Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Вредоносность бурой ржавчины и селекционная защита яровой пшеницы от нее в Поволжье

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Вредоносность бурой ржавчины и селекционная защита яровой пшеницы от нее в Поволжье"

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

е од з

На правах рукописи САДЫГОВА Мадина Карипулловна

УДК 633.11.«321» : 631.527 : 632.485.4

ВРЕДОНОСНОСТЬ БУРОЙ РЖАВЧИНЫ И СЕЛЕКЦИОННАЯ ЗАЩИТА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ОТ НЕЕ В ПОВОЛЖЬЕ

06.01.11 — защита растений от вредителей и болезней

06.01.05 — селекция и семеноводство \

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1994

Работа выполнена в НИИСХ Юго-Востока НПО «Элита Поволжья».

. Научные руководители: доктор биологических наук, профессор В. А, Крупное, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник В. Б. Лебедев.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук В. В. Мазин, кандидат биологических наук Л. И. Долгодворова.

Ведущее учреждение — Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н. М. Тулайкова НПО «Средневолжское».

Защита диссертации состоится « » И^ОНгА^ 1994 г. в « № » часов на заседании специализированного совета Д 120.35.09 в Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан « ^ » ¡ЛЛ£Ц_у _ 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат биологических наук

.В. А. Шкаликов

ОЕ'!ЛЛ лАРАКТЕП10Т1!КА РЛЕОТМ

Актуальность Сильные эпгТчтотки СуроГ: ржавчины на

ярого'* пшенгце /1064, Ю68, 1974, 1338/ внзиллрт нсобходп-пость всестороннего изученич к разработки глер защит1' растении от патогена. .Важно знать целесообразность применения химических мор запиты растении в сроки, наилучшим образом обеспе-пптшпяив подаилснве болезни, что возможно только при наличии досторерлп'х методов прогноза.

Однако наиболее экономкчштм и экологически самим чистим средством йорьбн с ртавчппо» является рнведенио и возлеливание УОТОГ'ЧГВПХ сортов ппеиицч.

Исследования просолились о Ю90-Г.>Э2 г.г. в ШП1СХ Юго-Зоо-тока НПО "С-лита Погол.гьл" и предугавлапт собоЛ часть научно-ис-следоватсльско!: програ'-ди лаборатории генетики к цитологии. Цель :1 залачи гесле^сдани":

1. ¡'зулнт:-. частоту рочниэтктзикя эпмаитотпи ¿урон рхавчи-нь* пк"5нк1П.» в зено аоголлъл.

2. Определить потирп урожая ппенпгл при эг-л'-ототш' бугор р;карчт"1!':.

3. Гзтчпть возможность долгосрочного прогноза развития буро?1 ртавчт-нь; кзтеопатологгчссгпгл методом /по Степнову и -¡ума-кову, I';!?:;/, разработать и япроб'-роватт сезонный пр>">гис*« развитие пятегана.

4. Изучить розкшго сортообразпов и изогенннх лини:'* с ицон-ти^ипировачндми Бг -генами па местную популяцию буро(( ржавчины.

5. Внярггь комбинации Ег -гонов, тикпаеткяе яровую ;^гк'т> пшенрлу от -/еетип:" ''саратовской/ популявпи патогена.

¡¡а знгч-.ту в*-косятся сл^т^пз осиойнш пологенкл:

- результат;: "зучепил частот!' рсникног-аы-л зии.'нтотил г. данно;! зпне;

- резучьтат!.' ¡'^мс-¡ь-зи: рыил пзогенаого мйтолй ллч определения потери урочш от буро" р:'агчан!';

- речучметг кз;,"!'.чип позиочксс-и лолсос) очного нреиноза раз1гт-тпа патогааз 41 )¡его¡писннао;

- рзчулт.?' г-!У,глп\» р<..1Г'!!ип Ьр -гскоп на местну:-) популяцию б'.'ро'" раа; ";:чч;

- разулъта' г '/зу*'п""ч оТЛсктунолтг. .:ом2икаиии из преололекнил и «"преодоленных' Ьг -гчюп в •»«••!•;¡-з арсвои млгкои птаилг« от

патогена. ' '

Изучили новизна. Обобщен» данные за- 82 года по час.оте возникновения эпиФитотий бурой ржавчины на яровой пшенице в Поволжье; тшер^ые в условиях Поголт.ья методом изогенных линий . определен! г потери уро-^'я от буро» ржавчины; разработана у апробирована модель сезонного прогноза развития патогена, основной предиктор которого представляет собой суммарное число дней с ро-.саыи /¿,4 часов/ к осадками/ > I -м»»/ за декаду; выявлены эффективные комбинации из преодоленных к непреодоленных Ьг . -генов, заг'иячаюипте яровую мягкую пшеницу от местной популяции бурой ржавчины. .

