ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ

УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

ЧЕЧІТКО ІГОР ПЕТРОВИЧ

УДК: 635.21:632.488.4

ВИКОРИСТАННЯ ГЕНОФОНДУ КАРТОПЛІ ДЛЯ

СТВОРЕННЯ ВИХІДНОГО СЕЛЕКЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ

СТІЙКОГО ПРОТИ СУХОЇ ФУЗАРІОЗНОЇ ГНИЛІ

06.01.05 – селекція і насінництво

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ – 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в лабораторії вихідного матеріалу Інституту картоплярства УААН у 1995-1999 рр.

Науковий керівник: Подгаєцький Анатолій Адамович, доктор сільськогосподарських наук, завідувач лабораторії вихідного матеріалу Інституту картоплярства УААН.

Офіційні опоненти: Тимошенко Іван Іванович, доктор сільськогосподарських наук, професор, завідувач кафедрою селекції і захисту рослин Львівського державного аграрного університету;

Петриченко Сергій Миколаєвич, кандидат сільськогосподарських наук, завідувач лабораторії селекції зернових культур Інституту цукрових буряків УААН.

Провідна установа: Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН,

м. Харків.

Захист відбудеться 29 травня 2001 року о 12 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 26.360.01 при Інституті цукрових буряків УААН.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту Цукрових буряків УААН.

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: 03110, м. Київ, вул. Клінічна, 25, Інститут цукрових буряків УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

Автореферат розісланий 24 квітня 2001 року.

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Кірсанова Ю.В.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Однією з найбільш поширених і шкодочинних хвороб картоплі у світі і зокрема в Україні є суха фузаріозна гниль. Наявність численних її збудників, біологічні особливості патогенів та інші обставини ускладнюють захист картоплі від хвороби. Ефективним, санітарно і гігієнічно безпечним, екологічно виправданим напрямком, в цьому відношенні, вважається створення і використання стійких сортів. На жаль, за даними одержаними в Інституті картоплярства УААН, серед світового сортименту сортів картоплі відсутні такі які, б характеризувалися хоча б відносно високим вираженням властивості, бо зразкам S. tuberosum ця ознака не властива. Виведення стійких проти патогену сортів можливе лише при використанні вихідного селекційного матеріалу створеного з участю резистентних проти патогену диких і культурних співродичів, що є актуальною, але досить складною проблемою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконували в Інституті картоплярства УААН протягом 1995-1999 рр. згідно плану науково-дослідних робіт (номер державної реєстрації 01.01974005459), зокрема 01.02 “Сформувати банк генетичних ресурсів картоплі в Україні та створити на цій основі принципово новий вихідний передселекційний та вихідний селекційний матеріал.”

Мета і завдання досліджень. Метою роботи було: окреслити співродичі сортів картоплі перспективні для пошуку джерел стійкості проти сухої фузаріозної гнилі, виділити і створити їх, здійснити інтрогресію цінних алелей у вихідний передселекційний та вихідний селекційний матеріал.

Для реалізації мети були поставлені такі завдання:

·

· провести гомозиготизацію генів контролю провідної властивості, виділити форми для подальших досліджень;

· виявити складності у проведенні міжвидових схрещувань, визначити види-посередники для отримання первинних міжвидових гібридів;

· оцінити первинні міжвидові гібриди за стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі, визначити вплив на прояв ознаки батьківських компонентів, створити джерела ознаки;

· одержати вторинні міжвидові гібриди, оцінити вираження у них провідної властивості, виділити форми для подальшого практичного використання;

· здійснити інтрогресію цінних алелей контролю стійкості проти сухої фузаріозної гнилі у вихідний селекційний матеріал, визначити форми перспективні для практичного селекційного використання;

· провести аналіз нащадків від беккросування багатовидових гібридів за провідною та комплексом інших агрономічних ознак.

Об'єкт дослідження – стійкість картоплі проти сухої фузаріозної гнилі.

Предмет дослідження – прояв стійкості проти сухої фузаріозної гнилі 56 диких видів картоплі, виділення і створенні джерел ознаки, одержання на їх основі міжвидових гібридів, матеріалу від беккросування.

Методи дослідження – оцінка картоплі на стійкість проти сухої фузаріозної гнилі, фітофторозу, чорної ніжки проводилась методом штучного зараження. Ураженість вірусними хворобами визначалася візуально. Стійкість проти картопляної нематоди встановлювалася методом висадження бульб в інвазійний грунт. Урожайність картоплі визначалася методом зважування. Вміст крохмалю визначали за питомою вагою. Садіння і збирання картоплі проводилися вручну. Отримані результати досліджень оброблялися статистичними методами.

Наукова новизна отриманих результатів. Вперше оцінено за стійкістю проти збудників сухої фузаріозної гнилі значний набір співродичів культурних сортів (2938 сіянців, 152 зразків, 56 видів картоплі). Проведена гомозиготизація цінних алелей контролю ознаки, виділені і створені джерела властивості. Одержані оригінальні за резистентністю проти сухої фузаріозної гнилі первинні, вторинні міжвидові гібриди. Здійснена інтрогресія цінних алелей контролю провідної властивості у вихідний селекційний матеріал. Визначена передача агрономічних властивостей нащадкам, одержаним шляхом беккросування багатовидових гібридів.

Практичне значення одержаних результатів. З залученням співродичів культурних сортів виділені (2 шт.) та створені (7 шт.) джерела стійкості проти сухої фузаріозної гнилі, які можуть бути модельними об'єктами для генетичних, фітопатологічних досліджень і використовуватись при створенні первинних міжвидових гібридів. Високостійкі проти сухої фузаріозної гнилі з комплексом інших агрономічних властивостей беккроси багатовидових гібридів (31 шт.) рекомендовано для практичного селекційного використання. Передано для практичного використання на Поліську ДС 5 беккросів багатовидових гібридів (Довідка від 7.10.1999 р.), до Сумського ДАУ 6 беккросів багатовидових гібридів (Акт від 3.01.2000 р.),.

