.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
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/pravitelstvo-sankt-peterburga-informacionnij-byulleten-administracii-sankt-peterburga-49-650-21-dekabrya-2009-g.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/punkt-11-povestki-dnya-prochie-voprosi-mezhpravitelstvennij-komitet-po-intellektualnoj-sobstvennosti-geneticheskim.html
  • literatura.bystrickaya.ru/referat-po-kursu-vvedenie-v-tancevalno-divigatelnuyu-terapiyu.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/mesto-istorikov-staroj-shkoli-1920-h-gg-v-razvitii-otechestvennoj-istoriografii-v-hh-v.html
  • spur.bystrickaya.ru/kursovaya-rabota-po-ekonomike-predpriyatiya-tema-yaponskaya-model-upravleniya-kachestvom.html
  • learn.bystrickaya.ru/glava-xxi-o-miloserdii-gosudarya-esli-bi-sredi-beskonechnogo-raznoobraziya-predmetov-o-kotorih-govoritsya-v-etoj.html
  • literature.bystrickaya.ru/drugie-faktori-kasayushiesya-rabotnikov-reshenie-idti-na-risk.html
  • urok.bystrickaya.ru/prekrashenie-bitvi-vii-illyuziya-otrazheniya-viii-rozovie-dvojnyashki.html
  • testyi.bystrickaya.ru/5-roli-i-funkcii-uchastnikov-proekta-so-storoni-integratora-ot-zakazchika-utverzhdayu.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/uchet-dvizheniya-tovarov-v-torgovoj-organizacii.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/problemi-vibora-strategii-socialnogo-povedeniya-kniga-posvyashena-originalnomu-razrabotannomu-avtorom-interaktivnomu.html
  • occupation.bystrickaya.ru/nauchno-issledovatelskaya-rabota-v-2011-2012-uchebnom-godu-.html
  • gramota.bystrickaya.ru/yazikovaya-specifika-obsheniya-v-chate-i-semantika-nika.html
  • shkola.bystrickaya.ru/piknik-na-obochine.html
  • knowledge.bystrickaya.ru/na-puti-k-estestvennoj-koncepcii-soznaniya.html
  • occupation.bystrickaya.ru/metodicheskoe-posobie-organizaciya-i-provedenie-socialnih-turov-rekomendacii-po-turizmu-dlya-pozhilih-lyudej-i-invalidov-g.html
  • shkola.bystrickaya.ru/organizacionnie-meropriyatiya-po-razvitiyu-agropromishlennogo-agropromishlennogo-kompleksa-i-selskih-territorij-v.html
  • universitet.bystrickaya.ru/statya-4-kratkoe-soderzhanie-doklada.html
  • testyi.bystrickaya.ru/8-modul-8-mashini-oborudovanie-inventar-i-stroitelnie-materiali.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/kod-58-uchastie-sotudnikov-v-konferenciyah-na-baze-sfu-otchet-o-nauchnoj-rabote-za-2008-god-direktor-instituta.html
  • occupation.bystrickaya.ru/metodicheskie-ukazaniya-sankt-peterburg-izdatelstvo-spbgpu-2003-stranica-3.html
  • writing.bystrickaya.ru/11-12-maya-seminar-regionalnih-koordinatorov-konkursa-pravoslavnaya-iniciativa-moskva.html
  • student.bystrickaya.ru/-43-subekti-prav-smezhnih-s-avtorskimi-diplomnaya-rabota.html
  • kolledzh.bystrickaya.ru/77-sertifikaciya-baz-znanij-i-intellektualnih-sistem-tom-intellektualnie-sistemi-sistemi-resheniya-problem.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/vo-ispolnenie-ukaza-gubernatora-sverdlovskoj-oblasti-ot-9-noyabrya-2010-goda-1065-ug-o-sozdanii-oblastnogo-ispolnitelnogo-organa-gosudarstvennoj-vlasti-sver.html
  • crib.bystrickaya.ru/itogovaya-attestaciya-vipusknikov-osnovnoj-shkoli-i-organizaciya-postupleniya-v-starshuyu-profilnuyu-shkolu.html
  • lesson.bystrickaya.ru/materialnaya-chast-naznachenie-boevie-svojstva-9-mm-pistoleta-pm-chast-2.html
  • teacher.bystrickaya.ru/gosduma-rassmotrela-otchet-o-rabote-schetnoj-palati-v-2003-g-gosduma-rassmotrela-otchet-o-rabote-schetnoj-palati-v-2003-g-10-tv-10.html
  • thescience.bystrickaya.ru/k-g-parfenov-uchet-i-operacionnaya-tehnika-v-kommercheskih-bankah-stranica-9.html
  • college.bystrickaya.ru/14-avtomatizaciya-proizvodstvennih-processov-i-upravleniya-proizvodstvom.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/programma-sostavlena-v-sootvetstvii-s-trebovaniyami-fgos-vpo-po-napravleniyu-podgotovki-032700-68-filologiya-i-profilyu-podgotovki-russkij-yazik.html
  • college.bystrickaya.ru/223-fakultet-landshaftnoj-arhitekturi-fla-tematicheskij-plan-vnutrivuzovskih-izdanij-nauchnoj.html
  • znanie.bystrickaya.ru/administrativnoe-pravo-shpargalka.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/otchet-o-pribilyah-i-ubitkah-ezhekvartalnij-otchet-otkritoe-akcionernoe-obshestvo-rossijskie-zheleznie-dorogi-kod-emitenta.html
  • control.bystrickaya.ru/energoeffektivnost-proizvodstvennoe-i-bitovoe-energosberezhenie-energopolzovanie.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.