Практическая ценность работы. Составлен и апробирован сезонный прогноз развития бурой ржаЕчины на яровой пшенгое в Саратовской области; что ютет иметь практический выход при составлении селекционных программ на иммунитет и для определения стратегии мер борьоы. Метод изогзннкх линий может быть рекомендован как наиболее'точный при определении потерь урожая от бурой ржавчины. Выявлены и рекомендованы селекционерам комбинации Ьг -генов, защищающие яровую мягкую пшеницу от поволжской популяции бурой ржавчины. " '. 1 •

Апробация работы.- Результаты исследований ежегодно докла- ' дывались на заседаниях лаборатории генетики й цитологии 1ЖСХ Юго-Еостока НПО "Элита Поволжья"; на 1-й Международной научно-' практической конференции молодых-ученых и специалистов.по акту-," альным проблешм интенсификации сель.огсго хозяйства ,- 22-25- июня 19?3 г., пос. Лортанди, КазЩКЗХ, Акмолинская.область.,- ■':*..

Публикации. По материалам .диссертации опубликованы три работы, две находятся в печати. ■ - ■

Структура и об'ьем диссертации. - Диссертация состоят из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, списка ; литературы, приложения. Текст изложен на' "И 7 машинописных страницах и иллюстрирован 22 таблицами,'-.однш? рисунком..'

Список использованной литературы содержит 201"- источников, в том числе 74 на иностранных языках.: '".■"...'.- ■ '.-■••''Л ' •.'.'•

- ' РАБОта

' Условия, материал .и метод).; проведения экспериментов - V Полевые эксперименты проведены на опытном поле' ОПХ "Цен- ' тральное, находящемся, в черте г. Саратова. . - V

Годы исследований были контрастными по температурному режи-

му и количеству осадков. Наблюдалось чередование влажных лет /1990/ с засушливыми /1991/.

Хронологию эпи^итотий бурой ржавчины на яровой мягкой пшенице в Поволжье составили на основе изучения рукописных отчетов, публикаций саратовских селекционеров и фитопатологов за последние 82 года..Изучали возможность долгосрочного прогноза развития патогена с упреждением на полгода метеопатологическим методом /Степанов, Чумаков, 1972/. Разработали модель сезонио-. го развития патогена, основной предиктор которого представляет собой суммарное число .дней с росами / ^ 4 часов/ и осадками / ^ I мм/ за декаду. Ожидаемые потери урожая определяются по номограмме /Лебедев и др., 1992, 1994/.

Материалом исследования явились сорта.и линии яровой мягкой пшеницы отечественной и зарубежной селекции, обладающие устойчивостью к Puecinia. recóndita- Rob. ex. Dosm. f. ep.tritiüi

Для изучения продуктивности изогенные линии сорта-Тетчер /п=23/ высевали сеялкой СОМ-7 в оптимальные сроки. Делянки 4-Х рядковые, площадью 4,5 повторность в 1990 году - трехкратная, в остальные годы - четырехкратная, рендомизировано, норма высева 400 всхожих семян на I м2.

Проводили следующие учеты и наблюдения: Фенологические;

. • о

подсчитывали на накладках площадью.О,25 м густоту всходов, продуктивную кустистость; замеряли высоту растений на главных побегах; определяли устойчивость растений к полеганию /по пя-тибальной шкале/; оценку поражения посевов бурой ржавчиной /по шкале Е.Майнса и Н.Джексона, 1926/ в баллах, по-л.л letürson /1948/, в t. В условиях эптйитотии бурой ржавчины в 1990 году подсчитывали количество пустул в накладке на площади 3,4 .см2 в два*срока с интервалом в неделю.

Посевы убирали комбайном " Hege -125Б". Определяли: урожайность, массу 1000 зерен,: натурную массу-зерна, процентное содержание в зерне белка.

