Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Устойчивость сорго к обыкновенной злаковой тле SCHIZAPHIS GRAMINUM ROND. в связи с селекцией на иммунитет

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Устойчивость сорго к обыкновенной злаковой тле SCHIZAPHIS GRAMINUM ROND. в связи с селекцией на иммунитет"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ИМЕНИ В.И.ЛЕНИНА

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА ИМЕНИ

Н.И.ВАВИЛОВА

На правах рукописи ЯКШИН Геннадий Викторович

УДК 633.174:631.524.86

.УСТОЙЧИВОСТЬ СОРГО К ОБЫКНОВЕННОЙ ЗЛАКОВОЙ ТЛЕ SCHIZAPHIS GRAMINUM ROND. В СВЯЗИ С СЕЛЕКЦИЕЙ НА ИММУНИТЕТ

06._0I.05 - селекция и семеноводство 06.01.II - защита растений от вредителей и болезней

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ЛЕНИНГРАД 1990

Экспериментальная работа выполнена в Ставропольском ордена "Знак Почета" научно-исследовательском институте сельского хозяйства НЛО "Нива Ставрополья" в 1985-88 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.И.Кривченко

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор П.В.Бадина; кандидат биологических наук И.С.Гуслиц.

Ведущее учреждение - Ставропольский ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственный институт.

Защита диссертации состоится ¿tic Ц % 1991г.

в fH часов на заседании Специализированного совета Д 020.18.01 во Всесоюзном ордена Ленина и ордена Дружбы народов научно-исследовательском институте растениеводств! имени Н.И.Вавилова по адресу: 190000, г.Ленинград, центр, ул.Герцена, 44.

С диссертацией моино ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института растениев! имени Н.И.Вавилова.

Автореферат разослан

ч'ф£и.(&)(з 199/ Г.

Ученый секретарь

Специализированного соведа, , л

доктор с.-хна.ук „¿С С г&сиЖ .В.Сазонова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Больное значение для увела-чекия и стабилизации производства фуражного зерка имеет на Северном Кав -казе внедрение засухоустойчивых, высокопродуктивных культур , в т.ч.сорго. Расширение посевных площадей сорго сдерживает отсутствие раннеспелых, хорошо приспособленных к местным условиям, устойчивых к болезням и вредителям сортов и гибридов.Резистентность соврекенных отечественных сортов и гибридов сор -го оказывается недостаточной для исключения пестицидов из сельскохозяйственной практики. Однако,, широкое применение химического метода не репило задачу защиты сорго от вредителей и привело к ряду нежелательных последствий. В результате систе -ыатического применения пестицидов все более острый характер приобретают вопросы охраны окружавшей средн. Кроме того, у тлей, являпцихся наиболее опасными вредителями сорго, отме -чается появление резистентности к ряду фосфорорганическкх препаратов. Более радикальным методом является селекция устойчивых сортов и гибридов сорго, который свободен от недостатков химического метода и„в то же время,позволяет снизить числен -ность злаковых тлей до экономически неощутимых размеров.Однако,, в последнее время наметилась тенденция использования Есего лишь одного донора устойчивости - венгерского сорта Сарваши. Вместе с тем, генетическая однородность возделываемых сортов может привести к массовому размножению злаковых тлей и,как следствие, большим потерям урожая. Поэтому ввделение в гено -фонде сорго иммунологическн ценного материала является одной из наиболее актуальных задач современной селекции сорго на устойчивость к вредителям и болезням.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является анализ мировой коллекции сорго по устойчивости к обыкно -венной злаковой тле как наиболее опасному вредителю и обеспе -чение селекции источниками устойчивости.

В задачи исследований входило:

- провести всестороннюю оценку генофонда сорго по устойчивости к обыкновенной злаковой тле;

- выделить устойчивые образцы для обеспечения селекции исходным материалом;

- изучить хозяйственно-ценные признаки у веделенных образ-

цоа;

- определяв характер наследования устойчивости у выделенных доноров;

- изучить эффективность выявленных источников устойчивости к различным популяция:.; вредителя;

- определить факторы устойчивости выделенных образцов к обыкновенной злаковой тле;

разработать и усовериенствовэть методы оценки коллекци -одного е селекцзонного материала для поиска устойчивых геноти -пов растений.

