WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |

На правах рукописи

КУРЧАКОВА ЛИЛИЯНИКОЛАЕВНА

ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕАСПЕКТЫ

УСТОЙЧИВОСТИ КСЕПТОРИОЗУ (ПАСМО)

В СЕЛЕКЦИИЛЬНА-ДОЛГУНЦА

Специальность 06.01.05– селекция исеменоводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканиеученой степени

докторасельскохозяйственных наук

Москва 2009

Диссертационная работавыполнена во Всероссийском орденаТрудового

Красного Знаменинаучно-исследовательском институтельна в

1980 – 2009 гг.

Научный консультантдоктор биологических наук,член-корреспондент

РАСХН Жученко Александр Александрович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук

Лапочкина ИннаФедоровна;

доктор биологическихнаук, профессор

Родионова АннаЕвгеньевна;

докторсельскохозяйственных наук, профессор

Белошапкина ОльгаОлеговна.

Ведущаяорганизация –

Всероссийскийнаучно-исследовательский

институтрастениеводства им. Н.И. Вавилова

Защита состоится« 21 » апреля 2009 года в 14часов на заседаниидиссертационного совета Д 006.049.01при Научно-исследовательскоминституте сельского хозяйства Центральныхрайонов Нечернозёмной зоны по адресу:143026, Московская обл.,Одинцовский район, пос.Немчиновка –1, ул. Калинина, дом 1.

С диссертациейможно ознакомиться вбиблиотеке НИИСХ ЦРНЗ.

Автореферат разослан« ____ » _____________ 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Мерзликин А.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальностьпроблемы. Лен-долгунец(Linum usitatissimum L.)– исконнорусская сельскохозяйственная культура.Основная ценность льна заключается вуникальных свойствах волокна, из которогоизготавливают широкий ассортиментбытовых и технических тканей: от батиста икружев до брезента. Объем производствальноволокна в настоящее время неудовлетворяет потребностиотечественной легкой промышленности, всреднем за 2005 - 2008 годы он составил 50,9 тыс.т, при 152 тыс. т за 1981 - 1985 годы. Этосвязано с сокращением посевных площадейльна-долгунца (с 550 тыс. га в 1985 г. до 79,9 тыс.га в 2008 году). Одновременно с уменьшениемобъема производства продолжаетснижаться качество льноволокна: среднийномер составляет 10,2 при 12,1 в 1933 году.Поэтому одной из нерешенных проблем вльноводстве является получениевысококачественной тресты и самоговолокна.

Ведущая роль ввозрождении отрасли наряду сэкономическими и техническими факторамипринадлежит селекции, способной сочетать водном сорте высокую потенциальнуюпродуктивность и экологическуюустойчивость. Потенциальная урожайностьволокна новых сортов льна-долгунца 20…25ц/га и более, семян - 8…13 ц/га. В арсеналеу селекционеров имеются селекционныелинии с содержанием волокна 40 % и более(Марченков, 2002). Все сорта льна-долгунца,включенные в Государственный реестрселекционных достижений, допущенных киспользованию, устойчивы к ржавчине, 19сортов устойчивы к фузариозному увяданию(Лошакова и др., 2005). В то же время сортальна-долгунца, устойчивые к септориозу(пасмо), отсутствуют.

Распространенность ивредоносность септориозов нарастает сначала 80-х годов 20 века (Новожилов, 1997;Назарова и др., 2006).

Септориоз (пасмо) льнашироко распространенное и вредоносноезаболевание во всех льноводных зонах.До 1978 года пасмо являлось карантиннымзаболеванием для льна.Снятию карантина со льна-долгунца способствовало егоширокое распространение во всех зонахвозделывания культуры, хотя до настоящего времени пасмо остаетсякарантинным для льна масличного в России.

Пораженностьльна-долгунца пасмо возрастает по мересозревания растений, следовательно,возрастает и его вредоносность, снижаетсякрепость луба, выход длинного волокна,номер льноволокна (Вахрушева, 1979; Баталова,Кумачева, 1983; Цветков и др., 1987). За счетухудшения качества льноволокна на одинномер снижается прибыль (на 10 %) от егореализации.

Создание сортов,устойчивых к пасмо, является одной изглавных задач в селекции льна-долгунца.Решение этой проблемы невозможно безвовлечения в селекционный процесс новыхисточников устойчивости, для чегонеобходимо вести их поиск среди мировогоразнообразия льна.

Для повышенияэффективности использования новыхисточников в селекции необходимо знаниеэколого-генетических особенностейнаследования устойчивости, однакогенетический контроль устойчивости льна кпасмо практически не известен. Селекцию наустойчивость наиболее целесообразно вестина специализированных инфекционных фонах,создаваемых в различных условиях внешнейсреды, где проявляется разнообразие нормыреакции изучаемого признака на разныхстадиях онтогенеза.

Цель исследований.Разработкаэколого-генетических основ созданияустойчивого к септориозу селекционногоматериала льна-долгунца на основеиспользования мирового генофонда льна сучетом филогенетической специализации,биологических особенностей возбудителяпасмо, гриба Septoria linicola (Speg.)Gar. и культуры льна.

