3 патогенная микрофлора семян самоопыленных

ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ.
Научно-технический бюллетень Всероссийского
научно-исследовательского института масличных
культур. Вып. 1 (153–154), 2013
_____________________________________________
________________________________________________________________________
ПАТОГЕННАЯ МИКРОФЛОРА
СЕМЯН САМООПЫЛЕННЫХ
ЛИНИЙ И ГИБРИДОВ
ПОДСОЛНЕЧНИКА, ВЫРАЩЕННЫХ
В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЗОНЕ
КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
А.Д. Бочковой,
доктор сельскохозяйственных наук
Т.С. Антонова,
доктор биологических наук
В.А. Камардин,
научный сотрудник,
Ю.А. Капелюшина,
научный сотрудник
О.В. Пивненко,
научный сотрудник
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии
Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, д. 17
Тел.: (861) 254-23-33
e-mail:[email protected]
Исследования проводили на центральной экспериментальной базе ВНИИМК и в ФГУП «Березанское» Кореновского района Краснодарского
края в 2008–2012 гг. Материалом опыта служили
оригинальные и элитные семена самоопыленных
линий ВК 678, ВК 585, ВК 551, ВД 541, а также
семена первого поколения гибридов Меркурий,
Гермес, ЦМС Кубанский 86 и ЦМС Кубанский 93.
Анализ состава патогенной микрофлоры проводили общепринятым методом в лаборатории
иммунитета и электрофореза отдела селекции гибридного
подсолнечника
ВНИИМК
по
ГОСТ12044–93.
Установлена специфическая реакция гибридов
и линий на заселенность определенными видами
патогенов. На оригинальных и элитных семенах
родительских форм и семенах первого поколения
гибридов подсолнечника не отмечено наличие
склеротинии и фомопсиса. Инфекционное начало
комплекса патогенов в изученной пропорции не
оказывало существенного влияния на посевные
качества семян и не создавало проблем с получением высококачественного семенного материала.
В системе защитных мероприятий по снижению патогенной нагрузки семенного материала
3
необходим дифференцированный подход в зависимости от его генетических особенностей.
The researches were conducted in 2008–2012 in
the VNIIMK central experimental station and in Federal State Enterprise «Berezanskoe» of the
Korenovsky area of the Krasnodar region. Material
for experiment were original and elite seeds of selfpollinated lines VK 678, VK 585, VK 551, VD 541,
and also the seeds of the first generation of hybrids
Mercury, Hermes, CMS Kubansky 86 and CMS Kubansky 93.
The structure analysis of pathogenic microbial flora was conducted by the standard method according
to National State Standard 12044-93 in the laboratory
of immunity and electrophoresis of VNIIMK Department of hybrid sunflower breeding.
The specific reaction of hybrids and lines on
population of certain types of pathogens is determined. The occurrence of sclerotinia or phomopsis
blight was not observed on the original and elite seeds
of parental forms and on the seeds of the first generation of sunflower hybrids.
The pathogens complex had no considerable impact on seeds sowing qualities in the studied proportion and didn’t cause problems with receiving a highquality seed material.
The differential approach in the system of protective measures for decreasing of pathogen load of a
seed material is necessary depending on its genetic
characteristic.
Ключевые слова: подсолнечник, самоопыленные линии, гибриды, патогенная
микрофлора семян
УДК 631.522.21:633.854.78
В последние годы нарушение научно
обоснованного чередования культур в севообороте во многих регионах Российской Федерации привело к накоплению
инфекционного начала большинства патогенов, поражающих подсолнечник.
Вместе с тем, такая ситуация стимулировала развитие селекционных работ,
направленных на выведение устойчивых
и толерантных сортов и гибридов подсолнечника.
Выявление зависимости между степенью зараженности семян патогенной
микрофлорой и пораженностью посевов
подсолнечника, по мнению некоторых
ученых [1], достаточно сложно установить даже в условиях специального эксперимента. Дело в том, что в процессе
4
роста и развития растений на проявление
болезней могут оказывать существенное
влияние многие факторы внешней среды.
