Цератофороз или бурая пятнистость листьев
Широко распространенное грибковое заболевание люпина. Поражаются листья, стебли, бобы и семена всех культивируемых видов люпина. Первые признаки появляются в мае в виде точечных черно-бурых пятен. Со временем пятна увеличиваются и сливаются, листья преждевременно засыхают и опадают. При сильном развитии болезни растения сплошь бурые, как бы обожженные. Вредоностность цератофороза заключается в преждевременном опадении пораженных листьев, значительном снижении урожая зеленой массы и семян из-за нарушения работы фотосинтетического аппарата. При сильном поражении примерно 25% растений не образует плоды. Основным источником первичной инфекции служат пораженные цератофорозом растительные остатки и зараженная почва, где гриб длительное время сохраняет свою жизнеспособность. Поэтому применение агротехнических приемов, ограничивающих накопление патогенна в почве – севооборот, глубокая зяблевая вспашка, уничтожение послеубоорчных растительных остатков, - способствует значительному снижению развития болезни на посевах (И. П. Такунов, 1996).
Мучнистая роса является наиболее распространенной болезнью листьев люпина. Обычно появляется во второй половине лета, на пораженных листьях образуется белый налет; при сильном развитии болезни налетом покрываются не только листья, но и стебли люпина. Сильнее болезнь развивается в засушливые годы и на сухих открытых местах.
Источником инфекции служат многолетний люпин и пораженные растительные остатки. Из агротехнических мер борьбы применяются ранние сроки сева, удаление пораженных растительных остатков. Хорошие результаты дает обработка посевов растворами фунгицидов.
Болезни корней у люпина вызываются возбудителями различных видов: выпревание (черная ножка) — грибами родов Pythium spp., Fusarium spp., Rhizoctonia spp. Черная ножка вызывает гибель проростков до или после всходов из-за инфекции коры или гипокотиля. У R. solani идентифицировано 3 штамма в Австралии — AG 11, AG 2-2 и AG 2-1, вызывающие гниль гипокотилей у узколистного люпина. Встречается довольно редко. (Чекалин Н.М).
Вирусные болезни люпина
Наиболее часто встречаются два вида вирусных заболеваний люпина: вирусное израстание или узколистности и вирусное побурение. Возбудителем узколистности является вирус желтой мозаики фасоли (ВЖМФ), побурение – вирус огуречной мозаики (ВОМ-1).
На узколистном люпине вирусное израстание начинается с листьев, они становятся сначала розовыми, а потом пурпурными. Верхушка соцветия крючкообразно изгибается и полностью увядает. Растение погибает.
Побурение, вызываемое вирусом огуречной мозаики, особенно резко проявляется на люпине в фазе цветения. При этом наблюдается резкое укорачивание междоузлий и интенсивный рост боковых побегов. На стебле и во влагалищах листьев появляются бурые некротические полосы, верхушка растения привядает, а центральный цветонос крючкообразно изгибается. Стебель и черешки становятся хрупкими и растение вскоре погибает. Оно имеет обугленный вид и внешне похоже на погибшее от фузариоза. Ущерб, причиняемый заболеванием, в целом незначительный.
Задачи и методы селекции
В настоящее время наиболее перспективным направлением в селекционной работе является комплексный подход, основанный на применении знаний частной генетики как качественных, так и количественных признаков, использовании в работе созданных или выделенных генетических доноров хозяйственно ценных признаков и моделей статической генетики и биометрии.
Это позволяет решать следующие задачи:
- Изучать селекционную ценность отдельных генов, групп и созданных на их основе доноров с последующим использованием лучших из них в селекции.
- Создавать трансгрессивные формы за счет вовлечения в селекционный процесс образцов, имеющих аллельные различия в контроле образцов. Трансгрессивные формы можно эффективно выявлять на основе разработанного в отделе зерновых бобовых культур ВИР эколого-географического подхода.
- Создавать и выявлять исходный материал, обладающий групповой устойчивостью к разным видам, штаммам и расам патогенов за счет аккумуляции в создаваемых генотипах разных генов устойчивости, путем испытания исходного материала в контрастных условиях среды и подбором пар для скрещивания на основе эколого-географического подхода.
- Изучать качественный состав популяции возбудителей болезней в конкретных условиях, а также степень их вирулентности, что позволит целенаправленно создавать устойчивые сорта для каждого региона и при необходимости своевременно проводить сортосмену.
- Целенаправленно получать новые мутанты с применением скрининга и рекомбинации новых сложных ассоциаций генов.
Ценное свойство люпина – его способность благодаря симбиозу с клубеньковыми бактериями фиксировать атмосферный азот. За счет этого повышают плодородие почвы биологическим путем, экономят дорогостоящие минеральные удобрения, Выращивают экологически чистую продукцию и не загрязняют окружающую среду. В связи с изложенным селекция на высокую азотфиксирующую способность очень перспективна.
Основными направлениями селекции люпина на повышение симбиотической азотфиксации являются:
- Подбор эффективных селекционных штаммов клубеньковых бактерий к уже созданным высокопродуктивным сортам люпина;
- Создание высокопродуктивных сортов с высокой клубнеобразующей способностью, активнотью и эффективностью симбиотической азотфиксации при взаимодействии с соответствующими штаммами клубеньковых бактерий в условиях естественного низкого содержания или отсутствия в почве минерального азота;
- Поиск комплементарных симбиозов, способных выбирать из почвы определенный и эффективный штамм бактерий;
- Создание сортов, избегающих конкуренции со спонтанной микрофлорой (без применения препаратов);
- Выведении сортов, образующих большое количество клубеньков с высокой активностью и эффективностью биологической азотфиксации при наличии в почве достаточного количества минерального азота, но не использующих его;
- Нахождение образцов, которые на минеральном фоне обеспечивают положительный эффект при применении ризоторфина;
- Создание эффективных комплементарных симбиозов макро- и микросимбионтов для разных селекционных задач.
Исключительно актуальная в настоящее время проблема селекции в отношении всех видов люпина – создание сортов, устойчивых к вирусным и грибным болезням, особенно фузариозу и антракнозу. Неудачи последних лет, приведшие к сокращению посевных площадей под люпином, связаны с этими заболеваниями.
Важной задачей для создания сортов однолетних видов является селекция на скороспелость и стабильную семенную продуктивность. Скороспелые сорта должны обладать рядом других положительных качеств. К ним прежде всего следует отнести быстрые темпы роста люпина, что позволит упростить борьбу с сорной растительностью. Признак нерастрескиваемости бобов должен быть придан всем новым сортам люпина узколистного. Кроме того, новые сорта этого вида должны обладать симподиальным типом ветвления.
Новое перспективное направление – создание форм и сортов с детерминантным типом роста стебля и детерминированным ветвлением.
Основные направления в селекции люпина узколистного следующие:
Создание скороспелых сортов интенсивного типа, с высокой и стабильной урожайностью семян до 2,5-4,0 и зеленой массы 35,0-50,0 т/га, с высоким содержанием белка в семенах (до 35%) и зеленой массе (17-20%), с нерастрескивающимися бобами, устойчивых к грибным и вирусным заболеваниям, к заморозкам до -10 градусов Цельсия и кратковременной засухе.
В течение многих веков человек использовал естественные популяции люпина, имеющие всегда большое разнообразие по морфологическим, биологическим и хозяйственным признакам. На основе таких популяций под влиянием сначала естественного, а потом и искусственного отбора, народная селекция в странах Средиземноморья и на Американсом континенте создавала высокопродуктивные местные сорта разных видов люпина. Многие сорта создаются аналитическим путем с помощью индивидуального и индивидуально-семейственного отборов и в настоящее время. Путем непосредственного отбора из районированных сортов и коллекционных образцов, особенно гибридного происхождения, были созданы многие известные в мире сорта (Академический 1, Быстрорастущий 4 и др,). Большое значение в селекции люпина при работе с популяциями имеет многократный отбор. Он позволяет в короткий срок разложить популяцию на отдельные более однородные группы, между лучшими формами которых наиболее эффективно проводить в дальнейшем скрещивания (Таранухо, 1980).
При селекции на высокую азотфиксирующую способность наиболее информативной является оценка большого набора образцов различного эколого-географического происхождения с последующим отбором на разных фонах: без внесения минерального азота; без минерального азота, но с инокуляцией семян перспективными штаммами клубеньковых бактерий; на минеральном азоте; а также на минеральном азоте с инокуляцией семян Rhizobium lupini. Такие исследования с одним и тем же набором образцов желательно провести в разных регионах. В результате открывается перспектива выявить диапазон и закономерности изменчивости показателей симбиотической азотфиксации, а также отобрать ценный исходный материал для селекции (Картузова и др., 1991).