Устойчивость ячменя к шведской мухе (Oscinella frit L.) в условиях Северо-Западного региона России

• Автор: Орлов, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 06.01.05, 06.01.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 177 с. : ил.

1. Литературный обзор

1.1. Народнохозяйственное значение и происхождение ячменя

1.2. Эколого-биологические особенности шведской мухи

1.2.1. Систематическое положение, морфология. Распространение и вредоносность

1.2.2.Пшцевая специализация и развитие вредителя

1.2.3. Интегрированная защита зерновых культур от шведской мухи

1.3. Устойчивость растений к вредителям

1.3.1. Теория сопряженной эволюции

1.3.2. Факторы устойчивости растений к вредителям

1.3.3. Система иммуногенетических барьеров

1.3.4. Иммунитет зерновых культур к шведской мухе, устойчивые сорта

2. Условия, материалы и методы проведения исследований
2.1. Условия
2.2. Материалы
2.3. Методы исследований
3. Результаты исследований
3.1. Устойчивость ячменя из мировой коллекции ВИР к шведской мухе
3.1.1. Устойчивость сортов ячменя, внесенных в Государственный Реестр селекционных достижений
3.1.2. Устойчивость к шведской мухе образцов ячменя - источников хозяйственно-ценных признаков
3.1.3. Устойчивость образцов ячменя из новых поступлений в коллекцию ВИР
3.1.4. Устойчивость к шведской мухе местных и перспективных образцов из Дагестана
3.1.5. Выявление образцов с групповой и комплексной устойчивостью
3.2. Механизмы устойчивости ячменя к шведской мухе
3.2.1. Характер повреждений конусов нарастания в побегах ячменя личинками шведской мухи
3.2.2. Выносливость как один из факторов устойчивости
3.2.3. Некоторые морфологические и биохимические особенности растений,
определяющие устойчивость
Выводы
Литература
Приложение

Ячмень - универсальная культура, как по ширине распространения, так и по ее использованию. В географическом распространении ячмень считают космополитом; он легко приспосабливается к контрастам климата и разнообразию почв (Кривченко, 1990).
Чтобы удовлетворить потребности страны в продовольствии, необходимо совершенствовать технологии возделывания мало затратных культур, к которым относится ячмень. Российская Федерация относится к северной группе стран, уступая по биологической продуктивности пашни в
2,2 раза странам ЕС и в 2,5 раза - США; значительная часть территорий России находится в зоне рискованного земледелия. В связи с этим агрономической службе хозяйств следует дифференцированно использовать зональные рекомендации по возделыванию зерновых культур (Пигорев, Комарицкая, 2005).
По посевной площади и урожайности ячмень занимает четвертое место среди зерновых культур в мировом земледелии после пшеницы, кукурузы и риса. Посевная площадь ячменя на земном шаре составляет почти 75 млн. га, средняя урожайность в мире составляет 2,3 т/га, а валовой сбор 181 860 тыс.т. (Конопольский, Драбанюк
Мировое производство ячменя в 2013-14 маркетинговом году (МГ) достигнет 137,88 млн. тонн, что почти на 8 млн. тонн больше, чем за предыдущий сезон. Наиболее заметный рост валового сбора ячменя произойдет в России (с 13,95 млн. тонн до 17,5 млн. тонн). ШБРА считает, что мировое производство ячменя...
Защита растений от вредных организмов - необходимое условие получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур. В Северо-Западном регионе России к опасным вредным организмам, развивающихся
на ячмене, можно отнести шведскую муху, злаковых тлей, возбудителей пятнистостей листьев.
Шведская муха (Oscinella frit L) развивается в Нечерноземной зоне в 2-х поколениях. Особую опасность представляет первое поколения насекомого. Самки откладывают яйца на всходы: листья, стебли, за колеоптиле всходов злаков. Личинка проникает в зону конуса нарастания, лизирует меристемные ткани, что приводит к гибели главного стебля или побегов следующих порядков. При благоприятных условиях поврежденность стеблей зерновых культур в Ленинградской области достигает 30-50% (Антроповская, 1979). Такое повреждение шведской мухой может обусловить потери урожая колосовых злаков до 6-10% (Беляев и др., 1981). Совпадение агрессивной фазы фитофага и уязвимой фазы растения-хозяина, ведущее к значительным повреждениям растений особенно вероятны в условиях, наблюдаемых в последнее время нестабильность погоды.
Потери урожая зерновых культур в зависимости от степени заселения растений злаковыми тлями составляют 18,9-72,2%. Одновременно отмечено ухудшение качества зерна в результате увеличения процента щуплых семян (Байдык, 1982). При повреждении значительно увеличивается расход воды растениями, в связи с чем, их транспирационный коэффициент резко увеличивается. Степень вредоносности тли колеблется в пределах 5-100% в зависимости от условий развития растений, удобрения, влажности почвы, степени и времени заселения (Берим, Радченко, 2002).
Наибольшую опасность среди листовых паразитов ячменя в Северо-Западном регионе представляют возбудители: сетчатой (гриб Pyrenophora teres Drechsler.) и темно-бурой (гриб Cochliobolus sativus Drechs. Ex. Dastur) пятнистостей. На восприимчивых сортах в годы эпифитотий потери урожая от этих болезней могут достигать 20-60%. Наиболее экологически оправданным и эффективным приемом снижения потерь урожая от указанных вредных организмов является выращивание сортов с комплексной устойчивостью (Шапиро,1985; Плитыко, 1997).

поверхность без опушения, а часть личинок жука, отродившихся на опушенных сортах зерновых культур, погибает еще до начала питания (Мегалов, 1927; Wellso, 1973); циклические гидроксамовые кислоты и индольные алкалоиды, содержащиеся в растениях злаковых культур, могут обусловливать и антиксеноз, и антибиотическую устойчивость к тлям (Argandoma etal., 1980; Corcuera, 1984).
У растений в процессе эволюции сложился целый комплекс приспособлений различной природы, обеспечивающий защиту вегетативных и репродуктивных органов от неблагоприятных условий и чужеродных агентов, в том числе и вредителей.
1.3.3. Система иммуногенетических барьеров
Защитные приспособления образуют своеобразные линии обороны на пути освоения вредителями растений, как среды обитания, так и источника питания. Особенности взаимодействия защитных приспособлений растений и повреждающих их фитофагов, специфика структуры и свойств этих приспособлений свидетельствует о наличии у растений сложной иммуногенетической системы. Эта система имеет комплексную природу и включает многообразные по природе барьеры, обеспечивающие защиту их вегетативных и репродуктивных органов от повреждающего воздействия вредителей.
Система иммуногенетических барьеров включает две взаимосвязанные группы барьеров - конституциональных и индуцированных (Вилкова, 1980).
Конституциональная устойчивость - это универсальный механизм, защищающий растение от всех экстремальных экологических факторов, в том числе от повреждения вредителями и поражения болезнями.
Конституциональная устойчивость подразделяется на следующие виды барьеров: