Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Устойчивость генфонда твердой пшеницы к пыльной головне Ostilago Tritici (Pers.) Jens.в условиях Алтайского края

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Устойчивость генфонда твердой пшеницы к пыльной головне Ostilago Tritici (Pers.) Jens.в условиях Алтайского края"

На правах рукописи

Розова Маргарита Анатольевна

УСТОЙЧИВОСТЬ ГЕНОФОНДА ТВЕРДОЙ ГШ1ЕНШЫ К ГЫЛЬНОИ ГОЛОВНЕ USTÍLAGO TRITICI CPERS.) JETJ3. В УСЛОВИЯХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новосибирск 1997

Работа выполнена в Алтайском научно-исследовательском институ земледелия и селекции сельскохозяйственных культур СО РАСХН

Научные руководители - доктор сельскохозяйственным наук,

профессор В. И. Кривченко; кандидат сельскохозяйственных нау1 В. и. Янченко

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Н. Г. Ведоов; кандидат сельскохозяйственных нау1 Ж. А. Бахарева.

Ведущая организация - Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится " 29 " апреля 1997 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 120.32.01 при Новосибирском, государственном аграрном университете.

Адрес: 630039, г. Новосибирск - 39, ул. Добролюбова. 160, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирске го аграрного университета.

Автореферат разослан " 28 " марта 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В. В. Токарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тоны. Алтайский край является крупнейшим производителем высококачественного зерна твердой пшеницы в Российской Федерации. Среди Факторов, обусловливавших объемы производства и качество продукции, особое место занимает сорт. Одним из недостатков возделываемых в крае до 90-х годов сортов твердой пшеницы являлось сильная восприимчивость к пыльной головне - заболеванию, широко распространенному в естественный и антропогенным Фитоцено-зах. ЗпиФитотии пыльной головни снижают количество и ценность урожая и могут представлять опасность здоровью человека и животных. Развитие и вредоносность'болезни контролируются, главным образом, химическими средствами защиты растений, однако обшепризна-ны экологические и экономические преимущества селекционного метода. для успешной селекции на болезнеустойчивость необходим ряд предпосылок: наличие разнообразных доноров и эффективных методов проведения иммунологической оценки; организация селекционного процесса, направленная на выявление устойчивых Форм, с учетом особенностей работы с конкретным патогеном; знание генетических основ, используемых в скрещиваниях источников: привлечение разнообразия патогена зоны предполагаемого возделывания культуры/сорта для получения разносторонней характеристики сортов и так далее. Усилия селекционеров, прилагаемые к созданию устойчивых генотипов, могут быть сведены на нет эволюционными изменениями, происходящими в генотипе патогена. Поэтому использование в селекционных программах широкого разнообразия генов резистентности является необходимым условием сохранения устойчивости.

Цель и задачи игслрпоианий- целью исследований явилось выявление разнообразных источников и доноров резистентности твердой пшеницы к пыльной головне для создания на их основе нового устойчивого селекционного материала. Соответственно были поставлены следующие задачи:

- изучить методические особенности оценки твердой пшеницы к пыльной головне в условиях Алтайского края;

- оценить генофонд твердой пшеницы по поражаемости заболеванием и выделить источники головнеустойчивости;

- выявить иммунологические свойства селекционного материала:

- определить генетические основы резистентности твердой пшеницы к

заболеванию;

- создать ноеья селекционный материал, сочетающий устойчивость к пыльной головне с комплексом хозяйственно полезных признаков.

Научная новизна

В соответствии с условиями зоны проведения исследований и биологическими особенностями культуры установлены оптимальные сроки заражения и объем образца для получения наиболее объективной оценок устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне.

Впервые в условиях Алтайского края изучен генофонд твердой пшеницы по устойчивости к болезни. Установлено, что по иммунологическому составу вид ТгШеит йигат близок к Т. аезНуит.

Определены основные закономерности наследования резистентности гибридами твердой пшеницы. Признак наследуется по типу полного и сверхдоминирования. Устойчивость шести сортов твердой пшеницы контролируется действием 1-3 генов.

