. 273-277.
8. Zhang X. et al. Inheritance of Septoria Tritici Blotch Resistance in Winter Wheat / X. Zhang, S. D. Haley, and Y. Jin // Published in Crop Sci. 41:323-326 (2001). - Р. 323-326.
9. Lammer D. Utilization of Thynopyrum spp. in Breeding Winter Wheat for Disease resistance, Stress Tolerance, and Perennial Habit / D. Lammer, X. W. Cai, H Li. [et al.] // Increasing Wheat Production in Central Asia through Science and International cooperation: Proc. 1st Central Asian Wheat Conf. -Almaty, Kazakhstan. 10-13 June, 2003. - Almaty, 2005. - P.147-151.
10. Friebe, В. Compensation indices of radiation-induced wheat- Agropyron elongatum translocations conferring resistance to leaf rust and stem rust. / В. Friebe, J. Jiang, D.R. Knott, B.S. Gill. // Crop Sci., 1994. - V. 34. - P. 400-404.
11. Цицин Н.В. Проблемы отдаленной гибридизации / Н.В. Цицин, В.Ф. Любимова, А.Б. Маслов, М.А. Махалин // Проблемы отдаленной гибридизации - Москва, 1979. - С. 5-20.
12. Размахнин Е.П. Генофонд пырея сизого как источник расширения биоразнообразия пшеницы / Е.П. Размахнин // Вестник ВОГИС, 2008. - Т. 12. - № 4. -С. 701-709.
13. Sibikeev S.N. Genetic Control for Resistance to Leaf Rust in Wheat-Agropyron lines: Agro 139 and Agro 58 / S.N. Sibikeev, S.A. Voronina, V.A. Krupnov // Theor. Appl. Genet, 1995. - V. 90. - P. 618-620.
14. Плотникова Л.Я. Изменение агрономических свойств пшенично-пырейных гибридов при создании доноров для селекции пшеницы, адаптированных к условиям лесостепной зоны Западной Сибири / Л.Я. Плотникова, С.П. Кузьмина, А.Т. Айдосова, А.И. Дегтярев // Омский научный вестник, 2014. - № 2 (134). - С. 155-159.
15. Плотникова Л.Я. Оценка устойчивости к бурой ржавчине и экологической пластичности интрогрессивных линий мягкой пшеницы с генами Аgropyron elongatum / Л. Я. Плотникова, А.Т. Сагендыкова, С.П. Кузьмина // Аграрная Россия, 2016. - № 9. - С. 5-13.
16. Методика по оценке устойчивости сортов полевых культур к болезням на инфекционных и провокационных фонах / В.А. Захаренко [и др.]. - М.: Россельхозакадемия, 2000. - 88 с.
17. Макаров А.Р., Сницарь А.Е. Влагонакопление и урожай полевых культур в засушливых условиях Западной Сибири / А.Р. Макаров, А.Е. Сницарь - Омск, 2000. - 111 с.
18. Salina E.F. et al. A Thinopyrum intermedium Chromosome in Bread Wheat Cultivars as a Source of Genes Conferring Resistance to Fungal Diseases / E.F. Salina, I.G. Adonina, E.D. Badaeva et al. // Euphytica, 2015. - V. 204. - P. 91.
19. Wilson, R.E. Inheritance of resistance to Septoria tritici in wheat. / R.E. Wilson // In A.L. Scharen (ed.) Septoria of cereals. Proc. Workshop, Bozeman, MT. 2-4 Aug. 1983. USDA-ARS Publ. 12. U.S. Gov. Print. Office, Washington, DC, 1985. - Р. 33-35.
20. Eyal, Z. The Septoria Diseases of Wheat: Concepts and methods of disease management / Z. Eyal, A.L. Scharen, J.M. Prescott, and M. van Ginkel // Mexico, D.F.: CIMMYT, 1987. - P. 54.
21. Narvaez, I., and R.M. Caldwell. 1957. Inheritance of resistance to leaf blotch of wheat caused by Septoria tritici. Phytopathology 47:529-530 (Abstr.).
22. Шаманин В.П. Общая селекция и сортоведение полевых культур / В.П. Шаманин, А.Ю. Трущенко. - Изд-во ФГБОУ ВПО ОмГАУ, 2007. - 420 с.
