Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГЕЛЬМИНТОСПОРИОЗНЫХ ПЯТНИСТОСТЕЙ ЯЧМЕНЯ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ УСТОЙЧИВОСТИ К PYRENOPHORA TERES DRECHS.

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОПУЛЯЦИЙ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ГЕЛЬМИНТОСПОРИОЗНЫХ ПЯТНИСТОСТЕЙ ЯЧМЕНЯ И ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ УСТОЙЧИВОСТИ К PYRENOPHORA TERES DRECHS."

-3/W

На права* рукописи

Афанасенко Ольга Сильвестровна

Изменчивость популяций возбудителей гельмннтоснорноэных пят-ннстостен ячменя к генетический контроль устойчивости к Pyrenophora

teres Drecbs.

(06.01.11 - защита растений)

Автореферат

диссертации на сонсканке ученой степени доктора биологических наук

< Санкт- Петербург 1996

РаГюта выполнена в лаборатории иммунитета растений к болезням Всероссийского научно-нсследобат'елб( його инсти гута аащиты растений.

Официальные онионенты: - доктор сельскохоэя йственных наук, профессор

Э,А. Власова . - доктор биологических наук, профессор В.А, Пухальскнй - доктор бнолопгческнхъ наук Л,П, Дмитриев

Ведущая организация: • Все|к>ссннекий институт растениеводства

/V - №.'

Защита диссертации состоится " марта 1997 г. в " часов на заседавши

Специализированного совета Д. 020. 0). (И. во Всероссийском научно-исследовательском институте аащиты растений по адресу: 189620, Санкт-Петербург, Пушкин, шоссе Подбельского, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИЗР Автореферат разослан " • Ф ( 1997 г.

Ученый секретарь Специализированного совета,

кандидат биологических наук . ГЛ. Наседкина

Об|ЦМ характеристика работы

Актуальность проблемы. Исследование основных факто(>он мик)>озволн»ции популяций фито! тто1~еиных грибов дает представление и направленности изменений и структуре популяций и возможность их П(югнознрования. До настоящего В|«иени исследования в этом поправлении проводили а основном с облигагными фитонатогена-мм. Между тем, в |к>следнее время, усиливается народно-хозяйственное значение саиротрофных патогенов растений, и а том числе, возбудителей, ранее объединяемых в группу гельминтоснорноаов ячменя, сетчатой н темно-бурой . пятнистостей листьев Pyrenophora teres Dreclia. (anamofph: Drechsleta teres (Sacc. J Shoem. f. tere») ' и CothtioboUis íalivus (Ito & Kurib.) Drechs. ex Dastur (anamorph: Bipolam wrokiniana {Sacc. in Soroc.J Shoem,). U анифитотийнь»« годы потери урожая на восприимчивых сортах ячменя от сетчатой пятнистости могут Достигать 40% (Steffensoii, 1988), а от темно-бурой более 45% (Кашемирева, 1995).

До начала наших исследований имелись сведения о гетерогенности популяции возбудителя сетчатой пятнистости ячменя по признаку вирулентности н наличию специфических взаимоотношений с растением-хозяином (Khan, Boyd, 1969),. в отношении возбудителя теыно-бурой пятнистости. сведения о различной физиологической специализации к разным видам маковых (Wood, 1962). Отсутствовали стандартные наборы сортов-дифференциаторов и методы пригодные для анализа популяций. D связи с этим отсутствовала база для изучения изменчивости популяций этих патогенов н, соответственно, устойчивости сортов ячменя, В то же время, сведения об особенностях распределения популяций патогенов в простанстве и во времени, не только способствуй гг развитию теории микроаволшции популяций, но и являются основой для целе-направленой селекции устойчивых сортов. Эффективность селекции зависит также от наличия генетически! доноров устойчивости, вследствие втого создание генетических банков' устойчивости является актуальной задачей для селекционно-генетического контроля любых болезней растений. Ни в нашей стране , ни >а рубежом комплексные исследования по создании» генетического банка устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости листьев не, проводились. Целесообразность таких исследований состоит, прежде всего, в обеспечении селекции разнообразными генами устойчивости для проведения своевременных сортосмен: ■

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось выявление особенностей Дикторов мик)юэволкц}ии популяций P. teres и С. »al ivus (попуЛяуионных волн, естественного отбора и изоляции) и обоснование стратегии защиты ячменя от возбудителя сетчатой пятнистости селекционно-генетическими методами. ,

Дм) выполнении, поставленной цели, необходимо было решить следующие алдачи: I. Разработать внутрипоггулшжонного полиморфизма возбуди-

телей Р. trirs и С. eati

I по пЦШ№АД1к>^1М+ности;

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. с-льгко-. >•. щемим

H.t. К. А* t »»Hpiijeaa -

инв

2. Изучить ЯНЛГНИе НГСТпбиЛЬНОСТН ПрИЭШКПП у Р, ter PS И С. Silt ivus It oijoLlin-<i.i <ti нриемм.обгспгчиплюшие с ох (мнение необходимых it) никакой у клоповых кулмур;

Î. Выявить tiait|>n»Ai'|{H(X'Tb вменений в популяциях, Р, 'teres мил влиянием rii>riy-

vht^hohithtx поли. изоляции и rcti'ci mruïhjl o

*1. Он)*-делить хпржтер цасп^делення популяций P. têtes il С, snlivtis в нрп-

5. Имя вить значение панкмисии в изменчивости Н(>иродиых популяций Р. leres;

6. Выявить потенции устойчивости ячменя к возбудителям сетчатой пятнистости

я MHjMinoH коллекции ВИР; " < .

7. Выявить характер наследования и пул генов устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой нятнисгости и создать генетический банк устойчивости ячменя к этому п.ггокиу; . ;

8. Создать исходный материал для селекции ячменя на устойчивость к возбудители] сетчатой пятнистости, в том числе и методами биотехнологии.

9. Обосновать территориальное размещение генов устойчивости ячменя к возбудите.«« сетчатой пятнист» :ти. ,

Мучная новиаиа. Диссертационная работа йключает первое комплексное изучение факторов микроэволюцки сапротрофных патогенов • возбудителен ггльм nitron ю-рнозных пятнистостей листьев ячменя. t

Вперв-яе проведено сравнительное изучение ареалов популяций возбудителей сетчатой и темно-бурой пятккстостей ячменя и установлено у;жо локальное распределение популяций Р, teres в пространстве и однородность популяции С. sativus на больших территориях; показано влияние популяуионных волн на изменения фенопщиче-ского состава популяций P. teres ; изменение спектра рас и смена доминирования рас в популяциях патогена в периоды максимальной и минимальной численности популяции.'

Впервые выявлено влияние неспецифической устойчивости растения*хозяина , са-протрофной (агамнон и половой) стадии развития Р. lere» na напрвление естественного отбора по признаку "лишней > вирулентности в популяциях патогена.

Впервые в мировой практике создан международный нлбоц с«ргов-дифференциаторов ячменя для анализа популяций возбудителя сетчатой пятнистости.

Приоритетный характер носит исследование устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости, сравнительная характеристика устойчивости образцов ячменя из основных центров эволюции культуры.

Впервые, с использованием : оригинальной методики одновременной инокуляции растений гибридных популяций клонами различного происхождения (Европа, США, Канада, Австралия^ проведено сравнительное изучение наследования приятна устой* чнвости к возбудителю сетчатой пятнистости у 27 образцов ячменя, что пчинолила выявить 46 генов устойчивости и па основании международных правил ген<пгкекой номенклатуры присвоить символы 30 новым генам устойчивости.

пленные выиелена эф>(нек|ивность различных iihihí устойчивости нротни географических популяций возбудителя сетчатой пятнистости и на основании сведений о распределении популяций lUToitua в пространстве ; цидлпж^ш П|м>Г|>амма размеще-Httfl rt'HOÜ УСТОЙЧИВОСТИ HJ Тф(»НТ|>рНИ СНГ. ...

Практическая шчимиеп! р*боты и рсмимкня речудьтагов нсслсдоиший. Разработаны методы выявления внутрипо! |уля циош uno полиморфизма возбудителен сетчатой и темпо-бу(>ой нятнкстостеб ячменя но признаку вирулентности, истоды лабораторной и. полевой оценки устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пяти-сгости, методы приведения генетического анализа устойчивости ячменя к P. teres, с одновременным использованием (шдличныя клонов iiaTumia . ,

Методы исследований популяций возбудители сетчатой пятнистости И оН|>еделе-ния устойчивости сортов нчменя исполъуукпея и научны* уЧ(1еждеиияк нашей страны н за рубежом (ВИР, ВИИИФ, ЮжУ)>ал11ИИземледелнм,Лзе(Ланджл1к:кий НИИ земледелии. Литовский НИИ земледелия,. Стендская сел. оп. станция (Латвия), Украинский ПИИ защиты растении, институт диагностики патогенов ( Германии). Институт селекции wptuubii культур (Чехии), институт растениеводства (Словакия).

Международный набор счц>п<в-ди1}и[1е(1ен и нитрит принят для . HCl юли замани я в (Европе на международной KomftejieHymt но пяггннстостнм листьев ячменя (ИКАРДА, Сирия) н проходит в CU (Л (Университет Северной Дакоты) н Каргале

(Вжшнегская с.-х. он, станция),-

Для шщюко.41 экоЛ(>гнческого испытания н включения в селекционный щ>оцесс предлагаются; ... ■ . ■ . ,

• коллекции на 66 источников . и донорчн устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости С ха[>ак герметикой s<¡n{ieKTHBHoCTH устойчив««™ каждою образца к различным популяциям возбудителя; -

• генетический банк устойчивости ячменя к Р, teres , состоящий из -IG ienoe ус-тийчинчети; ■ , ...

• 6зки(юссные линии ячменя с генами устойчивости на основе сортов Велогор-скип, ] líipKK.1, I (ади. Крас iioyipiiMc кий 'J 5, Одесский -36, Ильмен (12 линиям присвоены номера каталога ВИР);

- технологии получении устойчивых к воабудигслю сетчатой пятнистости форм ячменя in vitro; i ■ ' . ■ . '

- П||чГ)>амма территориального рламецрения ¡гнои устойчивости ячменя к возбудитель> сетчатой пятшпости, - - ,

Ли р оба них parto гы н публпюрк результатов исследовании. Результаты работы докладывались и обсуждались на; ¿>и>ро отделении ВЛСХНИЛ (Москва, 1977),

с i rin iiiamm

олоппгские особенности низших (метений Сч.иетской Прибалтики" (Вильнюс, 1^77). V; VI и VIII Всесоюзных совещаниях |1»> иммунитету растении « болезням и г)|к*днте.1ям, III, IV ir V Btecocj игмх сти*з,пах HOI liC, jX. международном uonrjx ci't' 13 КЛИ И Ii! (Ленинград, (У 80), Всесоюзном совещании по изменчивости <)»iLoH.iiip|t >ч!)ях грибом (Рига, 1 *)&2 ), па ti В< iwimni«"! конфетниц» по яколошче-

скин iTttiniKf растений it животных (Кишенев, 1984), Ш Всесоюзной кокфгреншш no мэучешт rf4i6oa в 6noiэоценом* (Ташкент, (985), Всесоюзном комбинационном сонете по селекции серы* хлебов (Красноярск, 1987), ком миссии по селекции зерновых культур на устойчивости к болезням при I3ACXI1ИЛ (Ленинград, 1988 ), 6 международном симпозиуме "Вредители н болезни серых хлебов и кукуруам" (Галле, Германия, 1990), заседании ученого совета института селекции зерновых культур (Кромержиж, ЧгянЯ, 1991), международной кг>н(ре|1енции по, пятнист остям ячменя (И КАРДА, Сирия, 1993), научно-методическом совещании по селекции эернофураж-нмх культур «л устойчивость к неблагоприятном факторам среды {Красноу фишек, 1993), IV национальном симпозиуме по иммунитету растений к болезням и вредителям (Добрич, Болгария, 1994), 11 международной конфе(>енцш1 "Биотехнология Санкт-Петербурга 94" (Санкт-Петербург, 1994), международном симпозиуме "75 лет фитопатологических исследований в'Лшерслебене (Ашерслебен, Германия, 1995), I Всероссийском съезде по защите растений (Санкт-Петербург, 1995).

По материалам диссертации опубликовано 62 работы, в том числе справочник "Методы экспериментальной микологии* (в соавторстве); 1 каталог ВИР,) находится в печати н 5 методических указаний,.

На выносится: стратегия генетической защиты ячменя от сетчатой пят-

нистости, основанная на особенностях микроэволюционных процессов в популяциях Р. teres (попу опционных волн, естественного отбора и изоляции) и включающая выявление потенциала устойчивости ячменя среди образцов и» генетических центров происхождения культуры, выявление пула генов устойчивости н создание генетического банка устойчивости« получение исходного материала для селекции традиционными и нетрадиционными способами и программу территориального размещения генов устойчивости ячменя к P. teres.

Объем н структура работы. Диссертационная работа наложена на 475 страницах машинописного текста и состоит и> введение, шести глав, выводов, списка литературы и 22 страниц приложения. Рабата иллюстрирована 143 таблицами и 75 рисунками, Библиография включает 450' источников, вз них 100 на русском языке,. '

Исследования выполнены в 1975-1995 гг. по программам ГНТП и программе фундаментальных и приоритетных прикладных исследований РАСХН, а также по договорам о сотрудничестве с ВИР, СЗНИИСХ, институтом фитопатологии (Ашерслебен, Германия), институтом селекции зерновых (Кромержнк«, Чехия), институтом растениеводства (Пиешчаны, Словакия).' В работе принимали участие И.Ю. Кушниреико (ЮжУралНИИ земледелия), А.Н. Петрова (ЛСХИ), А.В. Войлоков (СПГУ). Г.С. Коновалов», И.Г, Макарова (ВИЗР), Л.Г. Тырышкин (ВИР), А.А. -ЗуСкович (Бел.НИИ земледелия). Р. Хунольд и X. Хартлеб (ИФ, Германия).

