Селекция капусты белокочанной на устойчивость к комплексу болезней в условиях юга западной сибири
На правах рукописи
УДК 635-152:635.342
Кашнова Елена Васильевна
Селекция капусты белокочанной на устойчивость к комплексу болезней в условиях юга Западной Сибири
Специальность: 06.01.05 – селекция и семеноводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата
сельскохозяйственных наук
Москва – 2009
Работа выполнена на Западно-Сибирской овощной опытной станции ГНУ ВНИИО Россельхозакадемии в 2000-2007 гг.
Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных
наук, старший научный сотрудник
Терешонкова ТатьянаАркадьевна
ГНУ ВНИИО
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук
старший научный сотрудник
Бухаров Александр Федорович
ГНУ ВНИИО
кандидат сельскохозяйственных
наук, старший научный сотрудник
Бондарева Людмила Леонидовна
ГНУ ВНИИССОК
Ведущая организация: Российский Государственный
аграрный университет - МСХА
имени К.А. Тимирязева
Защита диссертации состоится «23» апреля 2009 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 006.022.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте овощеводства по адресу: 140153, Московская область, Раменский район, д. Верея, стр. 500, Факс (49646) 2-43-64
E-mail: [email protected]; www.vniio.com
Сайт: www.vniio. com
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства Россельхозакадемии.
Автореферат разослан – « » марта 2009 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета Л.Н.Прянишникова
Актуальность темы. Белокочанная капуста одна из самых распространенных овощных культур, она возделывается от полярных до субтропических районов.
По урожайности белокочанная капуста стоит на первом месте среди овощных культур, она обладает хорошей транспортабельностью, отдельные сорта способны длительно храниться в свежем виде.
Природные условия юга Западной Сибири позволяют получать высокие урожаи капусты белокочанной. Однако средняя урожайность в зоне невелика. По данным Алтайского краевого комитета по статистике, урожайность капусты составила в среднем за 2000-2007 гг. – 23,8 т/га.
Одной из основных причин, снижающих урожайность культуры, являются болезни и вредители. В условиях юга Западной Сибири наиболее вредоносны для капусты: сосудистый (Xanthomonas campestris pv. campestris) и слизистый (Erwinia carotovora pv. сarotovora (Holl) Bergey.) бактериозы, фомоз (Phoma lingam (Tode) Desm), серая гниль (Botrytis cinerea Pers.), точечный некроз (Бурыхина, 1969, Сухорукова, 1987).Они наносят серьезный ущерб семеноводству, приводят к снижению урожая до 25% и ухудшают качество плодов и кочанов.
Не отрицая важности мер химической защиты, приходится признать, что в условиях повышения цен на ядохимикаты и нарастания экологического кризиса наиболее дешевым, надежным и современным методом борьбы с болезнями овощных культур является использование в производстве устойчивых сортов.
Селекция растений на устойчивость к заболеваниям уже давно признана самым рациональным способом их защиты. Повышенные требования к новым сортам по устойчивости их к болезням ставят на уровень наибольшей актуальности анализ динамики распространения болезней в регионе, оценку на устойчивость исходного и селекционного материала и выделение эффективных источников её для селекции.
Цель работы – создание исходного материала капусты белокочанной для получения сортов и гибридов, сочетающих устойчивость к группе заболеваний с другими хозяйственно-ценными признаками для условий юга Западной Сибири.
Задачи исследований
1. Определить вредоносность и динамику распространения основных болезней капусты белокочанной в условиях юга Западной Сибири.
2. Установить корреляционную зависимость развития сосудистого бактериоза от метеорологических факторов.
3. Оценить исходный материал капусты белокочанной на естественном и искусственном инфекционных фонах.
4. Выделить источники устойчивости капусты белокочанной к болезням.
5. Создать новый исходный материал капусты белокочанной, сочетающий устойчивость с другими хозяйственно-ценными признаками.
6. Получить сорта относительно устойчивые к болезням.
7. Определить экономическую эффективность выращивания новых относительно устойчивых сортов и гибридов капусты белокочанной.
Объект исследований – коллекция образцов капусты белокочанной различного эколого-географического происхождения, селекционный материал Западно-Сибирской овощной опытной станции ГНУ ВНИИО созданный селекционерами: А.А. Тулуповой, Н.Н. Чернышевой и автором диссертации, возбудители бактериальных и грибных болезней капусты белокочанной.
Предмет исследований – иммунологическая реакция генотипов капусты белокочанной на заражение наиболее вредоносными патогенами.
Научная новизна. Получены новые данные по изучению и оценке образцов капусты белокочанной отечественной и зарубежной селекции на устойчивость к местным популяциям возбудителей наиболее вредоносных болезней: сосудистый и слизистый бактериозы, фомоз, серая гниль, точечный некроз.
Выявлена корреляционная зависимость развития сосудистого бактериоза капусты белокочанной от метеорологических факторов в условиях юга Западной Сибири, позволяющая прогнозировать вероятность развития бактериоза.
Из обширной коллекции капусты белокочанной выделены источники устойчивости к 5 заболеваниям: сосудистому и слизистому бактериозам, фомозу, точечному некрозу, серой гнили.
При использовании полученных данных создан перспективный селекционный материал и получены новые сорта с относительной устойчивостью к болезням
Практическая значимость и реализация результатов исследований. На основе проведенной селекционной работы созданы высокоурожайные, относительно устойчивые к болезням вегетации и хранения сорта и гибриды капусты белокочанной – Флорин (а. с. № 29072, включен в Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию с 1999 г.), F1 Талисман (включен в Государственный реестр селекционных достижений допущенных к использованию в 2009 г.), подготовлен к передачи в ГСИ сорт Черкаш.