Особистий внесок здобувача. За темою дисертаційної роботи особисто здобувачем проведений патентний пошук, опрацьована вітчизняна та зарубіжна література; сформульована програма досліджень, визначені методики їх реалізації. Самостійно виконані польові та лабораторні дослідження, узагальнено отримані дані, зроблений їх аналіз, сформульовані висновки, рекомендації для практичного використання.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались на науково-виробничих нарадах відділу селекції Інституту картоплярства (1995-1999 рр.); конференції молодих вчених та спеціалістів “Наукові основи ведення картоплярства України в ринкових умовах” (Немішаєве, 1996 р.); міжнародному симпозіумі “Методологические основы формирования, ведения и использования коллекции генетических ресурсов растений” (Харків, 1996 р.); міжнародній конференції “Актуальные проблемы современного картофелеводства” (Минск - Самохваловичи, 1997 р.) присвяченій 90-річчю з дня народження академіка П.І. Альсміка; міжнародній науково-практичній конференції на тему “Землеробство ХХІ століття – проблеми та шляхи вирішення” (Київ – Чабани, 1999 р.); міжнародній конференції присвяченої 90-річчю Інституту рослинництва “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва” (Харків, 1999 р.).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в 10 наукових працях, в тому числі 5 у фахових виданнях згідно списку ВАК України.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційна робота викладена на 157 сторінках машинописного тексту, містить 25 таблиць, один рисунок, п'ять додатків. Текстова частина складається із вступу, 6 розділів, висновків і пропозицій для селекційної практики. Список використаних джерел містить 214 найменувань, в тому числі 96 іноземними мовами.

ЗМІСТ РОБОТИ

РОЗДІЛ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

На основі узагальнень результатів досліджень багатьох вчених викладені біологічні особливості, видовий склад, поширення і шкодочинність збудників сухої фузаріозної гнилі. Описані дані досліджень по оцінці бульб сортів картоплі за резистентністю проти сухої фузаріозної гнилі. Проведений аналіз можливості виділення, створення джерел ознаки, залучення їх в процес створення вихідного передселекційного і вихідного селекційного матеріалу. Наведена характеристика останнього.

РОЗДІЛ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження за темою дисертаційної роботи виконані в Інституті картоплярства УААН протягом 1995-1999 рр.

Грунти дослідного поля, де закладали досліди, дерново-середньопідзолисті супіщано-пилові типові для зони Центрального Полісся України. Комплекс умов регіону сприятливий для вирощування різних за скоростиглістю сортів картоплі.

Роки виконання досліджень значно різнились за метеорологічними умовами як між собою, так і по відношенню до середньої багаторічної. Достатньою для картоплі кількістю опадів характеризувались 1997, 1998 і в певній мірі 1996 роки. Значний дефіцит їх спостерігався в 1995 і особливо 1999 р. Під час випадання дощів відбувалось зниження температури повітря.

Вихідним матеріалом в дослідженнях були дикі, культурні види картоплі віднесені до 16 серій згідно систематики С.М.Букасова (1978 р.).

Для беккросування використовували відносно стійкі проти сухої фузаріозної гнилі або з комплексом агрономічних властивостей сорти картоплі, вихідний передселекційний і вихідний селекційний матеріал одержаний в лабораторії вихідного матеріалу в попередні роки.

Методи виконання досліджень загальноприйняті. Оцінку стійкості бульб диких, культурних видів, сортів, первинних, вторинних міжвидових гібридів, беккросів проти сухої фузаріозної гнилі проводили за методикою розробленою і пізніше вдосконаленою в Інституті картоплярства (Коваль Н.Д. 1983, Подгаєцький А.А., Гриценко К.П. 1995).

Результати досліджень оброблялись з використанням статистичних методів (Рокицький П.Ф. 1973, Доспєхов Б.А. 1985).

РОЗДІЛ 3. ВИЗНАЧЕННЯ ВИДІВ З ВИСОКИМ ФЕНОТИПОВИМ ВИРАЖЕННЯМ СТІЙКОСТІ ПРОТИ СУХОЇ ФУЗАРІОЗНОЇ ГНИЛІ, ВИДІЛЕННЯ І СТВОРЕННЯ ДЖЕРЕЛ ОЗНАКИ

Визначення видів картоплі перспективних для пошуку джерел стійкості проти сухої фузаріозної гнилі. З використанням штучного зараження оцінено за стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі 2938 сіянців 152 зразків 56 видів.

Багато видів характеризувалися відносно високою середньою стійкістю проти патогена – більше 5 балів (табл. 1). До таких з них відносяться: S. bukasovii, S. catarthrum, S. chacoense, S. coriaceifoliolatum, S. demissum, S. polytrichom, S. simplicifolium, S. sparsipillum, S. vernei, S. verrucosum.

Крім високого середнього балу стійкості проти сухої фузаріозної гнилі важливою умовою для віднесення видів до перспективних з метою пошуку джерел властивості є частка матеріалу з відносно високою (7 балів), високою (8) і особливо крайньою високою стійкістю (9 балів). Цей показник свідчить про збалансованість геному окремих генотипів за ознакою. Одержані дані свідчать, що не у всіх видів із значною середньою стійкістю вищеплюється значна кількість форм з дуже високою стійкістю.

Залежно від біологічних особливостей диких видів встановлений певний ступінь поліморфізму у прояві ознаки (табл. 2). У видів: S. chacoense, S. vernei, S. pinnatisectum, S. stoloniferum варіація середньої стійкості зразків відповідно була: 4,2-7,0, 3,0-6,3, 2,0-8,2, 1,5-5,6 бала. Викладене обумовлює відбір не лише перспективних за стійкістю видів але і їх зразків.

Гомозиготизація цінних алелів контролю стійкості проти сухої фузаріозної гнилі. Встановлена різна реакція видів, зразків на гомозиготизацію. За середнім балом стійкості нащадки зразків УК21-1,

УК21-11 виду S. chacoense майже в усих випадках поступаються за проявом ознаки вихідній формі. Аналогічне відноситься до зразків виду S. verrucosum.