ВЛ1 ниаржикова (институт селекции зерновых, Чехия), М. Яношева (ИР. Словакия)

Содержание работы

Глава 1. Биологические особенности возбудителей сегчато« и темио-бурий ннтннстостеп ячменя

В главе приводятся данные литературы и результаты собственных исследовании по водоносности, распространенности к симптоматике гельминтоспорноаных пятни* сгосген ячменя, морфолого- культуральным м физиологическим свойствам возбудителей сетчатой и темно-бурон пятнистое тей, особенностям цикла развития этих патогенов в условиях Северо-Запада России.

Известно, что изучаемые патогены обладают мультнкарнотичностьи! мицелия и конидии. В связи с этим в процессе изучена взаимоотношений в системе параант-хозяин, а также при микологических и генетически* исследования* возникает проблема нестабильности признаков. После хранения штаммов или многократного пассирование Й* на питательной среде в подавляющем большинстве случаев они терякгг способ* ность к спорой ошению. Возникающие мнцели&льные варианты, практически никогда не ревертирутот к фенотипу исходного штамма. Поддерживать необходимый морфоло-го-кульгуральный признак в большом числе поколений возможно путем субклоннроаз-ния. В то же время, среди субклонов рас P. teres и С. «alivus с различной частотой ьыщенлялись новые фенотипы вирулентности. ■ ,

Одним из возможных путей уменьшения вариабельности субклонов является получение и регенерация протопластов грибов, так как они происходят из одной клетки. Нами разработан метод получения (с использованием пищеварительного сока вино* Гродно» улитки Helix pomalia (ПСУ) и дрожжелитииа ПОх) и регенерации ( на полно» среде + 0,8 М КС1) протопластов гриба В. sorokiniana. Сравнительное изуче* нне изменчивости по признаку вирулентности репенерантов и родительских субклонен клона в В. sorokiniana выявило достоверные отличия в сторону увеличения выхода исходного фенотипа вирулентности среди peitnepawroe протопластов, полученных н» кончиков гиф мицелия.

Глава 2. Мккроэаолюцномпые процессы я популяциях возбудителей сетчатом и темно-бурой пятннстостей

Известно, что но характеру и природе воздействия, а также по результатам оказываемого давления на популяцию вычлени як/г 4 элементарны* вволюцнонныя факторов: мутационный процесс, ноиуляциоиные волпы, изоляцию и естественный отбор (Тимофеев- Ресовский и др., 1972). В данной главе представлены результаты экспериментального изучения особениистен 3-х, последних, из перечисленных факторов,

Понуляпионные жследонання патогенов по признаку вирулентности предполагают наличие 2-х условий; методой пригодных для тести^ювания большого количества клонов 1риЛа по вирулентности к набору cc^itob " растений-хоняеп с хорошей диффе-ренцща^-кыЦРЙ Способное TWO. ■

«

Ра »работа иные нами метилы («ij«делении нирулгнгности клонен • I', tries и (\ и- Hviis, основанные lia инокуляции грслаиимх листьев ячменя, помещенных it.t ¡mcrnop Гх'н'нмилаэдла (Лфан.кемко и др.. 1976; Лф.имсснко, 1977) гаиноляли лналшнцочагь (Victime bníx'i'kh клонов из рачлнчиы* популяций патогена.

До начала наших нсследонаний наборы (ортов- дн ффе) >енциато(>г1в для изучаемы* un (tmtoit отсутспитали.

2.1. Нвйпры сортов-дифференциатор«« для анализа нон)ляц«5 Р. teres ti» »1>н*няку вирулентности. При подбо|>е первого набора тест-сортов для ди!)«|>е)>енцна-ции но!1уляцн|1 возбудителя сетчатки пятнистости в 1976-1978 гт. было изучено более 22 ООО комбинаций клон-сорт и выявлены 7 образцов с удовлетворительной диффе-|1енци|1уи1щен способностью: к 25270. к 25262, к 25275. к 8755, к 19282, к 18474 и к 19467 (Афанасенко, 1978). Этот набор иогольэовался нами для аналиаа популяций I1, tere« на территории i le'irjw jaeMHoü аоны РФ до 1990 г., а также бмл успешно апробирован для анализа популяций возбудителя сетчатой пятнистости в Рек-спи (Петрова, 1981; Левитин и др., 1986; Кушниренко, 1987; Кашемирова, 1995), в Азербайджане ( Тамр..лов, 1989), в Литве (Скурдянене,. 1993), на Украине (Клименко, 1994).

Впоследствии наборы сортов-дифференциаторов, имеющих локальное значение, были созданье в различим* странах мира, но, к сожалении!,. имеющиеся и литературе сведения о составе географически к популяций Р, teres, полученные с использованием различных наборов сортов-дифференциаторов, трудно сопоставимы н не позволяют судить о пространственном распределении популяций патогена. А между тем, для разработки программ селекции на устойчивость и территориального размещения генов устойчивости ячменя к этому патогену необходимы сведения об ареалах популяций и степени их изолированности.

Мы явились инициаторами создания международного набора сортов-дифференциаторов для анализа популяций возбудителя стчатои пятнистости ha территории Европы. '

К концу 60-х годов более 6000 образцов ячменя из различных генетических центров происхождения культуры, районированных и перспективных сортов и образцов из новейших поступлений в коллекцию ВИР были оценены на устойчивость в лаборатории цри инокуляции различными популяциями и клонами патогена . В результате были отобраны образцы ячменя с различным уровнем проростковой устойчивости к Р. tere). Среди них было отобрано 38 образцов, перспективных для дифференциации популяций возбудителя. Для выявления наиболее аффективных дифференциаторов к каждому из етнх образцов была испытана вирулентность клонов фиба различного происхождения. ,

По дифференцирующей способности образцы были разделены ка2 группы: устойчивые ( а среднем ж более 10 % вирулентных клонов в изученных популяциях возбудителя)- 16 образцов и среднеустойчивые, или дифференциаторы (чис\о виру-' лентных клонов составляет 11-50%)- 22 образца. Более устойчивые образны первой

группы, xajMtnrj.iHiOiiaAliCb меньшим количсстном промежуточных реакций К клонлм na гогена.

Число ктнов, вируле1ггных к изучаемым образцам в различных популяциях было различным (табл. 1). Например, вирулентные к образцу CI <1207 клоны в 2-х белорусских >1 немецкий понулодняя обнаружены не были, тогда как в популяциях m '' Моравнн и Польши , было выявлено 100 и 22,2 % вирулентных клонои,

В соответствии с нашими экспериментальными данными, а также учитывав опыт зарубежных коллег в новый набор сортов-дифференциаторов мы включили : 4 образца иа нашего старого набора 1979 г. и & образцов, у которых отмечена удоалетворителъ -нам днффе|>енциру кицая способность (табл 2). Под понятием дифференцируяццаи способность мы нодруаамеваем наличие альтернативных реакции при заражении различными клонами, относительно низкую частоту промежуточных типов реакций н возможность статистической обработки данных при сравнительном анализе популяций. На международной конференции по пятннстостям листьев ячменя, проходившей в Международном Научном Центре И КАРДА (Сирия) в 1993 г, наш набор был принят д\я международной апробации в Европе и на Северо-Американском континенте,

2,2, Набор сортов-дифференциаторов для анализ* популяций С, ntiiu*

Принципы подбора сортов-дифференциаторов популяций С, sativu« были такие же как и для Р. leres. При изучении реакций различных сортов на заражение отдельными клопами воабудичеля болезни были выявлены качественные отличия реакций растений, которые в то же время не были такими контрастными как в случае с Р. tere». Точечные некрозы, харакп-рные для реакции устойчивости сортов к Р. tere» (сверхчувствительность) не наблюдались при заражении С, ftativus. В последнем случае реакция устойчивости характеризовалась медленно распространяющимся некрозом н отсутствием хлороза, * '

Наши наблюдения свидетельствовали, что все районированные сорт« ячменя в средней и сильной степени поражаются темно-бурой пятнистостью, Ловтому поиски дифференцирующих сортов проводили среди образцов «авестнык на литературных источников как устойчивые к листовой форме патогена. На первых этапах была испытана реакция на инокуляцию синтетической популяцией патогена 50 таких образцов из коллекции ВИР . В результате выделились 16 образцов, реакции которых к популяции патогена можно было квалифицировать как устойчивые. На втором »тане к каждому из выделевшихся 16 образцов проверяли вирулентность 50 клонов из 2-х популяций i итоге» ы .Ленинградской обл. Наиболее устойчивыми оказались образцы : к 326"?, к 1&505, к 19304, к 19810 и к 19182. Они и были отобраны как предполагаемые дифференииато)>ы для даль-нейших исследований, В таблице 3 при<.^дены данные тегтщюилнии 335 клчноц С. sativue к пяти образцам ячменя. Всею на втане подбора лиффергнцнаюроп было научено около 3000 комбинаций клон-сорт. Данные дисперсионного аначтча свидетелем нопэли о наличии диффе^нциального tне циклического * 1Н.1Г|и|11Л<'Гк rt'HH K.Miini тнбудиге ля с сортами- '

Таблица ]

Характеристика дифф^ренцирукнцих образцов ячменя (1990*1991)

ООриэец Число вирулентных клопов в популяциях Р, teres* . %

1 2 3 4 5- 6 7 8 9 10 11

CI 2330 - - 30.0 9.1 0 7,7 8,3 9.0 .

Ci 739 6,6 4,5 0 68.7 4.0 0 2,9 33.3

CI 63M . . . 0 0 66.6 .

к 20)30 0 40,0 0 22,5 18.7 53.8 25.0 . "

CI 4207 3,8 0 . 0 0 22.2 100 0

к 29192 0 0 17,8 10,5 7.7 0 . 66.6

Cl 10070 3.8 0 23.0 100 25.0 0 0

к 20019 8.3 0 3,4 0 0 17.6 6.2

Харбин 29.4 • • 0 5.0 31,2 28.6 11.8

к 8728 0 9,5 39,5 4,3 70.0 42,8 54,5.

CI 2259 . 46.6 .. . 6,6

Ci 9776 . - - 6,6 35,3 33.3 69.2 16,6 62.5

к 21217 0 0 8,3 - 35.3 35.3 69.2

к 6589 5.0 5.0 26.3 86,6 73,3 92.3

Cl 1615 - 0 42,8 53,3 53.8 37,5 37.5

Cl 4208 ... ■ • 0 20.0 78,5

CI 4976 0 47,0 61.1 76,9 29,2 25.0 25.0

Cl 5401 . 0 . 28.6 46,1 100

к 25078 0 66,6 64.6 50,0 42.8

С] 2750 42,8 0 0 11.7 6,2 11.8 20,0

к 25275 0 0 9,5 5,8 0 0 8.8 5,8

Тифанг 10,0 • 0 18¿ 0 14,3 14.7 13.3

Cl 9820 0 0 0 5.0 0 7.7 17.7 21,7

к 25274 0 0 17.5 0 0 0 . 0 20.6 20.0

к 8755 3.8 2,5 16.6 0 10.4 0 6,2 8.3 25,0 . -

к 25273 0 2,5 0 0 2,8 5,9 3,1 4.1 0 29,4 0 .

*ГГроис хождгине попудяцкД; I« РФсопЛушкин; 2 - P«ciw, Рокдесттт; 3, 4, 5 Белоруссии (Кдменецк, Жоднко, Витебск, цотштстяснно); 6 • Пошив,- Суя&аыкое мскбдсто; 7- Моровня

(Рймижов); 8, 9 - Слмким (Лу*нси п Пмигмны» «ттетвип»); 10 « Чехия. Кримсржиж; U -Германия* Аиюрслебеи.

Таблиц* 2

Международный набор сортов-дифференциаторов для анализа структуры популяции возбудителя сетчатой пятнистости ячменя по признаку вирулентности

№ Группы Образец Ли каталога ВИР (к) И С1 Использованы как дифференциаторы

Страна Источник литературы

I 1 .Canadian Lake Shore 2, Харбин У к 875S С1 2750. к 25282 С[ 4929, к 19282 к 8755 США, Россия, Польша, Чехия Россия. Польша. Австралия, США, Чехия Россия Cray, 1966; Афанасенко, 1978, Сасек. 1979; Steffetiaon.1988: Minarikova, 1995 Афанасенко, 1978: Gacek, 1979; Khan, Tekauz, 1982, Steffenson, 1988 ; Minarikova. 1995 Афанасенко, 1988

II 4. к 20019 5. CI 4207 6. Mancburian к 20019 С14207 С1 739 Польша, США, Чехия Gacek. 1979; Steffenson, 1988; Minarikova, 1995

III 7. Тифаиг 8. Diamond 9. CI 9825 С1 4407-1 к 25284 к 29192 С1 9825 ■ к 25275 Аргентина, Польша, , США, Австралия, Чехии Россия.! Чехи*. Frecka.1958; Cacek. 1979; Bjarko, 1979; Steffenson, 1988; Minarikova, 1995 Афанасенко, 1978; Minarikova, 1995

IV 10. CI 5791 CI 9820 CI 9819 С! 5791 к 25273 С[ 9820 С1 9819 к 25274 Дания, США, Польша, Австралия. Канада, Франция Канада США, Польша, Австралия.' 1е-хия Smedegaid-Peterson, 1971; Gacek. 1979; Bjarko, 1979; Khan. 1982; Khan. Tekaui, 1982; Bocketman et al., 1983;Steffemon. 1988; Tekauz. 1990, Arabi et al., 1992; Minarikova. 1995 Tekaui, 1990 Cacek. 1979; Bjarko, 1979 Bocketman et al.. 1983; KotapuHi, 1985; Steffenson. 1988; Minarikova. 1995

1 uíVwU'1 3

А|>1»1К1г(ч*гтмка ri'f'V'n^K'nmwix'C'H для кюиулткн* С, utivila

N МЧЫ1ГД IkuM-ruir llfHJtir- Pawn- 1 1 l«H M, > in -

1)1(1* rri|»ta ВКА'К* TI» IIIJ4 К V4'OM <M

<267 CUJA atfum 42, U

Fcrt (ViUi X Olio J OAC-2I »2.0

Кеукинк Кдилдч riluMcnsc (Ji-t x V,nUpr) i V'<1 llfí' у к г 21,5

lOlflJ Г« США TiJutfrnse Rnrlrk*» x JI.'R y ' Srk*<«n 12

1V810 rikoienae см-жн. m^nu. ri т.ч. VaiMaüt x ParlcUnd

дифференциаторами (F факт. = 39,6; F табл. при Р> 0,01 — 2,0), I ta данном наборе были изучены популяции С. salivus Северо-Западного района 113 РФ и Литнм. При обозначении рас, тааявляемых на наборах на 7 и 5 сортов-дифференциатор* и», использована система Хабгуда (Habgood, Í970), на наборе и» 12 соргот-дифференциаторов - октальная система (Limpert, Mullet, 1993).

