Preview

Вавиловский журнал генетики и селекции

Расширенный поиск

Характеристика генофонда яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) по устойчивости к пыльной головне в условиях лесостепи Западной Сибири

https://doi.org/10.18699/VJ19.524

Полный текст:

Аннотация

Среди многочисленных болезней яровой пшеницы, вызываемых патогенными грибами, пыльная головня Ustilago tritici (Pers.) Jens. по-прежнему остается опасным заболеванием. На полях, где отсутствует контроль над проявлением и распространением болезни, недобор урожая может составлять до 10 %, а при возделывании высоковосприимчивых сортов достигать 40–50 %. С учетом возрастающей стоимости протравителей семян и их экологической небезопасности, самым доступным способом защиты растений, снижающим пестицидную нагрузку на агроценозы, является возделывание сортов, невосприимчивых к пыльной головне. Решающий момент в селекции на устойчивость – использование в качестве родительских форм сортов, резистентных к патогену. Целью наших исследований было выделение невосприимчивых к пыльной головне образцов яровой пшеницы на фоне искусственного заражения растений популяцией, специфичной для Западно-Сибирского региона. Приведены результаты многолетних исследований 350 генотипов яровой пшеницы различного эколого-географического происхождения на устойчивость к болезни. Физиологическую специализацию рас U. tritici осуществляли на дифференцирующем наборе, состоящем из шести сортов мягкой и трех сортов твердой яровой пшеницы. Полученные результаты в сочетании с литературными данными свидетельствуют об изменениях в расовом составе, произошедших в культуре патогена за последние 30–35 лет. Выделены сорта иностранной и отечественной селекции, резистентные к западносибирской популяции пыльной головни. На основе анализа родословных образцов, высокои практически устойчивых к головне, сделано предположение, что в селекции на иммунитет к U. tritici чаще всего используют одни и те же источники генов резистентности. Среди генофонда яровой пшеницы иностранной селекции наибольшее количество генотипов, резистентных к пыльной головне, выделяется в странах Североамериканской географической зоны (США, Канада, Мексика). В основном это образцы, несущие гены Ut1, гены от сорта пшеницы Thatcher и ее сестринской линии DC II-21-44. В сортах российской селекции прослеживаются гены от сортов Белотурка, Полтавка, Селивановский Русак (через Саратовскую 29 и ее производные), гены от пшенично-пырейных линий АГИС 1 и Грекум 114.

Об авторах

Е. А. Орлова
Сибирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции – филиал Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск


Н. П. Бехтольд
Сибирский научно-исследовательский институт растениеводства и селекции – филиал Федерального исследовательского центра Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Новосибирск


Список литературы

1. Бахарева Ж.А. Изучение расового состава головневых заболеваний зерновых культур в Западной Сибири. Проблемы селекции и семеноводства полевых культур в Сибири: Сб. науч. тр. ВАСХНИЛ. Новосибирск, 1978;3-96.

2. Бахарева Ж.А., Христов Ю.А. Создание сортов зерновых культур, устойчивых к головневым заболеваниям в Западной Сибири. Новосибирск: РАСХН. Сиб. отд-ние, 2003.

3. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. 2016. http://reestr.gossort.com

4. Дружин А.Е. Влияние пыльной головни на хозяйственно полезные признаки яровой мягкой пшеницы. Селекция и семеноводство полевых культур: Сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. Пенза, 2001;24-26.

5. Дружин А.Е., Крупнов В.А. Пшеница и пыльная головня. Саратов, 2008.

6. Кривченко В.И. Устойчивость зерновых колосовых к возбудителям головневых болезней. М., 1984.

7. Кривченко В.И., Мягкова Д.В., Жукова А.Н., Хохлова А.П. Методические указания по изучению головнеустойчивости зерновых колосовых культур. Л., 1987.

8. Коробейников Н.И., Розова М.А., Кривогарницын Б.И., Бородулина В.А. Принципы и результаты селекции зерновых культур на устойчивость к грибным заболеваниям на Алтае. Селекция на устойчивость растений к биотическим и абиотическим факторам среды: Материалы науч.-метод. конф. Новосибирск, 2006;41-59.

9. Мартынов С.П., Добротворская Т.В. Сравнительный анализ устойчивости яровой мягкой пшеницы к пыльной головне, основанный на генеалогическом подходе. Генетика. 2003;39(7):956-968.

10. Мартынов С.П., Добротворская Т.В., Крупнов В.А. Генеалогический анализ использования двух видов пырея (Agropyron) в селекции мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) на устойчивость к болезням. Генетика. 2016;52(2):179-188.

11. Нешумаева Н.А., Сидоров А.В., Голубев С.С. Селекция яровой пшеницы на устойчивость к пыльной головне. Достижения науки и техники АПК. 2016;30(6):22-24.

12. Орлова Е.А., Бехтольд Н.П., Лихенко И.Е. Влияние возбудителя твердой головни ячменя на хозяйственно-полезные признаки растений. Достижения науки и техники АПК. 2015;29(3):4-6.

13. Першина Л.А., Осадчая Т.С., Бадаева Е.Д., Белан И.А., Россеева Л.П. Изучение особенностей андрогенеза в культуре пыльников сортов и перспективной формы яровой мягкой пшеницы западносибирской селекции, различающихся наличием или отсутствием пшенично-чужеродных транслокаций. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2013;17(1):40-49.