Таблиця 1

Характеристика диких видів картоплі за стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі (1995-1999 рр.)

Вид картоплі Оцінено, шт. Середня стійкість, бал Кількість сіянців з балами стійкості, %

зразків сіянців

7 8 9

S. acaule 2 5 4,0 0 20,0 20,0

S. antipoviczii 1 7 4,0 14,3 14,3 0

S. boergeri 2 105 4,7 20,0 26,7 4,8

S. bucasovii 1 114 5,7 14,9 28,9 17,6

S. catarthrum 1 141 5,5 19,1 31,9 6,5

S. chacoense 18 514 5,5 25,3 21,0 5,8

S. coriaceifoliolatum 1 24 5,1 33,3 20,8 8,4

S. demissum 18 80 5,4 10,0 28,8 18,8

S. fendleri 1 5 3,0 0 0 20,0

S. gourlayi 2 78 4,8 25,6 11,5 10,3

S. jamesii 11 412 2,9 13,1 7,5 0,2

S. kurtzianum 2 6 3,8 33,3 0 16,7

S. microdontum 4 6 2,0 16,7 0 0

S. papita 2 5 3,4 0 0 20,0

S. pinnatisectum 15 624 2,7 19,3 10,8 3,4

S. polytrichom 3 55 6,4 1,8 21,9 41,8

S. simplicifolium 1 71 5,5 26,8 26,8 5,6

S. sparsipillum 4 35 5,2 31,4 17,1 8,6

S. stoloniferum 15 332 3,5 8,1 9,6 12,3

S. vernei 7 107 5,2 14,0 25,2 15,2

S. verrucosum 2 169 5,5 16,6 24,3 13,6

НІР 0,05 0,90

Стандарт Omega 1 1 6,7 0 0 0

При середньому балі стійкості в І1 6,1, амплітуда в І2 у нього складала 4,6-6,0. І навпаки, у зразків видів S. bukasovii, S. boergeri за проявом ознаки нащадки І2 переважали вихідну форму (І1) в 2 і більше разів. В цілому, крім зразків зазначених видів для подальшої гомозиготизації цінних алелів, міжвидових схрещувань доцільно залучати окремі сіянці (І2) зразків S. vernei (УК93-21с10, УК93-21с21), S. verrucosum (УК94-15с25), S. catarthrum (Д1260с11).

РОЗДІЛ 4. ОДЕРЖАННЯ ПЕРВИННИХ, ВТОРИННИХ МІЖВИДОВИХ ГІБРИДІВ СТІЙКИХ ПРОТИ СУХОЇ ФУЗАРІОЗНОЇ ГНИЛІ

Результативність схрещування по одержанню первинних міжвидових гібридів. Для отримання первинних міжвидових гібридів

Таблиця 2

Поліморфізм прояву стійкості проти сухої фузаріозної гнилі серед зразків видів S. chacoense, S. vernei та S. pinnatisectum (1995-1998 рр.)

Зразок Оцінено сіянців, шт. Середня стійкість, бал Кількість сіянців з балами стійкості, %

1 3 5 7 8 9

S. chacoense

УК21-1 61 5,0 27,7 11,5 8,3 26,3 22,9 3,3

УК21-2 4 5,7 0 0 75,0 0 25,0 0

УК21-4 32 4,4 40,6 6,2 6,3 21,9 25,0 0

УК21-5 5 4,6 0 40,0 40,0 20,0 0 0

УК21-7 17 5,4 23,5 11,8 5,9 29,4 17,6 11,8

УК21-8 12 6,7 8,3 0 16,7 33,3 25,0 16,7

УК21-10 67 5,1 23,8 10,5 14,9 28,4 19,4 3,0

УК21-11 97 4,6 33,0 11,3 12,5 23,7 14,4 5,1

УК21-19 15 6,4 6,7 6,7 6,7 66,5 6,7 6,7

УК21-23 4 7,0 0 0 25,0 50,0 0 25,0

УК21-27 42 5,9 19,0 9,5 9,5 11,9 33,4 16,7

УК21-29 4 4,2 25,0 0 50,0 25,0 0 0

УК21-30 94 5,0 30,8 9,6 5,3 21,3 27,7 5,3

УК21-35 45 5,0 28,9 4,4 15,6 31,1 15,6 4,4

Інші 15 4,9 6,7 40,0 13,3 20,0 20,0 0

НІР0,05 0,66

S. vernei

УК93-1 4 3,0 50,0 25,0 0 25,0 0 0

УК93-20 12 3,7 50,1 8,3 8,3 16,7 8,3 8,3

УК93-21 60 5,7 21,7 11,7 3,3 20,0 25,0 18,3

УК93-24 12 5,3 41,7 0 0 0 33,3 25,0

УК93-25 10 3,6 50,0 0 30,0 0 20,0 0

Інші 9 6,3 11,1 11,1 11,1 11,1 44,5 11,1

НІР0,05 1,83

S. pinnatisectum

УК63-3 4 2,0 50,0 50,0 0 0 0 0

УК63-4 109 4,6 37,6 7,3 11,0 22,1 18,3 3,7

УК63-5 4 8,2 0 0 0 25,0 25,0 50,0

УК63-6 391 3,3 51,1 10,5 11,2 20,7 6,2 0,3

УК63-7 4 7,2 0 0 33,3 0 66,7 0

УК63-9 4 4,0 25,0 25,0 25,0 25,0 0 0

УК63-10 38 5,7 28,9 7,9 5,3 2,6 23,7 31,6

УК63-15 47 4,7 27,7 12,8 17,0 21,3 17,0 4,2

УК63-27 4 2,0 50,0 50,0 0 0 0 0

Інші 19 3,1 57,9 15,8 0 10,5 10,5 5,2

НІР0,05 2,1

запилено 630 бутонів, одержано 135 ягід та 2657 насінин. Середня результативність схрещування - 21,4%. В процесі досліджень виявлені певні

складності при отриманні гібридних форм. Безрезультатитвними були схрещування у комбінаціях: S. chacoense x S. jamesii, S. chacoense x S. pinnatisectum, S. jamesii x S. vernei, S. polytrichom x S. chacoense, S. simplicifolium x S. boergeri, S. simplicifolium x S. catarthrum. Серед 135 одержаних ягід 74 були партенокарпічними, що складає 54,8%. Всі безнасінні ягоди виявлені при схрещуванні: S. chacoense x S. boergeri, S. jamesii x S. berthaultii, S. pinnatisectum x S. simplicifolium, S. pinnatisectum x S. vernei, S. stoloniferum x S. gourlayi, S. stoloniferum x S. verrucosum.