Выполненная работа дает основание рекомендовать отселектированные образцы капусты белокочанной, сочетающие в себе относительную устойчивость с другими хозяйственно ценными признаками для использования в селекционной практике для получения продуктивных форм и сортов с устойчивостью к болезням.
Сорт Флорин прошел производственную проверку и внедрен в хозяйствах разных форм собственности юга Западной Сибири и широко востребован у населения.
Обоснование и достоверность научных положений. Исследования выполнены по методикам, рекомендованным научными учреждениями страны. Все выводы и предложения подтверждены экспериментальными исследованиями, статистической обработкой данных.
Апробация работы. Основные результаты исследований по теме диссертации, выводы и предложения были доложены на ученых советах Западно-Сибирской овощной опытной станции ГНУ ВНИИО с 2000 по 2007 гг., на научно практических конференциях, посвященных 70-летию (Барнаул, 2002 г.) и 75-летию (Барнаул, 2007 гг.) Западно-Сибирской овощной опытной станции ГНУ ВНИИО.
Положения, выносимые на защиту:
- корреляционная зависимость развития сосудистого бактериоза капусты белокочанной от метеорологических факторов в условиях юга Западной Сибири;
- исходный материал капусты белокочанной для селекции новых сортов, относительно устойчивый к болезням в условиях юга Западной Сибири;
- высокопродуктивные, относительно устойчивые к болезням сорта и гибриды капусты белокочанной, пригодные для выращивания в условиях юга Западной Сибири.
Объём и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений для использования в селекционной практике и производстве, списка использованной литературы, содержащего 166 наименований, в том числе 25 иностранных авторов и 10 приложений. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц и 20 рисунков.
Место, условия, материал и методики проведения исследований
Экспериментальная работа выполнена на Западно–Сибирской овощной опытной станции ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института овощеводства. Оценка овощных культур на устойчивость к болезням автором диссертации ведется с 1994 года. В работе представлены данные за 2000-2007 гг.
Западно-Сибирская овощная опытная станция расположена в подзоне умеренно засушливой лесостепи. Преобладающие почвы - обыкновенные и выщелоченные черноземы (76,5% площади). Почвы зоны среднесуглинистые или тяжелосуглинистые (Бурлакова, 1984). Содержание гумуса в черноземах обыкновенных колеблется 3,9—6,5%, в выщелоченных — 2,5—7,6%. Подзона относится к теплому недостаточно увлажненному району (Агроклиматические ресурсы, 1971). Сумма среднесуточных температур воздуха выше +10°С равна 2000-2250°С, выше 15°С – 1450-1650°С (Система земледелия, 1985). Среднегодовое количество осадков 477 мм.
Погодные условия в годы исследований по количеству тепла и осадков были весьма различны и, в основном, благоприятными для выращивания овощных культур. Сумма положительных температур за май-сентябрь на протяжении исследуемых лет была выше среднемноголетней на +90-484оС. Самыми теплыми были 2000, 2001, 2003 и 2006 годы. Из чего можно сделать заключение о тенденции к потеплению климата и предположить, что это окажет влияние на фитопатологическую обстановку в Крае.
Поставленные задачи решались путем проведения маршрутных обследований посевов и посадок капусты белокочанной в хозяйствах юга Западной Сибири, лабораторных и полевых опытов с использованием общепринятых методик: «Инструкции по апробации семеноводческих посевов овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой культуры» (1992), «Методические указания по оценке капусты на устойчивость к бактериозам» (1971), методы (Кирай, Клемент и др., 1974).
На основании многолетних оценок исходный материал дифференцировали по классам устойчивости согласно классификации ВИР (1989):
1 – практически устойчивые (развитие болезни до 10%)
2 – слабовосприимчивые (развитие болезни 10,1-25,0%)
3 – среднеустойчивые (развитие болезни 25,1-35,0%)
4 – восприимчивые (развитие болезни 35,1-50,0%)
5 – сильно восприимчивые (развитие болезни 50,1-100%).
Учет поражения растений сосудистым бактериозом проводили в начале появления болезни и в конце вегетации по 5-ти бальной шкале разработанной Сухоруковой Н.С. (1987), где балл 0 – отсутствие поражения.
Оценку на устойчивость к серой гнили проводили на фоне естественного заражения в хранилище, визуально, по общепринятой шкале ВИР, где балл 0 – отсутствие поражения.
Пораженность кочанов точечным некрозом оценивали в конце хранения по 5-балльной шкале, предложенной И.К. Машковичем (1963), где балл 0 – без признаков поражения.
В лабораторных условиях оценивали образцы капусты к слизистому бактериозу по вырезкам дисков кочерыг и по отделенным листьям, согласно шкалам 1 и 2.
Шкала 1 - Оценка степени поражения слизистым бактериозом по вырезкам дисков кочерыг
| Балл поражения | Масса мацерированной ткани, г | Группа устойчивости |
| 1 | 0 – 0,020 | относительно устойчивые |
| 2 | 0,021 – 0,040 | среднеустойчивые |
| 3 | 0,041 и более | восприимчивые |
Шкала 2 - Оценка степени поражения слизистым бактериозом по отделенным листьям
| Балл поражения | Степень поражения | Симптомы поражения |
| 0 | отсутствует или очень слабое | <10% (до 1 мм) |
| 0,1 | слабое | 10-35% (1-5 мм) |
| 1 | среднее | 36-60% (6-20 мм) |
| 2 | сильное | 61-85% (21-40 мм) |
| 3 | очень сильное | >85% (более 40 мм) |
Биохимический анализ образцов, проводили в биохимической лаборатории станции по общепринятым методикам: сухое вещество - методом высушивания до постоянной массы, общий сахар – по Бертрану, витамин «С» - по Мурри.
