Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Структура популяции возбудителя бурой листовой ржавчины пшеницы в восточной части Лесостепи Украины и закономерности наследования устойчивости

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Структура популяции возбудителя бурой листовой ржавчины пшеницы в восточной части Лесостепи Украины и закономерности наследования устойчивости"

РГ6 ол

етн'йтгрство сельского хозяйства и продовольствия украшш укгчмнсю'я госудрствеш2 агрария ушззрситет

Нз правах рукописи

ншет нарк

структура популяций возбудителя бурой истовой реазчиш шшцц в восточной части лесостепи украиш и еакшонерноста насйезозанй! устойчшостм

06.01.II - защита растений от вредителей и болеэнеЯ

Автореферат диссертации ив соискание ученой степени кандидата биологических неук

Киев - 1593

Г'?(<отр выполнена £ Харьковском государственном аграрном уиире^с^тете в 1990-15?3 гг.

- кандидат биологических неук, доиент В. К. Пантелеев

- академик УЛАН, доктор биологических наук, профессор В.Ф.Пересшшш

- кандидет биологических наук, старший научный сотрудник Й.Ф.Гончаренко

' ВЕДУШАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - ипститут растениеводства УМ Я

ии.В.Я.Юрьева

8естта диссертации состоится АНЧг^«. 199^г.

в Чес. не веселении специализированного Совета К..120. 71.07 в Украинском аграрном университете по адресу: 252011, Киев, ул.Героев оборони, 15, 3-й учебный керпус, аудитория 68.

Просим принять участие в обсуждении диссертации при ее згщите или выслать отзыв, на автореферат в двух экземплярах, завезенный печати, по адресу: 252011, г.Ейев-И, ул.Героев обороны, 15. сектор защити диссертаций,

С диссертацией можно ознакомкться-в библиотеке университета.

Автореферат разослан " " Л^'"-* ! \ 159_г.

НАУЧНЧЯ Г У КОЗ 0.ЦИТ ЕДЬ ОШИШНЫ5 ОГЩОЯЕЙТН:

Ученый секретарь, л

специализированного Совета, кандидат {/1 биологических наук, доцент

Шкаруба

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Производство зерне, и создание необхо-mf.-ui его запасов остается одной иэ главннх народнохозяйственных задач в Украине и во всем шрэ. Еажное значение в увеличении производстве зерна паеншш имеет уменьшение недобора урояая от одной из наиболее вредоносных болезней - бурой ржавчины (возбудитель - гриб Puccinia recóndita НоЪ, ex De?r:.f ,sp. tritici Ib-ür»), который в бывшем Советском Соозе, по некоторым да шит (Чумаков, 1°64; Степанов, .Чумаков, 1972; Хохряков, Оедорова, 1975; Захарове, Чумрков, 1765) в среднем а при эпифитотиях - 30-40 а иногда и до 50 Кроме трсо, поражение ркевчгшой отрзцательво сказываемся и н? качестве зерна (Тарасенко, 1973; Пересыпкин и •др., 1991).

Как отмечепт ряд азторов ( Kncr.t , 1971; ?nrlevliet ,1981"), селекция пяепици на устойчивость к рравчине, л ток числе и к <5у~ роП, по праву считается наиболее эффективным и экономически оправданным меток*»' борьбы с этим заболеванием. Кроме того, создание и внедрение в производство ряевчиноустоЯчивых сортов приводит з норму $итосгнктзркое состояние полей, мобилизует потенциальные возможности полезных организмов и нейтральных биологических компонентов- округапцвР среди, повыпапт эффективность агротехнических приемов запиты растения, даёт возможность полностью или частично отказаться от пестицидов, позволяя этим самый снизить загрязнение окруяэпцей среды. Таким.образом, создание устойчивых сортов является одним из вакнейших этапов экологизации защиты растения.

Лля повышения результативности работы па создании рхавчико-устойчивых сортов пшеницы для определенного региона ванное значение приобретает наличие сведений о вирулентности местной популяции патогена, эффективности известных генов устойчивости и источниках устойчивости, типе их генетического контроля, закономерностях исследования этого признака.

Цель и задачи исследования. Цели напнх исследования было изучить вирулентность популяции возбудителя.бурой ЛИСТОВОЙ ряйВ-чтш пшепгса в восточной часта Лесостепи Украины и закономерности наследования устойчивости к болезни.

йы поставили перед собой задачи: - провести дифференциации популяции возбудителя бурой лиа-ювой.

оягичины н? районированных^ регионе и перспективных сортах озимой пшеницы с цельз внязленкя наиболее вирулентных и потенциально огтрсных ?рс и биотипов;

- изучить эффективность известных генов устойчивости ( Ьг -генов") и определить целесообразность использования их в селекции нг ютунятет в данном регионе;

- довести поиск источников устопчигости, в шшгоП мере отвечавших требованиям селекции;

- изучить генетические основы наиболее перспективных источников устойчивости н рекомендовать их в качестве доноров в селекционный процесс.

Научная новизна исследований. ''В диссертационной работе:

- представлена поено сведения о расовом и биотипном составе ропуляшШ возбудителя-буроП листовой ржавчины е восточной части Лесостепи Украины;

- изучена эффективность ряда генов устойчивости ( Ьг - генов"! . и обоснована целесообразность га использования в селекции пшеницы на иммунитет к буро?Г': листовой раевчнпе;

- выявлены источники с групповой устопчгвостыо к основный болезням;

- изучен тип генетического контроля устойчивости к бурой ркав-чине ряда перспективных источников и идентифицированы гены, контролирующие втот признак.

