Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

УСТОЙЧИВОСТЬ ОБРАЗЦОВ СВЕКЛЫ К КОРНЕЕДУ И КАГАТНОЙ ГНИЛИ В СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "УСТОЙЧИВОСТЬ ОБРАЗЦОВ СВЕКЛЫ К КОРНЕЕДУ И КАГАТНОЙ ГНИЛИ В СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ"



БУРЕНИН СЕРГЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

УСТОЙЧИВОСТЬ ОБРАЗЦОВ СВЕКЛЫ К КОРНЕЕДУ И КАГАТНОЙ ГНИЛИ В СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЗОНЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Специальность: 06.01.05—Селекция н семеноводство и 06.01,11 — Защита растений от вредителей н болезней

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На нравах рукописи

Г

Санкт-Петербург, 2003

Диссертационная работа выполнена в отделе иммунитета Государственного научного центра РФ - Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им. НЛВавалова в 1997- 1999 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Владимир Иванович Крив чел ко Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Григорий Егорович Шмараев; доктор биологических наук

Ольга Снльвестровна Афанасекко Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный аграрный университет

Защита диссертации состоится "18" декабря 2003 г. в 14м часов на заседании Диссертационного совета Д. 006.041,02 при Государственном научном центре РФ Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства имени Н Л.Вавилова по адресу: 190000, Россия, г. Санкт-Петербург, центр, ул. Большая Морская, д. 44,

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ГНЦ Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства имени Н.И.Вавилова

Автореферат разослан

2003 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор биологический наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуа-тытость теми. В формировании прнспособктедькых функций, обеспечивающих выживание организмов в меняющихся условиях внешней среды, значительная роль принадлежит устойчивости растений к биотическим факторам. Создание и выращивание устойчивых сортов растения — наиболее выгодный н экологически безопасный способ борьбы с болезнями и вредителями. Скрининг коллекции культурных растений по устойчивости к вредным организмам и выделение источников устойчивости является первым и одним из наиболее важных этапов, предшествующих селекции такого тппа сортов.

Корнеед (болезнь всходов) и болезни хранения корнеплодов (кагатные гнили) относятся к наиболее вредоносным и распространенным болезням свеклы. Возбудители их — неспециализированные патогены, что в значительной степени затрудняет поиск и выявление эффективных генетических систем, контролирующих высокий уровень устойчивости. Предполагается, что перспективным способом защиты от данных болезней может быть создание сортов со средним уровнем устойчивости либо толерантностью (Красочкин, 1971).

Особенность свекловичного растения — склонность к перекрестному опылению, способствующему возникновению сложных гетерогенных популяций, что затрудняет генетическую дифференциацию биотипов по многим признакам, в том числе н по устойчивости к болезням (Шевченко, 1961,1976).

Роль разнообразного исходного материала в селекции на устойчивость свеклы к болезням возрастает в связи с увеличением однородности возделываемых сортов и гибридов на линейной основе. В настоящее время, например, большинство гибридов Р} сахарной свеклы получают с использованием ограниченного числа источников датоплазматической мужской стерильности (ЦМС) и раздельноштодности (односемян кости).

В ряде случаев показано, что отбор на устойчивость к болезням приводит к снижению урожайности в года слабого развития болезни. Очевидно, что для успешной селекции на устойчивость необходимы генетически разнообразные источники устойчивости, так как однотипность сортов и гибридов неизбежно создает предпосылки для появления новых вирулентных и более агрессивных рас возбудителей.

Цель и задачи исследований. Цель исследований — изучить генетическое разнообразие свеклы по поражаемости корнеедом и капггной гнилью и выделить селекционно-

ценные источники устойчивости.___

Г/СХА

. „ и."- лшерагури

Исходя m цели работы, были поставлены следующее задачи:

1. Проанализировать состав возбудителей корнееда свеклы в Северо-Западном регионе России,

2. Провести оценку поражсшюсти образцов культурной и дикорастущей свеклы корнеедом на естественном и искусственном инфекпионных фонах и выделить источники устойчивости.

3. Проанализировать зависимость поражениости образцов свеклы корнеедом от принадлежности их к сортотину, i руппе сортотипов и происхождения.

4. Проанализировать состав возбудителей кагатной гнили свеклы в СевероЗападном регионе России,

5. Провести оценку иоражеиноети образцов свеклы каготной гннлыо при различных сроках хранения и выделить источники устойчивости.

Н^учнд^ новизна, Показано, что в Северо-Западном регионе Россия наиболее часто встречаются фнтопато генные грибы — возбудители корнееда свеклы, принадлежащие к следующим родам: Fttsarium, Phoma, Apkanomyces, Rhizoctonia, Pythium, Olptdium и др. Впервые зарегистрировало присутствие в боковых корешках гриба Polymyxa betae — переносчика вируса некротического пожелтения жилок листовых пластинок (возбудителя ризомании). Из трех наиболее распространенных групп сортотипов наименее поражается корнеедом сахарная свекла, наибольшей восприимчивостью характеризуется кормовая. Среди образцов столовой свеклы наибольшей устойчивостью характеризуются относящиеся к сортотипу Зелеиолистная, из образцов кормовой свеклы — к сорготипу Эккен-дорфская красная. Не выявлено статистически значимых отличий по поражениости корнеедом образцов сахарной свеклы, происходящих из северных н южных стран. Образцы столовой свеклы т южных стран сильнее поражались корнеедом, чем образцы из северных стран. Не обнаружено значимых отличий в степени поражения раздельнойлодных и сросшоплодных образцов трех исследованных групп сортотипов. Идентифицированы 13 образцов столовой свеклы, 20 — кормовой и 3 образца сахарной свеклы, значимо превосходящие по уровню устойчивости к корнееду соответствующие стандарты. В зависимости от комбинации скрещивания признак меньшей поражеиности корнеедом наследуется как доминантный, рецессивный либо не полностью доминантный. Выявлены значимые различия в поражениости корнеедом растений реципрокных гибридов F] всех 5 проанализированных комбинаций скрещиваний. Установлено, что дикорастущие однолетне формы Betti marítima L., характеризуются более высокой устойчивостью к корнееду, чем двулетние.

