Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Подбор и опека гибридов-беккроссов межвидового происхождения для селекции картофеля на устойчивость к колорадскому жуку
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Подбор и опека гибридов-беккроссов межвидового происхождения для селекции картофеля на устойчивость к колорадскому жуку"
VI и ил
» ^ г • у"' "] '
' '''" НШШСКАЯ АКАДШШ СЕЯЬСКОХОШЙСТВЕЕШНХ НАУК
Всероссийский научно-яссладовательский институт картофельного
хозяйства
11а правах рукописи
шпаков Леонид Тимофеевич
ПОДБОР И ОЦЕНКА гобрвдов-БЕККРССССВ мешщовою ПРОИСХОДДЕНШ да сЕтации картофеля на УСТОЙЧМ-ВОСТЬ к КОЛОРАДСКОМУ ЖУКУ
Специальность 06.0I.C5 - селекция и семеноводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва - 1993
Работа выполнена в 1987-1992 гг. в ОПХ "Беягяцкое" Брянского филиала НШКХ.
Научный руководитель1: кандвдат биологических наук,
старший научный сотрудник И.М.ЯШИНА Официальные оялояанты: доктор сельскохозяйственных наук • профессор И.П.ФИРСОВ
кандидат сельскохозяйственных иаук, старший научный сотрудник И.Я.ЛОШНОВ
Ведукша учреждение: кафедра селекция и семеноводства ТСХА.
Зашита диссертации состоятся мая 1993 года в .13 часов
на заседании специализированного Совета при Научно-исследовательском институте картофельного хозяйства, по адресу: 140052, дос.Корэявво Московской области, Люберецкого района.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ картофельного хозяйства.
Автореферат разослан ".^-З." апреля 1993 г.
Учёный секретарь специализированного Л/ А" .
Совета, ■ кавдадат биологических наук ¿/(, С'а". Н. П.Склярова
ОВДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛЮШ
Колорадский жук - один из наиболее опасных вредителей картофеля, вызываотий снижение уроаайности в различных странах на 20-5'С$ и более (З^унасов С.М., Камераз А.Я., 1972). Химические мары борьбы с ним дорогостоящие и в определенной мере экологически опасны из-за загрязнения окружающей среды. Создание сортов, устойчивых к колорадскому жуку, является одним из эффективных методов" защиты. К настоящему времени с участием диких ви-
<4
нов созданы отдельные устойчивые гибрида и сорта, ботва которых об-иадает способностью тормозить развитие жука на ранней стадия (Зарево, Пересеет).
Важное значение для дальнейшего развития селекционной работы в направлении устойчивости к колорадскому ауку имеет расширение генофонда исходного материала, усовершенствование методики оценки селекционного материале на устойчивость, изучение изменчивости гибридных гопуляций. по устойчивости к вредителю в разный периоды его развития I методов отбора устойчивых форм на ранних этапах селекционного цюцесса. Разработка зтих вопросов подтверждает актуальность проведенных исследований.
' ДШи&^ШШЯй^Лй&йШШЕаНДй. Целью исследований являлось расширение генофонда исходного материала на устойчивость к колорадскому *уку, изучение характера изменчивости исходных форм и Гибридных по-1уляцяЙ По степени устойчивости к вредителю и разработка, на этой 1йНойй, наиболее эффективных методов селекции для создания оортов, 'стоЙчивнх к колорадскому жуку. В задачи исследований входило'4.
« усовершенствовать методику масоовой оценки селекционного ма-■ариала на устойчивость к колорадскому ауку} ■
' - провести испытание диких видов, гибрядов-бекКроосов, района-юванкнх и перспективных сортов картофеля по устойчивости к колоред-
скому жуку в полевых условиях;
- провести анализ потомства по степени устойчивости и оценить
к
эффективность селекционного отбора на. первых этапах селекционного процесса;
- выделить новые исходные формы (доноры устойчивости).
Научная иошша. Получены новые исходные формы, и доноры устойчивости к колорадскому жуку на основе вида в.сЬасоепзе и сортов-демиосоидов. Усовершенствована методика оценки селекционного материала на устойчивость к колорадскому жуку. Изучены закономерности изменчивости гибридных популяций, происходящих от диких видов, по устойчивости к колорадскому жуку и методы селекционного отбора гибридов. Определена селекционная ценность диких видов картофеля и гибридов, полученных на их основе для селекции на устойчивость к колорадскому жуку. Вьделена группу сортов и гибридов картофеля, устойчивых к колорадскому жуку.
ДШШШШШЛШЩЖЙг- Созданы новые гибриды (в количестве 40), устойчивые к колорадское куку. с комплексом хозяйственно-ценных признаков, которые переданы в генетическую коллекцию и предварительное селекционное испытание ВНИИКХ и Брянского филиала.
¿проба ,ра б<у;н. Результаты исследований доложены на конференции молодых ученых и аспирантов (НЖКХД987), на Всесоюзном семинаре по повышению квалификаций научных работников селокционных центров по иммунитету, растений к вредителям я болезням (БИЗР, 1988). Основные результаты исследований опубликованы в 5 печатных работах.
Объем работц. Диссертация изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части из 5 глав, выводов и рекомендаций для селекции и производства, .содержит 43 таблицы в; тексте, 10 тайяиц в приложении и 25 рисунков. Список литературы включает 150 надаенованяй, в том числе 60 иностранных источников.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В главе I дан анализ работ отечественных я зарубежных авторов, по изучению биологии колорадского жука и его вредоносности, природа устойчивости картофеля к колорадскому жуку и результатам селекция устойчивых сортов.