Научная новизна. В результате проведенных исследований оценено 1046 образцов сорго по устойчивости к зсЫаарМе ега-газ-пит , 16 из ких рекомендованы в качестве источников устойчи-вссте к обыкновенной злаковой тле. Установлено, что поиск ио -точников устойчивости в обыкновенной злаковой тле целесообразнее Бести среди образцов хлебного п вениччого сорго из районов Передней и Средней Азии.Впервые получены данные, позволяющие судить о характере наследования устойчивости к обыкновенной злаковой тле у выделенных образцов. Устойчивость сорта Орэнае -вое 66 контролируется 2 независимыми рецессивными генами, об -разца К-1362 Дурра белая - I доминантным геном, К-924 Джугара белая - I доминантным и I рецессивным гбнаыи.Показано, что не -предпочитаемость не является основным фактором устойчивости выделенных образцов. Большое значение в устойчивости сорго к обыкновенной злаковой тле имеет антибиоз. Впервые выделены различные биотипы обыкновенной злаковой тли на территория Северного Кавказа. Для изучения устойчивости сорго к 5. ¿г£л.-апит предложена модификация бензидадазольного метода.

Практическая пряность и -реализация результатов исследова -ний. Рекомендован исходный материал сорго для вовлечения в се -лекцию на устойчивость к обыкновенной злаковой тле. Использование в настоящее время практически одного донора устойчивости -Сарзаш усиливает уязвимость сортов сорго и может привести к большим потерям урожая. Поэтому необходимость расширения гене -ткческого разнообразия сортов сорго в настоящее время не визы -вает сомнений. В качестве наиболее эффективных источников ус -тойчивости для создания сортов,резистентных к обыкновенной злаковой тле, рекомендуются образцы К-924 Джугара белая (для районов Северного Кавказа) и К-1362 Дурра белая (дня районов Став -

ронолья). Эти :^1раэцы можно исп&ль.?инат:. р. качестве доноров устойчивости сзр10 к 3. йгыпгпилч яспэльэуч метод непрерывных беккрсесов, учитывая тот факт, что устойчивость этих форм определяется доминантными гсч&ми.

В последнее время и исследованиях по фито- и энто:1миу-нитету :яиро::ое распространение получил бензимидазольный метод, который был усовершенствован нами для нзутен'лк устойчивое! и :с 5. ,;гапипига применительно к сорго. /спользуя этот метод можно изучать различные факторы устойчивости. ¡[роме теге, он прост, информативен V дает надежные результаты .

Выделенные по устойчивости к обыкновенной млахоеой тле образцы с.оргс включены в программу селекционных ьсследоза^иг-Всесоюзного селекционно-генетического института, Казахского НИИ земледелия, Кубанской опытней станции лаборягери/

ср* ''и сорго МП0 "Нива Ставрополья", Лабораторный метод

устойчивости сорго к злаковым тлям применяется в ис -следованиях отдела иммунитета ВАГ.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на научно-теоретической конференции Ставропольского сгльокохо -зяйственного института (1987 г.), на Всесоюзном научно-методическом совещан/.и подсекции сорго(гЛ'енг.чвск, 1587). на научной конференции молодых ученых и специалистов ТСХАСг.Ло-скьа, 1530), на научно-производственксй конференции "Защита растений от вредителей, болезней и сорняков и охрана природы" (г.Датнува, 1939).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 172 страницах машинописи, состоит и? введения, 7 глав, внво -доз , практических рекомендаций, списка литературы и приложении. Библиографический список включает 216 наименований ,н г.ч. Т.ЗЗ на иностранных языках.

Публикации. Но материалам диссертации опубликовано 6 работ.

УСЛСЗиЯ ¡1 У1ЕГСДШа ИС&ВДВАШ

Экспериментальная работа выполнена в 1985-ГЗВЗ гг. на спытно-оксперлмечтальчом участка лаборатории селекции сорго, а также в лабораторных условиях фитотрона НПО "Нива Ставро -

полья". Период экспериментальной работы охватил годы с различными метеорологическими условиями, что позволило получить бо ■ лее полное представление о характере развития вредителя.

