Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекция томата на устойчивость к основным заболеваниям в Молдавии

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекция томата на устойчивость к основным заболеваниям в Молдавии"

российская академия сельскохозяйственных наук

всероссийский научно-исследовательский институт

РАСТЕНИЕВОДСТВА имени Н. И. ВАВИЛОВА

г На правах рукописи

'ТВ од

КОЗАК Наталья Васильевна

УДК 635.64:631.527:097.3(4789)

СЕЛЕКЦИЯ ТОМАТА НА УСТОЙЧИВОСТЬ К ОСНОВНЫМ ЗАБОЛЕВАНИЯМ В МОЛДАВИИ

Специальность: 06.01.05 — селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени • кандидата сельскохозяйственных наук

САИКТ-П ЕТЕРБУРГ 1994

Работа выполнена в 1978—1985 гг. в Приднестровском научно-исследовательском институте сельского хозяйства, г. Тирасполь, Молдавия.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Гусева Л. И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Власова Э. А., кандидат биологических наук Гавриленко Т. А.

Ведущее учреждение — Всероссийский ; научно-исследовательский институт селекции и семеноводства овощных культур.

Защита диссертации состоится « £ » ИЮНЯ 1994 г. в часов на заседании специализированного совета К 020.18.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства им. Н. И. Вавилова по адресу: 190000, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского НИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова. '

Автореферат разослан «

28> О.Р'Р&'ЛЯ 1994 г.

Ученый секретарь совета доктор с.-х. наук

Е. В. Мажорои

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность теми. Томат - одна из ведущих овощных культур в мире. В Молдавии это основная культура, занимающая в структуре посевных площадей 45-50^ (более 40 тыс.га) и в валовом производстве овощей 60-7СК (не менее I млн тонн) ежегодно. При интенсивном возделывании, со все возрастающим уровнем агротехники, с насыщением севооборота Одной культурой, увеличивается значение защиты урочая от болезней, потери от которых у томата составляют до 30-100/?. Применение химических средств защиты на томате ограничено санитарными нормами и связано с большими материальными затратами, поэтому создание устойчивых к заболеваниям сортов имеет первостепенное значение.

В Молдавии в' открытом грунте томат в эпи^итотийные годы может полностью погибнуть от [ито^тороза, ежегодно большой ущерб наносят вертициллез, вирус табачной мозаики, черная бактериальная пятнистость, альтернариоз,' септориоз.

Существующие немногочисленные доноры и источники устойчивости к этим заболеваниям облад.т-лт нежелательными для производства признаками: растянутым периодом плодоношения, индетерминан-тным типом роста, мелкими плодами, низкой продуктивность^. В связи с этим актуальным остается поиск и создяние .устойчивых к болезням (}орм.

Цель и задачи исследований. Цель данной работы состоит в совершенствовании и ускорении селекционного процесса при выявлении и создании генетических источников устойчивости с улученными хозяйственно полезными свойствами.

В задачи исследований входит:

- уточнить.имеющиеся и разработать новые методики отбора устойчивых к заболеванием |ори;

- получить линии, устойчивые к ^ито'торозу, к ВТМ, к вертициллезу и с групповой устойчивостью к цвум и более заболеваниям;

- определить комбинационную способность созцаннмх линий по признакам устойчивости и хозяйственно-ценным признакам, а такке возможности применения этого параметра в цел га повшенил результативности подбора родителей для почучения гибридного потомства

с указанными признаками;.

- исследовать возможности применения диал'лйльного анализа дня генетической .оценки, признаков устойчивости томата к .{ито^торозу и

некоторых хозяйственных признаков;

- изучить созданный устойчивый материал по комплексу признаков и использовать его в селекционном процессе.

Научная новизна исследований Для ускорения и совершенствования процесса селекции подобран- и модифицирован комплекс методов позволяющий в условиях Молдавии на провоцирующих заболевания фонах и при искусственном зара-кении отбирать из гибридных популяций 2-3 поколения в год устойчивых к фитог[торозу, ВТМ и вертици-ллезу форм.

Впервые использование определения общей и специфической комбинационной способности и генетических параметров по признакам порачаемости растений заболеваниями в сочетании с признаками продуктивности, качества плода дает возможность наметить и успешно осуществлять селекционную программу по созданию устойчивых к заболеваниям (¡орм томата, обладающих улучшенными хозяйственными свойствами.

Практическая ценность работы: Изучение образцов мировой коллекции и гибридного материала.лаборатории селекции МПИИОЗиО поз-волиао выделить образцы, ценные в качестве источников и доноров устойчивости к ^ито-ртороау, ВТ!*) и вертициллезу.

Созданные константные линии, сочетающие устойчивость к <|и-то.|торозу .с дружностью созревания и высоким качеством плодов, продуктивностью, а такче линии с групповой неспеци^нческой устойчивостью 'к ¡ито|торозу, вертициллезу и к ВТМ являются ценным исходным материалом для селекции томата и включены в селекционную работу, лаборатории селекции овощных культур НИСТИО.

