Hodowla pszenicy na odporność na szkodniki

Analiza pojawiających się trendów w produkcji roślinnej, przeprowadzona przez wybitnych specjalistów w oparciu o nowoczesne osiągnięcia w dziedzinie fitoimmunologii, ewolucji, ekologii i agrobiocenologii, hodowli, genetyki i ochrony roślin, wykazała, że ​​tworzenie i wprowadzanie odmian do produkcji może być idealne, a jednocześnie prawdziwe odporny na uszkodzenia (Shapiro, 1985 - R. Painter, 1953 - Drey, 1977 - Koppel, Murtins, 1980 - Russell, 1982).

Wiele prac na ten temat ujawniło mechanizmy i rodzaje odporności na owady, pokazało ekonomiczne, środowiskowe i biologiczne zalety odmian odpornych oraz ich wyjątkowe znaczenie w zintegrowanych systemach ochrony roślin (Vilkova, Shapiro, 1985; Fadeev i in., 1981).

Istnieją przykłady skutecznej kontroli szkodników przy użyciu odpornych odmian pszenicy. Tak więc w latach 30. w ZSRR powstała odmiana Artemovka, odporna na muchę hesyjską, a później - kolektywna. Odporność na muchę hesyjską wyróżnia wiele odmian stworzonych w latach 50-60 w stacjach doświadczalnych selekcyjnych Belotserkovskaya, Veselodopolyanskaya i Mironovskaya, a także UNIIRSiG i Wszechrosyjski Państwowy Instytut Badawczy. W wyniku podziału na strefy tych odmian szkodliwość muchy Hesji znacznie spadła we wszystkich obszarach uprawy pszenicy ozimej i jarej. Tylko w centralnej strefie czarnoziemu RSFSR zapewnia to, że rocznie uzyskuje się dodatkowo ponad milion ton ziarna (Shapiro, 1985).

Często odmiany odporne na szkodniki były tworzone przez naturalnie zasiedlające rośliny hodowlane szkodnikami i brakiem osłony pestycydowej. W tych warunkach najwyższą wydajność zapewniały formy i odmiany odporne na szkodniki stale obecne w cenozach.

W ten sposób wybrano odporność na muchę hesyjską. Belotserkovskaya 198, Mironovskaya 264, Mironovskaya 808, Odessa 13, Odessa 16, stosunkowo odporny na mszyce duże płatki zbożowe i wciornastki Odessa 51, Stepnyak, Odessa 83, pół karła w Odessie, brygantyna, South Dawn, Aubrius, Promin i inne odmiany.

Brak odpowiedniej kontroli entomologicznej podczas hodowli może prowadzić do znacznych strat w uprawach dzięki wprowadzeniu podatnych odmian, które zastąpią odmiany zrównoważone. Tak więc zastąpienie w produkcji Odessy 16 i innych kolczastych form pszenicy ozimej, które są odporne na duże mszyce zbożowe, są podatne na gatunki bezbożowe (Bezostaya 1, Aurora, Kaukaz), było jednym z powodów wybuchu masowej reprodukcji mszyc na południu ukraińskiej SSR na początku lat 70. lat Strefy zamiast tych odmian, stosunkowo odporne na mszyce, Odessa 51 i Erythrospermum 127, przeciwnie, zapewniły tłumienie wybuchu masowej reprodukcji tego szkodnika.

Zastosowanie genów karłowatych doprowadziło do znacznego spadku wytrzymałości pierwszych strefowych odmian pszenicy ozimej (miękkiej i twardej) w fazie sadzonkowej - krzewienia przeciwko uszkodzeniom przez muchę pszeniczną. W ostatnich latach pestycydy są coraz częściej stosowane na polach doświadczalnych instytucji hodowlanych w celu ochrony upraw przed muchami zbożowymi, mszycami zbożowymi i szkodliwymi owadami. W tych warunkach prawdopodobieństwo wyboru form i liczb wyboru, które są zadowalające pod względem stabilności, jest zmniejszone, ponieważ nie mogą one wykazać swoich ważnych zalet entomologicznych. Dlatego w każdym programie hodowlanym, niezależnie od zadań ustalonych dla hodowcy, wszelkie środki lub techniki, które zwiększyłyby prawdopodobieństwo wyboru odmian dopuszczalnych entomologicznie, będą racjonalne.

Wieloletnie doświadczenie hodowców WGIG i innych instytucji hodowlanych wykazało, że odmiany zadowalające pod względem odporności są łatwiejsze do uzyskania przy użyciu odmian wysokowydajnych dostosowanych do warunków strefy. Ponieważ, niezależnie od programów pracy, cały materiał podczas procesu selekcji był testowany na naturalnych środowiskach, w latach o zwiększonej liczbie szkodników dokonano selekcji negatywnej lub dodatniej dla uprawy lub innych wskaźników charakteryzujących stabilność. Wskazane jest stworzenie ulepszonych naturalnych środowisk entomologicznych do obowiązkowej oceny kandydatów na odmiany. Takie szacunki można łączyć z testowaniem różnorodności środowiskowej (metodologia VASKHNIL, 1980).

