Способы селекции на устойчивость к болезням и вредителям

автор:

Стратегические задачи селекции растений на устойчивость к болезням и вредителям должны учитываться при разработке селекционных программ и могут включать в себя ряд комплексных селекционно-семеноводческих разработок. В наибольшей степени современные стратегии селекции на устойчивость разработаны на зерновых культурах, картофеле, томатах, сое и в меньшей степени на таких зернобобовых, как горох, нут и др., тем не менее, подходы к решению селекционных задач не имеют существенных различий.

Неоднократно отмечалось отрицательное влияние на сохранение устойчивости культурными растениями генетической однородности широко возделываемых сортов по генам устойчивости, способствующее приспособляемости патогена за счет создавшейся благоприятной питательной среды для размножения и доминирующего положения вирулентных штаммов. Для реализации генетического разнообразия разработан способ регулярных (мозаик), предусматривающий организацию строго регламентированного возделывания сортов, защищенных разными генами устойчивости в районах с неодинаковой фитосанитарной обстановкой, но при реализации таких программ возникает ряд организационных трудностей.

Скорее осуществимы нерегулярные мозаики, т. е. ничем нерегла-ментированное возделывание одновременно большого числа сортов с разными генами устойчивости. Если при географических опытах сорт проявляет устойчивость в одних условиях среды и восприимчив в других, то в этом случае мы имеем дело с расоспецифической устойчивостью. Долговременная и повсеместная устойчивость отдельных сортов к болезням указывает на горизонтальную устойчивость или генотип устойчивого образца — один или блок олигогенов, обусловливающих устойчивость к нескольким расам, преобладающим в популяции возбудителя. Представляет интерес чередование во времени сортов с различными генами устойчивости, которое позволяет регулировать состав популяции паразита.

При составлении селекционных программ по зерновым бобовым культурам в различных случаях или в комплексе доступно использование следующих способов повышения и увеличения длительности устойчивости к патогенам:

  • разовое использование генов устойчивости;
  • создание многолинейных сортов;
  • пирамидирование (интеграция) различных олигогенов устойчивости в одном генотипе;
  • использование трансгрессий для усиления горизонтальной устойчивости;
  • использование генов толерантности к патогенам;
  • создание сортов с групповой устойчивостью к различным патогенам;
  • использование тканевой, клеточной и генной инженерии для получения высокоустойчивых и иммунных генотипов.

Для паразитов с высокой патогенной изменчивостью (A.rabiei, F.oxysporum f. sp. ciceris, F.oxysporum f.sp.pisi) использование устойчивых сортов может быть ограничено широким географическим распространением патотипов или рас. Так, высокая устойчивость к F.ox.pisi была преодолена при интенсивном выращивании устойчивого сорта гороха в широком ареале; несколько устойчивых сортов нута к аскохитозу уступили новым патотипам с увеличенной вирулентностью. Напротив, устойчивость нута к фузариозу была в большинстве ареалов стабильной; эффективное использование устойчивости в этом случае зависит от правильной идентификации рас патогена в ареалах, куда интродуцируются устойчивые сорта нута.

Имеется потребность в международной стандартизации патотипов и рас патогенов зерновых бобовых культур для более эффективного использования устойчивости в широком географическом масштабе. Наиболее быстрая и достоверная характеристика вирулентности патогенов может быть осуществлена с помощью молекулярных маркеров, работа с которыми охватывает все больше лабораторий в последнее десятилетие.