Созданы в соавторстве районированные сорта томата Бригантина и Меридиан, относительно устойчивые к заболеваниям, высокоурожайные, с хорошим качеством плодов, а такче переданный в государственное сортоиспытание сорт Венец. ' •

Апробация рабоги. Основные полокения диссертационной работы были доломены на Всесоюзном совещании по типам устойчивости сельскохозяйственных культур (Литовский НИИОЗ, Дотнува,19&1;); Всесоюзном научно-координационном совещании (Гамма-поле МО ВИР, Шебанцево Московской обл.,1987); на конференциях молодых ученых в Кишиневе (1983,1985), Санкт-Петербурге (1990), Одессе (ВСГИ,

]1о результатам диссертации опубликовано 16 Научных работ '

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, ^Z глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литератур!,! («33?на именований, в тон числе на иностранном языке) и приложений. Материал диссертации изложен На/<£Г*страницах машинописного текста, содержит ^/7 таблиц,20рисунков и 3таблиц приложения.

[МАТЕРИАЛ, иЕТОДЫ И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Исходным материалом для изучения случили сорта, линии и гибридные формы, созданные в лаборатории селекции овощных культур Молдавского научно-исследовательского института орошаемого земледелия и овощеводства (МНИИОЗиО), а так-ке образцы отечественной и зарубежной селекции из мировой коллекции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. Н.И.Вавилова (ВИР) и других научных учреждений.

При создании новых источников устойчивости к заболеваниям применяли парные, насыщающие и диаллельные скрещивания.

Основная часть исследований проведена в Молдавии, на опытном поле лаборатории селекции овощных культур МННИОЗиО,в Головном хозяйстве НПО "Днестр", в ^итопатологических боксах и на провокационном фоне в осенней пленочной теппице. Изучение пора-кае-мости заболеваниями сортов и (¡орм томата в естественных условиях в пойме р. Прут было проведено на Кагульской опытной станции НПО "Днестр" (К030С).

В 'полевых условиях Подмосковья в отделе овощных культур Московского отделения ВИР (МО ВИР) оценивали гибриды Р^ и родительские (}ормы двух серий диаллельных скрещиваний и перспективные формы по поракению болезнями и по хозяйственно-ценным признакам.

Полевые опыты закладывали в овощных севооборотах на оро'пе- ' нии по общепринятой для каждой зоны агротехнике возделывания культуры томата. Закладку полевых опытов, фенологические наблюдения, учет продуктивности, описание морфологических признаков проводили согласно Методическим указаниям по изучению и под- • дертакип мировой коллекции овощных пасленовых.культур' (1977).

Оценки поражения болезнями делали по общепринятой методике (Балашова H.H., 1978). Искусственное .заражение местными >

''..'.".■■ :• • :. • ' 5.

изолятами фитофторы (расы TQ и Tj) осуществляли согласно Методическим указаниям по оценке и селекционному отбору томатов на устойчивость к фитофгорозу (1970) и Методическим указаниям по селекции сортов и гибридов томата для открытого и защищенного грунта (1986). Инокуляцию вертициллезом сеянцев - по методике, описанной V.к.Okie, E.G.Gardner . (1982) и рассады - по А;П.Харь-ковой (1976). Устойчивые к ВТМ формы отбирали после инокуляции смешанной инфекцией ВТМ (0) + ХВК сеянцев в фазе развернутых семядолей по Н.Н.Балашовой, М.М.Король, О.О.Тиминой и др. (1983)

На провоцирующий заболевания фон в осеннюю пленочную теплицу высаживали 40-50 дневную рассаду в начале августа (после весенней культуры огурца) .•

Статистическую обработку результатов исследований проводили методом дисперсионного анализа (Доспехов Б.А.,1985). Эффекты общей (ОКС) и константы специфической (СКС) комбинационной способности, а также коэффициент наследуемости h2 ( в узком смысле) рассчитывали на ЭВМ "Наири-С" по методу 2 модели I Гриффинга (В. Grlffing, 1956).

Генетические рараметры признаков поражаемости болезнями и некоторых хозяйственно полезных признаков рассчитывали по методу диаллельного анализа ( ВЛ.Наушап, 1954).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Естественная поракаемость сортов и линий томата в различных условиях выращивания . Изучена естественная поражаемость районированных и перспективных сортов и линий томата раннего и среднего сроков посева в рассадной культуре, в безрассадной культуре, в осенней пленочной теплице в Молдавии и в рассадной культуре в Подмосковье. Установлено, что заболевание вертициллезом, альтернариозом и черной бактериальной пятнистостью наблюдается в условиях Молдавии ежегодно, степень поражения'колеблется от слабого до очень сильного. В нашем эксперименте максимально поразились сорта и линии, выращенные в безрассадной культуре (вертициллезом - на 2-3,3 балла, альтернариозом - на 1,8-3,2 балла, черной бактериальной пятнистостью - на 1-2,5 балла в Среднем за два года). Стабильно сильный фон естествен--ного^поракенил вертициллезом и альтернариозом складывается

■ также в осенней пленочной теплице. Распространение этих двух болезней на восприимчивых сортах приближается. к 100%, а развитие составляет 40-751!.

