Селекция ярового ячменя на устойчивость к основным болезням в Приморском крае
Автор: Муругова Г.А., Клыков А.Г., Калантаевская О.Г., Павлова Н.А.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Растениеводство
Статья в выпуске: 6, 2014 года.
Бесплатный доступ
В статье освещены основные направления селекционной работы по яровому ячменю в Приморском крае. Изучено 326 сортообразцов коллекции ВИР, выделено14 сортов источников с высокой продуктивностью и устойчивостью к сетчатому и полосатому гельминтоспориозу. В результате селекционного процесса создано 13 новых линий ярового ячменя, с высокой продуктивностью, устойчивые к неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам среды.
Ячмень, сорт, урожайность, сетчатый и полосатый гельминтоспориоз, устойчивость к болезням
Короткий адрес: https://sciup.org/14083734
IDR: 14083734
Текст научной статьи Селекция ярового ячменя на устойчивость к основным болезням в Приморском крае
Введение. Климатические условия Приморского края обусловлены муссонным характером циркуляции. Зимой территория края находится под преобладающим воздействием холодных и сухих воздушных масс, а в летний период, напротив, под действием муссонов формируются влажные и теплые воздушные массы, особенно во второй половине периода вегетации ярового ячменя, когда часто наблюдаются моросящие осадки, туманы и продолжительные росы [1].
Повышенная влажность вызывает бурное развитие грибных болезней на яровом ячмене, полегание посевов и прорастание зерна в колосе. К наиболее вредоносным, наряду с обыкновенной корневой гнилью, относятся гельминто-спориозные болезни ярового ячменя, распространенностью среди них отличается сетчатый гельминтоспориоз (Pyrenophorateres Drechs.). Потери урожая от болезни достигали 20–40 % за счёт снижения продуктивной кустистости, биомассы растений, уменьшения числа зерен в колосе и их массы [2– 4]. Фитопатологический анализ районированных в Приморском крае сортов ярового ячменя показал, что они являются восприимчивыми к болезни. Наиболее экономически выгодным и экологически безопасным способом борьбы с этими патогенами является возделывание устойчивых сортов.
В настоящее время селекционная работа по яровому ячменю в Приморском НИИСХ ведется по следующим направлениям: повышение урожайности и её стабильности, устойчивости к основным грибным болезням, пластичности, засухоустойчивости в первую половину вегетации и устойчивости к переувлажнению и прорастанию зерна в колосе во вторую, короткостебельности.
Цель работы. Изучить сортообразцы ярового ячменя коллекции ВИР в условиях Приморского края, выделить среди них высокопродуктивные, устойчивые к основным болезням и полеганию для более эффективного использования их в селекции с целью создания нового селекционного материала.
Методика исследований. Исследования проводились в 2002–2013 гг. в Приморском НИИСХ. Объектами исследования являлись 326 сортообразцов коллекции ВИР и 13 линий, полученных в лаборатории селекции зерновых и крупяных культур Приморского НИИСХ. В селекционной работе с яровым ячменём использовали внутривидовую гибридизацию эколого-географически отдаленных форм.
Фенологические наблюдения и учет грибных болезней осуществляли по методике Государственного сортоиспытания [5], методике ВИР [6], методикам и шкалам О.С. Афанасенко [7], А.Е. Чумакова, Т.И. Захаровой [8]. Тип поражения обозначали по международной шкале: R – устойчивый, TR – высокоустойчивый, MR – умеренно устойчивый, MS – умеренно восприимчивый, MSS – умеренно восприимчивый, близок к восприимчивому, S – восприимчивый [9]. Фитопатологические учёты по сетчатому гельминтоспориозу были проведены на высоком фоне естественного развития болезни. Статистическая обработка проводилась по методике Б.А. Доспехова [10].
Результаты исследований. В результате многолетнего изучения (2002–2005 гг.) коллекции ВИР была сформирована рабочая группа из 14 сортообразцов ярового ячменя из разных эколого-географических групп с хозяйственно ценными признаками, которые в условиях Приморского края характеризуются среднеспелым типом развития (период вегетации 80 суток), хорошей засухоустойчивостью в первую половину вегетации и устойчивостью к переувлажнению – во вторую, высокой и средней устойчивостью к полосатому и сетчатому гельминтоспориозу, осыпанию и полеганию (табл. 1).
При изучении в условиях искусственного заражения были выявлены устойчивые и умеренно устойчивые сорта к пыльной головне: Runis (Монголия), Emir (Канада), Харьковский 111 (Украина). Слабое поражение сетчатым и полосатым гельминтоспориозом отмечалось на сортах Омский 85 (Россия), Колчан (Россия), Colter (США), Kimberly (США), Runis (Монголия), Харьковский 111 (Украина). В условиях Приморского края одной из важных задач в селекции является устойчивость к полеганию. Ведущая роль при этом принадлежит созданию короткостебельных сортов (70–80 см).
Характеристика сортов источников ярового ячменя коллекции ВИР по основным хозяйственно ценным признакам (2002–2005 гг.)
Таблица 1
|
Сорт |
Происхождение |
Продуктивная кустистость, шт. |
Количество зёрен в колосе, шт. |
Масса 1000 зёрен, г |
Продуктивность с одного растения, г |
Тип поражения |
||
|
Сетчатый гельминто-спориоз |
Полосатый гельминто-спориоз |
Пыльная головня |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Приморский 98 (стандарт) |
Россия |
3,8 |
22,4 |
47,2 |
4,0 |
S |
MS |
S |
|
Двурядные |
||||||||
|
Runis |
Монголия |
4,7 |
26,7 |
38,7 |
4,7 |
MS |
MS |
MR |
|
Ерофей |
Россия |
5,3 |
22,4 |
49,1 |
4,6 |
MR |
MS |
MS |
|
Нутанс 354 |
Россия |
4,9 |
24,0 |
46,2 |
4,6 |
MS |
MS |
S |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Харьковский 111 |
Украина |
4,7 |
20,3 |
51,2 |
4,3 |
MR |
MR |
MR |
|
Черниговский 90 |
Украина |
4,3 |
23,9 |
50,4 |
4,7 |
MR |
MR |
S |
|
Одесский 100 |
Украина |
4,2 |
20,0 |
50,1 |
4,6 |
MR |
MS |
S |
|
Patty |
Франция |
4,1 |
23,8 |
47,8 |
4,8 |
S |
MS |
S |
|
Marecu |
Германия |
5,7 |
23,2 |
46,0 |
4,4 |
MR |
MR |
S |
|
Dorina |
Германия |
6,8 |
30,1 |
43,2 |
5,2 |
S |
MR |
S |
|
Emir |
Канада |
6,5 |
22,0 |
43,7 |
4,4 |
MS |
MS |
R |
|
НСР 0,05 |
0,4 |
0,2 |
0,3 |
0,2 |
- |
- |
- |
|
|
Многорядные |
||||||||
|
Омский 85 |
Россия |
4,6 |
42,3 |
43,7 |
4,6 |
MR |
MR |
MS |
|
Колчан |
Россия |
7,8 |
47,2 |
39,5 |
5,2 |
MR |
MR |
MS |
|
Colter |
США |
3,3 |
44,5 |
40,1 |
4,5 |
MR |
MR |
MS |
|
Kimberly |
США |
2,8 |
46,7 |
38,9 |
4,5 |
MR |
MR |
MS |
|
НСР 0,05 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
0,2 |
- |
- |
- |
|
Примечание: R – устойчивый; MR – умеренно устойчивый; MS – умеренно восприимчивый; S – восприимчивый.
По данному показателю выделились сорта: Одесский 100 (Украина), Черниговский 90 (Украина), Dori-na (Германия), Marecu (Германия), Patty (Франция), Runis (Монголия).
Для формирования урожая большое значение имеют элементы продуктивности (продуктивная кустистость, число зерен в колосе, масса 1000 зерен). Одним из важных элементов урожайности является продуктивность одного растения. По этому показателю из двурядных сортов выделились сорта: Dorina (5,2 г), Patty (4,8 г), Черниговский 90 (4,7 г) и Runis (4,7 г), имеющие повышенное число зёрен в колосе и продуктивную кустистость. Среди многорядных ячменей выделяется сорт Колчан с продуктивной кустистостью – 7,8 шт., количеством зёрен в колосе – 47,2 шт. и продуктивностью с одного растения – 5,2 г.
В дальнейшем для гибридизации нами были использованы выделенные сорта из коллекции ВИР. В результате селекционной работы с участием сортообразцов, устойчивых к болезням, созданы 13 линий ярового ячменя, характеризующиеся высокой урожайностью, продуктивной кустистостью, количеством зёрен в колосе, массой 1000 зёрен (табл. 2).
Наибольшая урожайность получена у ярового ячменя Приморский 163 (Приморский 6240 х Emir) – 3,7 т/га. С высокой озернённостью колоса выделились линии: Приморский 197 (Приморский 4699 х Kimberly) – 24,5 шт., Приморский 162 (Приморский 6048 х Одесский 100) – 24,4 шт. и Приморский 193 (Приморский 105 х Харьковский 111) – 24,4 шт. Продуктивная кустистость является важным элементом в формировании продуктивности растения. Высокая продуктивная кустистость отмечена у линий Приморский 162 (Приморский 6048 х Одесский 100) – 2,9 и Приморский 159 (Приморский 5028 х Нутанс 354) – 2,8 побега на одно растение. По массе 1000 зёрен выделены три линии: Приморский 170 (Приморский 114 х Dorina) – 53,2 г; Приморский 160 (Приморский 4699 х Kimberly) – 51,2 г и Приморский 197 (Приморский 4699 х Kimberly) – 50,0 г. С комплексом хозяйственно ценных признаков можно выделить линии ярового ячменя Приморский 163 (Приморский 6240 х Emir), Приморский 170 (Приморский 114 х Dorina) и Приморский 197(Приморский 4699 х Kimberly).