2,3, Популярной и ме волны. Возникновение популяцнонных волн фиюпагогчг-ных организмов связано с быстрым клоповым размножением популяции при благоприятных для патогенов условий среды. При этом клоны с повышенной агрессивностью на данном растении-хозяине и при данных условиях среды окажутся и более конкурентоспособными, вследствие втого наряду со случайными ■ флуктуациями, возможно нарастание численности и определенных наиболее агрессивных фенотипов.

Целью наших исследований было сравнение структуры популяций P. teres iru признаку вирулентности к набору сортов-дифференциаторов в период эпифптотий ^ и спада в развитии болезни. Достоверности разницы частот признаков определяли по критериям Стьюдента и Фишера (Плохинский, 1961). В качестве показателя сходства популяций использовали критерий Л.А, Животовского (1979) - *% общих фенотипов".

Показатель средней вирулентности популяций к набору сортов-дифференциаторов в 4-х изученных популяциях Р, teres Леншпрадекой обл. н, в том числе, в волосовской (рнс.1), а также в 3-х районах Челябинской обл. изменялся независимо от развития болезни..

В волосовской (рис. 1),' гатчинской и кировской популяциях Р. tetes при уменьшении численности популяции увеличивалось количество выявляемых . рос. При максимальной численности, наиболее конкурентоспособными и вследствие этого дом и-

Рис. I. Развитие сетчатой пятнистости, средняя вирулентность и количество рас е лолуляции Р. 1егв& « волосовском района Ленинградской обп.

3 Î

ss i

' I

0 .6 3"

Р*м«тч ФОСЧ4НЦ (Ч) ttomtwcmopac Средняя вмругцнтость

пирующими в каждой исследованной популяции были определенные н различные по сложности расы, которые, в некоторых случаях, почти полностью элиминировались из популиции в период спада в развитая болезни, то-есть, по-видимому, являются не конкурентоспособными при перезимовке (рис. 2).

г1<х\я общих рас, характеризующая сходство популяций, прн сравнечнн боксито-горскон и волосовскои в 1979, г, (54%) и бокситогорской и гатчинской популяций в 1980 г. (68%) была максимальной при максимальном развитии болезни в-районах исследований. Полученные результаты согласуются с данными Л.А. Кашемировой (1995), которая обнаружила наличие конидий P. terci в воздушных потоках только в период сильного развития болезни.

2.4, Естественный отбор. Естественный отбор является единственным, направляющим эволюцию элементарным фактором; его действие всегда вектори..1ровано. Исследования по выяснению Причин повышенной конкурентоспособности, доминирования одних рас по сравнении» с другими в природных популяциях имеют как теоретическое значение в познании направленности микроаводюцнонных процессов а популяциях фитопатогено», Tu* и практическое в прогнозировании длительности сохранения устойчивости с.-х. культур. Исследования в атом направлении малочисленны и в основном проведены с облигатными фитопатогенамн,

В задачи наших исследований входило изучение направленности изменений в популяциях возбудителя сетчатой пятнистости в биотрофной н сапротрофной стадии онтоге- ■ нем в завис им<н;ти от теногипа растения- хозяина, от генотипа особей, составляющих популяцию патогена и ог наличия нанмиксин. ' :

Рис, 2. Частота встречаемости доминирующих рас »» сорт® Пир« я а е волоссвской попупяции Р. ме$ ■ 1Э79 -1912 г.г.

2.4,1. Влияние генотипа растения-хозяина на структуру популяции

Р. 1еге», Г1рн определении влияния генотипа растения-хозяина из состав нрир.д. ных популяции паразита изучали популяции, соб(>анные в пределах одного ноля (Гатчинский сортоучасток, Ленинградская обл.) с 10, различающихся по щюнсхожде-нии> и уровню полевой устойчивости к Р. 1еге» сортов ячменя (табл. .4), Сравнение популяций показало значительную вариабельностп по числу шфулаггных клонов к отдельным сортам-дифференциаторам и достовернее отличия при нг.пл(чюм сравнении большинства изученных популяций, В то же время, популяции с одинаковых по воспрнимчипости сортов Пнр«ка и ГЗелогорскиЯ, Малахит н Олимпиец. Каскад и Дар не имели достот^тмх отличий по изучаемому признаку. Сравнение значений средней пирулениюсти популяций показало, что все исследованные популяции можно обт»гд|шигь в 4 группы с чдниакопыми зняченчяш нризгмка внутри каждой группы. Наивысшие и равные значения получены для популяций с сортов Надя, Викинг^ Каскад, вторая группа объединяет популяции с с<ч>топ Пщ.ккп, Бвлогсрский, Дар, Лала, о третьей гр>тше лопуляуня только с 2-х сортов: Олимпиец и Менкер и , наконец, отличается от гсех популяция с «цил Малахит (таЛл.4).

Корреляции между значениями с|>еднен вирулентности и йнте 1 (снпиостью поражения сортов-хозяев отсутствовала (г= 0,36), в то же в;>емя, низкий уроиенв вирулентности был характерен для популяций, обитающих на сортах со слабым порока (»см *

и

I Л О ИИ.1 4

\.)[^ 111 )>*Ь.1 ЯЧ'.ГПЖ - VI, 1*1 И ЛИ1Н1П Р.

1' |<.Н№1|||С Число С|ч.и|ии Ранит ЧИСЛО Ы1- С|М'ЛМЯЧ

Сии^м Р НН|,УЛСН| - и (»улгшги**

ык ИОСТЪ II'»- ь 1 н.\с |*>СГ1» 1КН1, ■

(*&) . мулодиЛ <%) (%>

Пи^ккд 90 930 2.48 Д-Ч' 40 80.9 3,08

Лол« . 90 79.5 2.93 М'ЧГКр 4» 68,9 1.60

Мод»* т 84.4 3.93 Кш.кол 30 61,9 3.42

70 'Л.7 2.43 () М1М1М1Г ц 30 93,5 1.63

ВнК1*|Г >0 42,8 3.33 Мллачит 30 93,3 1,02

н не отпечен дли популяций с сильно поражаемых сортоц, Сравнение чистоты встре-

чаемости (маличных рас в популяциях с (юзных сортов также показало значительные отличия между ними, (табл.5).

Масса, свободно перемещай ищегос я инокулюма, безусловно, способствовала случайному распределению! рас в посеве, поэтому лишь андчнгельное доминирование какой-либо р,1сы или отсутстние такового на данном сорте можно считать неслучайным.

Таким <|бразом, полученные да»шые с в и детел ьстиу к >т о пашчин селектируя!- ' ще1о влиянии генотипа растения хозяина на популяцию патотга.

- - ГиО^нца 5

Ропянмн их. 1.1И 1ич|улни»т Iи н, >1.1 |>а о (.'Ж п 11|~|НН волошошч

(Готчцискин 1982 г.) _I_-_

Рдсы Чк'ТОТД (шч Р. 1, )г>, .|'*'Н ммит|х на сорта* нчиенн

J Мсмь^» Ец.уцмр' < кш"| инь ни» М<1 МК11Г ,1ч. К<к »ал А|Л<1 • Олмм. тп

0 12.8 47.2 21,8 а,з 37.5 0 4.6 2.6 18.7 ЗЗ.Э

2 5.1 5.5 3,1 5.5 25.0 2.« 0 0 6,2 6,6

67 0 19,4 0 1),9 7.5 11,4 0 18.4 0 3,3

П1 0 6.2 6,2 5,5 0 0 9.3 0 о 0

4 ■ 2.6 0 .. 6.2 ■ • . 0 2.5 0 9,5 0 . 0 3,3

99 ■ [) 5.5 0 8.3 0 11.4 0 10.5 8,5 0

75 0 0 0 1 ),9 0 0 2.3 0 4.2 0

3 5,1 0 0 0 7,5 2,8 0 5.3 0 6.6

7 ' ' 12.8 0 0 0 ■ 0 ' 0 0 0 0 ■ 0

6 10.2 1 0 ' ■ 3,1 0 0 0 2.3 0 0 0

64 0 ., 5.5 3,1 5.5 5.0 8,6 2,3 ■ 2,6 " 6,2 6.6.

71 0 0 9.4 0 0 0 2,3 13.1 0 0

10» 1) 0 9.4 0 1) 0 2.3 13,1 0 0

НВ 2.6 2.Й 6.2 0 ■ 0 0 9.3 7.9 2.1 3.3

2.4.2. Конкуренте носЫшостЬ' в нонулининх I'. и« ^ашчим! 1ик устойчивости сортах иччени. Кчимепция стпбилианрунице!о отощм Или дер Планка

(I [ллнк Мам дер, 1972) основывается на преимуществе П[юстых рас над сложными. Согласно Ван дер Планку, преимущества имеют расы с минимальным числом "лишних", т. е. ненужных для поражения сорта, генов вирулентности. Однако, »последствие на многих примерах было продемонстрировано, что лишние" гены вирулентности могут и снижать, и повышать конкурентоспособность клонов в популяции (

МаЛеп8, МсКепме, 1973; Михайлова, 1996).

Анализ сезонной динамики расового состава в популяциях с различных но устойчивости. сортов ячменя показал, что средняя способности вирулентности популяций с восприимчивого сорта Пиркка и сорта с высоким уровнем неспецифической устойчивости Малахит возрастают от периода кущения до периода молочно-воскоеон спелости ( с 2,1 . до 4,5 и с 0,4 до 2,1, соответственно), однако, иа сорте Малахит этот показатель остается постоянно ниже чем на сорте Пиркка. , .

В фазу кущения ячменя в исследованных популяциях преобладала раса ((.которая, по-видимому, обладает лучшей способностью выживания в сапротрофной стадии онтогенеза. В течение вегетации проявляется разнонаправленное селгктирунмдее влияние генотипа растения-хозяина. На сильно поражаемом сорте Пиркка к средине вегетации преимущества получили сложные расы; они преобладали и к концу вегетации (расы 103 и 111). На сорте Малахит в течение всея вегетации преобладала раса 0, однако доля ее постепенно уменьшалась и к концу вегетации появились ранее не встречавшиеся на этом сорте сложные расы (107,75).

Таким образом, на енльнопоражаемом сорте клоны с; "лишними" генами вирулентности (сложные расы) более конкурентоспособны и к концу вегетации П|>еобладают в популяции; на сорте с высоким уровнем неспецифической устойчивости в течение всей вегетации преобладают простые расы.

Конкурентные взаимоотношения клонов анализировали в лабораторных условиях в модельных популяциях, составленных из двух , различающихся по вирулентности и морфологии клонов гриба, суспензии которых смешивали и наносили на "газон из листьев различных сортов ячменя. После проявления симптомов болезни "газон" "перепечатывали" на свежие листья ячменя. После нескольких пассажей п(юеодили реиэоляцию гриба и по числу изолятов с определенным морфологическим типом судили о преобладании того или иного клона.

На восприимчивых сортах Ила и Олимпиец после пятого пассажа сложная раса 110 полностью вытеснила расу 0; на слабопоражаемом сорте Подольский резкое увеличение (до 70 %) доли более сложной расы наблюдалось только после 8 пассажа. Таким образом, во всех исследованных вариантах наиболее конкурентоспособными оказались сложные расы, но на слабопоражаемых сортах скорость нарастания количества сложной расы »канительно меньше, чем на сильнопоражаемых.

Научение некоторых показателей агрессивности у простых и сложных рас патогена на восприимчивых сортах Пиркка и Надя и слабопоражаемом сорте Истринский 3 . показало, что в фазу колошения ячменя, такие показатели как. урожай спор на единицу площади некроза и эффективность клонирования (ЭК) (процент спор в суспензии,

■. "

способных вызвать заражение) у расы 0 были одинаковы на всех сортах, сложные расы существенно различались по агрессивности на восприимчивых сортах, но на слабопоражаемом сорте не отличаются Друг от друга, за исключением расы 103 по показателю ЭК на сорте Истринский 3 (табл.6).

Таблица 6

Агрессивность простых и сложных рас P. teres к трем сортам ячменя

№ № Число вос- Пнркка Надя Истринский 3

штамма расы приимчивых

сортов- ЭК.% число ЭК.% число ЭК.% число

дифферен- спор на спор на спор на

циаторов мм1 мм* мм*

22 0 0 2.1 30.0 1.5 20,0 1,7 20,0

33 38 . з .... 8.6 20,0 11,5 10,0 . - .