Многочисленные эксперименты показывают, что в зависимости от погодных
условий и места выращивания семян подсолнечника состав микрофлоры семенного материала существенно изменяется [2].
Тем не менее применение химических
средств защиты целесообразно лишь после квалифицированного фитосанитарного контроля семян [3].
В модельных опытах, проведенных
Bhutta et al. [4], установлено, что при
уровне семенной инфекции в пределах 5–
10 % для альтернарии и пепельной гнили
семена могут высеваться без обработки,
так как урожайность при такой степени
заражения не снижается по сравнению со
здоровыми семенами.
В научной литературе зачастую приходится встречаться с исследованиями,
выполненными с заведомыми нарушениями методики. Так, например, при проведении анализа отбираются семена с
явными отличительными от основной
массы признаками (шероховатые, щуплые
и т.д.) [2]. На основании этого делается
далеко идущий вывод о том, что «семена
подсолнечника представляют собой весьма активные источники инфекции» [2].
Иногда проводится отбор образцов и
дальнейший анализ посевных качеств семян с пораженных фомопсисом растений
подсолнечника, не взирая на то, что такие
посевы не могут использоваться на семенные цели [5].
В настоящие время селекционерами
ВНИИМК выведены гибриды подсолнечника, отличающиеся комплексной устойчивостью к заразихе и ложной мучнистой
росе, высокой толерантностью к фомопсису и другим болезням [6]. Среди
них можно выделить гибриды Кубанский
930 и Призер, способные противостоять
инфекционному началу фомопсиса даже в
годы эпифитотии этой болезни.
Во ВНИИМК также развернуто семеноводство ультрараннего гибрида Аван-
гард, раннеспелых гибридов Альтаир,
Триумф, Юпитер, Факел и Меркурий,
среднеранних гибридов Легион и Альянс
Трио.
Особое внимание при этом уделялось
селекции на устойчивость материнских
форм гибридов как основному фактору,
влияющему на эффективность промышленного семеноводства.
Целью наших исследований явилось
изучение патогенной микрофлоры семян I
поколения современных гибридов подсолнечника и их родительских форм.
Материалы и методы. Полевые опыты закладывали на центральной экспериментальной базе ВНИИМК и в ФГУП
«Березанское» в 2008–2012 гг. Пробы семян отбирали по ГОСТ 12036-85, всхожесть определяли по ГОСТ 120038–84.
Анализ состава патогенной микрофлоры проводили в лаборатории иммунитета
и электрофореза отдела селекции гибридного подсолнечника ВНИИМК по ГОСТ
12044–93.
В качестве объекта исследований использовали семена первого поколения гибридов Меркурий и Гермес, а также
семена родительских форм – самоопыленных линий ВК 678, ВК 585, ВК 551,
ВД 541 и стерильных гибридов ЦМС Кубанский 86 и ЦМС Кубанский 93.
Результаты и обсуждение. Изучение
состава патогенной микрофлоры на семенах первого поколения гибридов подсолнечника Меркурий и Гермес показало,
что наиболее часто выделяется инфекционное начало альтернариоза и бактериоза.
Проявление ризопуса было незначительным и отмечалось только в 2008 и
2010 гг. (табл. 1).
В среднем за 2008–2011 гг. количество
семян с наличием инфекционного начала
альтернариоза у гибридов Меркурий и
Гермес было примерно одинаковым (22 и
24 % соответственно). Колебания по годам составили от 7 до 37 % у гибрида
Меркурий и от 3 до 44 % – у гибрида
Гермес.
Инфекционное начало бактериоза присутствовало на семенах в значительно
меньшей пропорции. В среднем за 2008–
2011 гг. оно составило 8 % у гибрида
Меркурий и 5 % у гибрида Гермес с колебаниями по годам 0–14 и 0–10 % соответственно.
