Возможно, что образцы из Новосибирской области: Л-F6BC5 555/15, Лин.F6BC5, 555/13, Аналог А-4, АНК-2 и Скала БР 2098, имеют ген устойчивости, аналогичный гену LrTr. У остальных универсально-устойчивых линий устойчивость определяется генами Lr9 и Lr 19. [21]
Сорта, имеющие ген устойчивости Lr9 - Arthur 71 (K-49271), -Abe, Oasis (К-51829) (+Lr 11), Doublecrop, Ruley 67, Transfer,·Mc Nair 3, Mc Nair 701, Mc Nair 181:3, Tuzz, Vel, и Lr 19 – Agrus, Agatha, Kawfers (K-55249), Hand (K-51816), Flex (К-51815) - показывают тип реакции 0, у образца из Саратовской области Эгисар 29 (К-54515) с геном устойчивости Lr9 тип реакции, наблюдаемый нами, варьирует от 1 до 3, в то время как чистая изогенная линия Lr 9 стабильно имеет тип устойчивости 0. [18]Следует отметить, что образцы, сохраняющие длительную устойчивость к бурой ржавчине: К-56965 (СССР), К-46960(США), К-НИСХИ - 38683 (Эфиопия), К-363956 (Швеция), К-6671 (Иран), К-30922 (Грузия), К-53711 (Мексика), Ершовская 21/83, K-54519, К-51571 (СССР), К-46567 (Норвегия) - содержат и ювенильный ген устойчивости.[38]
Среди образцов, устойчивых к отдельным биотипам, есть формы с известными генами устойчивости. Так, у сорта Sonora 64 из Мексики (К-45398)- Lr1, у Lee из США (К-43096) - два гена Lr10 и Lr 24. [15] Сорта с геном устойчивости Lr 24 могут поражаться отдельными клонами - это Agent, Blueboy 1 (+Lr 1, Lr10), Bass, Fox(+Lr 10), Tascola (К-44894), Cloud, Sage (К-55199), S.ST-44T4R, S.ST-23, S.ST-102, Torres, Timpaw, Preska, Wanken, Osaga (К-51787), Mc Nair 23, Parker (+Lr 10), Parker 76 (+Lr 10), Sundor, Skua.[19]
Что касается образцов с генами Lr 3, 23 и 26, то они поражаются значительно сильнее, что и подтверждает их низкую эффективность. Известно, что более чем у 1/3 устойчивых сортов устойчивость контролируется геном Lr 23/3/: Kenya Fanner (+Lr 10), Kenya 337, Lee (+Lr 10), Timstein (+Lr 10), NS4R, Rocta (+Lr 10), Grym. Практическое применение нашли сорта-доноры Дмитровка 5-14 (+Lr 10), Gabo (+Lr10), Hopex, Гибрид-21 (+Lr 10).[9] О потере устойчивости к бурой ржавчине сортов Кальян Сона, Pv-18, Sonora 64, Реnjamo 62, содержащих ген Lr 23, сообщают И. О. Хван [34], И. Г. Одинцова и X. О. Пеуша и др. [24,23] Ряд сортов, длительное время сохранивших устойчивость к бурой ржавчине, в последние годы потеряли ее. Среди них К-41672, К-46540 (Чили), К-40576 (СССР).[39] Кроме перечисленных есть сорта с генами LrTt 1, LrTt 2,- производные Tr.timopheevii (.Л.1, Л.3, Л.13) и геном Lr M 2 из гибридной комбинации(Саратовская 29)3 Х И410407 тип реакции которых изучены очень слабо.[38] Таким образом, мировая коллекция ВИР предоставляет материал значительно различающийся по устойчивости к рассам бурой ржавчины, изученности и генотипу.
Мучнистая роса второе по значению заболевание в Западной Сибири. Оно гораздо реже вызывает сильные эпифитотии, чем бурая ржавчина и обладает гораздо меньшей расообразовательной способностью. Однако селекция на устойчивость к этому заболеванию не менее сложна. Это объясняется небольшим количеством эффективных генов устойчивости и источников.
Сорта c высокоэффективными генами устойчивости пшеницы к мучнистой росе Ген Рm 4в- Armada, ELS, Maris Halberd, Rang(+Pm 1), S 25, S 28, Sappo (+Pm2), Solo, ТР 229, TP315-2, Tilamo (+Pm 2, Pm 6), Weihenstephan М 1. Ген_Pm6 - Abe (+Pm 2), Arthur, Arthur 71 (+Pm 2), Brigand (+Pm 2), Maria Huntaman (+Pm 2), Maris Fundin (+Pm 2), Mengavl, Oasis(+Pm 2), Timmo (+Pm 2, Pm4 в), Timgalen, TP114 (+Pm 2), Ген Mld - Maris Dove (+Pm 2), Halle stamm 13471 (+Pm 2). [38,13] К бурой ржавчине и мучнистой росе устойчивы сорта: К-58177 (Швеция), К-57055. К-57056 (Норвегия), К-53384, К-53593 (Мексика), И-429236 (Эфиопия), К-57084 (Перу), К-53315, К-58196, К-54652, К-9228, К-1058, К-30922, К-48347, К-51571 (СССР), К-49400 (Эквадор), К-344308 (Аргентина), К-57162 (Австрия).[35]
Таким образом имеется большой набор хорошо изученных источников из мировой коллекции BИP и таких генетика которых неизвестна. Кроме того, ряд сортов обладает стабильной устойчивостью несмотря на то, что их идентифицированные гены не отнесены к высокоэффективным. Следовательно, стабильная устойчивость может быть также обусловлена взаимодействием слабых генов или генами с высоким эффектом против конкретных рас региона. Что касается доноров неспецифической устойчивости и толерантности, то вид мягкой пшеницы изучен очень слабо.[5]
Селекционные программы должны предусматривать использование разнообразного материала по генам устойчивости. Эффективность использования того или иного материала в качестве источников устойчивости может быть подтверждена только практически.