Для оценки на искусственном Фоне в качестве инфекционного материала использовали уредоспорн гриба Puccima recóndita йоЬ. ex. Dosm. f. ep.tritiei, собранные при маршрутном обследовании коллекционных й селекционных'питомников на полях НИИСХ Вго-Во-ст'ока НПО "Элита Поволжья". Сбор, хранение, размножение инфекционного материала и метода искусственного заражения патогеном провели по методике ВП1!ГО> /1977/. В отдельных случаях исполь-

зовали метод заражения грибом на отрезках листьев птеницн, поменянных п водный раствор бензимпдазола с концентраци й 0,004/» /Михайлова, Квитко, 1970/. После предварительной оценки лини:' на патоген выявляли элективные комбинации Ьг -генов но схеме:

1. неэМюктизшш / ноэ:№ектишшй ген;

2. один не»№ектинннй / один эффективный;

3. два или три необъективных / один неэффективный;

4. два или три перфективных / один эФфективнкй.

Генетический контроль устойчивости к бурой ржавчине

определяли по соотношению частот устойчив!¡х и восприимчивых растении в семьях F?1 выращенных в теплице и в поле. Степень расхождения между теорст1Гчески ожидаемым результатом и Фактическими цанш.'ми оценивали по крутерию соответствия J. /Доспехов, 1085/.

Математическая обработка данных выполнена в Саратовском отделе ИЮЦ Россельхозакадемип на ЭВМ IBM.

Результаты исследований и их обсуждение

Хронология эпиФитотки бурой ржавчины на яровой мягкой пшенште в зоне Поволжья. Изучали рукописные отчеты и публика-дии саратовских селекционеров, фитопатологов за 82 года, из которых выделили 19 лет с различной степенью эпиФитотий.

Таблица 1

Годы эпи'Т>итоти1 бурой ржавчины на яровой пшенице

Год ЗпиФитотия : ГТК* Год

1913 умеренная 9.74 1964

1916 сильная 1.16 1968

1927 умеренная 0.94 1970

1930 и 0.70 1973

1935 м 0.68 Т974

1938 II 0.38 1976

1941 сильная 1.63 1978

1942 1.34 1982

Т944 II 1.18 I-.i'jQ

ЗпиФитотия

сильная умеренная

м м

сильная

и

умеренная сильная

ITK

1.44 0.83

1.04

1.05 1.30 1.54 0.86 0.93 1.53

*- ГТК вычисляется делением количества, осадков на.сумму среднесуточных температур воздуха, уменьшенную в 10 раз. Считать те го дн, когда ГТК бил больше 1Л2 - эпиФитотииными.

Использование изогенных линиР сорта Тетчер для определения потерь урожая от бурой ржавчины. Эпи^итотиРнне условия 1990 года, выявили весьма существенные различия между вариантами опыта /табл. 2/.'

« ' Таблица 2

Урожайность лцний сорта Тетчер в зависимости от степени •■ поражения бурой ржавчиной /1990 г./.

Линия с генами • устойчивости

.'Количество пустул ■ Тип -бурой ржавчины на ¡Урожай-реакции; I' см4 листовой по-;ность балл ¡верхности, шт ¡зерна,

----; —'---: т/га

: б ишя ; 13 июля -

ГГотеря;Масса ¡Натур-урожая; 1000 ;ная ¡зерен,¡масса г ¡зерна, ; .' г/л

19 0; 0 0 3.19 0 30.13 722

Ьг 9 0; 0 0 3.14 0 31.00 713

Ьг 24 о ;Г 0.12 0.23 3.01 6 30.00 724

Ьг 23 I" 0.06 0.12 2.85 II 30.53 732

Ьт 22 3 20,24 '44,72 2.49 22 26.40 715

Ьг 14а 3 . 18.73 65.25 • 2.61 18 25,60 721

Ь* 10 3 28.07 71.34 2,61 18 25.87 721

Ьг 16 3 27.43 65.25 2.85 25 27.07 716

Ьг За .' 3 3^.63 66.12 . 2.41 26 25.93 686

Ьг I 3 36.77 ' 63.68 2. II 34 27,40 714

Ьг 2а 3 . 47.21 61,65 1.91 40 28.33 699

НСР0.05 9.385 11.164 0.51 2.77 8

. Как видно из таблицы 2, устойчивость проявили линии с Ьг -генами:, 9 и 19 с оценкой "0;", а также 23 и 24 с оценкой "0;1~". Высокая динамика' нарастания инфекции отмечена у линий с Ъг генами: 22, 14а, 10, 16, За, I, 2а.

