В последние годы фитосанитарное состояние озимой пшеницы в условиях юга и юго – востока Казахстана и Средней Азии заметно ухудшились и актуальной проблемой становится листостебельная болезнь.
В Казахстане и Республиках Центральной Азии распространены такие листовые болезни, как желтая ржавчина (Pucciniastriformissp.tritici)бурая ржавчина (PucciniatriticinaErikss), и септориоз (Septoriaпоdorum). Одной из причин эпифитотии на юге Казахстане по мнению фитопатологов может быть расширение посевных площадей не устойчивых к ржавчине сортов, развитие которой наиболее часто (через 3-4 года) принимает эпифитотийный характер [3, с.15]. Длительное использование генетических однородных восприимчивых сортов, в свою очередь усиливают давление естественного отбора в агросистеме и тем самым способствуют появлению более агрессивных биотипов потогенов [4, с.15]. Изменился и состав патогенов, все чаще в фитоценозах стали появляться такие редкие для зоны юго-востока заболевания, как желтая и септориозные заболевания. Участились случай комплексного паразитирования нескольких заболеваний, что значительно снижает урожай и качество зерна. Вполне реальным, экологически безопасным, экономически выгодным является создание с длительной (нерасоспецифической) устойчивостью сортов озимой мягкой пшеницы.
Определение характера наследования нерасоспецифической (горизонтальной) устойчивости к желтой и бурой ржавчине внутривидовыми гибридами озимой пшеницы были проведены учеными Синих Р.П. [6, с.133], ЯхьяуиА., Осман А., Муса А., [7, с.5] и др. Ими были установлены,что ген нерасоспецифической (горизонтальной) устойчивостью контролируется полигенми, и комплементарным взаимодействием двух – трех доминантных генов.
Сорта, устойчивые к одному виду ржавчины, но восприимчивые к другим ее видам, быстро снимаются с районирования, поэтому очень важно создавать сорта с комплексным иммунитетом к этой болезни.
Высокоустойчивы ко всем трем видам ржавчины (листовой, стеблевый и желтый) сорта Безостая 1, Дмитровка 5-12 и Зернограда 3. В мировой коллекции ВИР имеются несколько образцов, обладающих иммунитетом ко всем видам и расам ржавчины. Они встречаются среди видов пшеницы из США, Канады, Чили, Мексики и Египта. Вовлечение их в скрещивания и использование полученных гибридов в различных условиях произрастания, при искусственном заражении посевов являются одним из главных путей создания нерасовой ржавчиноустойчивых сортов пшеницы. Для создания сортов с длительной (нерасоспецифической) устойчивостью сортов к ржавчинным болезням и оценка их устойчивости в отделе селекции озимой пшеницы КазНИИЗиР проводится с конца 80 годов прошлого века, совместно с лабораторией иммунитета растений. Использование искусственно-инфекционных фонов, позволяют эффективно формировать признак нерасовоустойчивых форм и гибридных популяции в селекции пшеницы.
Материал и методика исследований. Исследования проводилисьв 1985 — 2010 на полях селекционного стационара на поливном фоне КазНИИЗиР в шестипольных севооборотах расположенных в предгорной зоне Заилийского Алатау, а с 2010-2011 гг. эти исследования были продолжены на экспериментальной базе Таразского Государственного педагогического института, на высоте 650-750 метров над уровнем моря. Сумма активных температур 2500-27000 С, средне годовое количество осадков 350-410 мм. Почвы светло-каштановые с содержанием гумуса 1,5-2,3% [1, с.5].
Объектом исследований послужили гибридные популяции (F1-F8), полученные в разные годы методом парных, циклических и беккроссных скрещиваний от внутри – и межвидовых скрещиваний. В скрещиваниях были использованы сорта из мировой коллекции стран: СНГ- Украины, Россий, Центральннй Азии, а также короткостебельные и иммунные сорта международного центра по улучшению кукурузы и пшеницы СИММИТ и ИКАРДА. Исследования проводили на естественном и искусственном инфекционном фонах. Растения заражали путем внесения уродоспор местной популяции, состоящей в комплексе рас изжелтой, бурой ржавчиной и септориозом наиболее распространенных патогенов, заражали по методикам Гешеле Э.Э [2, с.15]. Сортообразцы пшеницы, в фазе кущения опрыскивали водной суспензией спор гриба при титре 105конидий в мл. Норма расхода рабочей жидкости 50 мл на 1 м2. Делянки после нанесения суспензии закрывали полиэтиленовой пленкой. Оценку по типу поражения проводили через 12-15дней после заражения по методике международного классификатора СЭВ [5, с.12]. Контроль — районированный сорт Богарная 56 и Стекловидная 24, поражаемый тремя видами ржавчины в средней и сильной степени при искусственном заражении и в естественных условиях.
