Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменчивосгь популяций возбудителей гельминтоспориозных пятнистостей ячменя и генетнческий контроль устойчивости к Pyrenophorateres Drechs

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Изменчивосгь популяций возбудителей гельминтоспориозных пятнистостей ячменя и генетнческий контроль устойчивости к Pyrenophorateres Drechs"

: Г8 С Л

'J .«,-п /г-"i

На правах рукописи

Афанасенко Ольга Сильвестровна

Изменчивость популяций возбудителей гельминтоспориозных пят-нистостей ячменя и генетический контроль устойчивости к Pyrenophora

teres Drechs.

(06.01.11 - защита растений)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

■ Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена в лаборатории иммунитета растений к болезням Всероссийского ниучно-исследойат'елЬского института защиты растений.

Официальные оппоненты: - доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Э.А. Власова

- доктор биологических наук, профессор В.А. Пухальский

- доктор биологическихъ наук А.П. Дмитриев

Ведущая организация: - Всероссийский институт растениеводства

Защита диссертации состоится " " марта 1997 г. в " ' " часов на заседании Специализированного совета Д. 020. 01. 01. во Всероссийском научно-исследовательском институте защиты растении по адресу: 189620, Санкт - П етербург, Пушкин, шоссе Подбельского, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИЗР

« 7 2.« I

Автореферат разослан " ' ^ ' 1997

г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат биологических наук

Г.А. Наседкина

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Исследование основных факторов микрауволюцшг im цулнций фигопатогенных грибов дает представление о направленности изменений и структуре популяций и возможность их прогнозирования. До настоящего времен!/ исследовании в атом направлении проводили в основном с облитатными фнтонатогена-ми. Между тем, в последнее время, усиливается народно-хозяйственное значение сапротрофных патогенов растений, и в том числе, возбудителей, ранее объединяемых в группу гельминтоспориозов ячменя, сетчатой и темно-бурой пятнистостей листьев Pyrenophora teres Drechs. (anamorph: Drechslera teres [Sacc.] Shoem. f. teres) и Cochlíobolus sativus (Ito & Kurib.) Drechs. ex Dastur (anamorph: Bipolaris sorokiniana [Sacc. in Soroc.] Shoem.). В эпифитотийные годы потери урожая на восприимчивых сортах ячменя от сетчатой пятнистости могут достигать «40% (Steffensoli, 1988), а от темно-бурой более 45% (Кашемирова, 1995).

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

Цель и задачи исследовании. Целью работы являлось выявление особенностей факторов микроэвомоиии популяций P. teres и С. sativus (популяциониых волн, естественного отбора и изоляции) н обоснование стратепш защиты ячменя от возбудителя се1чатой пятнистости селекционно-генетическими методами.

Для выполнения иосптлпшой цели, необходимо было решить следующие задачи: 1. Разрабоггнь методы выявления внутринопуляуноннот полиморфизм« возбудителей Р. teres и С. sntivus по признаку вирулентности;

2. Изучит явление нестабильности прилчлкон у P. tores и С. sativus и обосно-ii.iii» приемы,обеспечивающие сохранение необходимых при шпков у клоповых кулыур;

3. Выявить направленность изменений в популяциях P. teirs под шиянием п<>пу-мшионных ноли, изоляции и естественного отбора;

4. Определить характер распределения популяции Р. teies ü ( . sativus п иро-

e 1|1,1HC1I1C;

5. Выявить значение панкмисин в изменчивости природных популяций P. teres;

(>. Выявить потенции устойчивости ячменя к возбудителям сетчатой пятнистости в мировой коллекции ВИР;

7. Выявить характер наследования и пул генов устойчивости ячменя к возбуди-1елш сетчатой пятнистости и создать генетический банк устойчивости ячменя к этому пд гогену;

8. Создать исходный материал для селекции ячменя на устойчивость к возбуди-1елю сетчатой пятнистости, в том числе и методами биотехнологии.

9. Обосновать территориальное размещение генов устойчивости ячменя к возбудители) сетчатой пятнистс;ти.

Научная новизна. Диссертационная работа включает первое комплексное изучение факторов микроэволюции санротрофных патогенов - возбудителей гельминтоспо-риозных пятнистостей листьев ячменя.

Впервые проведено сравнительное изучение ареалов популяций возбудителей сетчатой и темно-бурой пятнистостей ячменя и установлено узко локальное распределение популяций P. teres в пространстве и однородность популяций С. sativus на больших территориях; показано влияние популяционнмх волн па изменения фенотшшче-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 (агамной и половой) стадии развития P. teies на напрвлеиие естественного отбора по признаку "лишней вирулентности в популяциях патогена.

Впервые в мировой практике создан международный набор сортов-дифференциаторов ячменя для анализа популяций возбудителя сетчатой пятнистости.

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

Впервые, с использованием оригинальной методики одновременной инокуляции растений гибридных популяции клонами различного происхождения (Европа. США, Канада, Австралия) проведено сравнительное изучение наследования признака устойчивости к возбудителю сетчатой пятнистости у 27 образцов ячменя, что позволило выявить 46 генов устойчивости и на основании международных правил гепгиги ской номенклатуры присвоить символы 38 новым генам устойчивости.

Впервые выявлена эффективность различных генон устойчивое!и против гсогра-[щ'кских популяции возбудителя сетчатой пяпшстосш и iw основании сведений ч распределении популяций патогена п пространстве предложена программа размещения генов устойчивости на территории СНГ .

Практическая значимость работы и реализация результатов исследовании. Разработаны методы выявлении внутрипоиуляционного полиморфи um возбудителей сетчатой и темно-бурой пятнистостей ячменя по признаку вирулентности, методы лабораторной и полевой оценки устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости, методы проиедения генетического анализа устойчивости ячменя к P. teres, с одновременным использованием различных клонов патогена .

Методы исследовании популяций возбудителя сетчатой пятнистости и определения устойчивости сортов ячменя используются в научных учреждениях нашей страны и за рубежом (И IIP, B¡ 1ИИФ, ЮжУрал! ШИземледелия, Азербайджанский НИИ земледелии, Литовский НИИ земледелия, Стендскаи сел. он. станция (Латвия), Украинский НИИ защи ты растений, институт диагностики патогенов ( I ермания), Институт селекции зерновых культур (Чехия), институт растениеводства (Словакия).

Международный набор сортов-дифференциаторов принят для использования в Ьвроце на международной конференции по питпистостим листьев ячменя (ИКАРДА, Сирия) н проходит апробацию в США (Университет Северной Дакоты) и Канаде (Вининсгская с.-х. он. станция).

Д\н широкого экологического испытания и нкмочения в селекционный процесс предлагаются:

- коллекции из 86 источников н донором устойчивости ячменя к возбудителю сетчаюй пятнистости с харакгериешкои эффективности упойчшюстп каждого образца к различным популяциям возбудителя;

- типический банк устойчивое ni ячменя к Р. leres , состоящий из генов устойчивое i и,

- бэккроссные линии ячменя с генами устойчивое!» на основе сортов Пелогор-cKiiií, 1 1иркка, Надя, Краспоуфимскин Одесский 36, Ильмеп (12 линиям присвоены номера каталога Iii IP);

- те\нол\лия получения угнтчиших к возбуди i ели» сетчатой пятнистости форм ячменя in silro;

- программа территориального размещении генов устойчивости ячменя к возбудителю сегчаюй пяпвкíocm.

Апробация рлГмиы и публикация результатов исследовании. Результаты рабо-|ы док \адыва\ись и обсуждались на; бюро отделения ВАСХНИЛ (Москва, 1977), С oí if [цапни "»Экологические особенности низших растений Ci.fieiCKoií Прибалтики" (Нтьпии, Ю77), \ , \ I н \ Iii ISc»союзных совещаниях но иммунитету растений к

б i > \ с i 11Я М И вреди U; Ulli, III. IV II \ BlcCOlOMIblX съездах |Ю1 ll( , !Х МгЖДУ'Hlipo 'THOM

кошрио 1 N КЛР1 И 1Я ( Л< 11111ир.1Д, 1('В0), Вгггпрчноч юпещанин по н тченчииосш • fui i "ii.i ¡ oí, i пи,rs 11111 Г-1; 11 (Сш a, l''82 ). на II 13т ее.-ю-чюн конференции по лкол'Пиче-

ской генетике (кн leniiii и ашиотиш (Кишгнев, 1984), III Всесоюзной конференции ис научению грибов и биогеоценозах (Ташкент, 1985), Всесоюзном координационно?! сонете по селекции серых хлебок (Красноярск, 1987), коммиссии по селекции зерновых культур па устойчивость к болезням при ВАСХПИЛ (Ленинград, 1988 ), С международном симпозиуме "Вредители и болезни серых хлебов и кукурузы" (Галле, I ермания, 1990), заседании ученого сонета института селекции зерновых культур (Кромержиж, Чехия, 1991), международной конференции по пятнистостям ячменя (ИКАРДА, Сирия, 1993), научно-методическом совещании по селекции зернофуражных культур на устойчивость к неблагоприятным факторам среды (Красноуфимск, 1993), IV национальном симпозиуме по иммунитету растений к болезням и вредителям (Добрич, Болгария, 1994), II международной конференции "Биотехнология Санкт-Петербурга 94" (Санкт-Петербург, 1994), международном симпозиуме "75 лет фитопатолошческих исследований в Ашерслебене (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,1 находится в печати и 5 методических указаний..

На аащту выносится: стратегия генетической защиты ячменя от сетчатой пятнистости, основанная на особенностях микроэволюционных процессов в популяциях Р. teres (попу \яционных волн, естественного отбора и изоляции) и включающая выявление потенциала устойчивости ячменя среди образцов из генетических центров происхождения культуры, выявление пула генов устойчивости и создание генетического банка устойчивости, получение исходного материала для селекции традиционными и нетрадиционными способами и программу территориального размещения генов устойчивости ячменя к P. teres.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 475 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы и 22 страниц приложения. Работа иллюстрирована 143 таблицами и 75 рисунками. Библиография включает 450 источников, из них 100 иа русском языке..

,--------т-7------

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 (Кромержиж, Чехия), институтом растениеводства (Пиешчаны, Словакия). В работе принимали участие И.Ю. Кушниренко (ЮжУралНИИ земледелия), А.Н. Петрова (ЛСХИ), A.B. Войлоков (СПГУ). Г.С. Коновалова, И.Г. Макарова (ВИЗР), Л.Г, Тырышкин (ВИР), A.A. Зубиович (БелНИИ земледелия), Р. Хунольд и X. Хартлеб (ИФ, Германия),

В.Минаржикова (институт селекции зерновых, Чехия), М. Яношева (ИР. Словакия)

Содержание работы

Глава 1. Биологические особенности возбудителей сетчатой и темно-бурой нтнистостен ячменя

В главе приводятся данные литературы и результаты собственных исследований

0 вредоносности, распространенности и симптоматике гельминтоспориозных пятни-тостей ячменя, морфолого- культуральным и физиологическим свойствам возбудите-ей сетчатой и темно-бурой пятнистостей, особенностям цикла развития этих патогенов

условиях Северо-Запада России.

Известно, что изучаемые патогены обладают мультикариотичностыо мицелия и онндий. В связи с этим в процессе изучеия взаимоотношений в системе паразит-озяин, а также при микологических и генетических исследованиях возникает проблема «стабильности признаков. После хранения штаммов или многократного пассирования х на питательной среде в подавляющем большинстве случаев они теряют способ-гаегь к спороношению. Возникающие минелиальные варианты, практически никогда ¡е ревертируют к фенотипу исходного штамма. Поддерживать необходимый морфоло-о-культуральный признак б большом числе поколений возможно путем субклонирова-1ия. В то же время, среди субклонов рас P. teres и С. sativus с различной частотой ыщеплялись новые фенотипы вирулентности.

Одним из возможных путей уменьшения вариабельности субклонов является поучение и регенерация протопластов грибов, так как они происходят из одной клетки. !ами разработан метод получения (с использованием пищеварительного сока вино-радной улитки Helix pomatia (ПСУ) и дрожжелитина ГЮх) и регенерации ( на юлной среде + 0,8 М КС]) протопластов гриба В. sorokiniana. Сравнительное изуче-[не изменчивости по признаку вирулентности регенерантов и родительских субклонов ;.\она 8 В. sorokiniana выявило достоверные отличия в сторону увеличения выхода входного фенотипа вирулентности среди регенерантов протопластов, полученных из :ончиков гиф мицелия.

Глава 2. Микроэволюинокные процессы в популяциях возбудителей сетчатой

1 темно-бурой пятнистостей

Известно, что но характеру и природе воздействия, а также по результатам окапываемого давления на популяцию вычленияют 4 элементарных эволюционных факто->он: мутационный процесс, ноиуляционные волны, изоляцию и естественный отбор I имофееп-Ресовский и др., 1972). В данной главе представлены результаты экспериментального и (учения особенностей 3-х, последних, из перечисленных факторов.

1 Ьшуляционные исследования патогенов по признаку нирулгшмости предполагают 1аличие 2-х условии: методов пригодных для тестирования бо \ыпого количества ;лонов гриба по вирулет unci и к набору сортов и рас гений-хозяев с хорошей диффе->ениир}ю1цей способностью.

Разработанные нами методы определения вирулентности клонов P. teies и С. ••' tPvUS, основанные на инокуляции срезанных листьев ячменя, помещенных на раствор бензнмидазола (Афанасепко и др., 1976; Афанасенко, 1У77) позволяли анализировать бчтшие выборки клонов из различных популяций патогена.

До начала наших исследований наборы сортов-дифференциаторов д\я изучаемых iHiuieiton егкучепшнали.

2.1. Наборы сортов-дифференциаторов для анализа популяции P. letes ни признаку вирулентности. 11ри подбо/ie первого набора тест-сортов для дифференциации популяций возбудителя сетчатой пятнистости в 1976-1978 гг. было изучено более 22 ООО комбинаций клон-сорт и выявлены 7 образцов с удовлетворительной дифференцирующей способность«с к 25270, к 25282, к 25275, к 8755, к 19282, к 18474 и к 19467 (Лфанасенко, 1978). Этот набор использовался нами для анализа популяций P. teres на территории 1 1ечерн темной зоны РФ до 1990 г., а также был успешно апробирован для анализа популяций возбудителя сетчатой пятнистости п России (Петрова, 1981; Левитин и др., 1986; Кушииренко, 1987; Кашемирова, 1995), в Азербайджане ( I амр.зов, 1989), в Литве (Скурдянене, 1993), па Украине (Клименко, 1994).

Впоследствии наборы сортов-дифференциаторов, имеющих локальное значение, были созданы в различных странах мира, но, к сожалению, имеющиеся в литературе сведения о составе географических популяций P. teres, полученные с использованием различных наборов сортов-дифференциаторов, трудно сопоставимы и 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 ерртов-дифференциаторов для анализа популяций возбудителя сетчатой пятнистости ьа территории Европы.

К концу 80-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 при инокуляции различными популяциями и клонами патогена . В результате были отобраны образцы ячменя с различным уровнем проростковой устойчивости к Р. leres. Среди них было отобрано 38 образцов, перспективных для дифференциации популяций возбудителя. Для выявления наиболее эффективных дифференциаторов к каждому из этих образцов была испытана вирулентность клонов фиба различного происхождения. ^

По дифференцирующей способности образцы были разделены на 2 группы: устойчивые ( в среднем не более 10 % вирулентных клонов в изученных популяциях возбудителя)- 16 образцов и среднеустойчивые, или дифференциаторы (число вирулентных клонов составляет 11-50%)- 22 образца. Более устойчивые образцы первой

iiyinibi, харакчсризовалпсь меньшим количеством промежуточных реакций к к\о!ыч аюгена.

Число клонов, вирулентных к научаемым образцам в различных популяциях Онлч азличньш (габл. 1). Например, вирулентные к образцу CI 4207 клоны в 2-х елорусских и немецкой популяциях обнаружены не были, тогда как в популяциях и-» Лоравии п Польши было выявлено 100 и 22,2 % вирулентных клоиои.

В соответствии с нашими экспериментальными данными, а также учитывая опыт арубежных коллег в новый набор сортов-дифференциаторов мы включили : 4 образца з нашего старого набора 1979 г. и 8 образцов, у которых отмечена удовлетворитесь -а и дифференцирующая способность(табл. 2). Под понятием дифференцирующая пссобность мы подрузамеваем наличие альтернативных реакций при заражении азличными клонами, относительно низкую частоту промежуточных типов реакций и озможность статистической обработки данных при сравнительном анализе популяций, fa международной конференции по пятнистостям листьев ячменя, проходившей в Леждународчом 1{аучном Центре ИКАРДА (Сирия) в 1993 г. наш набор был ринят для международной апробации в Европе и на Северо-Американском континен-е.

2.2. Набор сортов-дифференциаторов для анализа популяций С. sativus

¡ршщнпы подбора сортов-дифференциаторов популяций С. sativus были такие же как для P. teres. При изучении реакций различных сортов на заражение отдельными лонами возбудителя болезни были выявлены качественные отличия реакций растений, оторые в то же время не были такими контрастными как в случае с P. teres. Точеч-1ые шкрозы, характерные для реакции устойчивости сортов к P. teres сверхчувствительность) не наблюдались при заражении С. sativus. В последнем лучае реакция устойчивости характеризовалась медленно распространяющимся некро-ом и отсутствием хлороза. '

Наши наблюдения свидетельствовали, что все районированные сорта ячменя в редней и сильной степени поражаются темно-бурой пятнистостью, поэтому поиски .ифферепцирующих сортов проводили среди образцов известных из литературных сточииков как устойчивые к листовой форме патогена. На первых этапах была испы-ана реакция на инокуляцию синтетической популяцией патогена 50 таких образцов из оллекции ВИР . В результате выделились 16 образцов, реакции которых к популяции iiaioitiia можно было квалифицировать как устойчивые. На втором этапе к каж-;ому из ныделевшихся 16 образцов проверяли вирулентность 50 клонов из 2-х попу-.яний паюгена Ленинградской обл. 1 Ian более устойчивыми оказались образцы : к ¡267. к 1850?, к 19304, к 19810 и к 19182. Они и были отобраны как предполагавши- дифференциаторы для даль-неншнх исследований. ЕЗ таблиц,' 3 при../дены данные естрования 3 35 клонон С. sativus к ияги образцам ичдгеня. Brem на этане подбора ,ифф< pi'Ншкпоров Г»ы\о изучено около 3000 комбинации к.мш-горг Данные диспер-UdHii'Mo -пммма гниде i е лье i попа \и о наличии дифферента льно! о rnenn^inMt cicriir»

; !" "l'île ! f'IDl К'ПНОИ }ЧМП\ une ЛЯ Г Г1'(Ч';»МИ-

Таблица 1

Характеристика дифференцирующих образцов ячменя (1990-1991)

Образец Число вирулентных клопов в популяциях Р. 1егеь* , %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И

С1 2330 - - - 30,0 9,1 0 7,7 8,3 9,0 - -

С1 739 - - - 6.6 4,5 0 68,7 4.0 0 2.9 33,3

С1 63М - - - 0 0 66,6 - - - - -

к 20130 0 40,0 0 22,5 18,7 53,8 25,0 - - - -

С1 4207 3,8 0 - 0 0 22,2 100 - - - 0

к 29192 0 0 17,8 10,5 7,7 0 - - - - 66,6

С1 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 - - - -

С1 2259 - - - 46,6 - - - - - - 6,6

С1 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 6889 5,0 5,0 26,3 - 86,6 73,3 92,3 - - - -

С1 1615 - - - 0 42,8 53,3 53,8 37,5 37,5 - -

С1 4208 - - - . 0 20,0 78,5 - - - -

С! 4976 - - - 0 47,0 61,1 76,9 29,2 25,0 - 25,0

С1 5401 - - 0 28,6 46,1 100 - - - -

к 25078 0 - - 66,6 84,6 50,0 42,8 - - -

С1 2750 42,8 - 0 0 11,7 6,2 - 11,8 20,0

к 25275 0 0 0 9,5 5,8 0 0 - 8,8 5,8

Тифаиг 10,0 - - 0 18,2 0 14,3 - - 14,7 13,3

С1 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

^Происхождение популяций: 1- Россия,Пушкин; 2 - Россия, Рогкдсствено; 3, 4, 5 Белоруссия (Каменецк, Жодино, Витебск, соответственно); 6 - Польша, Сувальскос воеводство; 7- Моравия (Римаджов); 8, 9 - Словакия (Лученек и Пиешчаны, соответственно); 10 - Чехия, Кромгржнж; 11 -Германия, Ашерслебен.

1аблнна 2

Международный набор сортов-дифференциаторов для анализа структуры попу ли пий возбудителя сетчатой пятнистости ячменя по признаку вирулентности

№ Образец № ката- Использованы как дифференциаторы

груп- лога ВИР

пы (к) и С1

Страна Источник литературы

1 1.Сапа(1|ап С1 2750, к США, Россия, Сгау, 1966; Афанасенко,

1 -аке БЬоге 25282 Польша, Чехия 1978, Сасек, 1979;

8(с11епкоп,1988; Мшапкоуа,

1995

2. Харбин С1 4929, к Россия, Польша, Афанасенко, 1978; Сасек,

19282 Австралия, США, 1979; КЬап, Текаиг, 1982,

Чехия ЗиЛепяоп, 1988 ; Мшапкоуа,

1995

3. К 8755 к 8755 Россия Афанасенко, 1988

II 4. к 20019 к 20019 - -

5. С1 4207 С1 4207 - - .

6. МапсЬипап С1 739 Польша, США, Сасек, 1979; 81еКеп80п, 1988;

Чехия Мшапкоуа, 1995

III 7. 1 ифанг С1 4407-1 Аргентина, Поль- Ргес(га,1958; Сасек, 1979;

к 25284 ша, США, Авст- В]"агко, 1979; 81е№еп5оп, 1988;

ралия, Чехия Мшапкоуа, 1995

8. (!)|лтоп<1 к 29192 - .