На естественном и искусственном фонах заселения оценено 1046 образцов сорго, в т.ч. Sorghum bantuorum - 150 образцов, S. caffrorum - 148 образцов, 2. chínense - 26 образцов,3. dm га - 169,S. guineenße - 14, S. saccharatum - 156,

S. sudanense - 10 и S. technicus - 33 образца. Кроме того, было оценено 282 гиб -рида, а также 10 дикорастущих форм.

Исследования внутривидовой дифференциации на основе изучения факторов устойчивости проводили с использование;, краснодарской (г.Усть-Лабинск), ставропольской (г.Ставрополь)1/ дагестанской (г.Дербент) популяций тли.

Полевую оценку коллекционного материала сорго на естест -венном и искусственном фонах заселения проводили по методике ВИЗР (Вилкова H.A. и др., 1983). Разведение насекомых в лабо -ратсрных условиях и изучение факторов устойчивости осуществляли по методу Старкса и Бертона ( К. Starka, R. Burton ,1977)

Данные обрабатывали математическими методами по П.Ф.Ро -кицкому (1973), Б.А.Доспехову (1979).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ЗЛАКОВЫХ ТЛЕЙ В ПОСЕВАХ СОРГО По нашим наблюдениям, наиболее вредоносными видами злаковых тлей на сорго в Ставропольском крае являются обыкновен -ная злаковая тля s. graminuia и, в меньшей степени, сорговая тля Rhopaloalphum maidis Pitch . В условиях Ставропольского края крылатые особи обыкновенной злаковой тли появляются уже в фазу 2-3 листьев, а затем численность s. graminum быстро возрастает и достигает максимума в первой декаде июля.Носле 15 июля численность обыкновенной злаковой тли резко падает и уже в фазу массового цветения сорго (начало августа) можно обнаружить лишь отдельные немногочисленные колонии вредителя.Это обусловлено рядом причин: ухудшением пищевой ценности кормовых растений, уничтожением тлей афидофагами,смывом тлей дождями.

Сорговая тля в Ставропольском крае значительно менее вредоносна. В начальные фазы роста растений численность

невелика и только в начале - середине августа достигает максимума, но обычно не превышает 300 особей на одно растение. В этот период большое количество сорговой тли скапливается на метелках. Значение R.maidis как вредителя несколько повышается в более влажные и прохладные годы, тогда как обыкновенная злаковая тля достигает максимальной численности в более жарких и сухих условиях. Так, наибольшее количество (1200 особей на растение) зафиксировано в 1986 г., который отличается пониженной суммой осадков и высокой температурой воздуха. В более прохладный и влажный 1987 г. увеличилось количество сорговой тли по сравнению с 1986 годом.

Другие виды злаковых тлей - большая злаковая sitobion ave-nae S, обыкновенная черемуховая Rhopalosiphum padin др.на по -севах сорго встречаются редко и не имеют большого значения.

УСТОЙЧИВОСТЬ ГЕНОФОНДА СОРГО К ОБЫКНОВЕННОЙ ЗЛАКОВОЙ ТЛЕ

Распределение устойчивых форм сорго к s. pyaminuni в связи с видовой принадлежностью и происхождением исследуемых об -разцов. В результате оценки рода sorghum Moench. по устойчи -вости к обыкновенной злаковой тле выявлено мало резистентных генотипов. Большинство изученных форм сильно повреждалось s. gra-Binum . Лишь 1,5% от числа изученных оказались устойчи -выми даже при сильном заселении вредителем. Кроме того, отмечена дифференциация по устойчивости образцов, относящихся к различным видам сорго (Якушевский Е.С., IS49). Так, среди 169 изученных генотипов хлебного сорго обнаружено 13 устойчивых , тогда как среди 150 образцов негритянского сорго - всего один.

Среди образцов хлебного и веничного сорго выявили наи -5ольшее число устойчивых генотипов по сравнению с другими видами. По устойчивости к обыкновенной злаковой тле вццели -иись образцы хлебного сорго - Джугары из районов западного Китая (К-922, К-924, К-925, К-928, К-932) и К-1362 Дурра белая 13 Сирии.

Среди других видов сорго, за исключением 3. sudanense , устойчивых форм было мало или их не было вовсе ( 5. guineenae, 3. chinense ).

Неравномерное распределение устойчивых форм наблодалось и

в зависимости от происхождения образцов (Куковсний П.М.,1968). Наибольшее относительное количество резистентных генотипов обнаружили среда местных образцов, полученных из среднеазкат -ского и переднеазиатского центров происхождения растений.