15 103 5 6,0 50,0. 4.7 50,0 6,8

25 110 5 7.7 160,0 7,2 40,0 1.5 10.0

42 47 5 8.2 170,0 7.0 40,0 4.3 10.0

7 79 5 4,5 60.0 3.5 7.0 5.3 10,0

Раса 0 на восприимчивых сортах имеет пониженную агрессивность по сравнению со сложными. Видимо, поэтому, в процессе вегетации восприимчивых сортов, происходит вытеснение простых и накопление сложны* рас. Таким образом, в популяциях P. teres независимо от типа устойчивости сорта в начале вегетации преобладает раса 0. Это может быть связано с лучшей способностью ее выживать в сапротрофной стадии. Стабилизирующий отбор в системе Р. tere» - Mordeum vulgare - действует против клонов с лишними генами вирулентности в сапротрофных условиях существования парааита, а также на сортах с неспецнфическон устойчивостью,

2.4.3. Влияние tiанмиксии на изменчивость популяций Р. lere* Весной . 1986 г. на растительных остатках ячменя сорта. Пнркка в учхозе "Пушкинское* нами было отмечено массовое образование пернтецнен Р, teres, 10% которых оказдлнсь фертильнымн. Сравнение состава кониди&льной популяции патогена, «убранной на этом же поле летом 1985 г. и весенней аскоспоровой 1986 на расширенном наборе из 15 дифференцирующих сортов, позволило установить аначнтельные различия научаемого признака в аскоспоровой и кониднальной популяциях^ В 3-х случаях в аскоспоровой популяции произошла полная элиминация вирулентных к сортам Максим, Тн рас и к 27341 клоков. тогда как их представленность в кониднальной популяции была довольно высокой : 53,0; 69,2 и 44,7%, соответственно; и в 3-х случаях в аск!>спо(ЮВ()й популяции эн^штелмю снизилась к нцентрзцня вирулентных клонов к сортам WW 6579 , к 28142 и Тагана»: с 88.8 до 5,2%, 76,9 до 5,0% и 50,0 до 5,2%, соответственно.. Следовательно, во всех случаях, выявленные огличии бь>лн связаны с исчезновением П(н[знака вирулентности, или со значительным умеиь-. шепнем частоты встречаемости клмлт с вирулентностью к < wipe деленным сортам

I «ЧгНЯ. I акИИ ибраЭОМ, как Л|'ЦMl 1,1 Я, ТИК И 1К1ЛИП.1И СаНрОЦ И *[>На Я СТЛДНИ ОШОГеНем у С, Iflfb, Я11ЛЯЮ1СЯ реГуЛЯТОрОМ СТабиЛИЗИруЮЩеГО огборл ii ПО] ly Л ЯНН И. Up« Котором ltf4i|icXn^l1T ЯАИМИНЛЦИЯ КЛ<ШОП С ".«Villini'' ItITf >улгн1 1ИИГ1 Ы< i.

2,5. Изоляция. Lie АЛ для «блнгатных натотгов зедтовых, таких как виды ржав-ч и мы и мучнистая роса проблема ареалов популяций имеет историк! й несколько дегяшлешй, то в отношении еппротрофнмх naroi-енов и п том числе возбудителей i сльминтоспориозных пятнистостеи ячменя, фактор изоляции не был исследован. В ю же ир^мя научение этого фактора имеет не только теоретическое значение в объяснении становления внутри- и межпопуляционнпй ди ффг)>ен цировки, по и большое (Цмктнческое значение 8 разработке стратегии размещения источников и доносит устойчивости.

2.5,1, Сравнительная характеристика популяции Р. leres» В наших ранних ис-елсдовашгях были установлены значительные различия по концентрами вирулентных клонов к сортам-дифференциаторам и по частоте встречаемости рас в популяциях Р. teres, паразитирующих на одних н тех же сортах ячменя в различны* районах Нечерноземной зоны РФ (Афинасенко, 1978; Левитин, Афанасенко, 1980). В последующие годы было проведено сравнительное изучение популяции Р, teres на территории одной области (Ленинградская обл. ), а также на территории Ев|ю»ейскон. чести России, республик Прибалтики и Белоруссии, на территории Европы (Германия, Польша, Чехия, Словакия) и Канады.

Доминирующими в районах Ленинградской обл. в 1979 - 1981 гг. оказались разные расы, Даля общих рас в популяциях редко превышала 50%, что, на наги взгляд, является показателем низкого сходства изученных популяций. ч

Преобладающими в каждой исследованной популяции были клоны с различными морфолого-культуральными признаками признаками. Например, в популяции из Московской обл. преобладали клоны со снопообразными выростами мицелия и средние кологми, в краснодарской, клоны выделяющие в среду красный пигмент и т.д. . Эти данные свидетельствуют об отсутствии связи между изучаемыми популяциями.

Сравнительный анализ популяций Европы .(Чехии, Польши, Белоруссии и России) н популяции Р. tere« нэ Канады бьел проведем в 1991 г. на новом наборе на 12 сортов-дифференциаторов.

В изучаемых популяциях выявлено 56 фенотипов вирулентности. Чаще всего в популяциях н» России, Польши и Канады встречалась раса 0000 (табл.7). П|>евалм-рующая в Жодино (Белоруссия) раса 1000 (частота встречаемости 70,7%) отсутствовала в остальных популяциях. Для каждой популяции были отмечены присущие только ей расы патогена, которые о большинстве своем были представлены единичными клонами. Пошое отсутствие сходства выявлено при сравнении популяции из Чехии с популяциями из Белоруссия, России и Полыни ( тпбл.8). Эти различия связаны*с превалированием в популяции из Чехии рас 0300 « 0200, которые отеутспюплли в перечисленных выше популяциях, Всего 2 клона hi популяции Канады и Чехии имели одинаковый фенотип (степень сходства 2.2%). Примерно равная степень сходства -

менее 40%, выявлена при сравнении популяции России с популяциями из Белоруссии, Польши н Канады, а также Польши и Белоруссии; 23% общих рас выявлено прн сравнении популяций P. teres из Канады и Польши, Канады и Белоруссии (табл. 8).Таким образом, использование данного набора позволило выявить значительные различия в изучаемых популяциях по фенотнпическому составу. Раса 0300, превалирующая в популяции из Чехии, характеризуется вирулентностью к образцу к 8755 и ^вирулентностью к остальным сортам-дифференциаторам, что условно можно соотнести с расой 4, определяемой в предыдущие годы на наборе из 6 сортов-дифференцн-

Таблица 7

Доминирующие фенотипы вирулентности в европейских и канадской популяциях P. teres в 1991 г.

Расы Частота встречаемости (%) в популяциях и»

Канады Чехии Белоруссии Польши России

0000 19.3 0 31.4 35,7 35,0

0100 U 0 2,8 7,1 0

0002 9,6 0 2.8 .. . 0 15.0

2100 1.1 0 0 21,4 0

0200 2.2 31.2 0 0 0

4000 1.1 0 0 7.1 0

6100 1.1 0 0 7.1 0

0300 0 43,7 0 0 0

0340 0 12,5 0 0 0

1000 0 0 34,3 0 0

2000 11,8 0 0 0 0

2002 7.5 0 0 0 15,0

Всего изуче- 93 J6 35 14 20

но клонов

аторов (вирулентна к к 8755 и авирулентна к остальным, в том числе и к 4-м образцам, входящим и новый набор). Представленность этой росы, в ранее изученных популяциях России, была также редка. Таким образом, полученные различия, по-видимому, не случайны, а, обусловлены различиями в сортименте возделываемых ячменей и той или иной степенью изоляции.

Сравнение И популяций P. teres, поведенное в 1990-1991 гг. прн подборе сортов-днфференниаторов на 26 образцах ячменя, также показало значительные отличия час-

Таблица 8

Степень сходства европейских и канадской популяции P. teres в 1991 г.

(^цтниваемые популяции Доля общих рас (%) Сравниваемые популяции 1 - Доля общих рас (%)

Канада и ( JoAWua 23,7 Польша и Белоруссия 34,2

Канада и Чехия 2.2 Польша и Россия 35.0

1^анада и 1»елоруссня 23.2 Чехия и Белоруссия 0

Канада и Россия 39.6 Чехия и Россия 0

Польша и Чехия 0 Россия и Белоруссия 34.2

, тоты вирулентных клонов к изучаемым образцам в различных популяциях (табл. 1). В диссертационной рабсе приведен сравнительный анализ 44, изученных популяций Р. Шее по признаку вирулентности к сортам-дифференциаторам, на основании которого сделано заключение об отсутствии взаимовлияний при формировании не только удаленных, но и близко расположенных популяций P. teres .

С использованием, подобранного нами набора сортов-дифференциаторов, были Подтверждены сведения о локальном распределении популяций Р» teres в Ленинградской обл. (Петрова, 1984), на Южном Урале (Кушннренко, 1987), в Азербайджане (Тамраэов, 1989), в Литве (Скурдянене, 1993), на Украине (Клименко, 1994). 2.6. Сравнительная характеристика популяций С, satîvu*. Анализ популяций С. «ativua нз 3-х районов Ленинградской обл. в 1982 н 1983 гт. по вирулентности к набору из пяти сортов - дифференциаторов показал отсутствие достоверных отличий в оба-года исследований по изучаемым признакам в гатчинской, волосовской и бокси-тогорской популяциях (табл.9). Ранговые коэффициенты корреляции при сравнении изученных популяций в оба года исследований были достоверными, что свидетельствовало о сходстве рангов сортов-дифференциаторов. В то же время популяции патогена собранные с сорта Надя в Псковской обл., а также в Йыгеве (Эстония) и Дотнуве (Литва) существенно отличались по вирулентности к сорггам-дифференциаторам . Псковская и дотнувская популяции отличались по концентрации вирулентных клонов к сорту Fort ((<1=3,38 ); псковская и йыгеваская на сортах Fort и Fox (td—3,69 и 6,99, соответственно); дотнувская н йыгевасская на образце к 3267 (td=3,26) и сорте Fox (td=e7,89). Ранговые коэффициенты корреляции при сравнении 3-х исследованных популяций были недостоверны, что говорит о значительных различиях в рангах сортов-

Таблица 9

..IK Ví'j.lKi ПК.. 111,Oy ЛЯLy IM С. ftütivus II Лсцш 11 (iAJ^KOrt обл. |ю BupyACIIYltoCTH К IVlÖopy <<>!>.

(1932*1983 г.г.) _______________

¡ 1"| lyAHl |< 1И Гол Число КЛОПОВ цнрулсшпых К TCCT-COfrTAM (%) Средний в«РУ* лсипюсть

Э267 Fort Keystone Po« Con- - qiKbt

Г.ЧТ-IMIHhuH 1982 •(4,4 40,7 18.5 59,2 •>42 2,18

1983 36.7 26.7 20.0 63,3 43.3 • 1.90

fj', •■(«К^н 1982 48,7 43.6 35,0 51,3 64,1 2,46

1983 51.6 29,0 32,2 83.9 SU 2,52

Бокецтчч^-скйЯ 1982 ЭОЛ 23.3 23,3 73,3 46.7 1.94

1983 5*,а 47,6 . зга 76,2 57.1 2,98

Псковская 1983 Я.О . 56.8 37.2 90.2 56,9 2,90

Допгуисклн 1983 62,5 25,0 37,5 93,8 30,4 , 2,48

Йыггйлсская 1981 32,2 23,7 33.9 39.0 34,0 1.68

дифференциаторов. Таким образом, можно предположить, что популяции С^ sativus охватывали- значительные по площади территории, и только географически отдаленные популяции ( с различным сортиментом возделываемых сортов) имеют различия в своей структуре.

Эти данные существенно отличаются от результатов анализа популяций P. teres. Отсутствие различий в составе популяций С, sativus в Ленинградской обл., позволяет предположить билее широкий ajx-ал популяций этого патогена, по сравнению с P. teres.

H.B. Мироненко (1991) выявила высокую гетерогенность популяции P. teres из Ленинградской области ( Гатчинский н Пушкинский районы) и значительные различия по ПЦР-маркерам между ни ни, В Финляндии ' выявлено наличие локальных субпопуляцнЙ P. teres, отличающихся по частоте определенных RAPD • профилен (Kamimovirta et al-, 1995). Уникальные генотипы, выявленные также при помощи RAPD - маркеров присутствовали в популяциях Р. tere* из Германии н Северной Америки (Peever et al., 1993).

Существующие отличия в структуре отдаленных популяций P. teres и С. salivu», а также в близкорасположенных популяциях P. teres, на нош взгляд, связаны с различным сортиментом возде.чьшаемы* ячменей и отсутствием или незначительной долей мшрангнн из соседних популяций.

Работами В. А, Хасанова (1992) и Л. А. Кашемировой (1995) показано наличие конидий P. teres в нижних слоях тропосферы. Однако, по-видимому, распространение конидий P. teres воздушными потоками п(юнс ходит только в периоды массового (мзинткя болезни.

2В

Исследование возможности переноса инфекции от искусственно созданного очага, с но пользованием морфологически маркированных штаммов Р. leres показало, что распространение конидий горизонтальными воздушными потоками на растояние более 20 м не происходит. Слабое горизонтальное распоространети.е конидий связано с диалогическими особенностями представителей видов рода Drechstera, В диссертации обсуждается комплекс факторов, обуславливающих слабую миграционную способность к<я<идий P. teres: особенности отделения конидий от конидиеносцев, скорость оседания п воздухе, а также значение, мигрантов в дисбалансе фенотипического состава популяций, " .

выявленные нами закономерности в распределении популяций возбудителей сетчатой и темно-бурой пятннстостей ячменя имеют значение при выборе «нокулюма для создания инфекционных фонов и проведения отборов в гибридных популяциях, а также для разработки стратегии размещения источников и доноров устойчивости при создании устойчивых к этим патогенам сортов ячменя.

Глава 3. Устои чвпсть ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости,.

Создание коллекций источников устойчивости с.-х. культур различного происхождения является базовой работой при целенаправленной селекции устойчивых сортов. Выявление эффективных источников специфической устойчивости к возбудителю f етчатой пятнистости, включает следующие этапы: 1. Скрининг образцов ячменя в лабораторных условиях с использованием синтетических или природных популяций патогена; 2. Испытание выделившихся образцов на искусственном - инфекционном фоне, с использованием в качестве инокулюма смеси популяций возбудителя из зоны испытания; 3. Характеристика эффективности устойчивости образцов, путем тестирования представительной. выборки клонов из различных географических популяций патогена и аналогического испытания источников устойчивости в . различных агроклиматических зонах.

По данной схеме изучена. устойчивость к возбудителю сетчатой. пятнистости более 6000 сортов и образцов ячменя из 7 генцентров происхождения культуры, районированных и перспективных для; районирования: сортов, новых поступлений в коллекцию ВИР селекционного и коллекционного материала из СНГ и стран ближнего зарубежья и иктродуцированных из Европы, США и Канады. Результаты оценки представлены в 19 таблицах главы 4 и в 4-х таблицах приложения. . ..

Исследование около 3000 образцов коллекции ячменя ВИР из Абиссинского, Восточноазиатского, Переднеаэиатского, Средиземноморского, Центральноаэиатского, Ёвропейско-Сибнрскаго н Новосветского генетических центров происхождения (то И.