Поражение септориозом носит эпизодический характер, хотя и достигает в отдельные сезоны 2-3,5 баллов. Ежегодное среднее и сильное поражение фитофторозом наблюдали в условиях осенней, пленочной теплицы в Молдавии и в открытом грунте в Подмосковье. Выращивание образцов в двух контрастных зонах и при разных сроках и способах сева дает возможность в короткий срок определить лимиты поражаемости изучаемых образцов сразу несколькими заболеваниями: фитофторозом, септориозом, альтернариозом, черной бактериальной пятнистостью, вертициллезом. Ранее выделенные при искусственном заражении фитофторозом линии Л 43, Л 100 и Л 113 и на сильных инфекционных-фонах почтвердили свою относительную устойчивость к заболеванию (табл.- I), а линия Л 319 была поражена.септориозом и черной бактериальной пятнистостью существенно ниже стандарта.

Некоторые особенности анатомического строения листьев и . плодов томата в связи с устойчивостью к фитофторозу.

Устойчивость к фитофторозу изученных нами линий связана с генетически обусловленными особенностями строения эпидермиса листа и плода.

■Подсчет частоты расположения устьиц на нижней стороне листа показал, что линии Л-43, Л 100, Л 319, Л 87, Л 90, Л 975 культурного типа характеризуются существенно меньшим числом устьиц (от 140 до 154 на I мм^) по сравнению с сильно поражаемыми сортами Талалихин и Stokesdale (от 227 до 240 на I мм2). Однако, данная закономерность не распространяется на устойчивые формы

■ томата вишневидного ( Red Cherry, Ottawa 30 ) и мутантные линии смородиновидного (линии Л 205 и Л 209). У линий Л 87 и Л 968 устьичная щель значительно уже, чем у восприимчивых сортов.

Отмечено также, что относительно устойчивые линии и сорт Бригантина отличаются большей.толщиной оболочек клеток эпидермиса листа (2,20-2,42 мкм против 1,88-1,99 мкм) и плода (2,723,72 против 2,20 мкм), а также более высоким содержанием в них ' кутина (3,6-3,8 против 1,8-2,0 баллов) по сравнению с поражаемыми сортами. Обнаружено, что у восприимчивых к фитофторозу сортов клетки эпидермиса плода крупнее, чем у устойчивых линий..'

Таблица I

Лимиты изменчивости порачаемэсти томата болезнями в зависимости от условий выращивания, 1983-1984 (балл)

Линия,

'5ит о г 1 ор о з Черная бактериальная пятнистость

сорт . листья_плоды___| 2 4

шш-шаж»

оригантина, 1.1 1-2 1,8 1-3 1,0 0,1-2,5 1,4 0,5-2 0,6 0,1-2 I 8 1-3 1,4 1-2 ■

л 43 0,4 0-1 гд 0,5-1,5 0,9 0-1,5 1,0 0-2 0,4 0.1Л, 5 I 8 1-3 1,0 0,1-2

Л 100 0,6 0-1 1,3 0,5-2 1,1 0-2 1,1 0,5-3 0,8 "0,1-2 I 8 Г-3 0,8 0,1-2,5

Л ИЗ 0,5 0-1 1,5 1-2 1,2 0-1,5 1,2 0,5-2,5 0,5 0,1-1 I 8 1-3 1,2 0,5-1,5

Л 95 1,2 0-1,5 2,1 1-2,5 2,0 0,5-3 1.5 0,5-3 0,5 0,1-2 I 8 1-3,5 1.0 0,5-1,5

Л 319 1.3 0-2 •2,0 1-3 2,1 1-3 1,2 0,5-3 0,4 .0-1 I I 1-3,5 0,8 0,1-2,0

Л 125 1.0 0-2 1,9 1-3 1.5 1-2 1,3 0,5-3 ' 0,4 0,1-1 I 0 0,5-2 1.5 0,5-2

ЖР05 0,53 - . 0,25 - 0,33 - 0,21 ■ - 0,37 - 0 48 - 0,33 -

Обозначения: I- рассадная культура МНШОЗиО;

' 2- рассадная культура МО ВИР

3- безрассадная культура,К0С03

4- осенняя пленочная теплица, МНйИОЗиО

Использование различных способов оценки селекционного материала на устойчивость к болезням. Селекционная работа по болезнеустойчивости требует постоянного .улучшения- существующих и создания новых, более совершенных методик оценки и отбора.