Практическое значение работы, . Полученные сведения о структуре популяции патогене, эффективности известных Ъг - генов г целесообразности использования их в селекционном процессе, типе генетического контроля наиболее перспективных источников устойчивости могут быть непосредственно использованы в селекционных программах £ восточной части Лесостепи Украины,

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены яе: - заседаниях кафедры фитопатологии Харьковского государственного аграрного университета им. В. В. Докучаев а в 1991-1993 гг.;

- научных конференциях профессорско-преподавательского состава » аспирантов йекультета зецкта растения ХГАУ (1991, 1992, 1993.гг

- первой республиканской конференции молодых ученых (г.Днепропетровск, 1993"!* кро^е того в завершенном виде диссертационная работе была доложена на заседании кафедры фитопатологии ЗЕГАУ.

Ргбото выполнена в соответствии о тематическим планом неуч-

них исследования кгфедон ?;!!топетологги ХГАУ. Номер госудбрствен-нсЯ регистрации- 0ISIG029I9.

г^гиикацпя результатов исследовании. Основные положения диссертации изложены в трех опубликованных работах и одной рукописи, находящейся в печрти.

Диссертация состоит !'з введения, обзора литературы по тепе исследований, гетериалов и методике исследозений, результатов исследований, выводов, рекомендация для селекционных учревденкй, списка использоврнной литературы. Общий обьек работы 115 страниц гагаинописного текста. 3 работе таблиц, б рисунков и 3 таблицы приложения. Список использованной литературы включает 220 наименований, из mix 121 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСС EFTA XI ОКНО Л РАБОТЫ

1..0бзор литературы

3 обзоре освещены вопросы истории и состояния изученности популяции возбудителя бурой листовой ргтавчкны ппешщи в разлпч-ных регионех, в т.ч. и е Украине. Проанализированы основные принципы дифференциации популяции патогена, состояние изученности объективности Lr - генов. Нз'лонени существующие в фитопотологи-ческоП практике подходы к поискан и выявлении эффективных источников устойчивости* к возбудители буроП лгстовоп ркавчтгы пше!ш«ы для Укреины и других регионов СНГ. В историческом плане представлены сведения по генетике устойчивости я возбудители бурой листовой риалчинц у ппеницы: выявление ь'г - генов, их идентификация, в игровом сортименте. ►

■ ' 2. Материалы и методика исследования

Материалом для исследований служили популяции возбудителя бурой ряавчины, отобранные о районированных и перспективных для восточной чести Лесостепи Украины сорив озимой пшеницы, е такае некоторых оортов, выращиваемых в других регионах,

. Выделение и размножение коноизолятов, их идентификации проводили методом изолированных листьев на банзимидозоле О&хей-лове, .Чвито, 1970) в теплице.- идентификатш рас использовали международный набор'сортов-дифференциаторов ( Ksins , Jao'ioon , Г?2б). Лля определения биотипов 77,расы использовали

ч

дополнительный \imücp сортов-ди^еоенцнаторов, предложенных украинским институтом зециты ррстений (ЛесовоП, 1?77). Для изучения гирулентностк популяций патогена и эС£екткяности генов у стопчи-гости ( 1г -. генов) использовали лзогетше линии, создгшше не основе сорте озимой мягкой пшеницы йироноэскея 808. Для изучения хозяйственной элективно ста генов устойчивости в I9S2-I993 гг. также использовгли эти линии с г сна vir Lr- 9, . Li- 19, 1г-23 и Lr- 26, Эталоном служил сорт пшеницы Мироновская 808, ииеявдй кеэ?(тективкия ген Lr- Э. В фазе полкой спелости определяли следуйте элементы структуры уровая: мвс^е зерна с одного колоса, месса 1000 зерен и урожай зерна с I м . Результаты обрабатывали С корреляционным методом по Лоспехову Cl?65).

е"'С иель'о поиска источников устойчивости к бурой ржавчине тсведенг иммунологическая оценке 228 сортообразцов озимой ппекици различного эколого-геогра?ического происхождения. Иммунологические свойстве исходного материала изучались в фазе проростков в теп-Цэдре и В фазе взрослых растений в поле. Тип иинуности определяли, по вкеле МеЯкса в Дяексона ( Maina , önckson t 1?2о), интенсивность поракения - не искусственно!! фоне зеряяенвя ю шкеле Т.Л.Страхова' (1951). Кроне того проводили и оценку сор-тообрезпов:н? порерэемость мучнистой росой по икеле К.Я.Полякове и др. (19Б0) и септориозои по икеле В.Ф.Пересьлшша и С.И.Ко-веленко (H6I) не естественном инфекционном фоне в поле.

С иельв изучекия генетических основ устойчивости иммунологические ОДНОрОДНЫе ЛИНИИ УСТОЙЧИВЫХ СОРТОВ . CT - 1^6, Dobra , i»9Z Тхг 3 2675, Gase , Эритросперук 1403/81, фрегат. Льговская, Тая 2/8162, Мессий, i;s -I, IIS -II, KS-17, MS -4 и Депице скрещивали с восприимчивой линией сорта Харьковская 81. Скрещивание проводили по типу реципрокных. Г^тем анализа гибридов Fj и ?2 определяв® характер Наследования устойчивости и

количество генов, контролируэдих этот признак.