И. Вавилову позволило выделить 147 устойчивых (балл 1 и 1,2) и 295 огп<ккгельно устойчивых (балл 2) образцов (табл. 10).

гл. Эффективность источников устойчивости ячменя к различный популяциям Р. 1еге». Обнаруженные нами отличия в структуре географических популяций гриба по признаку вирулентности определяют вариабельность признака устои* чивости образцов ячменя в различных яфоклимагических зонах. Для определе -

Тв&*»>ци 10

УстоЙчмностъ к побудителю сетчатой ттоктостн обро-чцлв мирокА коллекции ячменя

Гснцгитр Всего 1111 Ммсло ибрцэцОЙ С TIlll.lXH J К' ,1К 1М 11) ItrHVC» стпенное вдрлжгггнг (ААЛЛЫ)

1; 1.2 2 3-4

Лбиссиискин 301 Ю.З 5.3 84.4

BcCTO4H4WiartKIM . 877 8.7 13.5 77,8

3W 2.9 1« 83.6

м» H.S* 11 к н и 320 5,0 13,4 81.6

Цент ралыюлчийтги ий 800 3,5 7.1 Й9.4

FjIpOI кеГкко-СмГрнрскнн 77 2,6 3.8 93,6

НоАПСВСТСКНЙ 263 3,8 5,7 90,5 *t

Всего 2948 5,0 10.0 85.0

ння эффективности устойчивости нами использован : показатель числа вирулентных к испытуемым образцам клонов (%) в конкретных популяциях патогена. Этот показатель изучали у более чем 300 образцов ячменя; выделившихся как устойчивые при инокуляции популяциями гриба (одной или несколькими) или известных по данным литературы источников устойчивости. Выделено 86 образцов, среди которых высокоэффективные источники специфической устойчивости против большинства изученных популяций Р, teres и высокоэффективные источники специфической устойчивости против Конкретных популяций патогена.

Результаты многолетнего изучения устойчивости. некоторых образцов к различным популяциям Р. tere* показали, что наиболее стабильные показатели можно констатировать у образца к 25275 (табл.11). В остальных случаях наблюдается наличие контра. Стных значении признака в эависимостн от исследованной популяции. Например в большинстве популяция отсутствуя/г или выявлены единичные клоны вирулентные к образцу к 9305, в то же время все клоны 8 популяции из Чекин (1991 г.) были вирулентны к этому образцу, а в Германии (1990 г.) и Словакии (1991 г.) выявлено 33,3 и 22,1 вирулентных клонов, соответственно; устойчивость образца к: 25273 эффективна ко всем изученным популяциям, кроме чешской (29,4 % вирулентных клонен), а образец к 25274 может бьгть э<р|}кективным источником устойчивости к 12 европейским и канадской популцимм, но в белорусской (Каменецк), чешской и германской популяциях выявлено 17,5%, 20,6% и 20.0 % вирулентных клонов, соответственно и т.д. ■

Таблица 11

Устойчивость образцов ячменя к различным популяциям возоудителя сетчатой пятнистости (1977-1991)

Пл||>М]11т Гид Ччьап ^' И1 ПИ нлпщю Ч яч •Ж «ИШЧ ВИР)

Р, 1сге* жп 21914 в7Н . 1Ч2М И? 111 г^из 9 №5 25ДИ- ¡471

Лгнннчлздка* 1977 З.В 7,9 в.} К.ч )4.1 ' 200 11.8 11.4

1979 • - 4,8 16,6 - 4 >.8 0 - ■ 4.7 11,1 5.5

1990 1,2 0 1,1 0 29.4 0 0 10.0 0

1994 0 0 19,4 11.1 . 0 16.6 0 0 • 3,1 . 0

Млглсцкьая «77 <а ьл 42,1 ¿6,9 2,1 11,2 т »1,7 * 9.5 36 Л

1977 1,4 1,8 15,1 5.4 2.9 16.8 292 3.9 0 2.4 10,8

Г^шгеу лески 1477 5,) /.9 20.4 ггл 11,1 21.7 40,5 17.1 - 2,4 20.fr

Кгфовския то - 3.6 0 * -

19Н0 - * - 15,4 1.1 * - -

1482 из 6,8 . • 6,0 ия 7,0 7.0 м 4.6

1481 2.8 VI 2.6 9.9 82

1991 2.6 0 - 10,4 5.8 5.0 0 0 0 0 0,3

КлММРЦкДЙ 1940 0 174 16.6 0 * 0 0 0 18.2 0

1491 0 0 - 0 9.5 0 0 0 0 0 - 0

1491 5,9 0 - 0 0 ил 0 6.2 0 0 0

1941 29,4 20.6 • 8.8 11.8 0 15.4 цю 0 0

1441 4.1 - 8.) 21.0 - ■ - 11.) 22.1 -

ГвМШ*?*** г 1990 0 20,0 - - .. 5.8 • »3,3 »3.3

М<фЫГ*** 1 1940 1,1 0 * ьх- 0 :в.ь -

Кгмадоиа (944 0 0 642 в.) 0 12.0 0 М.1 • 411.1 0

ЬгГГГ» НГТЛГЛгНШШ 12 >6 14« 648 на 14Ы 1361 5 И 12)2 357 870 г,10

Высокозф|(>ектияная устойчивость к различным популяциям P. teres является косвенным показателем потенциальной способности сорта длительно созцхнгять устойчивость. По-видимому, наиболее перспективны для использования в селекции будут образцы с незначительной флуктуацией концентрации вирулентных клонов во времени и в пространстве.

Таким образом,' впервые нам» создана коллекция из 66 образцов ячменя, эффективность устойчивости которых охарактеризована по отношению к различным географическим популяциям Р, teres, В диссертации приведены результаты экологического испытания некоторых образцов коллекции в различных агроклиматических зонах.

Глава 4, Генетический банк устойчивости ячменя к возбудители» сетчатой пятнистости

Для успешной селекции ячменя на устойчивость к Р. leres необходимы генеппески охарактеризованные доноры устойчивости. Известно, что устойчивость к возбудители) сетчатой пятнистости детерминирована как олигогенами (Mode, Slialler, 1958; Khan. Boyd, 1969; Selim et al., 1973; Bockelman et ai., 1977; Афанасенко, Кушнмренко 1989), так и полигонами (Arabi et at., 1990; НагаЫ et al,, 1990). Использование олигогенов является наиболее удобным и быстрым способом передачи признака устойчивости. К началу наших исследований были выявлены 8 генов, детерминирующих устойчивость к P. teres у сортов и образцов ячменя: Tifang - ген Rpt la, CI 9819 - Rpt 1Ь, Rpt 2с, Cl 7584 - Rpt 3d (Bockelmart et al.. 1977), Харбин - Pt 2, CI 4922 - Pt 2. Pt3 (Mod«; Schaller, 1958) и 2 необоэначенных гена у образца CI 5791 (Klian, Boyd, 1969).

Обычно для проведения гибридологического анализа устойчивости используют природную популяцию |рнба или моноспоровые нзоляты (определенные расы патогена). Очевидно, что популяцию гриба возможно использовать, только после установления, что все особи ее составляющие авируленткы к источнику устойчивости. Однако и в атом случае использование смеси различных рас может привести к получения! трудно интерпретируемых данных, так как наши исследования показали зависимость характера наследования устойчивости от генотипа штамма P. teres.

С целью установления сходства или различия генетического контроля устойчивости у образцов ячменя к штаммам гриба различного происхождения (Европа, Северная Америка, Австралия) и унификации генных символов Нами была предпри пята попытка проведения сравнительного генетического анализа устойчивости у 27 образцов ячменя. Всего генетическую детерминацию признака устойчивости изучали у, 34 устойчивых образцов (табл. 12). В качестве восприимчивых родителей в гибридологический анализ был^ включены 6 сортов ; Пиркка/ Надя, Красноуфимский 95, Зазерский 85, Гасцинец и Вежа.

. Для генетического анализа были использованы штаммы Р. tere», выделенные иа пораженных листьев различны*' сортов ячменя, собранных в разных географических зонах. Инфекционный материал из Чехии нам был любезно предоставлен В. Минаржи Таблица 12

■ Таблица 12

Образцы ячменя, включенные в гибридологический анализ устойчивости к P. teres

Обра»еЦ MIIAQTI BMP » CI) ПронсКО*ЬД«**МС РьимюнЛИоСТь Обрдмц вир и а> Происхождение PlMIOttKAlHK'tb

25270 Маньчжур««* paJlidum . Rojo, 18725 Кмш rikotcree

25282 Мвньчжурнй pttllkJum Og.lit« 18716 К<1мддд раНнЬгп .

25275 PtJinon 19736 США pallidum

87S5 Эф*и*1*я л<м1шп 6889 Турщня nudum

19282 Маньчжур*!* |*Вк1ига ' 20130 Эфиопия duplimgrum

Дж»у-С«фед«к Cfcjuiu Амт Codcete Km 1192 21856 4tXt*C ЛОНДОН* rml*ti» -

18474

930S Туркмен«! p4&*lti(tt - 20019 Эфио«1«ся TieocriUw-tfifitkit»

8721 * Э<)н«тмя KlemlcJii - 20421 ФРГ rugiinudufii

Abiwiitiaii

1102-L94

21849 Эфмыти Nendciii 21272 Эфиопия pallidum

21914 Эфиопия tkfrciune 29192 Diamond КлИЯЛ* гДыепхе

25274 Эфиопия dcficien» 25285, США paBkJutn

Ct 4922

USA 7226-678 США elehckbi CI 7584 США paflklum

и 4306

8695 Эфиопия . ptdlkKira 21217 Эфисятя pallidum.

2527) Утопий nulin* а 6388 США rikoteiMe

TloxcaU Меясикя peQklun'i а 9820 США dcfiricne

25078

Mftnctwriiii США pallidum CI 5309 США pallidum

43«

Тифы*г США pallidum 27743 Турция

1&760 - •

ковой, из Польши док. Я. Бутрымовнч из Канады док. А. Текаузом; штаммы на США н Великобритании док. Б. Стеффенсоном; из Австралии док. Р. Лоугхманом.

4,1 Анализ гнбрндных популяций Fj ■ Fj н F3 от скрещивания устойчивых образцов с восприимчивыми сортами.

Характер наследования ячменя к P. teres у гибридов первого поколения от скрещивания устойчивых образцов и восприимчивых сортов зависел от' генетической среды, генотипа штамма возбудителя и в некоторых случаях (к 6755,' к 25274, к 20921, к 20019, к 25273) от цитоплазмы восприимчивого родителя. Выявлено неполное и полное доминирование признака устойчивости к P. teres.

Количество генов, детерминирующих устойчивость к P. teres определяли no характеру расщепления по устойчивости к различным штаммам в гибридных популяциях Fj и Fj от скрещивания источников устойчивости с восприимчивыми сортами. При анализе совпадений типов реакций растений гибридной популяции F2 на инокуляцию разными штаммами в рамках одного эксперимента учитывали реакции» одного и того же растения на инокуляцию разными штаммами, а затем подбирали гипотезу наличия общих «нов, детерминирующих устойчивость к данным штаммам. Теоретически ожидаемое

(го.) количество растений с совпадением реакций устойчивости {у/у), восприимчивости (в/в), а также количество растений устойчивых к первому штамму и восприимчивых ко второму (у/в) и наоборот восприимчивых к первому и устойчивых ко второму (и/у) было («считано нами П(>и анализе «нотнпов в F¡ в зависимости от количества ныявлиемых генов, кпн гролнрующих устойчивость к каждому штамму.

В качестве примера приведем фактические данные расщепления в от скрещивания образца к 25273 с восприимчивыми сортами (табл. 13), В большинстве случаев фактическое расщепление по устойчивости к штаммам P. teres соответствовало моногенному (3 ; 1). Расщепление, интерпретируемое как диггнное выявлено при инокуляции штаммами 85-53-1 и л).

Реакции растений к белорусскому (Км4), австралийскому (27-36) и английскому (UK 80-12) штаммам в прямых и обратных скрещиваниях образца к 25273 с сортом ({ежа полностью совпадали. из чего можно было заключить, что устойчивость к ним детерминирована 1 доминантным геном (Л),

Один и тот »;е i-ен детерминирует устойчивость к американским (85-53-1 и 8428-1), чешскому ( в 12) и белорусскому (ж12) штаммам (табл. 14), При .;»том, выявлены дополнительный доминантный еен, при инокуляции штаммом 85-53-1 (В) и рецессивный ген к штамму в!2 (с). Несовпадения типов реакций растений к белорусскому штамму жЗ н английскому UK 80-12 позволило предположить наличие двух (куличных генов, детерминирующих устойчивость к этим штаммам. Поскольку устойчивость к штамму UK 80-12 контролируется геном А. то пртдполагаем наличие гена В, контролируя»щего устойчивость к штамму жЗ.

Таким образом, только в одном случае к штамму жЗ устойчивость детерминирована геном отличным от общего гена, контролирующего устойчивость ко всем штаммам патогена. .

Предполагаемый генотип устойчивости к P. teres образца к 25273; ЛАВВсс. , •

В диссертации приведены аналогичные сведения по каждому на 27, изученных таким образом, образцов ячменя. Проведенный анализ показал наличие сложно» системы генетического контроля признака. У каждого образца выявлено от 2-х до 5-и генов, контролирующих устойчивость к P. teres. При изучении 238 комбинаций штамм -гибридная популяция выявлено . 3 группы образцов, у которых устойчивость детерминируется одним общим геном:

1- против всех изученных штаммов гриба и дополнительными генами : к 8695, к

21272, к 25078. к 21217. Км 1192, Тифанг, Ogafiuu, CI 7584, CI 5401, CI 5809, Ptaknon, CI 9820, CI 4922 ;

2- ко всем кроме одного нэ изученных штаммов: к 4306, к 29192, к 25275, к 25273. к 20019, CI 739;

Таблица 13

Расщепление ни устойчивости в гибридной популяции Fj от прямых и обратных скрещиваний образца к 25273 с восприимчивыми сортами при инокуляции различ-

ными штаммами P. teres

Комбнсииин I K (V 'Lj NIl »' ч Шпм^ CtHkTIIWIlFMlie )ТГ1 'Н' 11: llfOI н

ГСОрГГЧЧП ни ояидо?*

* к 2627 J Км4 46: 10 3:1 1.52

13: 3 0,03

к 252ТЗ к Вежа Кч4 50 : 10 3 ; 1 2,22

13: 3 Ml

г' Кч4 96 : 20 13:3 - 0,17

3:1 3,72

к 2527) х Веж* 27-36 43 : 10 3: 1 1,06 ■

13: 3 0,00

Веж* ■ к 25273 27-36 42 : 10 3: J ■ 1.01

13 : 3 0,(38

2 27-36 85 : 20 3:1 1.97

Вчм к я 25273 UK 60Л 2 43 : 12 3: 1 0,30 .

