Свереда Н.І. Оцінка сортів і гібридів картоплі на стійкість проти фітофторозу та виділення вихідних форм для практичної селекції в західному регіоні України

Короткий зміст

Розділ 1.Огляд лiтератури

Проаналізовано роботи вітчизняних i зарубiжних авторiв, що стосуються вивчення особливостей поширення, шкодочинностi, внутрішньовидової диференцiацiї патогена та паразитизму збудника фiтофтори картоплi, а також фактори, які його зумовлюють. Висвiтлено питання особливості селекцiї картоплi на стiйкiсть проти фiтофторозу. На підставі лiтературних даних обгрунтована необхiднiсть проведення дослiджень, спрямованих на видiлення джерел стiйкостi проти патогена в поєднаннi з iншими господарсько цiнними ознаками для залучення їх у селекцiйний процес.

 

Розділ 2. УМОВИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослiдження проводили впродовж 1989 – 1996 років у трьох зонах захiдного регiону України: 1.Лiсостеповiй – м.Дубляни Жовкiвського району Львiвської областi на дослідному полі кафедри рослинництва і луківництва Львiвського державного аграрного унiверситету (ЛДАУ) та в с. Оброшине Пустомитiвського району Львiвської областi на дослідному полі Iнституту землеробства i тваринництва захiдного регiону УААН(IЗiТ); 2. Передкарпатськiй – с.Скелівка Старосамбiрського району Львiвської областi та с.Слобідка Глибоцького району Чернiвецької областi на базах державних сотртовипробувальних станцiй (ДСС); 3. Карпатськiй – с.Нижні Ворота Воловецького району Закарпатської областi на базi Гірсько-Карпатської дослідної станції, Закарпатського НДI агропромислового виробництва УААН.

Середня багаторічна температура повітря за вегетаційний перiод у Жовківському та Пустомитівському районах (м.Дубляни, с.Оброшине) складала 13,4^оС; у Старосамбірському (с.Скелiвка) та Глибоцькому (с.Слобідка) – відповідно 14,4 і 15,5^оС; У Воловецькому районі (с.Нижнi Ворота) – 13,0^оС, а сума опадiв – вiдповiдно 435; 499; 433 та 654 мм. Вегетацiйнi перiоди в окремi роки вiдрiзнялися погодними умовами вiд середньобагаторiчних, що впливало на ступiнь розвитку фiтофторозу. Найбiльш iнтенсивного розвитку збудник досяг у 1991 та 1993 роках, коли на кiнець вегетацiї картоплi 86% сортів і зразкiв були ураженi більш ніж на 75%. За перiод дослiджень тiльки у 1995 роцi розвиток хвороби був слабким у Лiсостеповiй i Передкарпатськiй зонах, першi ознаки ураження фiтофторозом в основному спостерiгалися у третiй декадi червня та першiй декадi липня. Розвиток хвороби в цих зонах проходив відносно рiвномiрно, максимальне ураження сортiв припадало на перiод з другої декади липня до другої декади серпня. У Карпатськiй зонi першi ознаки ураження фiтофторозом спостерiгалися у другiй – третiй декадi липня. Проте розвиток хвороби тут проходив бiльш iнтенсивно, максимальне ураження припадало на перші декади серпня та вересня.

Обєктами дослiджень щорічно служили 440-450 сортозрозків вiтчизняної та зарубiжної селекцiї, що проходили державне сортовипробування i вивчалися у вищезгаданих наукових установах в колекцiйних розсадниках, а також гiбридний матерiал селекцiйних розсадників. Для визначення расового складу у популяцiях збудника фiтофтори видiляли 50-100 iзолятів гриба Phytophthora infestans (Mont) de Bary з уражених рослин картоплi у місцях, де проводилися дослiдження.

В роботі для визначеня фітоторостійкості сортового та селекцiйного матерiалу використовували раси збудника фiтофтори мiсцевої популяцiї та раси 1.2.3.4 i 1 – 11 xyz, одержанi з лабораторiї iмунiтету сiльськогосподарських рослин до хвороб ВIЗР i Iнституту картоплярства УААН.

Польовi та лабораторнi дослiдження проводили згiдно з загальноприйнятими методиками. Облiки ураження рослин картоплi в польових умовах проводили в динамiцi, оцiнювали їх за методикою державного сортовипробування та шкалою Т.В.Пес­тин­ської. Оцiнку вихiдного i селекцiйного матерiалу на стiйкiсть проти фiтофторозу визнаначали за мiжнародною дев’ятибальною шкалою, ураження бульб пiд час збирання i через мiсяць пiсля зберігання – згідно з державними стандартами на бульбовий аналiз. Видiлення патогена з уражених листкiв, збереження його в чистiй культурi та розмноження для проведення фiтопо­толо­гiчних досліджень проводили згiдно з методичними вказiвками А.I.Чумакової, Г.I.Локтiної, Н.Д.Коваль (1979).

