Lipetsk, Russian Federation
Lipetsk, Russian Federation
Lipetsk, Russian Federation
Diseases are one of the reasons for the decline in yield of rape. Breeders are to create resistant to diseases and pests varieties and hybrids of rape because this culture is widely used in Russia. Nowadays we know about 30 pathogens of cabbage cultures. Among the diseases of rape are alternaria, fusarium, sclerotinia, powdery mildew, fomoz, perinospora, bacteriosis, etc., which cause a shortage of yield from 15 to 70%. Varieties of rape for resistance to alternaria, perinospora, and fusarium were appreciated at the All-Russian Scientific Research Institute of Rapeseed from 2016 to 2018. The most samples of Brassica napus were affected by alternaria in mild and moderate degrees. The degree of damage by perinospora depended on weather conditions and ranged from a very weak level to an average one. The degree of damage by fusarium was from single to weak and it was connected with many years of the research work. Thus, we could isolate samples, weakly susceptible to alternaria; samples, weakly susceptible to perinospora; samples, weakly affected by fusarium.
spring rape (Brassica napus L.), perinospora, fusarium, alternaria, plant diseases
Введение. Перспективы расширения посевных площадей рапса в России связаны с разносторонностью его использования в сельскохозяйственном производстве как кормовой, масличной, технической культуры, хорошего медоноса, предшественника и фитосанитара в севообороте. Эволюционная молодость культуры ставит перед селекционерами задачу создания сортов и гибридов рапса, резистентных к болезням и вредителям, которые являются одной из причин снижения урожайности. К настоящему времени для капустных культур выявлено около 30 патогенов (бактерий, грибов, вирусов) [1].
Яровой рапс поражается альтернариозом, фузариозом, склеротиниозом (белая стеблевая гниль), мучнистой росой, фомозом, пероноспорозом, бактериозами и др. [2–6]. Недобор урожая от болезней у рапса составляет от 15 до 70% и больше [7; 8].
Поэтому изучение исходного и селекционного материала и создание на их основе болезнеустойчивых сортов является приоритетным направлением исследований.
Методика проведения исследований. Изучение селекционных образцов ярового рапса проводилось в 2016–2018 годах в полевых условиях на искусственном инфекционном фоне лаборатории генетики и иммунитета растений [9]. Оценивали исходный материал рапса лабораторий селекции и семеноводства рапса, биотехнологии, генетики и иммунитета на устойчивость к альтернариозу, пероноспорозу и фузариозу.
Образцы высевались в 3-кратной повторности на ярусах метровой ширины с расстоянием между рядками
Изучаемые образцы группировались по устойчивости к болезни в соответствии с классификатором вида Brassica napus L. (рапс) [11]: 1) поражение единичное (0–10%); 2) очень слабое (11–25%); 3) слабое (26–50%); 4) среднее (51–75%); 5) сильное (76–100%).
Результаты исследований и их обсуждение. За годы исследований было изучено 286 селекционных и коллекционных образцов, в том числе 105 образцов из лаборатории селекции, 61 образец из лаборатории биотехнологии, 58 образцов из лаборатории генетики и иммунитета и 62 образца рабочей коллекции, представленной сортообразцами из мировой коллекции рапса ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова.
Альтернариоз (черная пятнистость). Основным возбудителем болезни рапса в ЦЧЗ является Alternaria brassicae Sacc. Среди испытанных на полевом искусственном инфекционном фоне образцов ярового рапса очень слабое поражение альтернариозом отмечено у 6 образцов (2,4%), слабое поражение – у 104 (44,5%), среднее поражение – у 119 (48,9%) и сильное поражение – у 3 образцов (2,5%) (табл. 1).
1. Распределение образцов ярового рапса по степени поражения альтернариозом,
среднее за 2016–2018 гг.
|
Образцы |
Степень поражения |
Всего образцов, шт. |
||||
|
единичное (0–10%) |
очень слабое (11–25%) |
слабое (26–50%) |
среднее (51–75%) |
сильное (76–100%) |
||
|
КСИ |
0 |
1 (1,2) |
25 (31,6) |
53 (66,5) |
0 |
79 |
|
Лаб. биотехнологии |
0 |
0 |
27 (54,6) |
21 (42,3) |
1 (3,0) |
49 |
|
Лаб. генетики |
0 |
4 (8,2) |
24 (48,5) |
20 (41,1) |
1 (1,0) |
49 |
|
Коллекция |
0 |
1 (1,0) |
28 (52,6) |
25 (44,6) |
1 (1,7) |
55 |
|
Итого |
0 |
6 (2,4) |
104 (44,5) |
119 (48,9) |
3 (2,5) |
232 |
Примечание: в скобках указан процент образцов.