В окремих комбінаціях, а саме: S. pinnatisectum x S. catarthrum, S. megistacrolobum x S. boergeri, S. megistacrolobum x S. chacoense у ягодах утворювалася незначна кількість насіння (2-7 шт.).

В результаті виконаних досліджень виявлені кращі посередники при залученні в схрещування видів S. chacoense – S. bukasovii, S. simplicifolium, S. catarthrum; S. jamesii – S. chacoense; S. megistacrolobum – S. simplicifolium, S. sparsipillum; S. pinnatisectum – S. jamesii, S. chacoense, S. berthaultii, S. boergeri; S. stoloniferum – S. berthaultii, S. chacoense. Тобто, за кількістю утвореного насіння на 10 запилених квіток у більшості випадків вдалими посередниками були види S. chacoense, S. simplicifolium, S. berthaultii.

Характеристика первинних міжвидових гібридів за стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі. Результати аналізуючих схрещувань свідчать, що використання одного з батьківських компонентів з низькою і навіть середньою стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі в основному негативно відбивається на вищепленні гібридів з відносно високою, високою, і особливо з крайньою високою стійкістю. Незважаючи на порівняно високе середнє вираження ознаки в одержаних за такою схемою трьох комбінацій (П5, П6, П9), у жодній не вищепились гібриди без ознак ураження (табл. 3). Тобто, при аналізуючих схрещуваннях відбувається часткова втрата ефективних полігенів контролю ознаки, що на нашу думку і пояснює викладене.

Використання тест-запилювачів дозволило визначити вплив материнських форм на вираження властивості серед нащадків. Наприклад, в блоці комбінацій П2, П9, П10 батьківський компонент першої має максимальний фенотиповий прояв ознаки, що обумовило високе середньопопуляційне вираження стійкості проти сухої фузаріозної гнилі та вищеплення значної частки гібридів без ураження. Використання материнською формою І3 іншого сіянця цього ж зразка з нижчим фенотиповим проявом ознаки (комбінація П10) зумовило деяке підвищення (порівняно з П2) середньопопуляційного значення стійкості проти патогена, але негативно відбилось на вищепленні гібридів без ураження. Тобто, серед трьох сіянців зразка УК21-1 виду S. chacoense ефективним генетичним

Таблиця 3

Характеристика первинних міжвидових гібридів за стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі (1997-1999 рр.)

№ попу- ляції Походження Оцінено гібридів, шт. Стійкість батьків, бал F1 X+SX Кількість гібридів з балами стійкості, %

? ? 7,0-7,9 8,0-8,9 9,0

П2 Chc* УК21-1с8 х cat Д1260с11 20 9,0 8,0 5,9+0,27 10,0 30,0 10,0

П9 Chc УК21-1с11 х cat Д1260с11 22 3,0 8,0 4,4+0,14 4,6 22,7 0

П10 Chc УК21-1-11с1 х cat Д1260с11 21 7,0 8,0 6,0+0,32 9,5 49,9 4,8

П14 Chc УК21-11-21с10 х sim УК76-9 27 7,3 7,3 4,2+0,30 14,8 3,8 7,4

П12 Chc УК21-1-1с9 х buk УК15-1-12с6 38 7,0 8,0 5,7+0,28 15,8 21,0 5,3

П13 Chc УК21-11-13с10 х brt УК9-18 39 7,0 8,0 3,4+0,29 10,3 2,6 2,6

П5 Meg УК49-3 х spr УК79-3с9 8 7,0 3,0 5,6+0,40 25,0 25,0 0

П6 Meg УК49-3 х sim УК76-11с14 10 7,0 5,0 5,8+0,53 20,0 40,0 0

П16 Jam УК41-5-24с6 х chc УК21-10-9с5 20 5,7 7,3 4,7+0,42 20,0 10,0 5,0

П18 Pin УК63-4-38с17 х jam УК41-5-24с4 23 6,7 8,0 4,1+0,33 8,7 13,0 8,7

П3 Vrc УК94-15 х chc УК21-35с15 29 7,0 7,0 4,2+0,35 13,8 13,8 3,5

П27 Vrc УК94-15 х brt УК9-18 32 6,3 8,0 5,3+0,32 0 28,2 15,6

П28 Brg Д1259-6с29 х jam УК41-5-24с4 47 9,0 8,0 5,9+0,30 6,4 27,7 8,5

П29 Brg Д1259-6с22 х cat Д1260-18с2 27 6,3 6,3 2,8+0,48 0 3,8 0

П11 Buk УК15-1-8с10 х chc УК21-19 18 8,7 9,0 3,6+0,61 0 5,6 0

П30 Cat Д1260-40с27 х chc УК21-10-9с5 28 7,3 7,3 4,5+0,32 21,4 3,6 7,1

НІР0,05 0,96 0,88 0,67

* скороченню Chc відповідає S.chacoense, Meg – S.megistacrolobum, Jam – S.jamesii, Pin – S.pinnatisectum, Vrc – S.verrucosum, Brg – S.boergeri, Buk – S.bucasovii, Cat – S.catarthrum, sim – S.simplicifolium, spr – S.sparsipillum, brt – S.berthaultii

контролем ознаки характеризуються УК21-1с8 і УК21-1-11с1, які, на нашу думку, є джерелами властивості.