9. С! 9825 С1 9825 Россия, Чехия Афанасенко, 1978; Мшапкоуа,

к 25275 1995

IV К). С1 5791 С1 5791 Дания, США, 5|пес1е($аг<1-Ре(ег!»п, 1971;

к 25273 Польша, Австра- Сасек, 1979; В1агко, 1979;

лия, Канада, КЬап, 1982; КЬап, Текаиг,

Франция 1982; Воске1тап е1 а!.,

ШЗ^еАепзоп, 1988; Текаиг,

1990, АгаЫ е1 а!., 1992;

Мшапкоуа, 1995

С1 9820 (Л 9820 Канада Текаиг, 1990

П 9819 С1 9819 США, Польша, Сасек, 1979; В)а!ко, 1979

к 25274 Австралия.Че-хия Воске1т п е1 а1„ 1983;

Ко1ариг1|, 1985; 81еГ(еп.чоп,

1988; Мшапкоуа, 1995

1(1

] alum 1 3

|.,(Л( ^nc-THh.i сорп'М-дН'Мч репЦ1К1То(ЮВ дл;1 .1И<1ЛН 1.1 пмнуллпии ( . S.ll¡V||S

'>: к,1ы\»ча I fa in.1 -pini' П(ОНС- Pa Mio- Псдш (>!1 4jfl.\o ÜUjiy К 11 I -

НИР c<i|ira X'VKAC-HHC Ш1ДЦОСlh Iil.IV к V4KMI ( (/0 )

США .itruin Н««иЫ vjd 52.1)

14)11} 14.11 K;m?i/ta rikotense (Wlvcl X Olli) ^ OAC-21 >2.0

mot Kcyslonc KftiKbt-i rikotense (Jet x YatiUge) x V«mliw>ic гм

19182 FVw США rikolrnse Riublrss X PllsliUrg X Selection 12 55.5

19810 Conquosl Каи ада rikotense сло/кн. гибрид. л т.ч \ ап(ацс x Parkland 55,5

дифференциаторами (F факт. = 39,6; F табл. при Р> 0,01 = 2,0). Па данном цабор< были изучены популяции С. sativus Северо-Западного района ИЗ РФ и Лшвы. 11ри обозначении рас, ^являемых на наборах из 7 и 5 сортов-дифференциаторов, использована система Хабгуда (Habgood, 1970), на наборе из 12 сорго-з-дифференциаторов - октальная система (Limpert, Muller, 1993).

2.3. I Тонули уиониые волны. Возникновение популяционных волн фшошиоген-ных организмов связано с быстрым клоновым размножением популяций 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 этого наряду со случайными флуктуациями, возможно нарастание численности и определенных наиболее агрессивных фенотипов.

Целью наших исследований было сравнение структуры популяций P. teres по признаку вирулентности к набору сортов-дифференциаторов в период эпифитотий и спада в развитии болезни. Достоверности разницы частот признаков определяли гю критериям Стьюдекта и Фишера (Плохинский, 1961). В качестве показатели сходства популяций использовали критерий A.A. Животовского (1979) - "% общих фенотипов".

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

В волосовской (рис. 1), гатчинской и кировской популяциях P. teres при уменьшении численности популяции увеличивалось количество выявляемых рас. При максимальной численности, наиболее конкурентоспособными и вследствие этою доми-

Рис. I. Развитие сетчатой пятнистости, средняя вирулентность и количество рас в популяции P. teres в Волосовском районе Ленинградской обл.

43 -

, _ 35 [

2 § 30 :

1 й 25 '

a) Q, ]

1 2 20!

! 5 is '

S * !

Я § 10 1« *

5 !

п

ш

35

3 i

2.5 X g

2 С

а

1,5 % в

к

1 Z

0,5 Í О

Развитие болезни (%) | jI '" )Количество рас ¡

1—Средняя вирулентность |

шрующими в каждой исследованной популяции были определенные и различные но -ложности расы, которые, в некоторых случаях, почти полностью элиминировались из популяции в период спада в развитии болезни, то-есть, по-видимому, являются не конкурентоспособными при перезимовке (рис. 2).

Дол я общих рас, характеризующая сходство популяций, при сравнечии боксито-горской и волосовской в 1979 г. (54%) и бокснтогорской и гатчинской популяций н 1980 т. (68%) была максимальной при максимальном развитии болезни в районах исследований. Полученные результаты согласуются с данными А.А. Кашемировой (1995), которая обнаружила наличие конидий P. teres 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 .нровако. Исследования по выяснению причин повышенной конкурентоспособности, доминирования одних рас по сравнению с другими п природных популяциях имеют как теоретическое значение в познании направленности микроэволюпионных процессов в популяциях фитопатогенов, та.< и практическое в прогнозировании длительности сохранении устойчивости с.-х. культур. Исследования в этом направлении малочисленны и в основном проведены с облнгатнмми фнтопатогенами.

В задачи наших исследований входило изучение направленности изменений в популяциях возбуди гели сетчатой пятнистости в биотрофнон и сапротрофной стадии онтогенеза в зависимости от генотипа растения- хозяина, от генотипа особен, спаяв ляющих популяцию патогена и от наличия панмиксии.

о

Рис. 2 Частота встречаемости доминирующих рас на сорте Пиркка в волосовской популяции P. teres в 1979 -1982 г.г.

Рясы P. teres

2.4.1. Влияние генотипа растения-хозяина на структуру популяций

Р. tere». При определении влияния генотипа растения-хозяина по состав природных популяций паразита изучали популяции, собранные в пределах одного поля (Гатчинский сортоучасток, Ленинградская обл.) с 10, различающихся по происхождению и уровню полевой устойчивости к Р. leres сортов ячменя (табл..4). Сравнение популяции показало значительную вариабельность по числу вирулентных клонов к отдельным сортам-дифференциаторам и достоверные отличия при попарном сравнении большинства изученных популяций. В то же гремя, популяции с одинаковых ио восприимчивости сортов Пиркка и Белогорский, Малахит и Олимпиец. Каскад и Дар не имели достоверных отличий по изучаемому признаку. Сравнение значений средней вирулентности популяции показало, что все исследованные популяции можно объединить в 4 группы с одинаковыми значениями признака внутри каждой группы, f laimoiciime и равные значения получены для популяции г сортов Надя, Викинг, Каскад, вторая группа объединяет популяции с сортов I 1иркка. Белогорский, Дар, Лада, в третьей группе популяции только с 2-х сортов: Олиипиьц и Менкер и , наконец, отличается от всех популяция с сорта Малахит (табл.4).

Корреляции между значениями средней вирулентности и интенсивностью поражения сортов-хозяев отсутствовала (г= 0,36), в то же время, низкий уровень ци(>у\ечг-ности был характерен для популяций, обитающих на сортах со слабым поражением

1 лГьммы 4

X,l|J.IKll j >m (ПК.i (UJ.ÍíHf H'IMI'UU - XO'íUtH J11 J Г) Л jl J 11 ¡ ii P lurs

ía зн.шме Ра'.ШИПИ.' Чщ л.» С(>е дпяя Ра.-жшне Чп(..\(> lilt- (- (»C.IHHH

nj.'ia ílo ЛС* -</!'( Н Ы1('У U'lllll миру \ein- l.opiíi Új.\t ЛИН JlVAl llllíbtx НП(>) 111

коле (%) MV КЛ<>1МН liorih JJO- К ИОЛ< клопин Modi) ll.lli>

(%) ПУЛЯПИП (%) ( 'I ) ЛЯШШ

LfjiKK.l 90 93 0 2.48 Лч> 40 80,9 3.08

\..Да 90 79.5 2 93 Мспьср 40 68,9 1,80

Ul,l ВО 84.4 3.93 Каскад 50 61.9 3,42

\0} Dj>< К ИИ 70 95.7 2.43 Олимпиец 30 93,5 1.63

50 42.8 5.33 Малахит 30 93,3 1,02

i не отмечен для популяций с сильно поражаемых copión, ( равнение частоты ветре-[аемости различных рас в популяциях с разных сортов также показало значительные гтличия между ними. (табл.5).

Масса, свободно перемещающегося инокулюма, безусловно, способствовала слу [аиному распределению рас в посеве, поэтому лишь значительное доминирование ;акой-либо расы или отсутствие такового на данном сорте можно считать неслучай

1ЫМ.

I акил! образолг, полученные данные свидетельствуют о на\ичии селектирую-[иго влияния генотипа растения хо шина на понулянню патогена.

Р.К.ЖЫН СПС I .Hi популяцнм I \ N 11 11,1 J>dMíl411í>í\ i .'(Н..\ [ .ll'lilllChllil C(l|rm)4.lCíí)(í, 1982 1 )

Таблица 5

В rii'pnu/j к. 1.' . :l HI-НИН МЧЧЫЫ

Ч.ц-юи (ч 11.. 'i/ir'.(... гп (" ") и ¡ют ¡циник í> 111. : íjÓiii.uoimiix па сортах ll'l'.li i[я

1 1|,.М„, MlilM i> Di ЮГир Ullll BlIKHlll M~i \ i \ 111 Лт 1 I.I 111 Ka< ь.1Д Л,.Ъ1 О UN

) 12.8 47.2 21.8 8,3 57,5 0 4.6 2,6 18.7 33,3

! 5,1 5,5 3,1 5.5 25,0 2.8 0 0 6.2 6,6

.7 0 19,4 0 B.9 7,5 11.4 0 18.4 0 3.3

11 0 6,2 6,2 5,5 0 0 9,3 0 (1 0

2.6 0 6.2 0 2.5 0 9,5 0 0 3,3

»9 0 5,5 0 8,3 0 11.4 0 10.5 8,5 0

'5 0 0 0 15.9 0 0 2,3 0 4,2 0

5.1 0 0 (i 7.5 2,8 0 5,5 0 66

12.8 0 0 0 0 0 0 0 0 0

10.2 0 3,1 (I 0 0 2.5 0 0 0

>4 0 5,5 3.1 5.5 5.(1 .4,6 2.3 2,6 6,2 6,6

1 0 0 9,1 0 0 0 2.5 li.l 0 и

02 0 0 4 0 0 0 2.5 15,1 0 0

Hi 2.6 2.M 6.2 0 0 0 9.3 7 9 2.1 3 3

2.4.2. Кош»"} peiimriioeoiii/m-п. par н uiimчшшнх P. teres на различных un СН1ИЧ1111ПГ1И enpiax нчмеии. Концепция ( I ¡óif мпирмощего oioopi H ill дер 11\анка

(Планк Вам дер, 1972) основывается на преимуществе простых рас над сложными. Согласно Ван дер [ {ланку, 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 конкурент «способность клонов в популяции ( Martens, McKenzie, 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-восковой спелости ( с 2,1 до 4,5 и с 0,4 до 2,1, соответственно), однако, на сорте Малахит этот показатель остается постоянно ниже чем на сорте Пиркка.

В фазу кущения ячменя в исследованных популяциях преобладала раса 0,которая, по-видимому, обладает лучшей способностью выживания в сапротрофной стадии онтогенеза. В течение вегетации проявляется разнонаправленное селектирующее влияние генотипа растения-хозяина. На сильно поражаемом сорте Пиркка к средине вегетации преимущества получили сложные расы; они преобладали и к концу вегетации (расы 103 п 111). На сорте Малахит в течение всей 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 сильнопоражаемом сорте клоны с "лишними" генами вирулентности (сложные расы) более конкурентоспособны и к концу вегетации преобладают 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 "галоп" из листьев различных сортов ячменя. После проявления симптомов болезни "газон" "перепечатывали" на свежие листья ячменя. После нескольких пассажей проводили реизоляцию гриба и по числу изолятов с определенным морфологическим типом судили о преобладании того или иного клона.