Результаты и обсуждение Питомник создания селекционного материала. Гибридизацию проводили в пределах от 200 до 350 комбинации ежегодно. При этом в качестве материнской формы, использовали допущенные к использованию сорта озимой пшеницы местной и зарубежной селекции адаптированный к местным условиям как доноры высокой продуктивности, устойчивые к полеганию и высокими показателями качества зерна.
Селекция на устойчивость к ржавчине в нашей НИУначали в 80-х годах прошлого столетия. В Госреестре допущенных к использованию сортов Казахстана устойчивых к ржавчине и твердой головне за период (1960 -1985) селекционной работой выведены не было. Селекция устойчивых сортов к ржавчине в зарубежных странах былыначаты в 30- 40-х годов. В эти годы для улучшения пшеницы превалировало использование устойчивостью сверхчувствительного типа (расово-специфической устойчивости). Но использование расоспецифической устойчивости неизменно приводили к быстрой ее потере в течение 3-4 года. В практике улучшения мягкой пшеницы СИММИТ более 60лет доминирует применение в селекции на устойчивость к бурой ржавчине, такой концепции, как замедленное поражение ржавчиной, а также и частичной устойчивостью. В настоящее время в Краснодарском НИИ сельского хозяйства, в связи с быстрой эволюцией возбудителя ржавчины на Северном Кавказе создаются большое иммунологическое разнообразие сортов пшеницы, обладающих разной природой устойчивости. При этом для создания устойчивых сортов используются не только лучшие доноры расоспецифической устойчивости, но также и сорта с полевой нерасоспецифической устойчивостью. Для поиска новых доноров и источников устойчивости к комплексу болезням, нами предварительно проводились скрининг вовлекаемых в скрещивания сортов, зарегистрированных в республике Казахстан, а также перспективных линии в питомнике конкурсного сортоиспытания. Результаты селекции озимой пшеницы с длительной устойчивостью по листостебельным болезням представлены в таблице 1.
Таблица 1
Характеристика допущенных к использованию сортов озимой пшеницы с длительной устойчивостью к болезням
| Допунные
сорта |
Тип
устойчивости |
Степень
поражение, балл |
Интенсивность
поражение, % |
Год
допуска |
Оргинаторы |
| Красновод-ская 210 | S | 2-3 | 60-95 | 1976 | Казахстан |
| Богарная 56 | S | 2-3 | 60-90 | 1981 | Казахстан |
| Карлыгаш | S | 2-3 | 60-70 | 1986 | Казахстан |
| Южная12 | M S | 5-6 | 35-50 | 1992 | Казахстан |
| Стекловидная24 | S | 2-3 | 60-75 | 1995 | Казахстан |
| Сапалы | M S | 5-6 | 30-50 | 2001 | Казахстан |
| Казахстанская10 | M S | 5-6 | 30-45 | 1996 | Казахстан |
| Эритроспер-м350 | S | 2-3 | 50-60 | 1998 | Казахстан |
| Майра | MS | 5-6 | 40-45 | 2009 | Казахстан |
| Юбилейная60 | S | 2-4 | 50-60 | 2001 | Казахстан |
| Наз | R | 8-9 | 10-15 | 2001 | Казахстан |
| Алмалы | R,MR | 7-8 | 20-30 | 2003 | Казахстан |
| Мереке 70 | MS | 5-6 | 40-50 | 2011 | Казахстан |
| Фараби | MS | 5-6 | 45-50 | 2011 | Казахстан |
| Расад | S | 5-6 | 40-50 | 2011 | Казахстан |
| Безостая 1 | M S | 5-6 | 30-40 | 1960 | Россия |
| Одесская120 | S | 2-3 | 60-75 | 1993 | Россия |
По результатом селекции озимой пшеницы за 1975- 2011 гг. созданы более 35 сортов озимой мягкой пшеницы, из них 23 включены в Государственный реестр селекционных достижений республики Казахстан. По результатом естественного и искусственного заражения все допущенные к использованию сорта озимой пшеницы были разделены на 3 группы: 1-я группа — весьма устойчивые (R) и среднеустойчивые (MR), 2.-я средневосприимчивые (MS) и 3-я группа восприимчивые (S). Установлено, что из 23 допущенных к использованию в производство сортов к группе устойчивых (R, MR) к желтой ржавчине и септориозу выделены два сорта: Наз и Алмалы, т.е. составляет 8,7% от общего их количества допущенных сортов; в группе средневосприимчивых (MS) оказались – 8 (34,7%) и восприимчивых (S) – 17 сорта (74%). В группу средневосприимчивых вошли сорта Безостая 1, Южная 12, Егемен, Казахстанская 10, Сапалы, Майра, Мереке, Фараби. Все остальные более (76%) допущенных к использованию сортов селекции озимой пшеницы восприимчивый к желтой ржавчине и септориозу.