13 : 3 0,34

к 2527} к Вежд »12 34:11 3:1 0.01

13 : 3 0,%

»12 71 : 10 11: 3 2.13

85-53.1 76 : 4 15 : t 0,21

84-20-1 56 : 16 1 0.30

13: 3 0,57

Гкцишт)! и я 25273 UK 60-12 32 : 11 3:1 0,01

13: 3 1.32 .

»3 30: 14 3:1 1,09

9 : 7 2.54 '

к 25273 к Гдсцинед л1 89; 3 15 : 1 1,47

Зи^сянй 85 я я 25273 ж-t 47 : 2 15 : 1 0.39 .

я 2527J к Зги-ргкнй »4 279 : 20 ' 15 : 1 0.09

I ж4 326 : 22 15 . 1 0.00

к 2ЬП\ * 3*д*(ккик 85 л! 127 ; 19 13:3 3,15

92-46 106 : 35 3: 1 0.02

13: } 3.07

92-128 29 : 12 3:1 0.39

13:3 2.98

84-28-1 4Ь 5 13 : 3 2,19

Р> 0,05 при хг< 3,84

1Т

Таблица H

Анализ совпадений типов реакций растений гибридной популяции Fj от скрещивании образца к 25273 с восприимчивыми сортами на инокуляцию различными штаммами

P. terei

Комбинация скрещивания Штамм Прелпо-латаемый генотип устойчивости . Количество растении устойчивых (у) и восприимчивых {в) гтри попарном сравнен ИИ штаммов

фактическое теоретическое

у/у у!' f/> т/щ Г/ч •Л

к 25273 х Вежа 85-53-1 в12 ААВВ ААсс 69 3 7 1 51 3 *) 1 гм

85-5Î-1 84-28-1 ААВВ АА .. 55 2 14 0 12 1 '3 У 1.42

85-53-1 ж!2 ААВВ АЛ 33 3 8 0 12 1 3 0 (V0J

Км4 27-36 АЛ АЛ 31 9 0 0 3 1 0 0 0.»

Км4 ' икео-12 АА АА 36 10 0 0 3 1 0 0 0.2Ï

27-36: UK80-12 АА АА 28 9 0 0 3 1 0 0 0,01

Гасцииец х к 25273 жЗ UK80-12 ВВ АЛ 27 8 3 4 9 3 3 1 4,21

Р> 0,05 при хг< 7,81

3- в различных соотношениях о<т количества изученных штаммов: к 25274, к 20921, к 20130, к 6388. к 21272.

В большинстве случаев одни и те же гены осуществляют,контроль устойчивости против штаммов с р^алячных ;континентов, за исключением образца, к. 25274 и к

20019, устойчивость первого к австралийскому, а второе к американскому штаммам была детерминирована другими генами отличными от таковых к европейским штаммам. По-видимому, множественность генов устойчивости хозяина, также как. и генов вирулентности патогенов явление универсальное, являющееся результатом длительной коэволк>ции и сбалансированности полиморфизма устойчивости хозяина и вирулентности патогена. Выявляемые при помощи различных штаммов дополнительные гены, относятся к числу утративших свою эффективность против большинства особен, составляющих популяции», .го сохранивших ее против определенной части. Результаты наших исследований объясняют различия, существуйяцнх в литературе данных о числе генов устойчивости у одних и тех же образцов в условиях различных популяций патогена. Среди таких спорных образцов н, использованные нами в генетическом анализе, образцы: CI

5791 (к 25273) (Bucha™«,. 1961; Kl.an, Boyd, 1971), CI 9819 (к 25274) (Bja.ko, 1979; Bockelman et al., 1977; Khan, Boyd, 1969). По-видимому, нет необходимости подтверждать, либо опровергать, полученные ра&шчнымн авторами данные о числе генов устойчивости у того или иного образца, так как этот показатель будет зависеть от качественного состава ннокулюма, использованного в анализе. В то же время, следует иметь в виду, что аффективными против всех особей составляющих популяцию патогена будут один или 2 гена и поскольку эти гены, как показали п.ни и исследования, являются в большинстве случаев универсально элективными П(ютнв различных ^популяций, возможно интерполировать данные об их числе в местные селекционные программы для планирования и проведения отборов.

14.2. Пул генов устойчивости ячмени к Р. lere». Показателем идентичности генов, детерминирующтих устойчивость у различных образцов служит отсутствие {»оцепления по устойчивости в Fi от их диаллельных скрещиваний, и наоборот, наличие расщепления свидете,1Ьствует о различии генетическот контроля признака устойчивости у изучаемых образцов,

В диссертации приведены результаты анализа расщеплений по устойчивости в 610 комбинациях штамм-гибридная популяции, па основании кото(>оп> выявлены *|б|>азцы с тождественными и различными генами, детерми пирующим и устйчиипсть к Р, teres. Учитывая эти данные, а также сведения о количеств»; генов, контролирующих устойчивость к патогену и уже существующие обозначения, генам устойчивости 27 образцов ячменя были присвоены символы (табл.15). Обозначшие'Х" (доминантный ген) или'х" (рецессивный) свидетельствует о недостаточном фактическом мл irjuia v для присвоения символов данным генам. Всего, на основании данных тбридолпппсского анализа мы можем K4.UC гпт пр.тать наличие A(i генов, детерминирующих устойчивость к Р. («1< ь у 27 образцов, 18 из которых определены нами впервые.

'Га(мицл 15

IViKirimu ус1>>"{чщии:ти 27 дчмеия_

111 и,1 , .Гг)<| 1М i'"И | ■ у и ч уг ич'гт^н г h . к Р- l«'fr»

К 2И7> Kin )ь. 14 =>. ii it. j.i

к гитч R|1 1h.. Pi 11, и M

к 8Л9> It 8. it }, Pi li

к 2527-1 Rr* ll>. R(.l if, (X 17. |4 18

к 4 ЮЛ ■ (1 6, fit /V, 2ft. [« 2)

к 29192 Pi f., |it 22, гл 2)

н 2WI19 <1 24. Pi 2S. ft 26, ,,t 27

■ к 21272 Pi 19. И 23, Pi 29. pi HI. H

к ÍÍP7S Pi 32, Pi H. Pi 34, Ji

и 2CW21 И IV Pt 21. |,i 14

к 6Я8Ч Pi J«. (>i )'». f.i 4(1

к 21217 Pi 41, Pi 42

К* 1192 Pi 4Í. t'l 44, {l| 45 ■

Г1 7М4 Н,ч U Rri 2i- (,>), Pi И

PaArnrt Rr* 2c , Pt a. *

к 8721 JJi i

CI 719 Pi 1i. X, i* 17

ЯЙ 1». t'l 26, X. »

(.1 Í804 Pi IÍ, Pi 1Í. x

ti шг Pt Z, Pt J

к гшг Pi I. Pi >

* 1Ч1Я2 Pt г

к 21914. к 21849 Pi 9

■ 9Ю5 Pt 10

П 5401 Rl4 11». X.x

П А?КЯ Pi 8. X

к 8755 Pi ft t И ID

Глава 5. Спадание неполного материал я для селекции устойчивы* к P. teres сортов ячменя

'Образца . квлякнцнеся носителями эффективных, в условиях России, генов устойчивости к Р, teres, в большинстве споем кадетаплгны aíjcifwtreHHMMH ячменями иа ¿I »внешних очагов эволюции и значительно уступают по урожайности и другим селекционным признакам районированным продуктивным сортам.

В задачу наших исследований входило создание устойчивого к возбудителю сетчатой пятнистости исходного материала для селекции, в том числе и методами биогекно-

■ л'>Г«И .

5.1 Создание ваккросснмх линий ячменя. Предпосылкой Для создания бак-к(к>ссиых линии ■ миимчь наличие коллекции генетически охарактеризованных доноров устойчивости ячменя и возбудителю сетчатой пятнистости. Для передачи признака устойчивости к teres продуктивным сортам ячменя провели серию непрерывных и прерывистых бэккр^сов, и отобрали наиболее перспективные но устойчивости (оценка ■

лабораторных условиях) и агрономическим показателям линии ( оценка в ноле): I^BCj к 21849 х Поде (Pt 9) . 6 линий. F2BC3 Надя * к 21849 (Pt 9) - 23 линии. F2BC, Бело)-орский х к 21849 (Pt 9) - 6 линий, F2BC2 Белогорский х к 21849 (Pt 9) - 6 линий, Г2ВС, К 25078 к Надя (Pi 32, Pt 33) - И линий, F2BC, к 25078 х Пиркка (Pt 32, Pt 33) в линий. Зги линии, а также линии Н.Ю, Кушниренко (F4 ВС3), созданные им с использованием образцов из нашей коллекции доноров устойчивости к

19282 . к 25282 (Pt 2). к 8721 (Pt 5). к 9305 (Pt 10). к 25275 (Rpt lb, Pt 5),. к 25274 (Rpt ib, Rpt 2c) и восприимчивых реккурентных родителей- сортов Красноуфим-скнй 95, Одесский 36 и Ильмен, после проведенных нами отборов в лаборатории, были испытаны в различных агроклиматических зонах: СЗНИИСХ (Ленинградская обл.), НИИЦРПЗ (Московская обл.) , Приморский НИИСХ, Узбекский НИИ зерна, Стендская и Приекульская селекционно-опытные станции (Латвия) .

Как правило, с каждым последующим бэккроссом тип реакции смещался к промежуточному ( от "-2,3* , до "+2,3). При этом спектр различных реакций устойчивости наблюдался как внутри одной расщепляющейся линии, Так и между нерасщепляющимися линиями , полуденными от одной комбинации скрещивании, что связано, по-видимому, с кумулятивным действием генов. Выделившиеся по устойчивости линин, ио-вндимому, объединяют если не все, то несколько генов устойчивости, используемого донора;

И.Ю. Кушииренко (1987) в условиях Челябинской обл. были выявлены наиболее продуктивные линии, приближающиеся и даже превышающие по урожайности рекку-рентные сорта. Наиболее перспективные по устойчивости к P. teres и. продуктивности линии пк.уочены в мировую коллекцию ВИР, с присвоением им номеров каталога .

5,2 Создание Неходкое» материала устойчиво!« к возбудителю сетчатой пятнистости методам« биотехнологии. Целесообразность .селекции in vino связана с значительным ускорением создания новых форм растении, которые могут быть использованы и кок исходный материал для селекции и,, непосредственно, как улучшенный, но (»((«■деленным признакам, коммерческий с орг. , ч .

Известно, что гриб P. teres продуцирует 3 неспецифических токсина, которые имеют существенное значение при патогенезе. В соответсвие с догоиором о двухстороннем сотрудничестве и при непосредственном участии доктора Р. Ху ноль да, на базе ВИЗР н института фитопатологии в Ашерслебене, нами были п(юпедены исследования по се.\екции каллусов 7 восприимчивых сортов ячменя; Надя. Пиркка, 3<Ш'(Н'КИн 8?, Селогирский, Фемнна. Дорина и Саломэ и устойчивого образца к 25275 на селективной среде с использованием частично очищенных токсинов P. tere*.. Инициации! каллусов нронодили из нез|>елых зародышей ячменя, которые после 2-х пассажей (через 30 суток каждый) ча среде MS (Murnsliiee, Sluwig. 1962) с добавлением 2 мг/л 2,41) переносил» на срсду содержанию 200 и 300% от исходной кульщкиьной жидкости концентрацию токсических метабо.ин«н P. teres. 1 1ас1ичиую очистку токсинчн гцшиодили по методике

Siiiet(f[atil>PrlNMiu (1977), ..

Реакция каллусов всех изученных сортв на действие токсинов Р. tetes была идн-наюиий канут N темнели н масса ич унеличпналась нечначтельии но Ср.кш'! п;ч) с

копТ[н>лем . Максимальное увеличение средней массы одного каллуса после 2-х пассажей на токе и «содержащей среде ( Солее чем в 2,5 раза по сравнению с контролем) отмечено у устойчивого сорта к 25275, что свидетельствует «G отсутствии ею чувствительности к токсину. Нарастание средней массм каллусов после пассажей на токсин-содержащей среде происходит, в основном, за счет отдельных каллусных линий, отличающихся повышенной толерантностью к токсину. Такие линии обнаружены как cfxvtK «.гллусов восприимчивых генотипов, так и устойчивого к P. teres обрлщл к 25275. Наибольшие различия между опаггными н контрольными в,цтиантами наблюда-лиси у сорта Дорина в оба года исследования, а также у сортов Заэерский 85, 11аля и Белогорскни.

После двухкратного (30 + 30 суток) пассн(ювания на среде с токсинами контрольные и опытные растения переносили из среду для регенерации (MS + 0,5 мг/л НУ К и 1,0 мг/л БЛП) и помещали в гветоустановку при постоянном освещении лампами дневнсии света с и 1ггенсявностью 3000 люке.

Число регенерирующих каллусов в большинстве случаев было меньше после селекции на токсин-содержащей среде, по сравнении» с контролем и варьировало от 0,8% у сорта Надя до 3,2% у сорта Саломэ, в конт(юле 13,5 и 3,5 % , соответственно.

1 Значительное увеличение устойчивости к токсину и патогену'линий R) после 2-х кратной селекции по сравнению с растениям и-донорами (р= 0,05) отмечено для 22,9% растений по сравнению с 4,7% растений в контроле.

