| ОРИГИНАЛ
Источники устойчивости подсолнечника к фомопсису в коллекции ВИР
В.Т. Рожкова1, В.А. Гаврилова2, Т.С. Антонова3, Н.М. Арасланова3, 1Кубанская опытная станция ВИР 2Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова, Россия, Санкт-Петербург, 190000, Большая Морская, 42-44 3Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. В.С. Пустовойта, Краснодар, 350017, Филатова,17 РЕФЕРАТ Выделены образцы подсолнечника коллекции ВИР, мало поражаемые фомопсисом. Особую селекционную ценность имеют образцы, не поразившиеся фомопсисом, как по данным многолетних полевых наблюдений, так и при естественном и искусственном заражении на жёстком инфекционном фоне: стародавний сорт Зеленка (к- 552) и линии ВИР 249, ВИР 365, ВИР 448, ВИР 449, созданные на Кубанской опытной станции. Линии ВИР 249, ВИР 365, ВИР 448 – восстановители фертильности пыльцы ЦМС РЕТ 1 для селекции на гетерозис. Линия ВИР 449 – декоративная, занесена в Государственный реестр селекционных достижений, как сорт «Солнышко». Кроме того, по результатам наблюдений 2006-2008 гг. выделены, как устойчивые, к фомопсису линии 11-13 поколения инбридинга, полученные на основе межвидовых гибридов селекции INRA (Франция) 5 линий: RIL 273, RIL 440, LR1, RIL 270 и RIL342. (из гибрида HA 89 x LRI) и одна линия ВИР 14-го поколения инбридинга, полученная из гибрида (линия ВИР 114 × H.giganteus). В результате проведенных исследований создана коллекция источников устойчивости к фомопсису, включающая 12 образцов. Ключевые слова: Фомопсис – устойчивость – толерантность – коллекция – подсолнечник – образцы – межвидовые гибриды ВВЕДЕНИЕ Фомопсис подсолнечника, вызываемый грибом Phomopsis (Diaporthe) helianthi Munt.-Cvetk., Michal., Petr., относится к его наиболее вредоносным заболеваниям. Возбудитель болезни - объект внутреннего карантина в России. В годы, благоприятные для развития патогена, потери урожая могут достигать 50 %. Наиболее радикальным решением проблемы в таком случае является создание устойчивых гибридов и сортов подсолнечника. В течение нескольких десятилетий мировая коллекция ВИР является источником исходного материала для селекции. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ Материалом для исследования служили образцы подсолнечника коллекции ВИР, собранные за последние 115 лет в основных регионах возделывания культуры в мире. Коллекция для поддержания и изучения высевалась на Кубанской опытной станции ВИР в Краснодарском крае. Делянки трехрядковые, семигнездные, площадью 10,5 м2. Размещение растений 70×70 по 2 растения в гнезде, общее число растений на делянке – 42. Оценка на устойчивость проводится визуально, путем просмотра каждого растения на делянке 3 раза через каждые 10 дней в течение августа и сентября. В качестве контроля, сильно поражаемого фомопсисом, высевали линию селекции ВНИИМК ВК-571 (к-3511). В качестве стандартного сорта для изучения хозяйственно-ценных признаков образцов использовали районированный среднеспелый сорт Мастер (к-3553). Поражаемость образцов определяли путем процентного соотношения больных растений с общим их числом на делянке. Образцы подсолнечника, выделившиеся по устойчивости к фомопсису в полевых условиях, оценивали во ВНИИМК, применяя два метода заражения: 1. аскоспорами - на жёстком инфекционном фоне и 2. мицелием – в основание черешка листа. Такое двойное заражение позволяет различить устойчивость листьев и стеблей. В качестве контроля использовали устойчивый гибрид Кубанский 930 и восприимчивую линию ВК 571 (Антонова и др., 2003).. Инфекционный фон создавали путём раскладки в междурядьях испытуемых растений фрагментов стеблей подсолнечника длиной около 30 см, поражённых фомопсисом и перезимовавших под открытым небом от предыдущего полевого сезона. Растения оцениваемых образцов были выращены на двухрядных делянках (26 растений в ряду) и заражены в основание черешка листа мицелием гриба, когда находились в стадии бутонизации. Динамика поражения стеблей наблюдалась в течение трёх учётов на протяжении полутора месяцев, начиная через 2 недели после заражения. Классификацию устойчивости проводили на основании анализа данных динамики поражения в соответствии со шкалой степеней поражения и классификатором устойчивости, разработанными во ВНИИМК (Антонова и др., 2003). РЕЗУЛЬТАТЫ Коллекция подсолнечника ВИР существует с момента основания института в 1922 году. К настоящему времени коллекция насчитывает 2300 культурного подсолнечника и 495 образцов дикорастущих видов, 126 из которых – многолетние. Для поддержания всхожести ежегодно находится в посеве около 900 образцов, из них около 600 - 700 образцов – культурного, и около 100 образцов однолетних видов. Коллекция культурного подсолнечника представлена стародавними и современными сортами, селекционными линиями из всех стран, где занимаются селекцией культуры, местными популяциями, собранными в экспедициях разных лет на территории России, бывшего Советского Союза и зарубежных стран. Дикорастущие виды подсолнечника