Задачиисследований:

  • выявить закономерности развитиясепториоза на растениях льна-долгунца взависимости от метеорологических условийНечерноземной зоны РФ во времявегетации;
  • изучить биологические особенности ифилогенетическую специализацию грибаSeptoria linicola (Speg.) Gar.;
  • изучить применительно к современнымсортам вредоносность болезни пасмо сиспользованием современных средствинструментальной оценки;
  • провести поиск и выделить источникиустойчивости льна к пасмо;
  • определить зоны наибольшегораспространения комплексно устойчивых косновным болезням форм льна;
  • разработать эколого-генетическиеподходы создания устойчивых к пасмо формльна;
  • создать доноры устойчивости к пасмои новые формы льна для использования вселекционных программах;

Научная новизна работы.Впервые определеныэколого-генетические аспектынаследования устойчивости льна ксепториозу. Создан новый селекционныйматериал льна и доноры устойчивости кпасмо.

Впервые разработанспособ одновременной оценки гибридногоматериала льна-долгунца по устойчивости кпасмо (Septoria linicola (Speg.)Gar.) и хозяйственно полезнымпризнакам (Патент на изобретение № 2242872 от2004 г.), использование которого позволяетпроводить отбор на эти признаки спервых этапов селекциильна-долгунца.

Впервые дляЦентрального района Нечерноземной зоныРоссии установлено существенное влияние на развитиепасмо метеорологических условий июля месяца, что позволяет прогнозироватьстепень его развития в фазужелтой спелости и определятьнеобходимость принятия упредительных мер длязащитыльна-долгунца. Разработана математическая модель позволяющая осуществлять прогноз.

В результате оценкимирового генофонда льна (1565 образцов)выявлены новые источники устойчивости ксепториозу (пасмо). Выявленыгеографические зоны наибольшегоколичества форм льна устойчивых к основнымболезням (ржавчина, фузариоз).

Уточнены условия длявыделения гриба Septoria linicola(Speg.) Gar., в чистую культуру,оптимизированы питательные среды для егокультивирования. Впервые установлено, чтов искусственных условиях возможнозаражение, возбудителем пасмо растений,относящихся к другим родам.

Теоретическая ипрактическая ценность работы. В результате многолетней оценкимирового генофонда льна с использованиеминфекционно-провокационного фона выявленыисточники устойчивости к пасмо. Анализинформации по устойчивости образцовколлекции льна к основным заболеваниям(ржавчина, фузариоз, антракноз) позволилустановить зоны наибольшего проявленияустойчивых форм. Выявленыколлекционные образцы с комплексной устойчивостью кдвум (ржавчина, фузариоз) и трем болезням(ржавчина, фузариоз, пасмо). Использование этих источников вселекционных программах позволит повыситьэффективность селекционной работы посозданию устойчивых к болезням сортов льна.Создана база данных по устойчивостиколлекционныхобразцов к основнымзаболеваниям (фузариозноеувядание, ржавчина, антракноз, пасмо).

В результате детальногоанализа метеорологических данных запериод с 1981 по 2007 год, с учетом развитиярастений льна-долгунца и степени развитияпасмо в фазе желтой спелости,установлено существенное влияние напроявление пасмо осадков третьей декадымая и всего июля, что позволяетпрогнозировать степень развития болезнико времени созревания культуры иопределять необходимость принятияупредительных мер.

Разработан способоценки гибридного материала льна-долгунцапо устойчивости к пасмо (возб.Septoria linicola (Speg.)Gar.) и хозяйственно полезным признакам, позволяющийсоздавать устойчивые ивысокопродуктивные сорта льна-долгунца.

Установлено, чтопоражение льна-долгунца в средней исильной степени (балл 3 и 4) приводит кснижению качества льноволокна(прочности, гибкости, метрического номераволокна), его неоднородности подлине.

Изучен характернаследования устойчивости льна квозбудителю болезни пасмо. Установлено,что признак контролируется полигенно. Всистему генетического контроля степениразвития пасмо существенный вклад вносятгены с аддитивным действием. В развитиипасмо присутствует разнонаправленноедоминирование. Создан новыйустойчивый кпасмо селекционный материалльна.

Основные положения,выносимые на защиту:

  • филогенетическая специализациягриба Septorialinicola (Speg.)Gar. - возбудителя пасмо,условия для его выделения икультивирования в условияхin vitro,перспективность селекционной работы наустойчивость к пасмо;
  • влияние метеорологических условийвегетационного периода на степеньразвития пасмо; математическая модель дляосуществления прогноза его развития кфазе желтой спелости, использованиекоторой позволяет решать необходимостьпринятия упредительных мер для защитыльна-долгунца от пасмо;
  • влияние поражениярастений льна-долгунца пасмо на неоднородность льноволокна по егодлине; использование компаратора цвета для определениякачества льноволокна при поражениирастений льна-долгунцапасмо;
  • способ оценки гибридного материалальна-долгунца по устойчивости к пасмо ихозяйственно ценным признакам дляиспользования с первых этаповселекции;
  • база данных по устойчивостиобразцов коллекции льна к основным грибнымзаболеваниям (ржавчина, фузариоз, пасмо,антракноз) для использования в селекции.Коллекционные образцы с групповойустойчивостью к двум (ржавчина, фузариоз;ржавчина, антракноз), трем (ржавчина,фузариоз, пасмо) заболеваниям;
  • особенности генетического контроляустойчивости льна к возбудителю болезнипасмо (Septoria linicola (Speg.)Gar.), перспективность селекциина устойчивость. Новые селекционные линиии доноры устойчивости к этомузаболеванию.

