THE INITIAL MATERIAL IN BREEDING SPRING WHEAT FOR RESISTANCE TO LEAF RUST

Малокостова Е.И.

Кандидат сельскохозяйственных наук

Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центрально – Черноземной полосы им. В.В. Докучаева

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К БУРОЙ РЖАВЧИНЕ

Аннотация

Изучено 634 сортообразца яровой мягкой пшеницы мировой коллекции ВИР. Выделено 68 источников по устойчивости к листовой бурой ржавчине. Создан новый селекционный материал, сохраняющий устойчивость к бурой ржавчине в сочетании с высокой урожайностью и с хорошим качеством зерна. В конкурсном сортоиспытании изучаются 6 линий, которые достоверно превышают стандарт  по урожайности,  размножаются с целью передачи их на Государственное сортоиспытание в 2015, 2016гг. В 2013,2014 гг. в ЦЧЗ, Волго-Вятском и Средне - Волжском регионах РФ районирован новый сорт яровой мягкой пшеницы Черноземноуральская 2. Он устойчив к корневым гнилям, бурой ржавчине, твердой головне и мучнистой росе.

Ключевые слова:  яровая мягкая пшеница, мировая коллекция ВИР, устойчивость, листовая бурая ржавчина, линия, сорт.

Malokostova E.I.

PhD in agricultural sciences

Research Institute of Agriculture of the Central Chernozem regions V. V. Dokuchaev

THE INITIAL MATERIAL IN BREEDING SPRING WHEAT FOR RESISTANCE TO LEAF RUST

Abstract

Studied 634 accessions of spring wheat world collection of VIR. Allocated 68 sources of resistance to leaf brown rust. Created new breeding material that retains resistance to leaf rust in combination with high yield and good grain quality. In the competitive strain testing are studied 6 lines, which significantly exceeds the standard for productivity, breed with the aim of transferring them to State variety testing in 2015, 2016. In 2013,2014, CCZ, Volga-Vyatka and Middle Volga regions of Russia released a new variety of spring wheat Chernozemelskaya 2. It is resistant to root rot, leaf rust, solid smut and powdery mildew.

Keywords: spring soft wheat, world collection of VIR, the stability, leaf brown rust, the line, the grade.

Введение

Бурая листовая ржавчина до настоящего времени остается наиболее вредоносной болезнью в Центрально-Черноземном регионе РФ, не смотря на прогресс достигнутый в изучении природы устойчивости растений, структуры и изменчивости популяций патогена и успехи практической селекции на устойчивость. Она развивается практически ежегодно, нередко достигая эпифитотийного уровня. Потери урожая от нее в различных регионах России достигают 30 – 40 %, а в годы сильных эпифитотий до 62%(1,2). Поиск новых источников генов длительной устойчивости к листовой ржавчине является одним из основных вопросов иммуноселекции. Создание иммунных сортов наиболее экономически выгодно, экологически безопасно и поэтому актуально. Селекция на  устойчивость к болезням - это весьма сложное и трудное направление. Трудность связана, прежде всего, с тем, что каждый патоген имеет физиологические расы, число рас бурой ржавчины превышает 180 (4). Далее, патоген довольно быстро эволюционирует, нередко опережая селекционный процесс выведения нового сорта. Это создает необходимость вести постоянный контроль изменчивости, как самой культуры – хозяина, так и паразита с учетом изменений происходящих в популяциях патогена, вести поиск новых генов устойчивости, т.е. основным моментом в селекции на устойчивость, в особенности на иммунитет, является правильный подбор исходного видового и сортового материала.

Материал и методы исследований

В НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева селекция на устойчивость к бурой ржавчине ведется с привлечением сортов, различающихся по происхождению, биологии развития, комплексу хозяйст- венно-ценных признаков. За период 2005-2014гг. было изучено 634 образца из 31 страны мира. Наибольшее представительство имели сорта из РФ и Западной Европы. На протяжении ряда лет мы изучали устойчивость сортообразцов и линий яровой мягкой пшеницы отечественной и зарубежной селекций на естественном фоне, а также часть из них, выделившихся по устойчивости на естественном фоне, изучалась еще и на инфекционном фоне. Посев был произведен на делянках с учетной площадью 1м², в 2-х повторениях. Учеты по бурой ржавчине проводили в полевых условиях, в фазе колошения или в фазе молочно-восковой спелости. Пораженность бурой ржавчиной оценивали по числу пустул на единице площади листовой поверхности по шкале Р.Ф. Петерсона (1948) в %, а тип реакции - по шкале Е.Б. Майнса и Г.С. Джексона (1926). Фенологические наблюдения и полевые оценки, лабораторный анализ  вели в соответствии с Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985) (4). При создании искусственного инфекционного фона применялась споровая нагрузка 40-50 мг./м². Для инокуляции использовался уредоспоровый материал с различных по устойчивости образцов. Гибридизацию проводили путем механической кастрации материнских растений с помощью пинцета с опылением твел-методом. Уборка делянок осуществлялась комбайном «ХЕГЕ-125».