Таблица 1
Состав патогенной микрофлоры семян I-го
поколения гибридов подсолнечника
ЦЭБ ВНИИМК
Семянок с наличием инфекционного начала, %
Гибрид
Год
Pho- BacteAlter- Fusa- Rhi- Scleromopria
naria rium zopus tinia
sis
2008
12
0
10
0
0
10
2009
37
0
0
0
0
0
Мерку2010
7
0
1
0
0
8
рий
2011
32
0
0
0
0
14
Среднее 22
0
3
0
0
8
2008
10
0
27
0
0
8
2009
38
0
0
0
0
2
Гермес
2010
3
0
0
0
0
10
2011
44
0
2
0
0
0
Среднее 24
0
7
0
0
5
Наиболее опасные возбудители болезней, такие как фомопсис, склеротиниоз и
фузариоз, в годы проведения исследований на семенах не проявлялись. Это является
подтверждением
того,
что
материнские формы гибридов Меркурий
и Гермес хорошо отселектированы на
устойчивость к основным патогенам и
успешно противостоят инфекционной
нагрузке наиболее опасных из них.
Анализ посевных качеств семян I-го
поколения гибридов подсолнечника Меркурий и Гермес показал, что лабораторная всхожесть во все годы исследований
соответствовала требованиям ГОСТ Р
52325–2005 (табл. 2).
Таблица 2
Посевные качества семян I-го поколения
гибридов подсолнечника
Лабораторная
всхожесть,
%
2008
98
2009
89
Меркурий
2010
91
2011
89
Среднее
92
2008
99
2009
87
Гермес
2010
88
2011
95
Среднее
92
Гибрид
Год
Масса 1000
семян,
г
62
65
59
61
62
49
48
48
66
53
5
Колебания этого показателя по годам
составили у семян гибрида Меркурий от
89 до 98 % (в среднем 92 %), а у гибрида
Гермес – от 87 до 99 % (в среднем 92 %).
Это указывает на то, что инфекционное начало комплекса патогенов не оказывало влияния на посевные качества
гибридных семян и тем самым не создавало проблем с получением высококачественного семенного материала.
Проведенные нами исследования показали, что при выращивании оригинальных семян самоопыленных линий
подсолнечника на ЦЭБ ВНИИМК в групповых сетчатых изоляторах наиболее
распространенными патогенами также
являлись альтернария и бактерия (табл.
3). В зависимости от условий года количество семян с наличием инфекционного
начала альтернарии варьировала у линии
ВК 678 от 4 до 58 %, линии ВК 551 – от
23 до 37 %. У линии ВД 541 процент семян с наличием альтернарии оставался
стабильным по годам (2010–2011 гг.) – на
уровне 14 %. Семена линии ВК 585 были
свободны от инфекционного начала данного патогена.
Таблица 3
Состав патогенной микрофлоры
оригинальных семян самоопыленных линий
подсолнечника (групповые сетчатые
изоляторы)
г. Краснодар
Линия
ВК 678
ВК 585
ВД 541
ВК 551
Год
2010
2011
2012
Среднее
2010
2011
Среднее
2010
2011
Среднее
2011
2012
Среднее
Семян с наличием инфекционного начала,
%
Scle- PhoAlter- Fusa- RhiBacro- mopnaria rium zopus
teria
tinia sis
4
0
0
0
0
35
58
5
0
0
0
4
55
5
0
0
0
21
39
3
0
0
0
20
0
0
0
0
0
20
0
0
0
0
0
7
0
0
0
0
0
13
14
0
0
0
0
1
14
1
0
0
0
8
14
1
0
0
0
4
23
1
0
0
0
0
37
0
0
0
0
4
30
1
0
0
0
2
Присутствие бактериального инфекционного начала отмечено у всех изученных
6
линий со значительными колебаниями по
годам. Наименьшая пропорция таких семян выявлена у линии ВК 551 – 2 % в
среднем за 2011–2012 гг.
Наличие фузариев обнаружено в единичных случаях на линиях ВК 678, ВД
541 и ВК 551. Семена самоопыленной линии ВК 585 были свободны от данного
патогена.