Вважаємо, що для подальшого практичного використання доцільно залучати гібриди без симптомів хвороби з комбінацій які мають високу частоту їх вищеплення та з порівняно високим середньопопуляційним балом стійкості. В першу чергу це стосується комбінацій П2, П10, П12, П27, П28.

Частіше всього висока резистентність проти патогена батьківських форм обумовила від'ємне значення ступеню домінування, хоча в 15 популяцій з 20 вищеплюються трансгресивні форми, іноді (комбінації П5, П10, П27, П30) з частотою більше 20%.

Отримання вторинних міжвидових гібридів стійких проти сухої фузаріозної гнилі. За схемою насичуючих схрещувань запилено 610 бутонів первинних міжвидових гібридів, отримано 83 ягоди, що складає в середньому - 13,6%.

Одержання вторинних міжвидових гібридів було успішним при схрещуванні первинних з дикими видами, а іноді навіть сортами (Gamma, Невська). За рідким винятком, обнасіненність ягід низька - 1-47 шт. У великій мірі викладене залежить від біологічних особливостей материнських форм.

Характеристика вторинних міжвидових гібридів за стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі. Встановлено, що середня стійкість проти сухої фузаріозної гнилі нащадків окремих комбінацій вторинних міжвидових гібридів навіть вища ніж первинних. В популяції В4, (S. chacoense x S. catarthrum) x S. simplicifolium, вона складає 7,1 бала, а В2 (S. chacoense x S. catarthrum) x S. vernei – 6,2. Виділено ще чотири популяції, у яких середній прояв ознаки поміж нащадків був більший 5 балів. Характеристика резистентності вторинних міжвидових гібридів проти патогена, а саме: середньопопуляційне значення стійкості, вищеплення нащадків без ураження або з високим проявом властивості в меншій мірі ніж у первинних залежало від використання одним із компонентів схрещування сприйнятливої форми. Перспективними для подальших досліджень є гібриди без ураження комбінацій: В2, В4, В10, В13.

РОЗДІЛ 5. СТВОРЕННЯ СТІЙКИХ ПРОТИ СУХОЇ ФУЗАРІОЗНОЇ ГНИЛІ СКЛАДНИХ ВІДДАЛЕНИХ ГІБРИДІВ, ЇХ БЕККРОСІВ, ВИХІДНОГО СЕЛЕКЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ.

Аналіз популяцій складних міжвидових гібридів. Значні об'єми досліджень, які раніше виконувались в лабораторії вихідного матеріалу, дозволили провести аналіз створених форм за стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі. Серед 12 популяцій найвищий середній прояв ознаки мала 90.35 (83.47с65 х Granola) – 7,8 бали. Таке високе вираження властивості обумовлене значною часткою гібридів віднесених до класу 7,0-7,9 (71,4%) і 8,0-8,9 (28,6%). В інших комбінаціях середньопопуляційний рівень резистентності не перевищував 4,3 бали, незважаючи на те, що у половини з них виділені гібриди з балами стійкості 8,0-8,9.

Встановлено що, комбінація 90.35, а також в меншій мірі 88.790, 90.691, 90.874, 92.9 перспективні для виділення вихідного селекційного матеріалу стійкого проти сухої фузаріозної гнилі, пошуку донорів ознаки.

Виділення беккросів складних міжвидових гібридів стійких проти сухої фузаріозної гнилі. В результаті штучного зараження інокулюмом гриба 1280 шт. міжвидових гібридів, їх беккросів виділені окремі форми з стабільним високим проявом стійкості проти сухої фузаріозної гнилі. Найвище середнє (за чотири роки) вираження властивості – 7,9 балів мали: 88.110с26, 89.715с23, 90.35с154. Ще у трьох беккросів середній рівень резистентності був лише на 0,1 бала нижче. Це такі з них: 86.197с14, 86.415с1, 90.35с448. Серед 24 форм з вищим проявом ознаки ніж у стандартів чотири віднесені до комбінації 90.35 (83.47с65 х Granola). У трьох - материнськими формами були 81.1546с103 або 85.1591с7, чи різні сіянці популяції 81.459. В походженні ще більшої кількості комбінацій батьківські компоненти зустрічалися двічі, що свідчить про їх значний генетичний потенціал за ознакою, а окремі форми можна визнати донорами.

Створення стійкого проти сухої фузаріозної гнилі вихідного селекційного матеріалу. Використовуючи насичуючі схрещування з сортами Omega, Невська, Поліська рожева, Зарево (?) отримали беккроси міжвидових гібридів. Середньопопуляційне значення стійкості проти сухої фузаріозної гнилі гібридів 21 комбінації знаходилось в межах 3,2-5,7 балів (табл. 4). В блоці комбінацій з використанням тестером сорту Omega вираження властивості серед нащадків залежало від специфічної взаємодії геномів батьківських форм навіть у більшій мірі ніж фенотипового прояву у них стійкості. Незважаючи на порівняно значне ураження сухою фузаріозною гниллю бульб гібриду 90.676/26 середньопопуляційний бал стійкості проти патогена його нащадків складав 5,2, що вище багатьох інших комбінацій блоку. Аналогічне відноситься до використання запилювачем сортів Поліська рожева, Зарево. Особливість останнього - вища, порівняно з Поліською рожевою, середня стійкість нащадків.

За винятком трьох популяцій, в кожній вищеплюються гібриди з відносно високою, високою і до крайньої високої стійкістю. У більшості відхилення від середньої резистентності батьків має від'ємна значення. Аналогічне відноситься до ступеню домінування. Проте, за винятком однієї комбінації 36 (90.35с131 х Невська) спостерігається вищеплення трансгресивних форм. Таким чином, при залученні в схрещування беккросів

багатовидових гібридів з різними запилювачами є можливість отримати високостійкий проти сухої фузаріозної гнилі матеріал.

Таблиця 4

Стійкість проти сухої фузаріозної гнилі нащадків бекросів складних міжвидових гібридів (1997-1999рр.)

