Оценка резистентности сортов озимой мягкой пшеницы к Puccinia triticina в условиях Нижнего Дона

Актуальность. Использование устойчивых сортов пшеницы является эффективным, экологически и экономически выгодным методом борьбы с бурой ржавчиной. Селекция на устойчивость к болезням является альтернативой химикатам и способствует стабильному производству зерна.

Цели исследования — оценка устойчивости сортов озимой пшеницы к бурой ржавчине и выявление источников с высокой устойчивостью к возбудителю.

Методы. Изучение устойчивости сортов озимой пшеницы обыкновенной к бурой ржавчине проводили на инфекционном участке лаборатории иммунитета и защиты растений ФГБУ «АРЦ “Донской”» с 2019 по 2023 год. Объектом исследования был фитопатогенный гриб Puccinia triticina Rob. ex Desm. f. sp. tritici Erirss. et Henn, вызывающий бурую ржавчину. Материалом исследования послужили 98 сортов озимой пшеницы обыкновенной. Благоприятные погодные условия способствовали активному развитию болезни на листьях, что позволило получить достоверные данные об устойчивости сортов.

Результаты. Исследование показало, что преобладали сорта озимой пшеницы, устойчивые к бурой ржавчине, их процент варьировал от 80,6 (2022 г.) до 92,6 (2020 г.). В этой группе были выделены новые районированные сорта — Жаворонок, Вольный Дон, Приазовье. Устойчивые сорта играют важную роль в экологизации продукции и окружающей среды. Проанализировав динамику устойчивости изучаемых сортов за пять лет (2019–2023 гг.), было выявлено, что 81,6% (80 сортов) устойчивы к возбудителю бурой ржавчины (поражаемость этой группы сортов не превышала 15%). Выявленные в ходе исследования сорта озимой пшеницы могут быть специально использованы в селекционных программах в качестве источников устойчивости к бурой ржавчине.

1. Riaz M., Wong Y. Estimation of Yield Losses due to Leaf Rust and Late Seeding on Wheat (Triticum aestivum L) Variety Seher-06 in District Faisalabad, Punjab, Pakistan. Advances in Biotechnology & Microbiology. 2017; 5(2): 555657. https://doi.org/10.19080/AIBM.2017.05.555657

2. Raj N. et al. Rapid transfer of the leaf rust resistance gene Lr52 for the improvement of bread wheat cultivar HD3086. Physiological and Molecular Plant Pathology. 2024; 134: 102447. https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2024.102447

3. Подгорный С.В., Скрипка О.В., Самофалов А.П., Чернова В.Л., Чернова А.А. Хозяйственно-биологическая оценка нового среднеспелого сорта мягкой озимой пшеницы Приазовье. Аграрная наука. 2024; (9): 95–100. https://doi.org/10.32634/0869-8155-2024-386-9-95-100

4. Prasad P., Savadi S., Bhardwaj S.C., Gupta P.K. The progress of leaf rust research in wheat. Fungal Biology. 2020; 124(6): 537–550. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2020.02.013

5. Bolton M.D., Kolmer J.A., Garvin D.F. Wheat leaf rust caused by Puccinia triticina. Molecular Plant Pathology. 2008; 9(5): 563–575. https://doi.org/10.1111/j.1364-3703.2008.00487.x

6. Kolmer J.A. Tracking wheat rust on a continental scale. Current Opinion in Plant Biology. 2005; 8(4): 441‒449. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2005.05.001

7. Khan M.H., Bukhari A., Dar Z.A., Rizvi S.M. Status and strategies in breeding for rust resistance in wheat. Agricultural Sciences. 2013; 4(6): 292–301. http://doi.org/10.4236/as.2013.46042

8. Манукян И.Р., Догузова Н.Н. Селекция озимой мягкой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине. Аграрный научный журнал. 2022; (9): 38–42. http://doi.org/10.28983/asj.y2022i9pp38-42

9. Рубец В.С., Лаппо А.А., Пыльнев В.В., Ворончихина И.Н., Ворончихин В.В. Селекция мягкой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине в Российской Федерации. Кормопроизводство. 2023; (7): 32–43. https://elibrary.ru/nsujlh

10. Sheng D. et al. Characterization of leaf rust resistance in a set of wheat-Thinopyrum amphiploid-derived hexaploid breeding lines. Crop Protection. 2022; 156: 105956. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2022.105956

11. Luo X.Y. Residues from pesticides and countermeasures. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2009; 25(18): 344–347.

12. Kaur H. et al. Postulation of leaf rust resistance genes in Indian and exotic wheat germplasm using near-isogenic lines (NILs) and molecular markers. Crop Protection. 2023; 174: 106431. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2023.106431

13. Pink D.A.C. Strategies using genes for non-durable disease resistance. Euphytica. 2002; 124(2): 227‒236. https://doi.org/10.1023/A:1015638718242

14. El-Orabey W.M. Virulence of some Puccinia triticina races to the effective wheat leaf rust resistant genes Lr 9 and Lr 19 under Egyptian field conditions. Physiological and Molecular Plant Pathology. 2018; 102: 163‒172. https://doi.org/10.1016/j.pmpp.2017.12.006

15. Бражицкая П.А. Селекция растений на устойчивость к болезням. Виртуозы науки. Сборник тезисов Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых за 2023 г. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина. 2024; 48–50. https://elibrary.ru/dxxttp

16. Малькова В.С., Былевская А.Ю. Селекция растений на устойчивость. Актуальные вопросы современной селекции, био- технологии и ботаники. Сборник докладов Всероссийской студенческой научно-практической конференции. М.: Российский государственный аграрный университет. 2024; 350–354. https://elibrary.ru/cazxqb

17. Керимов Р.В., Тархов А.С., Аблова И.Б. Изучение зерновых колосовых культур по устойчивости к вирусным болезням. Генетический потенциал сельскохозяйственных растений и его реализация в селекции, семеноводстве и размножении. Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции Кубанского отделения ВОГиС. Краснодар: Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина. 2024; 82–84. https://elibrary.ru/avzlbe

18. Афанасенко О.С. Современные достижения генетики устойчивости зерновых культур к возбудителям болезней и проблемы их использования в селекции. V Всероссийский конгресс по защите растений. Сборник тезисов докладов, посвященных 300-летию Российской академии наук. СПб.: Всероссийский институт защиты растений. 2024; 26. https://elibrary.ru/dpwptd

19. Bhardwaj S.C. et al. Physiologic Specialization and Genetic Differentiation of Puccinia triticina Causing Leaf Rust of Wheat on the Indian Subcontinent During 2016 to 2019. Plant Disease. 2021; 105(7): 1992–2000. https://doi.org/10.1094/PDIS-06-20-1382-RE

20. Peterson R.F., Cambell A.B., Hannah A.E. A diagrammatic scale for estimating rust intensity on leaves and stems of cereals. Canadian Journal of Research. 1948; 26(5): 496‒500. https://doi.org/10.1139/cjr48c-033