Практическая значимость

Сформирована коллекция устойчивый к пыльной головне сортооб-разцов твердой пшеницы, включающая 148 Форм: 20 иммунных, 32 практически устойчивых и 96 слабовосприимчивых. Проведен скрининг селекционного материала, отличающегося разнообразием по изучаемому признаку. Выделено 106 линий, характеризующихся устойчивостью к патогену.

Целенаправленная комплексная работа по оценке материала и использованию эффективных источников устойчивости к пыльной головне позволила существенно Сна 50%) увеличить долю резистентных генотипов в селекционном-материале.

В результате созданы и возделываюггся в производстве устойчивые сорта твердой пшеницы: Гордеиформе 53, Алтайская Нива, зарница Алтая. К передаче на государственное сортоиспытание подготовлены новые резистентные линии, обладающие комплексом хозяйственно полезных признаков и превосходящие районированные сорта по урожайности.

Апгобация работы. Результаты исследований доложены на методическом совете селекционного центра С1936 - 1996 г.г.), на Ученом совете С1997) Алтайского НИИ земледелия и селекции, на Сибир-ско-Шведском симпозиуме С1992 г.), на генетико-селекционной школе С1994 Г.) СО РАСХН.

По материалам диссертации опубликовано 9 работ.

Обт-рм и отпугтупа пдг'отн. диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, рекомендаций п содержит 28 таблиц, 4 рисунка, в приложении помешено 4 таблицы. Список литературы включает 217 источников, в том числе 75 иностранных.

Материал, методика и природно-климатические условия пшведения исследований

Изучение устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне проводилось в 1982 - 1936 г.г.. Для выполнения иммунологических оценок использовали местную популяцию патогена Ustilago trltlcl С Fers.) Jens. F.s. durl, для специальных исследований U.trltlcl f.s. aestivi. Растения инокулиновали двукратно суспензией спор с помощью медицинского шприца как в естественных условиях, так и в сооружениях искусственного климата.

По устойчивости к пыльной головне изучили 366 коллекционных образцов твердой пшенииы различного зколого-географического происхождения, полученных в разные годы из всероссийского института растениеводства, и 265 селекционных линий, созданных в Алтайском селекцентре. Контролем заражения послужили высоковосприимчивые сорт Алтайка и селекционная форма Леукурум 31. Пшеницы классифицировали по группам устойчивости согласно шкапы ВИР скривченко, Мягкова и др., 1987). Формы, поражашиеся до 25%, рассматривали как перспективные для использования в селекционных программах.

Исследования по рецептивности твердой пшеницы к пыльной головне псоводили в теплице 198Э г., теплице и поле 1992 г.: концентрации споровой суспензии в поле 1994 - 1995 г. г. и теплице 1995 г. : объему выборки - в теплице и поле 1995 г..

Математическую обработку выполнили на ПЭВМ по программам, предоставленным В.Н.Мухиным.

Характер наследования и генетический контроль устойчивости определяли у шести сортов: ГордеиФорме 53, Леукурум 38 (АНЖЗиС); Харьковская 3 (Украина): К37099, Оригон (Казахстан); Ак Басак (Турция). В качестве тестеров использовали восприимчивые сорта Алтайка, ГордеиФорме 74, Леукурум 58. Гибридизацию и заражение гибридных завязей Fi выполнили твел-методом (Мережко, Эзрохин и др., 1973: Бахарева, 1981). Степень фзнотипического доминирова-

ния определяли по ГриФФингу с Bell, ALкins, 1965).

В виду неполного проявления признака поражаеиости при пшве-дении гибридологического анализа б расщепление Fz вносили поправку на непроявившие поражения восприимчивые растения, что выявлялось по их поведению в следующем поколении. Для этого заражали здоровые растения Fg. в F3 вычисляли долю линий, пораженных на уровне или выше контроля, по величине которой корректировали исходное расщепление, после этого определяли соответствие Фактического расщепления теоретическому по критерию С Доспехов, 1979).

