Идентификация доноров устойчивости к пыльной головне проса (Sphacelotheca panici-miliacei) - статьи - AGRObilim
agrobilimonline@gmail.com
+7 (7172) 72-86-32

Идентификация доноров устойчивости к пыльной головне проса (Sphacelotheca panici-miliacei)

23.10.2021
0
76

Выведение и внедрение в производство новых более продуктивных комплексно-ценных сортов проса является одним из высокоэффективных и экономически наиболее выгодных путей дальнейшей интенсификации сельского хозяйства, повышения урожайности, борьбы с болезнями и вредителями, а также улучшения качества продукции.

Необходимы сорта, сочетающие высокую продуктивность, засухоустойчивость, холодостойкость, устойчивость к полеганию, осыпанию зерна, поражению головней. 

Поэтому создание отечественных высокопродуктивных, устойчивых к болезням сортов проса является своевременной и актуальной проблемой

Цель работы - идентификация доноров ценных признаков из мировой коллекции просо на основе молекулярно-генетических методов и отбор исходных форм для создания нового гибридного материала устойчивых к болезням и адаптированных к погодным условиям Северного Казахстана.

Задачи:

-скрининг мировой и отечественной коллекции просо по хозяйственно-ценным признакам с целью выделения перспективных доноров и источников для дальнейшего использования в селекционном процессе;

-создание гибридной популяции проса на основе искусственной принудительной гибридизации у специально подобранных родительских пар;

Большинство потери урожая проса во многом определяются поражением растений грибными патогенами. В последние годы, наряду с распространением гельминтоспориоза и других патогенов, возросла угроза проявления эпифитотий пыльной головни (Sphacelotheca panici-miliacei). В связи с этим создания сортов проса с устойчивостью к грибным фитопатогенам остается одним из наиболее приоритетных направлений генетики и селекции.

Изучения устойчивости образцов зарубежной коллекции в полевых условиях условиях показало, что избыточно влажный 2018 г.  был благоприятным для развития головневых заболеваний, так сумма осадков за вегетацию составила 202,0 мм.  В этот год максимального проявления болезни среди изучаемых 85 генотипов зарубежной коллекции (USDA) у образцов: PI 654403 (TU-85-074-03; Турция), PI 173750 (IPM 990; Турция) и PI 182258  (DARI; Турция) наблюдалось сильное поражение, 67%, 71% и 74%, соответственно. Сорт-стандарт Кокчетавское 66 также показал восприимчивость на 64%

В целом изучаемые 41 образца, 48,2% из всей зарубежной коллекции, проявили умеренную устойчивость к данному патогену (9-32%). Слабая восприимчивость отмечена в 2019 и 2020 годах: степень поражения варьировала от 6% до 48%, лишь образец PI 170589 (IPM 633; Турция) оказался восприимчивым на 65%.

Была проведена кластеризация по данным оценки устойчивости зарубежной коллекции за 2018-2020 годы исследования, после вычисления среднего показателя поражаемости патогеном за указанный период. В результате кластерного анализа  по интенсивности поражения патогеном позволил разделить образцы зарубежной коллекции проса на первые и вторые группы. Первую группу вошли восприимчивые образцы, поражение которых по годам варьировало от 13,3 до 25 %. Иммунные, высокоустойчивые и сравнительно устойчивые образцы сгруппировались во вторую группу кластера (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Распределение зарубежных коллекционных образцов проса по поражению пыльной головней (инфекционный фон, 2018- 2020 гг.)

