Создание сортов яровой твердой пшеницы, устойчивых к стеблевой ржавчине в Западной Сибири

Актуальность. Стеблевая ржавчина пшеницы, вызываемая биотрофным грибом Puccinia graminis Pers. f. sp. tritici Eriks. et Henn., – опасное заболевание, наносящее серьезный экономический ущерб возделыванию твердой пшеницы.
Материалы и методы. Объектом исследований служили сорта и перспективный материал, созданный в лаборатории селекции яровой твердой пшеницы ФГБНУ «Омский АНЦ», а также линии, полученные по программам СИММИТ, КАСИБ, и образцы коллекции ВИР. Полевые опыты, фенологические наблюдения, оценку устойчивости к стеблевой ржавчине проводили на опытных полях института на протяжении 1990– 2019 гг. по общепринятым методикам. Устойчивость к расе Ug99 оценивали на естественном инфекционном фоне на поле Института фитопатологии в Кении.
Результаты. Выделен перспективный исходный материал, который используется в селекционной программе лаборатории. Показано создание устойчивых сортов яровой твердой пшеницы для условий Западной Сибири. Предложена стратегия отбора генотипов в гибридных комбинациях, особенностью которой является: ранний отбор (начиная с F₂) по устойчивости к болезням с одновременным отбором по количественным признакам и макаронным качествам. Представлена характеристика и преимущества переданного в 2018 году на Государственное испытание сорта ‘Омский коралл’, сочетающего высокую продуктивность, адаптивность, устойчивость к местной популяции возбудителя стеблевой ржавчины и расе Ug99, с отличными макаронными свойствами.
Заключение. В результате этих исследований, на фоне сильного проявления стеблевой ржавчины в Западной Сибири во всех селекционных питомниках имеется материал, устойчивый к омской популяции P. graminis. Созданы сорта ‘Омская янтарная’, ‘Омский изумруд’, обладающие устойчивостью к омской популяции возбудителя стеблевой ржавчины.

1. Дремлюк Г.К., Герасименко В.Ф. Приемы анализа комбинационной способности для нерегулярных скрещиваний. Москва: Агропромиздат; 1992.

2. Евдокимов М.Г. Селекция яровой твердой пшеницы в условиях юга Западной Сибири: дис. … докт. с.-х. наук. Омск; 2006.

3. FФедин М.А. и др. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск 1. Общая часть / под ред. М.А. Федина. Москва; 1985.

4. Gultyaeva, E., Yusov V., Rosova M., Mal’chikov P., Shaydayuk E., Kovalenko N. et al. Evaluation of resistance of spring durum wheat germplasm from Russia and Kazakhstan to fungal foliar pathogens. Cereal Research Communications. 2020;48(2):71-79. DOI: 10.1007/s42976-019-00009

5. Hovmøller M.S. GRRC report: Samples of stem rust infected wheat from Russia. Aarhus: Aarhus University; 2017. 01/2017. Available from: https://agro.au.dk/fileadmin/Country_report_Russia_-_August2017.pdf [accessed July 14, 2020].

6. Койшыбаев М. Болезни пшеницы. Анкара: ФАО; 2018. URL: http://uni-sz.bg/truni11/wp-content/uploads/biblioteka/file/TUNI10042659.pdf [дата обращения: 07.07.2020].

7. Коваленко Е.Д., Коломиец Т.М., Киселева М.И., Жемчужина А.И., Смирнова Л.А., Щербик А.А. Методы оценки и отбора исходного материала при создании сортов пшеницы устойчивых к бурой ржавчине: методические рекомендации ВНИИФ. Москва; 2012.

8. Лапочкина И.Ф., Баранова О.А., Шаманин В.П., Волкова Г.В., Гайнуллин Н.Р., Анисимова А.В. и др. Создание исходного материала яровой мягкой пшеницы для селекции на устойчивость к стеблевой ржавчине (Puccinia graminis Pers. f. sp. tritici), в том числе и к расе UG99, в России. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2016;20(3):320-328. DOI: 10.18699/VJ16.167

9. Макаров А.А., Коваленко Е.Д. Соломатин Д.А., Маторина Н.М. Методы полевой и лабораторной оценки неспецифической устойчивости растений к болезням. В кн. Типы устойчивости растений к болезням. Материалы научного семинара. Санкт-Петербург; 2003. С.17-24.