Таблица 2
Характеристика линий ярового ячменя в конкурсном сортоиспытании по хозяйственно ценными признакам (среднее за 2011–2013 гг.)
|
Сорт, линия |
Происхождение |
Урожайность, т/га |
Продуктивная кустистость, шт. |
Количество зёрен в колосе,шт. |
Масса 1000 зёрен, г |
Тип поражения |
|
|
Полосатый гельминто-спориоз |
Сетчатый гельминто-спориоз |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Приморский 98 (стандарт) |
(К-19362 Sumerimoti (Япония) х Приморский 3474) х (К-2938 Shiko-kunadaka №1 (Япония) х Приморский3541) |
3,2 |
1,9 |
17,4 |
43,1 |
MS |
S |
|
Восточный |
Черниговский 90 х (Уссурийский 8 х Union) х Trebi |
3,6 |
2,6 |
19,4 |
37,8 |
MS |
MS |
Окончание табл. 2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Тихоокеанский |
Приморский 6216 х Ерофей |
3,5 |
2,1 |
18,8 |
44,8 |
MS |
MS |
|
Приморский 145 |
Приморский 5020 х Colter |
3,6 |
2,6 |
18,6 |
42,3 |
MS |
MR |
|
Приморский 153 |
Приморский 44 х Patty |
3,6 |
2,3 |
19,2 |
42,2 |
MS |
MS |
|
Приморский 159 |
Приморский 5028 х Нутанс 354 |
3,4 |
2,8 |
19,4 |
43,1 |
MS |
S |
|
Приморский 160 |
Приморский 4699 х Kimberly |
3,6 |
2,5 |
19,7 |
51,2 |
MS |
MR |
|
Приморский 162 |
Приморский 6048 х Одесский 100 |
3,4 |
2,9 |
24,4 |
46,9 |
MS |
MS |
|
Приморский 163 |
Приморский 6240 х Emir |
3,7 |
2,3 |
23,1 |
48,7 |
MS |
S |
|
Приморский 167 |
Приморский 5097 х Runis |
3,5 |
2,4 |
21,4 |
47,1 |
MS |
S |
|
Приморский 169 |
Приморский 108 х Marecu |
3,5 |
2,1 |
23,4 |
44,9 |
MS |
S |
|
Приморский 170 |
Приморский 114 х Dorina |
3,6 |
2,4 |
22,4 |
53,2 |
MR |
MS |
|
Приморский 193 |
Приморский 105 х Харьковский 111 |
3,4 |
2,1 |
24,4 |
43,4 |
MR |
MS |
|
Приморский 197 |
Приморский 4699 х Kimberly |
3,6 |
2,1 |
24,5 |
50,0 |
MR |
MR |
|
НСР (0,05) |
0,2 |
0,2 |
2,1 |
4,5 |
- |
- |
Примечание: MR – умеренно устойчивый; MS – умеренно восприимчивый; S – восприимчивый.
Умеренно устойчивыми к полосатому гельминтоспориозу выявлены линии: Приморский 170 (Приморский 114 х Dorina), Приморский 193 (Приморский 105 х Харьковский 111), к сетчатому гельминтоспориозу – Приморский 145 (Приморский 5020 х Colter), Приморский 160 (Приморский 4699 х Kimberly) и одна линия выделилась по устойчивости к полосатому и сетчатому гельминтоспориозу – Приморский 197 (Приморский 4699 х Kimberly).
В результате многолетнего изучения исходного материала по комплексу ценных селекционнохозяйственных признаков выделились два сорта ярового ячменя: Тихоокеанский – толерантен к сетчатой пятнистости и Восточный – устойчив к пыльной головне и сетчатому гельминтоспориозу на естественном фоне развития болезни. С 2010 года сорт ярового ячменя Тихоокеанский проходит государственное сортоиспытание. Сорт Восточный в 2014 году включён в Государственный реестр сортов, допущенных к использованию по Дальневосточной зоне.
Заключение. В условиях Приморского края для успешной селекции ярового ячменя на продуктивность, устойчивость к полосатому и сетчатому гельминтоспориозу рекомендуется использовать сорта-источники: Ерофей (Россия), Colter (США), Одесский 100 (Украина), Samson (США), Dorina (Германия), Черниговский 90 (Украина), Омский 85, Нутанс 354, Колчан (Россия), Kimberly (США), Patty (Франция), Dorina (Германия), Runis (Монголия), которые показали свою высокую эффективность при создании новых линий и сортов ячменя.
С участием лучших сортов получены перспективные линии, обладающие комплексом хозяйственно ценных признаков: Приморский 163 (Приморский 6240 х Emir), Приморский 170 (Приморский 114 х Dorina), Приморский 197 (Приморский 4699 х Kimberly), Приморский 145 (Приморский 5020 х Colter) и Приморский 160 (Приморский 4699 х Kimberly).
