Устойчивость к листовым фитопатогенам гибридных (F4, F5) форм яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) в различных эколого-географических условиях

Поиск и создание исходного материала, устойчивого к неблагоприятным факторам окружающей среды и адаптированного к меняющимся погодным условиям, – одно из перспективных направлений селекции сельскохозяйственных растений. В статье представлены результаты изучения устойчивости гибридов (F4, F5) яровой мягкой пшеницы к основным листовым фитопатогенам (Erysiphe graminis DC. f. sp. tritici Em. Marchal, Alternaria spp., Helminthosporium spp. и Puccinia recondita Rob. ex. Desm f. sp. tritici Eriks) в различных почвенно-климатических условиях. Испытания проводились в течение двух вегетационных периодов (2013– 2014 гг.) в трех географических пунктах: Тюменская область (Россия), Земля Баден-Вюртемберг (Германия) и Земля Нижняя Саксония (Германия), существенно различавшихся по природно-климатическим условиям в указанные годы. Оценку устойчивости гибридов к листовым заболеваниям проводили на естественном инфекционном фоне. Показано влияние комплекса абиотических факторов на распространенность фитопатогенных грибов в пунктах исследования. Выделены гибридные комбинации, менее восприимчивые по сравнению с другими гибридами к мучнистой росе, бурой ржавчине и пятнистостям, а также гибриды, обладающие устойчивостью к комплексу идентифицированных фитопатогенов. Отмечено, что проходившие экологическое испытание гибридные формы имели различные показатели биологической устойчивости растений в географических пунктах исследований. Гибрид ♀Cara × ♂Лютесценс 70 в обоих пунктах Германии имел относительно высокий показатель биологической устойчивости растений и обладал, согласно данным полевых исследований, во всех географических пунктах устойчивостью к комплексу идентифицированных фитопатогенов. Экологическое испытание новых генотипов растений в значительно различающихся по комплексу биотических и абиотических факторов условиях среды является одним из методов выявления устойчивости к фитопатогенам и выделения форм культурных растений с высокой адаптацией.

1. Belov N.F., Smirnova I.A. Metodicheskie ukazanija po discipline «Prikladnaja meteorologija – optimizacija upravljajushhih reshenij » dlja vysshih uchebnyh zavedenij [Methodical guidelines for the course “Applied Meteorology – Optimization of Managing Decisions” for higher educational institutions]. Saint Petersburg, Publishing Russian State Hydrometeorological University, 2006. (in Russian)

2. Bogoslovsky S.N. Stages of technologically complete “productionrealization” chain for wheat grain. Nauchnyy zhurnal KubGAU = Scientific Journal of KubSAU. 2008;37(3):71-92. (in Russian)

3. Bome N.A., Ripberger E.I., Trautz D. Variability of productivity indices of the spike of Triticum aestivum L. hybrid forms as the way of adaptation to various ecological and geographical conditions. Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. Ecologia i prirodopolzovanie = Tyumen State University Herald. Natural resource use and ecology. 2015;1(1):98-106. (in Russian)

4. Cheremisinov N.A. Obschaya patologiya rasteniy [General Pathology of Plants]. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1973. (in Russian)

5. Dorofeev V.F., Laptev Ja.P., Chekalin N.M. Tsvetenie, opylenie i gibridizatsiya rasteniy [Flowering, Pollination, and Hybridization of Plants]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1990. (in Russian)

6. Dospekhof B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki issledovaniy) [Technique of the Field Experiment (with Fundamentals of the Statistical Evaluation of Results)]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1985. (in Russian)

7. Govorova G.F. Metody otsenki selskokhozyaystvennykh kultur pri selektsii na immunitet [Methods of Crop Assessment in Breeding for Immunity]. Moscow, RGAU-MSKhA Publ., 2011. (in Russian)

8. Goyman E. Infektsionnye bolezni rasteniy [Infectious Diseases of Plants]. Moscow, Izdatelstvo inostrannoy literatury Publ., 1954. (in Russian)

9. Gradchaninova O.D., Filatenko A.A., Rudenko M.I. Metodicheskie ukazaniya po izucheniyu mirovoy kollektsii pshenitsy [Methodical Guidelines for Studying the World Collection of Wheat]. Leningrad, VIR Publ., 1987. (in Russian)

10. Griffing B.A. A generalized treatment of diallel crosses in quantitative inheritence. Heredity. 1956a;10:31-50.

11. Griffing B.A. Concept of general and specific combining ability in relation to diallel crossing systems. Austr. J. Biol. Sci. 1956b;9(4):463-493.

12. Gritsenko V.V., Orekhof D.A., Popov S.Ya., Stroykov Yu.M., Tretyakov N.N., Shkalikov V.A. Zashchita rasteniy [Protection of Plants]. Moscow, Mir Publ., 2005. (in Russian)

13. Gultyaeva E.I. Modern research of the wheat leaf rust agent in the Laboratory of Mycology and Plant Pathology, All-Russia Research Institute of Plant Protection. Materialy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii “Problemy mikologii i fitopatologii v XXI veke” [Proc. Int. Sci. Conf. “Problems of mycology and plant patology in the XXI century”]. Saint- Petersburg, 2013;67-69. (in Russian)

14. Guzhov Yu.L. Fuks A., Valichek P. Selektsiya i semenovodstvo kulturnykh rasteniy [Crop Breeding and Seed Farming]. Moscow, RUDN Publ., 1999. (in Russian)

15. Hoffmann G.M., Schmutterer H. Parasitäre Krankheiten und Schädlinge an landwirtschaftlichen Kulturpflanzen. Stuttgart: Ulmer, 1999.

