Інтрогресія факторів стійкості проти сухої фузаріозної гнилі диких, культурних видів у вихідний матеріал картоплі - Автореферат

Мета дослідження - виділити види, перспективні для пошуку джерел стійкості проти сухої фузаріозної гнилі, провести гомозиготизацію цінних алелей контролю ознаки та інтрогресувати їх у вихідний передселекційний та вихідний селекційний матеріал. Доведена можливість інтрогресії ефективних генів контролю стійкості проти сухої фузаріозної гнилі від диких видів до первинних, вторинних міжвидових гібридів, включаючи одноразове схрещування з сортами, без зниження фенотипового прояву ознаки та їхньої генетичної цінності. Виділені два зразки культурного виду S.andigenum з крайньою високою стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі та 15 з високою, що, враховуючи значну додатну кореляцію резистентності між батьківськими формами і потомством виду, дозволяє стверджувати про перспективність виділених зразків з високим фенотиповим проявом ознаки для практичного селекційного використання. Доопрацьована методика оцінки стійкості проти сухої фузаріозної гнилі з використанням штучного зараження бульб дозволяє отримувати більш достовірні дані. Стійкість проти сухої фузаріозної гнилі визначали з використанням штучного зараження за методикою, відпрацьованою в Інституті картоплярства, де балу 9 відповідала відсутність симптомів хвороби (крайня висока стійкість), а 1 - ураження 75% бульб (Подгаєцький А.А., Гриценко К.П., 1995).В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення важливої наукової задачі, що виявляється в обґрунтуванні перспективності використання диких видів і культурного S.andigenum для виділення й створення джерел стійкості проти сухої фузаріозної гнилі, наявності у окремих зразків ефективних факторів контролю ознак, інтрогресії їх у вихідний селекційний матеріал, який крім високої резистентності проти хвороби характеризується значним проявом інших господарсько-цінних ознак. Резистентні форми останнього поєднують цю властивість з високою врожайністю (К-15646, К-5279, К-17602), значним умістом крохмалю (19 % і вище), багатобульбовістю (до 19 шт/кущ) і в меншій мірі середньою масою товарної бульби. Наприклад, у виду S.pinnatisectum різниця прояву ознаки серед сіянців склала 1,6 бала, хоча серед цього матеріалу можна виділити форми з крайньою високою резистентністю проти хвороби (9 балів). Доведена можливість виділення первинних міжвидових гібридів з відносно високою, високою і навіть крайньою високою стійкістю,що свідчить про вдалу інтрогресію ефективних генів контролю ознаки в цей матеріал. За рідким винятком потенціл оціненого матеріалу за стійкістю проти хвороби значний (ступінь домінування до 20,6 %), хоча стійкість кращого за ознакою з батьків складає 7,3 - 7,6 балів.

1. В дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення важливої наукової задачі, що виявляється в обґрунтуванні перспективності використання диких видів і культурного S.andigenum для виділення й створення джерел стійкості проти сухої фузаріозної гнилі, наявності у окремих зразків ефективних факторів контролю ознак, інтрогресії їх у вихідний селекційний матеріал, який крім високої резистентності проти хвороби характеризується значним проявом інших господарсько-цінних ознак.

2. На підставі даних статистичного аналізу встановлений вплив на результат визначення стійкості проти сухої фузаріозної гнилі біологічних особливостей матеріалу із часткою 54 % та строків виконання дослідження - 24 %. Оптимальними серед останніх є початок - середина березня. Поміж 14 сортів істотно краще розмноження гриба відбувається на таких з них: Поляна, Словянка. Водночас, у більшості сортів встановлено високий коефіцієнт варіювання ознаки за роками (до 45,1 %). Виконання досліджень в оптимальні строки обумовило максимальний вплив на отримані результати біологічних особливостей сортів (81%).

3. Виділені дикі види: S.catarthrum, S.chacoense, S.verrucosum, S.simplicifolium і особливо - S.jamesii, S.vernei, S.polytrichon з високою часткою потомства (до 100 %), стійкого проти сухої фузаріозної гнилі. Серед їхніх зразків і особливо культурного S.andigenum встановлений значний поліморфізм в прояві ознаки. Резистентні форми останнього поєднують цю властивість з високою врожайністю (К-15646, К-5279, К-17602), значним умістом крохмалю (19 % і вище), багатобульбовістю (до 19 шт/кущ) і в меншій мірі середньою масою товарної бульби.