С целы» идентификации генов у сортов Массив, Дарица, Саеа , KS -17 их скрещивали с изогенннми линиями с генами Lr- 9, Ьг- 19 и Lr-23. Идентичность и неидентичиость геноз определяли методой гибридологического и тест-клонового анализа. Степень соответствия Фактически полученных при расшеплениях данных теоретически охидгеиым определяли методом "X - квадрат" (РокицкиП, 1973),

3.1. Структуре популяции возбудителя буроЯ листовоГ. пжгрчины пшеницы а восточной чгсти Хеоостепи Ук~Р17Ы и эффективность генов устоЯчквостн

ЗЛ.1.псовый и бпотипнкй состав популяции возбудителя буроп лпстовоЯркезчины

В ps.dofe представлены результаты изучения расового составе возбудителя буроП рневчини ппенкцк в IS92 и IS93 годах в ХерьковстоЗ области.

В' 1992 году популяции .возбудителя на различных сортах били представлены дезятьо расами: 77, 192, 143, 167, 130, 122, 62 к 52, ГЬи этом догаварупцее полоненпо загаигг.лз psca 77 (75,83 % изолятов). На второй кесте по встречаемости находится раса 192 (12,50 "О, пз'третьем - расы m, 130, 122 (по 2,50 «О. Наяиень-отп удельный вад зенииаат расы 62 (1,66 "Q, IS7 и 52 (по 0,83 Неибольпсе количество рас выделено из обрезцов с давно районированных сортов -'Никоновская 608 (пять рас: 77, 142, 130, 122, 157) и Ахтырчапкв (шесть рас: 77, 192, 144, 130, 122, 62).

3 1593 году популяция возбудителя била представлена десятьо ррсеки: 77, 192; 157, 149, 144, 130, 122, 62, 52 и 21. 'Шшлъ-пгиП удельный ве"сЛ?2 (21,11 изолятов), на третьем месте раса 1'+9 (3,33 * изолятоэ). Единичными изолятага представлены расы 144 и 52 (по 1,66 ^ изолятов), 167 и 122 (по 1,11 3 изолятов) и расы 62 и 21 (по 0,55 < изолятов.).

В 1993 году были изучены и популяции патогена на перспективных для Харьковской области сортах Альбатрос Одесски!!, Докецкгя 46 и Полукярлик 3, которые находятся в государственном реестро сортоиспытания в Харьковской области. Наииеньшеа количество рас выделено с сорта Альбатрос Одесский ('/7 и 192) и сорта Полукар-дик 3 (77, 192 и 52), сорта Донецкая 46 (77, 192, 149 и 144).

Анализ популяции патогена о выращиваемых в цептрвлышх и западных областях сортов Полесская 70 и ййянка показал, что расовыЗ состав на них в Харьковской области примерно. такоЯ «е, как и в регионах их основного районироьания (Лесовоз, Суворова, 1990).

Тект образом расовый состав возбудителя бурой ргавчикы пшеницы на территории восточной чести Лесостепи Украины практкчес-

X 6 •

тгл не о тли чр ется\от расового состава не остальной территории.

доминирует го прежнему peca 77, наиболее часто 1>стречавтся высоковирулентные по отношению к между народному набору сортов-д-ф'е-ренюгеторов пасы 145 к 192.

Судя по'ресовому составу кг сортах Альбатрос Одесский, Лонец-крр 16 и Полукарлкк 3 кх рсПоггпро^же :;е зазовет суцествег:;ш:с изменений в "r.f совэ" составе не территории Харь-к энской обЛЕСти.

В?отипниЯ состав 77 расы бил изучен на сортах $:роковская ?06 и ХЕрьковскея 81 в 19?2 и 1953 годах. ¿оыинирузщее положение не обоих сортах зс пинает б но тот 15, который в зевлсимосп; от года сострвляет 15-60 $ популяции. Значительная чрсть популяции нг сорте.Ооновская S08. представлена биотипом 20 (10-20 отмечав., в 1992 году на этом сорте слабовирулентныП биотип 8 (5 "').

Не сорте Харьков екая 81 значит ель не я честь популяции также представлена, покимо биотипа 15, биотипом 20 (15-20 Кроме того здесь откеченн биотипы 23 (13 * в 1592 году1}, 25 (3 < в I9P3 году) к 28 C7-I3 я?), которые' не выявлены на сорте .'¡ироновская 808. Несколько выше не сорте Харьковская 81 и процентное содержание Леттипе 35 (8-10 несколько ниже - биотипа 35, который был отсечен-только в 19£2 году (2

Лнелиз биотипяого состава расы 77 показал, что при создании искусственных инфекционных $онэв следует ориентироваться не биотипы 15 и .20 как наиболее распространенные, а также не биотип 35, как не ¡'белее потенциально опасный, который уие преодолел устойчивость твердой яровой пьеницы Харьковская 16.

3.1.2.Анализ эффективности генов устойчивости пшенгаы к бурой листовой ржавчине

с1*фективрость генов устойчивости к болезням является клвче-выи вопросом при планировании селекционных работ на устойчивость в конкретном регионе.

Анализ полученных нами результатов показал, что ген Lr - 3 пол но с тьп потерял äff ектилпость. Sa три года исследований ни не одной'из сортов не было выявлено авирулектных к нему изолятор.