Потери урожая от болезни /%/ определяли по Формуле: Уз - Уб

, . уз х 100, /I/

где Уз - урожайность здоровых, '

Убурожайность пораженных сортов и линий. .Панине по урожайности весьма тесно коррелируют с типом реакции лини?* на заражение патогеном. Наиболее высокая урожайность отмечалась.у линий с ¿г -генами: 9, 19, 23, 24. Расчет

- в -

Таблица 3

Характеристика Lr -линий Тетчера и С29 в 199(3 г.

Линия, сорт

Период всхо-ди-колошение сут

Высота растений, см

Устойчивость : Поражение к полеганию, : мучнистой балл : рос ой, балл

Lj? I 53.33 102.00 3.20 9.00

Lr 2а 52.67 98.83 3.83 8.33

Lr За '54.00 103.50 3.67 9.00

"Lr Зка 54.67 105.33 3.17 9.00

Lr 3be 54.33 '. 104.33 3.47 :' 9.00

Lr 9 57.00 109.33 3.00 5,67 .

Lr 10 53.00 104.50 3.27 7.67

Lr II 53.67 106.00 ■ 3.47 8.33 .

LP 12 ' 54.00 97.83 3.23 9.00

Lr 13 54.33 105.67 3.43 , 8.33

Lr I4a 53.67 106.00 3.23 . 8.33

Lp 14 53.00 105.00 • , 3.27 8.33 '

Lr 15 54.00 107.33 '3.50 8.33 ■

Lr 16 53.33 108.00 3.43 ' ' 7.67 •

Lr 17 55.00 ' 103.33 •. 3.93 8.33

Lr 18 ■55.53 103.33 3.23 : 6.33 .

Lr 19 56.00 Ю8.00 ; 3.13 . ■3.00 :

Lr 21 53.67 , .97.33 . "; 3.90 ■' '■■ 7.67 - ,

Lr 22 52.00 ; 98.67 3.83 ■•• 6.33

Lr 23 54.00 ■ 99.17 •' 5.47 . 6.33

Lr 24 53.67 ■ / 103.67 .; . з.зз •. / 7.00

Lr 30 55.33 • 103.83 ' /' ■ 3.47 8.33

Lr £xch 53.67 . 107.00 3.47 , 8.33 . '

С 29 ' 56.33 , III.33 ' . 2.93 •-•■. э.оо

Hcp0".05 ,5.630 , ,. 5.630. "' . 0.349 , I.198

потерь в урожае зерна выявил, что у/восприимчивой линии с fc -геном 2а по сравнению с линией,, несущей эффективный Lr ген 19, разница составила 40$. Об'аналогичных потерях в урожае изогенных" линий сорта Тетчер от бурой ржавчины /до 40$/ сообщают американские ученые И. Seck., А.Р. Roelf /1988/.

Существенны различия между линиями и по массе 1000 зерен,

Таблица 4

Содержание' /%/ белка в зерне Ьг -лииий и С29 /1990-19921'.г./

Линия, : Год ; В среднем

сорт 1990 • 1991 ! 1992 ; за 3 года

Ьг I 14.27 17.26 17.66 16.40

Ьг 2а 14.95 17.20 17.39 16.51

Ьг За ;3.68 17.01 16.99 15.89

Ьг ЗЬв 13.91 16.89 16.69 15.83

Ьг Зка 14.43 17.01 17.17 16.20

Ьг 9 13.73 14.28 16.80 14.84

ЬгЮ 13.97 16.70 16.96 15.88

Ьг II 13.97 16.06 16.59 15.54

Ьг 12 15,57 17.23 16.60 16.47

Ьг 13 14.62 16.54 17.36 16.17

Ьг 14а 14.47 16.89 17.30 16.22

Ьг 14 14.66 17.53 17.53 16.57

Ьг 15 13.88 16.84 16.84 15.85

Ьг 16 14.43 16.69 ' 16.71 15.94

1*17 16.67 16.79 17.37 16.94

Ьг 18 16.76 17.22 18.01 17.33

Ьг 19 15.10. 16.99 18.85 16.98

Ьг 21 15.05 17.31 17.24 16.53

Ьг 22 15.24 16.80 16.68 16.24

Ьг 23 16.36 17.55 17.90 17.27

Ьг 24 15.16 16.67 16.30 ' 16.04

Ьг 30 14.52 16.86 17.71 16.36

Ьг БхсН 14.71 Ш.72 17.10 16.18

С29 12.45 13.79 15.84 14.03

НСР0.05 - 1.363 0.432 0.387 0.946

и по, натурной массе зерна.. Коэффициент корреляции между урожайностью и массой 1000 зерен у-изогенных линий сорта Тетчер составил г. = +0.609, а между урожайностью и натурной массой зерна г = +0.5(39. !.дсса, 1000 зёрен у лшш( с Пр -геном 10 снизилась на 19.'?% по сравнению с массой ЮОО зерен у линии с Ьг -геном 9.

