Джерела стійкості озимої пшениці до грибкових захворювань

402

Звягін  А. Ф., к-т с.-г. наук, Інститут рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН

Наведено результати досліджень за напрямом створення вихідного матеріалу пшениці озимої стійкого до  листкових хвороб та твердої сажки. Показана ефективність використання метода внутрішньовидової гібридизації з залученням зразків світової колекції, джерел стійкості наукових установ країни з послідуючим добором стійких генотипів на інфекційних фонах. Створено лінії з комплексною стійкістю до листкових хвороб, високою продуктивністю, якістю зерна, підвищеною посухостійкістю та зимо-морозостійкістю.

Ключові слова: пшениця озима, інфекційний фон, стійкість, джерела, гібриди, лінії, хвороби, урожайність.

Постановка проблеми. В структурі площ зернових культур в Україні основне місце належить пшениці озимій. Для забезпечення високих і сталих врожаїв високоякісного зерна пшениці озимої головним фактором є селекційно-генетичне поліпшення культури. Селекція за стійкістю проти фітопатогенів є найбільш прогресивним методом захисту рослин.  Найбільш поширеними хворобами пшениці озимої в північно-східній частині Лісостепу України є борошниста роса (Erysiphe graminis), бура листкова іржа (Pussinia triticina Erikss), тверда сажка (Tilletia tritici)), септоріоз (Septoria tritici, Septoria nodorum), снігова пліснява (Fusarium nivale). За сприятливих умов розвитку хвороб вони можуть спричинити значні втрати врожаю зерна та погіршення якості борошна і хліба.

Мета і завдання. Метою наших досліджень було  створення нового вихідного матеріалу пшениці м’якої озимої стійкого до біо- та абіотичних чинників зовнішнього середовища для селекції сортів з високою сталою врожайністю, відмінною якістю зерна та високою адаптивністю в умовах вирощування північно-східної частини Лісостепу України.

Селекція пшениці м’якої озимої досягла того рівня, коли її потенційна урожайність значною мірою пов’язана зі стійкістю сортів, що вирощуються. Селекція на стійкість пшениці озимої проти фітопатогенів дає можливість знизити шкодо чинну дію хвороб. Створювання і вирощування стійких проти хвороб сортів дозволяє захистити врожай, охоронити навколишнє середовище та зекономити кошти, тому одним з найбільш ефективних заходів є використання стійких сортів.

Результативність селекції на підвищення імунітету залежить від наявності всебічно вивченого вихідного матеріалу та науково обґрунтованого його використання. Основними складовими методології створення такого матеріалу є регулярний моніторинг патогенного складу, морфолого-фізіологічні властивості популяцій видів збудників, об’єктивність оцінки імунологічних властивостей сортів і гібридів, встановлення взаємовідносин між рослиною і патогеном, виявлення і відбір високоефективних, адаптованих до зональних умов джерел та донорів.

Матеріал і методика досліджень. Впродовж 2007-2012 рр. в лабораторії селекції і фізіології пшениці озимої Інституту рослинництва ім. В. Я. Юр’єва НААН проводили дослідження за напрямом створення вихідного матеріалу пшениці м’якої озимої з високою продуктивністю і якістю зерна, підвищеною зимо-морозостійкістю, стійкого до листкових та сажкових хвороб.

Досліди проводили в польових розсадниках наукової сівозміни інституту. Попередник чорний пар, сівба в оптимальні строки. Селекційні зразки на початковому етапі селекційного процесу висівали в гібридному розсаднику F2, вручну, далі в селекційному розсаднику  з обліковою площею ділянок 1м2, в контрольному розсаднику F3,  попередньому та конкурсному сортовипробуванні де облікова площа ділянки складала 10м2.

Фенологічні спостереження проводили згідно з вимогами методики державного сортовипробування сільськогосподарських культур.

Створення інфекційних фонів патогенів та оцінки стійкості проти грибних хвороб пшениці озимої здійснювали в усіх ланках селекційного процесу за методичними рекомендаціями. Достовірність отриманих статистичних параметрів та рівень реалізації потенціалу урожайності оцінювали за Доспеховим Б. О.

Зимо- морозостійкість вивчали при штучному проморожуванні в морозильних камерах КНТ – 1 сектору фізіології рослин, а також шляхом підрахунку кількості рослин восени і на весні після відновлення вегетації.

Погодні умови в значній мірі визначали ефективність створення інфекційних фонів в дослідженнях на імунітет рослин. Вкрай складними для рослин озимої пшениці умовами виявився зимовий період в 2009-2010 рр. Різкі перепади температури від + 2-1 °С тепла до – 18-20 °С морозу призвели до ослаблення рослин. Вміст розчинних вуглеводів у вузлах кущення знижувався до 26%. Наприкінці січня 2010 року, внаслідок опадів у вигляді снігу та коротких відлиг утворилася льодова кірка до 8-10 см, що спричинило ушкодження та часткову загибель рослин на дослідних посівах. Осінньо –зимові періоди 2010-2012 рр., були задовільними для перезимівлі. Погодні умови весняно-літніх місяців 2009-2012 рр., виявилися посушливими. За таких умов спостерігався обмежений розвиток листкових хвороб на посівах зернових колосових.

Природні умови виявляються недостатніми для диференціації ознаки стійкості, тому значущим фактором фіто санітарного стану селекційної сівозміни є створення інфекційного фону патогенів. Прояв даних чинників вплинув на ефективність проведення доборів генотипів у первинних ланках селекції та на формування  ознак адаптивності в подальшому серед константних ліній.

Результати досліджень та їх обговорення. Проведені дослідження були направлені на виявлення та  залучення джерел стійкості до фітопатогенів зразків світової колекції, наукових установ країни та адаптованих до місцевих умов районованих сортів для створення вихідного матеріалу методом внутрішньовидової гібридизації з послідуючим добором стійких генотипів на інфекційних фонах, їх ефективне використання у селекції на поєднання в одному генотипі господарсько цінних ознак і стійкості до несприятливих факторів середовища.

Внутрішньовидова гібридизація з подальшим індивідуальним добором в гібридних нащадках на даний час являються основними методами в селекції пшениці озимої на підвищення стійкості до хвороб. Тому з метою створення нового перспективного вихідного матеріалу для селекції високоврожайних сортів пшениці озимої з відмінною якістю зерна, підвищеною зимостійкістю і стійких до хвороб, були залучені до схрещувань джерела стійкості до листкових хвороб та твердої сажки (L 71-04 KH, Геліос, ПН 04-12, Благо, Brutus, Olma, Ластівка Одеська, Спасівка, Княгиня Ольга, Dromos, Meritto, Корнет та інші) і районованих сортів адаптованих до місцевих умов (Харус, Василина, Харківська 105, Дорідна, Досконала, Розкішна, Альянс, Смуглянка та інші). Пари для схрещування підбирали так, щоб батьківські компоненти різнилися за стійкістю проти групи патогенів (Erysiphe graminis, Pussinia triticina Erikss, Tilletia tritici, Septoria tritici, Fusarium nivale) і мали селекційну цінність для подальшої роботи. Батьківські форми відзначалися комплексом господарсько- цінних ознак, які було поєднано у нових генотипах.

За результатами цілеспрямованих доборів було виділено селекційно-цінні лінії високого рівня стійкості до листкових хвороб, твердої сажки, продуктивності, якості зерна та зимостійкості, які за показниками відповідали рівню Національного стандарту (Подолянка) та перевищували його.

За роки досліджень за результатами доборів з вивчених 1480 гібридних популяцій F2 – F6, було виділено 19 селекційно цінних ліній, які відрізнялись комплексною стійкістю до фітопатогенів та несприятливих абіотичних факторів середовища, з них 14  високо зимостійкі лінії  (8-9 балів), з комплексною стійкістю (7-8 балів) до борошнистої роси, септоріозу, бурої листкової іржі (табл. 1), а також 5 ліній стійких до твердої сажки та бурої іржі (7-9 балів), (табл. 2).

Таблиця 1. Характеристика  кращих ліній пшениці озимої за стійкістю до листкових хвороб, (2009-2012 рр.)

Назва

Урожайність, т/га

Зимостійкість, бал

Якість зерна

Стійкість до хвороб, бал

сила борошна, о.а. вміст клейковини, % септоріоз борошниста роса бура іржа
Подолянка st