В-связи с этим нами были подобраны оптимальные сроки посева рассады для искусственного заражения фитофторозом в фитоба,к-сах и для высадки на провокационный фон в осенней пленочной теплице. В опыте использовали контрастные по устойчивости образцы: относительно устойчивый линии JI 319 и J1 ИЗ, наиболее устойчивый сорт-дифференциатор . Ottawa 31 и неустойчивый - Талалихин 186. Установлено, что для искусственного заражения рассады фитофто-розом предпочтителен посев в начале января, что ведет к максимальной дифференциации форм по поражаемости (линий Л 319 и Л 113 -на 1,8 и 1,9 балла, сорта Ottawa 31 - 1,5 балла, сорта 'Гала-линин 186 - 2,8 балла).

Для осенней пленочной теплицы наиболее подходит посев в последней декаде июня. Это дает возможность на фоне сильного развития болезней сделать отборы плодов на семена, в то время как при более раннем посеве наблюдается "уход" созревающих плодов от заражения ¡итофторозом, а при более позднем - на многих образцах к моменту эпифитотии завязи еще' слиаком малы. Кроме того, в теплице из-за наличия высоких дневных температур, в первый месяц после'высадки создается провокационный <íoh для проявления вирусных бoлeэнeЙJ вертициллела и альтернариоза." Образцы, устойчивые к ВТМ - сорт Порыв и линии Л 342, Л 330, Л 902 и Л 132 поразились вирусами существенно ниже всех остальных линий и стандартного сорта Ликурич, а мутантные линии Л 205 и Л 209 -в два раза ниже вертициллезом (табл. 2). В сентябре происходит нарастание поражаемости фитофторозом и во второй-третьей декаде наблюдается четкая дифференциация устойчивых'(0,7-1,6 бал-' ла) и неустойчивых (2,2-3,0 балла) линий.

Посев томата в летнюю безрассадную культуру (после уборки овощного гороха) также провоцирует вирусные заболевания (до 2-4 баллов у неустойчивых форм) и бил усиегто использован для интенсивного отбора непоражающихся.образцов..

Испытание двух методов искусственного заражения вертициллезом - сеянцев и рассады - показало большую эффективность последнего, дающего возможность более'интенсивного отбора.. >

Поражаемость линий томата заболеваниями в условиях осенней пленочной теплицы, 1983-1984 гг.^^ЛЛ

Сорта, линии Фигофтороз' листья плоды Вирозы Вертицил-лез Альтерна-риоз

Ликурич, 2,8 . 1,5 1.3 1.9 1,8

Л 209 0,7 0,4 1.8 0,9 1,3

Л 205 1.0 0,1 1.6 0,6 1,2

Л В7 0,9 0,2 ' 1,2 ' 1,3 1,6

Л 975 1,2 0,4 1.7 • • ' 1,9 2,0

Л 968 . 1.4 0,4 1,7 1,8 2,0

Л 90 1.5 0,6 1.4 • 1.6 1,6

Л 342 1.0 0,9 0,3 1,9 ' 2,1

Л 330 • 2,2 0,6 0,7 1,9 1,9

Порыв 2,3 1,5 0,9 1,9 1,8

Л 26 2,8 1,7 ' 1,4 1,8 2,0

Л 902 2,8 2,2 0,4 1,5 1,7

Л 132 3,0 2,3 0.2 1,9 1,6

нср05 0,25 0,21 0,47 0,50 0,45

Селекция устойчивых к заболеваниям форм томата.

. В результате изучения обширного коллекционного и гибридного материала был выявлен ряд форм с высокой в условиях Молдавии устойчивостью к фито({торозу. Путем повторяющихся индивидуальных .отборов на инфекционном фоне выделены наиболее ценные по данному признаку константные линии. Среднеранняя линия JI 125 из-Рд . (Victor х Red Chorry ) с раскидистыми среднерослыми детерми-нантными растениями, округлыми, светлыми, мелкими (10-20 г) плодами. Ее скрестили с линией Л 1644 - крупноплодной (100-160 г), с бесколенчатым сочленением плодоножки, устойчивой к вертициллезу. Из комбинаций Л 125 х Л 1644 и (Л 125 х Л 1644 125 на инфекционном фоне вцделены соответственно линии Л 15 и Л 319 - детер-минантные, среднерослые, светлоплодные, с бесколенчатой плодоножкой. Линия Л 15 - крупноплодная (90-100 г.), высокоурожайная

(60-70 т/га), среднеспелая. Линия Л 319 - с раскидистыми, склонными к ветвлению растениями, плодами плотными, округлыми или овальными, массой 30-40, среднепоздняя.

Высокий уровень устойчивости к фитофторозу проявили также линии Л 43, Л ИЗ, Л 100 - крупноплодные (70-130 г), высокорослые, инцетерминантные, со светлыми без зеленого пятна у плодоножки плодами, среднеспелые, урожайные (до 50-80 т/га).