Преобладающими патогенами, вызывающими кагатную гнкль в Северо-Западном регионе России являются грабы Fusarium spp., Botrytis cinerea и бактерия Bacillus betae. Идентифицировало з образца столовой свеклы, 5 — кормовой all образцов сахарной свеклы значимо слабее поражающихся кагатной гнилью при стандарта ом сроке хранения, из них при продленном сроке хранения меньшей поражаемостью характеризовались 1 образец столовой, 3 - кормовой и 5 образцов сахарной свеклы.

Практическая значимость. В результате скрининга по устойчивости выделено 13 образцов столовой свеклы, 20 — кормовой и 3 образца сахарной свеклы, значимо превосходящие по уровню устойчивости к корнееду соответствующее стандарты, а также 1 образец столовой свеклы, 3 — кормовой и 5 образцов сахарной свеклы, значимо слабее поражающихся кагатной гнилью при двух сроках хранения по сравнению со стандартными сортами. Не выявлено различий по стснснп поражения болезнью между сростноплодной и раз-дельноплодной свеклой, что важно для ведения селекции последней. Значительный интерес имеют 7 образцов свеклы, характеризующихся комплексной устойчивостью к болезням (корнеед, церкослороз, мучнистая роса, кагатная гниль).

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на научно-производственных совещаниях отдела иммунитета (1997 — 1999), на научно-технической конференции аспирантов и молодых сотрудников ВИР им, Н.П.Вавилова (Санкт-Петербург, 1997).

По материалам диссертации опубликовано б научных работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 106 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложений. В ней содержится 15 таблиц. Библиографический указатель включает 130 наименований, в т.ч. 24 зарубежных источника.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. В обзоре литературы приведены сведения о составе и распространенности возбудителей корнееда и кагатной гнили свеклы. Описаны методы оценки исходного материала на пораженность двумя болезнями. Проанализированы имеющиеся сведения об устойчивости свеклы к этим болезням и зависимости распределения устойчивых и восприимчивых образцов от биологических признаков и происхождения.

2, Условия, материал и методика исследований.

Исследования выполнены в 1997 - 1999 гг. в отделе иммунитета, полевые опыты — в Пушкинском филиале ВНР.

Материалом исследования служили 349 образцов, в том числе —123 столовой, 97— кормовой il 129 сахарной свеклы, полученных из отсела овощных и бахчевых культур ВНИИ растениеводства, а также 34 образца дикорастущей свеклы B.maritima L. полученных из генбанка г. Браун швейга (Германия). Изучение наследования признака устойчивости к корнееду проводили с использованием гибридов Fi от скрещивания контрастно различающихся по поражены ости болезнью образцов свеклы, переданных нам из отдела овощных и бахчевых культур.

Изучение видового состава возбудителей проводили по образцам, собранным на опытных полях Пушкинского филиала, на кафедре фитопатологии Санкт-Петербургского аграрного университета (заведующий — профессор Э.А.Власова), с использованием стандартных микробиологических методов и световой микроскопии.

Анализ пораженности образцов свеклы корнеедом н кагатной гнилью осуществляли в соответствии с "Методическими указаниями ВИР" (1989). Пораженное™. корнеедом оценивали на естественном инфекционном фоне (поля Пушкинского филиала ВИР), 34 образца столовой, кормовой, сахарной и листовой свеклы оценивали на пораженпость корнеедом на искусственном инфекционном фоне, который создавали согласно "Методическими указаниями ВИР"

В качестве стандартов использовали районированные сорта: Рамонская односемянная Об (сахарная), Сахарная округлая (кормовая) и Пушкинская плоская (столовая). Устойчивыми считали образцы свеклы, средний балл поражения которых по годам был статистически значимо ниже, чем балл поражения соответствующего стандарта.

Результаты экспериментальных исследований подвергали статистическому анализу но Б.А.Досггехову (1979), используя программу Microsoft Excel. Существенность различий но пораженностн оценивали с использованием многорангового критерия Дункана при уровне значимости 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Видовой состав еоЛудите.ней корнееда

В исследованиях, проведенных нами в 1997- 1998 гг. совместно с кафедрой фитопатологии Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (зав. кафедрой, проф. Э.А.Власова, лаборант Н.ГакиеваХ выявлены следующие возбудители корнееда свеклы в Северо-Западном регионе России: Pythitim Je baryanum H esse, Aphanomyces coch-Uodes Drechs. Rizoctonia lolani Kucfcn. {Rh. aderhotdii Kolosch.), различные виды Fusarium sp., Phoma betae Frank. Впервые зарегистрировано присутствие в боковых корешках гриба Polymyxa betae, известного как переносчика вируса некротического пожелтения жилок

листовой пластинки свеклы — возбудителя ризоманнн. Наиболее распространенными были А de baryanutn, Fusarium sp„ Р. Ьеш, которые выделялись практически из каждого фе-нотипически пораженного растения. Полученные данные подтверждают ранее сделанные выводы о том, что эти патогены преобладают в комплексе возбудителей корнееда свеклы в Северо-Западном регионе РФ. (Нурмухамедов, 1995), т.е. видовой состав основных возбудителей болезни не изменился с 1992 по 1998 год.