Среда образцов, полученных из африканского континента (родины сорго), устойчивые генотипы не обнаружены, найдено лишь относительно небольшое число умеренно повреждаемых образцов . Индостанский полуостров является вторичной родиной сорго,но из изученных образцов этого региона выявлен всего лишь один ус -тойчивый генотип.

Таким образом, род sorghum неоднороден то устойчивости н обыкновенной злаковой тле. Слабее других повреждались хлебное и веничное сорго из районов Средней и Передней Азии.

Опенка устойчивости сорго к обыкновенной злаковой тле в лабораторных условиях. В лабораторных условиях оценили 70 об -разцов сорго на устойчивость к S. graminum .Как правило, повреждение в полевых и лабораторных условиях ставропольской популяцией обыкновенной злаковой тли было аналогичным. Это говорит о том, что для сорго нехарактерна возрастная устой -чиеость, когда степень повреждения проростков сорго существенно отличается от таковой взрослых растений (табл.1).

Таблица I

Оценка устойчивости образцов сорго в лабораторных и полевых условиях (Ставрополь, 1985-87 гг.)

Номер по каталогу ВИР Образец Поврежденноеть в поле, балл 198Ь I38S 1987 Ловрезден-ность в лабораторных условиях, балл

779 Дурра белая 3 2+ — 5-

924 Джугара белая 2+ 2 I 2

1299 Джугара белая 3* - - 4

1362 Дурра белая - 2 I 2

1365 Хигери низкое 4 - - 5

3012 Хигери - 4 - 5

2105 Сорго кафрское 4 - - 5

3046 Шрок ранний - 4 - 4+

3434 Сорго сахарное - 4 - 4+

4559 К5т30 3 4 3 3+

Используя возможность создания более высокого фона заселения, с помощью лабораторного метода можно оценивать устой -чивость образцов, уже выделенных при полевом изучении сорго на устойчивость к обыкновенной злаковой тле .

Устойчивость отечественных селекционных сортов и зарубежных доноров резистентности к s. ^ramigum За период исследований нами было оценено значительное количество отечественных сортов сорго по устойчивости к 3. graminum Большинство из них сильно повреждалось обыкновенной злаковой тлей в условиях Ставропольского края. Только 9 сортов из полученных 104 имели высокий уровень резистентности к вредителям. По результатам наших наблюдений, устойчивыми к повреждению обыкновенной зла -ковой тлей сортами и гибридами зернового и силосного сорго оказались следующие: Кубань I, Кубань 5, Ставропольское 32, Ставропольское 59, Ставропольский кормовой, Придонской I , ДН-69 и др., которые получены с использованием резистентного сорта Сарваии. Сильно повреждались ставропольской популяцией 5. grsminum доноры устойчивости из США (K-3I5 Piper graaa ; К-455, Capbam ; К-457 PI 264453; К-4559, KS -30; K-992I , Shallu srain ), что свидетельствует о различии популяций вредителя из СССР и США.

Устойчивость фертильных форм и их стерильных аналогов к 3. graminum. В селекции сорго важное значение имеет исполь -зование ЦМС, что позволяет широко применять эффект гетерозиса. Нами было исследовано 20 пар (фертильная форма - ее стерильный аналог) сортов зернового сорго и 4 пары сортов сахарного сорго на устойчивость к обыкновенной злаковой тле . Оказалось, что различий по степени повреждения фертильной линии и стерильного аналога нет как среди сортов зернового, так и сахарного сорго.

Темп первоначального роста и антоциановая окраска проростков в связи с устойчивостью к обыкновенной злаковой тле. Ростовой барьер (Шапиро И.Д., Вилкова H.A., 1986) связан с характером роста различных органов растений и отдельных их частей, что иногда оказывает отрицательное воздействие на вредителя. Однако , нами установлено, что р>стовой барьер не играет решающей роли в устойчивости сорго к s. graminum . Коэффициент корреляции рангов гд =-0,15, что говорит о наличии очень слабой отрицательной связи между темпом роста и устойчивостью сорго к обыкновенной злаковой тле.