Et Rj выявлено расщепление по устойчивости к Р. leres внутри каждой исследованной семьи, за исключением семей S14 и S19, при инокуляции их смесью изолятов из Ьелоруссии.

Таким образом, селекция на токсин-содержащей среде приводит к повышения) устойчивости к патогену в поколении Rj. а наличие расщепления по устойчивости и самоопыленных семьях свидетельствует о появлении качесвенно нового, генетически детерминированного признака.'

Использование селективных сред для селекции устойчивых к P. teres каллусов ячменя эффективнее, чем выявление устойчивых с омакл опальных вариантов в культуре in vitro. В последнем случае частота растений-регогерантов с повышенной устойчивостью к патогену о Rj, при изучении 7 сортов (Golden Promise, Disea, Роланд, Mamie. Одесский 115, Фемина и Саломэ) в зависимости от сорта составляла от 4,0 до 8,3%,

Основным недостатком обоих методов селекции является низкая ре генерационная способность ячменя в культуре in vitro. Злаковые и в том числе ячмень, являются традиционно "трудными* культурами в условиях in vitro. *

Основными факт срами, влияющими на вффективностъ каллусогенеэа и регенерации, являются генотип доноров эчеплантов, природа эксплантов, условия выращивания растений и культивирования экенлшггоя.

Подбором ^оптимальной среды, содержащей макросоли rio jNs 6 (Chu et J., 1975), микроэлементы и хелат железа по MS (Mufashige,. Skooij, 1962), аеллрогии.

глуташкн, мио-инозигол - 250мг/л, дрожжевой экстр<1кт - 300 мг/л, мальтозу - ¿5 г/л, 2,4,5-Т - 2,5 мг/л, КФ С, sativum - 5 мл/л, агар - 8 г/л , PI Г 5,8 - 6,0, a такл.е оптимальной стадии развития незрелого зародыша (0,7-1,5 мм с |||ншрачным • полуироничным щитком и серо-белой непрозрачной осевой частью) удалось получить ьысокум} эффективность выхода эмбриогенных каллусов у 13 изученных сортов ячменя (от 45,5% у линии к 2184'.) до 100% у copra Golden Promise). Полученные (юзультаты значительно превосходят имеющиеся в литературе сведения об эффективности эмб| >но-генеиа в „ультуре незрелых аародышей ячменя. Элементом новизны явлнется замена сахарозы на мальтозу н включение КФ С. sativbs, а также использование оптимальны1) стадии развития незрелого зародыша. Включение в среду КФ С. sativus было обусловлено |>езультатами предварительных опытов, в которых невысокие концентрации токсина оказывали стимулирующее действие на рост каллусной массы, что может быть обусловлено тем, что токсин С. sativus - гелъминтоспорол, по химической структур и фи зиоло!ическому действию подобен гибберелоной кислоте. На технологии» повышении выхода эмбриогенных каллусов ячменя получен патент РФ,

Глава 6. Заключение. Территориальное размещение генов устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости н рекомендации для практической селекции

Стратегия территориального размещения генов устойчивости ячменя к P. teres существенно отличается от существующих программ, использования мозаики генов устойчивости в пределах обширных ареалов популяций ржавчинных и мучннсто-росяных грибов. и базируется на сведениях о пространственном распределении популяций патогена и об эффективности генов в конкретных популяциях возбудителя.

Установленный нами факт отсутствия взаимовлияния при формировании не только отдаленных , по н близко расположенных популяций P. teres, определяет Принцип территориального размещения генов устойчивости: использование как мозаики генов устойчивости, так и одного - эффективного гена на большой территории ( рис.3). В последнем случае необходимы организационные мероприятия, исключающие занос инфекции из возможных очагов (аналогичные генотипы ячменя с преодоленной устойчивостью) с посевным материалом. По-видимому, в первую очередь на Европейской части СНГ должны быть реализованы селекционные программы с использованием различных, но одинаково эффективных во всех исследованных (>егнонах генов устойчивости. Такие программы будут являться гарантией предотвращения возможного заноса инфекции с семенным материалом. Несколько генов, предлагаемых для включения в селекцию н обозначенных на карте в одной географической точке дает селекционеру возможность выбора донора с подходящими для зоны характеристиками, а также необходимую базу при создании исходно™ материала для своевременных сортосмен.

/Р119.Pt 28,йЪ,

(икйвУ

Рис. 3. Территориальное размещение генов устойчивости

1b.Pt р19

■. йр( 1Ь.Вр12c.Pt в;

й 5.(4 2.Р110.Pt 19. ч Л 28.(4 9,й 15,й 24. Й8

■ . с 2e.Pl 6,р[5> ( ? —------ \ I Пг^и. о. « I

Rpt1b.Rpt2c.Pi 10. V ,й 9,Й в У

л

. У а ко локальное распределение популяций P. teres является причиной (язличной иффектнакогтц устойчивости у источников и доноров. В различных, не связанных между собой популяциях, могут отсутствовать или встречаться с довольно высокой частотой клоны, вирулентные к определенным донорам устойчивости. Возможность использования таких доноров и селекции проблематична, так как потеря устойчивости может произойти ие за счет миграции, а ва счет изменения частоты клонов с комплементарными генами вирулентности вследствие распространения устойчивого со|кта на больших тц>риторнях. Очевидно, что при возможности случайных флуктуации частот клонов с данной вирулентностью в других популяциях, где эта вирулентность является "лишней* возможно быстрое накопление этих клонов в условиях нх селективного преимущества. В то же время, нам не известен тот критический порог частоты вирулентности. после которого происходит нарастание болезни и "i-ибель" гена устойчивости, ток как в педифи районированных сортов ячменя отсутствуют эффективные гены устойчивости к P. teres.

Для другой группы образцов характерна ситуация, когда во всех исследованные популяциях либо отсутствуют, либо встречаются с низкой частотой клоны к ним вирулентны«, К »той группе относятся , например, образцы: к 25273, к 25274, к 25275, к 21849, CI 6388. 01 4797 н СI 9820 . Такие источники представляют наибольший интерес для селекции, так как эффективная устойчивость к различным ■ популяциям патогена является косвенным показателем потенциальной способности сорта длительно сохранить устойчивость. К образцам этой труппы, как правило, наблюдаются незначительные флуктуации частот вирулентных клонов во времени.

В диссертации приведены сведения о возможности использования определенных источников и доно()ов устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости для Северо-Западного, Центрального я Волго-Вятского районов Мечерноммной юны, а также для Краснодарского края, Южного Урала, Приморья, республик Прибалтики, Белоруссии. Узбекистана и Азербайджана, а также Чехии, Словакии и Германии..

ВЫВОДЫ

t. Разработаны методы выявления енутрипехтулицнонного полиморфизма возбудителей сетчатой и темно-бур«! пягннстостей ячменя но признакам вирулентности, а Также методы лабораторной и полевой счденки устойчивости ячменя к Р. teres «'методы проведения гибридологического анализа' уо г>йчив|нти ячменя к P. teres с ол»ор(хчисн-иым вено шжоиэщшч штаммов гриба различного происхождения.

2. Нестабильность признаков у клон-»вмч культур P. teres К С. Rutivus, проявляется в в|:де выгценлсни» различных фенолнюн н кручен гноен г и популяциях субклонии; (кии™«* соотношение доминируют их и выщен чяннннися фенотипов aarsitinr oi IrHOIHIia К МИЮЧОН Ку UlTJ'pM, Одннм И J Fill itM о; ИНЫХ пуп И } He'll ('(('Hi 01 стабильности

кломонмх культур С. sativus по определенный признакам может быть селекция с использованием п^итопластоя гриба, подученных из кончиков гиф.

3. Создам международный набор сортов - диффгренци ато(юн дли анализа популяций возбудителя сетчатой пятнистости состоящий из 12 образцов ячменя; к 25282, к 19282, к 8755, к 20019, Cl 4207, Cl 739. Тифанг, к 29192, к 25275, к 25273. Cl 9820. к 25274. Показана их высокая дифференцирующая способность и возможность иснольго-взния для с(Мвнительногт> анализа популяций P. teres в £в(юпе. Подобран региональный t. л бор (Северо-Запад России) сортов-дифференциаторов для анализа популяций возбудителя темно-бурой пятнистости листьев ячменя, состоящий из 5 сортов: к 3267, fort (к 18505), Keystone ( к 19304), Fox (к 19182), Conquest (к 19810).

4. Генетический анализ устойчивости к Р, teres сортов-дифференциатор« показал наличие тождественных генов у образцов к 25275, к 25273 н к 25274 - mt Hpt lb; у copra Тифанг и образца к 20019 - геи Pt 26. Поскольку тождественные гены находятся в комбинациях с другими генами, летермикирукицимн устойчивость к возбудителю сетчатой пятнистости, то выявленные различия в структуре географических популяций патогена связаны с различной частотой комбинаций комнлеметарных генов вирулентности.

5. 8 периоды max и min численности популяций P. teres происходят изменения в доминировании определенных фенотипов вирулентности. При максимальной численности наиболее конкурентоспособными и вследствие зтого доминируямдимн в 4-х изученных пог|уляциях патогена, обитающих на сильно восприимчивом сорте Инркка в различных районах Ленинградской обл. являлись определенные и различные по слож> ности расы; в периоды низкой численности, во всех исследованных популяциях доминирующими быля расы либо не выявленные, либо обнаруженные с меньшей частотой в годы максимального развития болезни. В годы неблагоприятные для развития болезни спектр рас шире, чем в годы с сильным развитием сетчатой пятнистости.

6. Стабилизирующий отбор е системе Н. vulgare - P. teres действует против клонов с 'лишними" генами вирулентности в сшрютрофной агамной н половой стадии существования паразита. На разных по уровню неспецифической устойчивости сортах идет разнонаправленный отбор клонов по признаку вирулентности. На восприимчивых сортах ячменя к концу вегетации накапливаются сложные расы, на сортах с высоким уровнем неспецифической устойчивости в течение всей вегетации доминируют простые расы. . ,

7. Сравнительный анализ географических . популяций возбудителен сетчатой и темно-бурой пятннстостей ячменя по признаку вирулентности к наборам, сортов-дифференциаторов и к устойчивым сортам и образцам ячменя, а также по морфолога-культурельным признакам выявил очаговое распределение популяций Р, teres в пространстве. Наличие изоляции, связанной с биологическими особешгостями гриба и* в том числе, миграционными возможностями обуславливает отсутствие вэдммовлияхкя при формировании отдаленных и близко расположенных (в пределах одной области) популяций Р, teres; изоляция усиливает меакпопуляцконнуто днфференцироику. Во wot-

ib

клк«цук1 а том числе и »а счет разнонаправленного »линмик на формирование популяций патогена генотипов восприимчивых сортов ячменя.

Популяции С. íativto занимак>т более широкий чем популяции Р, teles ареал: не обнаружено существенных отличий в структуре популяций возбудителя теммо-Йурой пятнистости , обитающих на территории Ленинградской области, в то же время географически отдаленные популяции отличались по вирулентности к набору сортов Дифференциаторов.

8. Разработана схема выявления эффективных источников специфической устойчивости к иоабудит^лю сетчатой пятнистости, включающая следующие этапы:

- скрининг образцов ячменя в лабораторных условиях с использованием синтетических или природных популяций патогена;

- испытание выделившихся образцов* на искусственном инфекционном фоне, с использованием в качестве инокулюма смеси популяции возбудителя из аоны испытания;

- характеристика эффективности устойчивости образцов, путем тестирования представительной выборки клонов из различных географических популяций патогена и экологического испытания источников устойчивости в различных* агроклиматических зонах.

По данной схеме изучена устойчивость к возбудителю сетчатой пятнистости более 6000 сортов и образцов ячменя на Абиссинского, Восточноаэиатского, Перед-неазнатского, Средиземноморского, Центральноаэиатского и Мовосветского генимщлл Происхождения культуры,районированных и перспективных для район(()ювания сортов, новых поступлений в коллекцию ВИР селекционного и коллекционного материала и» СНГ и стран ближнего зарубежья и интродуцироваиных из Епроиы, США и Канады. Впервые в СНГ создана коллекция кз 86 образцов ячменя, »|>фек-тнвность устойчивости которых охарактеризована по отношению к различным теогра -фическнм популяциям P. teres.

9. Впервые, с одновременным использованием штаммов различного происхождения (Европа, США, Канада, Австралия), проведен сравнительный гибридплошче-ckhÜ анализ устойчивости к возбудителю сетчатой пятнистости 27 образцов ячменя.

Характер наследования ячменя к Р, teres в гибридах первого поколения ог скрещивания устойчивых образцов к восприимчивых сортов зависел от штамма возбудителя и в некоторых случаях от цитоплазмы восприимчивою родителя, Выяплено неполное и полно* доминирование признака устойчивости к Р. tetes.

10. Выявлен сложный генетический контроль устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости; у каждого изученного образца выделено от 2-я до 5-и генов, детерминирующих устойчивость к Р, teres. Результаты сравнительного анализа инюн р< акции растений к различным штаммам патогена показали на\ичие аффект!тиши гена против всех или большинства штаммов P. teres. Выделены 3 группы образцом, устойчивости которых детерминирована одним общим геном:

J7

1- против всех щученных штаммов гриба н допол!гительными генами ¡ к 8695, к

2)272, к 25078, к 21217, Км 1192, Тифанг, 0«abu. CÍ 7584, CI 5401, С1 5809, Peabnon, Ci 9820, С) 4922 ; ...

2- ко всем кроме одного из наученных штаммов: к 4306, к 29192, к 25275, к 25273, к 20019, CI 739;

3- в различных соотношениях от количества наученных штаммов; к 25274, к

20921, к 20130. к 6388, к 21272.