В главе 2 дана характеристика исходного материала, изложена методика исследований и условия проведения опытов. По устойчивости к колорадскому жуку было изучено 52 образца диких видов картофеля, полученных из Всесоюзного института растениеводства; 53 образца гяо^и-дов-беккроссов межвидового происхождения селекции ВНИИКХ, ВИР, Брянского филиала ЕНИИКХ и Горьковского СХИ; 5 гибридных популяций, полученных ввидв клубней из ВНИИКХ, содержащих 925 одноклубннвнх гибридов; 10 гибридных популяций из семян, содержащих 4460 гибридов селекции ЕНИИКХ, Горьковского СХН и Брянского филиала ВНИИСХ.
Полевые опыты закладывали в 1387-1992 гг. в ОПХ "Еешщкое" Брянского филиала БНШКХ. Почвк легкие супесчаные дерновоподзоли-стыа, по данным агрохимической лаборатории слабокислые-рН'5,1-5,5, среднеобеспеченные гумусом (1,4-1,8$), Р^Од (5-10 1,{г/Ю0 г почвы), К^О (8-12 мг/1С0 г). Опыты проводили' в соответствии с методическими указаниями по.технологии селекционного процесса НИИКХ (1980) я.мадо-Ническдаи рекомендациями по оценке устойчивости картофеля к колорадскому жуку ВИЗР (1987). Полевые опыты включали: питомник гибридных' геянцав,- питомник популяций I клубневой репродукции (одноклубй&вок), 1итомник гибридных клонов, а также.опыт По испытанию и оцёнке, сортов 5 гибридов на устойчивость к колорадскому жуку и хозяйственно, ценным [рязнакам. Схема посадки: одноклубйевок 70x50 см, делянки одиорядко-ше по 10 клубней; гибридных клонов - 70x00 см, делянки однорядно-«е по 5-10 клубней, в зависимости от объема материала; межвидовых Ч'бридов-тбеккроссов - 70x50 см, делянки двухрядковыэ по 25 клубней
в рядке,
Для разработки методики оценки на устойчивость к колорадскому »
нуку в условиях его естественного распространения использовали- четыре сорта с известной степенью устойчивости по данвдм ВЦйС: П-ересвет и Зарево (относительно устойчивые), Невский и Лорх (неустойчивые) и два гибрида - 106-8 (Брянский ранний) и 26-27 (Брянский розовый)-среднеустойчдвые. Во втором варианте опытов указанные 6. сортов изучали в смешанных посадках, в которых растения устойчивых сортов черг довали.с растениями неустойчивых, {делянки однорядные по 10 растеши' новгорносгь 4-кратная). В I9SO г. эти сорта использовали для изучения минимального числа хкмобработок в зависимости от степени устойчивости сорта (делянки четырехрядны«: по-250 растений, повторность .двукратная),' На основа разработанной методики оценивали 35 районированных и перспективных сортов картофеля, выведенных в различных: научно-исследовательских учреждениях.
Клубни диких видов картофеля высаживали е. пластмассовые цветочные горшки диаметром и высотой 15 см и устанавливали их в открытом грунте в нарезанные гребни по схема 70x50 см. .
Учеты заселения растений картофеля колорадским нуком (имаго, яйца, личинки) и повреждаемость ботвы на, всех опытах яроадмя-визуально в динамике через кзвдые 7 дней, начиная от. всходов* до уборки. Степень устойчивости листовой яоверхнЬсти к колорадскому яуку, оценивали по 9-бальноЙ шкале, усовершенствованной нами на основе 6-бальной шкалы С. М. Бука сова и Н.А.Лебедовой (1955) и модификации ВИЗ] (1987, 1988): 9 баллов - слабое повреждение (до 10%), высокая устойчивость; 7 баллов - повреждено от 10 да 24%, относительно высокая устойчивость; 5 баллов - повреждено от 25 до 49%, средняя устойчивость; 3 баллп - яовремено от 50 до ?М„ слабая устойчивость; I балл - сильное повреждение, от 80 до 100£, отсутствия устой-
чивости. После ухода личинок на окукливание в почву проводили повторные учеты повреждений с целью определения восстановления листовой поверхности.
По общепринятой методике (Тукало Е.Л.,1970) готовили пробы листьев для анализа на содержание гликоалкалоида тсыатина в листьях, а также личинок и взрослого колорадского жука и передавали их в ла-бараторгао энтомологии В113Р (Иватенко J1.C., Фасулати С.Р.), где эти анализы были сделаны. Спраделенив содержания гликоалкалоида солаяи-на в клубнях выполнены лабораторией физиологии и биохимия НИИКХ по методике 1983 г.
»
■' Оценку растений по устойчивости к фитофторе и вирусам проводили визуально по 9-бальной шкале согласно методике НЙЖХ (1980). Уборку проводили вручную в августе-сентябре, урожай учитывали индивидуально по каждому кусту juin делянке. Содержание крахмала определяли по удельному весу на BJIKT-50G.
Математическую обработку данных по степени устойчивости растений проводили, по Е.К.Мвркурьевой (I9G3), В.С.Васильеву (I960), данных урожайности - по Б.А.Доспехову (1985). В популяциях гибридов-бек-кроссов определяли основные статистические показатели оцениваемых признаков: среднюю, ошибку средней, коэффициенты корреляции и вариации.
Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований отличались большим разнообразием. Так, вегетационные периоды 1987 и 1990 гг. были холодными и дождливыми,, что обусловило поздний выход из зимовки, расселение и размножение колорадского жука. Наоборот, 1988 и 1991 гг. были.теплыми и умеренно влажными, что способствовало раннему выходу колорадского жука и более интенсивному его размножению. В 1988 г. обильное выпадение дождей в летний период в сочетании о высокими температурами вызвали эпифитотию фитофтороза. '
В 1989 т. всладстййв раннего выхода из зимовки, расселения-к размножения колорадского хука и слабого развития фитофтороза все
испытываемые сорта я гибриды пострадали от колорадского жука силь-*
нее, чем в другие годы. •
В главе S изложены результаты оценки сортов и гибридов с известной устойчивостью по степени эаселяемости и повреждаемости колорадским куком. Данные наблюдений за развитием колорадского жука (имаго, яйца, личинки, имаго) за три года исследований (1987-1989). . на шести сортах картофеля-(Перасвет, Зарево, Брянский ранний, Брянский розовый, Невский, JIopx) показали ежегодное массовое распространение колорадского жука, обусловленное супесчаными почвами, обеспечивающими хорошую перезимовку и легкость выхода взрослого жука весной. . ' ..'•.■
По данным визуального учета в динамике наиболее интенсивное заселение растений личинками■ наблвдаЛось 3-6 июля. Pix нагрузка на. одно растение в среднем-аа три года.исследований.наиболее высокой была у сортов Брянский розовый (35,-2±4,09 личинок на растение),. Иев-ский(34, 1±5,12), Яорх (32,8^4,12). Значительно меньше эйселяемость / наблвдалась у сортов Пересвет (19,1*3,45), Зарево (24,7^4,17).v Заселение молодыми куками в конце июля - начале августа, наоборот наиболее интенсивно проходило на устойчивых сортах (12-15,4 против 2-3,6), что офсловлено'почти полным повреждением к этому времени ботвы неустойчивых сортов. ,., .
Показатели засаляемостк растений личинками кол^ радского жука коррелировали со'степенью устойчивости ботвы. Наиболее высокая устойчивость на естественном фоне заселения выявлена у сортов Пересвет и Зарево (таблица Ih В конце Июля неустойчивые сорта имели почти полностью поврежденную ботву, тогда как устойчивые сорта были поб-раедены на 4-4,2 балла. Полное повревдение.устойчивых сортов отмечено примерно через неделю.после повреждения неустойчивых.
Средние показатели устойчивости ботвы разных сортов к колорадскому куку в динамике, балл (1987-1589 гг.)
Сорт
I учет ; 2 учет
3-6.07 -10-■13.07
3 учет ; 4 учет ; 5 учет ;
17- : 24- -1-3.08 : дешй 20.07 : 27.07 : :
Пересвет 7,7 6,6 5,6 4,2 1,8 4,48*0,22
Зарево 7,2 ' 6,3 5,4 4,0 - 1,8 4,28±0,22
Брянский раннпй 6,6 - 5,2 ' 3,8 2,0 1,1 3,28±0,20
Брянский розовый 5,7 4,2 3,2 2,0 . 1,1 . 2,87±0,25
Невский 5,5 4,2 ' 3,2 Г,7 1,1 2,78*0,22
Лорх ' 5,2 3,8 2,4 1,6. 1,С 2,50*0,18
Визуальная оценка устойчивости шести сортов и гибридов, проведенная на двух фонах заселения колорадским пуком показала, что на искусственном фоне соответствуйте показатели яоврездаемостл ботвы разных сортов достигали своего значения в среднем на две недели раншо чем на естественном фоне, но' распредолвшю сортов .по степени устойчивости на обоих фонах было одинаковым. Поэтому в последующие годы- (1988,1989) оценку сортов и гибридов картофеля на устойчивость г. колорадскому зуку проводили менее ■ трудоемки,! способом - на естественном фоне заселения.
Приведены данные сравнительной оценки устойчивости в смешанных посадках устойчивых и неустойчивых сортов по 'сравнению с, чистосортными. Смесь сортов сказывала влияние' на стйюние уровня устойчивости ¿отш, причем болав .значительное у сортов относительно устойчивых: на 0,3-1,2 балла у-сортов Пересвег .и Зарево.и на 0-0,5 балла,у сортов Невский и Лорх,'.Наиболее значительные откл.ойеаия в/показателях устойчивости в смешанных посадках по сравнения) с -чистосортными со-' ставляли 1,2 балла у со'рта Зарево (17-20 июля) и I,I "балла у сорта'. Иересвет (24-27 тля). Увеличенйе степени.повреждения в эти «фокя; -
связано с перемещением крупных 'личинок 3-4 возрастов с неустойчивых на устойчивые сорта, которое отсутствовало в чистосортных посадках. ' '
Отклонение показателей устойчивости на 1-1,2 балла может привести к переходу оцениваемого образца в соседний масс устойчивости ■и снизить точность оценки. Это необходимо учитывать при закладке соответствующих опытов и размещении делянок, чтобы избежать соседства устойчивых и неустойчивых сортов целесообразно применить изоляцию в виде пустых рядков.
При учете степени повреждаемости в 1990 г. отмечено, что относительно устойчивые к колорадскому жуку сорта реагировали образованием некрозов на листьях под яйцекладками. Доля некротически реагирующих растений на ранних всходах картофеля при холодной и -доащли-вой погоде била очень высокой я составляла по сортам: Пересвет -.91$, Зарево - 86%, Брянский ранний - 54$. На поздно появившихся всходах при теплой погоде ввиду быстрого отродденяя личинок количв' ство растений с нв1фозами уменьшилось: Пересвет - 38$, Зарево. - 30; йменский - 22$. На неустойчивых сортах некрозов не отмечено.
