Пшеница озимая
Пшеница озимая, гибриды, линии, устойчивость, источники, ценные хозяйственные признаки
Устойчивы к биотических и абиотических факторов сорта сельскохозяйственных культур в полном объеме выполняют задачу энерго-и ресурсосбережения, охраны биосферы от загрязнения пестицидами и управления фитосанитарным состоянием агроэкосистем [1]. Селекция пшеницы мягкой достигла того уровня, когда ее потенциальная урожайность значительной степени связана с устойчивостью сортов, выращиваемых. Попытки распространения в производстве зарубежных сортов озимой пшеницы оказались неудачными из-за низкой их приспособленность к местным условиям. Прежде всего они не выдерживают низких температур в зимний период, слабо засухоустойчивые, поражаются местными расами фитопатогенов и специфическими вредителями, имеют низкие хлебопекарные свойства [2].
Результативность селекции на иммунитет зависит от наличия всесторонне изученного исходного материала и научно обоснованного подхода к его использованию. Основными составляющими методологии создания такого материала является регулярный мониторинг патогенного комплекса, морфолого-физиологические свойства популяций особо опасных видов возбудителей, объективность оценки иммунологических свойств сортов и гибридов, установления взаимоотношений в системе растение-хозяин — патоген, выявления
© И. М. Черняева, В. П. Петренково, И. С. Луговая, 2011.
ISSN 0582-5075. Селекция и семеноводство. 2011. Выпуск 100.
ния и отбор высокоэффективных, адаптированных к зональным условиям источников и доноров [3, 4].
На протяжении 2004-2010 гг в лаборатории устойчивости растений к биотических факторов Института растениеводства им. В. Я. Юрьева проводили исследования по направлению создания исходного материала пшеницы мягкой озимой, устойчивого к листовых болезней и твердой головни.
Опыты проводили в полевых питомниках научной севооборота института. Предшественник — черный пар, сев — в оптимальные для культуры сроки. Исследуемые селекционные образцы высевали вручную (садок) строками длиной 1 м, площадь учетной участка составляла 0,6 м2. Методы исследований: фитопатологического (создание искусственных инфекционных и провокационных фонов и учеты пораженности растений [5, 6, 7, 8]) селекционные (доборы и скрещивания для создания исходного материала [9]).
Успешность создания инфекционных фонов для исследования устойчивости растений к болезням и вредителям в значительной степени определяли погодные условия. В осенне-зимний период 2005-2006 гг посевы озимой пшеницы пострадали от длительной засухи в период получения всходов, а затем — от действия низких температур. Сложными для озимых культур условиями характеризовался зимний период 2009-2010 гг, когда вследствие большого количества осадков в виде снега и коротких оттепелей в третьей декаде декабря сформировалась ледяная корка толщиной 7-8 см, повлекшее вымерзания растений на опытных посевах. Осенне-зимние периоды 2006-2007, 2007-2008 и 2008-2009 гг были удовлетворительными для перезимовки озимых культур.
Всего погодные условия весенне-летних месяцев 2006, 2007, 2009 и 2010 гг были засушливыми; такие условия ограничивали развитие листовых болезней на посевах зерновых колосовых. Весенне-летний период 2008 года был более благоприятным, чем условия других лет исследований, для развития как растений, так и патологического процесса вследствие большего количества осадков в мае — июле (57-90% месячной нормы). Относительная влажность воздуха в среднем за июль составила 62-72% и была выше нормы на 2-7%.
При таких погодных условиях уровне инфекционных и провокационных фонов (пораженность восприимчивых сортов-эталонов) за годы значительно колебались: твердая головня — 56,5-90%, бурая листовая ржавчина — 10-90%, септориоз — 2565%, мучнистая роса — 35 — 65%, снежная плесень (природный фон) — до 90% (рис 1).
По результатам исследований многих ученых, основными методами селекции пшеницы на устойчивость к болезням остаются в настоящее время внутривидовая гибридизация с последующим индивидуальным отбором среди гибридных потомков и на разных этапах селекционного процесса. Наиболее сложным селекционно-генетическим задачей является соединение в одном генотипе высокого адаптивного потенциала продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды.
Рис. 1. Уровни инфекционных фонов в годы исследований
В наших исследованиях для создания нового перспективного исходного материала для создания сортов озимой пшеницы, устойчивых к болезням и с высокой производительностью, проведено скрещивание с участием источников устойчивости к листовых болезней и твердой головни (АС-182, еритроспермум 24220, еритроспермум 26221, Brutus, Olma , Tyler, TX71A1039, TX71A1039.V1 * 3/AMI, Ae. juvenalis / 6 * CHRIS / / 9 * Selkirk, Ae. ventricosa / T. durum / / 3 * Selkirk, CO 900134, CO 900166, еритроспермум 60-89, линий СГИ и другие) и адаптированных к условиям районированных сортов (Астет, Харус, Харьковская 96, Василиса, Подолянка и другие). Родительские формы отмечались комплексом положительных генотипических свойств, и их удалось объединить в новых генотипах. Целенаправленными отбору было достигнуто высокого уровня устойчивости к листовых болезней, твердой головни, а также ряда ценных хозяйственных признаков (на уровне Национального стандарта и выше него). Всего проведено доборы среди 1254 гибридных популяций F2 — F6.