На восприимчивых сортах Ида 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 нарастании количества слояшой расы значительно меньше, чем на сильнопоражаемых.

Изучение 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

№ штамма № расы Число восприимчивых сортов-дифференциаторов Пиркка Надя Истринский 3

эк,% число спор на мм2 ЭК.% число спор на мм2 эк,% число спор на мм2

22 0 0 2,1 30,0 1,5 20,0 1,7 20,0

33 38 3 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 сложных рас. I аким 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 P. teres - Hordeuin vulgare - действует против клонов с лишними генами вирулентности в сапротрофных условиях существования паразита, а также на сортах с иеспеи/нрнческой устойчивостью.

2.4.3. Влияние панмиксии на изменчивость популяции P. teres

Весной 1986 г. на растительных остатках ячменя сорта Пиркка в учхозе "Пушкинское" нами было отмечено массовое образование перитециев P. teres, 10% которых оказались фертпльными. Сравнение состава конидиальной популяции патогена, собранной на этом же поле летом 1985 г. и весен1 кй аскоспоровой 1986 на расширенном наборе из Ъ дифференцирующих сортов, позволило установить значительные различия изучаемого признака н аскоспоровой и конидиалъной популяциях. В 3-х случаях в аскоспоровой популяции произошла полная элиминация вирулентных к сортам Максим, I ирас и к 27341 клопо», тогда как их представленность в конидн-альпой популяции была довольно высокой : 53,8; 69,2 и 44,7%, соответственно; и в 3-х случаях п аскоспоровой популяции значительно снизилась к нцентрапия вирулентных клонов к сортам WW 6579 , к 28142 и Тагашш: с 88,8 до 5,2%, 76,9 до 5,0% и 50,0 до 5,2%, соответственно.. Следовательно, во всех случаях, выявленные отличия были связаны с исчезновением признака гпрулешности, или со значительным уменьшением час Гс 11 Ы встречаемости КЛОПОВ с 1Шру\'ЧПИОС1ЬЮ к определенным сортам

i rutin. I акнм образом. как агамнан, так и половая саироцюфн.ш стадии iiiriurcui';« \ I'. tens, являются регулятором стабилизирующего отбора в популяции, при котором "роисходмт элиминация клонов с "лишней" вирулентностью.

2.5. Изоляции. Гели для облигатных патогенов зерновых, таких как виды ржавчины и мучнистая роса проблема ареалов популяций имеет историю в несколько Д'чншлешй, то в отношении сапротрофнмх патогенов и в том числе возбудителей [ сльниптоспориознмх пятнистостей ячменя, фактор изоляции не был исследован. I! п> же пр'.мя изучение этого фактора имеет не только теоретическое значение в объяснении становления внутри- и межпопуляционной дифференцировки, но и большое практическое значение в разработке стратегии размещения источников и доноров устойчивости.

2.5.1. Сравнительная характеристика популяций P. teres. В наших ранних исследованиях были установлены значительные различия по концентрации вирулентных слонов к сортам-дифференциаторам и по частоте встречаемости рас в популяциях Р. leres, паразитирующих на одних и тех же сортах ячменя в различных районах 11ечер-ноземной зоны РФ (Афинасенко, 1978; Левитин, Афанасетко, 1980). В последующие годы было проведено сравнительное изучение популяций P. teies на территории одном области (Ленинградская обл. ), а также на территории Европейской части России, республик Прибалтики и Белоруссии, на территории Европы (Германия, I 1ольша, Чехия, Словакия) и Канады.

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

Преобладающими в каждой исследованной популяции были клоны с различными морфолого-кулътурпльными признаками признаками. Например, в популяции из Московской обл. преобладали клоны со снопообразными выростами мицелия в средине колонии, 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) и популяции P. teres из Канады был проведен в 1991 г. на новом наборе из 12 сортов-дифференциаторов.

В изучаемых популяциях выявлено 56 фенотипов вирулентности. Чаще всего в популяциях из России, Польши и Канады встречалась раса 0000 (табл.7). Превалирующая в Жодино (Белоруссия) раса 1000 (частота встречаемости 70,7%) отсутствовала в остальных популяциях. Для каждой популяции были отмечены присущие только ей расы патогена, которые в большинстве своем были представлены единичными клонами. Полное отсутствие сходства выявлено при сравнении популяции из Чехии с популяциями из Белоруссии, России и Польши ( табл.8). Эти различия связаны'с превалированием в популяции из Чехии рас 0300 и 0200, которые отсутствовали в перечисленных выше популяциях. Всего 2 клона из популяции Канады и Чехии имели одинаковый фенотип (степень сходства 2.2%). Примерно равная степень сходства -

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

Таблица 7

Доминирующие фенотипы вирулентности в европейских и канадской популяци-

ях P. teres в 1991 т.

Расы Частота встречаемости (%) в популяциях из

Канады Чехии Белоруссии Польши России

0000 19.3 0 31,4 35,7 35,0

0100 1,1 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 изучено клонов 93 16 35 14 20

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

Сравнение 11 популяций P. teres, проведенное в 1990-1991 гг. при подборе сортов-дифференциаторов на 26 образцах ячменя, также покачало значительные отличия час-

I аблица 8

Степень сходства европейских и канадской популяции P. teres в 199! г.

('(»впиваемые популяции Доля общих рас (%) Сравниваемые поп) -ляшш Доля общих рас (%)

Канада и 11ольша 23,7 Польша и Белоруссия 34,2

Канада и Чехия 2,2 Польша и Россия 35.0

Канада и Белоруссия 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 работе приведен сравнительный анализ 44, изученных популяций P. teres 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 P. teres в Ленинградской обл. (Петрова, 1984), на Южном Урале (Кушниренко, 1987), в Азербайджане (Тамразов, 1989), в Литве (Скурдянене, 1993), на Украине (Клименко, 1994). 2.6. Сравнительная характеристика популяций С. sativus. Анализ популяций С. sativus из 3-х районов Ленинградской обл. в 1982 и 1983 гг. по вирулентности к набору из пяти сортов - дифференциаторов показал отсутствие достоверных отличии 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 Иыгеве (Эстония) и Дотнуве (Литва) существенно отличались по вирулентности к сортам-дифференциаторам . Псковская и дотнувская популяции отличались по концентрации вирулентных клонов к сорту Fort (td=3,38); псковская и йыгеваская на сортах Fort и Fox (td=3,69 и 6,99, соответственно); дотнувская и йыгевасская на образце к 3267 (td=3,26) и сорте Fox (td=7,89). Ранговые коэффициенты корреляции при сравнении 3-х исследованных популяций были недостоверны, что говорит о значительных различиях в рангах сортов-

[аблица У

Характерце тика популяции С. saliviib в Ленинтрадскои обл. но вирулентности к набору сор-

юв-ди.Ми^к'пциаторов (1982-1983 г.г.)__

Популяции I од Число клопов вирулентных к тсст-сортам (%) Средняя вирулентность

3267 Fori Kcyslone Fox Conquest

[ .ТГЧИ!1» К.1Я 1982 44,4 40,7 18,5 59,2 59,2 2.18

1983 36,7 26,7 20,0 63,3 43,3 1,90

Вомдовскаи 1982 48,7 43,6 35,9 51,3 64,1 2,46

1983 51,6 29,0 32,2 83,9 51,6 2,52

Воксптогор-скан 1982 30,0 23,3 23,3 73,3 46,7 1,94

1983 54,8 47,6 31,8 76,2 57,1 2,98

Псковская 1983 51.0 56,8 37,2 90,2 56,9 2,90

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

| Иыгевасская 1983 32.2 23,7 33,9 39,0 39,0 1,68

дифференциаторов. Таким образом, можно предположить, что популяции С. sativus охватывают 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 Р. leres. Отсутствие различии и составе попучяшш С. sativus в Ленинградской обл., позволяет предположить бс.н-е широкий ареал популяций этого патогена, по сравнению с P. teres.

H.B. Миронепко (1991) выявила высокую гетерогенность популяций P. teres из Ленинградской области ( Гатчинский и Пушкинский районы) и значительные различия по ПЦР-маркерам между ними. В Финляндии выявлено наличие локальных субпопуляций P. teres, отличающихся по частоте определенных RAPD - профилей (Kammiovirta et al., 1995). Уникальные генотипы, выявленные также при помощи RAPD - маркеров присутствовали в популяциях P. teres из I ермании и Северной Америки (Peever et al., 1993).

Существующие отличия в структуре отдаленных популяций P. teres и С. sativus, а также в близкорасположенных популяциях P. teres, на наш взгляд, связаны с различным сортиментом возделываемых ячменей и отсутствием или незначительной долей мшр.шич) из соседних популяций.

Рг.йоыми I). Л. Хасанова (1992) и Л. А. Кашемировой (1995) показано наличие конидий P. teies в шпкних слоях тропосферы. Однако, по-видимому, распространение конидий P. tries воздушными потоками происходит только в периоды массового развитии болезни.

Исследование возможности переноса инфекции ог искусственно созданного очага, > использованием морфологически маркированных штаммов P. teres показало, что распространение конидий горизонтальными воздушными потоками на растояние более 20 м не происходит. Слабое горизонтальное распоространеы.е конидий связано с биологическими особенностями представителей видов рода Drechslera. В диссертации обсуждается комплекс факторов, обуславливающих слабую миграционную способность конидий P. teres: особенности отделения конидий от конидиеносцев, скорость оседания в воздухе, а также значение мигрантов в дисбалансе фенотипического состава популяций.

Выявленные нами закономерности в распределении популяций возбудителей сет-чагой и темно-бурой пятнистостей ячменя имеют значение при выборе инокулюма 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. Устойчивость ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости.

Создание коллекций источников устойчивости с.-х. культур) различного происхо-гвдения является базовой работой при целенаправленной селекции устойчивых сортов. Выявление эффективных источников специфической устойчивости к возбудителю сетчатой 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 экологического 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 интродуцированных 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, Переднеазиатского, Средиземноморского, Централыюазиатского, Свропейско-Сибирского и Новосветского генетических центров происхождения (по 1 1. И. Вавилову позволило выделить 147 устойчивых (балл 1 и 1,2) и 295 ошосшельио устойчивых (балл 2) образцов (табл. 10).

3.1. Эффективность источников устойчивости ячменя к различным популяциям P. teres. Обнаруженные нами отличия в структуре географических популяций гриба по признаку вирулентности определяют вариабельность признака устойчивости образцов ячменя в различных агроклиматических зонах. Д\я определе -

1аблипа 10

>стоПч.шисть к возбудителю сстчатой пятнистости образцов мировой коллекции ячменя

I еннонтр Вссго Число обрлшсш с типами реакшш in искус-

Н'зучс по ственное наражепне (баллы)

1,2 2 3-4

л\бис с пискни 301 10,3 5.3 84.4

BocTO'iHoaHMiiKKihi 877 8,7 13.5 77.8

Пгрсднеадиагскяи 310 2.9 13.5 83,6

С рс д и не м но \ i о ро к n i t 320 5,0 13.4 81.6

Центральноадиатский 800 3,5 7.1 89.4

Ев|юпсиско-Сибирский 77 2,6 3,8 93.6

Нососпстсюш 263 3,8 5,7 90,5,

Всего 2948 5,0 10.0 85.0

ния 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 P. teres и высокоэффективные источники специфической устойчивости против конкретных популяций патогена.