Результаты трехлетнего испытания шести сортов с разной степень устойчивости к колорадскому жуку показали, что первый учет по оцен ке степени устойчивости на естественном фоне распространения вреди теля необходимо начинать при повреждении неустойчивых' сортов па 10-20. (7 баллов), остальные учеты - с интервалом в 7-Ю дней.
Показатели устойчивости к колорадскому яуку, в связи с его высокой подвижностью зависят от местоположения растений на участке. Разница в Показателях устойчивости у сорта Зарево на краевых и центральных делянках в 1991 г. при учрте 23.07 составила 2,2 балл; а у сорта Пересвет !Ш .эту дату учета ' - 1,6 "баллаТ: Для контроля з; передвижением кука необходимо располагать делянки со'стандартными
' сортами в разных точках участка.
Результаты анализа листьев по содержанию томатина подтвердили биохимический характер устойчивости сортов картофеля к колорадскому яуку. Содержание томатина (ш#) составило по сортам: Невский - 6, Лорх - 8,4, Брянский ранний - 14,5, Брянский розовый - 16,5, Пербс-вет - 29,0, Зарево - 24,1.•
Данные учета урожайности, товарности урожая и крахмалистости
су 6 изучаемых сортов не показали зависимости между устойчивостью
ботвы и уровнем урожайности. В большей степени урожайность зависела от раннеспелости сорта. В среднем за 3 года (1987-1989) урожай у ■ сорта Невский снизился на 36$ (варьирование от 10 до 70$), у сорта Брянский ранний на 385? (варьирование от 14 до 71%), у сорта Пересват - на 42$ (варьирование от 19 до 60$), у сорта Зарево, Брянский . розовый и Лорх на 44$ (варьирование от 20 до 71$, от 19 до 75$ и от 15 до 75$ соответственно).
I' всех сортов в вариантах заселения колорадским жуком произошло снижение товарности па 40-56$, а также крахмалпстости - на 1,22,0$. - •
В главе 4 рассмотрены результаты оценки диких видов, гибридов-бвккроссов и сортов межвидового происхоздения по устойчивости к колорадскому яуку и хозяйственно-ценным признакам.
В 1908-1990 гг. на естественном фоне оценивали 29 образцов диких водов картофеля и гибридов мекду ними. Данные оценки в динамике представлены в таблице 2.
Ни один дикий вид не имел абсолютной устойчивости, а только относительную. В среднем за три года наибольшую устойчивость ботвы к повреждению колорадским жуком показали:^.р1дпа£1оесЪ1ш К-19327, й.ро1,уас1еп1ии К-9246,- Э.сЬасоепае . К-19261, 8^аг13еаав.
К-0350, 3.ро1у1:г1с>1оя К-8410. По результатах оценки новой
Устойчивость диких видов картофеля к колорадскому куку на естественном Фоне заселения (среднее за IS88-I990 гг.)
Ш по каталогу
ВИР
Назвакке вида, гибрида
з.с
5.07
0.0' 12.07
19.07:26.07:1.08 :9.08:15.0В
9,0 7,5 6,7 5,0 3,5 2,2 1,Ь
8,3 7,0 6,3 5,0 3,7 '1,7 1,1
8,3 6,3 6,3 3,7 2,3 1,7 1,7
5,4.. 4,6 3,9 2,8 1,9 1,2 1,2
7,7 7,0 6,2 5,1 4,5 3,0 2,3
8,3 7,0 6,3 6,3 4,7 3,0 1,7
7,0 6,С 5,0 5,0 3,0 1,0 1,0
7,0 5,7 4,9 3,8 3,8 3,1 2,5
8,3 8,3 7,7 7,0 6,3 5,0 4,2
9,0 8,3 7,7 7,7 7,0 5,7 4,5
7,4 7,0 .5,1 3,4 2,7 1,7 1,3
K-I0449 S. berthaultit • К-9703 S.terbhaultu K-970I S.torttumltii К-9752 б.veraei К-8350 S.tarijenae K-I926I 3.chacooDoe K-88IG S.papita K-84I0 S.polytrichon K-9246 S.polyadeniuai K-I9327 S.pinaatisectum K-II472 S,chacoense x 3.kursiamua
группы диких видов в 1990 г. наибольшей устойчивостью к колорадско щ КУКУ отличались виды S. jniaesli (K-9I55) и 5.demiesun ' (К-2075). Анализы, проведенные совместно с ВИЗР, показали, что большинство диких видов имеют высокое содержание в листьях гллкоалкало дов (суммарно в mi$): s.chacoenee -909, S.pirmafcisectum '- 21 S.polyadenitis -2548, S.deaismza -2552, S.jamesii -2845.
В полевых условиях на естественном фоне заселения оценено 53 клубневых образца гибридов-беккроссов межвидового происхождения, полученных из других учреждений; в том числе 44 из ВИР, 6 из НИШ 3 из Горысовского СХИ. По данным оценки в 1989-1990 гг. повышенную устойчивость на уровне стандартных сортов Пересвет я Зарево на 1.08 показали 3 гибркда-беккросса: 407ж, 403s: и 359ж (таблина 3). В 1990 г. относительную устойчивость к. колорадскому жуку на 1.08 имели чбтыре гибрида-беккросса: 243ж - 7,5 балла, 236к - 7 баллов,
Характеристика межвидовых гибридов-беккроссов, отобранных по устойчивости к колорадскому к'уку и хозяйственно-ценным признакам
(среднее за 1989-1990 гг.)