Результаты оценки пораженности корнеедом образцов культурной свеклы на естественном инфекционном фоне

Для опенки пораженности свекш корнеедом предложено 3 показателя — распространенность болезни, средневзвешенный балл поражения и степень развития болезни, которые рассчитываются ло следующим формулам:

М = £(0*6i>, где: М — средневзвешенный балл поражения; 2{л * б) — сумма произ-

.V

ведений числа пораженных растений на соответствующий балл поражения; N — число проанализированных растений; д = " , где: R - Распространенность болезни (%), и —

число пораженных растений; с „ Xfoj^*1^, где: С — степень развития болезни, 4 —

ма!ссималы]ый балл поражения (Методические указания ВИР, 1989).

Очевидно, значение степени развития болезни равняется значению средневзвешенного балла поражения умноженного на 25, Поэтому с нашей точки зрения применение обоих показателей неоправданно. Нами был проведен корреляционный анализ средних баллов поражения всех изучаемых образцов по трем годам и распространенности на них болезни. Выявлена значимая (Р>0,99) корреляция двух показателей (гМ},98). Вследствие этого в пашей работе в качестве показателя пораженности образцов свеклы корнеедом мы использовали только показатель «.средневзвешенный балл поражения».

Результаты дисперсионного анализа средневзвешенных баллов поражения образцов свеклы показали значимость влияния фактора «образец» на изучаемый показатель, что доказывает наличие генетических различий по устойчивости к корнееду. Мы считали целесообразным изучить зависимость распределения образцов по поражаемое™ корнеедом от их принадлежности к сортотипам, группам еортотипов, многосемяннооги и от происхождения.

Дисперсионный анализ данных по пораженности образцов свеклы принадлежащих к разным группам еортотипов выявил, что наименее поражаемы образцы сахарной свеклы, а наибольшим средним баллом поражения характерпзуются образцы торговой <векды (табл. 1).

Таблица 1.

Поражаемость корнеедом образцов свеклы разного направленна использования

Группа сорготипов Количество изученных образное Средний балл поражения

X лил - так

Столовые 123 1,29 б* 0.08-4,00

Кормовые 97 1.59 в 0,14-3,35

Сахарные 129 1,10а 0,07-3.00

* Средние баллы поражения, обозначенные меодшшеовьши буквами, статистически различайте» по многораяговому критерию Дункаиа (при уровне значимости 0,05)

В тоже время в каждой труппе сортоштов выявлены слабопоражаемые образцы, причем средние Салзы поражения наиболее устойчивых образцов в каждой труппе статистически не различались. Исходя из имеющихся литературных данных, можно предположить, что повышенная устойчивость образцов сахарной свеклы обусловлена направлена* ем селекции, а именно, селекцией на гетерозис, способствующей повышению жизнеспособности биотипов.

Все изученные нами образцы сахарной свеклы относились к одному сортотнпу (урожайно-сахаристый) поэтому зависимость распределения по поражеиности корнеедом от сортотипа анализировали только у образков столовой и кормовой свеклы. Из 8 сорто-типов столовой свеклы наименее поражаемы болезнью образцы сортотипа Зеленолистная, а наиболее поражаемы—сортотипа Кросби (табл. 2).

Таблица 2

Лораженность корнеедом образцов столовой н кормовой свеклы, относящихся к разным __соргошпам_

Число изу- Средний балл поражения

Сортотпп ченных

образцов V гаш-тах

Столовая свекла

Зеленолистная 2 0,48 а* 0,20-0,75

Эклипс 1 0,80 б —

Эрфургская 3 0,84 6 0,40-1,28

Цилиндрическая 7 0,98 бв 0.30-1,70

Детройт 27 1,10 вг 0,08-2,40

Бордо 23 1,24гд 0,50*4,0

Египетская 18 иЗде 0,60-2,43

Кросби 35 1.53 с 0.2 0-2,70

Кормовая свекла

Эккоспорфская красная 10 1,21 а 0,4-2,30

Полусахарная белая 27 1,546 оз-з.ю

Бзррес 25 1,596 0,6-2,60

Эккендорфская желтая 13 1,70 бй 0,9-3,35

Рсд Отофте 5 1,87 в 0,6-3,20

Полусахарнзя розовая 5 1.87 в 0.6-3,20

• Средние балды поражения в грузло «ртогигов, обозначенные одинаковыми буквами статистически не различаю тс» во многоранговому аритерню Душэяа (при уровне значимости 0,0!)

Следует отметить, что высокоустойчивые образцы встречались в 4-х ссртотипах, средние баллы поражения которых статистически различались. Сред» кормовой свеклы наиболее устойчивым был сортотпп Эккекдорфская красная, а наиболее поражаемым — Полусахарная ротовая. Наиболее устойчивые образцы кормовой свеклы принадлежали к сортотипам Эккеидорфская красная (наименее поражаемый сортотип) и Полусахарная белая (ереднелоражаемый сортотип).

Ранее было высказано предположение, что сорта и формы свеклы, происходящие из северных стран, как правило, более устойчивы к корнееду, нежели сорта южного происхождения {Тимошенко, Буреинн, 1990; Нурмухаммедов, 1995). Образцы кормовой свеклы, представленные в данном исследовании, практически все происходили из северных стран, вследствие чего анализ зависимости пораженностя свеклы от происхождения (северные и южные страны) проводили только для образцов столовой и сахарной свеклы (табл. 3).