Посев образцов инфекционного питомника проводили на паровом участке вручную или сеялкой CP-i по 40 зерен на погонный метр. Глубина заделки - 5 см, ширина междурядий - 20 см. Из-за высокой вредоносности в зоне скрытостебельных вредителей, особенно на разреженных' посевах применяли инсектициды.

Алтайский НИИ земледелия и селекции располагается в Приобской лесостепи Алтайского края. Климат характеризуется теплым, но недостаточно влажным летом, около 30% лет сопровождается острым недостатком влаги. Безморозный период составляет 117 - 128 дней. В начале и конце вегетации возможны заморозки. Количество осадков за период роста и развитая яровых культур - 225 - 250 мм, большая их часть приходится на июль. В целом природно-климатические ресурсы благоприятны для возделывания твердой пшеницы, проведение иммунологических оценок и получение высоких урожаев часто лимитируются засухой.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Некоторые методические особенности изучения устойчивости твердой пшеницы в Алтайском крае.

Так как основные методические разработки выполнены на мягкой пшенице и в иных природно-климатических условиях возникает необходимость уточнения некоторых вопросов выполнения оценки устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне.

Критическим периодом для создания инфекционного Фона является период инокуляции. Анализ гидсотермического режима периода С5-Г.0 июля) показал, что если среднесуточные температуры относятся к разряду оптимальных, то резкие их колебания приводят к тому, что

патоген дважды в сутки претерпевает стрессовое температурное воздействие. Основопологащий Фактор для инициации развития возбудителя - относительная влажность воздуха - в данный период намолится на минимально допустимом пределе или ниже его. Поэтому только в отдельные годы инокуляция в естественный условиях обеспечивает проявление наследственно заложенным иммунологическим свойств. Для гарантированного получения высокого инфекционного Фона по пыльной головне целесообразно использовать сооружения искусственного климата. на примере слабовосприимчивым сортов показано, что эффективность заражения в условиям теплицы намного превышает таковую в поле - в 4 раза, именно при инокуляции в тепличным условиям получены максимальные значения пораженности сортов и в большинстве случаев выявлена им характеристика как слабопоражащимся Форм. Вариабельность признака восприимчивости к пыльной головне на 32,6% определяется влиянием условий заражения. Несмотря на то, что в опыте использовали образцы одной группы устойчивости, доля вклада Фактора "генотипы" составила 21,9%. Взаимодействие обусловливает 10,2% общей изменчивости. Однако наибольший вклад имели неконтролируемые компоненты - 34,3%, что объяснимо в свете особенностей патогенеза.

Определение Фазы максимальной чувствительности твердой пшеницы к пыльной головне проводилось в двух независимым опытам на разных сортах с табл.13. Б результате показано, что более удач-

Таблица 1

Поражение сортов твердой пшеницы в зависимости от стадии развития растения, %

I-1-;-1-1-1-1

I сорт I Перед I начало | Окончание | НСРо.05 I

I I цветением I цветения I цветения I I

i_i_i_i_1_i

Леукурум 81 89,0 35,9 94,5 7.3

омский рубин 9,0 16,6 33,3 13.3

ной является инокуляция в конце цветения, когда первые пыльники приобретают беловатую окраску. Сорта отличаются друг от друга по реакции на заражение в различные Фазы. Так. сильновосприимчивый, стабильно поражающийся Леукурум 31 обладает длительным растянутым периодом сенситивности. Средневосприимчивый. отличащийся

варьируилими значениями пораженности омский рубин имеет существенные отличия по вариантам опыта и явно выраженное повышение рецептивности к окончанию цветения.

По данным Л. А.Троицкой и В.В. Плакотника с 1982) при инокуляции пыльной головней в засушливых условиях могут быть эффективны повышенные концентрации споровой суспензии. Изучение концентраций от 1 до 5 г/л с интервалом 1 г не выявило достоверных различий по пораженности головней между вариантами опыта с табл.2). В

Таблица 2

Жизнеспособность инфицированных семян и пораженность пыльной головней сорта твердой пшеницы Леукурум 81 в зависимости от концентрации споровой суспензии. %

(Жизнеспособность | Поражение пьшьной головней I

Концентрация,г/л I

растений

стеблей I

1

2 о

4

5 X

НСР0.05

59,3 75,2 66,0 69,0 65,2 66,9 18,0

47,6 72,6 46,8 60,8 58,6 57,4 25,4

47,4 64,4 45,2 52,4 58,4 53,6 19,8

процессе практической работы встал вопрос о возможной связи между насыщенностью суспензии спорами и жизнеспособностью инфицированным семян. Полученные данные свидетельствуют, что большее влияние оказывает место проведения испытаний (доля вклада 59,1%), чем концентрация инокулята С 25,2%).