Результаты многолетнего изучения устойчивости некоторых образцов к различным популяциям P. teres показали, что наиболее стабильные показатели можно констатировать у образца к 25275 (табл.11). В остальных случаях наблюдается наличие контрастных значений признака в зависимости от исследованной популяции. Например в большинстве популяций отсутствуют или выявлены единичные клоны вирулентные к образцу к 9305, в то же время все клоны в популяции из Чехии (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 клонов), а образец к 25274 может быть эффективным источником устойчивости к 12 европейским и канадской попу лциям, но в белорусской (Ка.менецк), чешской и германской популяциях выявлено 17,5%, 20,6% и 20,0 % вирулентных клонов, соответственно и т.д.

1аблица 11

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

Популяции Год Число ни|лл< |11т„ч к.м»шш к ш'цзащ^ч ячмени ^Г^ ьам.лог ВИР)

Р. \cres 21275 25274 IV) 14 8755 25271 19282 18? 16 2^28! 9«! 5 252*4 21272

Л<-И1шц«адскли 1977 3.8 5.5 7,9 8,3 4.3 V..'! 59.1 20 0 11,8 13.4

1979 4.8 16,6 45,8 0 4,7 11.1 5,5

1990 1.2 0 3,1 0 ^ 29,4 0 0 10,0 0

1994 0 0 19,4 11.1 0 16.6 0 0 5 3 |.|

Мосьотьон 1977 6.2 6,4 42,1 .26,9 2,1 31.2 39,2 11.7 - 9,5 36 5

[ орьмшгка»! 1977 3,9 3,8 15.1 5.9 2.9 16,8 29 2 3,9 0 2,9 10,8

Прнекульсьаи 1977 5,! 1.9 20,4 22,5 11,3 23,7 40,5 17.1 2.4 20 6

Кировская 1980 3,6 0 -

Краснодаре ьая 1980 • 15,4 3,1

Челябинская 1982 11.5 6,8 6,0 13,8 7,0 7,0 5,9 1.6

1983 2,8 5.1 2,6 9.8 6.8 8.2

ВктсЧхкая 1991 2,8 0 10,4 5,8 5.0 0 0 0 0 8,3

Кдменсцкаи 1990 0 17,5 16,6 0 0 0 0 18.2 0

Жодмисьая 1991 0 0 0 9,5 0 0 0 0 0 0

Польская 1991 5.9 0 0 0 31,2 0 6,2 0 0 0

Чешская 1991 29,4 20,6 8,8 11.8 0 15,4 юо 0 0

Слона ш.ая 1991 4,1 8.! 25,0 14,1 22.1

1 срманскан 1990 0 20,0 - 5.8 и,з 31,3

Мо( ы1м.к.1и 1990 3,1 0 6.2 0 28,6

Канаде кия 1994 0 0 69,2 8,3 0 32.0 0 ¡8,1 4<>.1 0

о П< 1258 1485 698 14Г.1 1461 1361 551 1252 357 870 1.

Высокоэффективная устойчивость к различным популяциям P. teres является косвенным показателем потенциальной способности сорта длительно сохранят?) устойчивость. 11о-видимому, наиболее перспективны для использования в селекции будут образны с незначительной флуктуацией концентрации вирулентных клопов по времени и в пространстве.

Таким образом, впервые нами создана коллекция из 86 образцов ячменя, эффективность устойчивости которых охарактеризована по отношению к различным географическим популяциям P. teres. В диссертации приведены результаты экологического испытания некоторых образцов коллекции в различных агроклиматических зонах.

Глава 4. Теистический банк устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости

Для успешной селекции ячменя на устойчивость к P. teres необходимы генетически охарактеризованные доноры устойчивости. Известно, что устойчивость к возбудителю сетчатой пятнистости детерминирована как олигогенами (Mode, Slialler, 1958; Klian, Boyd, 1969; Selim et al., 1973; Bockelman et al., 1977; Афанасенко, Кушнаренко 1989), так и полигенами (Arabi et al., 1990; Harabi 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 Rpl la, CI 9819 - Rpt lb, Rpt 2c, CI 7584 - Rpt 3d (Bockelman et al., 1977), Харбин - Pt 2, CI 4922 - Pt 2, Pt3 (Mode, Schaller, 1958) и 2 необозначенных гена у образца С1 5791 (Khan, Boyd, 1969).

Обычно для проведения гибридологического анализа устойчивости используют природную популяцию гриба или моноспоровые изоляты (определенные расы патогена). Очевидно, что популяцию гриба возможно использовать, только после установления, что все особи ее составляющие авирулентны к источнику устойчивости. Однако и в этом случае использование смеси различных рас может привести к получению 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 нята 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 либридо-логический анализ были включены 6 сортов : Пиркка,' Надя, Красноуфи.чскин 95, Зазерский 85, Гасцинец и Вежа.

Для генетического анализа были использованы штаммы P. teres, выделенные из пораженных листьев различных' сортов ячменя, собранных в разных географических зонах. Инфекционный материал из Чехии нам был любезно предоставлен В. Минаржн Таблица 12

Образцы ячменя, включенные в гибридологический анализ устойчивости к P. |егеь

Об{>азец П роис хождение Разновидность Образец, Происхождение Разновидность

(№ каталога (№ каталога

ВИР и с» ВИР И CI)

25270 Маньчжурия pallidum Rojo, 18725 Канада rikotense

25282 Маньчжурия pallidum Ogaülsu 18716 Канада pallidum

25275 Эфиопия deficicns Psaknon 19736 США pallidum

8755 Эфиопия nudum 6889 Турция nudum

19282 Маньчжурия pallidum 20130 Эфиопии duplitugrum

Д жау - Сафеда к Средняя Азия cocleste Km 1192 21856 Чехословакия nutans

18474

9305 Туркмения pallidum 20019 Эфиопия /.eocrithi-difiucns

8721 Эфиопия stendelii 20921 ФРГ nigrinudum

Abissinian

1102=L94

21849 Эфиопия slcndcUi 21272 Эфиопия pallidum

21914 Эфиопия deficicns 29192 Diamond Канада rikotenze

25274 Эфиопия deficicns 25283, США pallidum

CI 4922

USA 7226-678 США stendelii C1 7584 США pallidum

к 4306

8695 Эфиопия pallidum 21217 Эфиопия pallidum

25273 Эфиопия nutans C1 6388 США rikotense

Т!ахса!а Мексика pallidum CI 9820 США dciieicns

25078

Manchuriun США pallidum CI 5809 США pallidum

4355

Тифант США pallidum 27743 Турция

18760 •

ковой, из Польши док. Я. Бутрымович из Канады док. А. Текаузом; штаммы из США и Великобритании док. Б. Стеффенсоном; из Австралии док. Р. Лоугхманом.

4.1 Анализ гибридных популяций F) , F2 и 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 8755, 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 по характеру расщепления по устойчивости к различным штаммам в гибридных популяциях Fj и F3 от скрещивания источников устойчивости с восприимчивыми сортами. При анализе совпадений типов реакций растений гибридной популяции F? на инокуляцию разными штаммами в рамках одного эксперимента учитывали реакцию одного и того же растения на инокуляцию разными штаммами, а затем подбирали гипотезу наличия общих генов, детерминирующих устойчивость к данным штаммам. Теоретически ожидаемое

(i.o.) количество растении с совпадением реакций устойчивости (у/у), восириимчиво-чл (в/п), а также количество растений устойчивых к первому штамму и восприимчивых ко второму (у/в) и наоборот восприимчивых к первому и устойчивых ко второму (в/у) было расчитано нами при анализе генотипов п I"? в зависимости от количества выявляемых генов, контролирующих устойчивость к каждому штамму.

[5 качестве примера приведем фактические данные расщепления в f'; от скрещивания образца к 25273 с восприимчивыми сортами (табл. 13). [3 большинстве случаев фактическое расщепление по устойчивости к штаммам P. leies соотве!ствппало моногенному (3 : 1). Расщепление, интерпретируемое как дигенпое выявлено при инокуляции штаммами 85-53-1 и л].

Реакции растений к белорусскому (Км4), австралийскому (27-36) и английскому (UK 80-12) штаммам и прямых и обратных скрещиваниях образна к 23273 с сортом Вежа полностью совпадали, из чего можно было заключить, что устойчивость к ним детерминирована 1 доминантным геном (Л).

Один и тот же геи детерминирует устойчивость к американским (85-^3-1 и 8428-1). чешскому ( »12) и белорусскому (ж12) штаммам (табл. 14). При .jrou, выявлены дополнительный доминантный ген, при инокуляции штаммом 85-53-1 (В) и рецессивный ген к штамму в!2 (с). Несовпадения типов реакции растений к белорусскому штамму жЗ и английскому UK 80-12 позволило предположить наличие двух различных генов, детерминирующих устойчивость к этим штаммам. Поскольку устойчивость к штамму UK 80-12 контролируется геном А, то предполагаем наличие гена В, контролирующего устойчивость к штамму жЗ.

Таким образом, только п 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: ААВВсс.

В диссертации приведены аналогичные сведения по каждому из 27, изученных таким образом, образцов ячменя. Проведенный анализ показал наличие сложной системы генетического контроля признака. У каждого образца выявлено от 2-х до 5-и генов, контролирующих устойчивость к P. teres. 11ри 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 869?, к

21272, к 25078, к 21217, Км 1192, Тифанг, Ogalitsu, CI 7584, CI 5401, CI 5809, Psaknon, CI 9820, CI 4922 ;

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

Расщепление по устойчивости в гибридной популяции Г"2 от прямых и обратных скрещиваний образца к 25273 с восприимчивыми сортами при инокуляции различ-

ными штаммами Р. teres

Комбинация гк|к''шт.<ш|я Штамм Соотношение устйчиимх и ikk л/лтмчниых у.г

растении

факгпчикос юорсгпчес кн ожидае-

мое

Века X к 25273 Км4 46 : 10 3 : 1 1,52

13 : 3 0,03

к 25273 х Нежа Кч-1 50 : 10 3 : 1 2,22

13 : 3 0,17

X К», 4 96 : 20 13 : 3 0,17

3 . 1 3,72

ь 25273 х Вс:ка 27-36 43 : lü 3 : 1 1,06

13 : 3 0,00

Вежа X К 25273 27-36 42 : 10 3 : 1 1,01

13 . 3 0,08

£ 27-36 85 . 20 3 : 1 1.97

Вежа х к 25273 UK. 80.12 43 : 12 3 : 1 0,30

13 : 3 0,34

к 25273 X Вела «J2 34 : И 3 . 1 0,01

13 : 3 0.96

в12 71 ; 10 13 : 3 2,18

85-53-1 76 : 4 15 : 1 0,21

84 28-1 56 : 16 3 : 1 0,30

13 : 3 0,57

Гасцим-п х к 25273 UK 80-12 32 : 11 3 : 1 0,01

13 : 3 1,32

жЗ 30 : 14 3 : 1 1,09

9 : 7 2,54

к 25273 х i'at mimu л1 89 ; 3 15 : 1 1,47

Залт'рскин 85 х к 25273 а.4 47 : 2 15 : 1 0,39

к 25273 х 3.ijc(xkhh 85 ж4 279 : 20 15 : 1 0,09

X ,i.4 326 : 22 15 : 1 0,00

к 25273 х Зазор,кии 85 127 . 19 13:3 3,15

92-46 108 : 35 3 : 1 0,02

13 . 3 3,07

92-128 29 : !2 3 . 1 0,39

13 : 3 2,98

84-28-1 43 : 5 13 : i 2.19

Р> 0,05 при х2< 3,84

Анализ совпадений типов реакций растений гибридной популяции F2 от скрещивания образца к 25273 с восприимчивыми сортами на инокуляцию различными штаммами P. teres

