Селекционные особенности создания ценных генотипов проса с расоспецифической устойчивостью к головне

• Автор: Жук, Галина Петровна
• Шифр специальности: 06.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 121 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
1. Обзор литературы
2. Условия, материалы и методы проведения исследований
2.1. Условия проведения исследований
2.2. Материалы и методы проведения исследований
3. Скрининг генофонда проса посевного по резистентности к головне
3.1. Эффективность инфекционных фонов при оценке селекционного
материала проса на устойчивость к головне
3.2 Оценка генофонда Ратсит тШасеит Ь. по резистентности к головне
3.3. Особенности наследования генов резистентности Бр 1...8р
4. Методы отбора на инфекционных фонах чистых рас головни
4.1. Отбор на фоне одной расы головни
4.2. Отбор при чередовании рас головни
4.3. Отбор на параллельных инфекционных фонах дифференцирующих рас
4.4. Оптимизация метода отбора устойчивых генотипов проса на дифференцирующих инфекционных фонах головни
5. Селекция проса на устойчивость к головне
5.1. Характеристика лучших перспективных линий проса с нетрадиционным расоспецифическим иммунитетом к головне
5.1. Мультилинейный сорт проса Квартет
5.2.1. Хозяйственно-биологические свойства
5.2.2. Реакция мультилинейного сорта проса на заражение головней
Общие выводы
Практические рекомендации
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ

Развитие прососеяния в Российской Федерации - перспективное направление в решении ряда задач по обеспечению населения продовольствием. Просо - одна из ценных сельскохозяйственных культур универсального использования. Способность обеспечивать хорошие урожаи при поздних сроках посева позволяет пересевать просом поврежденные площади озимых и яровых культур, а также проводить поукосные и пожнивные посевы. Зеленая масса проса превосходит по качеству зеленую массу кукурузы, могара, сорго и суданки, а его солома в качестве корма лучше соломы других зерновых злаковых культур. Введение просяных компонентов в рацион крупного рогатого скота способствует повышению удоев и улучшению вкусовых свойств молока. Зерно проса -обязательный компонент комбикормов, особо ценный в области птицеводства. Используют просо в крахмальном и винокуренном производстве.
Основным и наиболее ценным продуктом просоводства является пшено, по вкусовым качествам и пищевым достоинствам занимающее одно из первых мест среди других круп. Пшено содержит 12,0... 14,7% белка - больше, чем рисовая, ячневая, кукурузная и сорговая крупы. В составе белка выявлено 19 аминокислот и в том числе все незаменимые; по этому показателю пшено превосходит крупы из других культур, а также хлеб ржаной и пшеничный. Крахмала в пшене 64...78%, в его составе 18...21% амилозы и 79...82% амилопектина. Зерна крахмала проса, как и риса, мельче крахмальных зерен других крупяных культур. В зерне проса 3,8...5,0% жира, причем зародыш состоит из жиров на 21...29%. При переработке зерна на пшено ткани зародыша уходят в отход -мучель, содержащую 22% жиров и используемую для кормовых целей. По основным физико-химическим показателям жиры проса приближаются к растительным маслам подсолнечника, кукурузы и сои.
Просо посевное обладает видовым иммунитетом ко многим возбудителям болезней. Одним из основных факторов, снижающих урожайность и каче-
ство продукции, является поражение посевов головней. В течение длительного периода селекция сортов проса на устойчивость к этому заболеванию проводилась на искусственных инфекционных фонах местных популяций головни, в которых доминировала раса 1 - наименее вирулентная из всех ныне известных. В результате большинство сортов, допущенных к использованию в настоящее время, имеют однотипную резистентность к патогену, обусловленную наличием эффективного доминантного гена 5/? 1. Этот ген обеспечивает иммунитет сортов к 9 из 12 ныне известных рас головни, кроме рас 2, 3 и 12. Есть сорта с геном Эр 5, иммунные к расам 1, 8 и 10.
Длительное использование таких сортов привело к подавлению расы 1 и создало условия для нарастания в местных популяциях головни более вирулентных и агрессивных рас 2 и 3, и как следствие - новой волне эпифитотий на ранее устойчивых сортах. В производстве вернулись к химическому методу борьбы с заболеванием - обязательному предпосевному протравливанию семян, что существенно повышает себестоимость продукции и отрицательно сказывается на экологической обстановке. Наиболее эффективный и экологичный путь борьбы с головней - селекция новых сортов проса с неидентичной расоспецифической устойчивостью, использование которых позволит осуществлять генетический прессинг различных по составу популяций патогена, не допуская эпифитотий.
Актуальность работы. Основная проблема селекции на устойчивость к фитопатогенам - обеспечение селекционного процесса донорами резистентности. "Создание на базе эффективных генов устойчивости и районированных сортов новых доноров с заданными показателями устойчивости и продуктивности в ближайшие годы будет определять успехи селекции сельскохозяйственных культур на устойчивость к болезням" (В.И.Кривченко, 1991).
Рассматривая с этих позиций селекцию проса, следует отметить, что разработка и усовершенствование методов идентификации генов устойчивости к головне, оценки и отбора перспективных форм с различными типами рези-

пическое проявление двух генов устойчивости. В случае обнаружения таких форм, они тщательно изучались по реакции на все дифференцирующие расы головни.
Вышеизложенная методика идентификации генотипов проса, круглогодичное использование сооружений искусственного климата дает возможность выявления ценных резистентных форм в течение 2.. .3 лет.
Для получения хозяйственно-ценных форм проса с различной расоспецифической устойчивостью к головне нами применялись методы рекомбиноге-неза и беккроссирования. Использование рекомбиногенеза предполагает создание новых генотипов, возможно сочетающих в себе два эффективных гена резистентности. Для этого использовались простые и сложные скрещивания образцов проса с разными генами устойчивости. В качестве высокопродуктивных компонентов в скрещивания вовлекались, как правило, отселектированные формы с геном Бр 1, восприимчивые только к расам 2, 3, 12. Донорами устойчивости к последним служили образцы, имеющие в генотипе доминантные Бр 2,Бр 3,Бр 4.
Вторым направлением интрогрессии генов резистентности являлся метод беккроссов. В качестве высокопродуктивных компонентов использовались лучшие сорта проса селекции ВНИИЗБК: универсально восприимчивый сорт Благодатное (Бр 0), его морфологический аналог с геном Бр 1 Орловское 7 и скороспелый сорт с Бр 5 Крупноскорое. В их генотипы вводили доминантные гены Бр 2, Бр 3, Бр 4. Беккроссы осуществлялись на инфекционных фонах соответствующих рас. Дальнейшая селекция гибридного материала проводилась по методу педигри при постоянной инфекционной нагрузке.
В лаборатории селекции проса ВНИИЗБК разработана и применяется следующая схема получения резистентных аналогов или изогенных линий высокопродуктивного генотипа (Сидоренко, Вилюнов, 1996):