Относительно устойчивый к фитофторозу среднеспелый, дружно-созревающий сорт Бригантина создан также с участием Fg ( Victor х Red Cherry ) и линии Л 1644. Он отличается компактным де*» терми'нантным габитусом растения, плотными, устойчивыми к растрескиванию плодами, массой 60-90 г, с бесколенчатой плодоножкой. Затем линии Л 43, Л 100, Л ИЗ, Л 319, Л 15, Л 125 и сорт Бригантина были включены в две Серии диаллельных скрещиваний с перспективными и районированными сортами Каскад, Эврика,' Чебурашка, Утро, Ранний 83,. Нистру. Расщепляющиеся поколения полученных ценных гибридных комбинаций подвергали интенсивному отбору на ф'итофтороустойчивость методами искусственного заражения рассады, отделенных листьев и плодов, а также на провокационном фоне в осенней пленочной теплице. Параллельно вели улучшающий отбор по комплексу хозяйственно ценных признаков. Использование защищенного грунта (остекленные ]итобоксы, пленочная теплица) дало возможность получать 2-3 поколения в год и ускорить процесс создания новых устойчивых к фитофторозу линий с улучшенными хозяйственными характеристиками. Таким путем из гибридной комбинации Л 15 х Л 43 была отселектирована линия Л 87, из Л 43 х Л 100-линия Л 90, из Утро х Л 43 - линия. Л 968, из Утро х Л 113 - линия Л 975.

Для создания устойчивых, к ВТМ линий Л 132, Л 330, Л 902 применили надежные геноисточники -, линии Л 80 и Л 34 с генотипами Tm -I, Тш -2vTm -1,'Тп-2я и линии из образца Пор Т т-2. Отбор устойчивых растений проводили при искусственном заражении сеянцев ВТЖО) + ХВК. Использование этого метода в сочетании с напряженным отбором по признакам устойчивости и хозяйственно ценным признакам на провоцирующих вирусные заболевания фонах летнего безрассадного посева и осенней пленочной теплицы способствовало ускорению.селекционного процесса.

Линия Л 342 создана путем гибридизации устойчивых к'ВТМ и фитофторозу форм (рис. I) с применением комплекса методик

Ш х Л-1644

х

Г,

Г.

Ра Тв

Р<

б

УТРО X А-АЗ

шт

л.

Рис.1. Схема созданий линии Л342 Условные обозначения методов отбора:

ЕЗЭ - искусственное заражение фитофгорозом рассады в сТитобоксах

- искусственное заражение отделенных плодов и листьев [итофтороз 8§3"-'зара'«ение сеянцев ВТМ(О) + ХВК

провокационный фон в осенней пленочной теплице У - провокационный фон в летнем безрассадном посеве

искусственного заражения обоими патогенами и провокационных фонов. В результате была получена групповая устойчивость линии Л 342 к ]ито]торозу и к ВТМ. "

Применяя провокационный (Iон и искусственное заражение рас-сацы вертициллезом, мы выявили из большого разнообразия форм с предполагаемой устойчивостью только три относительно устойчивые к вертициллезу: Рд ( УРГ134 х Колокольчик), Р^ С Меридиан (Порыв х Факел)] , { Р3 [ (Л 43 х Л 1644) х Л 902 J х Р1 Щитомек хР[ Искорка (Колокольчик х Кэсл Пил)1^. Последняя форма обладает высокой продуктивностью.

Комбинационная способность линий томата по признакам устойчивости к заболеваниям и некоторым хозяйственным признакам

Впервые применили определение эффектов ОКС и констант;СКС по признаку поражаемости <}ито;торозом в двух сериях диаллельных скрещиваний. У линий Л 43, Л ИЗ, Л 100, Л 15, Л 319 и гибридов с ними обнаружена высокая комбинационная способность по устойчивости листьев к поражению фито^торозом. Отселекяированные из лучших гибридных комбинаций новые устойчивые к данному заболевания линии Л 87, Л 90, Л 975, Л 968, Л 342 с улучшенными хозяйственно ценными признаками, а также мутантные линии Л 2в5 и Л 209 включили в диаллельные скрещивания с устойчивыми' к ВТМ сортом Порыв, линиями Л 132, Л 330', Л 902 и линиями Л 26 и Л 175 из перспективных сортов Прелюдия и Ликурич.

Таким образом были выявлены доноры устойчивости к поражению |ито¡торозом: листьев - линии Л 87, Л 975, Л 90, Л 342 и Л 205; плодов - линии Л 87 й Л 209 (табл. 3).

В естественных условиях проявления вертициллеза, альтерна-риоза и черной бактериальной пятнистости, у линий Л 87 и Л 205 обнаружена высокая ОКС по относительной устойчивости к этим заболеваниям.