Апробация работы.Основные положения работыбыли доложены на Adaptationin Plant Breeding ХIV Eucarpia Congress (Финляндия, 1995),4th Work shop of the FAO network on flax (Rouen, Франция, 1996),международной научно-практическойконференции «Генетические ресурсы культурныхрастений» (С.-Петербург, 2001 г.),научно-практической конференции, посвященной 95-летиюселекции льна-долгунца на Северо-западеРоссии (Псков, 2005); международнойнаучно-прак-тической конференции «Состояние и перспективы развитиянаучных исследований по льну-долгунцу» (Торжок, 2005);Всероссийской научной школемолодых селекционеров по льну-долгунцу(Смоленская ГОСХОС, п. Стодолище, 2006г.,ПсковскийНИИСХ, Псков, 2007 г.); 2-ой Вавиловскоймеждународной конференции «Генетическиересурсы культурных растений в ХХ1 веке» (С.-Петербург,2007).

Работа являетсярезультатом многолетних исследований,проводившихся лично автором в период с 1980по 2009 год. При формировании базы данных поустойчивости образцов коллекции кболезням (ржавчина, фузариозное увядание,антракноз) помощь по сбору первичнойинформации оказали сотрудники ВНИИ льнаН.И. Лошакова, Т.В. Крылова, Л.П. Кудрявцева.

Публикации. По материалам исследованийопубликовано 60 печатных работ в Россиии за рубежом, в т.ч. 2 книги. Получено 3патента на изобретения. Один из авторовглавы «Лен» в учебнике «Частная физиологияполевых культур» под редакцией Е.И.Кошкина.

Структура и объемработы. Диссертация состоитиз введения, пяти глав, выводов,практических рекомендаций, спискалитературы и приложений. Работа изложенана 284 страницах, включая 49 таблиц, 13рисунков и 20 приложений. Список цитируемойлитературы содержит 278 наименований, в томчисле 98 на иностранных языках.

Автор выражаетпризнательность за сотрудничество своимколлегам: доктору биологических наук Т.А.Рожминой, доктору сельскохозяйственныхнаук О.Ю. Сорокиной, кандидатамсельскохозяйственных наук: А.А. Янышиной,Б.Ф. Карпунину, Т.П. Сухопаловой; кандидатутехнических наук Т.А. Кудряшовой, инженеруЛ.М. Николаевой.

Условия и методикапроведения исследований

Исследования проведены с 1980 по 2009 гг.в полевых и вегетационных опытах наокультуренных дерново-подзолистых легко- исреднесуглинистых почвах. Опытыразмещались в Опытно-производственномхозяйстве ВНИИ льна Торжокского района,Тверской области, при соблюдениисемипольного севооборота с двумя полямимноголетних трав. Почва под опытамихарактеризовалась кислой и слабокислойреакцией солевой вытяжки, повышенной ивысокой обеспеченностью фосфором, среднейи повышенной калием. Лен-долгунецвозделывался после яровых зерновых.Обработка почвы – общепринятая для льна-долгунца вмелкоделяночных опытах.

Вегетационные опыты проводили всосудах Митчерлиха в соответствии собщепринятыми методическими указаниями.Качество волокнистой продукции полевыхопытов оценивали в лабораториитехнологического анализа и лабораториистандартизации ВНИИ льна.

Материалом исследованийслужила «Национальная коллекция русскогольна» ВНИИЛ, насчитывающая 6600 образцов,которая признана ведущими экспертамипо льну при FAO ООН (Rosenberg, 1993).

Исследования выполненыв соответствии с методическимиуказаниями:по селекции льна-долгунца (Торжок, 1987),фитопатологическим работам сольном-долгунцом (Москва, 1969), изучению коллекции льна(Linum usitatissimum L.)(Ленинград, 1988), проведению технологической оценкильносоломы и опытов по первичной обработкельносырья (Торжок, 1972) идругими. В соответствии сизменением №1 ГОСТа 24383-89 «Трестальняная. Требования при заготовках».

Результатыисследований обработаны методамидисперсионного или корреляционногоанализа с использованием компьютернойпрограммы «Statistica – 6.0», а такжекорреляционно-регрессионного анализа сиспользованием компьютерной программы«Stadia 7.0». Анализ гибридов F1 по устойчивости кпасмо выполнен с использованием методаХеймана (Hauman, 1954).

РЕЗУЛЬТАТЫИССЛЕДОВАНИЙ

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 13 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»