Необходимо отметить, что инфекционное начало наиболее опасных патогенов, таких как ризопус, склеротиния и
фомопсис, на семенном материале обнаружено не было.
При анализе состава патогенной микрофлоры элитных семян стерильных материнских форм, выращенных в ФГУП
«Березанское», получены аналогичные
результаты (табл. 4). Основными патогенами также были Alternaria и Bacteria со
значительными колебаниями пропорции
семян с наличием инфекционного начала
по годам.
Таблица 4
Состав патогенной микрофлоры элитных
семян стерильных материнских форм гибридов подсолнечника
ФГУП «Березанское»
Линия
ЦМС
ВК 678
ЦМС
Кубанский 86
ЦМС
Кубанский 93
Семян с наличием инфекционного начала, %
Год
Scle- Pho- BacAlter- Fusa- Rhizoro- moptenaria rium pus
tinia
sis
ria
2010
11
0
11
0
0
4
2011
27
2
3
0
0
42
2012
9
4
0
0
0
57
Среднее 16
2
5
0
0
34
2010
6
0
0
0
0
0
2011
41
2
0
0
0
39
2012
11
0
0
0
0
45
Среднее 19
1
0
0
0
28
2010
15
0
10
0
0
0
2011
33
2
1
0
0
47
2012
23
27
2
0
0
6
Среднее 24
10
4
0
0
18
Несколько
меньше
проявлялся
Fusarium – от 1 % у гибрида ЦМС Кубанский 86 до 10 % у гибрида ЦМС Кубанский 93. Виды грибов рода Rhizopus
присутствовали на семенах гибрида ЦМС
Кубанский 93 и линии ЦМС ВК 678 в
пропорции 4–5 %. Семена гибрида ЦМС
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ.
Научно-технический бюллетень Всероссийского
научно-исследовательского института масличных
культур. Вып. 1 (153–154), 2013
_____________________________________________
________________________________________________________________________
Кубанский 86 были свободны от инфекционного начала ризопуса.
Наиболее опасные патогены, такие как
склеротиния и фомопсис, на семенном
материале обнаружены не были.
Выводы. Установлена специфическая
реакция гибридов и линий на заселенность определенными видами патогенов.
На оригинальных и элитных семенах родительских форм и семенах первого поколения гибридов подсолнечника не
отмечено наличие инфекционного начала
склеротинии и фомопсиса.
В системе защитных мероприятий по
снижению патогенной нагрузки семенного материала необходим дифференцированный подход в зависимости от его
генетических особенностей.
6. Бочковой, А.Д. Состояние и проблемы семеноводства гибридного подсолнечника во ВНИИМК / А.Д. Бочковой //
Масличные культуры: Науч.-тех. бюл.
ВНИИМК. – Краснодар, 2011. – Вып. 2
(148–149). – С. 23–27.
Список литературы
1. Караджова, Л.В. Семена не должны
быть источником инфекции / Л.В. Караджова // Масличные культуры. – 1982. –
№ 2. – С. 27–28.
2. Петренкова, В.П. Результаты фитоэкспертизы семян подсолнечника / В.П.
Петренкова, Е.М. Долгова, В.Н. Михайлова, Н.Н. Коваленко // Технические
культуры. –1993. – № 1. – С. 9–10.
3. Кириченко, В.В. Селекция и семеноводство подсолнечника (Helianthus annuus
L.) / В.В. Кириченко. – Харьков, 2005. –
385 с.
4. Bhutta, A.R. A study of correlation between seed and field infection intensity for
establishing disease tolerance limits in sunflower / A.R. Bhutta, M.H.R. Bhatti, I. Ahmad, C.F. Shakoor // Helia. – 1999. – Vol.
22. – № 31. – Р. 137–142.
5. Пивень, В.Т. Семена подсолнечника
– реальный источник распространения
фомопсиса / В.Т. Пивень, Т.П. Алифирова, И.И. Шуляк, Н.В. Мурадасилова, Г.М.
Саенко // Защита и карантин растений. –
2010. – № 1 – С. 36–40.
7