Польовий номер Комбінації схрещувань Оцінено, шт. Стійкість батьків F1 X+Sx Розподіл (%) нащадків за класами стійкості в балах

? ? 7,0-7,9 8,0-8,9

39 89.721с95 х Omega 54 6,3 6,5 5,2+0,19 16,7 1,8

19 90.35c131 x Omega 45 7,7 6,5 5,6+0,13 22,2 6,7

41 90.672c90 x Omega 32 7,4 6,5 4,7+0,21 12,5 6,3

44 90.676/26 x Omega 57 4,0 6,5 5,2+0,16 24,5 3,5

46 90.676/98 x Omega 70 6,1 6,5 4,4+0,17 7,2 0

48 90.676/103 x Omega 83 4,0 6,5 5,1+0,14 14,5 6,0

26 90.15-52 x Omega 40 6,8 6,5 5,0+0,16 17,5 5,0

36 90.35c131 x Невська 49 7,7 5,3 4,4+0,18 22,4 0

1 81.386с65 х Поліська рожева 36 6,9 5,0 4,6+0,12 27,5 5,5

40 89.721с95 х Поліська рожева 58 6,3 5,0 3,2+0,20 5,2 3,5

35 90.35с131 х Поліська рожева 60 7,7 5,0 4,3+0,19 8,3 0

21 90.663/13 х Поліська рожева 30 4,5 5,0 5,4+0,15 33,4 20,0

42 90.672с90 х Поліська рожева 60 7,4 5,0 4,6+0,19 15,0 1,7

43 90.675/5 х Поліська рожева 68 3,2 5,0 4,5+0,19 20,6 4,5

45 90.676/26 х Поліська рожева 68 4,0 5,0 4,9+0,23 17,7 2,9

47 90.676/98 х Поліська рожева 57 6,1 5,0 4,5+0,23 22,8 1,7

49 90.676/103 х Поліська рожева 70 4,0 5,0 4,1+0,22 17,1 2,9

27 91.15-52 х Поліська рожева 57 6,8 5,0 4,9+0,16 17,5 5,3

13 86.96с32 х Зарево 30 3,8 2,3 5,7+0,10 26,7 23,3

18 86.396с47 х Зарево 34 6,0 2,3 5,1+0,13 32,3 20,6

31 91.318-6 х 91.15-52 30 6,7 6,8 4,0+0,12 36,7 3,3

НІР0,05 1,04 0,86 0,38

РОЗДІЛ 6. СТВОРЕННЯ ВИХІДНОГО СЕЛЕКЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ СТІЙКОГО ПРОТИ СУХОЇ ФУЗАРІОЗНОЇ ГНИЛІ ТА З КОМПЛЕКСОМ ІНШИХ ГОСПОДАРСЬКИХ ОЗНАК.

Можливість створення вихідного селекційного матеріалу стійкого проти сухої фузаріозної гнилі та інших хвороб. Встановлено, що широка генетична основа створених на багатовидовій основі беккросів, дозволяє виділити гібриди з груповою і навіть комплексною стійкістю проти хвороб, чого не можна досягти в результаті міжсортових схрещувань. Доведена можливість поєднання в одній формі стійкості проти сухої фузаріозної гнилі і

фітофторостійкості листків і бульб. Особливо цінними в цьому відношенні є гібриди: 88.110с26, 88.110с57, 89.715с88, 89.721с95 (табл. 5).

За рідким винятком, всі резистентні проти сухої фузаріозної гнилі беккроси характеризуються високою вірусостійкістю, зокрема проти: закручування і скручування листків, зморшкуватої і смугастої мозаїк. Окремим гібридам властива комплексна стійкість проти сухої фузаріозної гнилі, фітофторозу, вірусних хвороб, чорної ніжки, картопляної нематоди, а саме: 81.386с65, 90.672с90, 91.285с3. Вони являють собою особливу цінність для практичного селекційного використання.

Поєднання у вихідному селекційному матеріалі стійкості проти сухої фузаріозної гнилі з високою урожайністю, підвищеною крохмалистістю та іншими агрономічними властивостями. Доведена можливість поєднання у беккросів складних міжвидових гібридів високої стійкості проти сухої фузаріозної гнилі, згаданих вище патогенів з іншими господарськи-цінними ознаками. Окремі з них характеризуються в доповнення до провідної властивості раннім накопиченням врожаю (89.721с95, 85.511с12), а гібриди: 90.35с154, 88.110с57 перевищують за урожайністю при основному збиранні кращі сорти–стандарти. Особливо це стосується останнього, прояв властивості

у якого складає 1115 г/кущ, проти 853 г/кущ у стандарту Луговська. Значна частина стійких проти сухої фузаріозної гнилі беккросів характеризується високою товарністю бульб і часто підвищеною крохмалистістю (19-20,5%). Комплекс господарськи-цінних ознак властивий таким гібридам: 88.110с57, 89.721с95, 90.35с154, 91.318-6 та деяким іншим.

Основною складовою урожайності більшості резистентних проти сухої фузаріозної гнилі беккросів є багатобульбовість, що в окремих форм становить 16-19 шт/кущ. Разом з тим, для певної частини одержаного матеріалу характерна значна різниця між числом всіх бульб і товарних, яка сягає 7 шт. Як правило, беккроси мають невелику середню масу бульб - меншу ніж у гірших стандартів. Проте, виділені гібриди, середня маса бульб яких, а особливо товарних, вища або на рівні кращого стандарту – сорту Луговська (94 г.).

Таблиця 5

Стійкість складних віддалених міжвидових гібридів картоплі та їх беккросів проти деяких хвороб (1995-1998рр.)

