Устойчивость пшеницы к мучнистой росе (стр. 5 из 9)
Основным методом создания устойчивых сортов является гибридизация и отбор индивидуальный и семейный. Гибридизация может осуществляться по простой межлинейной схеме, сложной ступенчатой и беккросной. Последняя при селекции на вертикальную устойчивость особенно эффективна. [36]
Другой особенностью селекционного процесса является необходимость создания условий для проявления селекционным материалом устойчивости.[4]
Оценка селекционного материала и отбор проводятся в естественных условиях или на искусственных и инфекционных фонах. Использование естественного фона не требует никаких дополнительных затрат и, если год эпифитотийный, оценка ведется при реальных инфекционных нагрузках.
Способы создания инфекционного фона могут быть различны. Заражение всеми видами ржавчины, септориозом, мучнистой росой ведут путем опрыскивания суспензией спор или опыливания спорами смешанными с наполнителем для равномерного распределения по поверхности растений.
3.1.1 Схема селекционного процесса
В селекционном процессе используется схема уже ставшая традиционной. Данная схема применяется во многих селекционных учреждениях страны [36]и включает в себя следующие питомники: коллекционный питомник первого и второго года, питомник гибридизации, гибридный питомник, питомник отборов, селекционный питомник первого года, селекционный питомник второго года, контрольный питомник, питомник конкурсного сортоиспытания. Отбор гибридного материала ведётся методом педигри. Ввиду разнообразия исходного материала и различной степени его изученности вовлечение исходного материала в схему селекционного процесса происходит на разных этапах. Малоизученный материал включается в схему начиная с коллекционного питомника. Хорошо изученный материал включается в схему начиная с питомника гибридизации.
Коллекционный питомник первого года. Материал полученный из ВИРа высевается на метровых ярусах с междурядьями 15 –20 см. Расстояние между делянками 30-40 см. Норма посева 40-50 зёрен на погонный метр.
Коллекционный питомник второго года. Площадь делянки 2м2. Изучение материала происходит в условиях разных сроков и фонов посева. Технология возделывания, учёт и наблюдения производятся в соответствии с методическими указаниями по изучению мировой коллекции пшеницы(Л., ВИР, 1984). Наилучший материал направляется в питомник гибридизации для вовлечения в скрещивания с лучшими сортами местной селекции.
Питомник гибридизации. Родительские формы высеваются в три срока. Первый срок при первой возможности посева. Делянки площадью 2м2 . Посев сеялкой ССФК 7. Количество гибридных зерновок в одной комбинации не менее 200штук. Гибридизация проводится путём кастрации и последующего принудительного опыления (твел-метод).
Гибридный питомник. Гибридные зерновки высеваются вручную на метровых ярусах. Расстояния в рядке между растениями 10 см, между рядками 15см. Одновременно с гибридными размещаются и родительские формы. Размещение потомства гибридных комбинаций первого года последовательное.
Питомник отбора. Посев питомника производится в оптимальные сроки по чистому пару сеялкой ССФК-7 коэффициент высева семян 450шт/м2. В связи с тем, что материал даёт значительное расщепление в этом питомнике производится индивидуальный отбор элитных растений во всех гибридных популяциях. В F2 проводят учёты и наблюдения: по фенологии (всходы, колошение, восковая спелость, устойчивость к неблагоприятным климатическим факторам, устойчивости к полеганию, элементам урожайности). Уборку проводят вручную вместе с корнями в фазу восковой спелости. После полевой и лабораторной оценки лучшие из них оставляют остальные выбраковываются.
Селекционный питомник первого года. Посев, оценка и отбор линий. Посев ведётся на метровых ярусах в оптимальные для зоны сроки по чистому пару. Из фенологических наблюдений в СП1 отмечаются всходы, кущение, колошение и восковая спелость. Проводится оценка на устойчивость к мучнистой росе и бурой ржавчине. Весь материал оценивается очень жёстко. Для передачи в СП2 остаётся не более 4-5%линий. В сильно расщепляющихся делянках проводят индивидуальные отборы однородных элитных растений.
Селекционный питомник второго года. Посев производиться сеялкой ССФК 7. Делянки площадью 2м2. Повторностей нет. Сроки посева оптимальные для зоны. Норма высева 400 зёрен на 1м2, семена для посева обираются с учётом массы 1000 зёрен каждой отдельной линии.
