Оценка линий синтетической пшеницы (Triticum durum/Aegilops tausсhii) по вегетационному периоду и устойчивости к болезням

К приоритетным направлениям развития растениеводства в России относятся рост валового производства зерна пшеницы и повышение стабильности урожая по годам. Урожайность зерна коммерческих сортов значительно варьирует из-за громадных потерь от воздействия неблагоприятных биотических и абиотических факторов. Повышение устойчивости к стрессовым факторам создаваемых сортов мягкой пшеницы может быть достигнуто за счет привлечения в гибридизацию всего разнообразия генетических ресурсов близкородственных видов и родов. Представлены результаты фенотипической оценки линий гексаплоидной синтетической пшеницы, созданных в CIMMYT скрещиванием сортов твердой пшеницы селекции Селекционно-генетического института (г. Одесса, Украина) и сорта Pandur из Румынии (T. durum Desf., геном АВ) с Ae. tausсhii Coss. (геном D), а также 15 линий синтетической пшеницы селекции Киотского университета (Япония), полученных скрещиванием сорта твердой пшеницы Langdon (США) с формами эгилопса различного экологического происхождения. Исследования проведены в 2016 г. на опытном поле Омского государственного аграрного университета в условиях южной лесостепи Западной Сибири. Между синтетиками выявлены генотипические различия по продолжительности периода «всходы–колошение» и по устойчивости к болезням. Наиболее скороспелые линии отмечены в гибридной комбинации Aisberg/Ae.sq.(511). Гибридные комбинации Ae.sq.(369) с сортом твердой пшеницы Aisberg, Ae.sq. (310) с сортом Ukr-Od 1530 и Ae.sq.(223) с сортом Pandur характеризуются комплексной устойчивостью к грибным болезням. В целом варьирование степени поражения линий ржавчиной было в пределах от 5 до 70 %, мучнистой росой – от 10 до 90 %. Выделены линии с высокой комплексной устойчивостью к мучнистой росе, бурой и стеблевой ржавчине, полученные скрещиванием сорта Ukr-od 1530.94 с Ae. tauschii (392); (629); (1027); (1031) и линий Langdon/Ku-2074; Langdon/Ku-2075; Langdon/Ku-2100; Langdon/ Ku-2079. Выделенные по комплексу ценных признаков линии синтетиков пшеницы представляют интерес в качестве исходного материала для селекционных программ.

синтетическая пшеница, фенотипирование, вегетационный период, бурая и стеблевая ржавчина, мучнистая роса, устойчивость

1. Climat change and crop production. CABI Climat Change Series. 2011;1:292.

2. Cooper J.K. Synthetic Hexaploid Wheat as a Source of Improvement for Winter Wheat (Triticum aestivum L.) in Тexas. Texas A&M University, 2013.

3. Cooper J.K., Ibrahim A., Rudd J., Malla S., Hays D.B., Baker J. Increasing hard winter wheat yield potential via synthetic wheat: I. Path-coefficient analysis of yield and its components. Crop Sci. 2012;52:2014-2022.

4. D’jakov Ju.T. Tipy ustoychivosti rasteniy i ikh prakticheskoe ispol’zovanie [Types of plant resistance and their practical using]. Tipy ustojchivosti rastenij k boleznjam [Types of plant resistance]. St. Petersburg: VIZR Publ., 2003;5-9. (in Russian)

5. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezul’tatov issledovaniy). [Methods of field experiment and the basics of the statistical evaluation of results]. Moscow: Kolos Publ., 1985. (in Russian)

6. Dvorak J., Luo M.C., Yang Z.L., Zhang H.B. The structure of the Aegilops gene pool and evolution of hexaploid wheat. Theor. Appl. Genet. 1998;97:657-670. DOI 10.1007/s001220050942.

7. Gill B.S., Friebe B., Raupp W.J., Wilson D.L., Cox T.S., Sears R.G., Brown-Guedira G.L., Fritz A.K. Wheat genetic resource center: the first 25 years. Adv. Agr. 2006;89:73-136.

8. Koishybaev M., Shamanin V.P., Morgunov A.I. Skrining pshenitsy na ustoychivost’ k osnovnym boleznyam: metodicheskie ukazaniya [Screening wheat for resistance to major diseases: guidelines]. Ankara: FAO-SEK Publ., 2014. (in Russian)

9. Mujeeb-Kazi A., Delgado R. A second, elite set of synthetic hexaploid wheats based upon multiple disease resistance. Ann. Wheat Newslett. 2001;47:114-116.

