Устойчивость пшеницы к мучнистой росе
.RU

Устойчивость пшеницы к мучнистой росе

Введение

Пшеница является важнейшей продовольственной и кормовой культурой. Она занимает лидирующее место среди возделываемых во всём мире культур по посевным площадям. Такое её распространение объясняется высокой питательностью и возможностью разностороннего использования и переработки.

Дальнейшее увеличение производства зерна в стране возможно, главным образом, за счёт роста урожайности и снижения потерь, в том числе и от заболеваний.[27] При внедрении интенсивных технологий возделывания зерновых культур из-за микроклимата в посевах резко возрастает вредоносность листостебельных патогенов. Применение химических средств защиты растений, которые предусматриваются в этой технологии, связано не только с огромными затратами средств, но и, самое главное, с отрицательным воздействием на окружающую среду. Помимо этого химический метод не всегда гарантирует ожидаемый результат, и это, прежде всего, относится к ржавчинным болезням зерновых культур. [21]

Еще в 1907 г. один из крупнейших ученых, основоположник отечественной фитопатологии, профессор А. А. Ячевский писал о том, что основным направлением в защите растений должно быть практическое использование болезнеустойчивых растений. Блестящее обоснование роли устойчивых сортов в увеличении производства продукции сельского хозяйства дано в трудах по иммунитету растений академиком Н. И. .Вавиловым в 30-х годах.[7] Но несмотря на принимаемые меры, этот вопрос остается актуальным и сегодня, когда увеличиваются посевные площади под озимые пшеницы в Западной Сибири, Поволжье, возделываются однообразные сорта на громадных территориях. [21,26,31]

Кроме этого, патогену как любому микроорганизму, присущ формообразовательный процесс. Любой новый ген устойчивости постепенно будет блокирован комплементарным геном вирулентности. Всё это способствует развитию различных болезней и появлению эпифитотий.

В связи с этим целью данного дипломного проекта стало создание селекционного материала мягкой яровой пшеницы с комплексом хозяйственно ценных признаков отличающегося устойчивостью к листовым заболеваниям.

Для достижения поставленной цели было необходимо изучение проблемы устойчивости сортов мягкой яровой пшеницы к листовым болезням распространённым в регионе, проведение поиска источников устойчивости, выявление перспективного селекционного материала устойчивого к листовым болезням с комплексом хозяйственно ценных признаков.

Были поставлены следующие задачи:

1. Изучить сущность проблемы устойчивости мягкой яровой пшеницы к листовым заболеваниям и пути её решения за рубежом, в нашей стране и особенно в западносибирском регионе по литературным источникам.

2. На основании литературных данных произвести поиск генов устойчивости и перспективного устойчивого материала среди региональных коллекций и коллекции ВИРа, рекомендовать его для изучения в коллекционном питомнике кафедры генетики, селекции и семеноводства.

3. Практически изучить эффективность генов устойчивости, выявленных на основании литературных данных, в условиях Западной Сибири.

4. Оценить существующие сорта по устойчивости к болезням и комплексу хозяйственно-ценных признаков по литературным источникам.

5. Оценить селекционный материал кафедры генетики, селекции и семеноводства ОмГАУ по устойчивости к листовым заболеваниям.

6. На основании сделанных оценок выявить эффективные в условиях Западной Сибири источники устойчивости к бурой ржавчине и мучнистой росе; перспективные комбинации скрещиваний; перспективный селекционный материал по комплексу хозяйственно –ценных признаков, устойчивый к мучнистой росе и бурой ржавчине.

Дипломная работа проведена в лаборатории селекции пшеницы и озимого тритикале ОмГАУ, в 1996-1997 годах.


1 Обзор литературы.

