Селекция ячменя на устойчивость к головневым грибам в условиях Кемеровской области тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.05, кандидат сельскохозяйственных наук Сартакова, Светлана Валерьевна

• Сартакова, Светлана Валерьевна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Сартакова, Светлана Валерьевна

Введение

Глава 1. Иммунитет сельскохозяйственных растений к возбудителям инфекционных заболеваний и устойчивость ячменя к головневым грибам.

Глава 2. Условия, исходный материал и методика проведения опытов

2.1. Природно-климатические условия Кемеровской области.

2.2. Условия проведения исследований.

2.3. Исходный материал.

2.4. Методика проведения опытов.

Глава 3. Видовой и расовый состав популяции головневых грибов.

Глава 4. Фитопатологическая оценка и селекционная ценность исходного материала

4.1. Устойчивость сортов ячменя к головневым грибам.

4.2. Агробиологическая характеристика источников устойчивости к головневым грибам.

Глава 5. Особенности наследования устойчивости к пыльной головне и элементов продуктивности у гибридов ячменя

5.1. Характер наследования устойчивости ячменя к пыльной головне

5.2. Наследование количественных признаков у гибридов ячменя.

5.2.1. Характер наследования числа продуктивных стеблей.

5.2.2. Характер наследования числа зерен главного колоса.

5.2.3. Характер наследования массы зерна с главного колоса

5.2.4. Характер наследования массы 1000 зерен.

5.2.5. Характер наследования массы зерна с одного растения

5.3. Принципы отбора и оценки генотипов, устойчивых к головневым грибам.

Глава 6. Агробиологическая характеристика нового селекционного материала, устойчивого к пыльной головне.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Селекция ячменя на устойчивость к головневым грибам в условиях Кемеровской области»

Ячмень в Кемеровской области - важная зернофуражная культура. В последние годы активно возрастает спрос на местное сырье для пивоваренной и крупяной промышленности. Однако, получению стабильных урожаев и увеличению валовых сборов препятствуют потери зерна, вызываемые фитопато-генными грибами. В числе наиболее распространенных и вредоносных в Кемеровской области значатся головневые грибы, и особенно пыльная головня -Ustilago nuda (Jens.) Kell, et Sw. Возделываемые в производстве сорта ячменя восприимчивы к патогену, а климатические условия области не исключают возможности их ежегодного заражения.

Для предупреждения пагубных последствий болезни используют химические средства защиты растений, которые дороги и небезопасны для человека и животных. Поэтому в условиях повышенного техногенного загрязнения наиболее экологически и экономически выгодным методом борьбы с головневыми грибами является селекция резистентных сортов. Для ее эффективного осуществления необходим широкий спектр разнообразных генетических источников и надежных доноров, способных передавать устойчивость к головне по наследству. Это особенно важно для ячменя - культуры с меньшей генетической дифференциацией. Знание механизмов контроля устойчивости к заболеванию у растений, а также изменчивости и наследования основных количественных признаков продуктивности позволит успешно подбирать родительские компоненты для гибридизации и прогнозировать эффективность отбора иммунных продуктивных генотипов.

Цели и задачи исследований. Цель исследований заключалась в выявлении принципиально новых источников устойчивости ячменя к пыльной головне, изучении их донорских свойств и создании нового исходного материала для выведения иммунных сортов со стабильной продуктивностью.

В задачи исследований входило:

- изучение видового и расового состава кемеровской популяции головневых грибов;

- скриннинг коллекционных образцов из мирового генофонда по индивидуальной и комплексной устойчивости к головневым грибам (Ustilago nuda (Jens.) Kell, et Sw., U. nigra Tapke.);

- проведение скрещиваний с использованием новых источников иммунитета - сорт Баган, линия 53 HVS 91/76, линия 1899;

- определение их донорских свойств по устойчивости к пыльной головне;

- изучение изменчивости и наследования количественных признаков продуктивности у гибридов ячменя;

- определение комбинационной способности образцов ячменя в тестер-ных скрещиваниях по основным количественным признакам продуктивности;

- оценка селекционного материала на искусственном инфекционном фоне и выделение наиболее перспективных линий с комплексом хозяйственно полезных признаков.