Зелвк-
ционннй
номер
Происхождение гибридов
Усто?!чшво^^!одержан£геТ^ГГ ^УстоЙчи^ :сть к коло-:гликоалка-:„^Н~ :вость к тотттспжл • лоидов, ых%: :фитофторе,
градскому ззуку,балл
2.5.07
1.08
:ли- ;клуб-: :стья:ни :
■:15.08.90
574-10 Анетт х I72a - 7 3,7- ,3,5 - 76,2 212 5,8
14(85)-1 Дагаплоид х S.bert-haultVi 3,5 3,4 - 77,9 219 • 7,0
1с(86)-3 Дигаплоид х s.bert-haultu 4,2 3,2 12,9 316 7,0
359 S.pinnatlsectum я x Antinena 4,5 4,3 349,7 65,4 416 7,0
403ж S.andigeaum x ■ x bert'haultií 6,0 4,9 576,1 27,3 447 6,0
407ж S. berthaultii x x Taiga 6,2 5,0 368,3 25,0 630 6,0 .
Stj. Пересвет 6,2 4,9 31,5 20,1 572 5,0
8ta Зарево 5,8 4,8 26,9 28,9 398' 7,0
8t3 Невский 3,0 1,8 6,1 - 416 5,0
238ж - 6,6 балла, 229н - 5 баллов. Из 12 изученных гибридоЕ-беккрос
сов межвидового происхождения 7 гибридов (407ж, 403;;:, 359ж, 243ж, 238я, 236ж, 229ж), полученных из ВИР, рекомендуются для использования в селекция в качестве доноров устойчивости.
В полевых условиях на естественном фоне заселения оценено 35 сортов -картофеля различных оригинаторов. Наибольшую относительную устойчивость к колорадскому жуку (более 5 баллов) на I августа показали 9 сортов: Перэсввт (6,4), Зарево (6,2), Климовский (5,9), Орбита (5,6), Луговской (5,5), Воловецкий (5,3), Кардинал (5,2), Ласу-пак (5,0), Белорусский 3 (5,0).
В 1990 г. на 6 сортах с известной устойчивостью (Пересвет, Заре-'о, Брянский ранний, Брянский розовый, Невский, Лорх) определено ?«>-
ниыально необходимое число химобработок от' колорадского жука для ' получения практически'значимого урожая. Обработку проводили децисом и биопрепаратами при достижении экономического порого вредоносности {lüfc за селения кустов'личинками в количестве 20 особей/куст), поэтому относительно устойчивые сорта Пересвет л Зарево обрабатывали на 5 дней позже (9 июля) по сравнению с неустойчивыми (4 шаля). До . кониа вегетации на устойчивых сортах накопления.личинок до экономического предела вредоносности не наблюдалось. IIa неустойчивых и среднеустойчивых сортах потребовалось применение второй обработки фа стаком (через 8 дней после первой) вследствие повторного накопления личинок. Урожайность сортов Пересвет и Зарево при однократном опрыскивании составила 33,8 т/га и 31,2 т/га, у неустойчивых сортов Невский и-Лорх при двукратном опрыскивании - 39,9 т/га и 30,8 т/га соответственно.
В опыте с применением биопрепаратов новодор и битоксябациллин выявлена более высокая эффективность использования относительно устойчивых сортов. При однократной обработке урожайность сорта Пересвет была наиболее высокой и составила 785 г/куст в варианте с ново-дором и 748 г/куст с битоксибацшшшом. Урожайность сорта Зарево в этом варианте составила соответственно 502 и 501 г/куст, сорта Невский 704 и 642 г/куст, сорта JIopx - 444 и 535 г/куст.
Таким образом относительно устойчивые сорта формируют свойственный им урожай при однократной обработке; способствуя тем оамым снижению количества химобработок и оздоровлении экологического фона. Неустойчивые и среднеустойчивне.сорта в этих ко условиях требовали применения двукратной обработки.
В главе 5 дпн анализ изменчивости гибридных популяций по устойчивости .к колорадскому жуку и рассмотрены результаты отбора устой-чпп:х и селекцйошю-пешшх гибридов.
По устойчивости к колорадскому жуку на естественном фоне распространения вредителя оценено 15 гибридных популяций, включающих 3669 изрядных форм. При оценке 7 гибридных популяций в 1988 г. наиболее высокое значение срвдней устойчивости в баллах при учёте на 5 июля' отмечено в популяциях, происходящих от вида З.сЬаеоетше Гранола х 173 п-142 (6,0*0,06), Раменский х 173 - 142 (5,9*0,05), а такяе в потомстве от скрещивания демиссоидов Зарево х Сотка (5,8*0,06). -
При оценке 3 гибридных популяций в 1989 г. (таблица 4) наиболее высокая степень устойчивости наблюдалась в популяции 889-99 х Зарево, также, полученной с участием двукратного беккросса $.СИ$.С<?еи$е. (889-£9), то есть в потомстве от скрещивания устойчивы® х устойчивый. '
■ ' Та блица 4
Статистическая оценка гибридного потомства по устойчивости к колорадскому жуку в сравнении с родительскими формами (1989 г.)
тг
ггранс-ггрес-:сий
Происхождение
уценки ; родителей ; потомства
ОИ ' т к
.4 ч
я
средняя
•х ± 8*
11ш
889-99 х- 3,07- 720 5,5 5,7 5,6 4,4*0,05
Зарево 25<07 узе, -2,2*0,05
Невский х 3.07 " 85' 4,4 6,4 ' 5,4 .3(9*0,16
Зарево 25.07 85 1,2 4,1 2,6 -Д, 2*0,07
Раменский х 3.07 194 4,9 6,4 5,6 -4,1*0,09
Зарево 25.07 194 2,1 4,1 3,1 =1,5*0,08
1-7 2,4
1-5 8,2
1-5 О
1-5 1,2
О
7,2.