1.1 Общие положения

В Западной Сибири распространены такие листовые болезни, как бурая ржавчина (Puccinia triticina E rikss), мучнистая роса (Erysiphe graminis D.C.), и септориоз (Septoria поdor um). [31]

Наибольшие потери урожая наблюдаются в годы эпифитотий бурой ржавчины. Обычно это случается в годы, благоприятные для формирования высокого урожая – оптимальная температура, достаточно высокое увлажнение, много дней с обильными росами в июле – августе (Б. Г. Рейтер, С. И. Леонтьев, 1972). Поражение растений бурой ржавчиной резко ухудшает условия налива зерна, снижает массу 1000 зерен, содержание белка. В ИЦиГе СО АН СССР сравнение урожая неустойчивой к ржавчине Новосибирской 67 и ее иммунного аналога – Лютесценс 101 показало, что среднее многолетнее снижение урожая от этой болезни составляет около 3 ц/га, в отдельные годы эпифитотий достигает 9 ц/га. Б. Г. Рейтер (1979) [28] указывает, что потери урожая от бурой ржавчины в отдельных районах региона достигали 35%.

В северных районах Западной Сибири, а в отдельные годы в ряде южных районов возможно проявление мучнистой росы. Развиваясь еще до колошения, она вызывает не только ухудшение налива, но и уменьшение толщины и длины зерновки, т. е. сокращение ее объема, что в конечном итоге пагубно сказывается на урожае. Мучнистая роса резко снижает устойчивость растений к засухе, ускоряет отмирание листьев, поэтому наибольший вред посевам наносит в засушливые годы, если имеются условия для распространения патогена. [12, 31]

Вредоносность септориоза незначительна. Сильное развитие этой болезни наблюдается при значительном количестве осадков в июне – начале июля, и температуре 22-23о С, такие условия складываются далеко не всегда, а когда складываются патогену приходится конкурировать с другими листостебельными патогенами. [12]

Создание устойчивых к болезням и вредителям сортов – весьма сложное и трудное направление в селекции, особенно у пшеницы. Трудности в селекции пшеницы связаны, прежде всего, с тем, что каждый патоген имеет физиологические расы, например, у бурой ржавчины их около 180, стеблевой – около 300. Далее, патоген довольно быстро эволюционирует, нередко опережая селекционный процесс выведения нового сорта.[31] Это создает необходимость вести постоянный контроль за изменчивостью как самой культуры-хозяина, так и паразита, и с учетом изменений, происходящих в популяции патогена, вести поиск новых генов устойчивости. То есть, как указывает А. И. Завалов, «основным моментом в успехе селекции, в особенности на иммунитет, является правильный подбор исходного видового и сортового материала, широкое использование видов и сортов из других районов и других стран». [21, 27,39]

Однако главное затруднение в селекции на устойчивость к болезням и вредителям связано со сложным характером взаимодействия между двумя биологическими системами (двумя организмами) – пшеницей и патогеном. Нужно иметь в виду, как отмечают Ф. Бриггс и П. Ноулз (1972), генетические системы того и другого, а также тщательно контролировать внешние условия с учетом их влияния как на растение, так и на болезнь (или насекомое). Основу современных представлений о взаимодействии хозяин-паразит сформулировал Н. И. Вавилов (1935)[7], а затем конкретизировал ее Флор (теория ген на ген, или ген для гена). Взаимодействия хозяин-паразит, приводящие к снижению вредоносности последнего, могут бытъ следующими.

1. Устойчивость, обусловленная наличием немногих расоспецифических, так называемых главных генов (вертикальная устойчивость, или специфическая), большого числа малых аддитивно взаимодействующих генов, дающих неспецифический по отношению к отдельным расам эффект или универсально-устойчивыми моногенами (горизонтальная устойчивость)

2. Толерантность к паразиту – низкая вредоносность на фоне высокого заражения посева. Обеспечивается высокой скоростью регенерации нанесенных повреждений (преимущественно вредителями) или является следствием невысокой роли в формировании урожая пораженных паразитом органов, частей растения.

3. Несовпадение во времени или пространстве пика развития паразита и чувствительной к нему фазы роста растения. В условиях искусственного заражения растение обнаруживает высокую восприимчивость, но в полевых условиях посев бывает чист от паразитов.

