Патогенная микрофлора семян самоопыленных линий и гибридов подсолнечника, выращенных в центральной зоне Краснодарского края
Автор: Бочковой А.Д., Антонова Т.С., Камардин В.А., Капелюшина Ю.А., Пивненко О.В.
Рубрика: Защита и иммунитет
Статья в выпуске: 1 (153-154), 2013 года.
Бесплатный доступ
Исследования проводили на центральной экспериментальной базе ВНИИМК и в ФГУП «Березанское» Кореновского района Краснодарского края в 2008-2012 гг. Материалом опыта служили оригинальные и элитные семена самоопыленных линий ВК 678, ВК 585, ВК 551, ВД 541, а также семена первого поколения гибридов Меркурий, Гермес, ЦМС Кубанский 86 и ЦМС Кубанский 93. Анализ состава патогенной микрофлоры проводили общепринятым методом в лаборатории иммунитета и электрофореза отдела селекции гибридного подсолнечника ВНИИМК по Г0СТ12044-93. Установлена специфическая реакция гибридов и линий на заселенность определенными видами патогенов. На оригинальных и элитных семенах родительских форм и семенах первого поколения гибридов подсолнечника не отмечено наличие склеротинии и фомопсиса. Инфекционное начало комплекса патогенов в изученной пропорции не оказывало существенного влияния на посевные качества семян и не создавало проблем с получением высококачественного семенного материала. В системе защитных мероприятий по снижению патогенной нагрузки семенного материала необходим дифференцированный подход в зависимости от его генетических особенностей.
Подсолнечник, самоопыленные линии, гибриды, патогенная микрофлора семян
Короткий адрес: https://sciup.org/142151111
IDR: 142151111
Текст научной статьи Патогенная микрофлора семян самоопыленных линий и гибридов подсолнечника, выращенных в центральной зоне Краснодарского края
В последние годы нарушение научно обоснованного чередования культур в севообороте во многих регионах Российской Федерации привело к накоплению инфекционного начала большинства патогенов, поражающих подсолнечник. Вместе с тем, такая ситуация стимулировала развитие селекционных работ, направленных на выведение устойчивых и толерантных сортов и гибридов подсолнечника.
Выявление зависимости между степенью зараженности семян патогенной микрофлорой и пораженностью посевов подсолнечника, по мнению некоторых ученых [1], достаточно сложно установить даже в условиях специального эксперимента. Дело в том, что в процессе роста и развития растений на проявление болезней могут оказывать существенное влияние многие факторы внешней среды.
Многочисленные эксперименты показывают, что в зависимости от погодных условий и места выращивания семян подсолнечника состав микрофлоры семенного материала существенно изменяется [2]. Тем не менее применение химических средств защиты целесообразно лишь после квалифицированного фитосанитарно-го контроля семян [3].
В модельных опытах, проведенных Bhutta et al. [4], установлено, что при уровне семенной инфекции в пределах 5– 10 % для альтернарии и пепельной гнили семена могут высеваться без обработки, так как урожайность при такой степени заражения не снижается по сравнению со здоровыми семенами.
В научной литературе зачастую приходится встречаться с исследованиями, выполненными с заведомыми нарушениями методики. Так, например, при проведении анализа отбираются семена с явными отличительными от основной массы признаками (шероховатые, щуплые и т.д.) [2]. На основании этого делается далеко идущий вывод о том, что «семена подсолнечника представляют собой весьма активные источники инфекции» [2].
Иногда проводится отбор образцов и дальнейший анализ посевных качеств семян с пораженных фомопсисом растений подсолнечника, не взирая на то, что такие посевы не могут использоваться на семенные цели [5].
В настоящие время селекционерами ВНИИМК выведены гибриды подсолнечника, отличающиеся комплексной устойчивостью к заразихе и ложной мучнистой росе, высокой толерантностью к фо-мопсису и другим болезням [6]. Среди них можно выделить гибриды Кубанский 930 и Призер, способные противостоять инфекционному началу фомопсиса даже в годы эпифитотии этой болезни.
Во ВНИИМК также развернуто семеноводство ультрараннего гибрида Аван- гард, раннеспелых гибридов Альтаир, Триумф, Юпитер, Факел и Меркурий, среднеранних гибридов Легион и Альянс Трио.
Особое внимание при этом уделялось селекции на устойчивость материнских форм гибридов как основному фактору, влияющему на эффективность промышленного семеноводства.
Целью наших исследований явилось изучение патогенной микрофлоры семян I поколения современных гибридов подсолнечника и их родительских форм.
