26 возможности дифференциации селекционного

V международная конференция молодых ученых и специал истов, ВНИИМК, 2009 г.
ВОЗМОЖНОСТИ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
ПОДСОЛНЕЧНИКА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХ ПОРАЖЕННОСТИ
ВОЗБУДИТЕЛЕМ ФОМОПСИСА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ
ЛЕСОСТЕПИ УКРАИНЫ
Баранова В.В., Боровская И.Ю.
61060, Украина, г. Харьков, Московский проспект, 142
Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН
[email protected]
В период 2006-2008 гг. на устойчивость к возбудителю фомопсиса
изучено 384 селекционных гибрида подсолнечника, в условиях естественного инфекционного фона болезни. Предложено применение методики учѐта
фомопсиса подсолнечника по площади пораженной поверхности стеблей растений, что позволяет оценить и дифференцировать сортообразцы при разных
уровнях развития болезней в условиях естественного заражения. С применением доверительного интервала НСР, выделены 29 гибридов, которые достоверно превышают средние по году испытания показатели по уровню пораженности данным патогеном.
Фомопсис подсолнечника (серая пятнистость стеблей) возбудителем которого является несовершенный гриб Phomopsis helianthi Munt. Cvet. et al. относится к наиболее распространенным болезням некротрофного типа питания, который при эпифитотийном развитии представляет собой значительную угрозу для
посевов подсолнечника [1].
Кроме прямых потерь урожая от полегания больных растений, в результате питательного дисбаланса снижаются посевные качества семян (масса 1000 семян в 1,5-2,0 раза), а также ухудшается товарное качество: масличность уменьшается на 4,5%, изменяется жирнокислотный состав масла – содержание олеиновой кислоты снижается с 87,0 до 64,0% [2-3].
В связи с этим, оценка устойчивости селекционного гибридного материала
подсолнечника к возбудителям болезней, в частности фомопсисом, который проявляется в условиях северо-восточной части Лесостепи Украины ежегодно, является одним из этапов современного изучения селекционного материала при создании перспективных гибридов.
Известно, что в настоящее время изменяются климатические условия, которые характеризуются резкими колебаниями периодов осадков и значительным
повышением температур в большинстве областей Украины, что влияет на динамику развития заболеваний на посевах подсолнечника [4].
Известно, что на одних и тех же образцах проявление болезней варьирует
по годам, вследствие высокой зависимости их от условий окружающей среды.
Северо-восточная часть лесостепной зоны Украины, к которой принадлежит
Харьковская область, отличается неустойчивым режимом выпадения осадков:
короткие периоды переувлажненности воздуха и почвы сменяются длительными
засухами [6].
Однако фитопатологическую оценку селекционного материала необходимо осуществлять ежегодно и получать достоверные данные по пораженности
сортообразцов болезнями как при контрастных уровнях развития возбудителей,
так и при недостаточных. В последние годы, в связи с засушливыми условиями
второй половины вегетации подсолнечника, отмечается низкая интенсивность
развития болезней.
26
V международная конференция молодых ученых и специал истов, ВНИИМК, 2009 г.
Уровень пораженности гибридов фомопсисом определяли по площади
стебля подсолнечника, колонизированной возбудителем [7]. При экспериментальном изучении селекционных форм «среднее значение по опыту» можно рассматривать как оценку количественного фенотипического проявления признака
генотипа [8], а в нашем случае и как показатель уровня развития болезни в условиях естественного заражения.
Исходя из этого, нами применялась оценка пораженности гибридов с использованием доверительного интервала наименьшей существенной разницы
(НСР) [9]. Так, если показатель признака достоверно ниже среднего значения по
совокупности гибридов минус НСР, то образец охарактеризован как наименее пораженный (устойчивый); образцы с показателем признака, находящимся в пределах доверительного интервала относили к среднепораженным, наиболее пораженными (восприимчивыми) считали сортообразцы с показателем признака, который достоверно выше среднего значения по совокупности гибридов + НСР. Для
обработки полученных в ходе исследований результатов использовали штатные
возможности пакета анализа данных программы Microsoft Excel.
В период 2006-2008 гг. проведена фитопатологическая оценка пораженности возбудителем фомопсиса 384 гибридов лаборатории селекции и генетики
подсолнечника Института растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН. Количество
гибридов в 2006 г. составило 183, в 2007 г. – 95, в 2008 г. – 106.
Нами исследована зависимость уровня пораженности гибридов подсолнечника от уровня ГТК за вегетационный период этой культуры. Погодные условия 2006-2008 гг. сложившиеся в период вегетации подсолнечника были неблагоприятны для развития возбудителя фомопсиса. Как уже было сказано выше,
колебание средних показателей интенсивности развития болезни в нашем случае
также являются и показателем уровня развития болезни по году, то есть – уровнем инфекционного фона возбудителя.