Одним из эффективных методов селекции на устойчивость к болезням и вредителям является гибридизация. Введение вертикальной устойчивости в сорта пшеницы возможно путем насыщающих скрещиваний, используя доноры главных генов. Достигнутая в процессе селекции устойчивость может быть утрачена в дальнейшем не за счет изменения сорта, а в результате генетических сдвигов в популяции паразита. [31, 5]

Установлено, что эволюция паразитов сопряжена с эволюцией поражаемого ими растения и появление у сортов зоны новых генетических факторов устойчивости приводит к обогащению популяции патогена новыми агрессивными расами. Это создает необходимость непрерывной селекции новых устойчивых сортов, постоянного поиска все более эффективных генов устойчивости.[5] Успех селекционера в соревновании «ген устойчивости растения против гена вирулентности паразита» (система: ген на ген) в значительной степени зависит от скорости эволюции паразита. Последняя определяется частотой возникновения новых мутаций и скоростью смены поколений.[30] В отношении болезней с высокой скоростью рассообразовательного процесса эффект достигается использованием тех генов устойчивости, в отношении которых мутация вирулентности гибельна для паразита или значительно понижает жизнеспособность последнего. Вертикальная устойчивость может обеспечить весьма эффективную, но кратковременную защиту сорта. Особенно опасным оказывается введение одного и того же гена устойчивости во многие широко распространенные сорта, что ускоряет эволюцию паразита. Гораздо более эффективна селекция с использованием универсальных моногенов устойчивости.[28]

Для замедления образования новых агрессивных рас предложена система горизонтальной устойчивости, основанная на введении в один сорт нескольких так называемых малых генов устойчивости, не предотвращающих полностью, но резко ослабляющих развитие болезни. Замедление развития паразита приводит к уменьшению числа его поколений за вегетацию и количества образовавшихся спор. В. этом случае слабо агрессивные расы продолжают существовать в посеве пшеницы (не нанося заметного урона урожаю) и своим присутствием препятствуют размножению новых агрессивных рас.[5] Недостатком горизонтальной устойчивости для селекции является трудность тестирования многочисленных слабых генов, которые, как правило, не могут быть установлены заражением отдельных проростков в лабораторных условиях, а требуют оценки в поле и только на достаточно крупных делянках. [31]