Комбинация скрещивания Штамм Предполагаемый генотип устойчивое™ Количество [»астений устойчивых восприимчивых (в) при попарном пении штаммов (у) и срап- 7 Г

фактическое теоретическое

у/> н/п у/» в/у у/л п/'п > /р

к 25273 х Вежа 85-53-1 в12 ААВВ ААсс 69 3 7 1 51 3 9 1 2.43

85-53-1 84-28-1 ААВВ АЛ 55 2 14 0 12 1 'з 0 1.42

85-53-1 ж12 ААВВ АА 33 3 8 0 12 1 3 0 11,0 i

Км4 27-36 АЛ АЛ 31 9 0 0 3 1 0 0 0,13

Км4 UK80-12 АЛ АА 36 10 0 0 3 1 0 0 0.25

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

Гасцинец х к 25273 жЗ UK80-12 ВВ АА 27 8 3 4 9 3 3 1 4,22

р> 0,05 при х2< 7,81

3- в различных соотношениях от количества изученных штаммов: к 25274, к 20921, к 20130, К 6388, к 21272.

В большинстве случаен одни и те же гены осуществляют контроль устойчивости против штаммов с различных континентов, за исключением образца к 25274 и к

20019, устойчивость первого к австралийскому, л второго 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 коэволюции и сбалансированности полиморфизма устойчивости хозяина и вирулентности патогена. Выявляемые при помощи различных штаммов дополнительные гены, относятся к числу утративших свою эффективность против большинства особей, составляющих популяцию, ло сохранивших ее против определенной части. Результатьг наших исследований объясняют различия, существующих в литературе данных о числе генов устойчивости у одних и тех же образцов в условиях различных популяций патогена. Среди таких спорных образцов и, использованные нами в генетическом анализе, образцы: С1

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

4.2. Пул генов устойчивости ячменя к P. teres. Показателем идентичности генов, детермшшрующтих устойчивость у различных образцов служит отсутствие расщеплении по устойчивости в Fi от их диаллсльимх скрещиваний, и наоборот, наличие расщепления свидетельствует о различии генетического контроля признака устойчивости у изучаемых образцов.

В диссертации приведены результаты анализа расщеплений по устойчивости в 610 комбинациях штамм-гибридная популяция, на основании которого выявлены образцы с тождественными и различными генами, детерминирующими устойчивость к P. teres. Учитывая эти данные, а также сведения о количестве генов, контролирующих устойчивость к патогену н уже существующие обозначения, генам устойчивости 27 образцов я тменя были присвоены символы (габл.15). Обозндчише"Х" (доминантный ген) илтГх" (рецессивный) свидетельствует о недостаточном фактическом материале для присвоения символов данным генам. Всего, на основании данных гибридолошческо! о анализа мы можем констатировать наличие 46 генов, детерминирующих устойчивость к P. teles у 27 образцов, 38 из которых определены нами впервые.

Таблица 13

I енотипы устойчивости 27 обра шов ячменя

( 0|HO(>t">JM 41 Ы fnvn.iM.I ICFIfH", . ДГ И [>М11ПИ|>\1"ГИ11Х V( V'it'lMI"« ПК P teres

К 25275 Rpt 1!,. Pi 5. Pi И. ,.> 12

К 25273 Ни 11,. Pi П. |,i 14

к 8693 Pi 8. Pi 3. 14 15

в 25274 Rpt 11). Rpi 2,. pt 17. (it 18

к 4306 Pi 6. Pi 19. pi 20, pi 21

к 29192 Pi 6, pi 22. pi 23

к 20019 Pi 24. Pi 25. Pi 26. pi 27

к 21272 Pi 19. Pi 28. 14 14, pi 30. pi 31

к 25078 Pi 32, Pi 3 3, Pi 34. pi 35

к 20921 Pi 15. Pi 24, pi 14

к 6889 Pi 38, Pi 39. ,ii 40

к 21217 Pi 41. Pt 42

Км 1192 Pi 43, Pi 44. ,,i 45

CI 7584 Rpt 3,1. Rpi 2c 0). Pt 15

Ps.tkrion Rpt 2e , Pt Я. x

К 8721 P. 5

CI 739 Pt 15. X. ,,i 17

7 ифанг RPt 1,i, Pi 26, X. s

С1 5809 Pi 15, Pi 13, x

П 4922 Pi 2. Pi 3

к 25282 Pi 2. Pi 3

в 19282 Pi 2

к 21914. к 21849 Pi 9

к 9305 Pt 10

П 5401 Rpt lb. X. ч

CI 6 388 Pi Я. X

К 8755 Pi 6 (Pi 13)

Глава 5. Создание исходного материала дли гелекчин устойчивых к P. teres сортов ячменя

Образцы , являющиеся носителями эффективных, в условиях России, генов устои :ивости к P. teres, в большинстве своем представ \ены аборигенными ячменями из [репнейших очагов эволюции и значительно уступают по урожайности и другим селекционным признакам районированным продуктивным сортам.

В задачу наших исследований входи ю создание устойчивого к возбудителю сег-1агон пятнистости исходного материл \п для селекции, в том числе и методами биотехно-ЮГИИ .

5.1 Создание бяккросгнмх линий ячменя. Предпосылкой для создания бэк-:россных линий яви \о'„ь наличие коллекции генетически охарактеризованных доноров 'стойчивости ячменя i: возбудителю сетчатой пятнистости. Для передачи признака •стойчивости к Рс teres продуктивным сортам ячменя провели серию непрерывны* и трерывистых бэккроссов, и отобрали наиболее перспективные по устойчивости (оценка в

лабораторных условиях) и агрономическим показателям линии ( опенка в ноле): I9BC3 к 21849 x Надя (Pi 9) - 6 линий, F2BC3 Надя x к 21849 (Pt 9) - 23 линии, >2ВС, Белогорский х к 21849 (Pt 9) - 6 линий, F?BC2 Белогорский х к 21849 (Pt 9) - 6 линий, F2BC, к 25078 x Надя (Pt 32, Pt 33) -И линий, F2BC, к 25078 х Ниркка (Pt 32, Pt 33) - 8 линий. Эти линии, а также линии И.Ю. Купширенко (I.) НСj). 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-ский 95, Одесский 36 и Ильмен, после проведенных нами отборов в лаборатории, были испытаны в различных агроклиматических зонах: СЗНИИСХ (Ленинградская обл.), 11ИИЦР1 13 (Московская обл.) , Приморский НИИСХ, Узбекский 11ИИ зерна, Стсндская 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 , полученными от одной комбинации скрещиваний, что связано, по-видимому, с кумулятивным действием генов. Выделившиеся по устойчивости линии, по-видимому, объединяют если не все, то несколько генов устойчивости, используемого донора.

И.Ю. Кушпиренко (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 включены в мировую коллекцию ВИР, с присвоением им номеров каталога .

5.2 Создание исходного материала устойчивого к возбудителю сетчатой пятнистости методами биотехнологии. Целесообразность селекции in vitio связана с значительным ускорением создания новых форм растении, которые могут быть использованы и как исходный материал для селекции и, непосредственно, как улучшенный, по определенным признакам, коммерческий сорт.

Известно, что гриб P. teies продуцирует 3 несиецифичсских токсина, которые имеют существенное значение при патогенезе. В соответсвие с договором о двухстороннем сотрудничестве и при непосредственном участии доктора Р. Хунольда, на базе ВИЗР и института фитопатологии в Ашерслебене, нами были проведены исследования по селекции каллусов 7 восприимчивых сортов ячменя: Надя, I [пркка, Зазерскин 85, Б'логорскнй, Фемина, Дорина и Саломэ и устойчивого образца к 25275 на селективной среде с использованием частично очищенных токсинов P. teres. Инициацию каллусов П(Х1Воднли из незрелых зародышей ячменя, которые после 2-х пассажей (через 30 суток каждый) ча среде MS (Murasliige, Skoog, 1962) с добавлением 2 мг/л 2,40 пере носили кд сроду содержащую 200 и 500% от исходной кульгуральной жидкоссн конпс-шрацию токсических мекюолшов P. teles. Частичную очистку токсинов приводили по меюднке

Яше(I-какI.Peterson (1977).

Реакции каллусов ьсех изученных co¡>iob на действие тиксииои P. tries была -'ти-ii'it ff'iii каллчгы темнели и масса их уне мечина лас ъ несначшелыю но сравнен!'.'» с.

конгрилем . Максимальное увеличение средней массы одного каллуса после 2-х пассажей на токсинсодержащей среде ( более чем п 2,5 раза по сравнению с контролем) отмечено у устойчивого сорта к 25275, что свидетельствует об отсутствии его чувствительности к токсину. Нарастание средней массы каллусоц после пассажей на токсии-содержащей среде происходит, в основном, за счет отдельных каллусных мишй. отличающихся повышенной толерантностью к токсину. 1 акие линии обнаружены как среди каллусов восприимчивых генотипов, гак и устойчивого к P. teies образца к 25275. Наибольшие различия между опытными и контрольными вариантами наблюдались у сорта Дорина в оба года исследования, а также у сортов Зазерскнн 85, 1 1адя и Бслогорский.

После двухкратного (30 + 30 суток) пассирования на среде с токсинами коп-!рольные и опьпные растения переносили на среду для регенерации (MS + 0,5 чг/ НУК и 1,0 мг/л БАП) и помещали в светоустановку при постоянном освещении лампами дневного света с интенсивностью 3000 люкс.

Число регенерирующих каллусов в большинстве случаев было меньше после селекции на токсин-содержащсй среде, по сравнению с контролем и варьировало от 0,8% у copra Надя до 3,2% у сорта Саломэ, в контроле 13,5 и 3,5 % , соответственно.

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

В R2 выявлено расщепление по устойчивости к P. teres внутри каждой исследованной семьи, за исключением семей S14 и S19, при инокуляции их смесью пзолятов из Белоруссии.

Таким образом, селекция на токсин-содержащей среде приводит к повышению устойчивости к патогену в поколении а наличие расщепления но устойчивости в 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 сомаклональных вариантов в культуре in vitro. В последнем случае частота растений-регенерантов с повышенной устойчивостью к патогену в R2, при изучении 7 сортов (Golden Promise, Dissa, 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 регенерационная способность ячменя в культуре in vitro. Злаковые и в том числе ячмень, являвгтея традиционно "трудными" культурами в условиях in vitro.

Основными факторами, влияющими на эффективность каллусогенеза и регенерации, являются генотип доноров эксплантов, природа эксплактов, условия выращивания растений и культивирования эксплантов.