Изучение вредоноено'сти бурой ржавчины на. изогенннх линиях сорта Тетчер в условиях элиФктотмт 1990 года показало следующие

- 10 7

результаты: степень поражения бурой ржавчиной снижает рчсоту растений, вызывает полегание, укорачивает вегетационный период, наряду с развитием бурой ржавчины усилилось поражение растений мучнистой росой. Из таблицы 3 видно, что высота-пораженных растений по сравнении с высотой устойчивых снизилась до 10%. Существенна разница степени поражения мучнистой росой восприимчивых и устойчивых линий /до 37%/. Период всходн-колошение у вос-. приимчивой линии Тетчера с Ьг -геном 2а по сравнению с устойчивой линией с Ьг -геном 9 в эпифитотийний год сократился.на четыре дня /на 1955/, очевидно вследствие преждевременного увядания пораженных листьев. Об этом сообщают и китайские ученые X. Х1аоЬ1пк и 2. ЗЫпии. /1988/. По их данным при сильном поражении озимой пшеницы желтой ржавчиной укорачивается вегетационный период на. 20-255!. Однако, мы не исключаем возможности сцепления' Ьг -генов с генами, влияющими на высоту растений, продолжительность.вегетационного периода и т.д. . .

Развитие патогена приводит к ухудшению качества зерна ./Лукьяненко, 1933; Нилова, Степанова, 1958;.;-Новикова, 1966; СаНпаег et аЬ, 1988/. Однако'С.А.Нестеренко и др./1979/ считают, что уменьшение, содержания азотистых веществ под влиянием ... патогена не отражает специфику сорта в отношении выносливости - ■ к болезням. , ■

В наших опытах /табл.4/ наибольшее содержание беЬгкя в зерне отмечено у линий ,с Сг -генами: 19, 18, 23, 17, 14в. Надо полагать, что у линии с Ьг -геном 19 ген либо оказывает плейотроп-ный эффект, либо сцеплен с- Рго-генами. Наивысшее содержание белка в зерне в среднем за' три года у-линий с Ьг. -генами' 18 и 23 может быть связано с их: низкой продуктивностью. Если сравнить аллели линии с Ъг -геном 3,. наиболее высоким содержа- ■■ нием в зерне белка выделяется линия с -геном Зка, а из /',

£ двух аллелей линий с 1г -геном 14- аллель 14в, что дает основание полагать, что выделенные линии сцеплены с Рго -генами.

Возможность постановки долгосрочного прогноза на метеопатологической основе и разработка сезонного прогноза развития бу-. рой ржавчины на яровой пшенице. .' Долгосрочный прогноз на ме-. теопатологической основе /по. Степанову,- Чумакову, 1972/ на 1993 год не- оправдался. Это свидетельствует о том, что данный вид прогноза не обеспечивает надежного .предсказания с большой забла-говременностью и объясняется несовершенством прогноза погода на

длительный период /Глухова и др.,1992/. Е.Д.Руднев, В.Н.Терехов и др./1976/ считают, что в метеопатологическом методе недооцениваются особенности биологии хозяина, возбудителя болезни и ряд других факторов.•

Поэтому большое значение приобретает оперативное прогнозирование. М.Л.Веденеева /1973/ для условий Саратовской области предложила для постановки сезонного прогноза использогать величину гидротермического коэффициента /ГТК/ за вегетационный период. По нашим данным апробация данной методики имеет высокую оправднваемость /табл. I./

. Нами было разработано и апробировано методическое указание по прогнозированию пораженности пшеницы бурой ржавчиной и её вредоносности в Саратовской области России.и Западном Казахстане /Лебедев и др.', 1992, 1994/.

При прогнозировании возможной интенсивности поражения озимой и яровой пшеницы бурой ржавчиной необходимо учитывать Погодине факторы в критические периоды развития болезни.

Для установления интенсивности проявления болезни на богарных и поливных посевах озимой и яровой пшеницы мы выбрали основной предиктор, который определяется суммарным количеством дней с осадками I. мм и росой > 4 часов.