В целом большинство изученных образцов ярового рапса поражались альтернариозом в слабой и средней степени. Образцы из конкурсного сортоиспытания (КСИ) лаборатории селекции и семеноводства рапса в большинстве имеют среднюю степень поражения (53%), а образцы из лабораторий биотехнологии и генетики и иммунитета растений в основном вошли в группу со слабой степенью поражения болезнью – 27 и 24 образца соответственно (54,6–48,5%).
Наименьшую степень поражения альтернариозом имели 6 образцов: ИФ-09-671, ИФ-09-324a, ЕФ-09-663, ИФ-09-666, ЕФ-09-667, ЕФ-12-19.
Пероноспороз (ложная мучнистая роса). Возбудитель болезни Peronospora brassicae Gaeum. Степень поражения пероноспорозом растений испытуемых образцов рапса отмечена в пределах 2-х градационных групп – очень слабое и среднее. У большей части образцов (126 шт.) болезнь проявлялась на уровне 26–50% (табл. 2).
2. Распределение образцов ярового рапса по степени поражения пероноспорозом,
среднее за 2016–2018 гг.
|
Образцы |
Степень поражения |
Всего образцов, шт. |
||||
|
единичное (0–10%) |
очень слабое (11–25%) |
слабое (26–50%) |
среднее (51–75%) |
сильное (76–100%) |
||
|
КСИ |
1 (1,2) |
6 (8,1) |
35 (44,2) |
36 (45,0) |
1 (1,2) |
79 |
|
Лаб. биотехнологии |
2 (4,1) |
3 (6,1) |
28 (56,6) |
16 (33,1) |
0 |
49 |
|
Лаб. генетики |
0 |
10 (19,8) |
25 (51,3) |
13 (26,7) |
1 (1,9) |
49 |
|
Коллекция |
1 (0,8) |
5 (7,8) |
38 (68,7) |
12 (22,6) |
0 |
56 |
|
Итого |
4 (1,3) |
24 (10,1) |
126 (53,7) |
77 (33,7) |
2 (0,8) |
233 |
Примечание: в скобках указан процент образцов.
В 2016 году, относительно благоприятном по температурному режиму и условиям влагообеспеченности, степень поражения исследуемых образцов пероноспорозом была на уровне очень слабое – слабое. В 2017 и в 2018 годах, которые характеризовались недобором осадков, несколько пониженным температурным режимом воздуха в 2017 году и, наоборот, повышенными, засушливыми условиями 2018 года, они поражались на уровне слабое – среднее.
Таким образом, в зависимости от погодных условий года исследований степень поражения растений селекционных номеров и коллекционных образцов колебалась от очень слабого уровня до среднего.
Наибольшую устойчивость к пероноспорозу проявили образцы из лаборатории биотехнологии и лаборатории генетики и иммунитета: R Hyola, Атлант, с. Аккорд, ИФ-09-324c, ИФ-12-132b, ИФ-12-139c, ЛК-290-12, ЛК-273-12, Ермак, Cip-104.
Образцы рабочей коллекции лаборатории селекции и семеноводства рапса слабо поражались пероноспорозом (68,7% из изученных), а образцы из лаборатории селекции (КСИ) и генетики и иммунитета растений – в еще меньшей степени (44,2–51,3%).
Фузариоз. Возбудитель болезни Fusarium oxysporum Schlecht. Во все годы изучения отмечена высокая устойчивость к фузариозу большинства изученных образцов рапса, степень поражения растений была на уровне единичное – очень слабое – слабое. Это свидетельствует о высокой фузариозоустойчивости представленного коллекционного и селекционного материала (табл. 3).
