Генотипы яровой твердой пшеницы, устойчивые к листовым болезням, идентифицированные на естественном инфекционном фоне в эпифитотийные годы

Введение. В Среднем Поволжье наиболее вредоносными патогенами, паразитирующими на твердой пшенице, являются листовые пятнистости. Потери от них в эпифитотийные годы достигают уровня вредоносности от действия очень сильной засухи, т.е. от 50,0% до 80,0 % от биоклиматического потенциала твердой пшеницы в регионе [1]. Цель исследований, результаты которых помещены в настоящей публикации, заключалась в поиске новых источников устойчивости к патогенам. Полевые учеты, (тип иммунности, степень поражения листовыми пятнистостями) проведены в фазы цветения и молочно-восковой спелости по общепринятым методикам [2, 3].

Результаты исследований. Наиболее сильные эпифитотии по распространению и вредоносности отмечены в 1996, 1999, 2005, 2008, 2016 годах. В 2015 году эпифитотия листовых пятнистостей, вызванная патогенами из рода Alternariaspp., имела значительное распространение, но вредоносность даже на неустойчивых сортах была минимальной, – не более 10,0-15,0% по оценкам на сибсовых линиях расщепляющихся популяций. Иная картина наблюдалась в 2016 году, – эпифитотия Fusariumspp. сопровождалась значительной вредоносностью, особенно на поздних посевах. Урожайность не устойчивых сортов колебалась от 2,5 ц/га до 5,0 ц/га, варьирование урожайности устойчивых сортов разных биотипов и принадлежащих к различным эколого-геграфическим группам, отмечен в границах 10,0-20,0 ц/га. Таким образом, вредоносное действие патогена привело к снижению урожая неустойчивых сортов на 400,0%. Селекционный материал, отобранный в предыдущие эпифитотийные годы, в большинстве своем, сохранил устойчивость в 2015-2016 годах. В предыдущие годы, ряд устойчивых к листовым пятнистостям образцов, были включены в программы скрещиваний по другим направлениям селекции. Полученные популяции, где вторым компонентом скрещиваний были неустойчивые к листовым пятнистостям (Fusariumsp.)генотипы, отчетливо расщеплялись на группы растений, проявивших в 2016 году устойчивость к фузариозной листовой пятнистости на уровне фенотипа устойчивого компонента (исследуемого образца) и группы растений с сильным поражением листовой поверхности на уровне неустойчивого компонента скрещиваний. Все устойчивые к Fusariumsp., образцы, с идентифицированной, таким образом, наследуемой устойчивостью, отнесены к донорам устойчивости и будут включены в целевые программы гибридизации и селекции. Сильная эпифитотия стеблевой ржавчины в регионе Среднего Поволжья отмечена впервые за десятилетия наблюдений. Селекция на устойчивость к этому патогену целенаправленно не велась, поэтому количество устойчивых селекционных линий оказалось незначительным. Высокая концентрация устойчивых форм отмечена в популяции 1815Д (Л1750/682д-7//Горд.1771/Л1752). Одна линия этого происхождения отличается комплексной устойчивостью к листовым пятнистостям (Alternariasp.,Fusariumsp.), патогенам, вызывающим «чёрный зародыш» и к стеблевой ржавчине. Высокую устойчивость к стеблевой ржавчине проявили сорта яровой твердой пшеницы Ясенка (Краснодарский НИИСХ), Tomoroi (Австралия), к-13634 (Tr.dicoccum) и ряда образцов TriticumTimopheevii. Из образцов T.timopheevii в рабочую коллекцию включены только те, которые уже применялись в селекционном процессе, показали хорошую скрещиваемость с твердой пшеницей и изучены в расщепляющихся популяциях. Отбор устойчивого к стеблевой ржавчине материала предполагается проводить в условиях Западной Сибири (Алтайский НИИСХ), где частота развития эпифитотий стеблевой ржавчины составляет 0,3-0,4 единиц вероятности.

Помимо устойчивости к перечисленным выше патогенам, предложенные в качестве исходного материала образцы, имеют другие ценные в селекционном отношении признаки. Австралийские сорта Hyperno, Tomoroi, Tjikuri, L5046 (Nax 2), L5018, по фенотипу короткостебельные, предположительно несут ген редукции высоты растений RhtB1. Кроме того, Hyperno, Tomoroi и L5018 устойчивы к мучнистой росе, L740 и L5046 (Nax2) – устойчивы к солевому стрессу в зоне корней. Образцы Tr.dicoccum (к-19352, к-29564) отличаются позднеспелостью и устойчивостью к полеганию. Генотипы мягкой пшеницы BS-5, 74BS, 67/BS устойчивы к темно-бурой листовой пятнистости (Bipolarissorokiniana). Сорта из Италии (ISD) и Турции (557 rissa//scoople/T.boeticum), короткостебельные с высоким содержание белка, при этом турецкий образец отличается достаточным уровнем адаптивности к условиям Среднего Поволжья. Омские линии Гор.98-42-2 и Гор.01-121-3, относящиеся к среднепозднему биотипу, устойчивы к мучнистой росе. Селекционная линия НИИСХ Юго-Востока – 86с-08 отличается засухоустойчивостью и качеством клейковины. Линии Самарского НИИСХ 1899д-1 и 1899д-2, происходящие от скрещивания сорта «Памяти Чеховича» и образца T.dicoccum к-12946 из Швейцарии, хорошо адаптированы к условиям Среднего Поволжья, устойчивы к мучнистой росе, по морфотипу сильно отличаются от сорта «Памяти Чеховича» и, несомненно, представляют в генетическом отношении интерес в селекции на гомеоадаптивность. Линии 1560д-31 и 1591д-21 несут ген короткостебельности RhtB1, имеют высокий потенциал продуктивности и отличное качество клейковины. Сорта из Краснодарского НИИСХ «Ясенка» и 326d-26,- среднерослые, хорошо адаптированы к условиям Среднего Поволжья.

Литература:

1. Мальчиков, П. Н. Формирование моделей сортов яровой твердой пшеницы для Средневолжского региона / П. Н.Мальчиков, А. А. Вьюшков, М. Г. Мясникова. – Самара, 2009. – 112 с.
2. Кремнева О. Ю., Волкова Г. В. Диагностика и методы оценки устойчивости пшеницы к возбудителю желтой пятнистости листьев. Методические рекомендации. М., 2007. 20 с.
3. Бабаянц Л. Т., Мештерхази А., Вехтер Ф. Методы селекции и оценки устойчивости пшеницы и ячменя к болезням в странах – членах СЭВ. Прага. 1988. С.321.