■ Степень пораженности посевов по фазам развития пшеницы и возможные потери урожая, зерна устанавливаются с помощью предлагаемых номограмм. В соответствии с прогнозом принимается решение о целесообразности проведения химических защитных мероприятий против бурой ржавчины.- Ориентировочным показателем экономической целесообразности выполнения защитных мероприятий является прибавка урожая зерна пшеницы в I рЛа и вше. При расчете прибавки необходимо учитывать, что при сднократном применении системного фунгицида сохраняется до 70$ уносимого ржавчиной урожая, при двукратном - 80"?. I

Ретроспективная проверка прогноза пораженности бурой ржавчиной яровой пшеницы' в Саратовской области в 1990-1993 годах в Фазы налива и молочно-восковой спелости зерна выявила, что расчетные и фактические показатели совпали.

Реакция. Ьг -генов на местную популяцию бурой ржавчины. Большинство, из изученных Ьг -генов преодолены местной популяцией бурой ржавчины /табл. 5./. За 1990 - 1992 г.г. исследований против саратовской популяции патогена были эффективны линии

Таблица 5

Оценка на устойчивость к бурой ржавчине Ьг -генов

Ген "Г ~ ____ 1990. _те плица _ :_ ~ " 2 " ~ Г поле_ ~ 3 ~ теплица _ "Г 4 ;___ 1992_г теплица _ Г 5 Г _пол " 6

1.Г1 3 3 3 — 3

Ьг2а 3 3 3 - 3

Ът2в 3 - 3 3 -

Ьг2о 3 - 3 3

ЬгЗа 3 3 3 3 3

ЬрЗка 3 3 3 3 3

ЬгЭ 3 0; 3 0; 3 0; 0; 3 0;

ЬгЮ 3 3 3 - 3

Ьг11 3 3 3 - 3

Ьг12 3 3 - - 3

1.г13 3 3 3 - 3

Ьг14а 3 3 3 - 3

Ьг14в 3 3 3 - 3

1? 15 3 3 3 3 3

Ьг16 3 ,3 3 3 3

Ьг I? 3 3 3 3 3

Ьг 18 3 3 3 3 3

ЬГ19 0; 0; 0; ■ - 0;

ЬгЯО - - - 3 -

Ьг 21 3 ■ 3 3 . 3

Ьг 22 3 3 - " - 3

Ьг22в - - - ■ • 3 .

Ьг23 0;Г I" I 1-2

Ьг 24 0; - 0;1

Ьг 25 - - • 3 -

Ьг 26 - - з 3 .

Ьг 27 - - ■ - ■ 3

Ьг 28" - • - 3 -

Ьт 29 - - - ".' '.3

ЪгЗО 3 3 3 3

Ьг 33 - - - з -

1т 34 3 — 3 . -

Продолжение табл.. 5.

-2 -I

+8 еле 3 - 3

bf2+sene 3 '. - 3 -

ЬгВ ■• 3 - . 3 -

Lr ЕхоЖ 3 . 3 .3 3

ЬгТ2гЗО 3 - - -

Lr 6058 3 - 3

LrG06I 3 . - 3 -

Примечание : В 1991 году в естественных условиях развитие ржавчины не наблюдалось

с Ьг -генами: 9, 19 и 24, как и во всем мире. В отношении линии с Lr -геном 23 наблюдали нарастание числа вирулентных клонов и переход типа реакции от" 0;1"" в'1990 году до типа реакции "2й в .1992 году. >

Изучение действия генов устойчивости по фазам онтогенеза установило, что большинство из них относятся к группе с про-ростковой устойчивостью. Генами усто(|чивости взрослых растений являлись Ьр -гены: 13, 12, 22, 30 /Mcintosh , 1983/. •■■■ . : ■ ; " './, V

-■.■'■-'', - Выявление эфгЬективннх комбинаций генов устойчивости к бурой ржавчине. В природе и практической селекции очень широко происходит перекомбинация различных генов, которые в ряде'случаев обеспечивают возрастание устойчивости.

В Саратове исследования по выявлению элективных комбинаций генов были начаты Д.А.Юсуповым /1987/. Он предложил сочетания, когда инокулюм, вирулентный к какому-либо сорту из первого ряда, авирулентен к сорту из второго ряда образцов, назвать "запретной" комбинацией для популяции патогена. Д.А.Юсупов /1987/ считает, что если в дальнейшем гибридизировать эти

5

два сорта, то во втором поколении выявятся устойчивые формы, Им были предложены комбинации -генов: 13+16; 17+16;

2+3; 3+10; 2+16, которые показали стабильную устойчивость как в Р2< так и в' Рд. Однако, в отличие от Д.А.Юсупова, мы внесли а исследование следующие коррективы: I. предусматривали скрещивания не только одной пары генов, а двух, трех и более; 2. привлекали в скрещивания "сильные" гены; 3. изучали длительность устойчивости комбинаций генов, предложенных Д.А.Юсуповым. • .