4. Встановлена відмінність стійкості проти сухої фузаріозної гнилі навіть серед потомства від самозапилення сіянців одного зразка. Наприклад, у виду S.pinnatisectum різниця прояву ознаки серед сіянців склала 1,6 бала, хоча серед цього матеріалу можна виділити форми з крайньою високою резистентністю проти хвороби (9 балів). Аналогічне відноситься до видів: S.jamesii, S.chacoense, S.catarthrum, S.boergeri, S.vernei, а також культурного S.andigenum. У останнього встановлена висока позитивна залежність (r= 0,82) між фенотиповим проявом ознаки у вихідних форм і потомства. Доведено, що гомозиготизація цінних алелів відбувається ще і у I2. При створенні джерел ознаки доцільно також використовувати близько родинні схрещування.

5. Доведена можливість виділення первинних міжвидових гібридів з відносно високою, високою і навіть крайньою високою стійкістю,що свідчить про вдалу інтрогресію ефективних генів контролю ознаки в цей матеріал. В більшої половини комбінацій модальним класом є 7,0 - 7,8 бала. Виділені дві популяції з участю зразків виду S.chacoense ( ) і запилювачами S.simplicifolium, S.bukasovii, у яких 5,9 - 7,1 % потомків не мають симптомів ураження. За рідким винятком потенціл оціненого матеріалу за стійкістю проти хвороби значний (ступінь домінування до 20,6 %), хоча стійкість кращого за ознакою з батьків складає 7,3 - 7,6 балів. Частота трансгресії у трьох комбінаціях більше 40 %.

6. Незважаючи на збільшення частки вторинних міжвидових гібридів з дуже низькою і низькою резистентністю проти хвороби, порівняно з первинними, доведена можливість вищеплення серед цього матеріалу потомків без симптомів хвороби в пяти комбінацій із семи, що також свідчить про вдалу інтрогресію цінних генів контролю в ці форми. Лише у однієї популяції - (S.chacoense x S.simplicifolium) x S.sparsipillum ступінь трансгресії має відємне значення, а максимальна частота її сягає 37,9 %, хоча стійкість материнських форм знаходиться в межах 7,0 - 9,0 бала. Аналогічне відноситься до потомків від одноразового схрещування з сортами (Omega, Невська).

7. Порівняно з міжвидовими схрещуваннями встановлена вища результативність у виконаних за типом насичуючих. Водночас, навіть на цьому етапі залучення в селекційну практику співродичів сортів спостерігається ефект присутності в материнських форм генів диких видів, що проявилось у завязуванні 6,9 % партенокарпічних ягід. Доведений вплив на успіх гібридизації особливостей материнських форм (кращими є 01.35Г45,01.35Г72, 90.35с131, 86.415с1), запилювачів (сорти Воловецька, Оксамит) та їх взаємодії.

8. Серед раніше створених бекросів виявлені з високою резистентністю проти сухої фузаріозної гнилі (до 8,7 бала у гібриду 83.2300ф21, що у 1,6 разу вище, ніж у сорту Omega). Встановлена ефективність генетичного контролю ознаки у компонентів схрещування. Наприклад повторюваність гібридів комбінації 90.35 склала пять разів. Виділені бекроси: 85.299с4, 85.511с12, 90.35с131, 90.35с297, 90.663/29,91.318-6 та інші, які крім провідної ознаки характеризуються наявністю комплексу інших, а саме: вищою, ніж у сортів - стандартів урожайністю, середньою масою товарної бульби, кількістю їх під кущем, умістом крохмалю, що свідчить не лише про успішну інтрогресію ефективних генів контролю резистентності проти хвороби у ці форми, але й можливість поєднання високої стійкості з іншими господарськими ознаками.

9. Відібрані за комплексом ознак потомки від схрещування бекросів, стійких проти сухої фузаріозної гнилі, характеризуються високою часткою резистентного матеріалу (75,9 % з вищим проявом ознаки, ніж у кращого стандарту сорту Omega), високою врожайністю при ранньому збиранні (51,8 % переважають сорт Незабудка), значною середньою масою товарної бульби (до 118 г), високим умістом крохмалю (до 20 %), багатобульбовістю (до 22 шт/кущ).

10.Доведено, що при використанні компонентів схрещування, стійких проти сухої фузаріозної гнилі, серед потомства в більшості комбінацій відсутні гібриди з дуже низькою резистентністю і незначна частка з низькою (3,0 - 4,9 бала), а кількість стійкого матеріалу сягає 70,6 %. Крім цього, численні гібриди перевищують кращі сорти-стандарти за: врожайністю (11,1 - 68,8 % бекросів за роками), кількістю бульб під кущем (16,7 - 72,7%), середньою масою товарної бульби (до 58,1 %), умістом крохмалю (до 6,2 %).

