Способы селекции на устойчивость к болезням и вредителям:
Многолинейная селекция

автор:

Для болезней, вызываемых облигатными паразитами, разовое использование одного или нескольких олигогенов устойчивости может быть недостаточным для поддержания длительной устойчивости. Для поддержания специфической устойчивости достаточно длительное время осуществляют вариант многолинейной селекции. Для этого подбирают серию доноров генов устойчивости к различным расам патогена и путем бэккроссов по схемам, приведенным в табл. №1 и №2 создают серию изолиний какого-либо высокоурожайного сорта, отличающихся между собой только по устойчивости к различным расам. Предполагается, что сорт, составленный из таких линий, обладает достаточно высокой и стабильной устойчивостью за счет стабилизации расового состава патогена путем сведения к минимуму развития рас с множественным набором генов вирулентности.

Таблица №1
Схема бэккроссовой селекции для интрогрессии доминантного гена устойчивости к патогену в восприимчивый сорт
1. А(гг) х В (RR)А — сорт-реципиент.
В — сорт-донор устойчивости, контролируемый геном R. При скрещивании получают не менее 50 гибридных семян F1
2. АВ(Rг) х А(гг) F1Среди гибридных растений на инфекционном поле отбирают устойчивые и проводят 1-й бэк-кросс с сортом А и получают не менее 100 се­мян.
3. 2АВ(Rг) х А(гг) F1b1Отбор на инфекционном фоне устойчивых рас­тений, близких по фенотипу сорту А и скрещи­вание их с сортом А.
4. ЗАВ(Rг) х А(гг) F1b2Процедура аналогична п. 3.
5. 4АВ (Rг) F1b3 СамоопылениеОтбор устойчивых растений типа А на инфек­ционном поле.
6. 4АВ(RR,Rr) F2b3 /самоопыление/Потомства отобранных устойчивых растений типа А высевают на инфекционном фоне и от­бирают устойчивые нерасщепляющиеся семьи — изолинии сорта А.
7. А (RR) F3b3Размножение и сортоиспытание устойчивых изолиний сорта А.

Таблица №2
Схема бэккроссовой селекции для интрогрессии рецессивного гена устойчивости к патогену в восприимчивый сорт
1. A(RR) x B(rr)A - сорт — реципиент.
В — сорт - донор устойчивости, контролируемый геном г. Получают не менее 50 гибридных семян F1.
2. AB(rr) x A(RR) F11-ый бэккросс (b1): получают не менее 150 семян F1b1. Отбор и инфицирование растений не проводят.
3. 2AB(RR, Rr)F1b1 (самоопыление)Отбор и инфицирование растений не проводят.
4. 2AB(rr) x A(RR) F2b1Выращивают несколько сотен растений на инфекционном фоне и отбирают устойчивые растения, близкие по фенотипу к сорту А, ко­торые снова скрещивают с сортом А и полу­чают не менее 50 семян F2b2.
5. 3AB(Rr) x A(RR) F2b2Отбор и инфицирование не проводят.3-ий бэккросс с сортом А. Получают не менее150 семян А2b3
6. 4AB(RR,Rr)F2b3 (самоопыление)Отбор, инфицирование и скрещивание не про­водят.
7. 4AB(RR,Rr,rr) F3b3Выращиают несколько тысяч растений на инфекционном фоне и отбирают устойчивые растения типа А.

Многолинейные сорта, несущие различные гены устойчивости, будут действовать, как источник заражения для других неустойчивых сортов. Поэтому, в смеси доля восприимчивых линий должна быть 5—10%, если сорт состоит из 20—200 линий. Длительная устойчивость в условиях производства может поддерживаться оптимальным соотношением числа возделываемых сортов, несущих разные гены устойчивости или их периодической сменой. Такая тактика не дает возможности вирулентным расам превалировать в популяции возбудителя болезни за счет частой подстановки для них неблагоприятной кормовой базы. Следует отметить, что по отношению к облигатным паразитам (пероноспороз, мучнистая роса, ржавчина, вирусные болезни) недопустимо длительное возделывание в одном регионе одного или нескольких сортов, специфическая устойчивость которых контролируется одним и тем же олигогеном.

В исследованиях Колдуэлла & Маерса было показано, что на смеси линий нематоды развиваются медленнее, чем на посевах чистых линий. Аналогичная картина наблюдалась при использовании смеси линий против почвенных грибных патогенов. Задержка возникновения новых рас на многолинейных сортах зависит от особенностей генов вирулентности патогена и генотипа сорта. Считается перспективным для создания многолинейных сортов использовать гены устойчивости, к которым отсутствуют вирулентные клоны в природной популяции паразита, либо гены, вирулентность к которым значительно снижает жизнеспособность паразита.