1-5 1-5
Между-показателями средней устойчивости -родительских форм и сродна!) потомства на'блвдалась прямая положительная зависимость (когкТфгцкеят корреляции.0,6). Бо ксех популяциях пр:т втором сроке опенки отмечено нялсчао трансгрессий по устойчшюзтп о част ото?;
1,2-8,2$ (при порвем учете - только в потомстве от скрешяванля . устойчивый х устойчивый).
Данные анализа гибридных популяций, изученных в 1991 г., по устойчивости к колорадскому жуку на фоне естественного распространения вредителя, представлены в таблице 5. Наиболее высокими показателями средней устойчивости отмечались популяции 1848 и 1853, полученные от скрещивания гибридов-беккроссов в.сЪасоепве (78.8Д0 и 591« - 29) с гибридами-демиссоидами. В этих же популяциях отмечен наиболее высокий процент трансгрессий по устойчивости.
Расщепление потомства по классам устойчивости к колорадскому жуку, наблвдаемое в изученных популяциях, показывает, что этот , признак контролируется серией полигенов с аддитивным эффектом. Об этом свидетельствуют: нормированное распределение гибридов по классам устойчивости в период .массового повреждения вредителем, непрерывный вариационный рад изменчивости гибридов и наличие трансгрессий по устойчивости, а также положительная корреляция мевду устойчивость» родителей и потомства. При аддитивном наследовании подбор по фенотипу является высоко, эффективным я через отбор трансгрессий возможно постепенное повышение устойчивости селектируемых форм.
Результативность отбора по устойчивости к колорадскому жуку ■
- ■ ' . I '
изучали в 1988 г. на 7 гибридных популяциях 1 рубневой репродукции, включающих 1933 гибрида (240 клонов и 1693 одноклубневок). Количество устойчивых к колорадскому жуку гибридов варьировало в разных популяциях, от 6,9 до.20$ (в среднем II,1%). Доля урожайных гибридов, отобранных после отбора устойчивых,составила в этих популяциях 7,Ь-9,3$ (в среднем 7,9$). '
Данные отбора во П клубневой репродукции в 1989'г. в 7 изученных популяциях представлена, в таблице 6. Анализ группы устойчивых
Статистическая оценка расщепления гябрадшгх популяций по устойчивости к колорадскому жуку (1991 г.)
Оолек-икоя- ¿■!1Г.' - Происхождение Дата оценки "Жола-яест- 30 тиб- .¡РДДОВ распределение гибридов по классам устойчивости в баллах о ¿С ¡п. % трансгрессии • а § НЯР, О ПТО оа
• ч : 7 : 5 : 3' I
Глобус х Зарево 2.3.07 123 I 40. 28 16 38 4,2*0,23 2,51 59,8 1-9
13.08 . 123 ' 0 I 48 42 32 3Г3.*С,15 1^63 49,4 1-7 0,8 7,3
Уардка х Зарево • 23.07 5° I 2Г 17 13 12 4,5*0,29 2,29 50,9 1-9 -л
13; 08 6« 0 2 28 21 12 3,6+0,21 1,64 45,6 1-7 3,2 9,5
'54? 4241-21 X. 591*1 -29 23-.07 180 18 лл оо 51 26 49 4,4*0,20 60,2 1-9
13..08 180 С 3 53 61 63 3,ОхС,13 1,69 56,3 1-7 1,7 4,4
Т^/О 78.8/10 х 621/83-7. 23.07 117 24 52 оо 9 р 5,3*0,20 2,11 33,5 1-9 22,2
13.08' 117 0 26 50 28 13 4,5*0,17 1,85 41,1 1-7 21,4
Г 2 4341-1 х 591 «-29 23.07 382 73 117 93 52 47 5,6*0,11 2,54 45,4 1-9 5,8
13.08 382 0 40 149 118 75 3,8*0,09 1,84 '48,4 1-7 10,5
Перзсвет 23.07 20 п 12 6 0 '0 6,6*0,28 т ог> 1 | 18,6 5-9
13.08 20 0 I. 18 I 0 5,0*0,15 0,65 13,0 3-7
Зпрзво .23.07 20 2 II 5 0 6,3±0,37 1,62 25,7 3-9
13.03 ' 20 0 2 17 I 0 5,1*0,18 0,79 15,5' 3-7
Результаты повторного отбора гибридов по устойчивости к колорадскому жуку и урожайности в популяциях П клубневой репродукции 1989 г. •
Селекционный номер
Происхоидение
: Анализ группы устои : чивых гибридов
"за ~ " жол-во
•Анализ группы урожайных гибридов
¡изучен-
Густой-
:ньгх ггибри- : дав,шт.:
;чивых
урожай- що^а" Устой- урожайных ;ннхчи гчивых лых гибридов, шт.
34 Татьянка х Зэрево 14 21,4 7,1 10 . ю,о 10,0
60 Зарево х Сотка 16 43,8 6,2 8 12,5 12, §'
67 Невский х 163-1-8 54 20,4 14,8 52 9,6 13,5
87. I 173 а- 142 - самоопыление 32 12,5 3,1 - 15 6,7 13,3
87. 2 Гранола х 173и -142 56 19,6 3,6 30 ■ 10,0 6,7
87. 3 Раменский х 173и -142 34 20,6 8,8 37 - 13,5 10,8
1482 Диг.Лиорека от
Покры х 3.ЪегШаиНлг 9 . ц,1
Всего 215 20,5
7,4
152
10,5 11,2
гибридов показал, что стабильной устойчивостью-к колорадскому жуку обладало в среднем 20,511 гибридов, отобранных в I клубневой репродукции. По результатам анализа группы урожайных гибридов установлено, что среди них встречаются устойчивые формы, частота которых в равных популяциях варьировала От 6,7 до 13,5? (в среднем 10,'5^). Доля . устойчивых по отношению к первоначальному объему популяций более .низкая: в среднем 3,-К '(варьирование от 8$ до 2,2$).
