RU2025961C1

RU2025961C1 - Method for selection of winter wheat forms resistant to rust diseases whose parents differ in frost resistance

Info

Publication number: RU2025961C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Васильев; Б.М. Корнелли
Original assignee: Селекционно-генетический институт
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1995-01-09

Abstract

FIELD: agriculture. SUBSTANCE: selection is carried out by measuring resistance to direct current at growing point of shoots subjected to infrared radiation. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в селекции растений. The invention relates to agriculture and can be used in plant breeding.

Внедрение в сельскохозяйственное производство новых высокопродуктивных высококачественных сортов и гибридов, устойчивых к неблагоприятным условиям, является одним из условий повышения его результативности. Основным фактором, препятствующим стабилизации зернопроизводства, является потеря урожая зерна от болезней, особенно, в эпифитотийные годы, а также гибель озимых культур в период зимовки. The introduction of new highly productive, high-quality varieties and hybrids resistant to adverse conditions into agricultural production is one of the conditions for increasing its effectiveness. The main factor hindering the stabilization of grain production is the loss of grain yield from diseases, especially in the epiphytotic years, as well as the death of winter crops during the wintering period.

Для успешного создания сортов необходимо разработать и усовершенствовать систему оценок и отборов форм озимой пшеницы, устойчивых к бурой и стеблевой ржавчинам. For the successful creation of varieties, it is necessary to develop and improve a system for evaluating and selecting forms of winter wheat that are resistant to brown and stem rusts.

Для ускоренного выделения таких устойчивых генотипов необходимо уже на ранних этапах селекционного процесса проводить быструю массовую оценку и браковку восприимчивых растений. For the accelerated isolation of such resistant genotypes, it is necessary to carry out a rapid mass assessment and rejection of susceptible plants already in the early stages of the selection process.

Эффективность отбора определяется, главным образом, наличием экспрессного метода, учитывающего закономерности наследования признака устойчивости к заболеваниям у гибридов ранних поколений (F₁-F₃).The effectiveness of selection is determined mainly by the presence of the rapid method, taking into account the patterns of inheritance of the trait of resistance to disease in early-generation hybrids (F ₁ -F ₃ ).

Существует много способов оценки растений на устойчивость к заболеваниям. Одним из способов оценки является интегрированная шкала оценок устойчивости зерновых колосовых культур к бурой ржавчине Puccinia recondita и стеблевой ржавчины Puccinia graminis, принятая в странах-членах СЭВ. There are many ways to evaluate plants for disease resistance. One of the methods of assessment is the integrated scale for assessing the resistance of cereal crops to brown rust Puccinia recondita and stem rust Puccinia graminis, adopted in the CMEA member countries.

Способ имеет ряд недостатков: требует обязательного создания инфекционных питомников; отбор устойчивых к видам ржавчины и мучнистой росе растений в полевых условиях можно осуществить только в фазе молочно-восковой спелости по качественным и количественным показателям, что удлиняет процесс создания форм озимой пшеницы с желаемыми признаками. The method has several disadvantages: requires the mandatory creation of infectious nurseries; selection of plants resistant to types of rust and powdery mildew in the field can be carried out only in the phase of milk-wax ripeness according to qualitative and quantitative indicators, which lengthens the process of creating forms of winter wheat with the desired characteristics.

Для устранения указанных недостатков предлагается способ отбора устойчивых к заболеваниям растений из популяций гибридов озимой пшеницы по сопротивлению тканей. Это "Способ отбора морозостойких растений из популяции гибридов озимой пшеницы" по авт.св. N 725626. To address these shortcomings, a method is proposed for selecting disease-resistant plants from populations of winter wheat hybrids by tissue resistance. This is a "Method for the selection of frost-resistant plants from a population of winter wheat hybrids" according to ed. N 725626.

Этот способ применяется для отбора морозостойких растений по показателю сопротивления ткани стебля проростка озимой пшеницы постоянному тому, после предварительной подготовки анализируемого материала, но прототип не может быть применен для оценки устойчивых растений к болезням в связи с тем, что в данном случае наиболее благоприятными условиями для прохождения фотосинтеза является выращивание растений при инфракрасном освещении. This method is used to select frost-resistant plants according to the resistance of the stem tissue of the winter wheat germ to the constant volume after preliminary preparation of the analyzed material, but the prototype cannot be used to evaluate resistant plants to diseases due to the fact that in this case the most favorable conditions for passage photosynthesis is the cultivation of plants under infrared light.

Только при этих условиях возможно проявление различий устойчивых и восприимчивых растений, которые можно зафиксировать предлагаемым методом. Only under these conditions, the manifestation of differences of resistant and susceptible plants is possible, which can be fixed by the proposed method.

Целью заявленного изобретения является ускорение селекционного процесса за счет браковки восприимчивых к болезням форм озимой пшеницы на ранних этапах создания сортов. The aim of the claimed invention is to accelerate the breeding process due to the rejection of disease-susceptible forms of winter wheat in the early stages of cultivars.

В заявке предлагается определение устойчивости к болезням, которая генетически обусловлена и передается поколениям. Способ характеризуется тем, что растения в F₂ искусственно заражают в полевых условиях синтетическими популяциями бурой, стеблевой ржавчины, оценивают и выращивают их до урожая. Расстояния F₃ выращивают 6 дней при инфракрасном свете с длиной волны 450 нм для нормального прохождения фотосинтеза. Затем эти растения подвергают действию пониженных температур 0...+1^о в течение 4 сут и определяют сопротивление в точке роста постоянному току. Растения, восприимчивые к болезням, характеризуются величиной сопротивления на 40-50% ниже сопротивления родителя с наименьшим сопротивлением. Таким образом, уже в F₂-F₃ можно проводить выбраковку восприимчивого к болезням селекционного материала.The application proposes a definition of disease resistance, which is genetically determined and transmitted to generations. The method is characterized in that the plants in F _{2 are} artificially infected in the field with synthetic populations of brown, stem rust, they are evaluated and grown before harvest. F ₃ distances are grown for 6 days under infrared light with a wavelength of 450 nm for the normal passage of photosynthesis. Then these plants are exposed to low temperatures of 0 ... + 1 ^about for 4 days and determine the resistance at the growth point to direct current. Disease susceptible plants are characterized by a resistance value of 40-50% lower than the resistance of the parent with the least resistance. Thus, already in F ₂ -F ₃ it is possible to carry out the culling of disease-sensitive selection material.

Следует отметить, что проанализированные проростки не разрушаются, что позволяет сохранить заявленные ценные формы и продолжать их селекционную проработку. It should be noted that the analyzed seedlings are not destroyed, which allows you to save the declared valuable forms and continue their selection study.

В основе заявленного способа лежат различия в формировании фотосинтетического аппарата различных по восприимчивости к болезням генотипов озимой пшеницы, что в последствии при действии пониженных температур характеризуется различным составом межклеточного электролита, что и фиксируется при определении сопротивления постоянному току в точке роста у проростков. The claimed method is based on differences in the formation of the photosynthetic apparatus of winter wheat genotypes of different susceptibility to diseases, which subsequently, when exposed to low temperatures, is characterized by a different composition of the intercellular electrolyte, which is fixed when determining the resistance to direct current at the growth point of seedlings.

Пример осуществления способа. Семена F₂ замачивают на 8-10 ч, заворачивают в рулоны и проращивают в климатических камерах с режимом: инфракрасное освещение продолжительностью 16 ч при температуре 23...25^оС, продолжительность темноты 8 ч при 20...22^оС.An example implementation of the method. F ₂ seeds are soaked for 8-10 hours, wrapped in rolls and germinated in a climatic chamber with the mode: infrared illumination duration of 16 hours at a temperature of 23 ... 25 ^{° C,} duration of 8 hours of darkness at 20 ... 22 ^C.

На шестые сутки проростки помещают в холодильную камеру при 0...+1^оС и круглосуточным освещением. Через 4 сут измеряют сопротивление постоянному току каждого проростка в точке роста, используя прибор Ц 4326. Контролем служат растения родительских пар.On the sixth day the seedlings were placed in a cooler at 0 ... + 1 ^{° C} around the clock and lighting. After 4 days, the direct current resistance of each seedling at the growth point is measured using a C 4326 instrument. Plants of parental pairs are used as control.

Восприимчивые к болезням растения имеют сопротивление на 40-50% ниже сопротивления любого растения из родительской пары. Disease-susceptible plants have a resistance of 40-50% lower than the resistance of any plant from the parent pair.

Результаты, приведенные в табл.2, показывают, что выбраковку селекционного материала по болезнеустойчивости, применяя данный метод, можно проводить на ранних этапах селекционного процесса. The results shown in Table 2 show that culling of breeding material for disease resistance using this method can be carried out in the early stages of the breeding process.

При создании морозостойких форм озимой пшеницы, устойчивых к фитозаболеваниям, как исходного материала для селекции, процедура подготовки растений к диагностике аналогична, только перед заражением проростков (бурой или стеблевой ржавчиной) в F₂ их необходимо проанализировать на морозостойкость, затем отобранные морозостойкие растения подвергнуть заражению и вырастить их до урожая, и в следующем поколении провести отбор болезноустойчивых генотипов предложенным методом.When creating frost-resistant forms of winter wheat that are resistant to phyto-diseases as a starting material for breeding, the procedure for preparing plants for diagnosis is similar, only before the seedlings are infected (brown or stem rust) in F ₂ they must be analyzed for frost resistance, then the selected frost-resistant plants should be infected and to grow them to harvest, and in the next generation to carry out the selection of disease-resistant genotypes by the proposed method.

На фиг.1 и 2 показаны схемы проведения отбора устойчивых к заболеваниям растений озимой пшеницы в период селекционного процесса. Figures 1 and 2 show diagrams of selection of disease-resistant winter wheat plants during the breeding process.

Результаты табл. 3 показывают возможность выбраковки в первом случае 75,38%, во втором - 94,84% растений, восприимчивых к фитозаболеваниям и неморозостойких. Тем самым можно значительно снизить затраты на проработку в последующих поколениях, представленных гидридных популяций. Предложенный метод повышает эффективность отборов при оценке исходного материала одновременно на устойчивость к болезням и на морозостойкость. The results of the table. 3 show the possibility of culling in the first case, 75.38%, in the second - 94.84% of plants that are susceptible to phyto-diseases and non-frost resistant. Thus, it is possible to significantly reduce the development costs of subsequent generations of hydride populations represented. The proposed method improves the efficiency of screening when evaluating the source material at the same time for disease resistance and frost resistance.

Claims

METHOD FOR SELECTION OF WINTER WHEAT FORMS RESISTANT TO RUST DISEASES, PARENTS OF WHICH ARE DIFFERENT BY THE FROST RESISTANCE LEVEL, which includes growing plants, assessing the degree of their susceptibility to pathogen and selection, irradiated at a temperature of 6 at 23, - 25 ^o C, and without lighting at a temperature of 20 - 22 ^o C, then for 4 days in the dark at a temperature of not more than 1 ^o C, after which the DC resistance at the point of growth, according to which susceptibility is evaluated pathogen and selection of lead in excess of the resistance of cultivated plants on this indicator parental forms.