Подбором ^оптимальной среды, содержащей макросоли по Л'-' 6 (С!ш et ti., 1975), микроэлементы и хелаг железа по MS (Murashige. Skoo^, 1962), ¡.спарагин,

г\у1.шин, мио-шюзитол - 250мг/л, дрожжевой экстракт - 300 mi/л, мальки) - 2 г/л, 2,4,5-1' - 2,5 мт/л, КФ С. sativus - 5 мл/л, агар - 8 г/л , РН 5,8 - 6,0, а тика оптимальной стадии развития незрелого зародыша (0,7-1,5 мм с прозрачным - полупрс зрачпым щитком и серо-белой непрозрачной осевой частью) удалось получить высок)! эффективность выхода эмбриогениых каллусов у 13 изученных сортов ячменя (с 45,5% у линии к 21849 до 100% у сорта Golden Promise). 1 1олученные результат! значительно превосходят имеющиеся в литературе сведения об эффективности эмбрш гепсза а -.ульгуре незрелых зародышей ячменя. Элементом новизны является замен сахарозы на мальтозу и включение КФ С. sativus, а гака« использование оптимально стадии развития незрелого зародыша. Включение б среду КФ С. sativus было обуслов лено результатами предварительных опытов, в которых невысокие концентраци токсина оказывали стимулирующее действие на рост каллусной массы, что может быт обусловлено тем, что токсин С. sativus - гельминтоспорол, по химической структуре физиологическому действию подобен гиббереловой кислоте. На технологию повышени выхода эмбриогениых каллусов ячменя получен патент РФ.

Глава 6. Заключение. Территориальное размещение генов устойчивости нч меня к возбудителю сетчатой пятнистости н рекомендации для практически! селекции

Стратегия территориального размещения генов устойчивости ячменя к P. teres су щественно отличается от существующих программ, использования мозаики reiioi устойчивости в пределах обширных ареалов популяций ржавчинных и мучнисто-росяны: грибов и базируется на сведениях о пространственном распределении поиуляпш патогена и об эффективности генов в конкретных популяциях возбудителя.

Установленный нами факт отсутствия взаимовлияния при формировании не тольк> отдаленных , но и близко расположенных популяций P. teres, определяет принцш территориального размещения генов устойчивости: использование как мозаики reiioi устойчивости, так и одного эффективного гена на большой территории ( рис.3). L 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 Ьвропейскот части СНГ должны быть реализованы селекционные программы с использованием различных, но одинаково эффективных во всех исследованных регионах генов устойчивости. Гакие программы будут являться гарантией предотвращения возможного заноса инфекции с семенным материалом. I (есколько генов, предлагаемых для включения и селекцию и обозначенных на карте в одной географической точке дает селекциош р) возможность выбора донора с подходящими для зоны характеристиками, а также необходимую базу при создании исходного млериала для своевременных сорнимен.

/Пр1'1Ь1р( 57Р;8: Рис. 3. Территориальное размещение генов устойчивости • Ч_Р19,Р11з ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости

( кР1 lb.Pt 13 4 Р19

1Ь,Яр1 2с. Р110, \ Rpt5.pt9.pt 8 '

J4

■

Узко локальное распределение популяций P. teres является причиной различной эффективности устойчивости у источников т доноров. В различных, не связанных между собой популяциях, могут отсутство! ь или встречаться с довольно высокой частотой клоны, вирулентные к определен м донорам устойчивости. Возможность использования таких доноров в селекции up i лематична, так как потеря устойчивости может произойти не за счет миграции, а за чет изменения частоты клоиои с комплементарными генами вирулентности вследсг и распространения устойчивого сорта на больших территориях. Оченидно, что при можпости случайных флуктуаций частот клонов с данной вирулентностью в других ■ <,, уляцияк, где эта вирулентность является "лишней" возможно быстрое накопление ч их клонов в условиях их селективного преимущества. В то же время, нам не изв! с i н тот критический порог частоты вирулентности, после которого происходит нараст и те болезни и "гибель" гена устойчивости, гак как в недигри районированных сортсi ячменя отсутствуют эффективные гены устойчивости к P. teres.

Для другой группы образцов характер i ситуация, когда во всех исследованных популяциях либо отсутствуют, либо встреч, отся с низкой частотой клоны к ним вирулентные. К этой группе относятся , .ример, образцы: к 25273, к 25274, к 25275, к 21849, CI 6388, CI 4797 и С1 9820 . Такие источники представляют наибольший интерес для селекции, так к а:- эффективная устойчивость к различным популяциям патогена является косвенным по :азателем потенциальной способности сорта длительно сохранять устойчивость. К образг.т i этой группы, как правило, наблюдаются незначительные флуктуации частот вирулен пых клонов во времени.

В диссертации приведены сведения о < ^зможности использования определенных источников и доноров устойчивости ячмеюх '< возбудителю сетчатой пятнистости д\я Северо-Западного, Центрального и Волго-Г чтского районов Нечерноземной зоны, а также для Краснодарского края, Южного ' ала, Приморья, республик Прибалтики, Белоруссии, Узбекистана и Азербайджана. • -акже Чехии, Словакии и Германии.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны методы выявления внутоннопуляциотшого полиморфизма возбудителен сетчатой и темно-бурой пнпшстосте! ячменя по признакам вирулентности, а Iакже методы .лабораторной и полевой оценк" устойчивости ячменя к P. teres и методы проведения птбрндолошческого анализ.! усю чивосгн ячменя к P. teres с одиовремен ним использованием штаммов гриба различна.'» происхождения.

2. Нестабильность признаков у клоповых культур P. teres и С. salmis, проявляет ся и ьуде выщенления раз\ичпы:< фенопшон вирулентности в популяциях субклоиоь, (иничног" соотношение доминирующих н вь.щеп ляющихся фенотипов зависит о, нчмпшо клоповой культуры. Одним и i во-можиых тпттй увеличения < ктон лыюсти

к

клоновых культур С. sativus но определенным признакам может быть селекция с использованием протопластов гриба, Полу ниных из кончиков гиф.

3. Создан международный набор соргов-дифференциаторов для анализа популяций возбудителя сетчатой пятнистости состоящий из 12 образцов ячменя: к 25282, к 19282, К 8755, К 20019, С( 4207, CI 739, Тнфанг, к 29192, к 25275, к 252 73, Ci 9820, 25274. Показана их высокая дифференцирующая способность и возможность использования для сравнительного анализа популяций P. teres п Европе. Подобран региональный набор (Северо-Запад России) сортов-дифференциаторов для анализа популяций возбудителя темно-бурой пятнистости листьев ячменя, со тоящий из 5 сортов: к 3267, Fort (к 18505), Keystone ( к 19304), Fox (к 19182), Conquest (к 19810).

4. I енетический анализ устойчивости к P. teres сортов-дифференциаторов показал наличие тогадественных генов у образцов к 25275, к 25273 и к 25274 - ген Rpt lb; у сорта "Тифанг и образца к 20019 - ген Pt 26. Поскольку тождественные гены находятся в комбинациях с другими генами, детерминирующими устойчивость к возбудителю сетчатой пятнистости, то выявленные различия в структуре географических популяций патогена связаны с различной частотой комбинаций комплементарных генов вирулентности.

5. В периоды max и min численности популяций P. teres происходят изменения в доминировании определенных фенотипов вирулентности. При максимальной численности наиболее конкурентоспособными и вследствие этого доминирующими в 4-х изученных популяциях патогена, обитающих на сильно восприимчивом сорте Пиркка в различных районах Ленинградской обл. являлись определенные и различные по сложности расы; в периоды низкой численности, во всех исследованных популяциях доминирующими были 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 в системе Н. vulgare - P. teres действует против клонов с "лишними" генами вирулентности в сапротрофной агамной и 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 возбудителей сетчатой и темно-бурой гогпшстостей ячменя по признаку вирулентности к наборам, сортов-дифференциаторов и к устойчивым сортам и образцам ячменя, а также по морфолего-культуральным признакам выявил очаговое распределение популяций P. teres в пространстве. Наличие изоляции, связанной с биологическими особенностями гриба и, в том числе, миграционными возможностями обуславливает отсутствие взаимовлияния при формировании отдаленных и близко расположенных (в пределах одной области) популяций P. teres; изоляция усиливает межпопуляционнуто дифференцярояку, возня-

кашщую в том числе и за счет разнонаправленного влиянии на формирование популяций патогена генотипов восприимчивых сортов ячменя.

Популяции С. sativiis занимают более широкий чем популяции P. teres ареал: не обнаружено существенных отличий в структуре популяций возбудителя темно-бурой 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 возбудителю 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 популяций возбудителя из зоны испытания;

- характеристика эффективности устойчивости образцов, путем тестировании 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 из Абиссинского, Восточноазиатского, I [среднеазиатского, Средиземноморского, Центральноазиагского и Новосветского генцентров происхождения культуры, районированных и перспективных для районировании сортов, новых поступлений в коллекцию ВИР селекционного и коллекционного материала из СНГ и стран ближнего зарубежья и интродуцированных из Ьвроиы, США и Канады. Впервые в СНГ создана коллекция из 86 образцов ячменя, эффективность устойчивости которых охарактеризована по отношению к различным географическим популяциям P. teres.

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

Характер наследования ячменя к P. teres в гибридах первого поколения от скашивания устойчивых образцов и восприимчивых сортов зависел от штамма возбудителя и в некоторых случаях от цитоплазмы восприимчивого родителя. Выявлено неполное и полное доминирование признака устойчивости к P. teres.

10. Выявлен сложный генетический контроль устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости: у каждого изученного образца выделено от 2-х до 3-й генов, детерминирующих устойчивость к P. teres. Результаты сравнительного анализа типов реакций растений к различным штаммам патогена показали наличие эффективною гена против всех или большинства штаммов P. teres. Выделены 3 группы образцов, устойчивость которых детерминирована одним общим геном:

J7

1- против всех изученных штаммов гриба и дополнительными генами : к 8695, к 21272, и 25078, к 21217, Км 1192, Тифанг, 0«alitsu, CI 7584, CI 5401, CI 5809, Psaknon, CI 9820, CI 4922 ;

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

3- в различных соотношениях от 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 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 P. teres состоит из 46 генов, 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 отношении} к различным популяциям P. teres.

12. Методом реккурентной селекции созданы линии ячменя с генами Pt 2, Rpt Id и Rpt 2с, Rpt lb и Pt 5, Pt 9, Pt 10, Pt 32 и Pt 33, на основе продуктивных сортов Надя, Белогорский, Красноуфимский 95, Пиркка, Одесский 36, Ильмен. 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 P. teres форм ячменя in vitro, включающая приемы, обеспечивающие индукцию высокоэмбриогенного каллуса из 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 Goltlen 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 .и одного эффективного гена на большой территории. Для селекционных учреждений Европейской части СНГ и Приморья, а также Узбекистана, Азербайджана, Чехии, Словакии и Германии предложены доноры с эффективными генами устойчивости.

Синеок основных работ, опубликованных по теме диссертации

Афанасенко О.С., Левитин М.М., Михайлова Л.А. Методы научения вирулентности и агрессивности возбудители сетчатого гельмиптоспориоза ячменя // Ми-

кол. и фитопатол.— 1976.- т. 10, вып. 5- с. 433-436.