Материалы и методы. Полевые опыты закладывали на центральной экспериментальной базе ВНИИМК и в ФГУП «Березанское» в 2008–2012 гг. Пробы семян отбирали по ГОСТ 12036-85, всхожесть определяли по ГОСТ 120038–84.
Анализ состава патогенной микрофлоры проводили в лаборатории иммунитета и электрофореза отдела селекции гибридного подсолнечника ВНИИМК по ГОСТ 12044–93.
В качестве объекта исследований использовали семена первого поколения гибридов Меркурий и Гермес, а также семена родительских форм – самоопы-ленных линий ВК 678, ВК 585, ВК 551, ВД 541 и стерильных гибридов ЦМС Кубанский 86 и ЦМС Кубанский 93.
Результаты и обсуждение. Изучение состава патогенной микрофлоры на семенах первого поколения гибридов подсолнечника Меркурий и Гермес показало, что наиболее часто выделяется инфекционное начало альтернариоза и бактериоза.
Проявление ризопуса было незначительным и отмечалось только в 2008 и 2010 гг. (табл. 1).
В среднем за 2008–2011 гг. количество семян с наличием инфекционного начала альтернариоза у гибридов Меркурий и Гермес было примерно одинаковым (22 и 24 % соответственно). Колебания по годам составили от 7 до 37 % у гибрида Меркурий и от 3 до 44 % – у гибрида Гермес.
Инфекционное начало бактериоза присутствовало на семенах в значительно меньшей пропорции. В среднем за 2008– 2011 гг. оно составило 8 % у гибрида
Меркурий и 5 % у гибрида Гермес с колебаниями по годам 0–14 и 0–10 % соответственно.
Таблица 1
Состав патогенной микрофлоры семян I-го поколения гибридов подсолнечника
ЦЭБ ВНИИМК
|
Гибрид |
Год |
Семянок с наличием инфекционного начала, % |
|||||
|
Alter-naria |
Fusarium |
Rhi-zopus |
Sclero-tinia |
Phomopsis |
Bacteria |
||
|
Меркурий |
2008 |
12 |
0 |
10 |
0 |
0 |
10 |
|
2009 |
37 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
2010 |
7 |
0 |
1 |
0 |
0 |
8 |
|
|
2011 |
32 |
0 |
0 |
0 |
0 |
14 |
|
|
Среднее |
22 |
0 |
3 |
0 |
0 |
8 |
|
|
Гермес |
2008 |
10 |
0 |
27 |
0 |
0 |
8 |
|
2009 |
38 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
|
|
2010 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
10 |
|
|
2011 |
44 |
0 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Среднее |
24 |
0 |
7 |
0 |
0 |
5 |
|
Наиболее опасные возбудители болезней, такие как фомопсис, склеротиниоз и фузариоз, в годы проведения исследований на семенах не проявлялись. Это является подтверждением того, что материнские формы гибридов Меркурий и Гермес хорошо отселектированы на устойчивость к основным патогенам и успешно противостоят инфекционной нагрузке наиболее опасных из них.
Анализ посевных качеств семян I-го поколения гибридов подсолнечника Меркурий и Гермес показал, что лабораторная всхожесть во все годы исследований соответствовала требованиям ГОСТ Р 52325–2005 (табл. 2).
Таблица 2
Посевные качества семян I-го поколения гибридов подсолнечника
|
Гибрид |
Год |
Лабораторная всхожесть, % |
Масса 1000 семян, г |
|
Меркурий |
2008 |
98 |
62 |
|
2009 |
89 |
65 |
|
|
2010 |
91 |
59 |
|
|
2011 |
89 |
61 |
|
|
Среднее |
92 |
62 |
|
|
Гермес |
2008 |
99 |
49 |
|
2009 |
87 |
48 |
|
|
2010 |
88 |
48 |
|
|
2011 |
95 |
66 |
|
|
Среднее |
92 |
53 |
Колебания этого показателя по годам составили у семян гибрида Меркурий от 89 до 98 % (в среднем 92 %), а у гибрида Гермес – от 87 до 99 % (в среднем 92 %).
Это указывает на то, что инфекционное начало комплекса патогенов не оказывало влияния на посевные качества гибридных семян и тем самым не создавало проблем с получением высококачественного семенного материала.
Проведенные нами исследования показали, что при выращивании оригинальных семян самоопыленных линий подсолнечника на ЦЭБ ВНИИМК в групповых сетчатых изоляторах наиболее распространенными патогенами также являлись альтернария и бактерия (табл. 3). В зависимости от условий года количество семян с наличием инфекционного начала альтернарии варьировала у линии ВК 678 от 4 до 58 %, линии ВК 551 – от 23 до 37 %. У линии ВД 541 процент семян с наличием альтернарии оставался стабильным по годам (2010–2011 гг.) – на уровне 14 %. Семена линии ВК 585 были свободны от инфекционного начала данного патогена.