Таблица Э.

Поражен ностъ корнеедом образцов столовой и сахарной свеклы, происходящих

из различных регионов

Группа еор-топшов Происхождение

Северный регион Южный регион

Кол-во образцов Средний балл поражения пип-шах Кол-во образцов Средний балл поражения тт-тах

Столовая свекла Сахарная свекла 58 68 1,13 а* 1^3 а 0,50-4,00 0,07-2,80 19 12 1,726 1,06 а 0,45-2,80 0,50-2,30

• Средние бадды поражения обозначенные озинакоеыни бугаами по пзрюонткпе, статвсгич«ки не рэдличакяе» по миогоракговому критерии» Д>ман» (при урегаве иитшосто 0,05)

Страны северного региона, из которых происходили проанализированные в данной части исследования образны — Канада, Англия, Германия, Дания, Литва, Нидерланды, Польша, Финляндия, Швеция, южного региона — Австралия, Аргентина, Болгария, Греция, Испания, Италия, Португалия, Турция, Югославия. Нами выявлены статистически значимые различия в средних баллах поражения образцов, происходящих из северных и южных стран, только для столовой свеклы. Для сахарной свеклы такой закономерности не обнаружено, хотя как наиболее устойчивые, так и наиболее восприимчивые образны сахарной свеклы происходят из северных стран. Нельзя исключить возможность, что это связано с неодинаковым размером выборки.

В настоящее время большое внимание уделяется созданию односемянных (раздель-нопл одних) сортов, так как их выршшгоание позволяет применять индустриальные технологии возделывания свеклы. Ранее предполш злось, что раздельноплодные формы свеклы уступают по устойчивости к корнееду сростноплодным. В нашем исследовании данное предположение не подтвердилось. Для всех трех изученных групп сортотипов не обнаружено значимых различий по пораженности корнеедом сростно- и раэдельноплодяых образцов (табл. 4),

Таблица 4,

Пораженность корнеедом образцов раздельно- и сроствопдодной свеклы_

Число изучен- Средний балл поражения

Образцы ных образцов X min-raax

Столовая свекла

Раз дельноплодн ые 15 1,15 а* 0,30-2,40

Сростноплодные 108 Ul а 0,08-4.0

Кормовая свекла

Раздельноплодные 15 1,70 а 0,3-2,5

Сростноплодные 82 1,56 а 0,14-3.35

Сахарная свекла

Раздел ьноплодные 105 1,11 а 0,07-3,00

Сростноплодные 24 1,06 а 0.20-2.50

* Средние баллы поражения в каждой группе ссртоткпов, обшяачеикьк сщада*овыыи буквами, статистически не различаются по многарантоаому критериюДу»геана (приуровне значимости 0,05)

Следует отметить, что наименее поражаемые образны столовой и кормовой свеклы выявлены в группе сросгноилодн ых, а у сахарной свеклы — в группе рзздельноплодных образцов. Также как и при изучении зависимости распределения образцов по баллам поражения or происхождения, нельзя исключить того, что эта закономерность связана с различиями в количестве анализируемых образцов каждой группы.

В результате анализа пораженности корнеедом на естественном инфекционном фойе в 1997— 1999 гг. выделены 13 образцов столовой свеклы, 20 — кормовой л 3 — сахарной свеклы, которые по средневзвешенным баллам поражения статистически значимо отличаются от соответствующих стандартных сортов (табл. 5). Почти все эти образцы происходят из стран северного региона; при этом четкой связи между их устойчивостью к корнееду и принадлежностью к определенному сортотнпу не прослеживается. Различий по пораженности болезнью между идентифицированными нами устойчивыми образцами столовой и сахарной свеклы не выявлено. Среди устойчивых образцов кормовой свеклы наименьшим баллом поражения характеризовался Poly groeningia; выявлены существенные различия в пораженности корнеедом между выделенными образцами,

и

Таблица 5.

Характеристика образцов свеклы достоверно отличающихся по поражена ости _корнеедом от стандартных сортов__