Афанасенко О.С. , Грофимовская А.Я. Устойчивость сортов ячменя к возбудителю сетчатого гельмиптоспориоза // Труды ВИЗР,- 1976,- вып. 49,- с. 43-48.

Афанасенко О.С. Лабораторный метод оценки устойчивости сортообразцов ячменя к возбудителю сетчатого гельмиптоспориоза// С.-х. биология,- 1977,- т.12, № 2,- с. 297-299.

Афанасенко О.С. Изучение устойчивости ячменя к возбудители! сетчатого гельмиптоспориоза в контролируемых условиях// Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции,- 1977.- т. 58, выи. 3.- с. 120-123.

Афанасенко О.С. Изучение структуры популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя но признаку вирулентности в связи с селекцией устойчивых сортов:

Автореф. канд. дис., Л. -1978.-20 с.

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

Афанасенко О.С. , Левитин М.М. Структура популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя гю признаку вирулентности. Сообщение 2. Распространенность рас // Микол. и фитопатол,- 1979,- т. 13, вып. 6.- с. 385-388.

Левитин М.М. , Афанасенко О.С. Структура популяций возбудите mi сетчатой пятнистости ячменя по признаку вирулентности. Сообщение 3. Локалыюыь популяций // Микол. и фитопатол.- 1980,- т. 14, вып. 2.- с.130-132.

Афанасенко О.С., 1 рофнмовская А.Я. Дифференциация мировой коллекции ячменя по устойчивости к возбудителю сетчатой шише гости // В сб.: 1 1роблемы и пути повышения устойчивости растений к болезням п нкстремальным условиям среды в связи с задачами селекции.- Л., 1981.- с. 48-52.

1 усева К.А., Петрова А.II., Афанасенко О.С., Коновалова Г.С. Инфекционные фоны к возбудителям мучнистой росы и сетчаюй пятнистости ячменя дли оiбора источников устойчивости // В сб. : Проблемы и пути повышения л с тойчшюс ти растений к болезням и экстремальным условиям среды и с няни с м.мчами селе кции. -

Л., 1981- С. 53-56.

Афанасенко О.С. Вирулентность ленинградской популяшш возбудителя счччатй 1Ш1ПИС11НП1 ячменя // Ьюлл. ВИЗР- 1980,- выи. 47- с. 8-10.

Экспресс-методы диагностики )сюйчшюс ш pacu-нпй к болезням. \ Ьчодические указании /Сост. Гусева H.H., Михайлова Л.Л., Громова 1> !>., ('ипаппва 1 В., Колобагв В.А., Патрикеева M.B, Лфаи.и т нио 0.('., Mwinoiu О Г... Гырп-аг'пе O.A.,

Л, BII3P, 1980 - 27 С.

Методические указания 110 изучению изменчивости популяций фитопатогенных рибов / Сост. Левитин М.М.. Михайлова Л.Л. Афанасенко О.С. Л.. ВИЗР. 1981-'5 с.

Афанасенко О.С., 1рофимовская А.Я. Источники устойчивости к ссгчатой пяг-шстости ячменя//' Гр ВИЗР.- Устойчивые к болезням сорта сельскохозяйственных >асте;шй п условиях концентрации и специализации производства. -1981.- с. 22-29.

Михайлова Л.А., Одинцова И.1 ., Афанасенко О.С. I епегика взаимоотношений мразита и растения-хозяина // В кн. "Методы экспериментальной микологии'. - правочник. Киев, "Наукопа думка', 1982.- с. 358- 37Э.

Афанасенко О.С., Коновалова Г.С., Мироненко I I.В., Петрова A.I I. Изучение чопуляций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя и генетических механизмов их чзменчивости // Гез. IV съезда ВОГиС им. П.И. Вавилова. Кншенен, 1-5 февраля. 1982- с. 283.

Афанасенко О.С., Левитин М.М., Мироненко Н.В. Конкурентоспособность pai в популяциях Drechslern teres //В кн. "Изменчивость фитопатогенных микроорганизмов" М.,~1983.- с. 135-144.

Грофимовская Л.Я., Афанасенко О.С. , Левитин М.М. Источники устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости (Drechslera leres) / / Доклады

ВЛСХНИЛ- 1983,- № 3,- с. 19-21.

Кушниренко И.Ю., Афанасенко О.С. Изучение устойчивости сортообразцов ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости на Южном Урале // Сиб. неспии; с.-х.

науки,- 1984- № 3- С. 37-40.

Левитин М.М., Петрова Л.П., Афанасенко О.С. Сравнительное изучение популяций Bipolaris sorokiriiana (Sacc.) Shoem. по признаку вирулентности // Микол. и фитопатол- 1985- т. 19, вып. 2,- с. 154-158.

Левитин М.М., Афанасенко О.С., Кушниренко И.Ю. Генотипический состав популяций возбудителя сетчатой пятнистости ячменя на Южном Урале // С иб. вестник с.-х. наки— 1986- № 5- с. 40-43.

Методические указания по диагностике и методам полевой оценки устойчивости ячменя к возбудителям пятнистостей листьев/ сост. Афанасенко О.С., Л., ВИЗР,

1987- 20 с.

Гузева Л.И., Афанасенко О.С. Роль смешанных посевов ячменя в снижении вредоносности сетчатой пятнистости //В сб.: Защита с.-х. растений в условиях применения интенсивных технологий- Рига. 1987— с.151-152.

Афанасенко О.С., Кушниренко И. Ю. Наследование устойчивости к возбудителю сетчатой пятнистости у некоторых сортов ячменя// 1енетика.- 1989— т. 25, Л'-'

11- с. 1994-2000.

Афанасенко О.С., Коновалова Г.С., Войлоков A.B., Воронова М.С. I 1(юбле«л дифференциации популяции вочбудителя сетчатой пятнистости ячменя// Сб. научн. тр. ВИЗР-Теоретические основы иммунитета растений к болезням,- Л., 1988- с. 3945.

Афанасенко О.С., Гузева Л.И. Сортосмеси ячменя и их эпидемиологическое зиачеиие // Сб. научи, тр. ВИЗР.-Т еоретические основы иммунитета растений к болезням.- Л., 1988,- с. 94-101.

Каталог мировой коллекции ВНР / Сост. Григорьев М.Ф., Лукьянова М.В., Си доров A.A., Эммерих Э.Д., Афанасенко О.С., Кушниренко И.Ю., Никитина 11.Д Терентьева H.A.,Л., ВИР, вып. 517, Ячмень , 1989,- 119 с.

Афанасенко О.С., Кушниренко И.Ю. Генетика доноров устойчивости ячменя возбудителю сетчатой пятнистости // Tag.-Ber., Akad. Lawlwirtsch—Wiss. DDR, Berlin

1988,- V. 271,- s. 275-278.

Гусева H.H., Афанасенко O.C., Гузеиа Л.Н. Сортосмеси ячменя и их эиидемио логическое значение // Tag.-Ber., Akad. Landwirtsch-Wiss. DDR, Bedin ,1988.- V 271- s. 289-292.

Guseva N.N., Mikhajlova L.A., Afanasenko O.S., Tyryshkin L.G. Principles am methods (or differentiation of phytopathogenic fungus populations // lug-Ber., Aka<] Landwirtsch.-Wiss. DDR, Berlin ,1988,- V. 271,- s. 229-230.

1 ырышкин Л.Г., Афанасенко О.С. 11ротопласты Bipolaris sorokiniana (Sacc. i; Sorok.)Shoern: получение, регенерация н реакция на облучение ультрафиолетовыми лучам] // Сельскохозяйственная биология.- 1989,- № 3 - с. 71-73.

Афанасенко О.С., Хуиольд Р. Использование селективной среды для отбора ус дгойчивых к токсинам Drechslera teres каллусов ячменя // 1 руды IX Всесоюзной совещания по иммунитету растений к болезням и вредителям., Минск, 1991,- с. 206 207.

Гусева H.H., Зарубина М.В., Афанасенко О С., Чуицова O.K., Патрикеева М.В. Тимофеев H.A. Повышение устойчивости сортов с.-х. культур к болезням и стрехсоныг, воздействиям при интенсивных технологиях возделывания // Сельскохозяйственна: биология,- 1990,- № 5,- С. 126-133.

Методические указания по повышению регеиерационной способности Kawycuoi культуры незрелых зародышей пшеницы и ячменя/Сост. 1 ырышкин Л.Г., Афанасеикс O.e., Козырева О.Г. Л., ВИР, 1991- 15 с.

I lunold R., Hartleb IT, Afanasenko О. Resistance against Drechslcia teies (Sacc. Shoem. in progenies of in vitro selected callus derived plants of barley (1 lotiieurn vulgaie 1.

// J. Phytopath- 1992- V. 135- p. 89-98.

1 ырышкин Л.Г., Шевченко Д.Н., Афанасенко О.С. Поиск и создание доноры устойчивости пшеницы и ячменя к корневым гнилям и листовым пнпшстосгям // Маг II Всесоюзно™ Сов. "Иэогенные линии и пнегичесине коллекции ", Новосибирск, 1993. с. 30-33.

lyryslikin L.C., Slievchenko D.N., Afanasenko OS. Soiriaclonal vaiiation in bade' (I lord eum vulgare L.) for diseases resistance //II International lonfeiencr "Hiolci Jmolog;

St.-PeteisbuiV94\ 1994- p. 106.

Afanasenko O.S., Hartleb H., Guseva N.N., Minarikova, Janosheva M. Л set oi differentials to characterize populations of Pyrenophora teres Drechs. for international use //J.

Phytopatk- 1995- V. 143- p. 501-507.

Гырышкин Л.Г., Афанасенко О.С., Шевченко Д.Н., Хунольд Р. Эффективная методика получения эмбриогенных каллусов и регенерантов в культуре незрелых зародышей ячменя // Сб. научи, трудов ВИЗР. Современная биотехнологии в решении проблем защиты растений, Санкт-Петербург, 1995- с. 116-130.

Аф анасенко О.С., Хартлеб X., Гусева Н.Н., Минаржикова В., Яношепа М. Международный набор сортов-дифференциаторов популяций возбудителя сетчатой пятнисто-:ти ячменя // Микол. и фнгопатол- 1995- т. 28, вып. 4- с. 34-42.

Afanasenko О., Zubkovich A., Makarova 1. Gene bank of barley resistance to net blotch // Plant Science- 1994- V. VXXX1- N 7-10- p. 75-78.

Афанасенко O.C. Характеристика устойчивости некоторых сортообразцов ячменя к различным популяциям возбудителя сетчатой пятнистости Pyrenophora teres (Died.) 3rechsler f. sp. teres// Микол. и фитопатол. - 1995- т. 29, вып. 4- с. 27-32.

Afanasenko О. Development of the strategy in barley breeding for resistance to net >!otch // In : "Adaptation in Plant Breeding " XIV EUCARPIA Congress. Jyvrskylr, 995, Finland, July 31 - August 4, 1995- p. 43.

Afanasenko O., Hartleb H. Comparative studies of European and Canadian populations if Pyrenophora teres [. sp. teres Drechs. //Proc. of International Symposium "75 years of .fiytopathological and resistance research at Aschersleben" 12-16 June, 1995, Aschersleben, Germany, 1995- p. 285-287.