Польовий номер згідно каталога Стійкість в балах проти

сухої фузаріозної гнилі Х+Sх вірусних хвороб чорної ніжки фітофторозу

закручу-вання листків скручу-вання листків зморшку-ватої мозаїки смугастої мозаїки листя бульб

проник- нення поширення

81.386c65(Н) 6,9+0,16 8,0 9,0 8,0 9,0 7,0 6,0 5,7 7,2

88.110с26 7,9+0,07 8,0 9,0 8,3 9,0 - 6,0 9,0 9,0

88.110с57 7,3+0,16 8,0 9,0 9,0 9,0 7,0 6,5 6,6 7,4

86.197с14 7,8+0,10 7,0 8,0 8,0 9,0 6,5 3,0 3,4 7,0

90.676/210 7,6+0,14 9,0 9,0 8,0 8,0 8,0 6,7 4,5 6,8

89.715с88 7,9+0,07 7,0 9,0 8,0 9,0 7,0 8,5 7,0 7,7

89.721с23 7,7+0,07 8,0 9,0 8,0 9,0 5,0 7,5 5,6 5,6

89.721с95 6,8+0,14 8,0 9,0 8,0 9,0 6,0 8,0 6,1 7,3

90.672с90(Н) 7,2+0,16 8,0 8,0 7,7 9,0 7,0 8,0 2,4 6,9

86.415с1 7,8+0,10 8,0 9,0 8,0 8,0 6,0 6,0 3,0 7,0

88.531с1 7,7+0,10 8,0 9,0 9,0 9,0 6,0 6,0 3,6 6,0

90.35с131 7,7+0,07 7,5 8,0 9,0 9,0 7,0 8,0 4,6 6,3

90.35с154 7,9+0,10 8,0 9,0 9,0 9,0 8,0 7,5 3,2 7,0

90.35с394 7,7+0,10 7,7 9,0 9,0 8,0 6,0 7,5 4,3 7,0

90.35с448(Н) 7,8+0,07 8,0 9,0 9,0 9,0 - 6,0 4,1 6,3

Незабудка 3,2+0,10 8,0 9,0 7,5 9,0 6,0 1,0 2,8 5,7

Луговська 3,5+0,08 8,0 9,0 7,7 9,0 6,9 5,0 5,2 7,0

Зарево 2,3+0,07 8,0 9,0 5,0 7,0 6,2 3,0 5,2 7,0

НІР0,05 0,89 0,66 0,68 0,84 0,49

(Н) – стійкий проти картопляної нематоди

Результати досліджень свідчать, що середня врожайність значної кількості одержаних нами популяцій вища ніж у стандарту – сорту Зарево, а у окремих випадках і у Луговської (552 г/кущ). Максимальне вираження властивості відмічено у комбінації №40 – 640 г/кущ.

Залежність (r) між проявом обох ознак знаходиться в межах від –0,165 до +0,245, що свідчить про можливість поєднання серед нащадків беккросів резистентності проти сухої фузаріозної гнилі та високої урожайності.

Практично відсутні популяції з низьким середнім вмістом крохмалю, а прояв ознаки у окремих з них складає 18,7-19,4%. Лише у однієї комбінації №13 встановлена середня від'ємна залежність (r=-0,45) між згаданою ознакою та резистентністю проти сухої фузаріозної гнилі. У інших – коефіцієнт кореляції був від –0,278 до +0,214, що свідчить про можливість поєднання властивості серед одержаних нащадків.

ВИСНОВКИ

1. В результаті виконання циклу робіт по: визначенню зразків диких видів картоплі перспективних для виділення джерел стійкості проти сухої фузаріозної гнилі, створенню їх, подальшій інтрогресії цінних алелей контролю ознаки у вихідний передселекційний та вихідний селекційний матеріал, доведена можливість одержання високостійких проти патогена беккросів з комплексом інших агрономічних властивостей.

2. Встановлено, що серед 56 залучених в дослідження диких видів перспективними для пошуку джерел ознаки є: S. bukasovii, S. demissum, S. kurtzianum, S. papita, S. polytrichon, S. vernei, S. stoloniferum, S. verrucosum.

3. Шляхом гомозиготизації цінних алелей контролю властивості виділені і створені джерела стійкості проти сухої фузаріозної гнилі. Ними є: S.bukasovii (УК15-1с5, УК15-1с8, УК15-1с11), S. catarthrum (Д1260с11), S. vernei (УК93-21с10, УК93-21с21), S. verrucosum (УК94-15с25).

4. Встановлені основні складності при отриманні міжвидових гібридів: відсутність ягодоутворення у деяких комбінацій, зав'язування значної кількості партенокарпічних ягід (в окремих випадках до 100%), утворення невеликої кількості насіння (часто 2-7 шт/ягоду). Вдалими посередниками при міжвидовій гібридизації є: S. chacoense, S. simplicifolium, S. berthaultii.

5. Виявлений негативний вплив на прояв стійкості проти сухої фузаріозної гнилі серед первинних міжвидових гібридів використання одним з батьківських компонентів, форм з низьким і навіть середнім вираженням властивості. Особливо це стосується вищеплення нащадків без ознак ураження. В результаті аналізуючих схрещувань встановлено, що джерелами ознаки є: УК21-1с8 і УК21-1-11с1 виду S. chacoense. Виділені комбінації з високою практичною цінністю для подальших досліджень, а саме: П2, П10, П12, П27, П28. Як правило, вони характеризуються вищепленням значної кількості (до15,6%) форм з балом резистентності 9.

6. Доведено менший негативний вплив на вираження стійкості проти сухої фузаріозної гнилі серед вторинних міжвидових гібридів використання сприйнятливих до патогена батьківських форм порівняно з первинними. Виділені популяції (В2, В4) з дуже високим середньопопуляційним значенням вираження властивості (відповідно 6,2 і 7,1 бала). У 11 комбінацій з 15 вищепилися трансгресивні форми.

7. Доведена цінність за стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі беккросів багатовидових гібридів створених в лабораторії вихідного матеріалу. З урахуванням середньопопуляційного вираження властивості і частки матеріалу з відносно високою та високою стійкістю гібридні комбінації: 90.35 (ступінь домінування - +1,4, частота трансгресії – 100%), та в меншій мірі 88.790, 90.691, 90.674, 92.9 є перспективними для виділення стійкого проти патогена вихідного селекційного матеріалу, пошуку донорів ознаки.