По результатам отборов и изучения выделено 25 лучших линий пшеницы мягкой озимой с групповой устойчивостью к болезням и неблагоприятным абиотическим факторам, из них 17 посухостийкихлиний с групповой устойчивостью (7-8 баллов) к мучнистой росе, бурой листовой ржавчины и септориозу, способных к восстановлению продуктивного стеблестоя после повреждения клопом-черепашкой в ??фазе трубкования (табл. 1) и 8 линий, устойчивых к твердой головни и бурой ржавчине (7-9 баллов), засухоустойчивых, способных к восстановлению продуктивного стеблестоя после повреждения клопом-черепашкой в ??фазе трубкования (табл. . 2).
Таблица 1.
Характеристика лучших по устойчивости к листовых болезней линий озимой пшеницы, инфекционный фон (2007-2010 гг)
Среди выделенных линии три сестринские (Л. 829-10, Л. 830-10, Л. 83110) получены из гибридной комбинации Siouxland / АС-182 и две линии из гибридной комбинации Norman / Мироновская 68 (Л. 966-10, Л. 981-10) годами исследований показали устойчивость к комплексу листовых болезней, наиболее вредных в нашем регионе (мучнистая роса, бурая ржавчина и септы-риоз) урожайность и производительность стеблестоя этих линий была выше национальный стандарт — сорт Подолянка.
Таблица 2.
Характеристика лучших по устойчивости к твердой головни линий озимой пшеницы, (2007-2010 гг)
Наивысшую урожайность среди созданных линий сформировала линия Л. 833-10, получена также из комбинации Siouxland / АС-182 — 509,8 г/м2, по производительности стеблестою — 563 шт/м2 в сочетании с групповой устойчивостью к септориозу и бурой ржавчине. Наивысшую же густоту продуктивного стеблестою (617,1 шт/м2) и урожайность (475,3 г/м2) имела линия Л. 921-10 (Оита / Смуглянка) при стабильной средней устойчивости к листовых болезней. По характеристике перезимовки выделенные линии находятся на среднем и выше среднего уровне (6-7 баллов).
Среди гибридных комбинаций, созданных при участии источников устойчивости к твердой головни и сортов местной селекции, на инфекционном фоне твердой головни протяжении 2006-2010 гг проведено доборы по устойчивости к болезни и выносливостью к условиям перезимовки и засух. Выделено 8 лучших линий с сочетанием ценных хозяйственных признаков с устойчивостью. Большинство из них, а именно пять (Л. 1575-10, Л. 1576-10, Л. 1577-10, Л. 1579-10 и Л. 1584-10), имеют групповую устойчивость к твердой головни и мучнистой росы , а также стабильную по годам среднюю стойкость к септориозу на уровне 5-6 баллов.
Урожайность выделенных линий на инфекционном фоне колебалась от 348,8 г/м2 в линии Л. 1579-10 (Ае. уеШги ^ а / ТЫшгшт / Залог одесская) до 570,4 г/м2 в линии Л. 1580-10 (Харус / Tyler). Высокий показатель плотности продуктивного стеблестоя имела линия Л.1 583-10 (еритроспермум 60-89 / Белоцерковский полукарликовом) — 565,3 шт/м2.
Следует отметить также линию Л. 1577-10, полученную из гибридной комбинации Залог одесская / еритроспермум 24220, которая, кроме высших за стандарт показателей урожайности и густоты продуктивного стеблестоя (560,5 г/м2 и 485,4 шт/м2 соответственно), согласно классификатору рода Triticum [10], имеет крупные семена (масса 1000 семян — 48 г).
Выводы. Таким образом, за период 2006-2010 гг методами гибридизации и многократных индивидуальных отборов на инфекционных фонах создано 17 линий пшеницы мягкой озимой с групповой устойчивостью к листовых болезней (мучнистой росы, бурой ржавчины, септориоза) и комплексом ценных признаков. Больше линий с ценными хозяйственными признаками и устойчивостью к листовых болезней получено из гибридной комбинации Siouxland / АС-182. С гибридного материала выделено также 8 селекционных линий — источников устойчивости к твердой головни с комплексом ценных признаков: засухоустойчивостью, высокой плотностью продуктивного стеблестою, урожайностью. Созданы линии приспособлены к климатическим и фитосанитарных условий восточной части Лесостепи Украины.
Полученный исходный материал передан для изучения и экспертизы в НЦГРРУ. В дальнейшем он может быть использован для целенаправленной селекции на устойчивость к болезням и неблагоприятным абиотических факторов.