В литературе имеются сведения о сцепленности генов,определяющих устойчивость к сосущим вредителям, с генами,контролирующими антоциановую окраску растений ( Rao и., Kalode м., 1987 ). Всходы сорго имеют различную окраску: от зеленой до сильноантоциановой, но связи окраски проростков со степенью повреждения сорго в наших опытах не наблюдалось. Так, устойчивый образец К-924 Джугара белая и неустойчивый Низкорос -лое 81 имеют зеленые всходы, образцы с антоциановыми всходами (К-6358, Аргентина и К-7952, Верхняя Вольта) повреждаются обыкновенной тлей неодинаково.

Хозяйственная характеристика устойчивых образцов сорго, выделившихся в результате исследований. В настоящее время, ввиду генетической однородности возделываемых сортов, боль -шое значение для селекции приобретают местные формы и дико -растущие образцы как возможные источники еще неидентифициро-ванных генов устойчивости. Эти образцы, наряду с высокой устойчивостью к вредителям и болезням, часто обладают рядом нежелательных свойств. В связи с этим необходима работа по изучению хозяйственно-ценных признаков источников устойчи -вости.

Высоким уровнем устойчивости отличалась группа образцов (К-922, К-924 , К-925, К-928, К-932) - Джугары из западного Китая. Для них характерно крупное белое зерно, сухая сердцевина стебля и высокорослость.Образец K-I206 Дурра белая тлеет очень крупное зерно: масса 1000 зерен у этой формы значительно больше (29,0 против 23,1 г), чем у контроля, райони -рованного сорта Ставропольское 36. Образец K-I362 Дурра бе -лая обладает ценным в наших условиях признаком - скороспелостью. Продолжительность периода всходы - цветение составляет 59 дней, растения хорошо облиственны и обладают хорошей вьщвинутостью метелки, что является важным в технологическом отношении (табл. 2).

Таким образом, наряду с отрицательными признаками, вы -деленные устойчивые к s. grarainum формы обладали

рядом ценных качеств (большая масса 1000 зерен, хорошая об -лиственность, большая общая масса).

Таблица 2

Хозяйственная характеристика образцов сорго, устойчивых к S. gra.min.um

Номер по каталогу ВИР Образец пери- длина число вцц- дли-од глав- лис - вину-на Происхождение всхо- ного тьев, тость ме-ды-цве-стеб-шт. ме - тел-тение.ля, тел- ки, дней см ки, см см

924 Джугара белая западный

Китай 79 217 12 6 8

1145 Дурра черная Италия 66 199 10 0 24

1206 Дурра белая западный

Китай 75 183 10 10 12

1362 Дурра белая Сирия 59 192 9 20 18

2645 Дурра поздняя Индия 80 177 10 0 20

6358 Dogget Аргентина 80 161 8 0 42

6694 Deer США 72 174 9 0 56

ИЗУЧЕНИЕ НАСЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ СОРГО К ОБЫКНОВЕННОЙ ЗЛАКОВОЙ ТЛЕ

Целенаправленная эффективная селекция в настоящее время невозможна без знания генетической природы используемых ис -точников устойчивости.

Мы проводили изучение характера наследования у нескольких ввделенных источников устойчивости: К-924 Джугара белая , К-1362 Дурра белая (устойчивые) и Оранжевое 66 (умеренно ус -тойчивый). Для выяснения значения цитоплазмы в наследовании признака проводили реципрокные скрещивания.

Одинаковый уровень повреждения в прямых и обратных скрещиваниях свидетельствовал о детерминации устойчивости к обыкновенной злаковой тле только со стороны адра.

Оценка степени повреждения гибридов Р| показала, что в скрещиваниях, где одним из родительских компонентов был сорт Оранжевое 66, гибриды -Гр полученные в результате гибридиза -ции с К-324 Ддсугара белая и К-1362 Дурра белая, очень слабо повреждались обыкновенной злаковой тлей. Очевидно, что устойчивость исследуемых форм к 3. йгапйпига определяется доки -нантными факторами.

Результаты анализа расщепления Р^ гибридов в лабораторных

условиях (табл.3) указывают на наличие у образца к-1362 Дурра белая I доминантного гена устойчивости. В комбинациях скрещиваний умеренно устойчивого сорта Оранжевое 66 с восприимчивыми образцами Геническое 9 и Хазине I наблюдали соотношение 7:9, что свидетельствует о присутствии 2 независимых рецессивных генов. Устойчивость К-924 Джугара белая определяется I доминантным и I рецессивным генами устойчивости.