Гены Ьг- 10 и Ьг-11 также малоаффективнн (до 95 - вирулентных изэлятов).,. что примерно соответствует уревнг вф^ектавности Ii- -3.

Гены Lrv 2t, Lr- ¿5 e Lr-25 такке обладапт ел?dos siieK-T:r»KOCTbD. Тек, например, к Lr -24 з'19=1-1992 гг. было 72 и

топептов вирулентных изолятов, соответственно, нзз;-:о«>ко i-sübTje в Х9ГЗ году. Эффективность Ьг-25 била ппне (52,5-77 ") р!!рул°чтнг)х изолятов . Эффективность Ьг- 2$ такзе была слабо bj~ гажена. 3 I?'I году било выявлено 92 Екрул?::7ш:х к не."у нзоля-тов. Однако в 1992-1993 годах количество п:: значительно снизилось г составляло 49 и'51,2">, соответственно. Ген Lr-ЗО обладает'средник уровнем эффективности. 2 течение трех лет исследований количество вирулентных к нему изолятов было стабильным и составляет примерно 50

■ Самыми эффективными генами является Lr-S, Ьг-19 и Lr-23. Нй-прстяЁении трех лет исследований не выявлено вирулентных к

Lr- 9'ü. Lr-I'' изолятов. Невидимому в популяции патогена, на гиравдтвяеуих в производстве сортах озимой псеннцы.пока отсутствует вирулентные к этим генам формы. Зто объясняется, в пергуг очередь, те).', что в производстве отсутствует сорта, содернгтш гш; генн, и ьетогеп не ощуцает серьезного давления иммунологических етоПств сорта, которое монет привести к появлении новых высоко-вирулептннх psc и биотипов. В I3SI году не выявлено вирулентных изолятов;к Lr-23. По в 1992 году впервые для данной зоны отмечены вирулентные к птону гску кзоляты, пока в незначительном количестве- (2 Они были выявлены только на давно районированных сортах Мчроновская 808 и Ахтырчайка. В 1993 году мы проанализировали популяции'возбудителя бурой-листоврЕ ряевчшш на сорте Ларина, имевпем, согласно литера ту рига данным (Еемчуяпна и др., 1°92\ ген Lr- 23. Установлено, что почя. 1/3 популяции патогена не этом сорта была представлена вирулентными к Lr-23 изоля-тами. Кромч тоге, отмечено наличие 10 X таких изолятов па сортах '5'роновская'Р08 и Альбатрос Одесский, что свидетельствует о нарастании их количества.

Исходя из втаеизлохатшого, для включения в солекциошшо программы с нчльп создания устойчивых к бурой рвавчипе сортов ппегтпцы для восточной части Лесостепи Укрвпцы рекомекдузтея гены Lr- I? г. Lr-s. Гены Lr- 23 к Lr- .30 также можно использэ-Рс-ть в комплексе с другими эффективными генами.

3.1.3. ;{сэяЯствв:шёя :>п?егл;;1Постъ гечэв усгмРчггости

Пэптго патологического аффекте, обуслозлттг.егого тетт устойчивости для практической селекции гаягзе зигчегке ккеет i: rx хозяйственные эффект и, s первую очередь, п;одуктгв'-гость сортов, г.олу чег чах с их участке«. Однако гзучгть гСОект г егоз з различных генетических средех довольно"сдояно, тек как в за-висигости от среди они могут действовать по-разному. Поэтому в качестве модели для исследований мы. взяли изогеннвэ лг-лп: с генами Lr -9, Lr- 19, Lr- 23 и Lr-25, созданные ив основе сорта гпеницы '-йроновская е08. 3 качестве ¿талона использовали госпрп-п'чгауо ли hi® этого сорта с Lr- 3; \ i •

ССмсЙ продуктивной биле лиш:я>Ьг- IS.- .'3secс зерна с одного колоса составляла 1,35 г, в то время,-как этот показатель у восприимчивой к болезие линии ''хроме веке я ССв с Lr--3 бил значительно нпе (1,17 г). Линия с 1.г- 19 выделялась т: по другим гокг.зе.телям (месса зерна с I м^ и месса IOOO зерен). Линия Lr- 2S была более продуктивной по сравнении с мЬЪрж Lr- 5, Lr- 23 и Lr - 3, хотя лораяенность ее буроП ряавчп:с>П была почти не уров-ие эталона. Етот ген передан лин;:и Lг <25 от гысокоп:едуктгатого сорте озг-гоп пшепг.ци Ловпдгиогу он г к?кэЯ-то степени связан с другим'; п:ианатоми, в том ч'сле а с гзсдукткЕиэстьз "оскольку в природе пет генов, выполняющих только Сунхцга регу-лировгния устойчивости. Леоне'того, гены устойчивости li-ç и Lr -23 переданы сорту Тронов екая ÇQ8 от менее продуктивных сортов, чем Кавказ.

Текли-оЧреэои перспективным геном для использования в селекции на устойчивость к бурой ржавчине в восточной части Лесостепи Украины является ген Ьг-13, который обусловливает полный гм?»уиитет растений к болезни и, кроме того, не оказывает отрицательного влияния «а такой веяный показатель, как продуктивность.

3.2. Иммунологическая херектеристике сортообраяцов 03iiной пшеницы по отношения к основным болезням в ХарькоэскоП области .