Учет урожая определяли весовым способом с выделением товарной части с учетной площади делянки.
Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом дисперсионного анализа (Б.А. Доспехов, 1985), корреляционный анализ на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office Excel.
Экономическую оценку эффективности возделывания сортов капусты белокочанной проводили на основе применяемых технологических карт, норм, расценки и фактически полученных результатов на Западно-Сибирской овощной опытной станции ГНУ ВНИИО.
Во все годы опытов рассаду капусты белокочанной выращивали кассетным способом с площадью питания 3х3 в пленочных теплицах. Посев в теплицы проводили – 21-25 апреля. Посадка на участок – в первой декаде мая, вручную, по схеме 75х50. К особенностям агротехники на участке можно отнести: монокультура, искусственное заражение растений бактериальной суспензией возбудителей путем опрыскивания («Росинка»), отсутствие обработок фунгицидами.
Маточники селекционных образцов, отобранные после хранения, высаживали в изоляторы площадью 1 м2 для оценки по морфологическим, биологическим признакам и получения семян с целью продолжения селекционной работы. Скрещивания проводили вручную.
- Результаты исследований
1.1. Видовой состав возбудителей и распространенность болезней капусты белокочанной в условиях юга Западной Сибири
В 5 овощеводческих хозяйствах юга Западной Сибири в различные годы обследований зарегистрированы следующие болезни капусты белокочанной: сосудистый и слизистый бактериозы (в период вегетации), фомоз (на различных стадиях развития), серая гниль и точечный некроз (при хранении) (рисунок 1).
Рисунок 1 – Градация распространенности болезней в овощеводческих хозяйствах (2000 - 2007 гг.)
За годы исследований распространенность сосудистого бактериоза в ОНО ОПХ «Овощевод» составила 18,0-65,0% при степени развития 10,0-37,5%. Наибольшее распространение сосудистый бактериоз имел в 2006 году – 65,0% при степени развития – 37,5%. Наименьшее распространение 18,0% наблюдалась в 2002 году (рисунок 2).
Рисунок 2 - Развитие сосудистого бактериоза на капусте белокочанной сорта Вьюга (2000 - 2007 гг.)
Н.С. Сухоруковой в 1987 году установлено что, в условиях теплого, недостаточно увлажненного климата Алтайского края наибольший вред капусте причиняет сосудистый бактериоз, его распространенность на протяжении четырех лет превышала 70,0%. Наши исследования подтверждают, что сосудистый бактериоз проявляется ежегодно и продолжает причинять вред при возделывании капусты белокочанной.
Таким образом, состояние распространенности болезней в условиях юга Западной Сибири указывает на необходимость профилактики данных заболеваний и создания устойчивых сортов и гибридов.
1.2. Корреляционная зависимость развития сосудистого бактериоза капусты белокочанной от метеорологических факторов
В 2000 – 2007 гг. нами были проведены исследования и установлена корреляционная зависимость развития сосудистого бактериоза от метеорологических факторов в условиях юга Западной Сибири.
Были рассчитаны коэффициенты корреляции развития сосудистого бактериоза в зависимости от суммы положительных температур, количества осадков и совместного действия суммы положительных температур и осадков. Установлена средняя (r=0,59 и r=0,48) корреляционная зависимость развития заболевания от суммы положительных температур и от совместного действия этих факторов, сильная (r=0,81) корреляционная зависимость от количества осадков (таблица 1).
Для более полной картины влияния суммы положительных температур и осадков на развитие сосудистого бактериоза были рассчитаны коэффициент корреляционной зависимости (r) и коэффициент детерминации (r2) за определенные месяцы.
Таблица 1 - Развитие сосудистого бактериоза капусты белокочанной (сорт Вьюга) и коэффициент корреляции в зависимости от метеорологических факторов (2000 - 2007 гг.)
| Годы | Сумма положитель-ных температур, оС май-сентябрь | Сумма осадков, мм май-сентябрь | Максимальное развитие сосудистого бактериоза в текущем году, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 2000 | 2723 | 370 | 16,3 |
| 2001 | 2625 | 266 | 41,2 |
| 2002 | 2533 | 350 | 35,0 |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 2003 | 2622 | 204 | 40,0 |
| 2004 | 2330 | 220 | 46,2 |
| 2005 | 2408 | 282 | 41,5 |
| 2006 | 2627 | 240 | 48,8 |
| 2007 | 2361 | 189 | 47,1 |
| Коэффициент корреляции | 0,59 | 0,81 | |
| Коэффициент корреляции от совместного действия | 0,48 | ||
Наибольшее влияние на развитие сосудистого бактериоза оказывает сумма положительных температур за июль-август r=0,74, что соответствует 54,00 % по коэффициенту детерминации.
Большое влияние на развитие сосудистого бактериоза оказывает количество осадков: май-сентябрь r=0,81, коэффициент детерминации, 65,6%.
По данным исследований видно что, в условиях юга Западной Сибири, чем выше температура в июле – августе и чем больше осадков за периоды май – сентябрь, тем выше вероятность эпифитотийного развития сосудистого бактериоза на капусте белокочанной.
Также в связи с отмеченной тенденцией к потеплению климата можно предположить, что вредоносность сосудистого бактериоза будет возрастать. Это обстоятельство делает селекцию на устойчивость капусты белокочанной к сосудистому бактериозу еще более актуальной.
