Способ отбора устойчивых к ржавчинным болезням форм озимой пшеницы, родители которых различаются по уровню морозостойкости

 

Использование: сельское хозяйство, растениеводство, селекция, фитопатология. Сущность изобретения: отбор устойчивых к ржавчинным болезням форм озимой пшеницы, родители которых различаются по морозостойкости, ведут по сопротивлению постоянному току в точке роста проростков при выращивании их при инфракрасном излучении. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции растений.

Внедрение в сельскохозяйственное производство новых высокопродуктивных высококачественных сортов и гибридов, устойчивых к неблагоприятным условиям, является одним из условий повышения его результативности. Основным фактором, препятствующим стабилизации зернопроизводства, является потеря урожая зерна от болезней, особенно, в эпифитотийные годы, а также гибель озимых культур в период зимовки.

Для успешного создания сортов необходимо разработать и усовершенствовать систему оценок и отборов форм озимой пшеницы, устойчивых к бурой и стеблевой ржавчинам.

Для ускоренного выделения таких устойчивых генотипов необходимо уже на ранних этапах селекционного процесса проводить быструю массовую оценку и браковку восприимчивых растений.

Эффективность отбора определяется, главным образом, наличием экспрессного метода, учитывающего закономерности наследования признака устойчивости к заболеваниям у гибридов ранних поколений (F₁-F₃).

Существует много способов оценки растений на устойчивость к заболеваниям. Одним из способов оценки является интегрированная шкала оценок устойчивости зерновых колосовых культур к бурой ржавчине Puccinia recondita и стеблевой ржавчины Puccinia graminis, принятая в странах-членах СЭВ.

Способ имеет ряд недостатков: требует обязательного создания инфекционных питомников; отбор устойчивых к видам ржавчины и мучнистой росе растений в полевых условиях можно осуществить только в фазе молочно-восковой спелости по качественным и количественным показателям, что удлиняет процесс создания форм озимой пшеницы с желаемыми признаками.

Для устранения указанных недостатков предлагается способ отбора устойчивых к заболеваниям растений из популяций гибридов озимой пшеницы по сопротивлению тканей. Это "Способ отбора морозостойких растений из популяции гибридов озимой пшеницы" по авт.св. N 725626.

Этот способ применяется для отбора морозостойких растений по показателю сопротивления ткани стебля проростка озимой пшеницы постоянному тому, после предварительной подготовки анализируемого материала, но прототип не может быть применен для оценки устойчивых растений к болезням в связи с тем, что в данном случае наиболее благоприятными условиями для прохождения фотосинтеза является выращивание растений при инфракрасном освещении.

Только при этих условиях возможно проявление различий устойчивых и восприимчивых растений, которые можно зафиксировать предлагаемым методом.

Целью заявленного изобретения является ускорение селекционного процесса за счет браковки восприимчивых к болезням форм озимой пшеницы на ранних этапах создания сортов.

В заявке предлагается определение устойчивости к болезням, которая генетически обусловлена и передается поколениям. Способ характеризуется тем, что растения в F₂ искусственно заражают в полевых условиях синтетическими популяциями бурой, стеблевой ржавчины, оценивают и выращивают их до урожая. Расстояния F₃ выращивают 6 дней при инфракрасном свете с длиной волны 450 нм для нормального прохождения фотосинтеза. Затем эти растения подвергают действию пониженных температур 0...+1^о в течение 4 сут и определяют сопротивление в точке роста постоянному току. Растения, восприимчивые к болезням, характеризуются величиной сопротивления на 40-50% ниже сопротивления родителя с наименьшим сопротивлением. Таким образом, уже в F₂-F₃ можно проводить выбраковку восприимчивого к болезням селекционного материала.

Следует отметить, что проанализированные проростки не разрушаются, что позволяет сохранить заявленные ценные формы и продолжать их селекционную проработку.

В основе заявленного способа лежат различия в формировании фотосинтетического аппарата различных по восприимчивости к болезням генотипов озимой пшеницы, что в последствии при действии пониженных температур характеризуется различным составом межклеточного электролита, что и фиксируется при определении сопротивления постоянному току в точке роста у проростков.

Пример осуществления способа. Семена F₂ замачивают на 8-10 ч, заворачивают в рулоны и проращивают в климатических камерах с режимом: инфракрасное освещение продолжительностью 16 ч при температуре 23...25^оС, продолжительность темноты 8 ч при 20...22^оС.

На шестые сутки проростки помещают в холодильную камеру при 0...+1^оС и круглосуточным освещением. Через 4 сут измеряют сопротивление постоянному току каждого проростка в точке роста, используя прибор Ц 4326. Контролем служат растения родительских пар.

Восприимчивые к болезням растения имеют сопротивление на 40-50% ниже сопротивления любого растения из родительской пары.

Результаты, приведенные в табл.2, показывают, что выбраковку селекционного материала по болезнеустойчивости, применяя данный метод, можно проводить на ранних этапах селекционного процесса.

При создании морозостойких форм озимой пшеницы, устойчивых к фитозаболеваниям, как исходного материала для селекции, процедура подготовки растений к диагностике аналогична, только перед заражением проростков (бурой или стеблевой ржавчиной) в F₂ их необходимо проанализировать на морозостойкость, затем отобранные морозостойкие растения подвергнуть заражению и вырастить их до урожая, и в следующем поколении провести отбор болезноустойчивых генотипов предложенным методом.

На фиг.1 и 2 показаны схемы проведения отбора устойчивых к заболеваниям растений озимой пшеницы в период селекционного процесса.

Результаты табл. 3 показывают возможность выбраковки в первом случае 75,38%, во втором - 94,84% растений, восприимчивых к фитозаболеваниям и неморозостойких. Тем самым можно значительно снизить затраты на проработку в последующих поколениях, представленных гидридных популяций. Предложенный метод повышает эффективность отборов при оценке исходного материала одновременно на устойчивость к болезням и на морозостойкость.

Формула изобретения

СПОСОБ ОТБОРА УСТОЙЧИВЫХ К РЖАВЧИННЫМ БОЛЕЗНЯМ ФОРМ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ, РОДИТЕЛИ КОТОРЫХ РАЗЛИЧАЮТСЯ ПО УРОВНЮ МОРОЗОСТОЙКОСТИ, включающий выращивание растений, оценку степени их поражаемости патогеном и отбор, отличающийся тем, что растения выращивают путем проращивания их в течение 6 сут 16 ч при инфракрасном излучении и температуре 23 - 25^oС и без освещения при температуре 20 - 22^oС, затем в течение 4 сут в темноте при температуре не более 1^oС, после чего определяют сопротивление постоянному току в точке роста, по которому оценивают поражаемость патогеном и отбор ведут при превышении сопротивления выращиваемых растений над данным показателем родительских форм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5