Научная новизна. Впервые в условиях Кемеровской области изучен видовой и расовый состав популяции головневых грибов. Выявлено распространение Ustilago nuda (Jens.) Kell, et Sw. и U. nigra Tapke. Идентифицированы 1-я и 10-я расы пыльной головни и 6-я раса черной пыльной головни. Выделены источники индивидуального и комплексного иммунитета к головневым грибам среди мирового генофонда ячменя. Изучены донорские свойства резистентности к пыльной головне у сорта Баган, линии 53 HVS 91/76, линии 1899. Показаны изменчивость и наследование количественных признаков продуктивности у гибридов, созданных на основе новых доноров иммунитета к пыльной головне. Разработана программа селекции ячменя на устойчивость к головневым грибам, включающая следующие основные элементы:

- периодическое уточнение видового и расового состава популяции головневых грибов;

- поиск источников индивидуального и комплексного иммунитета среди мирового генофонда ячменя;

- изучение донорских свойств выделенных генетических источников в тестерных скрещиваниях с восприимчивыми, но высокопродуктивными, адаптированными к местным условиям сортами;

- обязательное включение доноров иммунитета во все программы скрещиваний, независимо от направлений селекции;

- проведение массовой оценки полученного гибридного фонда на искусственных инфекционных фонах;

- осуществление отбора иммунных форм с высокой продуктивной кустистостью и озерненностью колоса в гибридных популяциях ячменя;

- применение жесткой браковки восприимчивых линий на всех этапах изучения селекционного материала, - от гибридного питомника до конкурсного сортоиспытания.

Практическая значимость работы. Создан новый исходный материал для селекции ячменя на устойчивость к головневым грибам. Линия 1899 передана в коллекцию ВИР как генетический донор резистентности к пыльной головне. Для производственного, экологического и Государственного испытания рекомендованы две иммунные продуктивные линии скороспелого (КМ-22) и среднеспелого (КМ-26) типов.

На защиту диссертации выносятся следующие основные положения:

- видовой и расовый состав популяции головневых грибов в Кемеровской области;

- донорские свойства выделенных источников устойчивости к пыльной головне;

- особенности изменчивости и наследования количественных признаков продуктивности гибридами ячменя, созданными на основе новых доноров резистентности к Ustilago nuda (Jens.) Kell, et Sw.;

- оценка комбинационной способности выделенных сортов и линий ячменя по основным признакам продуктивности;

- иммунные к пыльной головне продуктивные линии ячменя КМ-22 и КМ-26; 7

- элементы программы при создании сортов ячменя, устойчивых к головневым грибам.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на заседаниях отдела селекции и семеноводства зерновых и кормовых культур, научно-методической комиссии Кемеровского НИИСХ (1997-2000 гг.), на заседаниях Ученого совета Кемеровского НИИСХ (1997-2000 гг.). Основные положения диссертации представлены на V Международной научно-практической конференции (г. Новокузнецк, 1998 г.), на научно-методической конференции по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству, посвященной 170-летию опытного дела (г. Омск, 1998 г.), на III Южно-Сибирской научно-региональной конференции студентов и молодых ученых (г. Абакан, 1999 г.), на VII генетико-селекционной школе СО РАСХН (1999 г.).

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю кандидату сельскохозяйственных наук Заушинценой Александре Васильевне за постоянную помощь и внимание при проведении экспериментальной работы. Автор признателен коллективу отдела селекции и семеноводства зерновых и кормовых культур Кемеровского НИИ сельского хозяйства за содействие в проведении исследований и благодарит доцента кафедры ботаники Кемеровского государственного университета, к.б.н. Ковригину Любовь Никифоровну за помощь в осуществлении микрофотосъемок.