В ходе испытания удалось выявить турецкие сорта мягкой пшеницы с наибольшим показателем устойчивости к распространенной болезни культуры, что поможет создать новые варианты, в том числе, для органического земледелия, где протравка семян химикатами не допускается.
Об этом сообщает Мехмет Текин (Кафедра полевых культур, факультет сельского хозяйства, Университет Акдениз) в статье, опубликованной в журнале Agronomy 2023 на портале MDPI: «Головня обыкновенная, вызываемая Tilletia laevis (син. Tilletia foetida) и Tilletia caries (син. Tilletia tritici), представляет собой болезнь, передающуюся с семенами пшеницы, которая приводит к потерям урожайности и качества важной культуры.
На сегодня в мире пшеница занимает около 215,9 миллионов га сельскохозяйственных угодий. Для Турции пшеница важна с точки зрения производства и экспорта муки, булгура, макаронных изделий. Поэтому крайне важно смягчить потенциальные экономические потери, вызванные обыкновенной головней.
Обыкновенная головня – не только проблема Турции, болезнь распространена в Северной Америке (США и Канада), ряде европейских стран. У растений, зараженных одним из этих возбудителей, телиоспоры наполняют зерна пшеницы характерным запахом, содержащим триметиламин. Поэтому собранное зерно отбраковывается мукомольными предприятиями.
По сравнению с другими болезнями пшеницы, такими как ржавчина, мучнистая роса и т. д., количество исследований, проводимых по устойчивости к обыкновенной головне, довольно невелико как в Турции, так и во всем мире.
Основной причиной этого является химическая обработка семян против головни. Без химической обработки семян ущерб от головни обыкновенной может достигать 75–90% за несколько лет, но поскольку химобработка эффективно нейтрализует патоген, то поиск устойчивости к головне был не особенно актуален.
Теперь, с курсом на снижение пестицидной нагрузки на культуры, пришло время подумать о селекции пшеницы в контексте сопротивления головне обыкновенной. К тому же в Турции развивается сектор органического земледелия. Качество урожая и стабильные урожаи зерна в этой аграрной системе должны достигаться без синтетических агрохимических обработок.
Вместе с тем сорта пшеницы, выращиваемые в Соединенных Штатах, не обладают особой устойчивостью к обыкновенной головне. Чешские и европейские сорта озимой пшеницы в ходе трехлетних испытаний также не проявили устойчивости - средний уровень заражения составил 39%.
На сегодняшний день у пшеницы выявлено шестнадцать расоспецифичных генов устойчивости к обыкновенной головне. К сожалению, картировано лишь ограниченное количество локусов, которые можно использовать для отбора с помощью маркеров (MAS). В то время как Bt1, Bt4, Bt5, Bt6 и Bt11 расположены на хромосоме B, Bt7 и Bt10 расположены на хромосоме. Из этих шестнадцати генов Bt10 из-за своей эффективности против большинства рас T. laevisили и T. caries, широко используется в селекционных программах по всему миру. Многие исследования показали, что генетическое разнообразие в генофонде современной пшеницы ограничено по этому признаку.
Вместе с этим Турция известна как один из генных центров пшеницы во всем мире, и многие генетические ресурсы, включая сорта, местные сорта и дикие родственники, охарактеризованы на устойчивость к разным заболеваниям, но не изучены должным образом на устойчивость к головне.
Для оценки устойчивости 120 турецких сортов мягкой пшеницы к обыкновенной головне были проведены полевые испытания на экспериментальных участках Университета Акдениз в Анталье, Турция, в течение трех последовательных вегетационных периодов (2019–2020, 2020–2021 и 2021–2022 гг.).
Все сорта были посеяны с использованием рандомизированной схемы полного блока с двумя повторениями во все три сезона. Во все сезоны к полевым испытаниям добавлялся восприимчивый контрольный сорт «Ред Бобс» для подтверждения эффективности инокуляции патогеном. Семена каждого сорта отдельно помещали в бумажный конверт и инокулировали телиоспорами путем встряхивания семян в конверте в течение 5 мин. Затем семена каждого сорта высеивали вручную метровыми рядами на глубину 5–7 см в середине октября каждого вегетационного периода.
В этом исследовании были определены весьма значимые различия между сортами по устойчивости к обыкновенной головне: уровень заражения колебался от 6,85 до 90,30% за три года. К сожалению, 65,68% и 12,75% сортов имели очень восприимчивые и восприимчивые реакции.
Наиболее устойчивыми к обыкновенной головне были сорта «Экиз» и «Зенциркули-2002», а также «Карахан-99» и «Тосун 21» с очень низким уровнем заражения. По данным молекулярного обнаружения у сортов было определено множество генов или комбинаций генов. У устойчивых сортов «Экиз» и «Зенциркули-2002» выявлены комбинации генов Bt8 + Bt9 + Bt10 и Bt8 + Bt9 + Bt11 соответственно».
Автор: Мехмет Текин (Кафедра полевых культур, факультет сельского хозяйства, Университет Акдениз).
Автор фото: Дмитрий Лукьянов, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.