№ по ка- Средний

талогу Название Происхождение Сортотип балл по*

ВИР ражения

Столовая свекла

2931 Fire Chief США Детройт 0.08 а*

2423 Столовая Нидерланды Кросби 0.2 а

2424 Столовая Нидерланды Кросби 0.2 а

1968 Зелеиолнстпая 42 РФ Зеленолистная 0.2 а

2415 Rondoro Нидерланды Детройт 0.3 а

1789 Long Season Канада Бордо 0.3 а

вр. 2414 Ruval Швеция Цили ндри чсская 0.3 а

вр. 3042 Menrondo Дания Детройт 0.3 а

вр. 3385 Машет Rotunda Германия Детройт 0.3 а

вр.1888 Дигыури Грузия Эрфуртская 0.4 а

вр.2421 Столовая Нидерланды Кросби 0.4 а

вр. 2422 Столовая Нидерланды Кросби 0.4 а

вр, 2017 Vermellia Португалия Цилиндрическая 0.45 а

18 Пушкинская плоская - St РФ Египетская пл. 1.03 6

Кормовая свекла

вр.1514 Poly groeningia Нидерланды П/сах. белая 0.14 а

1816 МопоЫапс Нидерланды П/сах. белая 0.3 аб

2380 Cervena Германия Экк. красная 0.4 абв

вр. 2205 Albina Vereduna R.S. Нидерланды П/сах. белая 0.5 абвг

2397 Gloriant Нидерланды П/сах. белая 0.6 абвг

вр. 1668 Tctrarouge Франция Редотофте 0.6 абвг

2078 Тимирязевский гибрид РФ П/сах. белая 0.65 бвг

1351 Carpos Нидерланды П/сах, розовая 0.7 бег

2122 Svalofs Halvlang Orig Швеция Баррес 0.7 бвг

вр. 1918 Aumora Франция Экк. крэсная 0.7 бвг

вр. 1275 Polyfouna Германия Экк. красная 0.78 бвг

вр. 1493 Teutonia Германия Экк. красная 0.S вг

вр. 2343 Solo Нидерланды П/сах. белая 0.8 вг

2173 Cimarosa Франция П/сах, розовая 0.9 г

2218 Киевский тетроплоид Украина Экк. красная 0.9 г

вр. 1685 Симьор Польша Экк. желтая 0.9 г

вр. 1703 Slattbo Швеция Наррес 0.9 г

1303 Barros Швеция Баррес 0.9 г

вр. 3221 Оброшинская желтая РФ Экк. желтая 0.9 г

вр.3324 Futterrübe Дания Баррес 0.9 г

143 Сахарная округлая - St РФ П/сах. белая 1.45 л

Сахарная свекла

вр. 2160 Buch. Mono L Англия Урожай но-сахар. 0.07 а

вр. 2219 Dimona Германия Урожай но-сахар. 0.17а

вр. 3162 Bungo Нидерланды Урожайно-сахар. 0.16 а

1749 Рамонская ояя. Об - St РФ Урожайно-сахар, 0.9 б

> Средние баллы пораженш в ижлой группе сортотилов обочкаченкио одинаковыми бумами стати-

стически не различаются по ыногоранговоиу »ритерюо Дункана (при уровне значимости 0,05)

Результаты оценки траженности корнеедом гибридов свеклы Селекционная ценность источников устойчивости к болезаям определяется не только степенью экспрессии признака, но и способностью генотипа передавать признак гибридному потомству, Мы оценили устойчивость к корнееду растений поколения Г| 9 комбинаций скрещивания между контрастно различающимися по пораженности болезнью образцами, причем для 5 комбинаций анализировались результаты по реципрокным скрещиваниям (табл. 6).

Таблица 6.

Средневзвсшеипый балл поражения корнеедом родительских форм и гибридов F< _(Пушкин, естественный инфекционный фон, 1997)_

Fi, F,. Родительские формы

Комбинация скрещивания прямое обратное

- скрещива- скрещива- Р| Рз

ние ние

Столовая свекла

Бордо 237 x Rouge noir Egypte 1,76* 0,9 а 1,06 а 2,8 в

Бордо 237 x Alvro 1,1 б 1,7 в 1,066 0,5 а

Бордо 237 х Top Market U6 2,3 в 1,06 6 0,3 а

Бордо 237 x Ran UnibaJl 0,9 а — 1,06 а 3,7 6

Astra x Бордо 237 1,1а — 2,2 6 1,06 а

Cîlyndra x Ryal Ца 1,96 2,5 в 1,2 а

Astra x Ленинградская округлая (4x) 0,7 а — 2,2 б 0,9 а

Кормовая свекла

Aring x Октябрьская 1,16 ОД а 0,8 6 2,1 в

Тетрагрэнингня х Октябрьская 1.6 6 _ 1.0 а 2,1 в

* Срглэд>в Оял-':ы поражения в каждой комбинации скрещивания, обозначенные одинаковыми буквами. «мистически не рам имеются по ыногорангоюму критерию Дутсана (при уровне значимости О,OS)

В прямых комбинациях скрещиваний Бордо 237 х Ran UrcibaJl, Astra х Бордо 237, Cilyadra х Ryal, Astra x Ленинградская округлая (4x), Aring x Октябрьская признак меньшей пораженности корнеедом был доминантным; в комбинациях Бордо 237 x Alvro, Бордо 237 х Top Market — рецессивным; в комбинациях Борзо 237 x Rouge noir Egypte, Тет-рагрэттгия х Октябрьская — признак устойчивости наследовался по типу неполного доминирования. Статистически значимые различия в пораженности корнеедом гибридов Fi прямых и обратных скрещиваний выявлены для всех 5 проанализированных комбинаций, что может свидетельствовать в пользу влияния цитоплазмы на экспрессию признака устойчивости. Для данного исследования гибридные семена были получены на единичных родительских растениях, выращенных под отдельными изоляторами, поэтому различия в пораженности корнеедом решшрокных гибридов не могут быть объяснены использованием для гибридизации разных растений родительских форм. В комбинации Октябрь-

ска« х Aring растения гибрида Fi были поражены корнеедом значимо меньше, чем обе родительские формы, что указывает на наличие гетерозиса по изучаемому признаку.

Результаты оценю» пораженности корнеедом образцов свеклы на искусственном инфекционном фоне

Тридцать четыре образца свеклы были оценены в 199S г- по устойчивости к корнеедом на искусственном инфекционном фоне. Наименее поражаемыми образцами были: столовая свекла — Monogerm (Франция), кормовая свекла — Taca Trifolium (Дания), сахарная свекла — Kaweduka (Германия), листовая свекла — Репса (Испания). Корреляционный анализ средневзвешенных баллов поражения изученных образцов на естественном и искусственном инфекционных фонах выявил существенную среднюю корреляционную связь (гНЗ,45, Р<0Д5). Отсутствие сильной корреляционной связи может быть вызвано различием в видовом составе патогенов природного и искусственного инокулюмов и(ияи) различиями в экспрессии устойчивости образцов при разной инфекционной нагрузке возбудителей корнееда.