Современная стратегия селехция не иммунитет требует от фи топе то л ore эвфехтивннх источников устойчивости к болезням. 3 связи с этиу возникает необходимость комплексного подхода к подбору ис точнпков, одновременно оОфектгаяых к нескольким болезням,

Чрми проведена оцеп?:? 228 сортообрезцов различного гколого-ге6грег*ического праисхоядемия па устойчивое??- к бурой ривгчиие, •.•уч.чт'стоЕ росе и септорпозу. По ci'oi'M иммунологическим свойствам сортообразцн реяделенн на зосеггь групп.

Наибольший интерес представляет первая группа, куда вошли

ип/унные и знсокоуетоПчивые к буроП листовой ржавчине, мучнистой

оосе и септориозу сортообразца. Она включает 23 сортообразца (НО 14072:67, Herls Durin , Hohenturn 5487/75, S 79, 35-1, Импульс, 193-96, 104-80, l4l-I8-32; 637 n 252-4, Oeirßia 1123, f>".ao Hair 701, Эритросперуи 583/89, Penda ,

CHI-0283, HS -7, 1!?.. r-9, HS" -13, KS -17, IIS -10, Массив. Festival", и Bronort ). Типы реакция кх и степень поражения-flypofl ржавчиной "О", "O-i" и до 5 соответственно, а степень пораяения мучнистой росой и септориоэом - до 10 й. Сортообразцы этой группы являются наиболее перспективными источниками, так как они обладают групповой устойчивостью по всей трем-заболеваниям. Но в зависимости от целей селехцпонаой программы подходящие источники, к отдельным заболеваниям мояно подобрать и в остальных нести группах.

Сортообразца, не вошедшие в эти семь групп составляют восьмую группу. Они характеризуются высокой восприимчивость!) к комплексу болезней й не представляют интереса как источники устойчивости.'

3.3.Закономерности наследования устойчивости пшеницы кбурой листовой рневчинб

Проблеме изучения закономерностей наследования устойчивости исходного материала озимой'пшеницы к бурой листовой ржавчине в восточной части Лесостепи Украины о учетом структуры вирулентности местной популяция патогена посвячепо незначительное количество работ. Имеется единственная работа В.И.Тйщенко (1979), выполненная в этом плане. Однако в ней представлена сведения пятнадцатилетней давности к, кроме того, она отражает ситуации, складывавшуюся на то время,в Полтавской области, больше относящейся к центральной части Лесостепи Украины. Популяция патогенов, особенно возбудителей ржавчинных заболеваний, настолько дина-* мичны, что сведения хая о рассово» и биотяпнон их составе, а также и об источниках устойчивости быстро- устаревает. В своей роботе мы попытались • заполнить этот пробел. Изучен тип гене-

/о

тичэского контроля устойчивости и 15 сортообргэцов: S'i -146, Dobra , Тх ZH 2875, Gase , Зритросперум I4C3/8I, ССрегат, Льговская 157, То:« 2/6182, "даcüв, I'S -I, KS -II, MS -17, HS-4, и Дарица. Спда относятся сортообразцы с полним иммунитетом. На гсех этаагк органогенеза (Массив, Дарица, KS -17), иммунные л фазе проросткбв, но высокоустойчивые ъ фазе взрослых растений (ТИПЫ иммунности - "0-1" и "0-2"), ( NS-I, IIS -4, ВоЬге , !йш 2/8182) с умеренным уровнем устойчивости на протяжении всего органогенеза ( st -145, Тх ZH 2875, Фрегат), с высоким уровнем устойчивости (балл "0-1") в фазе проростков и умеренный (балл'-"С-2") в фазе взрослых растений ( Gasa и 49z i_i), сор-тоо'бразец H3-II с высоким уровнем устойчивости (балл в фазе проростков и полным'иммунитетом в фазе взрослых растений к сортообразец Льговская 167 умеренно устойчивый (балл "0-1" в фазе проростков и умеренно восприимчивый (балл "0-3") в фазе взрослых растений.

Т&кии-рбрезок, -для дальнейших исследований мы отобрали сортообразцы с'"широким диапазоном устойчивости (от полного иммуии-' тега до умеренной восприимчивости). Наш выбор объясняется тем, что кроне' хороших иммунологических показателей эти сортообраз-цц имеьт хороший, отвечающий требованиям селекции по многим признакам,.агрономический тип. Еирокий диапазон устойчивости должен обеспечить стабильность этого признака у их производных во времени.

Анализ гибридов 'Fj. Популяции гибридов Pj , полученные в результате-рздипрошшх.скрещиваний, были испытаны на устойчивость г фазе пророотков в теплице к биотипу 15 и взрослых растений в поле к популяции возбудителя бурой, ргавчина, представленной вы-соковирулеитными биотипами расы 77 (15, 20, 23, 36).

В реципрокных гибридных комбинациях с участием сортообрез-цов Уассив, из -I, ns -II, ■ hs -17 и Дарица наблсдается полное доминирование устойчивости на всех этапах опгеногенеза растений независимо от типа материнского родителя, что свидетельствует ой отсутствии влияния цитоплазмы последнего на характер наследования этого признака.

В гибридных комбинациях с учаотием Тхг н 2875, 492 и оме. отмечено доминирование на всех этапах органогенеза типов реакций устойчивых родителе".