3. Распределение образцов ярового рапса по степени поражения фузариозом,
среднее за 2016–2018 гг.
|
Образцы |
Степень поражения, |
Всего образцов, шт. |
||||
|
единичное (0–10%) |
очень слабое (11–25%) |
слабое (26–50%) |
среднее (51–75%) |
сильное (76–100%) |
||
|
КСИ |
8 (7,6) |
33 (31,4) |
0 |
0 |
0 |
41 |
|
Лаб. биотехнологии |
11 (22,3) |
39 (63,5) |
1 (1,6) |
0 |
0 |
51 |
|
Лаб. генетики |
10 (17,2) |
13 (22,4) |
16 (27,5) |
3 (5,2) |
0 |
42 |
|
Коллекция |
16 (25,8) |
31 (50,0) |
2 (3,2) |
0 |
0 |
49 |
|
Итого |
45 (24,7) |
116 (41,8) |
19 (9,5) |
3 (0,7) |
0 |
183 |
Примечание: в скобках указан процент образцов.
Устойчивостью к фузариозу из образцов лаборатории биотехнологии обладали: R Hyola, R Hyola 401, АЛ (Лира×В6). Среди образцов лаборатории генетики и иммунитета устойчивы к фузариозу ИФ-13-572c, ИФ-12-139c, ЕФ-12-6а. Образцы из коллекции ВИР: 55 Регион, Купол, Гранит, АНИИСХ, 1907, Ермак, Delight характеризовались минимальной степенью поражения фузариозом.
В 2016–2017 годах степень поражения исследуемых образцов фузариозом была на уровне единичное – очень слабое – слабое. В 2018 году образцы поражались на уровне очень слабое – слабое.
Слабое поражение фузариозом исходного материала ярового рапса связано, по нашему мнению, с многолетней целенаправленной селекционной работой во ВНИИ рапса по созданию устойчивых к этому заболеванию сортов.
Заключение. Таким образом, в результате скрининга селекционного материала были выделены образцы ярового рапса, слабовосприимчивые к основным фитопатогенам: альтернариозу, пероноспорозу и фузариозу. Они являются перспективными генисточниками при селекции рапса на иммунитет к основным болезням в условиях ЦЧЗ.
1. Khokhryakova T.M. New forage crops and their diseases. Proc. 1st Int. scientific-practical conf. "Plant resources for human health (cultivation, processing, marketing)». Moscow, Tipografiya «Ares» Publ., 2002, pp. 429-430.
2. Peresypkin V.F., Markov I.L. Current state and prospects of application of inlay of seeds of winter and spring rape at intensive technologies of their cultivation. Scientific herald of NAU: Plant Protection, 1998, no. 7, pp. 24-31. (ukr.)
3. Nikonorenkov V.A., Portenko L.G., Karpachev V.V. Prospects for the use of disease resistance in the control of phytosanitary condition of spring rape. Plant protection in the context of reforming the agro-industrial complex: economy, efficiency, ecology : abstracts of the all-Russian Congress on plant protection. Saint-Petersburg, 1995, p. 226.
4. Nikonorenkov V.A., Portenko L.G., Karpachev V.V. Fusarium rapeseed. Plant Protection and Quarantine, 1996, no. 5, p. 45.
5. Karpachev V.V., Gorshkov V.I., Nikonorenkov V.A. Rapeseed samples for breeding for disease resistance. Selection and seed-growing, 1997, no. 4, pp. 21-22.
6. Karpachev V.V. Problems and prospects of rapeseed breeding for productivity and resistance to biotic and abiotic stressors. Bulletin Orel SAU, 2006, no. 2-3, pp. 29-33.
7. Peresypkin V.F., Antonenko A.F. Varieties of canola, disease resistant. Plant Protection, 1990, no. 5, p. 24.
8. Prushinski S., Palosh T., Mruvchinski M. Some elements of integrated system protection of winter rape crops from pests, diseases and weeds. Information bulletin EPRS IOBC, Moscow, Kolos Publ., 1995, no. 31, pp. 133-138.
9. Fadeeva Yu.N. Infectious backgrounds in plant pathology. Moscow, Kolos Publ., 1979, 208 p.
10. Perspective resource-saving technology of spring rape production: methodical recommendations. Moscow, Rosinformagrotekh Publ., 2008, 60 p.
11. Klassifikator vida Brassica napus L. (raps) / otv. red. V.A. Korneychuk. - L., 1983. - 20 s.