1.3. Влияние сосудистого бактериоза на продуктивность и химический состав капусты белокочанной в условиях юга Западной Сибири
Определение потерь урожая от болезни – один из основных этапов оценки её экономической значимости. По литературным данным потери урожая капусты от сосудистого бактериоза в разных районах составляют от 30 до 100% (Попов, 1958; Квасников, Черемисина, Арсеньева, 1982).
Для определения снижения продуктивности растений капусты в зависимости от степени развития болезни, нами был заложен специальный опыт на 2 сортах Вьюга и Финал, которые возделываются в большинстве хозяйств юга Западной Сибири.
При исследовании влияния сосудистого бактериоза на продуктивность и химический состав получен следующий результат: содержание сухого вещества снижается на 9,1-9,2%, общего сахара на 20,7-23,5%, витамина С на 8,9-9,9 мг% в зависимости от сорта (таблица 2).
Поражение растений капусты белокочанной сосудистым бактериозом снижает массу кочана с 3,4 кг до 0,0 кг в зависимости от балла поражения, урожайность на 26,0-100,0% (таблица 3).
Изменение биохимического состава приводит к ухудшению вкусовых качеств, снижение массы кочана – к потере урожая. Результаты этой работы подтверждают актуальность создания относительно устойчивых сортов и гибридов.
Таблица 2 - Влияние поражения капусты белокочанной сосудистым бактериозом на качество продукции (2000 - 2002 гг.)
| Показатели | Вьюга | Финал | ||||
| здоровый кочан | пораженный кочан | снижение, % | здоровый кочан | пораженный кочан | снижение, % | |
| сухое вещество, % | 10,44 | 9,48 | 9,20 | 9,86 | 8,91 | 9,63 |
| общий сахар, % | 6,60 | 5,23 | 20,70 | 6,64 | 5,08 | 23,50 |
| витамин С, мг% | 51,95 | 47,32 | 8,91 | 52,53 | 47,32 | 9,90 |
Таблица 3 - Средняя масса кочана и урожайность капусты белокочанной в зависимости от степени развития сосудистого бактериоза (сорт Вьюга, 2000-2002 гг.)
| Развитие болезни | Средняя масса кочана, кг | Снижение массы кочана в среднем за 3 года | Урожайность, т/га | Снижение урожайности в среднем за 2000-2002 гг. | |||
| балл | % | кг | % | т/га | % | ||
| 0 | 0 | 3,4 | 0 | 0 | 76,3 | 0 | 0 |
| 0,1 | 0-25 | 3,4 | 0 | 0 | 76,3 | 0 | 0 |
| 1 | 25 | 2,5 | 0,9 | 26,4 | 56,5 | 19,8 | 26,0 |
| 2 | 50 | 1,7 | 1,7 | 50,0 | 38,1 | 38,2 | 50,0 |
| 3 | 75 | 0,7 | 2,7 | 79,4 | 15,3 | 61,0 | 80,0 |
| 4 | 100 | 0 | 3,4 | 100 | 0 | 76,3 | 100 |
| НСР05 | 0,41 | ||||||
1.4. Характеристика местной популяции возбудителя сосудистого бактериоза Xanthomonas campestris pv. campestris (патогенность, морфологические и биохимические свойства).
Необходимым элементом фитопатологической оценки селекционного материала является подбор патогена для искусственного заражения.
За годы исследований нами было выделено в чистую культуру 35 изолятов бактерий-возбудителей сосудистого бактериоза из различных районов возделывания капусты и с разных больных органов растений (таблица 4).
Таблица 4 - Состав популяций возбудителей сосудистого бактериоза капусты белокочанной (2000-2006 гг.)
| Место сбора инфек-ционного материала | Локализа- ция патогена | Номера изолятов | Степень патоген- ности | Состав популя- ции, % |
| ЗСООС | листья листья листья семенники листья листья | 1,4,6,9 2,8,21,32 23,26 3,5,7,29 11,22 10,12,18, 27 | + ++ +++ ++ ++ +++ | 11,4 11,4 5,7 11,4 5,7 11,4 |
| КХ Кучмин | листья листья | 13,14,15,17, 19,24 16,22 | ++ +++ | 17,3 5,7 |
| ООО «Титан» | листья листья | 25,28,31,34 30,33,35 | ++ + | 11,4 8,6 |
*+ - слабопатогенные, ++ - среднепатогенные, +++ - сильнопатогенные
У выделенных изолятов изучали патогенность, морфологические и биохимические свойства.
Выявлено что, состав популяции Xanthomonas campestris pv. campestris в условиях юга Западной Сибири неоднороден по патогенности и представлен на 22,8% сильно, на 57,2% средне и на 20,0% слабопатогенными изолятами (рисунок 3).
Рисунок 3 - Состав популяций возбудителей сосудистого бактериоза капусты белокочанной (2000-2006 гг.)
Колонии на картофельном агаре по внешнему виду круглые, выпуклые, гладкие, блестящие, светло-желтого цвета. При просмотре культуры под микроскопом бактерии представляют собой подвижные палочки. Окраска по Грамму– отрицательная. Разжижение желатина и створаживание молока происходит слабо. Не выделяли кислоты на средах с добавлением лактозы и мальтозы. Изоляты возбудителя сосудистого бактериоза 16 и 22, выделенные из листьев, не образовывали индола, и отсутствовала пептонизация молока
Совокупность этих свойств дала основание идентифицировать выделенные бактерии как Xanthomonas campestris pv. campestris.