По признаку "содержание сухого вещества в плодах" при выращивании в двух контрастных климатических зонах (Молдавия и . Подмосковье) высокую 0Ш проявили Л 87, Л 205, Л 2.09. Линия Л 205 отличается также высокой ОКС по признаку "содержание аскорбиновой кислоты" в плодах.

Высокий (0,54-0,91) коэффициент наследуемости ( Ь2) по признакам "число плодов на растении" и "масса плода" был установ-

Эффекты ОКС и наследуемость признака поражаемости ситофторозом линий томата

Искусственное заражение

Естественная эпифитотич

Линии

Рассада Отделенные

Листья

П л -о д ы

листья

Пленочная'теплица ;£5Ж03и0

Открытый грунт «¡0 ВИР *

Пленочная теп- Открытки лица ЫЖИОЗиЯ_грунт МО 3;1Р

1984 1985 1984 1985 1983 1984

1984 1985

1983 1 984

19&4 1965

Л 968 Л 975 Л 87 Л 90 Л 342

Л 209 Л 205

Третья (7x7) серия зиалчельных скрещиваний г - +. + +

5,32 0,76 . 0,54 0,64 0,86 0,90 0,92 .0,81 0,51'

Четвертая (6x6) серия диаллельньас скрещиваний

+ . 0,80

х х

0,82 0,85 0,80 0,80 0,94 0,91

.0,88 х

0,81" 0,93

0,34- 0,71

х

- X

0,93

Условные обозначения: + - достоверно положительна; - достоверно отрицательна;

- и + - отличие от нуля не существенно; х - нет данных

+

+

лен у мутантных линий Л 205 и.Л 209. При выращивании в контра* стных зонах ОКС этих линий по признаку "число плодов на растении" была достоверно положительна, но по признаку "масса плода" -достоверно отрицательна.

Гвнетический анализ устойчивости томата к [итофтороз.у _ и некоторых хозяйственных признаков

Результаты диаллельного анализа признаков поражаемости томата фито]торозом показывают во всех опытах высокую достоверность аддитивного компонента (рис.2). Коэффициент в Wr / Vr близок к единице, что свидетельствует о соответствии модели Хеймана. Параметры Hj и Hg, характеризующие доминирование в большинстве опытов также достоверны.

Коэффициент регрессии средних значений родителей на сумму варианс и коварианс во всех системах эксперимента имеет положительные значения, из чего следует вывод о преобладании доминантных аллелей, уменьшающих признак, то есть фенотипически проявляющихся в виде относительной устойчивости к заболеванию.

Как видно из графика, наибольшим числом доминантных аллелей обладают линии Л 975, Л 968, Л 87, Л 90 и Л 342 в третьей серии (рис.2) и линии Л 205 и Л 209 - в четвертой серии диаллель-ных скрещиваний.

Расчет генетических параметров по признакам поракаемости изученных линий в естественных условиях вертициллезом и черной бактериальной пятнистостью показал их достоверность в диал-лельных скрещиваниях с участием мутантных линий Л 205 и Л 209. Генетический контроль признаков в этом эксперименте осуществ-ы лялся аддитивно-доминантной системой с преобладанием сверхдоминирования ( fbj / а > 1), причем параметр -fi Dj^+P /4 Dllj - р превышает единицу, то есть в соотношении доминантных и рецессивных аллелей превалировали доминантные.

Наиболбшим количеством доминантных генов, контролирующих поражение черной бактериальной пятнистостью, судя по оценке Pj, обладает линия Л 132.

Определение параметров генетической изменчивости по содержанию растворимого сухого вещества в плодах показало, что признак контролируется аддитивно-доминантно, с преобладанием доминирования. В четвертой серии диаллельных скрещиваний достоэо верны как аддитивные ( D ), так и доминантные (Hj и Hg)

• Условные обозначения: I - Л 968 ; 2 - Л 97а; 3 - Л 87; 4 - Л 90; 5 - Порыв;5 --Л 342; 7 - ЛЗЗО

Искусственное заоа-*ание: а)-отделенных листьев из пленочной теплины, 1984: б)-отцеленных

листьев из открытого грунта;1954; е) - рассады,1965. Пора^армость при естественной эпи.итотии в пленочной теплине: в) - листьев,1Э84; г)-плодов,

1983; д)-плодов, 1384.

компоненты изменчивости. Наибольшим количеством генов, увеличивающим признак, обладает линия Л 205.

Анализ генетических параметров важен при разработке селекционных программ, Преобладание аддитивного компонента з контроле признака поражаемости фитофторозом свидетельствует о возможности успешного отбора в расщепляющихся популяциях. Однако, существенное влияние доминантных аллелей, уменьшающих признак, предполагает также необходимость удаления поражаемых растений на более поздних этапах селекции.

