Способы селекции на устойчивость к болезням и вредителям:
Селекция на устойчивость к корневым гнилям

автор:

У зерновых бобовых культур имеется две категории корневых болезней: корневые гнили и увядание (син. вилт). Идентифицирован целый комплекс почвенных грибных патогенов, вызывающих корневые гнили, среди которых чаще отмечаются Fusarium, Aphanomyces euteiches, Pythium, Rhizoctonia solani, Thielaviopsis basicola и др. Различные специализированные формы и специфические расы F.oxysporum являются этиологическими факторами вилта зерновых бобовых культур.

Стратегия селекции на устойчивость к корневым гнилям зависит от спектра патосистем возбудителей в различных географических точках и условий среды. Например, Aph. euteiches, F.solani, Pythium ssp. наиболее распространены в Северной Европе. Генетическая основа взаимодействия «хозяин — патоген» по корневым гнилям зерновых бобовых культур еще до конца не ясна. Хозяин может быть толерантным к нескольким штаммам патогена, также, как различные расы или патотипы различаются в их вирулентности по отношению к данному хозяину. В связи с этим горизонтальный тип устойчивости (неспецифическая, общая количественная, полевая или долговременная устойчивость) к корневым гнилям более вероятен. В этом случае устойчивость может очень сильно варьировать в зависимости от условий среды, главными из которых являются температура и влага.

В условиях умеренного климата Европы корневые гнили имеют небольшое значение по сравнению с фузариозным увяданием, как главной почвенной грибной болезнью. Поэтому в южных и центрально-восточных странах Европы в селекционных программах корневым гнилям уделяется мало внимания и они учитываются там, где преобладают фузариозные болезни. Фузариозное увядание достаточно изучено, идентифицированы расы, патотипы возбудителя и гены устойчивости у гороха.

Классическая процедура селекции, включающая скрещивание, педигри и отбор, продвинута далеко. Начиная с F2, потомства испытывают на устойчивость к фузариозу в теплице или в полевых питомниках при заражении смесью инокулюма (F. oxysporum, F. solani, F. culmorum, F. avenacium, F. graminea) и степень поражения оценивают по 10-балльной шкале по сравнению с контролем. Некоторые оценки поражения корневыми гнилями в полевых опытах даются через экспрессию болезни на семенах и проростках, что увеличивает уровень индекса болезни.

В селекции возделываемых видов люпина на устойчивость к фузариозному увяданию достигнут значительный прогресс, особенно в селекции люпина желтого, благодаря успешному поиску естественных источников устойчивости. Селекционные программы, основанные на генетическом взаимодействии «хозяин — патоген» были инициированы в Германии, Польше, Белоруссии и Украине. В качестве примера можно привести успешное выполнение селекционной программы по созданию первого в Белоруссии фузариозоустойчивого сорта люпина желтого Кастрычник в 80-е годы XX века. В качестве донора был взят сорт Афус с моногенным доминантным типом контроля устойчивости, а в качестве сорта-реципиента — наиболее распространенный в то время скороспелый сорт Академический 1, восприимчивый к болезни.

Схема селекции сорта Кастрычник включала в себя следующие этапы:

  • гибридизация Афус × Академический 1;
  • поколение F1 без отбора;
  • поколение F2 — на искусственном инфекционном поле отбор растений по устойчивости к фузариозу, скороспелости и элементам продуктивности;
  • F3 — селекционный питомник первого года на инфекционном поле, педигри, отбор фузариозоустойчивых скороспелых семей;
  • F4 — F5 — размножение лучшей семьи №117 в фитотроне;
  • F6 — F8 — конкурсное, экологическое и производственное сортоиспытание;
  • F9 — F11 — государственное сортоиспытание.

Следует отметить, что F. oxysporum f. sp. lupini — наиболее распространенный агент, вызывающий увядание люпина, даже если другие виды Fusarium присутствуют в комплексе.

Фасоль и кормовые бобы редко поражаются корневыми гнилями и только на плотных почвах при поздних посевах и жаркой погоде болезнь может проявиться. Поэтому, различия по устойчивости сортов этих культур к корневым гнилям не регистрировались.

Селекция сортов зерновых бобовых культур на полную устойчивость к корневым гнилям чрезвычайно трудна. Тем не менее, среди коммерческих сортов гороха наблюдается определенная степень толерантности. Различные возбудители корневых гнилей часто действуют вместе, в связи с чем оценка на устойчивость затруднена, хотя техника скрининга развивается и ее прогресс во многом связан с использованием молекулярных маркеров.

Корневые гнили всегда рассматривались как сильный лимитирующий фактор в выращивании зерновых бобовых культур. Недавние исследования, проведенные в 5 научных учреждениях Франции, показали, что имеются потенциальные возможности улучшения генетической устойчивости зерновых бобовых культур к корневым гнилям. Генетическая устойчивость гороха к одной из рас F. oxysporum уже интродуцирована во многие сорта. Однако, F. solani и Phoma pinodella остаются главной причиной некроза корней в Европе.

При отсутствии реальной устойчивости к корневым гнилям среди коммерческих сортов гороха наблюдается определенная толерантность некоторых из них. Это касается и афаномикоза, который очень вредоносен.