Для селекции на устойчивость к колорадскому жуку важное значение имеет расширение гёнейовда исходного материала, создание доноров, сочетаювшх устойчивость к колорадскому жуку с комплексом хозяйствен-но-ценнгх'признаков. По результатам работы из 3X9 испытанных.в 19П8-9С -гг. гибркдних йорк вселено 28 (0,8$) с повышенной устойчи-
востьто к колорадскому жуку-и комплексом хозяйственно-цпнннх признаков. Характеристика 10 гибридов представлена в таблица 7.
' ' ' 4 Таблица 7
Характеристика гибридов, выделенных в качества доноров' устойчивости к колорадскому жуку (данные 1989-1990 гг.)
^—
■34/1-13 Татьянка х Зарево 5,8 591 48,3 17,3 7,0
67/2-17 Невский х 163-1-8 5,5 712 77,2 12,2 7,0 19,5
87.1/2-9 173т -142-самоопшюн. 5,0 434 34,4 10,5 5,0 60,0
87.2/1-7 Гранола х 173 „ -142 5,6 571 63,0 12,9 7,0 38,9
87.2/3-17 Гранола х 173-, -142 5,8 775 62,0 10,2 7,0
87.3/1-10 Каменский х 173« -142 5,7 625 47,5 14,0 7,0 10,0
85.1/1-178 889-99 х Зарево 5,5 875 . 01,4 17,4 7,0 22,3
85.1/1-254 889-99 х Зарево 5,8 1050 106,0 18,7 7,0 28,0
85.1/1-276 889-99 X Ззрево 5,8 .600 65,7 11,8 5,0
85.1/3-13 889-99 х Зарево 6,0 485 73,2 12,4 7,0
Пересвет 5,6 604 62,4 14,7 5,0' .20,1
Зарево 5,4 500 52,5 18,5 7,0 28,9
Наибольшее число,'устойчивых щбридов отобрано в потомстве двукратного беккросса 3. сЬасоепяо 809-99. Большинство гибридов зтоС комбинации отличаются также повышенной крахмалнстоотыо и устойчивостью к фитофторе. Содержание гликоолкалоидов в клубнях у четырех из пести пров решшх гибридов находится нп уровне сортов Поросеог и Зарево или ниже. '
Из 28 гибридов, отселоктированннх в качестпч доноров устойчивости к колорадскому жуку, 15 гибридов■были переданы в оэдвкчвой-пор. испытание. По результата» лрсяварктмьяого и основного илпмго-
ний (1991-92 гг.) 7 гибридов переведено в конкурсное испытание. • Наиболее высокие показатели хозяйственно-ценных признаков тлели гибриды 85.1/1-254, 85.1/1-531,- 85.1/3-78 и. др.
ВЫВОДЫ
1. Относительно устойчивые к колорадскому пуку сорта Перасвет
и Зарево в сравнении с неустойчивыми сортами Невский и Лорх на естественном фоне распространения вредителя характеризуются более медленным повреждением ботвы и более высокой ее-устойчивостью (на 2-3 балла выше при всех сроках наблюдений), ыеньпзй посещаемостью-перезимовавшим жуком, меньшим числом яйцекладок и личинок взех возра-^ стов, но большей посещаемостью молодыми хуками. Полное.повреждение относительно устойчивых сортов наступает примерна через неделю после полного повреждения неустойчивых.. '. -
2. Показатели.снижения урожайности при повреждении колорадским жуком были примерно одинаковыми у воех сортов и составляли в среднем за 3 года 14,5-17,1 т/га. По. отношению к контрольному варианту степень снижения зависела от уровня раннеспелости"сорта и составила у сорта Невский - 36$, Пзресвет - 42$, •-Зарево и Лорх - 44?.
Снижение крахыалист.ости при Повреждении колорадским нудам наблюдалось у всех изученных сортов я составляло, в среднем 1,2-2 »8$. Более высокая степень снижения отмечена у ви'сококрахма лист ого сорта Зарево. .. '. .'"•'• '.•.,'.
3. В смешанных посадках изученных- сортов наблюдалось более сильное повреждение колорадским жуком по' сравнению, с чистосортными: . относительно устойчивые сорта Зарево .и Пере свет в разные сроки' вегетации повреждались сильнее па 0,3-1,2 балла, неустойчивые Лорх •
я Невсккй - на 0-6,5 балла,- Это обусловлено благоприятным развитием ' личинок на неустойчивых-сортах и,последующим переходом крупных личи-
нок 3-4 возрастов на устойчивые сорта, механизм устойчивости кото-рюс против взрослых личинок действует слабее,
4. "Основное отличие относительно устойчивых к колорадскому жуку сортов состоит в том, что они способны формировать свойственный им урожай (33,8-31,2 т/га) при однократной химобработке, тогда как '• .неустойчивые и средиеустойчивые сорта в' тех не условиях испытания для формирования свойственного им урожая (29,7-39,9 т/га) требуют проведения двукратной обработки.
5. Среди изученных диких видов картофеля не отмечено форм с абсолютной устойчивостью к колорадскому луку, выделены только формы
с разной степенью относительной- устойчивости. Из 29 форм, принадлежащих к 10 диким видам, наиболее выоокую устойчивость имели з.р±п-паПвесЪШ (К-19327), $?.ро1уайеп*да . (К-Э246), з.сЬаооепва
(К-19261), В.Ъаг^савв' (К-8350), 8.5атеа11 (К-9155), в.<1е~ т1авит '■ (К-2075). Степень их устойчивости на дату полного повреждения сорта Пересвет (6-10,08) составляла 3-5,7 баллов..