Поскольку в контроле признака относительной устойчивости к черной бактериальной пятнистости преобладает эффект сверхдоминирования, использование линии.Л 132 в качестве-источника возможно на более поздних этапах селекции(в нерасщепляющихся поколениях).

Характеристика созданных линий по хозяйственно полезным признакам

Среди созданных источников и доноров устойчивости к заболеваниям по хозяйственным признакам наиболее ценными являются фитофтороустойчивые линии Л 87, Л 90, Л 968, Л 975, устойчивая к ВТМ линия Л 132 и Л 342 с групповой устойчивостью к фито^то-розу и ВТМ.

Линии Л 87 и Л 90 - среднеспелые, продуктивные, со средне-рослыми полудетерминантными растениями, плотными округлыми плодами массой до 70-110 г.

Линии Л 968 и Л 975 - среднеранние, высокопродуктивные, с невысокими детерминантными растениями, компактным расположением плодов, светлыми (без зеленого пятна у плодоножки), плотными округлыми плодами массой 60-90 г.

Линии Л 132 и Л 342 - среднеранние, с мощными детерминантными растениями, плотными, округлыми плодами, по продуктивности на уровне и-вьше стандартного сорта Утро (табл. 4).

На основе созданных исходных форм в лаборатории селекции МНИИОЗиО получен сорт Венец, характеризующийся высокой продуктивностью , крупным плодом (массой до 120-150.г), повышенной устойчивостью к вертициллеэу и черной бактериальной пятнистости, Сорт передан а Государственное сортоиспытание.

Характеристика перспективных сортов и линий томата по хозяйственно-ценным признакам

Сорт, линия

Урожайность

Годы

общая

товарная

Поражение на.естест-Масса венном Фоне,балл плода, черной оак- альтер-

т/га % к Бt т/га {к ' в-Ь пятнистостью зом

40 9Ь 34 94 54 0,1 0,8

56 133 52 144' 90 1,0 1,2

51 121 48 133 83 0,3 1,8

42 100 36 100 61 1,5 2,9

11,6 - 10,4 - 12,1 0,42 0,75

47 147 44 147 113 •1,0 1,7

32 100 30 100 99 2,1 4,0

10,1 - 9,1 - 10,2 0,83 1,08

54 150 49 163 66 0,1 1,8

36 100 30 100 57 1,5 . 3,0

6,7 - 5,3 - 9,8 0,94 1,34

Л 132 Л 342 Бригантина Утро, вЪ

1966-1987 1986-1987 1986-1987 1986-1987

НСР,

05

Венец Утро, st

нор05

Л 565 Призер, вЪ

1987-1989 1987-1989

НСР,

о5

Также на основе созданной нами сложной гибридной популяции с участием линий Л 1644, Л 43, Л 902, сортов Петомек, Искорка, Колокольчик, Кэсл Пил в лаборатории селекции получена и проходит производственное испытание перспективная линия Л 565/87, предназначенная для комбайновой уборки и цельноплодного консервирования.

В У В .0 Д Ы

1. Выявлены лимиты изменчивости по поражению основными заболеваниями томата (фитофтороз, вертициллез, черная бактериальная пятнистость, альтернариоз, септориоз) в условиях двух контрастных зон (Молдавия и Подмосковье). •

2. Устойчивые к фитофтороз,у линии культурного типа (Л 43,Л 100, Л 319, Л 87, Л 90,' Л 975, Л 968) по сравнению с неустойчивыми- сортами Талалихин 166 и 8-ЬокеБ<1а1о- ' характеризуются более редки).) расположением устьиц на нижнем эпидермисе листа (соответственно 140-151 против 227-240 устьиц на I мм2), более толстыми оболочками клеток эпидермиса листьев (2,20-2,42 мкм против 1,88-1,99 мкм) и плодов

(2,72-3,72 мкм против 2,2 мкм),

3. При искусственном заражении рассади фитофгорозом оптимальный срок посева в Молдавии - начало' января. Для создания провокационного фона в осенней пленочной теплице наилучший

срок посева - последняя декада июня, с последующей высадкой 40- ■ дневной рассады в начале августа.

4. Для ускорения селекционного процесса в создании устойчивых к фитофторозу форм необходимо чередование интенсивного отбора на провокационных фонах (в осенней пленочной теплице и в зоне ежегодного сильного поражения в Подмосковье) с искусственным заражением рассады^отделенных листьев и плодов, а также с обязательна контролем по хозяйственно ценным признакам в открытом грунте. Таким путем выявлен ряд источников неспецифической устойчивости к фитофгорозу и созданы новые устойчивые линии с улучшенными хозяйственными характеристиками.

5. Для создания линий, устойчивых к ВТМ необходимо сочетать искусственное двойное заражение ВТМ(О) + ХВК с жесткой выбраковкой поражаемых' растений на провокационных фонах в осенней пленочной теплице и в безрассадном летнем посеве в открытом грунте.