В благоприятных условиях 2010-2011гг, на поливном стационаре, на фоне сильного развития желтой ржавчины и септориоза были проведены комплексная оценка выделившихся линии в селекционном питомниках старшего поколении (F5- F8 КП, ПСИ, КСИ). Результаты иммунологической оценки селекции озимой пшеницы с длительной устойчивостью представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Распределение линий с длительной устойчивостью к желтой ржавчине
| Питомники | К- во
линий |
Распределение линий по типам устойчивости и интенсивности поражя, % | ||
| 50-90 S | 30-50MS | 5-10 R, 20-30MR | ||
| КСИ | 57 | 27 | 20 | 10 |
| ПСИ | 63 | 32 | 26 | 5 |
| КП | 90 | 30 | 50 | 10 |
Скрининг растений в полевых условиях, на фоне естественного и искусственного заражения показали, что подавляющее большинство линий характеризовались как средневосприимчивым (45,7%) и восприимчивым (42,4) к болезням ржавчины. В результате иммунологической оценки выделены 7 линий и гибридные популяции с нерасоспецифической устойчивостью к желтой ржавчине: К-2014 (Жалын×PRIHIA)×STAR, Lira, 20977, д 27, СИМ17×117, 18617-4, Турц 41-5028. Из коллекции СИММИТ выделены две устойчивые к ржавчине сорта: Sultan 95, Atay 85.
Заключение.
Результаты проведенных многолетних исследований показали, что среди допущенных к использованию 23 сортов озимой пшеницы подавляющее большинстве сортов неустойчивые к болезням, а для практической селекции выделено весьма и умеренно-устойчивые (полигенные) сорта: Наз, Алмалы, Арап. Эти сорта отличаются типом нерасоспецифической (групповой) устойчивостью к желтой и бурой ржавчине и септориозу. Из зарубежных селекции выделены устойчивые к ржавчине сорта: Sultan 95, Atay 85.
Список литературы:
1.Амантаев Е.А. Предшественики и урожай озимой пшеницы в поливном зоне // Земледелия. – Алма–Ата, 1969.№7. -18 с.
2.Гешеле Э.Э. Ржавчина хлебных злаков в степяхПриишимья.// Тр. Респуб. станции защиты растений. – Алма – Ата: КазГостиздат,1955. – Т.11. 347с.
3.Койшбаев М. Болезни зерновых культур.-Алматы:Бастау,2002.-367с
4.Международный классификатор СЭВ рода Triticum L.-Л., -1984.-83с
5.Сарбаев А.Т., Кыдыров А. Основные направления иммунологических исследований на современном этапе // Биологические основы селекции генофонда растений. Алматы, 2005, -С. 215-218.
6.Синих Р.П., Уэрта–эспино. Дж., Виллям М. Генетика и селекция пшеницы на продолжительную устойчивость к бурой и желтой ржавчине // 1-ая Центрально Азиатская конф.по пшенице. – Алматы, 2003. – С.133-139
7.Яхьяуи А., Осман. А., Мусса М. Идентификация эффективной и длительной устойчивости к желтой ржавчине у яровой и факультативной озимой пшеницы. Агромеридиан. 2006,№3 –С. 5-9.[schema type=»book» name=»СОЗДАНИЕ СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С ДЛИТЕЛЬНОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ЛИСТОСТЕБЕЛЬНЫМ БОЛЕЗНЯМ» description=»В статье приводится результаты селекции озимой пшеницы на листостебельным болезням. Основная цель создание выскопродуктивных, неполегающих, устойчивых к болезням сортов озимой пшеницы. В результате многолетней селекции методом гибридизации с привлечением иностранных сортов, использованием инфекционного фона, созданы более 24 сортов озимой мягкой пшеницы. Среди них сорта: Алмалы, Наз, Арап, обладающие устойчивостью с замедленным поражением к болезням. » author=»Жангазиев Адилхан Султанкулович, Нурбеков Сабит Идрисович, Ералиев Серик Сактапбаевич » publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2016-12-26″ edition=»euroasia-science.ru_26-27.02.2016_2(23)» ebook=»yes» ]