При проведении оценки и отбора, устойчивых к бактериозам растений для заражения использовали смесь высоко патогенных изолятов.
1.5. Исходный и селекционный материал капусты белокочанной при селекции на устойчивость к сосудистому бактериозу в условиях искусственного и естественного заражения
Сорта капусты по-разному реагируют на изменение условий выращивания. Поэтому изучение исходного материала в конкретных условиях имеет большое значение в успешной работе селекционера (Тулупова, 1980, 1982, 1983).
Изучение и отбор исходного и селекционного материала проводили по схеме, включающей полевую оценку устойчивости к сосудистому бактериозу капусты белокочанной на искусственном и естественном фонах поражения, оценку устойчивости маточников к фомозу, серой гнили, точечному некрозу после осенне-зимнего хранения, ряд последовательных отборов здоровых маточников, с целью включения их в селекционный процесс.
1.5.1. Иммунологическая характеристика коллекционного питомника
В 2000-2007 гг. на искусственном инфекционном фоне оценено 142 коллекционных образца из 31 страны мира. По результатам полевой оценки было проведено распределение сортообразцов по классам устойчивости, согласно классификации ВНИИР (рисунок 4).
К I классу устойчивости, с развитием болезни до 10,0% отнесено 26 образцов, в том числе 7 из России, ко II классу с развитием болезни 10,1-25,0% - 34 образца, наибольшее количество составили образцы из Нидерландов, к III классу устойчивости с развитием болезни 25,1-35,0% - 45 образцов, что составило 31,7%, к IV классу с развитием болезни 35,1-50,0% отнесено 26 образцов или 18,3%, к V классу с развитием болезни 50,0-100,0% - 11 образцов или 7,8%. Наибольшее количество сильно восприимчивых образцов получено из Германии. В условиях юга Западной Сибири к практически устойчивым (I класс) и слабо восприимчивым (II класс) отнесено 60 сортообразцов, что составляет 42,2% от изученного количества.
Рисунок 4 - Распределение сортообразцов капусты белокочанной различного географического происхождения по классам устойчивости к сосудистому бактериозу, 2000-2007 гг.
За годы исследований с развитием болезни 0 - 2,5% выделились следующие образцы: Amager F1 (Норвегия), Davaraska kupus F1 (Югославия), Constanta F1 (Замбия), Украинская осень (Украина), Славянка местная (Россия), Юбилейная 217 (Россия), Кневичанка (Россия), Хуторок (Россия), Квартет F1 (Россия), Cecili F1 (Нидерланды), Талисман F1 (Россия), Коронет F1 (Россия), Summer Power F1 ( Голландия), VR Honam (Голландия), Bonus F1 (Голландия), 2080 (Япония), б/н (Япония). Данные образцы были использованы в дальнейшей селекционной работе.
1.5.2. Селекционный материал капусты белокочанной устойчивый к сосудистому бактериозу
За 2000 – 2007 гг. оценено 890 селекционных образцов капусты белокочанной, находящихся на разных этапах селекционной проработки. Развитие болезни за годы исследований на участке искусственного заражения колебалось от 0,0 до 65,0% (контроль воспр), на естественном фоне заражения от 0 до 58%. Как на искусственном фоне заражения, так и на естественном выделились устойчивые образцы (с развитием болезни до 10,0% (I класс)) различных биотипов: 032/644, 016/486, 78/667, 493/459, 15/654, 15/671, 78/647, 15/479, 448/619, 15/480, 025/607. Отобранные относительно устойчивые образцы представляют интерес для селекционной работы и по другим хозяйственно ценным признакам. Урожайность этих образцов превышает стандартный сорт Вьюга (95,0 т/га) в среднем на 0,9 – 40,0 т/га.
1.6. Оценка селекционного материала капусты белокочанной к слизистому бактериозу
В связи с расширением ареала возделывания капусты белокочанной селекции Западно-Сибирской овощной опытной станции ГНУ ВНИИО в регионах, где вредоносным заболеванием культуры является слизистый бактериоз (Приморский край, Московская область), с 2005 года нами начата работа в этом направлении. Оценка образцов питомника сортоиспытания проводится в лабораторных условиях по вырезкам дисков из кочерыг и по отделенным листьям.
За 3 года исследований по вырезкам из кочерыг наименьший средний балл поражения (1 балл) был у образцов 448/619 и 78/307 (таблица 5).
По отделенным листьям с баллом поражения 1-1,66 выделились F1 Талисман, 448/619, 15/1277 и сорт Финал.
Результат работы показал, что не все перспективные образцы относительно устойчивы к слизистому бактериозу и, следовательно, требуют доработки в этом направлении. В перспективе работа по оценке селекционных образцов на устойчивость к слизистому бактериозу будет переведена на более ранние этапы селекции.