В гибридных комбинациях с участием ST -Шб, Зритросперум

I4C3/8I, iperai. и Льговская 167 устойчивость в фазе проростков доминировала, но у взрослых растения была явно рецессивной. Устойчивость сортообоазца Dobrc. з Са?е проростков ньслелует-ся как промежуточный, а у взрослых растений - как лоуниат'ный признак. Устойчивость Тг.п Z/B182 и US -4 в £гзе проростков наследуется как промезуточиьй, а у взрослых ргстенкй - как рецессивный признак..

Разнообразие типов реакции гибридов Fj на различных ртапах органогенеза растений дает основание предполагать наличие у изучаемы? источников устойчивости значительное разнообразие генов, коптролируоцих этот признак.

Устойчивость гибридов Fj к мучнистой росе и септориозу в пол&бнх условиях на естественной инфекционном фоне носила доминантный или .промежуточный характер. Кроне того, ие наблюдалось существенных различий между поракенностью реципрокных гибридов, что свидетельствует о ядерном контроле 5тах признаков.

Аналй^.щбзидов F2 . В тёбл.1 и 2 представлены результаты анализа гибридов F2 от прямых скрещиваний, где в качестве материнской формы использовался восприимчивый родитель, поскольку, в гибридных комбинациях обратных скрещиваний были получены аналогичные результаты. Как а анализ гибридов Fj , гибрида Fg ана,-лизироввли.в фазе проростков к биотипу 15, е взрослых растения -к популяции биотипов 15, 20, 23 и 36 рясы 77.

В популяциях гибридов с участием из-17, N3 -I, HS -ц, Gasa , Зритросперум 1403/61 и 1* Z Я 2875 со^тновение устойчивых и восприимчивых растений при ресяеплении соСтвегствовало отноиению 3:1, что свидетеле ствует о мсногенном. доминантном тине контроля устойчивости хаждого из этих образцов на всех этапах органогенеза ргстений.

Устойчивость NS-i, iew 5^8182, Льговская 157, Фрегат и Dobra в фазе проростков контролируется одним доминантным, а у взрослых растений - одним рецессивным геном у каждого, поскольку соотношение 3:1 и 1:3 подтверждается с высокой достовер-ностьс. Полученные при расцеплениях в популяциях гибридов с участием сортообразцов Пассив и Ларина в фазе проростков соотношение устойчивых и восприимчивых растений 3:1, о у взрослых растений 15:1 свидетельствует о наличии у ?тих сортообразцов одно-

I.Ангх"2 расцепления гибрижов ?2 паенвдк (проростки)

Гибоиднея кокбинепия : Всего „.

грастений

Хервкогскгя 81 х ST-I46 184

Харьковская OI х Döbra 210

Херьковская 81 х 49 Z 278

Х?рьКОВсКРЯ ЯГ X Тх ZH 2875 275

Хврьковькая 81 X Сава 184

ШаСКВЯ 51 * £PrT?ocnePJrM 279

Хр^ькоВскгя 81 х Фрегет : 230

Харьковская 81 х Льговская 157 198

Херьксшсдая 81 X Tew 2/8182 178

Харьковская SI х Массив 195

Хср»ковскэя. GE X BS -I 205

■"ХгрьковскЕЯ 81 X HS -II 208 Хйрьковскяя «I х - KS -17 ■ ' ' -195

Хярьковская 81 x us -4 230 Хгрысовскся 81 x Ларисе - 150

к биотасу расы 77 возбудителя буроя листовой ржавчины

: ' В ток числе_¿Оэотно-т 2 • •

:устойчи- :восприимчи- :шевие : • *

:вьп :вых : : . :

139 45 - 3:1 .0,028 0,90-0,75

155 55 3:1 ' 0,158 0,75-0,50

260 . 18 15:1 0,023 0,90-0,75

208 67 3:1 0,058 0,90-0,75

135 49 3:1 0,25 0,75-0,50

212 67 3:1 ' 0,13 0,75-0,50

161 69 3:1 3,06 0,25-0,10

155 . 43. 3:1 I.» 0,50-0,25

135 43 3:1 0,06 0,90-0,75

145 50 • 3:1 0,04 0,90-0,75

152 53 3:1 0,078 0,90-0,75

161 47 3:1 0,64 0,50-0,25

152. ' 43 3:1 0,89 0,50-0,25

170 60 3:1 0,13 0,75-0,50

190 60 3:1 0,13 0,75-0,50

2.Анализ гибридов пшеницы к популяции возбудителя бурой листовой раавчииы (взрослые растения)

Гибридная комбинация : : Всего : В том числе :Соотно-:

[растений густойчи- ¡восприимчи- ¡нениэ : X2 : Р

:эых вых j

Хгрьковскяя 01 х. ST —146 312 72 240 1:3 0,50 0,50-0,25

Харьковская 06 X Dobra 108 24 64 1:3 0,43 0,75-0,50

Харьковская 81 х 49Z j_j 180 156 . 54 3:1 0,054 0,90-0,75

Харьковская 81 х TxZ.H 2875 264 192 72 3:1 0,72 0,50-0,25

Харьковская 81 х Gasa 282 216 • 66 3:1 0,37 0,73-0,50

Хтеь^овская 81 х Зритроспер^м ?19 165 54 3:1 0,013 0,95-0,90

Харьковская-81 х Фрегат 264 60 204 1:3 0,72 0,50-0,25

Харьковскря 81 х Льговская 157 222 42 16Q 1:3 1,31 0,50-0,25

Хеоьковскал 81 х Иа«г/в1В2 180 48 132 1:3 0,26 0, 75-0,50

Харьковская 81.x Массив . 270 252 18 15:1 0,078 0,90-0,75

1аоьковская 81 х из -I 1 134 174 60 . 3:1 0,043. 0,90-0,75

Харьковская ñl х us -II 216 174' '42 3:1 1,60 0,25-0,10

Харьковска я 81 х HS -17 252 192 60 3:1 0,18 0,75-0,50

Харьковская 81 х KS-4 • 180 36 .144 1:3 2.4 0,25-0,10

Харьковская 81 х Лл пи up .360 .333 27 15:1 0, 96 0,50-0,25

го доминантного гена в фазе проростков и двух независимых доминантных генов устойчивости у взрослых растений у каждого.

Устойчивость сортообрезца 492 I-I в фазе проростков, по 5сей вероятности, контролируется 'двумя независимыми доминантным! генами, а у взрослых растений - одним доминантным геном, что подтверждается соотношением устойчивых и восприимчивых растений 15:1 и 3:1, соответственно.

Соотношение устойчивых и восприимчивых растений 3:1 в фазе проростков в популяции-гибридов с участием сортообразца

дает основание предполагать о наличии одного доминантного ге-.не, ко нтролирующего^ устойчивость его у взрослых растений в молодок возрасте, е соотношение 3:1 в прямых и 1:3 в обратных скрещиваниях свидетельствует, о возможном влиянии цитоплазмы материнский формы не наследственность этого признака.

Таким обррзом, изученные сортообразцы содержат целый ряд генов, возможно и идентичных, обеспечивавших достаточно надежный уровень защиты их от бурой листовой ржавчины. Каждый сорто-образеи-обладает геном, а в ряде случаев-и генам:, обусловливающими устойчивость растений в фазе проростков, что очень важно для озимой пшеницы, поскольку непоражаеность молодых растений в' поле с -осени в значительной степени' сниаает запас инфекции зимую-пего на озимых посевах патогена и таким образом ограничивает возможность, возникновения эпифитотии болезни в следующем году. Кроме того, каждый из сортообразцов имеет один, а в ряде случаев и несколько генов, контролирующих достаточно высокий уровень-устойчивости их в поле в самых экстремальных условиях.

№ основании проведенного гибридологического, анализа оонов устойчивости указанных выае сортообразцов можно планировать ета-пн селекционного процесса, на которых следует проводить иммунологические отборы без опасения потери устойсивых форм.

Идентификация генов, уотойчивортр. О цельо идентификации генов устойчивости у сортообразцов Маооив, Дарица, HS -17 и Casa били проведены скрещивания этих сортов с изогенныки линиями 1» -9, Xa* -19. и 1д.'-23 на основе сорте Мироновская 808 и проанализированы гибриды F2 .Они оказались полностью уотойчи-выкп к популяции патогена о сорта Харьковская 81, которая не име-- ет вирулентных к этим генам клопов.. Однако на основании этих ' данных судить о тоадостве генов устойчивости у этих сортообраз-

цов было бы ошибочным, так как из-за отсутствия вирулентных к этик гепан изолятов могло бьио бы предполонить наличие у них всех трех генов устойчивости. Поэтому идентифицировать эти гены можно только о покоаь» вирулентных к га;м тест-глонов патогена. Вирулентных к генам Ьг 9 и Ьг- 19 изолятов патогена мы не имели, поэтому использозали только выделенные из пспулягдии на сорте Ларяца и линии с 1г~ 23 вирулентные к ним кзоляты и использовали в качество тест-клонов для заражения гибридов

Поскольку тип реакции гибридов ?гс участием Дарицн к вирулентным к Ьг-23 клонам г.гесопа^р. бил то яю является подтверждением данных А.И.Зенчугиной (1592) о наличии у этого сорта гена Ьг-23.Кроне того, сортообразцы Нассим, из-17 и бпаа , повидимому также звдищеиц геном Ьг- 23, нескольку ' гибриды - были восприимчивыми к этим клонам, а в набляда-лось расцепление. В связи с этим при использовании э качестве источников устойчивости отих сортообразцов в селекционных программах следует иа§тг в виду, что размножение и накопление в популяции патогена вирулентных к Ьг- 23 клонов может привести к быстрой потере устойчивости, созданных на их основе сортов.

вызоли

1. Возбудитель бурой листовой ржавчины пзенкцы в восточной чести Лесостепи Укреккн представлен расами 77, 192, 130, 122, 167, 144, 62, 52, 21, 119.

2. ЛоукнирующеИ и самой широко спецпелк: ированной является раса 77. Она составляет от 60 до 80 < изолятов на всех изучаемых сортах.

3. йаибольпее количество рас выделено с давно районированных сортов Ккроновская 80е и Ахтырчанка, что свидетельствует о стабилизации патогена на этих сортах во времени.

4. .3? перспективных для данного региона сортах Донецкая чС, Альбатрос Одесский к Полукарлик 3 новых рас не выявлено. 5то- дает основание предполагать," что районирование этих.сортов не повлечет за собой существенных изменений в расовом составе патогена.