10. Mujeeb-Kazi A., Fuentes-Davila G., Delgado R., Rosas V., Cano A., Cortes S., Juarez L., Sanchez J. Current status of D-genome based, synthetic, hexaploid wheats and the characterization of an elite subset. Ann. Wheat Newslett. 2000;46:76-79.

11. Mujeeb-Kazi A., Gul A., Farooq M., Rizwan S., Ahmad I. Rebirth of synthetic hexaploids with global implications for wheat improvement. Austral. J. Agr. Res. 2008;59:391-398.

12. Ogbonnaya F.C., Abdalla O., Mujeeb-Kazi A., Kazi A.G., Xu S.S., Gosman N., Lagudah E.S. Synthetic hexaploids harnessing species of primary gene pool for wheat improvement. J. Plant Breed. Rev. 2013;37:35-122.

13. Ogbonnaya F.C., Halloran G.M., Lagudah E.S. D genome of wheat-60 years on from Kihara, Sears and McFadden. Ed. K. Tsunewaki. Frontiers of Wheat BioScience. (Kihara Memorial Yokohama Foundation for the Advancement of Life Sciences). Yokohama, Japan, 2005.

14. Pershina L.A. Chromosomal engineering of plants: a branch of biotechnology. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2014;18(1):138-146. (in Russian)

15. Qi L., Friebe B., Zhang P., Gill B.S. Homoeologous recombination, chromosome engineering and crop improvement. Chromosome Res. 2007;15:3-19.

16. Shamanin V., Morgounov A. Spring wheat breeding in Western Siberia for resistance to leaf and stem rust. 12th Int. Cereal Rusts and Powdery Mildews Conf. Antalya, Turkey, 13-16 October. 2009;82.

17. Shamanin V.P., Morgunov A.I., Manes J., Zelensky Y.I., Chursin A.S., Levshunov М.А., Pototskaya I.V., Likhenko I.E., Маnko Т.A., Karakoz I.I., Tabachenko A.V., Petukhovsky S.L. Breeding and genetics estimation of spring wheat population of Siberian shuttle breeding nursery of CIMMYT. Vavilovskii Zhurnal Genetiki i Selektsii = Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2012;6(1):21-32. (in Russian)

18. Shamanin V.P., Pototskaya I.V., Klevakina M.V. Estimation of the spring bread wheat Siberian collection for resistance to stem rust in the southern forest steppe of West Siberia. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Proceedings of the Kazan State Agrarian University. 2016;2(11):55-59. (in Russian)

19. Shamanin V., Salina E., Wanyera R., Zelenskiy Y., Olivera P., Morgounov A. Genetic diversity of spring wheat from Kazakhstan and Russia for resistance to stem rust Ug99. Euphytica. 2016;212(2):287-296.

20. Sochalova L.P., Likhenko I.E. Geneticheskaya ustoychivost’ sortov yarovoy pshenitsy k obligatno-aerogennym zabolevaniyam v usloviyakh lesostepi Priob’ya [The genetic resistance of spring wheat varieties to obligate airborne diseases in the forest-steppe of the Ob’ region]. Novosibirsk: SibNIIRS Publ., 2011. (in Russian)

21. Trethowan R.M., Mujeeb-Kazi A. Novel germplasm resources for improving environmental stress tolerance of hexaploid wheat. Crop Sci. 2008;48:1255-1265.

22. Trethowan R.M., van Ginkel M. Synthetic wheat an emerging genetic resource. Wheat Sci. Trade. Ed. B. Carver. Wiley-Blackwell, Ames, IA, 2009;369-386.

23. Van Ginkel M., Ogbonnaya F. Novel genetic diversity from synthetic wheats in breeding cultivars for changing production conditions. Field Crops Res. 2007;104:86-94.

24. Zaharenko V.A., Medvedev A.M., Erohina S.A., Kovalenko E.D., Dobrovol’skaja G.V., Mihajlov A.A. Metodika po otsenke ustoychivosti sortov polevykh kul’tur k boleznyam na infektsionnykh i provokatsionnykh fonakh [The methodology for evaluation of pest resistance in crops varieties on infectious and provocative backgrounds]. Moscow: Rossel’khozakademiya Publ., 2000. (in Russian)