Результаты исследований

Оценка и отбор ржавчиноустойчивых образцов позволили выделить из мировой коллекции ВИР и сортов отечественной селекции, по комплексу хозяйственно-ценных признаков в условиях юго-востока ЦЧЗ, образцы представляющие интерес для селекции в качестве исходного материала на ржавчиноустойчивость. Это сорта и сортообразцы РФ: Ершовская33, ЮВ-2, ЮВ-4, ЮВ-5, ЮВ-6, ЮВ-7, Прохоровка, Фаворит, Л.503, Агис-1, Агис-181, Агис-503, Э-680, Терция, Лубнинка, Удача, Сибирская155, Новосибирская44, Дуэт, Квинта, Челяба юбилейная, Золотица, Экада 6, Сибирский альянс, Апасовка, Алтайская жница, Союз 1, Черноземноуральская 2, Тулайковская 100, Эстивум 59,Эстивум 476, Эстивум 611, Ауреум 545, Ауреум 548, СФР-73, СФР-106, И-66, ИТ-17а. Из сортообразцов иностранной селекции: Дарья, Рассвет, (Беларусь), Харьковская 30 (Украина), Kadett, SV 73417, Highbury (Швеция), Trapp, Cornette (Франция), Amor, Cocart, Derwisch (ФРГ), NP-718, P.V.18, Sona 227 (Индия), Дмитровка 117-5-21, Дмитровка 5-12, Дмитровка 5-14, Дмитровка 5-24(Болгария), сложные гибриды из Мексики : к-47609, к-47939, и-291032; из Чили: к-46385, к-48358, к-49330, к-49343. Среди короткостебельных сортов США: W.S.1809, W.S.1877, W.S.1802, из Канады- Selkirk, Pembina. Были проведены серии скрещиваний с использованием источников и доноров с сортами и селекционным материалом НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева с целью получения гибридных популяций с высоким выходом селекционно-ценных рекомбинантов. В процессе селекционной работы из гибридов с участием генов устойчивости к листовой бурой ржавчине  были отобраны рекомбинантные формы, сочетающие высокую устойчивость к патогену с адаптивностью к комплексу абиотических факторов среды и с высокими параметрами качества зерна. В настоящее время этот материал проходит изучение в селекционных питомниках, включая и конкурсное сортоиспытание. На сегодняшний день в выходных звеньях число иммунных и высокоустойчивых селекционных линий достигло 75%, сохраняющих устойчивость к бурой ржавчине в сочетании с высокой урожайностью и с хорошим качеством зерна на протяжении трех последних лет. В таблице представлены линии и сорта конкурсного сортоиспытания выделенные по комплексу хозяйственно-ценных признаков, в т. ч. и по устойчивости к бурой ржавчине и мучнистой росе.

В родословной из каждой линий, представленных в таблице, участвовали 6-7 родительных форм, две из которых содержали гены устойчивости к бурой ржавчине. Были проведены сложные ступенчатые скрещивания с последующим многократным индивидуальным отбором, как на естественном, так и на инфекционном фонах. Представленные линии и сорта превышают стандарт Прохоровку по урожайности, по содержанию белка и клейковины в зерне.

Таблица – Характеристика лучших линий яровой мягкой пшеницы конкурсного сортоиспытания, устойчивых к бурой ржавчине, 2013, 2014 гг.

сорт, линия	урожайность, т/га	масса1000, г	мучнистая роса, балл	бурая ржавчина		содержание в зерне, %
				%	балл	белка	клейковины
Прохоровка, ст.	3,40	37,6	1(2)	0-10(25)	1	13,9	31,2
20(04)	3,97	38,1	1	0(1)	01	14,3	38,7
36(04)	3,93	37,4	0(1)	0(5)	1	14,3	36,9
725(08)	3,93	39,4	1(2)	0	0	15,3	41,1
1061(09)	3,64	38,1	1(2)	0(25)	01	17,1	35,0
1106(08)	3,58	37,4	1(2)	0-5	01	15,5	33,2
330(08)	3,74	36,0	1(2)	0	0	17,1	32,5
Черноземноуральская 2	3,98	37,0	0-1	5(10)	01	16,7	36,6

Они более устойчивы к бурой ржавчине, чем стандарт, который относится к группе устойчивых сортов. Линии 20(04) и 36(04) размножаются с целью передачи в Государственное сортоиспытание в 2015г. Новый сорт селекции НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева Черноземноуральская 2 в 2013,2014 гг.  был предложен к районированию в ЦЧЗ, Волго-Вятском и Средне - Волжском регионах. Потенциальная урожайность сорта - 6,65 т/га. Сорт характеризуется высокой степенью адаптации к ранневесенней засухе, возврату холодов, устойчив к корневым гнилям, бурой листовой ржавчине, скрытостебельным вредителям и  полеганию. Сила муки у этого сорта до 317 е.а., натура зерна до 816 г/л. Отзывчив на внесение минеральных удобрений.