Высокая пораженность была получена во всех вариантах опыта. Ей величина варьитвала в широких пределах и достигала максимума при концентрации суспензии 2 г/л как при испытании в поле, так и в теплице. Пораженность пыльной головней в значительной степени определялась концентрацией спор С 61,1% пораженность растений и 63,0% стеблей). Несмотря на высокие значения индексов детерминации, различия между вариантами не доказаны.

Вопрос об объеме выборки встает в связи с тем, что устойчи-

вость к пыльной головне рассматривается не как: качественный (наличие/отсутствие больных колосьев), а как количественный С процент поражения) признак. Поэтому встает вопрос об оптимальной величине анализируемого образца, обеспечивающей достаточно объективную и стабильную оценку материала.

Б опыте тестировали три варианта 100, 300 и 600 инфицированных зерен с табл. 3). при посеве 100 зерен получили явно недостаточное количество колосьев для анализа - 84 Леукурум 81 и 129 Алтайской нивы, в двух других вариантах количество растительного материала удовлетворяет требования методики С200 - 300 колосьев). Изменчивость данных пораженности по повторениям была также макси-

Таблица 3

Пораженность твердой пшеницы пыльной головней в зависимости от объема образца

I ■ 1 1 1 Объем 1Растений| Повторение ' 1 1 1 Мах 1

1 Сорт 1 образца 1/стеблей 1- 1 1 -|отклоне-|

1 шт. |к уборке| 1 2 13 14 х |ние от 1

1 1 шт. | 1 1 , .1 1 1 1 1 (средней I

Леукурум 100 46 *71, 4 91,2 71, 8 54,4 72,2 19,0

81 1~> л оч 71,1 63,3 53. 1 43.4 59.5 11,4

300 139 66,7 74,3 70. 6 77,4 71,9 5,5

241 70,2 66,4 67, 5 69,0 68,5 2,1

600 260 75,0 74.4 74, 5 69.7 73,5 3,7

455 69,5 67,1 59, 4 60,5 64,2 5,3

Средняя 72.6

Алтайская 100 62 6,3 14.0 11. 5 4,3 9.7 4.9

Нива 129 2,9 11,0 7, 1 2,7 6.2 4,8

300 162 8,5 11.4 8, 4 8,5 9.2 2.2

329 5,9 7.0 6. 4 6,3 6.4 0,6

600 363 11,5 10,2 9. п - 10.2 1.2

614 8,7 8.3 6, 4 - 7,8 1.4

Средняя 9,6

Примечание: * - в первой строке пораженность приведена при подсчете по растениям, во второй - по стеблям

мальной при анализе, основанном на юо инфицированных зернах. Как у Леукурум 81, так и у Алтайской нивы значения поражения стеблей выходили за рамки одного патодема. При посеве 300 и 600 семян значения были достаточно выровненными. Следовательно, в условиях Западной Сибири при низкой полевой всхожести и сохранности растений твердой пшеницы для проведения оценки поражаемое™ пыльной головней следует увеличить объем образца до 300 инфицированных семян, количества оптимального для объективной оценки устойчивости и с точки зрения трудоемкости создания инфекционного Фона.

Устойчивость генофонда твердой пшеницы к пыльной головне.