В результате иммунологического изучения 89 образцов коллекции  ВИР выделено  36 номеров, устойчивых к заболеванию: К-35, К-803, К-806, К-1437, К-6314, К-6619, К-1942, К-1985, К-2236, К-2374, К-2493, К-2526, К-2742, К-5786, К-6602, К-3664, К-3690, К-3697, К-3751, К-3753, К-9373, К-9571, К-9598, К-9701, К-9719, К-9720, К-9749, К-9805, К-10284, К-10286, К-10289, К-10349, К-10357 и образцы не присвоенным номером каталога: Кормовое 2606 55к, Кормовое 2020 054/2, Кормовое 2528 g.060/3 (приложение А.4). При искусственном заражении местной популяцией возбудителя пыльной головни также повышенный уровень устойчивости (1-очень слабое, <10%) показали ряд колекционных образцов К-10215, К-2278, К-2274, К-520, К-1474, К-10222, К-10121, К-6490, К-8023, К-3806 и К-8528: 2,6%, 3,0%, 5,0%, 5,0%, 5,5%, 5,5%, 6,1%, 6,1%, 6,7%, 8,3%,  и 8,3%, соотвественно.  Слабая и средняя восприимчивость к заболеванию была отмечено у основной части образцов, 42,7% всей коллекции: К-9681, К-10112, К-9989,  К-9645, К-10213, К-10204, К-10222, К-10286, К-10299, К-1066, К-2468, К-3742, К-148, К-5786, К-2377, К-8873, К-9910, К-9703, К-9655, К-9658, К-9800, К-9837, К-1685, К-9580, К-8649, К-10170 Л78/863, К-2241, К-2253, К-8507, К-8503, К-10224, К-10352, К-10275, К-10282, К-9802 и образцы не присвоенным номером каталога: Посевное Rm 18 3217,  Горлинка sang, Омское 16. Поражение возбудителем S. panici-miliacei этих образцов по годам варьировало от 10 до 47,5 %. При проведении нами кластерного анализа показателя устойчивости разбивались на 2 основных интервала. В первую группу кластера вошли иммунные и высокоустойчивые коллекционные образцы ВИР, во второй сгруппировались образцы у которых наблюдалось слабый и средний уровень поражения (Рисунок 2).

Рисунок 2 - Распределение коллекционных образцов ВИР по поражению пыльной головней (инфекционный фон, 2018- 2020 гг.)

Сорта отечественной коллекции были восприимчивы в зависимости по годам исследования. Так, в благоприятный 2018 г. для развития телиоспор головни (202,0 мм) у сортов Кормовое просо, Шортандинское 10, Шортандинское 7, Памяти Берсиева, Яркое 5, Яркое 7, Омское 11, Кормовое 89, Павлодарское, Золотистое кормовое, Барнаульское кормовое, Саратовское 6 интенсивность поражения   варьировало от 36% до 56%. Сорта которые были близки к универсально невосприимчивому стандарту Кокчетавское 66: Саратовское 3, Уральское 109 и Актюбинское кормовое, 61%, 66% и 67%, соответственно.

2019 г. оказался относительно засушливым (82,5 мм) во второй половине вегетации и сложились неблагоприятные условия для развития фитопатогена. Так, в 2019 году степень поражения близкая к показателям сорта стандарта Кокчетавское 66 лишь у сортов: Саратовское 3 и Уральское 109, степень их поражения составила 50% и 55%, соответственно. Другие изученные отечественные сорта в этом году отличились наилучшим показателем: 0-15%.

В 2020 году количество осадков выпавшие за период вегетации проса составило 124 мм, температурный режим не отличался от предыдущих годах исследования (53,10С). Все же выделились сорта показавшиеся иммунность к искусственному заражению (0): Яркое 7, Яркое 5, Омское 11, Кормовое 89, Павлодарское, Золотистое кормовое, Кормовое просо, Шортандинское 10, Шортандинское 11 и Павлодарское 4. Другие сорта показали умеренную восприимчивость к грибному заболеванию S. panici-miliacei: Саратовское 6, Барнаульское кормовое, Шортандинское 7, Уральскоое 109, Памяти берсиева и Павлодарское 4, интенсивность поражения которых составило: 6,2%, 10,0%, 12,5%, 15,3%, 28,5% и 30%, соответсвенно.

В рисунке 3 преведен кластерный анализ, где видно что в целом за годы исследования хотя средний показатель поражаемости был ниже по сравнению с стандартом (55,3%), абсолютно иммунных сортов среди отечественной коллекции не наблюдалось.

Рисунок 3 - Распределение сортов отечественной селекции по поражению пыльной головней (инфекционный фон, 2018- 2020 гг.)

Таким образом, наши исследования за 2018-2020 гг. позволили выявить коллекционные сорта и образцы с лучшими показателями устойчивости к пыльной головне. Выделенные образцы могут служить ценным исходным материалом для селекционных программ на иммунитет проса.

0 комментариев

Icon
Чтобы оставлять комментарии Войдите или зарегистрируйтесь