Аллельные отношения генов устойчивости, присутствующих у изучаемых доноров, определяли по анализу расщепления в комбинациях между устойчивыми сортами. При скрещивании Оранжевого 66 с К-924 Джугара белая и К-1362 Дурра белая наблюдали расщепление ?2 гибридов. Очевидно, гены устойчивости этих образцов неаллелъны. В гибридной популяции ^ Оранжевое 66 х К-1362 Дурра белая наблюдали расщепление по трем генам (соотношение 55:911 а в комбинации Оранжевое 66 х К-924 Джугара белая - по четырем независимым генам (соотношение 229:27).

Таблица 3

Расщепление гибридов сорго по повреждению обыкновенной злаковой тлей в лабораторных условиях (Ставрополь, 1987-88 гг.)

Комбинация скрещивания Соотношение фенотипов

факта -ческое теоре-тиче -ское X Р

Оранжевое 66 х Геническое 9 103:144 7:9 0,43 0,50

Оранжевое 66 х Отрада 6 51:74 7:9 0,44

Оранжевое 66 х Низкорослое 93 60:84 7:9 0,25 0,75-0,50

Низкорослое 81 х К-1362 Дурра белая 57:17 3:1 0,16 0,75-0,50

Низкорослое 33 х К-1362 Дурра белая 62:15 3:1 0,84 0,50-0,25

Отрада 6 х К-924 Джугара белая 87:15 13:3 1,08 0,50-0,25

Оранжевое 66 х К-1362 Дурра белая 68:15 55:9 1,08 0,50-0,25

Оранжевое 66 х К-924 Джугара белая 101:9 229:27 1,32 0,25

Расщепление в ^ комбинации скрещивания Низкорослое 81 х К-924 Джугара белая носило характер постепенного перехода от

;тойчиеости к сильной восприимчивости. Пользуясь методикой Ф.Мережко (1984), мы представили данные гибридологического ализа как устойчивость количественного типа.Оказалось , о полученные данные наиболее близки к модели для двух генов, лн из которых рецессивен, а другой имеет степень доминант -сти 0,5.

Результаты экспериментов в полевых условиях подтверждают нные, полученные в теплице фитотронов.

Таким образом, устойчивость Оранжевого 66 определяется ¡умя независимыми рецессивными генами, образец К-1362 Дурра лая имеет один доминантный ген устойчивости, а К-924 Джуга-белая - один доминантный и один рецессивный гены, причем епень доминирования гена варьирует в различных комбинациях рещивания. Гены устойчивости образцов К-924 Джугара белая и 1362 Дурра белая нетождественны и неаллельны генам устойчи-сти Оранжевого 66.

ИЗУЧЕНИЕ ФАКТОРОВ УСТОЙЧИВОСТИ СОРГО В СВЯЗИ С

ВНУТРИВИДОВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЕЙ 3. егапИпиш.

Одним из условий успешной селекции на иммунитет является ание Сиотипного состава вредителя. Способность преодолевать мунологические барьеры, свойственную растениям сорго, была мечена американскими исследователями. В нашей стране внут-видовая изменчивость не изучалась. Мы рассматривали факторы тойчивости некоторых образцов сорго к северокавказским пуляциям обыкновенной злаковой тли - краснодарской , став -польской, дагестанской . Результаты опытов показали, что тойчивость образцов н различным популяциям тли неодинакова, к, степень повреждения К-1362 Дурра белая при питании тли авропольской популяции - 1,6 бахча, что существенно отли -ется от повреждения неустойчивого контроля - Низкорослое 81 алл повреждения - 4,5). Вместе с тем, тли дагестанской пуляции практически одинаково повреждали и устойчивый 1362 Дурра белая, и неустойчивый контроль. Потерю устойчи -сти этого образца (а также К-1145 Дурра черная) можно объя-ить различием биотипного состава обыкновенной злаковой тли территории Северного Кавказа.

Изучали также непредп'очитаеыость двух устойчивых форм

- К-1362 Дурра белая и К-924 Джугара белая. Результаты опытов показали, что непредпочитаемость этих двух образцов не является основным фактором устойчивости.