Таблица 3
Состав патогенной микрофлоры оригинальных семян самоопыленных линий подсолнечника (групповые сетчатые изоляторы)
г. Краснодар
|
Линия |
Год |
Семян с наличием инфекционного начала, % |
|||||
|
Alter-naria |
Fusarium |
Rhi-zopus |
Scle-ro-tinia |
Phomopsis |
Bacteria |
||
|
ВК 678 |
2010 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
35 |
|
2011 |
58 |
5 |
0 |
0 |
0 |
4 |
|
|
2012 |
55 |
5 |
0 |
0 |
0 |
21 |
|
|
Среднее |
39 |
3 |
0 |
0 |
0 |
20 |
|
|
ВК 585 |
2010 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
20 |
|
2011 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
7 |
|
|
Среднее |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
13 |
|
|
ВД 541 |
2010 |
14 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
2011 |
14 |
1 |
0 |
0 |
0 |
8 |
|
|
Среднее |
14 |
1 |
0 |
0 |
0 |
4 |
|
|
ВК 551 |
2011 |
23 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2012 |
37 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4 |
|
|
Среднее |
30 |
1 |
0 |
0 |
0 |
2 |
|
Присутствие бактериального инфекционного начала отмечено у всех изученных линий со значительными колебаниями по годам. Наименьшая пропорция таких семян выявлена у линии ВК 551 – 2 % в среднем за 2011–2012 гг.
Наличие фузариев обнаружено в единичных случаях на линиях ВК 678, ВД 541 и ВК 551. Семена самоопыленной линии ВК 585 были свободны от данного патогена.
Необходимо отметить, что инфекционное начало наиболее опасных патогенов, таких как ризопус, склеротиния и фомопсис, на семенном материале обнаружено не было.
При анализе состава патогенной микрофлоры элитных семян стерильных материнских форм, выращенных в ФГУП «Березанское», получены аналогичные результаты (табл. 4). Основными патогенами также были Alternaria и Bacteria со значительными колебаниями пропорции семян с наличием инфекционного начала по годам.
Таблица 4
Состав патогенной микрофлоры элитных семян стерильных материнских форм гибридов подсолнечника
ФГУП «Березанское»
|
Линия |
Год |
Семян с наличием инфекционного начала, % |
|||||
|
Alter-naria |
Fusarium |
Rhizo-pus |
Scle-ro-tinia |
Phomopsis |
Bac-te-ria |
||
|
ЦМС ВК 678 |
2010 |
11 |
0 |
11 |
0 |
0 |
4 |
|
2011 |
27 |
2 |
3 |
0 |
0 |
42 |
|
|
2012 |
9 |
4 |
0 |
0 |
0 |
57 |
|
|
Среднее |
16 |
2 |
5 |
0 |
0 |
34 |
|
|
ЦМС Кубанский 86 |
2010 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
2011 |
41 |
2 |
0 |
0 |
0 |
39 |
|
|
2012 |
11 |
0 |
0 |
0 |
0 |
45 |
|
|
Среднее |
19 |
1 |
0 |
0 |
0 |
28 |
|
|
ЦМС Кубанский 93 |
2010 |
15 |
0 |
10 |
0 |
0 |
0 |
|
2011 |
33 |
2 |
1 |
0 |
0 |
47 |
|
|
2012 |
23 |
27 |
2 |
0 |
0 |
6 |
|
|
Среднее |
24 |
10 |
4 |
0 |
0 |
18 |
|
Несколько меньше проявлялся
Fusarium – от 1 % у гибрида ЦМС Кубанский 86 до 10 % у гибрида ЦМС Кубанский 93. Виды грибов рода Rhizopus присутствовали на семенах гибрида ЦМС Кубанский 93 и линии ЦМС ВК 678 в пропорции 4–5 %. Семена гибрида ЦМС
ISSN 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып. 1 (153–154), 2013
Кубанский 86 были свободны от инфекционного начала ризопуса.
Наиболее опасные патогены, такие как склеротиния и фомопсис, на семенном материале обнаружены не были.
Выводы. Установлена специфическая реакция гибридов и линий на заселенность определенными видами патогенов. На оригинальных и элитных семенах родительских форм и семенах первого поколения гибридов подсолнечника не отмечено наличие инфекционного начала склеротинии и фомопсиса.
В системе защитных мероприятий по снижению патогенной нагрузки семенного материала необходим дифференцированный подход в зависимости от его генетических особенностей.
