.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
  • universitet.bystrickaya.ru/statya-25-provedenie-ekspertizi-i-gosudarstvennogo-ucheta-v-sfere-grazhdanskoj-zashiti.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/metodicheskie-rekomendacii-po-prepodavaniyu-matematiki.html
  • reading.bystrickaya.ru/konkurs-risunkov-po-stranicam-lyubimih-knig.html
  • credit.bystrickaya.ru/pasport-vedomstvennoj-celevoj-programmi-murmanskoj-oblasti-naimenovanie-subekta-byudzhetnogo-planirovaniya-stranica-9.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-3-kult-kniga-roza-mira-i-ee-mesto-v-istorii-glava-roza-mira-i-ee-blizhajshie-zadachi.html
  • institut.bystrickaya.ru/tektologiya-bogdanova-i-sovremennaya-nauchnaya-misl-moiseev-n-n-vremya-opredelyat-nacionalnie-celi.html
  • thesis.bystrickaya.ru/poyasnitelnaya-zapiska-programma-primernaya-programma-osnovnogo-obshego-obrazovaniya-po-geografii-rossii-8-9-klassi-avtorskaya-programma-po-geografii-6-10-klassov-stranica-4.html
  • lecture.bystrickaya.ru/analiz-raboti-mo-vospitatelej-za-2009-2010-uchebnij-god.html
  • education.bystrickaya.ru/15-kontrol-za-vedeniem-deloproizvodstva-instrukci-ya-po-deloproizvodstvu-v-federalnom-arbitrazhnom-sude.html
  • desk.bystrickaya.ru/planirovanie-chislennosti-rukovoditelej-specialistov-i-sluzhashih-konspekt-lekcij-po-discipline-ekonomika-truda.html
  • testyi.bystrickaya.ru/anketa-po-slovam-21-formalnaya-anketa-21.html
  • knigi.bystrickaya.ru/roditelyam-o-vospitanii-tolerantnosti-u-podrostkov.html
  • student.bystrickaya.ru/1-zaporozhskaya-sech-voploshenie-avtorskih-idealovn-v-gogol-taras-bulba-istoriya-i-vimisel-v-povesti-n-v-gogolya-taras-bulba.html
  • nauka.bystrickaya.ru/utverdit-programmi-kandidatskih-ekzamenov-po-istorii-i-filosofii-nauki-inostrannomu-yaziku-i-specialnim-disciplinam-soglasno-perechnyu-programmi-ne-rassilayutsya-perechen-programm-prilagaetsya.html
  • lecture.bystrickaya.ru/44-tvorcheskaya-priroda-i-sociokulturnaya-razmernost-soznaniya-iii-filosofskaya-antropologiya.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/kursovaya-rabota-po-discipline-buhgalterskij-uchet.html
  • literature.bystrickaya.ru/deyatelnost-shkolnogo-soupravleniya-napravlena-na-formirovanie-grazhdanstvennosti-vospitanie-polozhitelnih-otnoshenij-cheloveka.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-3-oh-east-is-east-and-west-is-west-and-never-the-twain-shall-meet-till-earth-and-sky-stand-presently.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/annotaciya-programmi-uchebnoj-disciplini-b-1-istoriya-obshaya-trudoemkost-disciplini-sostavlyaet-3-zachetnih-edinici-108-chasov-stranica-2.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/principi-sistematiki-organizmov-nadcarstvo-eukarioti-carstvo-gribi.html
  • paragraf.bystrickaya.ru/zhiri-chast-3.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/tema-vnutrennyaya-i-vneshnyaya-politika-borisa-godunova.html
  • control.bystrickaya.ru/delenie-chisel-v-normalizovannoj-forme.html
  • spur.bystrickaya.ru/krepleniya-obshestvennogo-zdorovya-naseleniya-profilaktiki-zabolevanij-ozdorovleniya-sredi-obitaniya-cheloveka-i-uslovij-ego-zhiznedeyatelnosti.html
  • thescience.bystrickaya.ru/izveshenie-o-provedenii-otkritogo-aukciona-forma-torgov.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/s-pedsovet-zam-direktora-po-zdorove-sbereg-tehnologyam-truktura-upravleniya-shkoloj.html
  • klass.bystrickaya.ru/74-tekstovie-fajli-1-1-chto-takoe-programmirovanie-6.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tema-2-zakonodatelnoe-normativno-metodicheskoe-i-organizacionnoe-regulirovanie-1-sistema-upravleniya-personalom-organizacii.html
  • exchangerate.bystrickaya.ru/italyansko-russkij-i-russko-italyanskij-ekonomicheskij-slovar-spisok-slovarej-v-abbyy-lingvo-mnogoyazichnaya-versiya.html
  • knigi.bystrickaya.ru/sobitiya-tvc-05082011-2030-teleprogramma-sobitiya-tvc-05082011-rossijskie-smi-o-mchs-monitoring-za-8-avgusta-2011-g.html
  • institute.bystrickaya.ru/francuzskij-episkop-priyutil-tri-bezdomnih-semi-immigrantov-irina-ksyondzova-ezhednevnie-novosti-podmoskove.html
  • letter.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-k-vipolneniyu-vipusknih-bakalavrskih-rabot-po-napravleniyu-552800-informatika-i-vichislitelnaya-tehnika-po-specialnosti-230101-65.html
  • doklad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-dlya-studentov-specialnosti-080801-65-prikladnaya-informatika-v-socialno-kulturnoj-sfere-rossijskaya-federaciya.html
  • nauka.bystrickaya.ru/vospitateli-dou-proekt-plana-grafika.html
  • esse.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-uchebnoj-disciplini-opd-f-01-nachertatelnaya-geometriya-i-inzhenernaya-grafika-dlya-specialnosti-200503-standartizaciya-i-sertifikaciya.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.