16. Kilchevskiy A.V., Khotyleva L.V. (Sci. Eds.) Geneticheskie osnovy selektsii rasteniy. Nauch. red. A.V. Kilchevskiy, L.V. Khotyleva [Genetic Bases of Plant Breeding]. Minsk, Belorusskaya nauka Publ., 2008. (in Russian)

17. Koles O.E., Lozhkina N.S., Prokuratova A.S., Kalinenko N.A. Development of leaf diseases in grain crops at prolonged use of chemicals in the southern forest steppe of West Siberia. Fundamentalnye issledovaniya = Fundamental research. 2006;8:66-67. (in Russian)

18. Makarova M.A. Phytopathological evalution of resistance to fungal diseases in grain crops grown in the middle reaches of the Amur. Dalnevostochnyy agrarnyy vestnik = Far East Agrarian Bulletin. 2012;3:75-78. (in Russian)

19. Markelova T.S., Ivanova O.V., Naryshkina E.A., Baukenova E.A. Biological features of brown rust of wheat in the Lower Volga region and the structure of population. Materialy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii “Problemy mikologii i fitopatologii v XXI veke” [Proc. Int. Sci. Conf. “Problems of mycology and plant patology in the XXI century”]. Saint- Petersburg, 2013;177-179. (in Russian)

20. Mebrate S.A., Dehne H.W., Pillen K., Oerke E.C. Postulation of seedling leaf rust resistance genes in selected Ethiopian and German bread wheat cultivars. Crop Science. 2008;48:507- 516. DOI 10.2135/cropsci2007.03.0173.

21. Metody eksperimentalnoy mikologii [Methods of Experimental Mycology]. Kiev: Naukova dumka Publ., 1982. (in Russian)

22. Mezhdunarodnyy klassifikator SEV roda Triticum L. [CMEA International Classification Code of the Triticum L. Genus]. Leningrad, VIR Publ., 1984. (in Russian)

23. Miedaner T., Korzun V. Marker-assisted selection for disease resistance in wheat and barley breeding. Phytopathology. 2012;12:560-566.

24. Nuriyeva S.A., Isayev B.G. Phytopathological evaluation of the resistance to fungal diseases in bread wheat (Triticum aestivum) varieties in Azerbaijan. Materialy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii “Problemy mikologii i fitopatologii v XXI veke” [Proc. Int. Sci. Conf. “Problems of mycology and plant patology in the XXI century”]. Saint-Petersburg, 2013;198- 199. (in Russian)

25. Pavlyushin V.A. Management strategies in crop protection. Materialy Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii “Problemy mikologii i fitopatologii v XXI veke” [Proc. Int. Sci. Conf. “Problems of mycology and plant patology in the XXI century”]. Saint-Petersburg, 2013;202- 205. (in Russian)

26. Phillips S., Norton R. Global wheat production and fertilizer user. Better Crops. 2012;96(3):4-6.

27. Pogoda i klimat [Weather and climatе]. Available at: http://www.pogodaiklimat.ru/monitor.php (accessed October 4, 2014). (in Russian)

28. Popkova K.V., Shkalikov V.A., Stroykov Yu.M., Lekomtseva S.N., Skvortsova I.N. Obshchaya fitopatologiya [General Plant Pathology]. Moscow, Drofa Publ., 2005. (in Russian)

29. Proplanta. Das Informationszentrum für die Landwirtschaft. Available at http://www.proplanta.de/Agrar-Wetter/Deutschland/ (accessed 10 October 2014).

30. Ripberger E.I., Bome N.A., Trautz D. Study of the germination capacity of seeds of hybrids of soft spring wheat (Triticum aestivum L.) under various ecological and geographical conditions. V mire nauchnykh otkrytiy = In the World of Scientific Discoveries. 2014;8(56):148- 168. (in Russian)

31. Ripberger E.I., Bome N.A., Trautz D. Variability of plant height in hybrid forms of spring common wheat (Triticum aestivum L.) under different ecological and geographical conditions. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2015;19(2):185-190. (in Russian)

32. Sochalova L.P., Likhenko I.E. The gene pool of the sources of resistance of the spring wheat to the leaf diseases. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AIC. 2013;6:3-6. (in Russian)

33. Umweltanalytische Produkte GmbH. Available at http://www.upgmbhlogstar.de/ (accessed 10 October 2014).

34. Vasko V.T. Teoreticheskie osnovy rastenievodstva [Theoretical Fundamentals of Plant Growing]. Saint-Petersburg, PROFI-INFORM Publ., 2004. (in Russian)

35. Vavilov N.I. Immunity of plants to infectious diseases. Izvestiya Petrovskoy selskokhozyaystvennoy akademii = Bulletin of the Petrovsk Agricultural Academy. 1918. (in Russian)

36. Vedrov N.G. Selektsiya i semenovodstvo yarovoy pshenitsy v ekstremalnykh usloviyakh [Breeding and seed farming of spring wheat under extreme conditions]. Krasnoyarsk, Krasnoyrsk State University Publ., 1984. (in Russian)