Так, в период 2006-2008 гг. уровень влагообеспеченности посевов подсолнечника в течение вегетационного периода культуры был недостаточным –
ГТК составил 0,7 в каждый год исследований (рис. 1). В 2007 году уровень развития фомопсиса характеризовался наибольшим показателем среди 3-х лет исследований – 14,2% пораженной площади стеблей растений. В 2006 и 2008 гг. уровень интенсивности проявления болезни почти не отличался – 5,1% и 4,1% пораженной площади стеблей растений, соответственно.
Также нами проанализировано колебание минимальных и максимальных
показателей интенсивности развития фомопсиса по совокупности гибридов подсолнечника.
Минимальные значения пораженности по годам (2006-2008 гг.) не превышали 1,0% и составили от 0,1% до 0,8% пораженной площади стеблей растений,
соответственно.
В 2007 г. максимальный уровень развития болезни характеризовался наибольшим показателем – 55,8% пораженной площади стеблей растений.
В 2006 и 2008 гг. уровень интенсивности проявления болезни был одинаковый – 31,0% пораженной площади стеблей подсолнечника.
Учѐт пораженности гибридов позволил рассмотреть пределы варьирования фенотипического признака. Но, первостепенной задачей селекционера является оценка сортообразцов, с целью отбора устойчивых форм. Таким образом,
возникает вопрос выявления иммунологической реакции гибридов и распределения совокупности сортообразцов на группы устойчивости.
Итак, необходимость ежегодной оценки гибридов независимо от уровня
27
V международная конференция молодых ученых и специал истов, ВНИИМК, 2009 г.
естественного инфекционного фона болезней позволяет нам предложить разделение гибридов по пораженности возбудителем, с использованием доверительного интервала наименьшей существенной разницы (НСР), соответственно сложившейся в год испытания агрометеорологической и фитопатологической обстановки. Градации и интервалы разделения гибридов, объединенных в группы по
уровню пораженности, представлены в таблице 1.
0,8
55,8
0,7
50
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,7
0,6
40
31,3
31
0,5
0,4
30
0,3
20
14,2
10
0,2
5,1
4,1
0,8
0,5
0
0,1
0
0
min
среднее
2006 г.
max
min
среднее
max
min
среднее
2007 г.
Интенсивность развития болезни, %
Гидротермический коєффициент
Интенсивность развития болезни, %
60
max
2008 г.
ГТК
Рисунок 1 – Варьирование пораженности гибридов подсолнечника возбудителем
фомопсиса в зависимости от уровня ГТК (2006-2008 гг.)
Опираясь на границы доверительного интервала НСР, что являет собой
адаптивную норму генотипов в конкретной экспериментальной ситуации, совокупность гибридов разделена на три группы – наименее, средне- и наиболее пораженные гибриды. Данная скользящая шкала позволяет отобрать гибриды, наименее пораженные патогеном, относительно недостаточной инфекционной нагрузки
инокулюма возбудителя.
Таблица 1 – Гибриды подсолнечника, сгруппированные по уровню
пораженности возбудителем фомопсиса
Год
2006
2007
2008
2006-2008 гг.
Распределение гибридов по площади поверхности стебля,
пораженной возбудителем (среднее ±НСР), %
наименее пораженные среднепораженные
наиболее пораженные
0,0…3,6
3,7…6,6
6,7…31,0
0,5…9,8
9,9…18,6
18,7…55,8
0,8…2,8
2,9…5,4
5,5…31,3
Также необходимо рассмотреть колебание количественного соотношения
гибридов внутри групп по годам испытаний (табл. 2).
28
V международная конференция молодых ученых и специал истов, ВНИИМК, 2009 г.
Таблица 2 – Дифференциация гибридов подсолнечника по уровню
пораженности возбудителем фомопсиса
2006-2008 гг.
Доля гибридов в группах, %
2006 г.
2007 г.
2008 г.
Группы (по уровню пораженности)
наименее пораженные
62,8
52,6
66,0
среднепораженные
10,4
17,9
7,6
наиболее пораженные
26,8
29,5
26,4
Анализируя результаты полученных данных, видно, что массовая доля
гибридов, отнесенных по уровню проявления болезни к наименее пораженным,
составила наиболее весомую часть и колебалась от половины сортимента в
2007 г. (52,6%) до двух третей – в 2008 г. (66,0%).
В группе гибридов, объединенных средним уровнем поражения фомопсисом, наибольшее количество образцов выявлено в 2007 г. – 17,9%, при наивысшем фоне развития болезни в годы исследований.