В рамках программы совместных исследований с генбанком Брауншвейг (Германия) нами в 1998 г. на искусственном инфекционном фоне проведена оценка устойчивости к корнееду 34 образцов B.maritíma из 10 стран. Наиболее устойчивыми к корнееду были 6 образцов (номера даны по каталогу IPGRI): 3054 (Греция), 3390 (Италия), 3546 (Турция), 7076 (Португалия), 7104 (Франция), 7105 (Франция); все они имеют однолетний цикл развития, т.е. относятся к алжирскому типу. Результаты оценки показали, что однолетние формы В .maritima характеризуются несколько большей устойчивостью к корнееду но сравнению с двухлетними образцами.

Сравнительная характеристика коллекционных образцов свеклы по поражеппостн кагатной тнлыо

Видовой состав возбудителей копотной книли

В результате анализа видового состава возбудителей к агатной шили свеклы определено, что в 1997- 1999 гг. в Северо-Западном регионе России болезнь вызывали 23 возбудителя, из них 18 — грибы. Преобладающими были грибы Fusarium spp. (23,2% от общего количества), Botritis cinerea (10,4%) н бактерия Bacillus betae (13,6%).

Результаты оценки пораженности хагатной гнилью образцов свеклы

Анализировали пораженностъ кагатпой гнилью 63 образцов свеклы, в том числе столовой 26 образцов, кормовой — 19 и сахарной — 18, при двух сроках хранения; основной (октябрь - апрель) и продленный (май — нюнь).

При стандартном периоде хранения выявлены образцы, у которых количество сохранившихся здоровых корнеплодов статистически значимо выше, чем у стандартных сортов: 3 — столовой свеклы, 5 — кормовой и 14 — сахарной свеклы (табл. 7). Среди выделенных образцов столовой свеклы не наблюдается статистически значимых различай по пораженное™; среди образцов кормовой и сахарной свеклы такие различия были выявлены. Наиболее устойчив к кагатной гнили среди образцов кормовой свеклы сорт Friso mono (Нидерланды), сахарной свеклы—Индустриальная (Украина),

Таблица 7

Характеристика образцов свеклы, достоверно отличающихся по пораженносш кагатной

гнилью от стандартных сортов при основном периоде хранения (октябрь - апрель)

№ по каталогу ВИР Образец Происхождение Количество сохранившихся к весне корнеплодов, % X 1 mm-max

Столовая свекла

2226 2017 2891 18 Рось 34-36-1 Vuurkogel Тетраплоид 86 Пушкинская плоская - St Украина Нидерланды Россия Россия 77 Да 77,1 а 74,4 а 67.6 6 66,7-97,4 62,5-94,6 55,0-96,9 32,3-93,9

Кормовая свекла

2904 2936 вр.1912 2881 2921 143 Friso mono Майкопская полусахврная 16139 Honriak Старт Сахарная округлая — St Нидерланды Россия Германия Франция Украина Россия 83,7 а 78,2 6 77,7 6 76,0 бв 69,6 в 61,4 г 61,1-100 45,2-100 52,0-91,7 60,0-86,7 62,7-75,0 21.0-100

Сахарная свекла

2904 2922 1822 2191 2897 1819 2899 2245 2898 1777 1835 2353 2283 1945 1749 Индустриальная Бийская односемянная 50 Sugar beet type Z. AI-3 Льговская односемянная 52 GRN Ганусовская одн. 55 Hill. Polyploid Беяоперковская поли 45 Janasz US-201 Рамонская одн.47 Рамонская поли 36 Lovrin 62/53 Рамонская Об Украина Россия Германия Польша Россия Франция Беларусь Швепия Украина Польша США Россия Россия Румыния Россия 87,0 а 79,3 6 78.3 6 77,6 бв 73.4 в 71,2b 67.8 г 63.6 гд 60.7 д 60,3 д 59.9 д 59.6 д 59 Дд 58.7 д 49,9 е 72,4-95,0 75,8-83,3 65.4-89,5 61.5-88,9 58.8-93,7 50.0-85,7 42.1-82,3 40,0-80,8 25,0-100 35,0-95,8 38.9-94,7 33,3-87,5 30,0-100 25,0-100 37,5-57,1

* CpezHHB баллы порам кня в кажлоЯ группе сорготкпов, обозначенные одинаковыми буквами статистически не различаются по иного рангоаому критерию Дункана (при уровне значимости O.OJ)

При анализе того же набора образцов по устойчивости к кагатной гнили в продленный период менее пораженными по сравнению со стандартными сортами были 5 образцов столовой свеклы, 12- кормовой и 7 образцов сахарной свеклы (табл. 8).