В большинстве случаев одни и те же iwht осуществляют конт(юль устойчивости Против штаммов с различных континентов, за исключением образца к 25274 и к 20019, устойчивость первого к австралийскому, а второго к американскому штаммам была детерминирована другими генами отличными от таковых к европейским штаммам. , , ' "

11. Пул генов (генетический банк) устойчивости к Р. lere» состоит из 46 ithob, 38 из которых выявлены нами впервые. 13 из 38 генов, детерминируют устойчивость изученных образцов к отдельным штаммам и , следовательно, относятся к числу частично утративших эффективность. На основании данных о количестве, тождественности и различиях генов, контролирующих устойчивость к различным штаммам Р. teres присвоены 'символы генам 27 образцов ячменя, эффективность которых охарактеризована по отношению и различным популяциям P. teres.

12,. Методом реккурентной селекции созданы линии ячменя с генами Pt 2, Rpt Id и Rpt 2с, Rpt lb н Pt 5, Pt 9, Pi 10, Pt 32 н Pt 33, на основе продуктивных сортов Надя, Белогорский, Краснсуфимский 95, Пмркка, Одесский 36, Пльмен. 10-и линиям, выделившимся по устойчивости при экологических испытаниях в различных . агроклиматических зонах и продуктивности присвоены номера каталога ВИР.

13, Разработана технология получения устойчивых к Р. leres форм ячменя in vitro, включающая приемы, обеспечивающие индукцию ■ выеокоэмбркогенного каллуса нэ незрелых зародышей ячменя и селекцию на токсинсодержащих средах. Получены самоопыленные линии ячменя сортов Фемина и Саломэ с повышенной устойчивостью к токсинам и патогену после селекции на токсинсодержащих средах и-устойчивые сомаклональные варианты (R2) без селекции на селективных средах сортов Golden Premis, Дисса, Роланд, Mamie, Одесский 115.

.. 14, Обоснована стратегия территориального размещения генов устойчивости ячменя, основанная на данных о пространственном распределении популяций возбудителя сетчатой пятнистости и эффективности генов устойчивости к различным популяциям паразита. Предлагается использование как мозаики генов устойчивости, так .к одного эффективного гена на большой территории, Ди селекционных учреждений Европейской .части СНГ н Приморья, а также Узбекистана, Азербайджана, Чехии, Словакии и Германии предложены доноры с эффективными генами устойчивости. ' 1

Список основные работ, опубликованных но теме диссертации

Афанасчко О С., Левитин М.М., Михайлова Л.А. Методы изучения вирулентности и агрессивности возбудителя сетчатого тельминтоспориоза ячменя // Микол, н фитопатол..- 1976,- т. 10, вып. 5.- с. 433-436,

Афанасенко О.С. , Трофимовская А.Я. Устойчивость' сортов ячменя к возбудителю сетчатого гельмшггоспориоза // Труды ВИЗР.- 1976.- вып. 49,- с. 45-48.

, Афаьасенко О.С, Лабораторный метод оценки устойчивости с()ртооС>|>азцов ячменя к возбудителю сетчатого гельминтоспориоза// С.-х. Сполото,- 1977.- т.12, № 2- с. 297-299.

Афанасенко О.С. Изучение устойчивости ячмени к возбудителю сетчатого гельминт оспорноза в контролируемых условиях// Труды по прикладной ботанике, генетике н селекции,- 1977.- т. 58, вып. 3,- с. 120-123.

Афанасенко О.С, Изучение структуры популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя но признаку вирулентности в связи с селекцией устойчивых сортов: Лвтореф, канд. дис., Л. -1978.-20 с.

Афанасенко О.С,, Левитин М.М, Структура популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя по признаку вирулентности. Сообщение 1, Идентификация /мс // Микол. и фитопатол,- 1979.- т. 13, вып. 3.- с,230-234.

Афанасенко О.С, , Левитин М.М. Структура популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя по признаку ни рулен шости. Сообщение 2. Распространенность рас // Микол. и фитоштол,- 1979,- т. 13, выи. 6,- с. 385-388.

Левитин М.М, , Афанасенко О.С. Структура популяций возбудителя сетчатой ■ пятнистости ячменя по признаку вирулентности. Сообщение 3. Локальность популяций // Микол. и фитонатол,- 1980.- т. 14, вып. 2,- с.130-132. ■'"

Афанасенко О.С,, Т|юфнмовская А.Я. Ди1|1фсре1щнаппя мировой коллекции ячменя по устойчивости к возбудителю сетчатой пятнистости // It сб.: Проблемы и пути повышения устойчивости растений к болезням и экстремальным у слониям С(1еды в связи с задачами селекции,- Л.. 1981,- с. 48-52, .. • .

Гусева К-А., ПеТ(>ова A.I I., А^ынасенко О.С., Коновал. Юл Г,С, Инфек у конные фоны к возбудителям мучнистой росы и' сетчатой пятнистости ячменя ■ д\я oifwpjw источников устойчивости // В сб. : Проблемы и пути ноны 111 синя устойчивости растений к болеэням и акс if >емальным условиям г^и'ды в < вязи с силачами селгкпня. -А. 1981-с. 53-56. Л.

Афанасенко О.С. Вирулентности ленинградской иону ля и ни нолбудщеля сетчатой пятнистости ячменя // Вкил. ВИЗР,- 1980.- вып. 47.- с, 8-10. '

Экспресс -методы диагностики устойчивости растений к бплезням. Методические указания /Сост. Гугеиа Н.Н., Мнхай.шна Л.Л., Г[*>мона )> CienaNoii.i 'Г.В., Кичобаев В.А., Патрикеева М.В., Афанакш.о О.С., Чутким О Г'.., liapiraiIе О.Л.. Л, ВИЗР. 1980 - 27 с.

J*

Методические указания по изучению н:ше(гчивости популяций фнтопатогенных грибов / Сост. Левитин М.М., Михайлова ЛЛ, Афанасенко О.С. Л., ВИЗ!1, 1981.55 с.

Афанасенко О.С., Трофнмпвская Л.Я. Источники устойчивости к сетчатой пятнистости лчменя// Тр ВИЗР-- Устойчивые к болеаням сорта сельскохозяйстпенимх растений в условиях концентрации н специализации производства, -19в1,- с. 22-29.

■ Михайлова Л.А., Одинцова И.Г., Афанасенко О.С. Генетика взаимоотношении паразита и растения-хозяина ff В кн. "Методы экспериментальной микологии". Справочник. Киев, "Науковз думка", 1982,- с. 358- 375.

Афанасенко О.С., Коновалова Г.С., Мироненко И.В., Петром Л.И. Изучение популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя и генетических механизмов их изменчивости // Тез. IV съезда ВОГнС им. H.H. Вавилона, Китенев. }-5 февраля,

1982.. с. 283. ,

Афанасенко О.С,, Левитин М.М., Мироненко Н.В, Конкурентом юс oßi к кть pic в популяциях Drechslera teres ff В кн. "Изменчивость фитонатогеннык микроорпшиз. мои" М.. 1983.- с. 135-144. .,

. Трофимовская Л.Я.. Афанасенко О.С. , Левитин М.М, Источники устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости (Drechslern (eres) ff Доклады ВАСХНИЛ.- 1983.- № 3*.- с. 19-21.

Кушниренко И.10.. Лфанасеикч О.С, Научение устойчивости соргообразцов ячменя к возбудители» сетчатой пятнист'и;ти на Южном Урале / / Сиб. tiecriitiK с.-х. пауки,- 1984,- № 3.- с. 37-40.

Левитин М.М., Петрова А.Н., Афанасенко О.С. Сравнительное изучение попу. ляциЙ Bipotaris sorofeimana (Sncc.) Shoem. по признаку вирулентности // Микпл. и фитопатол,- 1985.* т. 19. вып. 2.- с. 154-158.

Левитин М.М., Афанасенко О.С., Кушниренко И.Ю. Генотипичегкий состав популяций возбудителя; сетчатой пятнистости ячменя па Южном Урале // Сиб. вестник с.-х. наки,- 1986.- № 5.- с. 40-43,

Методические указания но диагностике и методам полевой оценки устойчивости ячменя к возбудителям пятнисгостей листьев/ сост. Афанасенко О.С., Л., ВИЗР, 1987.- 20 с.

Гузева Л.И., Афанасенко О.С. Роль смешанных лосевой ячменя в снижении . вредоносности сетчатой пятнистости ff В сб.:1 Защит« с.-х. растений в условиях . применения интенсивных технологий.• Рига, 1987.- с.151-152.

Афанасенко О.С., Кушниренко И, 10. Наследование устойчивости к во.будите-лю сетчатой пятнистости у некоторых сортов ячменя ff Генетика,- 1989.. т. 25, № 11- е.. 1994-2000. *

Афанасенко О.С.. Коновалова Г.С., Войлоков A.B., Воронова М.С. 11(ю6лема дифференциации популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя ff Сб. научи. ■ тр. ВИЗР.-Теоретические основы иммунитета растений к болезням.. Л.,1988.- с. 39.

45. U ■•■■.■,■.

Афанасенко О С., Гузева Л.Н. Сортосмеси ячменя к их эпидемиологическое значение // Сб. научн. тр. ВИЗР.-Теоретические основы иммунитета растений к

болезням- А, 1988.- с. 94-101.

Каталог мировой коллекции ВИР / Сост. Григорьев М.Ф., Лукьянова М.В., Сидоров' A.A., Эммернх Э.Д., Афанасенко О.С., KyjmmfieiiKO И.Ю., Никитина Н.Д., Теренгьева И.А. А, ВИР, вып. 517, Ячмень , 1989.- 119 с.

Афанскенко О.С., Кушии(<енко И.Ю. 'Генетика доноров устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости // Tag,-Ber., Akad. Laiid«irtsch—Wiss. DDR, Berlin,

1988,-V. 271-». 275-278.

Гусева H.H., Афанасенко О.С., Гувеьа Л.И. Сортосмеси ячменя к их эпидемиологическое значение // Tüg.-Ber., Akad. Landwtrtsch.-Wiss. DDR, Bei lin ,1988,- V. 271- ». 289-292.

.Cuseva N.N., MikKajtova L.A., Afanasenko O.S., Tyryshkiti L.G. Principles and methods for differentiation of phylopaihogemc fundus populations // Tag-Ber., Akad, Laridwirtsch-Wiss. DDR, Berlin ,1988,- V. 271- s. 229-230.

Тырышкин Л.Г., Афанасенко О.С. Протопласты BipularU eoiokiniaiia (Sacс. in Sorok.)Shoem: получение, регенерация и реакция на облучение ультрафиолетовыми лучами // Сельскохозяйственная биология.. 1989,- № 3- с. 71-73.

Афанасенко О.С., Хунольд Р, Использование селективной cjk-ды для отбора ус-стоичивы* к токсинам Drechslera teres каллусов ячменя // Труды IX Всесоюзного совещаний 1ю иммунитету растений к болезням и вредителям., Минск, 1991— с. 206207.

Гусева I (.11., Зарубина М.В., Афанасенко О С., Чунцова O.K., Патрикеева М.В., Тимофеев H.A. Повышение устойчивости сортом с.-х. культур к болезням и ст(>ессо»ым воздействиям при интенсивных технологиях возделывания '// Сельскохозяйственная . биология- 1990,- Na 5- cl 126-133.

Методические указания по повышению регенерациомнон способности калчусной культуры незрелых зародышей пшеницы н ячменм/Сост. Тырышкин Л.Г., Афанасенко O.e., Козырева О.Г. Л., ВИР. 1991- 15 с.

Munoltl R.p Hartleb П., Alanaeenko О. Resislaiice against Dret-Ыега teres (Sacс.) Slioein. in pciigenie» of in vitro selected callus derive«! plants of barley (Hordeum vulgare L.)

Л У Phyiopeih- 1992., V. 135- p. 89-98. ■

Тырышкин Л.Г., Шевченко Д.Н., Афанасенко О.С. Поиск и создание допо(.тв устойчивости пшеницы и ячменя к корневым l-нилям и листовым ияшистостям // Мат. II Всесоюзного Сов. 'Мэогениые линии й диетические коллекции", Новосибирск, 1993— с. 30.33.

Tyrj'bJAiii LG., Shevchenko D.N., Afanasenko O.S. Somaclouai variation in barley (Hordeum vulgare L.) for diseases re&klaiire // II linmiatiotial < oui er сисе "ВюкчЬиоЦ^

st-iWçsbo^t^-. 1994- p. 106. - ... ;

Afanasenko O.S., Hartleb H., Guseva N.N,, Mtnarikova, Janosheva M. A sel c( differentials to characterize populations of Pyrenophora teles Drechs. for international use // J,

Pbytopath.- 1995- V. 143,- p. 501-507,

Тырьшжин Л.Г., Афанасенко. О.С., Шевченко Д.П., Хунольд Р, Эффективная методика получения эмбриогеиных ка.\лусов н регенерантов в культуре незрелых зародышей ячменя // Сб. научн. трудов В ИЗ Р. Современная биотехнолосия в решении проблем защиты растений, Санкт-Петербург, 1995,- с. 116-130.

Афанасенко О.С., Хпртлеб X,, Гусева Н.Н., Мннаржикова В., Яношева М. Международный набор сортов -дифференциаторов популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя // Микол. и фитопатол.- 1995,- т. 28, вып. 4,- с. 34-42.

Aianasenko О., Zubkovich A., Makarova I. Cene bank of barley resistance to net blotch U Plant Science.. 1994.- V. VXXXI- N 7-10.. p. 75-78.

Афанасенко O.C. Характеристика устойчивости некоторых сортообразцов ячменя к различным популяциям возбудителя сетчатой пятнистости Pyrenophora teres (Died.) Drechsler f. sp. teres// Микол. и фитопатол. - 1995- т. 29, вып. 4- с. 27-32.

Afanaeenko О. Development of the strategy >n barley breeding for resistance to net " blotch // In : "Adaptation in Plant Breeding * XIV EUCARPIA Congress. Jyvrskylr, • 1995, Finland, July 31-August 4, 1995,- p. 43.

Afanasenko O., Hartleb H. Comparative studies of European and Canadian ¡lopulations of Pyrenophora teres f. sp, teres Drechs. //Proc, of International Symposium "75 years of pjiytopathological and resistance research at Aschersteben" 12-16 June, 1995, Aschersteben, Germany, 1995- p. 285-287.