v-spbgu-sostoyalas-konferenciya-posvyashennaya-problemam-istoricheskogo-naslediya-evropejskih-gorodov-stranica-6.html
v-stoimost-vklyucheno-vladimir-suzdal-bogolyubovo.html
v-sudebnuyu-kollegiyu-po-ugolovnim-delam-sankt-peterburgskogo-gorodskogo-suda-stranica-2.html
v-svete-poslednih-otkritij-stranica-30.html
v-svyatuyu-zemlyu-ubiti-i-zabiti.html
v-techenie-pervogo-polugodiya-2011-goda-upravleniem-federalnoj-sluzhbi-sudebnih-pristavov-po-omskoj-oblasti-osushestvlyon-kompleks-meropriyatij-po-obespecheniyu-effekt.html
  • znanie.bystrickaya.ru/62-primernij-perechen-voprosov-k-ekzamenu-rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-modulya-politicheskaya-istoriya-rossii-b-dv-3.html
  • grade.bystrickaya.ru/obshie-polozheniya-obshie-svedeniya-o-procedure-zaprosa-predlozhenij-1951-23-05-2012.html
  • turn.bystrickaya.ru/polozhenie-o-provedenii-xiv.html
  • tasks.bystrickaya.ru/36-noginskij-rajon-nazvanie-subekta-rossijskoj-federacii-moskovskaya-oblast.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-po-discipline-soprotivlenie-materialov-dlya-studentov-2-kursa-zaochnoj-formi-obucheniya-napravleniya-110000-selskoe-i-ribnoe-hozyajstvo-po-specialnosti-110300-65-mehanizaciya-selskogo-hozyajstva.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/www-portal-school-ru-shkolnij-portal-adresovan-kak-shkolnikam-tak-i-vzroslim-roditelyam-i-uchitelyam-zdes-vi-najdete-novosti-ob-obrazovanii-i-aktualnih-mer.html
  • urok.bystrickaya.ru/prilozhenie-4-eto-posobie-odin-iz-neskolkih-modulej-programmi-kotoraya-perevodit-veruyushih-ot-prinyatiya-videniya.html
  • spur.bystrickaya.ru/kontrolnie-voprosi-po-kursu-upravlencheskaya-psihologiya.html
  • urok.bystrickaya.ru/programma-innovacionnaya-deyatelnost-visshej-shkoli-podprogramma-innovacionnie-nauchno-tehnicheskie-proekti-po-prioritetnim-napravleniyam-razvitiya-nauki-tehnologij-i-tehniki.html
  • textbook.bystrickaya.ru/kniga-znakomit-chitatelej-s-osobennostyami-morskoj-ribalki-prakticheski-vo-vseh-bassejnah-nashej-strani-vnej-rasskazivaetsya-o-snastyah-naibolee-rasprostranennih-vidah-rib-i-sposobah-ih-lovli.html
  • institut.bystrickaya.ru/tema-data.html
  • uchit.bystrickaya.ru/tema-15-obshestvennie-blaga-uchebno-metodicheskij-kompleks-dlya-distancionnogo-obucheniya-po-discipline-mikroekonomika.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/rabochaya-uchebnaya-programma-po-discipline-finansi-razrabotana-v-sootvetstvii-s-federalnim-gosudarstvennim-obrazovatelnim-standartom-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-i-uchebnim-planom.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/pervaya-postapokalipsis-glava-nochnie-zabavi-ikrov-konechno-tozhe-o-noch-da-budut-blagoslovenni-tvoj-mrak-tvoya-tma-tvoi-tainstven.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/referat-po-teme-zhelezo.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/neobhodimost-i-predposilki-vozniknoveniya-i-primeneniya-deneg-prichini-i-usloviya.html
  • thesis.bystrickaya.ru/prikaz-g-rasskazovo-09-02-2009-19.html
  • college.bystrickaya.ru/-6-prichini-kommunikativnih-neudach-uchebnoj-i-nauchnoj-literaturi.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/8-enciklopediya-bernard-verber.html
  • urok.bystrickaya.ru/prilozhenie-v-metodicheskie-ukazaniya-po-ocenke-sostoyaniya-i-prodleniyu-sroka-sluzhbi-silovih-transformatorov.html
  • doklad.bystrickaya.ru/volshebnij-napitok.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/metodi-nauchnogo-issledovaniya.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/studencheskaya-pressa-brgu.html
  • notebook.bystrickaya.ru/k-e-ciolkovskij-o-mehanizmah-vozdejstviya-solnechnoj-aktivnosti-na.html
  • student.bystrickaya.ru/35-trebovaniya-k-uchastnikam-podtverzhdenie-sootvetstviya-predyavlyaemim-trebovaniyam.html
  • college.bystrickaya.ru/21-osnovi-sozdaniya-i-funkcionirovaniya-selskohozyajstvennogo-potrebitelskogo-kooperativa.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/standart-gosudarstvennoj-uslugi-tverskoj-oblasti.html
  • essay.bystrickaya.ru/celi-i-zadachi-razvitiya-universiteta-po-osnovnim-napravleniyam-deyatelnosti.html
  • desk.bystrickaya.ru/pishevie-proizvodstva-byulleten-novih-postuplenij-za-yanvar-2008-goda-byulleten-novih-postuplenij-za-yanvar-2008-goda.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/rabochaya-uchebnaya-programma-disciplini-istoriya-otechestva.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/vacetis-ioakim-ioakimovich-zenkovich-n-a-hh-vek-visshij-generalitet-v-godi-potryasenij.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/upolovinennaya-nedelya-gazeta-gorbunov-ilya-23012009-010-str-10-novosti-9.html
  • predmet.bystrickaya.ru/samoe-vremya-ehat-v-italiyu-v-nachale-seredine-iyunya-imenno-zdes-v-nachale-iyunya-v-malenkom-gorodke-nemi-chto-nahoditsya-nedaleko-ot-rima-v-srednevekovom-gorodke.html
  • essay.bystrickaya.ru/eazhukova-tomsk-high-hume-soprovozhdenie-visokih-tehnologij-tomsk-11-14-oktyabrya-2006-g-tomsk-sibirskij.html
  • grade.bystrickaya.ru/obrashenie-ab-livchaka-v-kirovskij-sud-g-ekaterinburga-ot-021105-kazennie-pravozashitniki-opit-vzaimodejstviya.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.