10. Мешкова Л.В. Стратегия создания сортов зерновых культур, устойчивых к грибным патогенам. В кн: Селекция на устойчивость растений к биотическим и абиотическим факторам среды: материалы научно-методической конференции. (Красноярск, 12–13 июля 2005 г.). Новосибирск; 2006. С.82-98.

11. Roelfs A.P., Singh R.P., Saari E.E. Rust diseases of wheat: concepts and methods of disease management. Mexico: CIMMYT; 1992. Available from: https://repository.cimmyt.org/xmlui/bitstream/handle/10883/1153/38487.pdf?sequence=1&isAllowed=y [accessed Aug. 6, 2020].

12. Rsaliyev A.S., Rsaliyev Sh.S. Principal approaches and achievements in studying race composition of wheat,s stem rust. Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2018;22(8):967-977. DOI: 10.18699/VJ18.439

13. Шаманин В.П., Моргунов А.И., Петуховский С.Л., Лихенко И.Е., Левшунов М.А., Салина Е.А., Потоцкая И.В., Трущенко А.Ю. Селекция яровой мягкой пшеницы на устойчивость к стеблевой ржавчине в Западной Сибири: монография. Омск; 2015.

14. Shamanin V., Salina E., Wanyera R., Zelenskiy Y., Olivera P., Morgounov A. Genetic diversity of spring wheat from Kazakhstan and Russia for resistance to stem rust Ug99. Euphytica. 2016;212(2):287-296. DOI: 10.1007/s10681-016-1769-0

15. Stakman E.C, Steward D.M, Loegering W.Q. Identification of physiologic races of Puccinia graminis var. tritici. Washington, DC: USDA–ARS; 1962.

16. Вольф В.Г., Литун П.П., Хавелова А.В., Кузьменко Р.И. Методические рекомендации по применению математических методов для анализа экспериментальных данных при изучении комбинационной способности. Харьков; 1980.

17. Wilcoxson R.D., Skovmand B., Atif A.H., Evaluation of wheat cultivars ability to retard development of stem rust. Annals of Applied Biology. 1975;80(3):275-281. DOI: 10.1111/j.1744-7348.1975.tb01633.x

18. Юсов В.С. Комбинационная способность сортов твердой пшеницы по цвету макарон в условиях Западной Сибири. В кн.: Труды III Международной научно-практической конференции молодых ученых. Кемерово; 2008. С.151-153.

19. Yusov V.S., Evdokimov M.G. Combining ability of durum wheat varieties for lodging resistance traits under West Siberian conditions. Russian Agricultural Sciences. 2008;34(4):215-218. DOI: 10.3103/S1068367408040022

20. Юсов В.С., Евдокимов М.Г., Мешкова Л.В. Источники устойчивости твердой пшеницы к болезням в Западной Сибири. В кн.: Совершенствование систем земледелия: селекция и семеноводство, адаптивноландшафтный подход, современные агротехнологии. Материалы научно-практической конференции-семинара, 1–3 августа 2018 г., Красноярск. Красноярск; 2018a. С.94-101.)

21. Юсов В.С., Евдокимов М.Г., Мешкова Л.В., Кирьякова М.Н., Глушаков Д.А. Характеристика устойчивости образцов твердой пшеницы из питомников КАСИБ к возбудителю стеблевой ржавчины в условиях Западной Сибири. АгроЭкоИнфо. 2018b;2(32). URL: http://agroecoinfo.narod.ru/journal/TEXT/RUSSIAN/2018/st_264_annot.html [дата обращения: 21.08.2020].

22. Юсов В.С., Евдокимов М.Г., Татина Б.М. Изменчивость комбинационной способности твердой пшеницы в зависимости от условий выращивания. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2012;16(2):451-454.