5,83

7,0

280,0

26,0

5

5

3

Лют. 475-12

6,32

8,0

324

28,0

7

7

7

Лют. 477-12

6,21

7,0

345

29,4

6

7

6

Лют. 485-12

5,97

8,0

337

27,6

7

7

7

Лют. 491-12

6,15

8,0

435

28,8

7

7

8

Еритр. 503-12

6,35

8,0

327

29,5

7

7

7

Еритр. 524-12

5,92

8,0

420

30,3

6

7

6

Еритр. 543-12

6,41

7,5

410

28,9

7

7

6

Лют. 549-12

6,27

8,0

340

29,4

7

8

8

Лют. 558-12

6,36

8,0

290

28,2

7

7

8

Лют. 569-12

6,07

7,5

305

28,3

6

7

8

Лют. 574-12

6,45

7,5

299

27,5

7

7

6

Еритр. 588-12

6,72

8,0

370

27,8

7

7

7

Еритр. 597-12

5,98

8,0

335

28,1

7

8

6

Еритр. 621-12

6,23

7,0

307

27,9

6

8

7

НІР 0,05

0,48

Впродовж років  досліджень було виділено константні лінії (Лют. 485-12, Еритр. 543-12 з гібридної комбінації Brutus / Харківська 105; Лют. 491-12, Лют. 485-12 – Dromos / Благо та Еритр. 549-12 – L 71-04 KH / Досконала)  з груповою стійкістю до листкових хвороб, які завдають  найбільшої шкодо чинності в північно-східній частині Лісостепу України (борошниста роса, бура іржа, септоріоз). За показниками урожайності, зимостійкості та якості зерна, створені лінії перевищували національний стандарт – сорт Подолянка.

Таблиця 2. Характеристика  кращих ліній пшениці озимої за стійкістю до твердої сажки, (2009-2012 рр.)

Назва

Урожайність, т/га

Зимостійкість, бал

Якість зерна

Стійкість до хвороб, бал

сила боршна, о.а.

вміст клейковини, %

тверда

сажка

борошниста роса септоріоз
Подолянка st

5,83

7,0

280,0

26,0

3

5

5

Еритр. 757-12

6,28

7,5

304

27,5

7

7

6

Еритр. 787-12

6,31

8,0

285

26,7

8

7

6

Лют. 845-12

6,16

7,0

334

28,1

8

7

6

Лют. 917-12

6,65

7,5

321

27,7

7

7

6

Лют. 932-12

6,42

8,0

298

28,3

8

7

6

НІР0,05

0,45

Серед новостворених ліній було виділено високо зимостійку лінію (8 балів) Еритр. 588-12, яка отримана з гібридної комбінації Meritto / Харус з найвищою урожайністю 6,72 т/га, високими показниками якості зерна (370 о.а.) та груповою стійкістю до борошнистої роси, септоріозу і бурої іржі.  Лінії  Лют. 917-12 Лют. 574-12,  Еритр. 543-12, Лют. 558-12,  Еритр. 503-12, Лют. 932-12, де батьківським компонентом також були добре адаптовані до місцевих умов сорти власної селекції Альянс, Розкішна, Досконала, Гордовита забезпечили суттєві прибавки урожаю в порівнянні зі стандартом, високу зимостійкість, посухостійкість і мали стабільний середній рівень стійкості до листкових хвороб.

На інфекційному фоні твердої сажки впродовж 2009-2012 рр. серед гібридних потомств, отриманих з гібридних комбінацій від схрещувань  джерел стійкості до твердої сажки і районованих високо адаптивних сортів селекції інституту проведено добори за стійкістю до патогенну та несприятливих абіотичних чинників (умови перезимівлі, посухи). Виділено 5 кращих ліній за господарсько-цінними ознаками з підвищеною адаптивністю до несприятливих умов вирощування. Дві лінії  (Лют. 845-12 та Лют. 932-12) мають групову стійкість до твердої сажки і борошнистої роси в поєднанні із стабільною за роками середньою стійкістю до септоріозу. Найвищу урожайність в досліді на інфекційному фоні сформувала лінія Лют. 932-12- 6,65 т/га, з підвищеною зимостійкістю (7,5 балів), з гібридної комбінації Смуглянка / Василина.

Висновки. В результаті проведених досліджень за період 2007-2012 рр. на інфекційних фонах за напрямом створення селекційного матеріалу  пшениці озимої методом гібридизації з послідуючим індивідуальним добором  стійкого до  листкових хвороб та твердої сажки  створено 19 Селекційно-цінних ліній пшениці м’якої озимої з високою урожайністю підвищеною та високою зимостійкістю, посухостійкістю і відмінною якістю зерна. З них 14 ліній з груповою стійкістю до листкових хвороб (борошниста роса, септоріоз, бура іржа), 5 ліній – джерел стійкості до твердої сажки. Найбільше ліній, які поєднують в генотипі високу урожайність з адаптивністю було отримано за участю сортів власної селекції адаптованих до умов північно-східної частини Лісостепу.