имеют свое происхождение из Северной Америки, но некоторые из них получены через генбанки или исследовательские институты европейских стран. Все образцы, находящиеся в изучении и поддержании ежегодно оцениваются по устойчивости ко всем болезням, проявляющимся в течение каждого полевого сезона. Впервые фомопсис был обнаружен на опытных посевах Кубанской опытной станции ВИР в 1997 году. В дальнейшем эта болезнь проявлялась регулярно через 1-2 года в зависимости от сложившихся погодных условий. По нашим наблюдениям, сильное поражение образцов коллекции наблюдалось в 1997, 2000, 2004, 2006, 2009 годах. В эти годы практически все высеянные для поддержания и изучения образцы культурного подсолнечника различного географического и генеалогического происхождения были поражены в той или иной степени. Для многих не удалось получить урожай семян или потомство показывало низкий процент всхожести. На этом фоне были выделены 8 образцов коллекции культурного подсолнечника, не поражаемые фомопсисом. В питомнике дикорастущих видов не поразились фомопсисом отдельные образцы, относящиеся к видам H.divaricatus L., H.hirsutus Raf., H.grosseserratus Martens, H.mollis Lam., H.salicifolius A.Dietr., H.rigidus (Cass.) Desf., H.tuberosus L.(Гаврилова, Анисимова, 2003). Для развития фомопсиса необходимо, чтобы период вегетации период был теплый и достаточно влажный. Например, таким было лето 2006 года. В июле температурный режим был близок к норме: среднемесячная температура составила 23,6°С, что на 0,5°С выше средней многолетней. Осадков в этом месяце выпало 61 мм (+5 мм к норме). Теплая погода продолжала удерживаться и в августе: среднемесячная температура была выше средней многолетней на 1,3°С. Осадков выпало значительное количество: 89 мм при норме 49 мм. В сентябре первые две декады оставались теплыми, но сухими. Резкое похолодание наступило в третьей декаде (13,5°С). В этой же декаде и выпали осадки в количестве 26 мм. В 2008г. высевали для поддержания всхожести и изучения поражаемости фомопсисом в полевых условиях 428 коллекционных образцов подсолнечника разного географического происхождения. Начало поражения растений фомопсисом наблюдалось в первой декаде августа, а максимальное развитие болезни – в конце этого месяца и в начале сентября. Подавляющая часть изученных коллекционных образцов в сильной степени поразилась фомопсисом (табл.1). Более половины из них (57%) поражены были на 100%, и довольно значительная часть (19,6%) – на 61-80%. Минимальное количество образцов (5) показывали распространённость болезни в пределах от 11 до 20 %. Восприимчивость разных образцов не зависела от их географического происхождения. Наибольшее количество из них (174) были получены из стран Европы, несколько меньше (138) собраны на территории Российской Федерации. Остальные образцы распределились следующим образом: 46 – из стран американского континента, 26 – из Закавказья, 12 – из стран Африки, 7 – из Китая, 5 – из Австралии и 4 – из Ирака (табл. 2, 3). Все группы, поступившие в коллекцию из 9 разных географических точек, имели примерно одинаковый процент сильно поражаемых (на 100%) образцов: около 50% или чуть больше (Россия, Америка), т.е. близко к среднему показателю по опыту (57%). Исключение составляют образцы из Австралии (20%) и из Ирака (75%). Это, по-видимому, можно объяснить участием небольшого числа образцов из этих стран в данном опыте. Таблица 1. Степень поражения фомопсисом образцов мировой коллекции подсолнечника (Кубанская опытная станция ВИР, 2008 г.)
|
Таблица 2. Полное поражение образцов разного географического происхождения (Кубанская опытная станция ВИР, 2008 г.)
| Географическое происхождение | Количество образцов | ||
| Всего | Пораженных на 100% | % от общего количества | |
| Европа | 174 | 90 | 52 |
| Россия | 138 | 87 | 63 |
| Америка | 46 | 30 | 65 |
| Закавказье | 26 | 12 | 46 |
| Средняя Азия | 16 | 9 | 56 |
| Африка | 12 | 6 | 50 |
| Китай | 7 | 4 | 57 |
| Австралия | 5 | 1 | 20 |
| Ирак | 4 | 3 | 75 |
| Итого | 428 | 242 | 57 |
По результатам оценки 2008 г. образцы не поразившиеся фомопсисом в 1997 г. кк - 552, 3326, 3469, 3487, 3527, показали отсутствие поражения, а образцы к-2336 из Польши, к-2539 из Аргентины, к-2629 из США и к-3135 из Алтайского края, выделенные в качестве толерантных в 1997 г. оказались восприимчивы. В 2008г. отмечена толерантность еще 12 образцов (табл. 3). Наиболее интересны образцы, у которых совсем не обнаружилось признаков поражения фомопсисом: 3 образца из стран Европы, 2 – из Закавказья и 1 – из Канады, представляющий собою самоопыленную линию СМ-198. Остальные образцы – популяции. По продолжительности вегетационного периода 2 образца (к-1883 и к-2865) – позднеспелые, остальные – среднеспелые. Заслуживают, на наш взгляд, внимания и 6 образцов, поразившихся в незначительной степени: от 10 до 20%. Это сорт российской селекции Смена (к-2052), линия Л-337 из Польши и три популяции из Франции (к-2346), Белоруссии (к-1693) и Молдавии (к-1971).