Таблица 5 - Оценка устойчивости к слизистому бактериозу в лабораторных условиях (2005 – 2007 гг.)
| Сортообразец | Балл поражения по отделенным листьям | Балл поражения вырезок дисков кочерыг | ||||||
| 2005 | 2006 | 2007 | средний | 2005 | 2006 | 2007 | средний | |
| Талисман F1 | 1 | 1 | 1 | 1,00 | 1 | 2 | 2 | 1,66 |
| 15/618 | 2 | 2 | 2 | 2,00 | 2 | 3 | 3 | 2,66 |
| 448/619 | 1 | 2 | 2 | 1,66 | 1 | 1 | 1 | 1,00 |
| Финал | 1 | 2 | 2 | 1,66 | 2 | 1 | 1 | 1,33 |
| Флорин | 2 | 3 | 2 | 2,33 | 3 | 1 | 1 | 1,66 |
| 15/1274 | 2 | 2 | 2 | 2,00 | 3 | 1 | 1 | 1,66 |
| 78/307 | 2 | 3 | 2 | 2,33 | 1 | 1 | 1 | 1,00 |
| 15/1277 | 1 | 2 | 1 | 1,33 | 2 | 1 | 1 | 1,33 |
| Вьюга st | 1 | 3 | 2 | 2,00 | 1 | 1 | 1 | 1,00 |
1.7. Исходный материал капусты белокочанной, устойчивый к болезням хранения
Основными болезнями хранения капусты по многолетним наблюдениям в условиях юга Западной Сибири являются: серая гниль, точечный некроз, которые влияют на качество и товарный вид продукции и фомоз, влияющий на семенную продуктивность.
По результатам оценки пораженности образцов была проведена группировка образцов по устойчивости к разному сочетанию заболеваний: к точечному некрозу и серой гнили, точечному некрозу и фомозу, к точечному некрозу, фомозу и серой гнили.
Не имели поражение точечным некрозом и серой гнилью 22 коллекционных образца.
Проявили устойчивость к точечному некрозу и фомозу 8 образцов.
За годы исследований из 51 сортообразца 17 проявили устойчивость ко всем болезням хранения: Quick Green Stage (Канада), №8132 (Китай), Wan Feng F1 (Китай), Местная (Россия), Риондзан F1 (Япония), Langendijker Herbst F1 (Германия), Burrauwang F1 (Австралия), СБ-3 F1 (Россия), Азербайджан (Азербайджан), Экстра F1 (Россия), Hinova F1 (Нидерланды), Starske F1 (Великобритания), Globe 62 MUR (США), Gloria F1 Osena (Дания), Summer Power F1 (Нидерланды), б/н №17 (Япония), 30943 (Япония). При этом образцы характеризовались высокой лежкостью и плотностью – 4,5 – 5,0 баллов. Образцы включены в селекционный процесс.
1.8. Исходный и селекционный материал капусты белокочанной с комплексной устойчивостью к болезням
Для успешной работы по селекции на комплексную устойчивость к наиболее вредоносным болезням капусты белокочанной необходимо иметь формы, обладающие устойчивостью одновременно к нескольким заболеваниям.
Анализ результатов оценки болезней сортообразцов капусты белокочанной позволил выделить ряд форм в разной степени устойчивых одновременно к фомозу и сосудистому бактериозу, к сосудистому бактериозу и серой гнили, к сосудистому бактериозу и ко всем болезням хранения.
В качестве источников устойчивости капусты белокочанной к местной популяции возбудителей фомоза и сосудистого бактериоза рекомендуем следующие образцы: Summer Power F1, Globe 62 MUR, Davaraska kupus F1, Burrauwang F1, Langendejker Herbst F1, Алладин, Экстра F1.
В качестве источников устойчивости капусты белокочанной к местной популяции возбудителей серой гнили и сосудистого бактериоза выделены три образца из Японии 2005, 30943, Эмблем F1, три из России Крюмон F1, Колобок F1, Орион F1 и Kilafur F1 из Нидерландов.
По устойчивости к фомозу, точечному некрозу, серой гнили при хранении и сосудистому бактериозу в период вегетации выделено 7 образцов: Азербайджан, 2005, 30943 (Япония), Starske F1 Дапинто, Местная, Hinova F1. Развитие сосудистого бактериоза у образцов находится в пределах 2,5-7,0%, что соответствует практически устойчивому классу. Болезнями хранения образцы не поразились.
Анализ 7 перспективных образцов, испытываемых в течение 8 лет, показал, что наименьшее поражение болезнями относительно стандартного сорта Вьюга наблюдалось у образца 448/619 и сорта Флорин.
1.9. Использование результатов исследований в селекционной практике
Выявленные по устойчивости к комплексу болезней сортообразцы использованы в гибридизации. Нами с 2000 года получено 36 гибридных комбинаций. В качестве источников устойчивости использованы следующие образцы: Summer Power F1, Дапинто F1, Местная, SD Cross, Риондзан JR, Gloria F1, Quick Green Stage, Wan Feg F1, Емблем F1, Универс F1, 8132, б/н (вр. 2116), Агенор F1, Лидер F1. Все образцы прошли предварительный отбор на искусственном фоне заражения.
Полученным гибридным комбинациям была дана иммунологическая оценка на искусственном инфекционном фоне (таблица 6).
Таблица 6 - Иммунологическая характеристика лучших гибридных образцов, полученных от скрещивания с источниками устойчивости (среднее за 2006-2007 гг.)