В 2008 г. процентное соотношение гибридов этой группы составило наименьшую часть – 7,6%, а в 2006 г., промежуточное значение между ними – 10,4%.
Гибриды в группе с наивысшим уровнем пораженности грибом, в течение
лет исследований имело наименьшее колебание их количества: 26,4 – 29,5%.
Среди селекционных гибридов выделено 29 сортообразцов с наименьшим
уровнем поражения возбудителем фомопсиса. Из них, гибриды Антрацит, Дарий,
Сюжет выделены как лучшие по устойчивости по данным 3-х летнего изучения,
остальные 26 – по данным 2-х летних испытаний (2006-2007 гг., 2007-2008 гг.,
2006-2008 гг.). К ним относятся гибриды (1036×391)×1318, XF 4418, Богун, Этюд,
Эней, Х-10, Х-1, Х-2, Х-18, Х-31, Зорепад, Кий, Псѐл (табл. 3).
Таблица 3 – Гибриды подсолнечника, выделенные по наименьшему
уровню пораженности
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Гибрид
(1036×391)×1318
Антрацит
Богун
Дарій
Этюд
Эней
Зорепад
Кий
Псѐл
Сюжет
среднее по опыту
НСР05
2006-2008 гг.
Интенсивность развития болезни, %
2006 г.
2007 г.
2008 г.
1,9
8,5
3,1
1,0
1,25
7,0
2,5
1,1
3,8
1,3
2,5
1,3
1,5
1,8
1,5
1,5
1,0
1,5
7,0
1,5
0,4
0,5
1,0
5,1
14,2
4,1
1,5
4,4
1,3
Таким образом, применение методики учѐта фомопсиса подсолнечника по
площади пораженной поверхности растений позволяет оценить и дифференци29
V международная конференция молодых ученых и специал истов, ВНИИМК, 2009 г.
ровать сортообразцы при разных уровнях развития болезней в условиях естественного заражения. Выделены гибриды, достоверно превышающие средние по
году испытания показатели по уровню пораженности фомопсисом.
За три года изучения (2006-2008 гг.) селекционного материала, с применением доверительного интервала НСР, выделены с низким уровнем поражения
возбудителем фомопсиса гибриды Антрацит, Дарий, Сюжет. Среди гибридов, испытанных в течение 2-х лет. С наименьшим уровнем поражения болезнью выделены
гибриды селекции Института растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН – Дарий,
(1036×391)×1318, Этюд, Эней, Х-10, Х-1, Х-2, Х-18, Х-31, Зорепад, Кий, Псѐл.
Литература
1. Балан Г.О. Фомопсис соняшнику та інші найбільш поширені хвороби і
шляхи обмеження їх шкодочинності в південному Степу України: Автореф. дис. ...
канд. с.-г. наук. / Нац. аграрний університет. – Київ, 2003. – 20 с.
2. Слюсарь Э.Л., Бочкарѐв Н.И. Фомопсис и качество семян // Защита и
карантин растений. – 1997. – № 8. – С. 30-31.
3. Лесовой М.П. Теоретические и методические основы генетической защиты сортов и гибридов от вредных организмов // Вісник аграрної науки. – 1996.
– № 1. – С. 22-27.
4. Петренкова В.П., Літун П.П. Проблема селекції рослин на стійкість до шкідливих
організмів з урахуванням динаміки системи паразит – господар на градієнті біокліматичних
факторів // Селекція і насінництво. – 2006. – Вип. 93. – С. 41-49.
5. Основные методы фитопатологических исследований / А.Е. Чумаков, И.И. Минкевич, Ю.И. Власов и др. (Под ред. А.Е. Чумакова). – М.: Колос, 1974. – 190 с.
6. Петренкова В.П. Теоретичні основи селекції соняшнику на стійкість до
некротрофних патогенів: Автореф. дис... доктора с.-г. наук. 06.01.05 / СГІ. – Одеса, 2005. – 35 с.
7. Методики випробування і застосування пестицидів // С.О. Трибель, Д.Д.
Сігарьова, М.П. Секун, О.О. Іващенко та ін. За ред. проф. С.О. Трибеля. – К.: Світ.
– 2000. – 448 с.
8. Гур′єва І.А., Рябчун В.К., Літун П.П. та ін. Методичні рекомендації польового та лабораторного вивчення генетичних ресурсів кукурудзи (видання друге
доповнене). – Харків: Magda LTD, 2003. – 43 с.
9. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической
обработки результатов исследований). Под ред. проф. В.Е. Егорова. – М.: Колос,
1965. – 423 с.
30