8. В процесі залучення в подальше схрещування беккросів багатовидових гібридів, як правило (у 18 комбінацій з 21), вищеплюються нащадки з високою та майже крайньою високою стійкістю проти сухої фузаріозної гнилі. Кращими запилювачами, при цьому є сорти: Omega, Зарево. Частота вищеплення трансгресивних форм сягає 70%.

9. Встановлено, що широка генетична основа беккросів багатовидових гібридів дозволяє виділити форми з груповою і навіть комплексною стійкістю проти патогенів, зокрема: сухої фузаріозної гнилі і фітофторозу (листки і бульби) – 88.110с26, 88.110с57, 89.715с95; сухої фузаріозної гнилі, фітофторозу, вірусних хвороб, чорної ніжки – 81.386с65, 88.110с57, 89.715с88.

10. В результаті беккросування багатовидових гібридів є можливість виділити форми з високою стійкістю проти сухої фузаріозної гниллі та високою урожайністю при основному збиранні (до 1115 г/кущ), товарністю (до 96,4%), підвищеною крохмалистістю (до 20,5%) і рідше раннім бульбоутворенням (89.721с95, 85.511с12).

11. Результати аналізу нащадків від подальшого беккросування створеного матеріалу за проявом стійкості проти сухої фузаріозної гнилі та інших агрономічних ознак свідчать про можливість виділення високоурожайних і відносно резистентних проти патогена гібридів (r=-0,03 - +0,245), а також з поєднанням останньої властивості і високої крохмалистості (за винятком однієї комбінації r= від -0,278 до +0,214).

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ ПРАКТИЧНОГО ВИКОРИСТАННЯ

1.Виділені та створені джерела стійкості проти сухої фузаріозної гнилі зразки: УК15-1с5, УК15-1с8, УК15-1с11 виду S. bukasovii, Д1260с11 S. catarthrum, УК93-21с10, УК93-21с21 S. vernei, УК94-15с25 S. verrucosum та УК21-1с8 і УК21-1-11с1 виду S. chacoense рекомендуються для використання в генетичних, фітопатологічних дослідженнях як модельні об'єкти.

2.В доповнення до переданих в різні установи селекцентру України по картоплі для практичного селекційного використання стійких проти сухої фузаріозної гнилі та з комплексом інших агрономічних властивостей беккросів 81.721с23, 85.299с4, 86.197с14, 86.795с56, 88.110с26, 89.715с88, 89.721с23, 90.35с154, 90.35с448, 90.663/29 рекомендується також широко використовувати такі гібриди: 81.397с50, 85.291с12, 85.511с12, 88.110с57, 89.721с95, 90.679/8, 90.35с131, 90.35с394, 91.15-52, 91.285с3 та 91.318-6.

ПУБЛІКАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕНЬ.

1. Подгаєцький А.А., Чечітко І.П. Створення стійкого проти сухої фузаріозної гнилі вихідного матеріалу картоплі. // Захист рослин. – 1998. -№1. – С.75-76. (Отримання і обробка експериментальних даних)

2. Чечітко І.П., Подгаєцький А.А. Створення генофонду стійкості проти сухої фузаріозної гнилі картоплі. // Вісник аграрної науки. - №10. – С.23-26. (Отримання і обробка експериментальних даних)

3. Подгаєцький А.А., Чечітко І.П. Перспективність диких видів картоплі для пошуку джерел стійкості проти сухої фузаріозної гнилі // Вісник Сумського державного аграрного університету. – 1999. – Вип.3. – С.19-22. (Отримання і обробка експериментальних даних)

4. Подгаєцький А.А., Чечітко І.П. Оцінка співродичів культурних сортів картоплі на стійкість проти сухої фузаріозної гнилі // Вісник Білоцерківського державного аграрного університету. – 1999. – Вип.8. – Частина 2. – С.164-171. (Отримання і обробка експериментальних даних).

5. Чечітко І.П. Створення вихідного селекційного матеріалу картоплі стійкого проти сухої фузаріозної гнилі // Вісник Державної агроекологічної академії України. – 2000. - №10. – С.62-63.

6. Чечітко І.П. Вихідний селекційний матеріал картоплі, стійкий проти сухої фузаріозної гнилі // Матеріали конференції молодих вчених та спеціалістів “Наукові основи ведення картоплярства України в ринкових умовах”. – Немішаєве: ІК УААН. – 1996. – С.11.

7. Подгаєцький А.А., Чередниченко Л.М., Чечітко І.П. Виділення серед складових генофонду картоплі джерел стійкості проти фітофторозу та сухої фузаріозної гнилі // Матеріали міжнародного симпозіуму “Методологические основы формирования, ведения и использования коллекций генетических ресурсов растений”. – Харьков: ІР ім. В.Я.Юр'єва УААН. – 1996. – С.198.

8. Подгаецкий А.А., Чечитко И.П. Выделение среди сородичей культурных сортов источников устойчивости к сухой фузариозной гнили // Материалы Междунар. научн. конф. “Актуальные проблемы современного картофелеводства”. – Минск: БНИИК ААНРБ. – 1997. – С.75-76.

9. Подгаєцький А.А., Чередніченко Л.М., Чечітко І.П., Тимошенко Т.В., Мірошник Т.Г. Створення вихідного селекційного матеріалу картоплі з груповою стійкістю проти хвороб // Матеріали міжнародної науково-практичної конф. “Землеробство ХХІ століття – проблеми та шляхи вирішення”. – Київ-Чабани: Нора-Прінт. - 1999. – С.219.

10. Подгаєцький А.А., Чечітко І.П. Перспективний вихідний матеріал для селекції на стійкість проти фузаріозної гнилі // Матеріали міжнародної конференції “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва”. – Харків: ІР УААН. – 1999. – С.447.

Анотація

Чечітко І.П. Використання генофонду картоплі для створення вихідного селекційного матеріалу стійкого проти сухої фузаріозної гнилі. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 – селекція і насінництво. – Інститут цукрових буряків УААН,