Рекомендації для селекційної практики

1. Оптимальним строком для проведення досліджень з оцінки стійкості проти сухої фузаріозної гнилі при використанням штучного зараження є початок - середина березня. Найкраще розмноження інфекції відбувається на таких сортах: Поляна, Словянка. Ці вдосконалення методики рекомендуються для практичного використання з метою отримання більш долстовірних даних.

2. Виділені бекроси за комплексом стійкості проти вірусних хвороб, альтернаріозу, сухої фузаріозної гнилі: 83.2300ф21, 89.721с23, 90.663/29, а також з високим проявом інших господарських ознак: 85.299с4, 85.511с12, 86.197с14, 88.110с26, 88.110с57, 89.202с79, 90.35с131, 90.35с297, 90.35с448, 90.663/29, 90.676/2, 91.918-6, 92.396с27, 01.26Г140, 35Г108, 01.36Г46, 01.37Г49, 01.37Г120, 01.37Г58, 01.62Г6, 01.64Г1, 01.67Г1 рекомендується для залучення в селекційні схеми схрещувань.

3. Апробовані комбінації схрещування з високим середнім проявом комплексу господарських ознак і значною частотою добору за ними, а саме: 81.459с18 х Воловецька, 89.202с79 х Львівянка, 90.31с131 х Omega, 90.675/2 х Omega, 01.3Г23 х Omega, 01.37Г46 х Omega, 91.318-6 х Доброчин, 85.299с4 х Світанок київський та їх материнські форми рекомендується використовувати в практичній селекції.

1. Недільська У.І. Стійкість диких видів та первинних міжвидових гібридів картоплі проти сухої фузаріозної гнилі // Картоплярство. К.: Аграрна наука, 2004. - Вип. 33. - С.126-131.

2. Подгаєцький А.А., Недільська У.І., Чечітко І.П. Створення перспективного вихідного селекційного матеріалу картоплі, стійкого проти сухої фузаріозної гнилі // Вісник Сумського державного аграрного університету. Сер. Агрономія і біологія. - 2004. - Вип.- 1(8). - С.23-26 (Особистий внесок здобувача 60%. Отримані дані, проведений їх аналіз, зформовані висновки).

3. Подгаецкий А.А., Недельская У.И. Выделение образцов диких и культурного вида S. andigenum с высоким фенотипическим проявлением устойчивости против сухой фузариозной гнили картофеля // Овочівництво і баштанництво. Харків, 2005.- Вип.51.- С.84-93 (Особистий внесок здобувача 70 %. Проведені дослідження, узагальнені результати).

4. Недільська У.І., Подгаєцький А.А. Виділення та створення джерел стійкості проти сухої фузаріозної гнилі // Сб. тезисов ІІ междунар. конф. молод. ученых: “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений”. - Харьков, 2003. - С.286-287 (Особистий внесок здобувача 70 %. Проведені дослідження, узагальненні результати).

5. Недільська У.І., Подгаєцький А.А. Стійкість проти сухої фузаріозної гнилі міжвидових гібридів картоплі // Тез. міжнар. наук. симпоз. “Сучасні технології селекційного процесу сільськогосподарських культур”.- Харків, 2004. - С.136-138. (Особистий внесок здобувача 70 % Проведені дослідження, узагальнені результати).

6. Недельская У.И. Подгаецкий А.А. Поиск источников устойчивости к сухой фузариозной гнили // Мат. междунар. науч. практ. конф. молодых ученых “Адаптивное растениеводство: проблемы и решения”. - Минск, 2004. - С.54-56. (Особистий внесок здобувача 70 % Отримані дані, проведенний їх аналіз, сформовані висновки)

7. Подгаецкий А.А., Чечетко И.П., Недельская У.И. Создание межвидовых гибридов картофеля, устойчивых к сухой фузариозной гнили // Матер. междунар. науч.- практ. конф., посвященной 100-летию со дня рожд. акад. Н.А. Дорожкина "Актуальные проблемы защиты картофеля, плодовых и овощных культур от болезней, вредителей и сорняков". - Минск, 2005. - С.342-347 (Особистий внесок здобувача 70 %. Проведенні дослідження, узагальненні результати).