В период вегетации проводятся наблюдения за общим состоянием растений по всходам, в колошение и перед уборкой. Оцениваются линии в период весенней и летней засухи. Целесообразно весь материал испытывать на провокационном фоне естественном или создаваемым специально. Даётся оценка на устойчивость к болезням, а так же визуальная к хлебной блохе и скрыто стебельным вредителям. Проводится оценка зерна по показателям качества.
В СП2 бракуется до 60-65% линий. Второй и окончательный этап браковки идёт после анализа структуры урожая. Уборка проводится в ручную.
Контрольный питомник. Размер делянки 10м2. Срок посева обычный для зоны. Повторностей две-три. Количество номеров 80-150. Стандарт высевается через десять номеров. Кроме вышеперечисленных оценок проводится дополнительно оценка хлебопекарных свойств и качества зерна. Материал обрабатывается математически.
Конкурсное сортоиспытание. Его задача – математически достоверно сравнить новые сорта с существующими и отобрать наилучшие с комплексом положительных качеств. Испытание проводится по пару и зерновым предшественникам в два срока посева. Стандарт через десять номеров. Посев производится сеялкой ССФК 7 при норме высева 4-5млн./га всхожих зёрен, в четырёхкратной повторности на делянках в 20м2. Учёты и наблюдения проводятся по «Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.».
3.1.2 Методика создания селекционного материала устойчивого к бурой ржавчине и мучнистой росе
В настоящее время при создании селекционного материала устойчивого к болезням используются все передовые достижения селекционной науки. Для создания источников с новыми высокоэффективными генами устойчивости широко используются отдалённая гибридизация, экспериментальный мутагенез, соматическая гибридизация, клеточная селекция, генная инженерия. Такие исследовательские работы требуют соответствующей материальной и научной базы и под силу только большим специализированным научным учреждениям. С другой стороны такие учреждения не в состоянии вести селекционную работу по созданию промышленных сортов для всего многообразия почвенноклиматических зон нашей страны. Поэтому в селекции на устойчивость сложилось разделение научного труда – ряд ведущих НИИ создаёт источники устойчивости, а многочисленные селекционные учреждения создают на их основе промышленные сорта. Поэтому для передачи устойчивости сортам производственного назначения основным методом по прежнему остаётся внутривидовая межсортовая гибридизация.
Схемы гибридизации применяемые в селекции на устойчивость зависят от генетического контроля данного признака. При моногенном наследовании признака устойчивости. Весьма эффективной становится беккросная селекция. При этом реципиентом признака устойчивости выступает сорт с высокими показателями по ряду хозяйственно – ценных признаков. После пяти – шести возвратных скрещиваний сорт реципиент становится почти изогенной устойчивой линией. Однако иногда данная линия по устойчивости значительно отличается от сорта донора. Это может объяснятся специфической генетической средой сорта-реципиента.
Селекцию на горизонтальную устойчивость ведут обычно традиционным методом отбора из простых гибридных популяций, который и длителен, и сопряжен с риском потери части генов.
В большинстве случаев техника гибридизации не зависит от схемы скрещиваний и включает в себя следующие операции. Первое необходимое условие это посев родительских форм в питомнике гибридизации в сроки обеспечивающие их одновременное цветение. Этого можно достичь высевая родителей в три срока. Второе условие удачной гибридизации это невозможность самоопыления материнской формы. Это условие соблюдается путём кастрации материнских растений и установке изоляторов предотвращающих переопыление. Техника кастрации состоит в подрезке колосковых чешуй и удалении незрелых пыльников у молодого колоса (на 1/3 показавшийся из влагалища листа). Через несколько дней, когда у материнского сорта начинается цветение производят опыление пыльцой отцовского сорта (твел-методом). Сущность «твел-метода» заключается в следующем. Отцовское растение срезают этикетируют подрезают колосковые чешуи и ставят в банки с водой, до появления пыльников. После этого открывают изолятор вводят в него один, а лучше два-три цветущих колоса отцовской линии и встряхивают их.
От правильно подобранной схемы гибридизации зависит успешность селекции. От качества проведения гибридизации зависит количество и качество селекционного материала а в конечном итоге эффективность селекции.
3.1.3 Методика оценки селекционного материала на устойчивость к мучнистой росе и бурой ржавчине.
Оценку развития листовых болезней проводили на естественном провокационном фоне. [4] Для усиления естественного инфекционного фона селекционные номера селекционного питомника второго года обсевались защитной полосой из универсально восприимчивого сорта Саратовская 29. В дополнение к естественному инфекционному фону в защитную полосу были подсажены выращенные в помещении и искусственно заражённые растения сорта Саратовская29.