Niezwykle cenne informacje na temat odporności odmian można uzyskać w równoległym teście na dwóch środowiskach - naturalnym i pestycydowym. Dwuletnie eksperymenty dotyczące reakcji odmian na jesienne traktowanie sadzonek 40 fosfamidem (1,5 kg / ha) przeciwko mszycom zbożowym wykazały, że w warunkach południowo-zachodniego centrum selekcji na tle owadobójczym średni plon znacznie wzrasta, ale jego wzrost odmian w porównaniu ze zmianami kontrolnymi od 0 do 70, co wskazuje na różną wytrzymałość odmian na mszyce jako szkodniki i nosiciele wirusów. W przypadkach, w których zadaniem specjalnym jest tworzenie odmian wysokowydajnych o wysokiej odporności na jeden lub więcej rodzajów szkodników, wymagane są specjalne programy badawcze. W tym celu identyfikowane są gatunki szkodników, które są obiecujące w planie selekcji, które są ważne w obszarze centrum hodowlanego. Aby ocenić materiał hodowlany w tej dziedzinie, można wykorzystać rozwój metodologii VIR (1953), VIZR (1978), UNIIRSiG (1980), WGI (1978, 1984) i innych instytucji. Te techniki są pracochłonne. Bardziej wiarygodne oszacowanie można uzyskać poprzez wymuszoną populację próbek w warunkach polowych lub laboratoryjnych, dla których tworzone są sztuczne mikropopulacje szkodników, przeprowadzana jest inwazja roślin, a następnie uszkodzenie upraw, tempo rozwoju owadów w badanych odmianach itp. Takie techniki mają na celu ocenę odporności pszenicy na muchę hesyjską (UNIIRSiG, 1980) i mszyce zbożowe (VSGI, 1978). Szczególnie interesujące są metody ekspresowej oceny oparte na reakcjach fizjologicznych, biochemicznych i cytologicznych roślin i owadów podczas ich interakcji, a także na anatomicznych i morfologicznych markerach odporności. Pod tym względem dobrze znany jest opór pszenicy ze słomą wytworzoną względem piły zbożowej, a także odporność pszenicy jarej z owłosionymi liśćmi na pijawkę (Shapiro, 1985).

W pełni zbadano odporność pszenicy na muchę hesyjską. Ta cecha jest kontrolowana przez dominujące lub częściowo dominujące geny (H1 - H8) oraz szereg genów recesywnych skoncentrowanych w chromosomach 1 i 5A. Zidentyfikowani i dobrze przebadani dawcy oporności: z genami H1,2 - Beach Club, Dawson, Pozo- NZ - Yeis, Arthur, Dual, Georgia, Ionia, Logan, Monon, Red Coat, Reid, Riley, Russell, Shawnee, Todd, Java- H4 - Dixon- H5 - Riberio- H6 - Benhar, Noh, Lathrop- H7,8 - Seneca i in.

Wysoki poziom odporności wyróżnia wiele odmian strefowych w ZSRR, które odziedziczyły tę cechę po Artemovce i Covailu. Badano także geny zjadliwości much hesyjskiej i ich rozmieszczenie w różnych strefach geograficznych (Lelli, 1980; Shapiro, 1985). Stabilność pszenicy wobec pijawki czerwonobrzustej zależy od gęstości pokwitania liści i długości włosków (włosieni), które utrudniają odżywianie się larw. Jest to dominująca funkcja w przewodnik po mieście, zaś w pszenicy miękkiej jest ona dziedzicznie odziedziczona przez addytywne działanie genów zlokalizowanych na chromosomach 4A (główna), 5A, 2A, 7B i inni (pomocniczy) (Russell, 1982). Wiele odmian pszenicy jarej z południowo-wschodniego centrum hodowlanego ma dużą odporność na pijawki. Jako formy początkowe zaleca się odmiany Kama, Caribo i Diplomat (Shapiro, 1985). Stabilność pszenicy w stosunku do piły zbożowej została dobrze zbadana. Jest to związane z wypełnieniem dolnych międzywęźli łodygi. Ta cecha jest kontrolowana przez geny (chromosomy 1D, ZV, ZD, 4D, 5A, 5 V. i 6D) i podlega zmianom fenotypowym. Odmiany Reskyu, Chaynuk, Konuk, Tioga, Savtana, Fortuna, Liu, Reggio, Sovmont i inne (Guida, 1980), a także Kinelskaya 30, Kinelskaya 40, Samarskaya, Zarechnaya (Shapiro, 1985) mogą służyć jako dawcy oporu. W odmianach Prikumskaya 36, ​​Prikumskaya 38, odporność na muchę nie jest związana z wydajnością łodygi.