Таблица 8

Характеристика образцов свеклы достоверно отличающихся по пораженности гагат-ной гнилью от стандартных сортов при продленном периоде хранения (май - июнь)

№ по ка- Количество сохранившихся к

талогу Образец Происхожде- весне корнеплодов, %

ВИР ние X mm-max

Столоваясвекла

2226 Рось 34-36-1 Украина 93,75 а* 90,55-96,95

1707 Good for all Нидерланды 88,50 а 84,20-92,80

I860 Сибирская плоская 167/367 Россия 87,89 а 81,58-94,19

1967 Кубанская борщевая 43 Россия 86,96 а 82,66-9U6

18 Пушкинская плоская Россия 76,00 б 73,80-78Л1

Кормовая свекла

2921 Старт Россия 91,S3 а 87,53-96,14

2981 Дотнувос вненосекляй Латвия 90,55 а 85,25-95,85

1303 Barres Швеция 89,94 а 82,64-97,24

вр.1912 16139 Германия 83,33 6 73,33-93,33

2903 Полтавская п/с Украина 81,25 бв 77,55-84,96

вр. 1915 Polytnoss Нидерланды 79,33 бе 75,03-83,63

2954 Manara Германия 78,57 в 71,27-85,87

2098 Blanca Германия 74,18 г 64,88-83,48

2936 Майкопская п/с Россия 73,68 г 69,38-77,99

1888 Октябрьская Украина 73,33 г 66.64-80,03

1670 Иычевская экк. желт. Эстония 72,73 г 68,43-77,02

2397 Gloriant Нидерланды 63,64д 60,35-66,93

143 Сахарная округлая Россия 58,30 е 45,00-71.60

Сахарная свекла

2897 Льговская одн. 52 Россия 90,48 а 85,78-95,18

2283 Рамонский поли. 36 Россия 87,506 58,20-89,81

1822 Sugar type Z Германия 85,71 б 80,36-91,05

2922 Бийская одн, 50 Россия 81,98 в 77,63-86,27

1777 Janasz Австрия 80,33 в 75,47-85,19

1835 US-201 США 69,23 г 56,55-81,91

2353 Рамонская одн. 47 Россия 63,64 д 54,99-72,27

1749 Ра.ч опекая одн.06 Россия 55,56 е 51,26-59,35

* Срезки« баллы поражения в каждой группе ссртопшов, обозначенные одинаковыми бумам и статистически не рапичаются по многорангоаому критерию Дунклиа (при уровне значимости 0,05)

Так же как п в случае с хранением в течение стандартного периода, среди идентифицированных образцов столовой свеклы не наблюдается различий по пораженности; образцы кормовой и сахарной свеклы различались по количеству сохранившихся корнеплодов. При длительном периоде хранения наименее пораженными кагатной шнлью среди образцов кормовой свеклы был сорт Barres (Швеция), сахарной свеклы — Льговская односемянная 52 (Россия).

С нашей точки зрения, наиболее ценными для селекции являются формы, проявившие высокую устойчивость к кагатной гнилн при двух периодах храпения. Это образцы

столовой свеклы Рось-34-36-1 (Украина), кормовой — Майкопская полусахарная (Россия), 16139 (Германия), Старт (Украина), сахарной свеклы—Льговская односемянная (Россия).

Вследствие того, что оценили на поражекность кагатзой гнилью небольшой набор образцов свеклы, мы не считали возможным провести анализ зависимости распределения по пораженное™ от принадлежности к группам сортотипов и от происхождения.

Устойчивость коллекцимшых образцов свеклы к комплексу болезней

Нами проведен анализ степени поражения корнеедом, церкоспорозом, ложной мучнистой росой и кагатными гнилями 42 образцов свеклы, в т.ч. столовой — 27, кормовой — 9 и сахарной — б образцов. Среди изученных форм столовой свеклы сравнительно устойчивыми к четырем болезням оказались следующие: Top Market (вр.к-890, Австралия), Dwergitia (вр.к-1841, Нидерланды), Местная (вр.к-1888, Россия) и Bikores (вр.к-2444, Нидерланды).

Среди образпов кормовой свеклы по устойчивости к комплексу болезней (корнеед, церкоспороз, пероносиороз, кагаггная гниль) выделился лишь один сорт — Киевский (врл-2218, Украина).

Среди образцов сахариой свеклы выделены №11944 (вр.к-2457, Россия) и MS-10 (вр.к-2721, Нидерланды) как обладающие относительной устойчивостью к комплексу вышеназванных болезней.

В данной части исследования образцы, охарактеризованные как устойчивые к кагат-кой гнила и корнееду, поражались этими болезнями на уровне стандартов,

ВЫВОДЫ

1, Корнеед свеклы в Северо-Западном регионе России вызывают: Pythium de bary-апит Hesse, Aphanomyces cochltodes Drechs., Rizoctonia solani Kuchn. (Rh. aderholdii Ко-losch.), Fusarium sp., Phoma betae Frank., Bacillus mycoides Flugge, B.betae Busse, Pseudo-moms fluoresces Mig, Впервые в атом регионе выявлено присутствие в боковых корешках гриба Polymyxa betae.

2, Дтя трех изученных сортотипов культурной свеклы наибольшей пораженностью корнеедом характеризуются образцы кормовой свеклы, наименьшей—сахарной.

3, У столовой свеклы средний балл поражения корнеедом образпов, происходящих из северных стран, значимо ниже по сравнению с происходящими из южных стран формами.

4. Среди сорго типов столовой свеклы наименее поражаемы корнеедом образцы сор-тоткпа Зеленолистная, среди кормовой свеклы наиболее устойчив сортотип Эккендорф-екая красная.

5. Для трех групп сортотинов свеклы (столовая, кормовая и сахарная) различия по устойчивости к корнееду между раздельной л одными и сростношюдными образцами не выявлены.

6. Среди изученных 349 образцов культурной свеклы 13 образцов столовой, 20 — кормовой и 3 сахарной свеклы более устойчивы к корнееду по сравнению со стандартами. Наиболее устойчивы к болезни образцы столовой свеклы: Fire Chief, Столовая (к-2423), Столовая (к-2424), Зеленолистная 42; Rondoro, Long Season, Ruval, Menrondo, Manier Rotunda, Дигмури, Столовая (вр. 2421), Столовая (вр. 2422), Veimellia; кормовой: Poly groemngia, Monoblanc; Cervena, Albina Vcreduna R.S., Gloriant. Tettarouge; сахарной: Buch. Mono L„ Dimona, Bungo.