Изучение генофонда твердой пшеницы выявило его широкое разнообразие по поражаемости заболеванием. Представленность образцов была следующей: иммунные - 5,2%, практически устойчивые -8,7%, слабовосприимчивые - 26,2%, средневосприимчивые - 31,7%, сильновосприимчивые - 28,2%, т.е. преобладают восприимчивые сорта

- 59,9%. Для использования в селекционных программах рекомендуется 148 источников, из них 20 иммунных, 32 поражающихся до 5% и 96

- до 25%. По содержанию устойчивых Форм выделяются коллекции прежде всего зарубежных стран - Алжира, Марокко. Чили, США, Канады и некоторых других. Из отечественных и стран СНГ интерес представляют пшеницы Алтая, Воронежской и Самарской областей, Казахстана.

Подставленное распределение образцов по группам устойчивости отличается от приводимого в литературе. По данным в. и. кривчен-ко С1934) около 38% генофонда твердой пшеницы представлено иммунными и 34% восприимчивыми генотипами. На этом основании был построен вывод о существенности отличий по устойчивости к заболеванию Т. dum» и T.aestivim. которая характеризовалась значительно меньшей долей устойчивых форм. Сравнение наших данных с данными по мягкой пшеницы, полученными в Западной Сибири Ж.А.Бахаревой (1981) показало близкое их соответствие. Расхождения характеристик устойчивости твердой пшеницы обусловлено, по-видимому, различиями используемых патотипов.

Иэ 48 сортообразцов, известных по литературным источникам как устойчивые к пыльной головне, подтвердил свою иммунологическую оценку 21, что свидетельствует об оригинальности и агрессивности

используемой популяции возбудителя.

Созданный за 16 лет в Алтайском селекционном центре материал твердой пшеницы, также как и коллекционные образцы на 60% восприняв к патогену. Иммунные свойства сохранила одна Форма, до 5% поражались 6% линий, слабовосприимчивые генотипы составили 33%, средневосприимчвые - 28% и сильновосприимчивые - 32%. Б программы скрещиваний в качестве источников устойчивости могут быть включены 106 селекционных линий. Анализируя материал по времени создания, выявилась тенденция увеличения доли резистентных сортообразцов. Так для линий, испытываемых в 1982 - 1988 гг. она составила 21%, а в 1989 - 1996 гг. - 71%. Главной детерминантои повышения резистентности явилось широкое привлечение в скрещивания источников признака, в первый период только 36% линий были созданы с участием непоражащихся сортов, тогда как во второй это значение возрасло до 92%. Повышению устойчивости способствует и организация условий для выявления восприимчивых генотипов. Расположение инфекционного питомника среди селекционных делянок создает предпосылки для проявления иммунологических свойств прорабатываемого материала.

Устойчивые генотипы были выведены при отборе из комбинаций с участием источников головнеустойчивости и без них. отмечен Факт повышения устойчивости при использовании метода линейного разложения восприимчивого сорта.

Так как твердая пшеница оказывается вкрапленной в посевы мягкой и следовательно подвергается воздействию патогена с данного вида, то нужно определять устойчивость перспективных селекционных Форм к и.1гШс1 г. аевиу1. Районированные в крае в настоящее время сорта твердой пшеницы, как и большинство сортообразцов, не поражаются данной Формой патогена. Тем не менее есть образцы восприимчивые к ней еше в большей степени, чем к специализированной Форме.

Генетический контроль устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне

Генетика устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне изучена слабо. Характер наследования и Факторы резистентности определены только у трех сортов. В результате выполненных исследова-

нпп установлено, что признак наследуется гибридами по типу полного С Харьковская з, ГордеиФорме 53, Леукурум 33, Оригон) и сверхдоминирования сак Баеак, К37093). Резистентность, управляется ядерными генами, так как гибриды прямых и обратных скрещиваний либо не отличались (Харьковская 3, К370ЭЭ), либо отличались слабо (ГордеиФорме 53).

Гибридологический анализ показал, что иммунологические свойства сортов детерминированы действием 1-3 генов: Харьковской 3 - одного доминантного гена; Леукурум 38 - трек доминантных дупликатных: ГордеиФорме 53 и Ак Басак - одного доминантного и двух рецессивных дупликатных; Оригон - двух доминантных дупликатных и К37039 двух доминантных комплементарных и одного рецессивного независимого генов. Гены устойчивости К37099 не ал-лельны таковым сортов Харьковская 3, Ак Басак, оригон. Ген сорта Харьковская 3 присутствует у ГордеиФорме 53, Леукурум 38, Ар: Басак. Первые три созданы на базе восприимчивых сортов и имеют в своем происхождении общие родительские формы. Возможно, что в новой генетической среде снимается действие генов-супрессоров исходных Форм и/или проявляется эФФект пирамидирования генов.

Хозяйственно-биологическая характеристика нового селекционного материала, устойчивого к пыльной головне

Целенаправленная работа по селекции головнеустойчивых форм с использованием разработанных подходов и выявленных источников признака привела к созданию новых сортов и селекционных линий с заданными параметрами. За годы исследований в лаборатории селекции твердой пшеницы было создано, передано на ГСИ и допущено к использованию три сорта твердой пшеницы, характеризующихся слабой восприимчивостью к пыльной головне - ГордеиФорме 53, Алтайская Нива и Зарница Алтая (табл. 4). сорта превосходят стандарт Алтайку по урожайности, густоте продуктивного стеблестоя, пластичности, засухоустойчивости, устойчивости к пыльной головне, на 3-4 дня созревают раньше. ГордеиФорме 53 имеет лучшие показатели качества зерна. Алтайская Нива превосходит по стабильности получения высоких урожаев все перечисленные сор/га. Зарница Алтая -Форма интенсивного типа, обладает крупным зерном, более устойчива к полеганию, отзывчива на высокий агроФон. В настоящее время

Таблица 4

Хозяйственно-биологическая характеристика новых районированных сортов твердой пшеницы, устойчивых к пыльной головне

Показатели Гордеиформе 53 Алтайская Нива Зарница Алтая

среднее за 1982-1985г. г. ± к стандарту среднее за 1932-1985г. г. 2- к стандарту среднее за 1982-1985г. г. Г к стандарту

Урожайность, ц/га 28.3 +2,6 34,6 +4.8 32.9 +4.8

Вегетационный период, дней 87 -3 86 -4 79 -3

Число растений к уборке, шт 273 +45 226 +18 254 +32

Озерненность колоса, шт 27.7 -3,7 24,0 -4,7 24.4 -1.4

Масса 1000 зерен, г 40.8 -0,4 44,4 +3.8 47.0 +6,7

Содержание белка, % 16,5 +0.3 14.7 -0.1 15.2 -1.2

Обшая оценка макарон, балл 4.7 ■♦0.3 3.8 -0.1 3.8 -0.3

С отлично) Схорошо) С хорошо)

Поражение пыльной

головней, % 14.2 -54,6 18.4 -50.4 16.7 -52.1

новью сорта занимают около 40% площадей под твердой пшеницей i Алтайском крае. Алтайская Нива районирована в Омской области.

В питомнике конкурсного сортоиспытания находятся новые резистентные линии ГордеиФорме 281. ГордеиФорме 283, ГордеиФорме 287, ГордеиФорме 308, ГордеиФорме 320. ГордеиФорме 321, превосходяши* по урожайности и другим хозяйственно-полезным признакам вышеперечисленные сорта Стабл. 5). ГордеиФорме 281 и ГордеиФорме 283 устойчивы к стеблевой ржавчине. Данные линии рассматриваются в качестве претендентов на передачу на государственное сортоиспытант

Общие выводы

1. Организация иммунологических работ имеет свои особенности, обусловленные, с одной стороны, условиями зоны их проведения, i другой, - объектом исследований. Низкая относительная влажность i резкие перепады температур являются причиной нестабильности получения надежных инфекционных Фонов. Эффективность заражения резга возрастает при использовании сооружений искусственного климата.

2. Изучение рецептивности цветков твердой пшеницы к пыльно] головне показало, что наиболее результативно заражение в конщ цветения, когда пыльники приобретают беловатую окраску.

3. в рамках исследованных вариантов повышенная кондантраци: споровой суспензии не оказывала достоверно значимого влияния н. степень поражения пыльной головней. Не установлена связь межд! насыщенностью суспензии спорами и жизнеспособностью инфицированных семян.

