.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
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/tatus-filosofii-n-g-baranec-metamorfozi-etosa.html
  • report.bystrickaya.ru/grafik-grupppovisheniya-kvalifikacii-plan-komplektovaniya-uchebnih-grupp-na-2009-god-chast-2.html
  • letter.bystrickaya.ru/ob-evolyucii-politicheskih-vzglyadov-lidera-dvizheniya-alash-alihana-bukejhana.html
  • textbook.bystrickaya.ru/jishyonu-reshenie.html
  • books.bystrickaya.ru/centr-kletochnih-tehnologij-v-belgorode-vse-taki-budet-postroen-no-na-sredstva-regiona.html
  • essay.bystrickaya.ru/deyatelnost-komitetov-i-komissij-gd-pervij-kanal-novosti-31-05-2005-15-00-00-11.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/preimushestva-skenar-terapii-v-lechenii-hronicheskogo-adneksita-zdorovesberegayushie-tehnologii-v-akusherstve-ginekologii.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/rabota-v-plotnikova-karpushkin-m-a-uroki-mastera-konspekti-po-teatralnoj-pedagogike-a-a-goncharova-stranica-9.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/poyasnitelnaya-zapiska-s-2-lista-formata-a2-i-1-list-formata-a1-graficheskogo-materiala-raschet-konstrukcij-zdaniya-melnici-agrofirmi-imeni-cyurupa.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/sovershenstvovanie-metodov-opredeleniya-rashoda-i-poter-elektricheskoj-energii-na-tyagu-poezdov-s-uchetom-vzaimozaezdov-lokomotivnih-brigad.html
  • grade.bystrickaya.ru/nasledie-anyu-zaharovu-v-fevrale-gospitaliziruyut-v-berline-18.html
  • testyi.bystrickaya.ru/analiz-deyatelnosti-ogaou-spo-starooskolskij-tehnikum-tehnologij-i-dizajna-za-2012-2013-uchebnij-god.html
  • composition.bystrickaya.ru/organizaciya-gruzoperevozok-na-zheleznoj-doroge.html
  • lecture.bystrickaya.ru/52sozdanie-soderzhaniya-rukovodstvo-evro-aziatskoj-akkreditacionnoj-associacii.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/tema-4-socialnie-gruppi-i-socialnie-dvizheniya-uchebno-metodicheskij-kompleks-kazan-2009-udk-bbk-g.html
  • thesis.bystrickaya.ru/prikaz-200-g-ob-utverzhdenii-poryadka-raboti-s-referatami-po-discipline-istoriya-i-filosofiya-nauki-na-osnovanii-rekomendacij-federalnogo-agentstva-po-obrazovaniyu-pismo-as-72903-ot-6-iyulya-2005g.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-po-discipline-en-v-1-algoritmi-postroenie-i-analiz.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/volshebnij-skalpel.html
  • notebook.bystrickaya.ru/ispolzovanie-metoda-proektov-na-urokah-fiziki.html
  • institut.bystrickaya.ru/struktura-i-metodi-istoricheskogo-poznaniya-plani-seminarskih-zanyatij-70-spravochnie-materiali-80-dokumenti-i-zadaniya.html
  • abstract.bystrickaya.ru/135-diskussiya-v-gazete-nauka-v-sibiri-mistifikaciya.html
  • grade.bystrickaya.ru/nichego-ti-ne-ponimaesh-vodku-nado-vibirat-ochen-osmotritelno.html
  • institute.bystrickaya.ru/ezhovshina-yu-i-muhin-esli-ne-znaesh-za-chto-umeret.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/literatura-ko-vsem-temam-uchebno-metodicheskij-kompleks-kriminologiya-specialnost-03050165-yurisprudenciya-uchebno-metodicheskij.html
  • crib.bystrickaya.ru/istochniki-tamozhennogo-prava.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-25-brat-ananta-i-sestra-nalini-lyutera-barbanka-amerikanskogo-svyatogo-blagodarnost.html
  • books.bystrickaya.ru/chelovek-v-organizacii-aspekti-vzaimodejstviya.html
  • turn.bystrickaya.ru/osnovnie-pokazateli-socialno-ekonomicheskogo-polozheniya-sobranie-deputatov-krasnochetajskogo-rajona-chuvashskoj-respubliki-reshilo.html
  • education.bystrickaya.ru/12-vzaimodejstvie-soveta-s-nekommercheskimi-organizaciyami-i-drugimi-strukturami-grazhdanskogo-obshestva.html
  • assessments.bystrickaya.ru/ekspertnij-institut.html
  • uchit.bystrickaya.ru/uchebnaya-programma-disciplini-disciplina-ekologiya.html
  • literatura.bystrickaya.ru/selskoe-hozyajstvo-zhilishno-kommunalnij-kompleks-kraya-investicii-socialnaya-sfera-demografiya-rinok-truda-uroven-zhizni-naseleniya.html
  • composition.bystrickaya.ru/osnovnie-faktori-motiviruyushie-vibor-glavnih-celej-biznesa-novoe-amerikanskoe-totalnoe-upravlenie-kachestvom.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/shkola-oratorskogo-masterstva-seraya-zona-konkurs-imeni-karnegi-ili-pominki-po-govoryashim-golovam.html
  • university.bystrickaya.ru/glava-7kvantovij-mir-konec-klassicheskoj-prichinnosti-vyuirhin-mikacnelson.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.