14. Плахотник В.В., Зеленева Ю.В., Судникова В.П. Источники и высокоэффективные доноры для селекции яровой пшеницы на устойчивость к стрессовым факторам среды. Вопр. соврем. науки и практики. 2014;1(50):109-113.

15. Россельхозцентр. http://rosselhoscenter.com/2016-02-06-19-01-37

16. Сибикеев С.Н., Дружин А.Е. Влияние замещения 6AG I (6D)-хромосомы Agropyron intermedium на хозяйственно ценные и адаптивные признаки у линий яровой мягкой пшеницы. Успехи соврем. естествознания. 2017;11:43-48.

17. Сидоров А.В. Селекция яровой пшеницы на устойчивость к грибным болезням. Селекция и семеноводство. 2001;3:20-23.

18. Степановских А.С. Головневые болезни ячменя. Челябинск, 1990.

19. Сюков В.В., Поротькин С.Е. Генетика устойчивости мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) к пыльной головне (Ustilago tritici (Pers.) Jens.). Вавиловский журнал генетики и селекции. 2014; 18(3):517-522.

20. Тихомиров В.Т. Расы пыльной головни Ustilago tritici (Pers.) Jens. в Красноярском крае. Сиб. вестн. с.-х. науки. 1981;1:36-40.

21. Харина А.В. Головневые болезни яровой мягкой пшеницы в условиях Евро-Северо-Востока. Аграр. наука Евро-Северо-Востока. 2013;1:15-18.

22. Cherewick W.J. Smut Diseases of Cultivated Plants in Canada. Ottawa, Canada: Dept. of Agriculture, 1953.

23. Hanna W.F. Physiologic forms of loose smut of wheat. Can. J. Res. 1937;15(4):141-153.

24. Hanna W.F., Popp W. Physiologic forms of loose smut of wheat. Phytopathology. 1932;22(1):141.

25. Genetic Resources Information System for Wheat and Triticale GRIS. Available at: http://wheatpedigree.net

26. Grevel F.K. Untersuchungen über das Vorhandensein biologischer Rassen des Flugbrandes des Weizens (Ustilago tritici). Phytopathologische Zeitschrift. 1930;2(3):209-234.

27. Knox R.E., Campbell H.L., Clarke F.R., Menzienes J.G., Popovic Z., Procunier J.D., Clarke J.M., Depauw R.M., Cuthber R.D., Somers D.J. Quantitative trait loci for resistance in wheat (Triticum aestivum) to Ustilago tritici. Can. J. Plant Pathol. 2014;36(2):187201.

28. Lupton F. Wheat Breeding: Its scientific basis. Dordrecht, Netherlands: Springer, 1987.

29. Maat H. A History of Agricultural Science in the Netherland and its Colonies, 1863–1986. Kluwer Acad. Publ., 2001.

30. McCallum B.D., DePaum R.M. A review of wheat cultivars grown in the Canadian prairies. Can. J. Plant Sci. 2008;88(4):649-665.

31. McIntosh R.A., Dubcovsky J., Rogers W.J., Morris C., Xia X.C. Catalog of Gene Symbols for Wheat: 2017 Supplement. 12th Int. Wheat Genetics Symp, Yokohama, Japan, 2017.

32. McIntosh R.A., Hart C.E., Devos K.M., Gale M.D., Rogers W.J. Catalogue of Gene Symbols for Wheat. Proc. 9 Int. Wheat Genet. Symp., Saskatchewan, Canada, 1998;5.

33. McIntosh R.A., Yamazaki Y., Dubcovsky J., Rogers J., Morris C., Appels R., Xia X.C. Catalogue of Gene Symbols for Wheat. 12th Int. Wheat Genet. Symp., Sept. 8–13, 2013;195.

34. Menzies J.G., Knox R.E., Nielsen J., Thomas P.L. Virulence of Canadian isolates of Ustilago tritici: 1964–1998, and the use of the geometric rule in understanding host differential complexity. Can. J. Plant Pathol. 2003;25:62-72.

35. Nielsen J. Inheritance of virulence of loose smut of wheat Ustilago tritici on the differential cultivars Renfrew, Florence × Aurore, Kota and Little Club. Can. J. Bot. 1977:55:260-263.

36. Nielsen J. Inheritance of virulence of loose smut of wheat Ustilago tritici on the differential cultivars Carma, Red Bobs, and derivative of the cross Thatcher × Regent. Can. J. Bot. 1982:60:1191-1193.

37. Nielsen J. Spring wheat’s immune or Highly resistant to Ustilago tritici. Plant Dis. 1983;67(8):860-863. DOI 10.1094/PD-67-860.

38. Nielsen J. Races of Ustilago tritici and techniques for their study. Can. J. Plant Pathol. 1987;9:91-105.

39. Nielsen J., Thomas P., Loose smut. In: Wilcoxson R.D., Saari E.E. (Eds.) Bunt and Smut Diseases of Wheat: Concepts and methods of disease management. Mexico, CIMMYT, 1996;33-47.

40. Rabinovich S.V., Chernyaeva I.N., Afonskaya E.J., Dolgova E.M. Genetic basis of loose smut resistance in Ukrainian, Russian, and U.S. winter and spring wheats. Ann. Wheat Newslett. 1996;42: 210-212.

41. Symko S. From a Single Seed: Tracing the Marquis wheat success story in Canada to its roots in the Ukraine. Canada: Agriculture and AgriFood Canada Publ., 1999.


Просмотров: 64


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0462 (Print)
ISSN 2500-3259 (Online)