4. Для получения стабильных оценок устойчивости сортов твер дой пшеницы к пыльной головне следует увеличить объем инфицированных семян до 300 зерен, так как природно-климатические условия Сибири и повышенная требовательность твердой пшеницы к уело виям приводят к низкой полевой всхожести и сохранности растений ! уборке.

5. Генофонд твердой пшеницы представляет собой широкое раз нообразие Форм по поражаемое™ пыльной головней. Распределент генотипов Т.durum по группам устойчивости близко к нормальному ! мало отличается от T.aestlvum.

6. Выявлено 20 иммунных, 32 практически устойчивых и 96 ела бовоеприимчивых форм, представлящих интерес для использования

Таблица 5

Хозяйственно-биологическая характеристика устойчивых к пыльной головне перспективных линий питомника конкурсного сортоиспытания Ссреднее за 1994 - 1996 г.г.)

Линия Поражение пыльной головней.% Урожайность, ц/га Натура зерна, г/л Содержание белка, % Выход крупы. Обшая оиенка макарон, балл

средняя "£к стандарту

Алтайская Нива.

стандарт 18,4 22.5 - 762 ■ 16,4 56 3,6 вп.удов.

ГордеиФорме 281 7.9 25,4 +2,9 ' 788 16,2 57 3,8 хорошо

Гордеиформе 283 5.8 23.4 +0,9 780 15,8 54 3,8 хорошо

ГордеиФорме 287 12.8 24.0 +1.5 778 15.6 57 4,1 хорошо

ГордеиФорме 308 .5.4 25,0 +2.5 756 17.0 55 4.0 хорошо

ГордеиФорме 320 15.0 26,0 +3,5 776 15.4 57 3.4 вп. удов.

ГордеиФорме 321 12,4 25.5 +3.0 807 16.0 58 4.0 хорошо

НСРо,05 2,3

селекционных программах. Среди них 21 образец обладает устойч: востыо к патогену и в других регионах сданы. Перспективными д, поиска новых источников признака являются генофонды регион! Алтая. Воронежской, Самарской областей, а так же Казахстана; 1 зарубежных стран - прежде всего Алжира, Марокко, Чили, Канад! США, где велика доля таких генотипов.

7. Проведена оценка селекционного материала твердой пшенш Алтайского селаклкоиного центра, 40% которого характеризует* достаточной невосприимчивостью к патогену. Установлено, что бл; годаря целенаправленным усилиям по передаче резистентности нов! генотипам, за последние годы значительно увеличилась численнос устойчивого патодема - с 21 до 71 %. В качестве источников устм чивости могут быть использованы 106 селекционных линий.

8. Наследование гибридами частичной устойчивости твердой пил ницы к заболеванию происходит по типу полного доминирования сверхдоминирования. Детерминация признака осуществляется ядерн! ми генами.

9. Устойчивость к изШаео 1гИ1с1 контролируется у сор' Харьковская 3 действием одного доминантного гена; Гордеиформе ! - двух доминантных и одного или двух рецессивных: Леукурум 38 трех доминантных: оригон - двух доминантных; Ак Басак - одно! доминантного и одного или двух рецессивных: к 3709Э - двух дом! нантньгх комплементарных и одного рецессивного независимого и: двух доминантных дупликатных генов и рецессивного гена-супрессм

10. Целенаправленная работа по селекции головнеустойчив! Форм на основе усовершенствованной нами методики привела к создг нию новых сортов и селекционных линий с заданными параметрами. Алтайском крае районированы и возделываются три новых высокоу( тойчивых сорта - гордеиформе 53, Алтайская Нива и Зарница Алта; В конкурсном испытании находятся резистентные линии Гордеифог ме 281, Гордеиформе 283, Гордеиформе 287, гордеиформе зоз, Го1 деиформе 320. Гордеиформе 321, объединившие в своем генотипе вь сокие иммунологические качества с повышенной продуктивностью, Кс чеством и другими хозяйственно-полезными признаками.