Выводы

Таким образом, в результате исследований, проведенных в условиях юго-востока ЦЧЗ, создана признаковая коллекция образцов яровой мягкой пшеницы, в т. ч. и по устойчивости к бурой листовой ржавчине. В результате отбора, проведенного на естественном и инфекционном фонах в 2005-2014гг.,  были выявлены источники устойчивости  к местной популяции  Puccinia triticina в количестве 68 образцов. Среди них 38 - из РФ и 30 - зарубежной селекции. Это сорта и образцы РФ: Ершовская33, ЮВ-2, ЮВ-4, ЮВ-5, ЮВ-6, ЮВ-7, Прохоровка, Фаворит, Л.503, Агис-1, Агис-181, Агис-503, Э-680, Терция, Лубнинка, Удача, Сибирская155, Новосибирская44, Дуэт, Квинта, Челяба юбилейная, Золотица, Экада 6, Сибирский альянс, Апасовка, Алтайская жница, Союз 1, Черноземноуральская 2, Тулайковская 100, Эстивум 59,Эстивум 476, Эстивум 611, Ауреум 545, Ауреум 548, СФР-73, СФР-106, И-66, ИТ-17а. Из сортообразцов иностранной селекции: Дарья, Рассвет, (Беларусь), Харьковская 30 (Украина), Kadett, SV 73417, Highbury (Швеция), Trapp, Cornette (Франция), Amor, Cocart, Derwisch (ФРГ), NP-718, P.V.18, Sona 227 (Индия), Дмитровка 117-5-21, Дмитровка 5-12, Дмитровка 5-14, Дмитровка 5-24 (Болгария), сложные гибриды из Мексики : к-47609, к-47939, и-291032; из Чили: к-46385, к-48358, к-49330, к-49343. Среди короткостебельных сортов США: W.S.1809, W.S.1877, W.S.1802, из Канады- Selkirk, Pembina. С участием некоторых из них получен новый высокоустойчивый селекционный материал, обладающий высокими параметрами продуктивности и качества зерна. В конкурсном сортоиспытании выделено 6 перспективных линий: 20(04), 36(04), 725(08), 1061(09), 1106(08), 330(08). Все они обладают высокими показателями урожайности, качества зерна и являются устойчивыми к мучнистой росе и бурой ржавчине. Линии 20(04) и 36(04) размножаются с целью передачи в Государственное сортоиспытание в 2015 г. Новый сорт яровой мягкой пшеницы Черноземноуральская 2 в 2013, 2014 гг. районирован в 3-х регионах РФ: ЦЧЗ, Волго-Вятском и Средне - Волжском. Потенциальная урожайность сорта - 6,65т/га. Содержание белка до 17,0%; клейковины- до 37,0%.Сорт устойчив к ранневесенней засухе, к возврату холодов, полеганию, а также к бурой ржавчине и корневым гнилям.

Литература

1. Зуев Д.Е. Селекционная ценность доноров устойчивости яровой мягкой пшеницы к листовой ржавчине в Среднем Поволжье // Канд. дис. – Кинель, 2011. – 173 с.
2. Леушкина В.В. Селекционно-генетическая оценка устойчивых к бурой ржавчине образцов яровой пшеницы в условиях южной лесостепи Западной Сибири // Канд. дис. –Тюмень, 2008. –212 с.
3. Головоченко А.П. Особенности адаптивной селекции яровой мягкой пшеницы в лесостепной зоне Среднего Поволжья.- Кинель, 2001.-380с.
4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.- М., 1985. - 269 с.

References

1. Zuev, D. E. Breeding value donors resistance of spring wheat to leaf rust in the Middle Volga region //the Candidate. dis. - Kinel, 2011. - 173 p.
2. Luchkina Vladimir Breeding and genetic evaluation is resistant to leaf rust samples of spring wheat in the southern forest-steppe of Western Siberia //Cand. dis. -Tyumen, 2008. – 212 S.
3. Golovchenko AP Features adaptive selection of spring wheat in the forest-steppe zone of the Middle Volga region.- Kinel, 2001.-380 S.
4. Methodology the state crop variety trials.- M., 1985. - 269 p.