2 Место и условия проведения исследовательской работы
Место проведения работ – опытное поле Омского государственного аграрного университета расположено в черте города, на правом берегу Иртыша, в зоне южной лесостепи Западной Сибири. Опытное поле состоит из двух территориальных отделений: большого опытного поля (24га) и малого опытного поля (16га). Если их рассматривать с точки зрения сельскохозяйственных угодий то большое опытное поле целиком представляет собой пашню, а малое – пашню с небольшими участками многолетних трав, не распахиваемых в течение десятков лет. Земельные угодья закреплены за разными кафедрами ОмГАУ: генетики и селекции, растениеводства, кормопроизводства, плод овощеводства, физиологии сельскохозяйственных растений и др.
Агроклиматические условия зоны.
Агроклиматические условия оказывают значительное влияние на развитие болезней растений. На зависимость появления и развития болезней от климатических указывали ещё Теофраст, Плиний и Диоскорид. Первым установил математическую закономерность развития болезней от погодно-климатических факторов Карл Мюллер (1911). Подобные исследования легли в основу составления прогнозов развития болезней. В нашей стране основоположниками этого направления стали Н.А. Наумов (1935), К.М. Степанов (1940). Так Степановым были тщательно изучены условия возникновения эпифитотий бурой ржавчины. Тесная взаимосвязь агроклиматических факторов и особенностей организмов растения хозяина и патогена легли в основу современной фитопатологической теории.
почвенные разности степной зоны представлены в основном чернозёмами обыкновенными карбонатными и выщелоченными средне- и маломощными малогумусовыми тяжелосуглинистыми глинистыми и суглинистыми. Встречаются также каштановые почвы, а, кроме того, солонцы и солончаки.
Почвенный профиль наиболее распространенных чернозёмов обыкновенных представлен горизонтами Апах, АВ, В1к, В2к, Ск.. Профиль чётко дифференцирован по илу и физической глине, иллювиальные горизонты АВ, В1к, В2к чётко оформлены. Карбонаты в виде примазок и расплывчатых пятен. рН водной суспензии Апах – 7,1. Содержание гумуса в Апах—5,6%, валового N – 0,31, усваиваемого Р — 7,2 мг/100г ч почвы, усваиваемого калия – 39,3 мг/100г почвы. Гигроскопическая влага, % для Апах – 3,2.
В состоянии физической спелости пласт почвы оказывает слабое сопротивление почвообрабатывающим орудиям. Это происходит из-за хорошей её оструктуренности, благодаря этому она хорошо крошится и не налипает на рабочие органы. В целом почвы можно охарактеризовать как плодородные с хорошей микроструктурой и водно-физическими свойствами.
Однако наряду с плодородными почвами большой процент составляют чернозёмы маломощные малогумусовые, сильно распылённые в результате интенсивного воздействия почвообрабатывающих орудий, а также почвы с повышенным содержанием солей. И те, и другие почвы нужно учитывать при создании сортов.[22]
Преобладающий в умеренных широтах западный перенос и влияние континента являются наиболее важными факторами формирования климата Западной Сибири и определяющими для возникновения эпифитотии бурой ржавчины.[1,26] Взаимодействие двух таких противоположных факторов приводит к более быстрой смене циклонов и антициклонов, что определяет сильную изменчивость погоды.
Следствием взаимодействия данных факторов являются следующие черты климата лесостепной зоны: короткий безморозный период; большие суточные амплитуды температуры, усиливающиеся к югу; непродолжительное, но жаркое лето; значительное влияние арктических масс в осенне-зимний период и континентальных тропических масс в весенне-летний период (это приводит к преимущественно раннелетнему типу засухи); незначительное количество осадков 350 – 400мм, 2/3 которых приходится на тёплое время года, а в тёплое время большая часть осадков приходится на середину и конец лета, что благоприятствует развитию болезней в этот период. Основные показатели по различным административным районам представлены в таблице 1.
Таблица 3 – Общие климатические показатели по административным районам степной зоны Омской области.
| Район | Продолжительность | Сумма положительных температур >100С, 0С | Средняя температура в 13 часов в июле,. 0С | Абсолютный годовой максимум температуры, 0С | Сумма осадков | |||||
| безморозного периода | с температурой выше | за год | за период с мая по сентябрь | |||||||
| 0оС | 5оС | 10оС | 15оС | |||||||
| Полтавский | 115 | 188 | 162 | 131 | 85 | 2138 | 24 | 40 | 269 | 217 |
| Омский | 114 | 185 | 157 | 123 | 72 | 1918 | 23 | 40 | 324 | 243 |
| Исилькульский | 111 | 188 | 160 | 126 | 78 | 1982 | 23 | 40 | 335 | 252 |
| Среднее | 113 | 187 | 160 | 127 | 78 | 2013 | 23 | 40 | 309 | 237 |
Температурные показатели приведены в таблицах 4 и 5. [2,3] Температура прогревания почвы имеет большое значение для развития корневых гнилей. При низкой температуре почвы развитие затягивается и увеличивается риск поражения растения корневыми гнилями и твёрдой головнёй.