' Таблица 6.

Реакция комбинаций Ьг -генов на местную • популяцию бурой ржавчины

_ Комбинация_генов______Тип^акции_/теш1ица,_1992 г,/ _

13/16

17/16 МЯ

2/з

3/10 8-1*

2/16 • . ИНЧЗ ^

Примечание: Я, ИВ- - устойчивый,, умеренноустойчивый

5, М8 - восприимчивый, умеренновоспрщ?мчивыЙ 6 - ма - диапазон реакции растений на температуру в разные Фазы развития

Как видно кз таблицы 6, комбинации проявляют умеренную устойчивость. •

При подборе пар генов мы придерживались вышеизложенной схемы: , . ■ '

1-ая комбинация - один неэффективный / один неэффективный, В результате скрещиваний выявили устойчивые комбинации генов против.бурой ржавчины: Хг 15 + Ьг 10, об эффективности которой в условиях Индии сообщают реддй и Рао /1979/: Ьг 26 + Ьг 23 - комбинация, устойчивая по данным М.Е.Си-' ниговца /1988/ /табл. 7/.

Наряду с этими комбинациями устойчивость к местной популяции бурой ржавчины при искусственном заражении обеспечивают со четания генов:

Таблица 7

Результаты расщепления устойчивых комбинаций на растения устойчивые и восприимчивые к местной популяции патогена /1992 г./

Расщепление

Комбинация

растений, шт

теоретически ожидаемое при

9R : 7X.S

фактически наблюдаемое

Lr I5(Th xKenya W 112 63«/ : 49Х.6 7lR-m :4IX-S 1.55 -И83)хЬНО(ТЬбхЕхсЬ.)

Lp 26x Lr23(Lee*6Th) 128 72R, : 56^,3 80Ц-МЯ :48*-S 1.98

Примечание: табл. для уровня 0.05 равен 3.84

Lr 23+ Lr I4а, Lr 13+ Lr 23,

Lr 21+ Lr 18, Lr 16+ Lr 23,

Lr 23+ Lr 21, Lr 15+ Lr 2a,

Lr 23+ Lr I4b, Lr 21+ Lr 10,

Lr M2+ Lr 23, Lr 23+ Lr 3.

2-ая комбинация - один эффективный / неэффективный. Получили следующие устойчивые комбинации генов к местной популяции патогена при искусственном заражении: Lr 23+ + Lr 24, Lp 17+ Lr 24, Lr 16+ Ъг 24.

3-я комбинация - два или три неэффективных / один неэффективный. ■ ■ I 1

Получили"пирамиды" генов, устойчивые к местной популяции патогена при искусственном заражении:

Ur 14а + / Lr 10 + Lr 23/ Димитровка 5-14; Lr 3bg + / Lr 10 + Lr 23/ Димитровка 5-14; / Хг В/АТС 6 + / Lr 10 + Lr 12 + Lr 16/ Exchange- ; ; / Lr 10 + Lr 23/ Димитровка 5-14 + / Lr 27 + Lr 31/ Gatcher ;

/ Lr 10 + Lr 23/ Димирровка 5-14 + / Lr 10 + Lr 12 + Lr 16/ Exchange . ;

/Ьт 10 + Ьг 12 + Ьг 16/ ВусЛапв® + / Ьг 3 ч

+ Ьг Т2 + Ьг То' + Ьг 13/ Ррог^апа

Теоретически они-не могут обеспечить устойчивости ко всем расам возбудителя бурой ржавчины. Однако,как отмечает Я. Ван дер Планк /1968/ и другие исследователи /Синиговец, 1988/, комбинации генов могут иметь более' широкий диапазон устойчивости, чем их компоненты.

ВЫВОДЫ

1. В Саратовской области за последние 82 года бурая ржавчина поражала посевы яровой пшеницы девятнадцать раз, или с частотой один раз в четыре года, в зависимости от интенсивности эпиФитотий потери в урожае зерна колебались от 12 до 623.