5. Среди биотипов расы 77, выделенных с сортов Харьковская 81 и Мироновская 808 домнйрувщее положение занимает биотипы 15 (47-65 "О и 20 (10-15"О. Потенциально опасным является биотип 36 (5-10 "■). ■

5. Гены устойчивости ы- 3, Ьг- 10, Ьг- 14а, Ьг- 24, ьг - 25 и ьг- 26 е основной потеряли эффективность и бесперспективны ия селекции на иммунитет к бурой ркрзчине в данном регионе.

Ьг-'ЗО обледсет средиин уровнем эффективности и его ыонно пспользовр.ть а комплексе с другими генами.

7. Ген Ьг-23 постепенно теряет эффективность. В популяции Пстогене не" содержащем его сорте Дарица выявлена до 30 1 вирулентных к нему изолятов и 10 не сортах ¡Жронэвская 808 и Альбетрос Одесский.

8. Б гппуляцчк патогена пока отсутствует изоляты, способные поеодолеть зС^ ектианость генов Ьг -9 и Ьг-19, что делает их кепепективнш® для селеквдй на устойчивость в данном регионе. ПгибойъяеЕ хозяйственной эффективность!) обладает Ьг- 19, который не-влечет за собой снижения продуктивности культуры.

9. Среди изученных 228 сортообразцов озимой пшеницы различного эколого-географического происхождения выделено группу, соче-тьюцув устойчивость к бурой рзавчине со слабой порьяаемостьг мучнистой росогги септориозом.

10, ■ Устойчивость к бурой ржавчине N3-1, ¡13 -ii, Сака , нз -17, Тх 2 н 2875, Зритросперук 1403/81 контролируется одним доминантным геном у кагдого сортообразца, эффективным на всех эта-г.ех оргеногенеза растений.

- II. ''отайчивость сортообразцов Льговская 157, 2/8182, НЗ-4, ь'ига , '1регат контролируется у проростков одним доки-нентнын, а у взрослых растений - одним рецессивным геном у кведо-го.

12. Устойчивость сортообразцов Массив, Дарица в фазе проростков контролируется одним доминантным геном, а у взрослых растений -двумя независимыми доминантными генами у каадого.

13. Устойчивость.4? 2 ^ в фазе,проростки контродируется дву_

кя независимыми генами, а у взрослых растений - одним доминантным геном.

14. Устойчивость бт-146 в фазе проростков обусловлена действием одного доминантного гена, а у взрослых растений - в зависи-

.мости от использованного родителя в качестве материнской формы. Етот"ген бывает домикоитиым или рецессивным геном.

'. 15. Методом гибридологического тест-клонового анализа к Дари-ие и 'Ьг-23 установлено, что. у сортообразцов озимой пшеницы Массив, Дарица, • 1Ш -17 и оаеа имеею« ген устойчивости Ьт-23.

. ' РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННЫХ У'РШЕНИЯ

1. 3 селекционные программы с целы) создг.нпп устойчивых

к буро!! листовой ряавчине сортов озикой пшеницы для восточной чгс-ти Лесостепи Украины необходимо чюшчать гены Ьт-9 и Ьг~19, • поскольку в популяции патогена в этой зоне поке отсутствует виру- • Лбнтные к ним формы патогена. К использовании гвна Ьг- 23 следует подходить осторожно, так как он в бликайиея перспективе яояет потерять эффективность.

2. В качестве источников устойчивости к бурой листовой риев-чине Рекомендуется^лспользовать сортообразцы лз-1, из -II,

Тх 2Н.Р875, Зрктрссперун 1403/81, ИЗ-17, ^г^р 37-145, устойчивость которых контролируется высокоэффективными генами ни всех этапех органогенеза растений, розмокно к Ьг-9 или Тл> -19. Сортообразцы Массив, Дариця, нб -17-,и Счео следует использовг.ть ограниченно, так как они содеряат ген Ьг -23, терчсщиИ оффехтив-постй"

3. При иммунологических отборах в поодессе селекции н иноку лгм для создания искусственных инфекционных фонов бурой листовой ряг-вчинн следует шшлвть биотипы 15 и 20 расы 77, как наиболее чрсто/встречавшиеся в естественных популяциях патогена и биотип 35, кг к наиболее потенциально опасный.

ОСНОВНОЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕГТАЦЛ! ОПУЕШСВАНН

1. Пантелеев В.К., Нъемет а. Эффективность генов устойчивости к возбудителл бурой листовой ржавчины пшеницы.в Харьковской области. Киф.листок ХЦИТЭИ. 1993 . 3 с.

2. Яьеиет М. Структура популяции возбудителя бурой листовой ржевчины пшеницы и эффективность генов устойчивости в восточной чести Лесостепи Украины. Нзллетень УШИ кукурузы. Тезисы докладов первой республиканской конференции молодых ученых. Днепропетровск, 1993. С.52. '

3. Пантелеев В.К., Ньемет М. Вирулентность популяции возбудителя бупой листовой ряазчины на сортах озимой пшеницы з восточной части Лесостепи Украины //¡Эффективные приемы защиты с.-х. культур от вредных организмов. Темгт;сб.науч.тр.ХГАУ. Харьков,1593.

■ (в печати1). .' о^иМЙ М<Мг>1мр

4. Пантелеев В. 1С., Нъемет М. Исходный мгтериглгдля селек-гии на устойчивость к-основным болезьям в восточной части Лесосте-Укп'гитР'1'* ХпРЬК0В» II .с. /епонирелег/нея рукопись в ГЯ'ГБ