Sukcesy w badaniu odporności pszenicy na pospolite mszyce zbożowe: zidentyfikowano odmianę pszenicy durinson Dickinson 485, odkryto nowe źródło odporności RI 268210 (Aegilops tauschi), odmiana Amigo z odpornością na żyto, wykazano, że cecha jest monogenicznie kontrolowana, aw większości przypadków recesywna (Guida, 1980). W warunkach ZSRR odmiany odporne na powszechne mszyce zbożowe (Bashkirskaya 9, Gorkovskaya 20, Skala, Saratovskaya 39, Kazahstanskaya 126, Kharkovskaya 46, Kaskad, Khinik) i odporne na duże mszyce zbożowe (Centurk, Novosadska Rana, Fox, Promin , Aubrius itp.). Ze względu na różnorodność populacji szkodników i możliwość istnienia różnych biotypów mszyc zbożowych i muszek zbożowych w ośrodkach hodowlanych, należy zwrócić szczególną uwagę na odmiany i formy odporne na lokalne populacje szkodników przez kilka lat.

Wytrzymałość - mniej wartościowy rodzaj odporności na szkodniki, ale może być również stosowany w hodowli jako adaptacyjny znak odmian wysokowydajnych, zwłaszcza przeciwko muchom zbożowym, pijawce, dżdżownicom i szkodliwym żółwiom. Wybrane odmiany odporne na szkodniki znajdują się w kolekcji hodowcy i wraz z formami wybranymi przez fitopatologów i innych specjalistów tworzą rodzaj banku dawców. Wyjątkowo cenne będą odmiany i formy, które mają stabilność grupową lub złożoną oraz przystosowalność do warunków lokalnych. Na podstawie tych prac badawczych opracowuje się program hodowlany, który określa, w odniesieniu do jakiego rodzaju szkodników należy zwiększyć tę odporność, a na które - nie osłabiać podczas procesu selekcji. Jednocześnie tworzone są stabilne formularze, które można później wykorzystać jako początkowe..

Wybór odporności na szkodniki zasadniczo nie różni się od wyboru innych właściwości (Russell, 1982; Guida, 1983; Mayo, 1984). W przypadkach, w których znane są geny oporności, stosuje się różne typy zbieżnych krzyżówek lokalnie przystosowanego wysokowydajnego rodzica z dawcami niosącymi niepowiązane dominujące geny. Konwergentne krzyże w połączeniu z krzyżami wstecznymi pozwalają na połączenie kilku genów odporności i adaptacji do warunków zewnętrznych w jednym genotypie. Oceny i selekcji takiego materiału, w zależności od złożoności monitorowania oznak oporności, dokonuje się w szkółkach hodowlanych (F3) lub kontrolnych (F4-5).

Jeśli oporność ma podłoże wielogenowe, stosuje się cykliczne krzyżowania rekurencyjne: dawca krzyżuje się z lokalną odmianą o wysokiej wydajności, a następnie w opornych na F3-4 roślinach wybiera się i krzyżuje między nimi. Jeżeli formularze przewidziane w programie nie są podświetlone, cykl powtarzalności krzyży, ocen i selekcji powtarza się..

Najlepsze linie łączące odporność i inne cenne właściwości ekonomiczne są poddawane dalszym testom immunologicznym i są badane we wstępnych odmianach w celu wyselekcjonowania przyszłych odmian. W takim przypadku można uzyskać formy z wadami, ale przy silnej odporności na szkodliwe gatunki zaleca się stosowanie ich jako materiału źródłowego. Wyniki badań odmian w różnych warunkach środowiskowych, w tym prowokujących i pestycydowych, są cennymi informacjami na temat immunologicznych i adaptacyjnych właściwości odmian.

Entomolodzy i inni specjaliści, analizując naturę zmiany plonu w różnych miejscach odmiany i w różnych warunkach fitosanitarnych, uzyskują dodatkowe informacje o odmianach. Jeśli przyczyna niestabilności uprawy jest związana z właściwościami immunologicznymi odmiany, wówczas proponuje się strefy strefowe, a także odmianową technologię rolniczą lub podejmuje decyzję w sprawie odpowiedniego udoskonalenia odmiany. Po wprowadzeniu do produkcji nowej odmiany obserwacje entomologiczne mogą dostarczyć informacji do organizacji wspomagającej hodowli w pierwotnym procesie produkcji nasion, a także do planowania dalszych prac hodowlanych..