При изучении антибиотического влияния на злаковых тлей используется много параметров, одним из наиболее часто при -менаемых являкрся плодовитость и продолжительность преимаги -нального периода. Определение этих параметров позволило установить различия между ставропольской, дагестанской и краснодарской популяциями ТЛИ. Иными словами, популяции Э. gгaminum на Северном Кавказе неравноценны. Это заключение подтвержда -ется данными по плодовитости тлей различных популяций. В таблице 4 приведены результаты дисперсионного анализа двух -факторного опыта по определению плодовитости трех популяций вредителя (фактор Б) на трех образцах сорго (фактор А).

Таблица 4

Антибиотическая устойчивость образцов сорго к трем .популяциям обыкновенной злаковой тли

пллаъат, Плодовитость обыкновенной Средние

злацовоц тли_пб |акто-

^яюр л; ставтю - яягеетэн-кгасно-та А

К-924 Джугара белая К-1362 Дурра белая К-4033 Низкорослое 81 Средние по фактору Б НСР05 = 1,2'

Анализ данных по плодовитости позволил установить, что ставропольская популяция тли достоверно отличается и от краснодарской и от дагестанской . В то же время различий между дагестанской и краснодарской популяциями не обнаружено. Неодинаковая плодовитость тлей наблюдается при питании на раз -них образцах. В целом, наиболее устойчивым оказался К-924 Джугара белая.

Таким образом, непредпочитаемость растений сорго обыкновенной злаковой тлей не играет основной роли. Большое значе -ние имеет антибиотическая устойчивость выделенных доноров .

ставро -польская популя -ция дагестанская популяция ДО-0" екая попу -ция1' -РУ А нср05=:

7,3 2,7 3,2 4,4

3,6 9,6 10,9 8,0

27,4 10,5 9,7 15,9

12,8 7,6 8,0

Основываясь на изучении факторов устойчивости, можно заключить, что на территории Северного Кавказа вредят различные популяции. Так, ставропольская популяция существенно от -личается от краснодарской и дагестанской.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ИЗУЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ

СОРГО К ОБЫКНОВЕННОЙ ЗЛАКОВОЙ ТЛЕ В

ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ

Банзимидазольный метод давно используется в иммунологи -ческих исследованиях в фитопатологии, а в последнее Бремя-и в энтомологии (Квитко, Михайлова, 1970; Радченко, Семенова, 1938). Мы модифицировали этот метод применительно к сорго.

Равноценные в физиологическом отношении круглые высечки первого листа растений сорго раскладывают ъ круговом порядке в чашки Петри на слой ваты, покрытый фильтровальной бумагой . Слой ваты смачивают 0,004% раствором бензимидазола . В центр чашки помещают 25-30 особей тлей. Высечки листьев размещают блоками по 5 штук, причем один блок - стандарт устойчивости, один блок - стандарт восприимчивости . Подсчет тлей через 8 часов позволяет судить о привлекательности испытываемых образцов. Дальнейшие подсчеты имаго тлей, личинок и лкночных шкурок через 24, 48 и 70 часов характеризуют уровень антибиоза. Наиболее надежные результаты оценки антибиотической ус -тойчквости исследуемых образцов дает показатель, основанный на вычислении разности числа тлей, подсчитанных через 70 часов и через 48 часов. Коэффициент корреляции между предлагаемым методом и известными способами равен га =0,95.

Для более детального изучения жизнедеятельности тлей можно использовать капсулы из-под лекарств, накрывая ими одну высечку листа с отдельно взятой самкой тли.

При работе с обыкновенной злаковой тлей можно проводить оценку выносливости образцов по степени обесцвечивания высечек листа . Однако, при этом необходимо' поддерживать постоянную численность тлей на высечках.

ВЫВОДЫ

I.Иммунологическое изучение видового разнообразия рода

¿orghun показало, чю гекофовд культуры неоднороден по устои-'i.iijocxu я обыкновенной злаковой тле. Наибольшая встречаемость Усюйчпеых форы насиздается среда образцов хлебного ( 2. ciur-гп ) и вечичного ( S- teclmicua ), а такие судан-

CKOJX Трзвы( s. audaneaae ).

2. Анализ изученных образцов по генцентрам ироисхождышя формообразования позволил установить неравномерность распределения устойчивых форм. Большинство резистентных образцов происходят lis районов Средней и Передней Азии. Среда образцов из африканского генцектру устойчивых образцов выявить не уда -лсоь.

3. Изученный генофонд сорго беден устойчивыми формами . Только 29 кз 1046 кзучеьнш. образцов показали достаточно бы-соку-ъ степень устойчивости н обыкновенной злаковой тле.