| Гибридная комбинация, родительские формы | Развитие болезней, % | ||||
| сосудис-тый бактериоз | фомоз | серая гниль | точечный некроз | ||
| 033 | F1 | 1,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| Summer Power F1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | |
| Финал | 5,7 | 18,4 | 12,5 | 0,0 | |
| 041 | F1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| Дапинто F1 | 0,2 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | |
| Флорин | 8,2 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | |
| 028 | F1 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| Местная | 2,5 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | |
| Гибрид 15 | 4,7 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | |
| 035 | F1 | 1,0 | 0,0 | 0,0 | 0,0 |
| Gloria F1 | 3,5 | 0,0 | 0,0 | 0,0 | |
| Финал | 5,7 | 18,4 | 12,5 | 0,0 | |
| 037 | F1 | 3,4 | 2,2 | 1,4 | 1,1 |
| Емблем F1 | 6,4 | 5,0 | 0,0 | 0,0 | |
| Гибрид 448 | 7,1 | 14,2 | 7,1 | 2,8 | |
| 040 | F1 | 2,5 | 0,0 | 2,4 | 1,1 |
| б/н (вр. 2116) | 2,5 | 0,0 | 6,4 | 0,0 | |
| Гибрид 448 | 7,1 | 14,2 | 7,1 | 2,8 | |
| Вьюга | st | 12,7 | 0 | 4,5 | 1,4 |
| Сибирячка 60 | st | 35,4 | 5,7 | 44,7 | 4,6 |
Высокую устойчивость к комплексу болезней показали два образца: 041 и 028. По своей устойчивости они превзошли как родительские формы, так и относительно устойчивый стандартный сорт Вьюга и восприимчивый стандартный сорт Сибирячка 60. Образцы не имели поражения, как по сосудистому бактериозу, так и по болезням хранения. Работа с этими образцами продолжается в гибридном питомнике.
2. Морфологические и хозяйственные признаки сортов капусты белокочанной, полученных с использованием источников устойчивости
По результатам работы созданы относительно устойчивые сорта: Флорин, F1 Талисман и Черкаш.
За годы исследований при оценке на комплексную устойчивость к болезням они имели наименьшее поражение относительно стандартных сортов Вьюга и Сибирячка 60 (таблица 7).
Таблица 7 - Комплексная оценка к болезням перспективных образцов (среднее за 2000 – 2007 гг.)
| Образец | Фомоз, % | Серая гниль, % | Точечный некроз, % | Сосудистый бактериоз, % | Слизистый бактериоз, балл |
| Черкаш (448) | 14,2 | 4,1 | 2,8 | 7,1 | 1,6 |
| Флорин | 10,1 | 6,1 | 1,0 | 4,6 | 1,3 |
| Талисман F1 | 36,3 | 0,0 | 0,0 | 8,6 | 1,0 |
| Вьюга, st | 36,6 | 6,5 | 2,2 | 13,3 | 2,0 |
| Сибирячка 60, st | 42,4 | 48,3 | 3,4 | 38,2 | - |
3. Экономическая эффективность при использовании относительно устойчивых сортов капусты белокочанной
По экономическим показателям можно сделать следующие выводы: с увеличением урожайности возрастают затраты на 1 га с 293,0 тыс. руб. до 295,1 тыс. руб., а прибавка урожая на 7,9 т/га у сорта Флорин, 13,2 т/га у F1Талисман и 15,3 т/га у сорта Черкаш относительно стандартного сорта Вьюга (90,7 т/га). Выращивание этих сортов дает чистый доход - 131,8 тыс. руб./га, 194,0 тыс. руб./га, 212,2 тыс. руб./га соответственно. Рентабельность повышается с 33,7% у стандартного сорта Вьюга до 71,9% у относительно устойчивых сортообразца Черкаш. Следовательно, возделывание относительно устойчивых сортов и гибридов капусты белокочанной экономически целесообразно.
ВЫВОДЫ
- В овощеводческих хозяйствах юга Западной Сибири в различные годы обследований распространенность сосудистого бактериоза варьировала от 14,0 до 100%; слизистого бактериоза от 2,2 до 42,1%; фомоза (на различных стадиях развития) от 0,0 до 100%; серой гнили (при хранении) от 0,0 до 100%, точечного некроза (при хранении) от 0,0 до 33,3%.
- Развитие сосудистого бактериоза в средней степени зависит от суммы положительных температур в период вегетации и от совместного действия этих факторов r=0,59, r=0,48, в сильной степени от суммы осадков r=0,81.
В условиях юга Западной Сибири, чем выше температура в июле – августе (r=0,74) и чем больше осадков за вегетационные период май – сентябрь (r=0,81), тем выше вероятность эпифитотийного развития сосудистого бактериоза на капусте белокочанной.
- Поражение растений капусты белокочанной сосудистым бактериозом в условиях юга Западной Сибири снижает урожайность на 26,0-100,0%, в зависимости от развития болезни. Ухудшается качество продукции. Содержание сухого вещества снижается на 9,1-9,2%, общего сахара на 20,7-23,5%, витамина С на 8,91-9,9% в зависимости от сорта.
- Состав популяции Xanthomonas campestris pv. campestris в условиях юга Западной Сибири неоднороден по патогенности и представлен на 22,8% сильно, на 57,2% средне и на 20,0% слабопатогенными изолятами. Для искусственного заражения отселектированы наиболее агрессивные изоляты.
- На искусственном инфекционном фоне на устойчивость к сосудистому бактериозу оценено 142 коллекционных образца из 31 страны мира, к практически устойчивым отнесено 18,3% образцов, к относительно устойчивым – 23,9%, к средневосприимчивым – 31,7%, восприимчивым – 18,3%, к сильно восприимчивым – 7,8%.
В качестве источников устойчивости к сосудистому бактериозу с развитием болезни 0-2,5% выделены образцы: Amager F1 (Норвегия), Davaraska kupus F1 (Югославия), Constanta F1 (Замбия), Украинская осень (Украина), Славянка местная (Россия), Юбилейная 217 (Россия), Кневичанка (Россия), Хуторок (Россия), Квартет F1 (Россия), Cecili F1 (Нидерланды), F1Талисман (Россия), Коронет F1 (Россия), Summer Power F1 (Нидерланды), VR Honam (Голландия), Bonus F1 (Голландия), 2080 (Япония), б/н (Япония).