6. Формы, устойчивые к местной популяции Т/ег-ЫсНИит целесообразно получать при искусственном заражении рассады в.'сочетании с отборами на сильном естественном фоне в открытом грунте и в осенней пленочной теплице.

7. При помощи впервые примененного метода оценки ОНО и СКС по признакам устойчивости к заболеваниям, нами выявлены надежные доноры, сохраняющие устойчивость при разных способах и условиях заражения и использованы в создании новых гибридных популяций и линий с улучшенными хозяйственными характеристиками.

8. В изученных нами сериях диаллел'ьных скрещиваний генетический анализ признаков поракаемости томата фитофторозом выявил, ■ что эти признаки контролирует адцитивно-диминантная система с преобладанием аддитивного компонента.

9. При использовании в диаллельных скрещиваниях мутантных линий контроль признака "содержание растворимого сухого вещества в плодах" осуществлялся аддитивно-доминантно с преобладанием доминирования.

10. Районированные сорта Бригантина и Меридиан созданы с использованием предлагаемых нами ускоренных методов оценки на устойчивость к заболеваниям.

• 'ПРАКТИЧЕСКИЕ- РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В качестве доноров устойчивости к фитофторозу рекомендуем использовать оригинальные линии культурного типа JI 43, JI 125, JI 15, JI 319, Л 87, Л 90, Л .968, Л 975,. Л 342, а таюке мутант-ные линии Л 205-и Л 209.

2. Для использования в селекции на устойчивость к ВТМ предлагаем использовать линии Л 132, Л 337, Л 902, Л 342, несущие гены Tm-I, Тш -2, Тт-22.

3. Источниками относительной, устойчивости к вертициллезу рекомендуем линии Л 565/87, формы Fg (VР 134 х Колокольчик) и Fg Меридиан х (Порыв х Факел), сорта Венец, Меридиан и Бригантина. . •

4. В качестве источников групповой устойчивости, проявляющейся в естественных условиях произрастания рекомендуем линию Л 87 (фито^тороз, вертициллез, пятнистости), линго Л 205 (фи-то({тороз, вертициллез, альтернариоз), линию Л 132 (ВТМ, пятнистости), сорт Бригантина (фито^тороз, черная бактериальная пятнистость), сорт Меридиан (пятнистости, вертициллез), сорт Квартет - Л-337 (ВТМ, вертициллез) и линию Л 342 (фито<}тороз, ВТМ, вертициллез).

Список работ,;опубликованных по теме диссертации

1. Изменчивость признака горизонтальной устойчивости к фитофторозу у томатов// Защита овощных культур от болезней и сорняков .-Кишинев.-1978.-С. 132-137 {в сбавторстве)

2. Создание форм томатоп с горизонтальной устойчивостью к фитофторозу// Научно-техн.' прогресс в..оро'паемом земледелии и овощеводстве:Тез.докл.-Кишинев.-1979 (в соавторстве)

3. Селекция томатов на групповую устойчивость к.болезням// Всесоюзная koh'J ."Проблемы и пути повышения устойчивости растений к болезням и экстремальным условиям среды в связи с задачами" Тез.докл.-Л.-I981.(в соавторстве).

4. Селекция промышленных сортов томатов с комплексной устойчивостью к заболеваниям// Кишинев.-1982 (в соавторстве)

5. Устойчивость.к заболеваниям - фактор повышения конкурентоспособности сортов томата ЗЗТез. докл'. республиканской научно-практической конф.-Кишинев.-1983.

6.Селекция томата на устойчивость к грибным болезням// Достижения, проблемы и перспективы развития орошаемого земледелия и овощеводства Молдавии// Тез.докл.-Кишинев.-1984

(в соавторстве)

7.Некоторые анатомические особенности форм томата с горизонтальной устойчивостью к фитофторозу// Генетика иммунитета и селекция сельскохозяйственных растений на устойчивость в Молдавии. -Кииинев.-1984 (в соавторстве)

в.Поражаемость промышленных сортов томатов основными болезнями в Молдавии// Генетика иммунитета и селекция с.-х. растений на устойчивость в Молдавии.-Кишинев.-1984 (в соавт.)

9. Комбинационная способность форм томата по признаку горизонтальной устойчивости к фитоф/горозу// Известия Молдавской АН.-1984, № 3 (в соавторстве)

10.Селекция томата с комплексной устойчивостью к рсновным заболеваниям в Молдавии// Типы устойчивости сортов с.-'х. растений к болезням: Дез. докл.- М.-198-1 (в соавторстве)

11. Генетическое изучение признаков качества в гибридах Р^ с использованием мутантных линий томата смородиновидного// Научно-техн. бюлл. ВИР.-Л.-1989,» 187 (в соавторстве)

12. К вопросу генетики устойчивости томата к фитофторозу// Методы интенсификации селекционного процесса.-Одесса.-1990.