2. Изучение вредоносности бурой.ржавчины выявило, что у пораженных растений снижается высота, масса 1000 зерен, укорачивается вегетационный период, усиливается поражае-мость мучнистой росой, а потери в урожае зерна у восприимчивой линии с геном Ьг 2а по сравнению с линией, несущей эффективный ген Ьг 19, составили 40$.

3. Долгосрочный прогноз развития бурой ржавчины на метеопатологической основе /по К.М.Степанову, А.Е.Чумакову, . 1972/ не обеспечивает надежного .предсказания с высокой забла-говременностью, что объясняется несовершенством прогноза погоды на длительный период, недооценкой особенностей биологии растения-хозяина-, возбудителя болезни, и других факторов.

4. В условиях Саратовской области прогнозирование по величине ГТК имеет высокую оправднваемость, коэффициент корреляции между ГТК и развитием болезни составляет г . = +0.527.

5. Разработана и апробирована модель,сезонного прогноза . развития патогена, основной предиктор которого представляет собой суммарное число дней с росами / > 4 часов/ и осадками / > . I мм/ за декаду. Ожидаемые потери урожая определяются, по номограмме /Лебедев и др., 1992, 1994/. "

6. Против саратовской популяции бурой ржавчины эффективны линии с генами Ьг ..." :. 9, 19 и 24.

В условиях эпиФитотии 1990 года существенно значимую

устойчивость против местной популяции патогена проявили линии с Ьр -генами: 17, 18, 21, 23; высокая динамика нарастания инфекции отмечена у линий с Ьг -генами: I, 2а, За, Зка, ЗЪВ ДО, 12, 13, 14а, 16, 30.

7. Устойчивость к местной саратовской популяции патогена при искусственном заражении обеспечивают следуюние сочетания Ьг -генов: 15+10, 26+23 , 23+14а, 21+18, 23+21, 23+14в, М2+23, 13+23:, 13+23, 16+23, 15+2а, 21+10, 23+3, 23+24, 17+24, 16+24, 14а+/Ю+23/, 3+/Ю+12+16/, ЗьБ +/10+23/, /10+23/ +/27+31/, /Ю+23/+/Ю+12+16/, /Ю+12+16/+/3+Т2+Т3+13/.

. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

•' I. Использование метода изогенннх линий позволяет наиболее объективно определять потери урожая от бурой ржавчины.

2. Для Саратовской области рекомендуем сезонный прогноз развития патогена, основной предиктор которого представляет собой, число дней с росой / 4 часов/ и осадками / > I мм/ за. декаду. Ожидаемые потери урожая определяются, по номограмме /Лебедев и др., 1992, 1994/.

3. В селекции яровой мягкой пшеницы на устойчивость к местной популяции бурой ржавчины следует использовать следующие комбинации.' Ьг -генов: 15110 , 26+23 , 23+14а, 21+18 , 23+21, 23+14в,.М2+23, 13+2^,' 16+23, 15+2а, 21+10, 23+3 , 23+24, 17+24, 16+24, 14а+/Ю+23/, 3+/Ю+12+16/,

ЗЬБ +/10+23/, /10+23/+/27+31/, /Ю+|3/+/10+12+16/, /Ю+12+16/+/3+Т2+Т3+13/.

Опубликованные работы по теме диссертации:

I. Крупнов В.А., Садыгова М.К., Воронина С.А. Об использовании изогенннх линий пшеницы для определения потерь

урожая от бурой ржавчины // Селекция и семеноводство.-1992,--.W.-C. 31-34.

• 2. Саднгова М.К. Определение потерь уротая у яровой мягкой пшенщы от бурой ржавчины в Поволжье в 1990 году // Тез. докл. Международной научн.-практ. кон<К молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам интенсификации сельского хозяйства. Часть I. Шортанды, КазНЕЗХ, 1993.-С. 158.

3. Саднгова М.К. Хронология эпиФитотлй бурой ржавчины на яровоР мягкой пшенице в Поволжье // Сб. Саратовского СХИ, 1993.- С. 88-95.

4. Крупнов В.А., Лебедев В.Е., Юсупов Д.А., Саднгова М.К. УпиФитотии бурой ржавчины пшеницы и стратегия селекции на устойчивость к заболевая™ в Поволжье,- в печати.

5. Лебедев В.Б., Мотовой В.А., Овчинникова 3.Г., Буян-кин В.И., Тихомолов В.И., Саднгова И.К. Методические указания по прогнозированию пораженности пшеницы бурой ргавчиной и ее вредоносности в Саратовской области России и Западном Казахстане,- в печати.