- Из 890 селекционных образцов к относительно устойчивым отнесено 24 образца. С развитием болезни до 10,0% (I класс) как на искусственном фоне заражения, так и на естественном выделились образцы различных биотипов: 032/644, 016/486, 78/667, 493/459, 15/654, 15/671, 78/647, 15/479, 448/619, 15/480, 025/607. Урожайность этих образцов превышает стандартный сорт Вьюга (95,0 т/га) в среднем на 0,9 – 40,0 т/га.
- По устойчивости к слизистому бактериозу выделены образцы 448, 78, 15, Талисман и Финал.
- Выявлены источники к комплексу болезней хранения (серая гниль, фомоз, точечный некроз): Quick Green Stage (Канада), №8132 (Китай), Wan Feng F1 (Китай), Местная (Россия), Риондзан F1 (Япония), Langendijker Herbst F1 (Германия), Burrauwang F1 (Австралия), СБ-3 F1 (Россия), Азербайджан (Азербайджан), Экстра F1 (Россия), Hinova F1 (Нидерланды), Starske F1 (Великобритания), Globe 62 MUR (США), Gloria F1 Osena (Дания), Summer Power F1 (Нидерланды), б/н №17 (Япония), 30943 (Япония).
- По устойчивости к фомозу, точечному некрозу, серой гнили при хранении и сосудистому бактериозу в период вегетации выделено 7 образцов: Азербайджан (Азербайджан), 30943 (Япония), б/н №17 (Япония), Straske F1 (Великобритания), Дапинта F1 (Китай), Местная (Россия), Hinova F1 (Нидерланды). Развитие сосудистого бактериоза у образцов находится в пределах 2,5-7,0%, что соответствует практически устойчивому классу. Болезнями хранения образцы не поразились.
- В результате селекционной работы созданы сорта и гибриды F1Талисман, Флорин, Черкаш (448), устойчивые к комплексу болезней в период вегетации и при хранении с урожайностью 98,6-106,0 т/га.
- Экономическая эффективность выращивания относительно устойчивых сортов Флорин, Черкаш (448) и F1Талисман приносит чистый доход 131,8 - 212,2 тыс. руб/га. Рентабельность при этом повышается с 44,8 % до 71,9%.
Предложения для селекционной практики и производства
- Выделенные нами в результате многолетнего изучения исходного материала из коллекции ВНИИР образцы, относительно устойчивые в период вегетации к сосудистому бактериозу и в период хранения к серой гнили, точечному некрозу и фомозу, рекомендуем использовать как ценный исходный материал для включения их в селекционный процесс при получения новых сортов и гибридов с групповой устойчивостью к 2 – 5 болезням.
- Хозяйствам, которые возделывают капусту белокочанную, рекомендуем использовать относительно устойчивые к болезням среднепоздний сорт Флорин и среднепоздний гибрид F1Талисман, дающие ежегодно стабильный урожай.
Список опубликованных работ по теме диссертации
- Кашнова, Е.В. Результаты селекционной работы с образцами устойчивыми к сосудистому бактериозу/ Н.Н. Чернышева, Е.В. Кашнова // Состояние и проблемы научного обеспечения овощеводства Сибири / Тезисы докладов практической научной конференции посвященной 70 - летию создания ЗСООС. – Барнаул, 2002. – С. 26-27 (доля участия 70%).
- Кашнова, Е.В. Результаты оценки капусты белокочанной к слизистому бактериозу в лабораторных условиях / Е.В. Кашнова // Состояние и проблемы научного обеспечения овощеводства Сибири / Тезисы докладов практической научной конференции посвященной 70 - летию создания ЗСООС. – Барнаул, 2002. – С. 28-30.
- Кашнова, Е.В. Современные аспекты селекции капусты белокочанной на Алтае / Н.Н. Чернышева, Е.В. Кашнова // Состояние и перспективы развития плодоводства, овощеводства и лесного хозяйства Западной Сибири / Материалы научно-практической конференции – Барнаул, 2005. – С.207-212 (доля участия 50%).
- Кашнова, Е.В. Исходный материал для селекции капусты белокочанной в Западной Сибири / Е.В. Кашнова // Селекция и семеноводство / Сб. науч. тр. по овощеводству и бахчеводству (к 75-летию ВНИИО). – М., 2006. – Т.- 1. – С.176-177.
- Кашнова, Е.В. Сорт – основной элемент интенсивной технологии/ Н.Н. Чернышева, Е.В. Кашнова // Аграрная наука – сельскому хозяйству. – Барнаул, 2007. – Книга 1. – С. – 536 - 538 (доля участия 50%).
- Кашнова, Е.В. Влияние степени развития сосудистого бактериоза на продуктивность и биохимический состав капусты белокочанной в условиях Западной Сибири / Н.Н. Чернышева, Ю.В. Кениг, Е.В. Кашнова // Современное состояние и перспективы развития овощеводства и картофелеводства на юге Дальнего Востока России / Материалы научно-практической конференции, посвященной 20-летию ГНУ ПООС ВНИИО Россельхозакадемии. – Артём, 2008. – С.271 - 273 (доля участия 50%).
- Кашнова, Е.В. Устойчивость селекционного материала капусты белокочанной к болезням в условиях Алтайского края / Е.В. Кашнова, Н.Н. Чернышева // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2009. - №2(52).С.8 - 10 (доля участия 70%).
Подписано в печать 19.03.2009 г.
Формат 60х84/16. Усл.печ.л.1
Количество знаков 38884
Тираж 100 экз. Заказ №
Отпечатано в ООО «Полиграф-Бизнес»,
М.обл., г.Раменское, ул. Красноармейская, 133