7. В зависимости от комбинации скрещивания, признак меньшей пораженноети свеклы корнеедом наследуется как доминантный, рецессивный или по типу неполного доминирования. Гибриды Fi рештрокных скрещиваний различаются по устойчивости к корнееду. В комбинации скрещивания Октябрьская х Aring наблюдается гетерозис но устойчивости.

S. Среди 34 образцов ¡¡.maritima на искусственном инфекционном фоне наибольшим уровнем устойчивости к корнееду обладали б форм: 3054 (Греция), 3390 (Италия), 3546 (Турция), 7076 (Португалия), 7104 (Франция), 7105 (Франция) (номера по каталогу IPGRI); все они имеют однолетний цикл развития.

9. В Северо-Западном регионе основными возбудителями кагатпой шили свеклы являются Fusarium spp., Botrytis cinerea и Bacillus betae.

10. Среди 63 изученных образцов при стандартном периоде хранения более устойчивы по сравнению со стандартами 3 образца столовой свеклы. 5 — кормовой и 14 сахарной свеклы; при продленном периоде хранения — 5 образцов столовой, 12 - кормовой и 7 сахарной свеклы, Высоко устойчивы к кагатпой гнили при двух периодах хранения образцы столовой свеклы Рось-34-36-1, кормовой — Майкопская лолусахарная, 16139, Старт, сахарной свеклы — Льговская односемянная.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В селекции свеклы на устойчивость к корнееду в Северо-Западном регионе России рекомендуется использовать следующие источники устойчивости:

— столовая свекла; Fire Chief (к-2931, США), Столовая (к-2423, Нидерланды), Столовая (к-2424, Нидерланды), Зеленолнстная 42 (к-1968, РФ); Rondoro (2415, Нидерланды), Long Season (1789, Канада), Ruval (вр. 2414, Швеция), Mearondo (вр. 3042, Дания), Матег Rotunda (вр. 3385, Германия), Дигмурн (вр. 1888, Грузия), Столовая (вр. 2421, Нидерланды), Столовая (вр, 2422, Нидерланды), Vermetlîa (вр. 2017, Португалия);

— кормовая свекла; Poly gtoeaitigia (вр. 1514, Нидерланды), Monoblanc (к-1816, Нидерланды);

— сахарная свекла: Buch. Mono L (вр. 2160, Англия), Dimona (вр. 2219, Германия), Bungo (вр. 3162, Нидерланды).

2. В селекции свеклы на устойчивость к кагатной гнили в Северо-Западном регионе России рекомендуется использовать следующие источники устойчивости;

—столовая свекла: Росъ-34-36-1 (к-2226, Украина);

— кормовая свекла: Майкопская полусахарная (к-2936, Россия), 16139 (вр. 1912, Германия), Старт (к-2921, Украина);

— сахарная свекла: Льговская односемянная 52 (к-2897, РФ).

3. В селекции свеклы на устойчивость к комплексу болезней (корнеед, церкоспороз, ложная мучнистая роса, кагатная гниль) рекомендуется использовать следующие источники устойчивости:

— столовая свекла: Top Market (вр.к-890, Австралия), Dwergina (вр.к-1841, Нидерланды), Местная (вр.к-1888, РФ) и Bikores (вр.к-2444, Нидерланды);

— кормовая свекла: Киевский (вр.к-2218, Украина);

—сахарная свекла: №11944 (вр.к-2457, РФ), MS-10 (вр.к-2721, Нидерланды).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 .Буренин C.B. Группировка образцов столовой свеклы в зависимости от уровня лежкостя корнеплодов при ддетельном хранении Ц Генетические коллекции овощных растений. — С.-Пб., 1997. — С. 83 - В6.

2. Буренин C.B. Дифференциация образцов столовой свеклы в зависимости от уровня отражаемости болезнями при длительном хранении корнеплодов // Бюллетень ВИР. — С.-Пб., 1998. — Вып. 236. — С 3 - 6.

3. Буренин C.B. Методы оценка образцов свеклы на устойчивость к корнееду // Диагностика абиотической и биотической устойчивости овощных культур {Методические указания) — С-Пб., 1999.—С. 21 - 27.

4. Буренин В.И., Власова ЭЛ., Буренин СВ. и др. Устойчивость корнеплодов к болезням хранена*. — М.: Сахарная свекла, 2000.—№ 8.—С. 19-20.

5. Нурмухаымедов А.К., Буренин СЛ. Устойчивость генресурсов рода Beta L. к корнееду // Сб. научных трудов по прикл. бот., ген. н сел.—Устойчивость сортов генофонда ВИР к болезням и вредителям. — С,-Пб.,2001.—Т. 159. — С. 61 -67.

6. Бурении С.В, Уровень устойчивости к корнееду гибридных форм и самоопыленных линий свеклы // Генетические коллекции овощных растений.—С.-Пб., 2001.—Ч. 3. —С 191 -197.

Подписано в печать 14,10.2003 Объем: 1,0 п. л. Тираж 100 эю. За*1з№ 747 Отпечатано в типографии ООО «КОПН-Р». С-Пб, пер. Грнацова 66 Лниеиэи» ПЛД № 69-33S от 12.02.99г.

»19107