С. Йэ 53 гибр1щов-бешфоос6в межвидового происхождения, полученных из .Других учреждений, ввделецо 7 гибридов с относительной устойчивостью' к колорадскому жуку, представляюпих интерес длл использования в оел'екции, в том числа 6 гибридов'ВИР (407®,■ 403н, 243ж, 23бж, 236ж, 222к) .'и гибрид ВНИИКХ 674-10. По степени устойчивости эти гибриды превосходили■Или были на уровне сорта Пересвет (5-7 баллов на 1.08).
7. В результате йнализа гибридных популяций по устойчивости к ■ колорадского яуку установлено, что наследование признака контроля- ■ руется действием полигенов с аддитивным эффектом. Об этом свидетельствует непрерывный вариационный ряд изменчивости гибридов по степени устойчивости, нормированное распределение частот; положительная корреляция метзду средней устойчивостью родительских форм и сред-
ной потомства и наличие положительных трансгрессий по устойчивости.
0. lia основе аддитивного наследования признака устойчивости к колорадскому ауку наиболее эффективными методами селекции на устойчивость к колорадскому жуку являются: подбор устойчивых родитель- . ских форм по фенотипу на естественном фоне распространения вредителя, накапливающие скрещивания по схеме устойчивый х устойчивый и устойчивый х среднеустойчивый при последующем проведении отбора по устойчивости и хозяйственной ценности.
9.'В популяциях однокяубневок для более тщательной селекции наряду с отбором устойчивых форм, необходимо оставлять все урожайные гибриды для повторной оценки, так как среди них встречается от 6,7 до 13,5$ устойчивых, выявление которых в популяциях одноклубневок затруднено вследствие разнообразия генотипов и неравномерной их заселяамости жуком. ' ■ .
10, Частота встречаемости'устойчивых форм в популяциях одноклубневок варьировала от 2,2$ до Ь%\ частота гибридов, сочетавших устойчивость и хозяйственно-ценные признаки была более низкой и составляла 0,4-1,7$. По результатам трехлетнего испытания отселектирова-но 28 гибридов (0,8$), рекомендуемых, в качестве доноров для селекции на устойчигость к колорадскому жуку. Большинство гибридов (17
из 28) получено на. основе дикого вида . з.онаооелзе (через промежуточные гибрвды-беккроссы ВШЖХ 173 m - 142 и 889-99), осталйные гибриды получены' на основе ссртов-демпссоидов. ' .
II'. По результатам оценки 35 сортов различных селекционных . учреждений выделено 9' относительно устойчивых к колорадскому жуку (Пересвет, Зарево, Климовский, Орбита, Луговской, Воловецкяй, Кардинал, Ласунак, Белорусский 3).
РЖОМЕНД/ЩИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ
1. Устойчивые к колорадскому ау^у гибридн-беккроссы ВНР и ЕШ1ИКХ, происходящие от диких видов в количестве 7 для использования в качества исходного материала.
2. Доноры устойчивости, происходящие от дикого вида с/^сое^е и сортов д0?шссоидов в количестве 28, для использования в качестве исходных форм.
3. Хозяйственно-ценные гибриды в количестве 7 для основного я конкурсного испытания.
4. Для питомника гибридов П года 38 форм от скрещивания устойчивых к колорадскому яуку сортов. ,
5. Методические указания по массовой оценке селекционного материала на устойчивость к колорадскому кугу.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
I. Характеристика районированных•и перспективных сортов картофеля по степени устойчивости.к колорадскому яуку.
(информационный листок)
По материалам диссертация опублякосаЕЦ работы:
1. Оцонна сортов л глбрддов картофеля на устойчивость а колорад-
скому яуку // Пути развития картофелеводства. - НИШ, М., 1988, С.369-374.. . . ..
2. Сорта картофеля, внсокоустойчявие к колорадскому яуку и ах возде-
лывание. Информационный листок.Мосойл ЩТИ, 1991.
3. Зашита картофеля от Колорадо кого вука, Информационный листок,
Бряпскобй ЦНТИ, 1992.
4. Розультаты оценки сортов картофеля на устойчивость к колорад-
скому яуку. Информационный ляотск.Брянскобл ЦНТИ, 1992.
5. К методике селекции картофеля на устойчивость к колорадскому
жуку // Селекция и семеноводство картофеля. Науч. тр. БНИИК1. 1992. - С. 89-96 (в соавторстве).
Подписано к печати 19.04.1993 г.
Формат бумаги. 60x90
Заказ Обьем Гп.л, Тираж 100 экз.
Отпечатано ■ на ротапринте НШКХ
п/о РСоренево, г,псковской области • '
- Шпаков, Леонид Тимофеевич
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Москва, 1993
- ВАК 06.01.05
- Подбор и оценка гибридов-бенкроссов межвидового происхождения для селекции картофеля на устойчивость к колорадскому жуку
- Исследование состава запасных и вторичных метаболитов картофеля в связи с устойчивостью к колорадскому жуку
- Особенности биологии и экологии колорадского жука Leptinotarsa decemlineata (Say, 1824) (Coleoptera, Chrysomelidae) в Приморском крае
- Оценка и подбор исходных форм при селекции сортов картофеля универсального назначения с комплексной устойчивостью к болезням и вредителям
- Биологические особенности колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae) в Северо-Западном регионе России