Практические рекомендации Для выполнения массовых оценок головнеустойчивости твердс

пшеницы рекомендуется проводить заражение в Фазу окончания цветения в начале побеления пыльников. Использование сооружений искусственного климата для этой цели обеспечивает получение стабильно высоких инфекционных фонов по пыльной головне. Для оценки уровня поражаемости следует иметь около зоо инфицированных зерен.

При селекции твердой пшеницы на устойчивость к пыльной головне следует использовать выделенные нами 254 коллекционных и селекционных сортообразшв. Для расширения генетической базы резистентности из селекционного материала рекомендуется привлекать в скрещивания такие -формы как Леукурум 228, ГордеиФорме 229, Гор-деиФорме 230, ГордеиФорме 231, ГордеиФорме 283. ГордеиФорме 285, ГордеиФорме 237, ГордеиФорме 321.

В селекционных программах допустимо отбирать и использовать Формы с максимальным поражением на инфекционном Фоне до 25%. Такой подход, обусловливая отсутствие поражения в поле, дает возможность, во-первых, отбирать формы с различными типами устойчивости и, во-вторьгх, обеспечить широкую реализацию потенциала культур по другим полезным признакам и свойствам.

Помимо устойчивости к изШажо 1гИ1с1 Г. сшп необходимо определение реакции на тгШс1 Г.аезИу1 особенно тех образцов твердой пшеницы, которые предполагаются для передачи на Государственное сортоиспытание и дальнейшего использования в гибридизации.

Для установления генетического контроля устойчивости к пыльной головне предлагается способ проведения гибридологического анализа.

Планирование схем гибридизации с включением устойчивых компонентов обеспечивает существенное повышение резистентности селекционного материала.

Размещение инфекционного питомника среди селекционных посевов способствует выявлению иммунологических характеристик сортов без трудоемкой инокуляции соотов.

Возделывание в производстве новых устойчивых сортов твердой пшеницы ГордеиФорме 53, Алтайская Нива, зарница Алтая позволит отказаться от протравливания семян токсичными химическими препаратами.

Список работ, опубликованный по теме диссертации

1. Янченко В.И., Розова И.д., Киселева Л.Н., Суханова Т.В. Исходный материал для селекции твердой пшеницы на устойчивость к пыльной головне// Селекция и генетика сельскохозяйственных культур на Алтае. - Новосибирск, 1990. - с.31-39.

2. Янченко В.И., Розова М.А., Мельник В.М., Суханова Т.В. Селекция твердой пшеницы в Алтайском крае на устойчивость к пыльной головне// Экологические проблемы в земледелии Алтайского края. -

НОВОСИбИРСК, 1991. - С.66-72.

3. янченко В.И., Розова' М.А. Селекционно-генетическое изучение твердой пшеницы на устойчивость к пыльной головне// Генетические ресурсы и селекция растений на устойчивость к стрессу. - Новосибирск, 1992. - С. 46-47.

4. Розова М.А., Янченко В.И. Генетический контроль устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне// Генетические ресурсы и эффективные методы создания нового селекционного материала сельскохозяйственных растений. - Новосибирск, 1994. - С. 73-74.

5. Розова М.А., Киселева л.Н., Янченко В.И. оценка твердой пшеницы на устойчивость к пыльной головне cUstilago tritici (Per-s.) Jens.) в условиям Приобской лесостепи Алтайского края// Селекция сельскохозяйственных культур на адаптивность и особенности семеноводства в Сибири. - Новосибирск. 1995. - С. 81-32.

6. Розова H.A. Объем выборки при оценке устойчивости твердой пшеницы к пыльной головне// Адаптивный подход в земледелии, селекции и семеноводстве сельскохозяйственный культур в Сибири. - Новосибирск, 1996. - С. 31-82.

7. Авторское свидетельство N 5271 от 27.09.1991 г. на сорт яровой пшеницы ГордеиФорме 53.

а. Авторское свидетельство ы 5540 от 27.11.1991 г. на сорт яровой пшеницы Алтайская Нива.

9. Авторское свидетельство N 6987 от 03.02.1996 г. на сорт яровой пшеницы Зарница Алтая.