4. Степень повреждения обыкновенной злаковой тлел! фер-охльных образцов и ьх стерильных аналогов не различается.

' 5. Темп роста на начальных этапах развития растений сорго не является рслатацзш мехяни&иоы устойчивости. Нзобнз-руконо гзсной зависимости иевду окраской в ом доз сорго и устойчивость« к обыкновенной злаковой тле, поэтому выделять резистентные формы, используя показатель интенсивности окраски всходов нецелесообразно.

о. Установлено, что основным фактором устойчивости выделанных резистентных образно» K-S24 Ддугарэ белая (западный i'j-.iaii), л-1262 Дуррэ Оелэя (Сирия) яеллотся антибиоз. Не -предпочътаемогль не играет большой роля.

?. Образец K-I3S2 Дурра белая (Сирия) имеет один доминантный геи устойчивости, Оранжевое 66 - два независимых рецессивных гонг., резистентность К-924 Джугара белая (западный КитзН) определяется один-.: доминантным и одним рецессивным гепэг.ш.

0. Па территории Северного Кавказа распространены раз -личаш ь'о згросоивассги популяции вредителя. В связи с этим ка-^зодаъиайся s настоящее время генетическая однородность боздолиааемих сортов, основанная на использовании лишь одного донора устойчивости - Сарвешп, создает благоприятные условия jvb: i::nuOi.>oi'o размножения вредителя.

3. При развитии популяции обыкновенной злаковой тли в полевых условиях в Ставропольском крае наблюдается один пик численности, приходящийся на первую декаду июля. Числен -ность сорговой тли меньше и достигает своего максимума в начале - середине августа.

10. Перспективным методов для изучения устойчивости сорго к обыкновенной злаковой тле является бензимидазольный метод.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для селекции сорго на устойчивость к обыкновенной злаковой тле на Ставрополье рекомендуются следующие образцы: К-924, К-925, К-928, К-932 (.западный Китай), К-1145 (Италия), К-1206 (западный Китай), К-1362(Сирия), К-2645(Индия) Д-6358 (Аргентина), К-6650(Сирйя), К-6562 (Венгрия) , К-6694 (США) , К-7830(Португэлил), К-7644(Балканский полуостров), К-6571 (СССР), К-9227(ГДР).

2. Поиск источников устойчивости целесообразно вести среди образцов хлебного и веничного сорго переднеазиатского и среднеазиатского происхождения.

3. В связи с дифференциальным взаимодействием обыкновенной злаковой тли с генотипами хозяина использование идектич -них источников устойчивости к вредителю нежелательно.

4. В связи с тем, что резистентность к 3. егмЦпит образцов К-924 (западный Китай) и К-1362 (Сирия) определяется доминантными генами, пэредэчу устойчивости от этих генотипов можно весициспользуя метод непрерывных беккроссов.

5. Для изучения устойчивости сорго к обыкновенной злаковой тле в лабораторных условиях предлагается использовать ускоренный бензимидазольный метод.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Пурдик Н.П., Якшин Г.В. Результаты изучения коллекции сорго на устойчивость к головневым болезням и злаковым тлям // УШ Всесоюзное совещание по иммунитету с.-х.растений к болезням и вредителям. Тезисы докладов. - Рига. - 1986. - Ч.З. - С.115-116.

2. Якшин Г.В. Изучение устойчивости коллекции.сорго к

злаковым тлям // Сборник научных трудов Ставропольского НИИСХ.

- 1987. - С.145-149.

3. Яншин Г.В. Поиски источников устойчивости сорго к злаковым тлям // Cd.научных трудов Ставропольского СХИ. - 1988. -

- С.41-44.

4. Кравченко В.И., Виноградов З.С., Жукова М.П., Пурдик Н.П., Якшин Г.В. // Каталог мировой коллекции. - Л. - 1988. - Вып.467.

5. Радченко Е.Е., Якшин Г.В. Устойчивые к обыкновенной злаковой тле образцы сорго // Селекция и семеноводство. - М., 1990 . - & I. - С.26-27.

6. Пурдик Н.П., Якшин Г.В. Результаты оценки устойчивости образцов сорго к возбудителям головневых болезней, к обикновен -ней злаковой тло // Селекция и семеноводство. - M.- 1990 . - JE2.

- С.28-29.