Раси, якi зустрiчалися у популяцiях збудника фiтофтори в рiзних зонах, iдентифiкували на рослинах-диференцiаторах Шика i Блека. Визначення iзолятiв А1 i А2 типу сумiсностi (т.с.) в популяцiях фiтофтори в 1991 роцi проводили за методикою Ю.В. Воробйової, В.В.Гридньова, та iнш.(1987), а у 1995-1996 роках – за методикою К.П.Дмитрiєвої, Н.Д.Коваль (1992). Статистичну обробку даних урожаю i фiтопатологiчних оцiнок проводили за М.П.Деркачем (1963), Б.О.Доспеховим (1965, 1985) та Н.I. Мінкевич, Т.I.Захаровою (1977).

Розділ 3. УРАЖЕННЯ ПОШИРЕНИХ І ПЕРСПЕКТИВНИХ СОРТІВ КАРТОПЛІ ФІТОФТОРОЗОМ В РІЗНИХ ЗОНАХ ЗАХІДНОГО РЕГІОНУ УКРАЇНИ

В західному регіоні України розвиток фітофторозу залежить від грунтово-кліматичних умов зон, але не менший вплив на перебіг хвороби мають сорти, які тут вирощуються. Треба відзначити, що в різних зонах поширені переважно однакові сорти картоплі, що дало можливість порівняти їх фітофторостійкість залежно від умов вирощування.

За 1989-1991 роки проведено розподіл сортів за балом стійкості та строками ураження. Виявлено, що в Лісостеповій зоні (м.Ду­бляни) кількість сортів із балом стійкості вище 7 в середньому за роки досліджень становила 11,8%, а з балом 1 – 39,0%. В Передкарпатті (с.Скелівка та с.Слобідка) ці показники становили відповідно 37,7 і 11,1% та 40,1 і 18,9%. В Карпатах (с.Нижні Ворота) вони стано­вили 40,0 та 10,8%. За строками ураження сорти розподілені наступ­ним чином: в м.Дубляни кількість уражених в перші строки становила 43,1% і в останні – 26,9%, в с.Скелівка – 57,5 і 25,5%, в с.Слобідка – 43,0 і 18,0% та в с.Нижні Ворота – 68,2 і 2,3%. Найменша кількість сортів – 11,8% з балами стійкості 9; 8; 7 в середньому за роки досліджень встановлена в колекційному розсаднику у м.Дубляни. Це, очевидно, пов’язане з високим інфекційним навантаженням, яке складається при сумісному вирощуванні великої кількості сортів. Найбільша кількість сортів (68,2%), уражених в перші строки, була в с.Нижні Ворота. Розвиток хвороби тут проходив дуже інтенсивно, і на кінець вегетації практично не залишилося неуражених сортів. Це ще раз підтверджує, що в цьому пункті створилися сприятливі умови для випробування нових селекційних сортів на фітофторостійкість. Для з’ясування впливу умов вирощування на фітофторостійкість рослин визначена стійкість однакових сортів картоплі в різних зонах. Встановлено, що середня стійкість за роки досліджень у всьому наборі сортів в Скелівці та Слобідці становила 7,4 бала. Дещо нижчою вона виявилася у Нижніх Воротах (7,1), і найнижчою (6,7) – у Дублянах і Оброшине. Середній бал стійкості вище 7 у всіх зонах встановлено у сортів Мавка, Луговська, Слава, Гібридна 14, Пост 86, крім того, у Слобідці – Либідь, Ласунак, Зарево та у Дублянах – Карпатська і Верховина.

В наступні 1992-1994 роки серед нового набору сортів високою фіто­фторостійкістю (з середнім балом вище 7) відзначились сорти Коб­за, Мавка, Водограй, Доброчин, Світанок київський, Луговська і Слава. У 1993 – 1995 роки на Старосамбірській ДСС за рівнем фітофоростійкості та продуктивності десяти найбільш урожайних сортів вітчизняної і зарубіжної селекції виявлено, що в групі вітчизняних сортів з середнім балом фітофторостійкості вище 7 було шість, зокрема: Кобза, Пролісок, Водограй, Пост 86, Світанок київський і Зарево. У сорту Мавка він становив 6,9 бала. В п’яти сортів середня уро­жайність за цей період перевищувала 300 ц/га. Середня мінімальна стійкість у групі вітчизняних сортів становила 5,3 бала, а середня – 7,2 бала. В групі зарубіжних сортів ці показники відповідно складали 4,3 і 6,6. Тобто, їх фітофторостійкість була значно ниж­ча, ­меншими виявились також середня урожайність (277 проти 295 ц/га) і вміст крохмалю (12,1 проти 13,2%). Серед зарубіжних сор­тів тільки Provento і Raja забезпечили середню урожайність за три роки понад 300 ц/га, а за фітофторостійкістю виділялися сорти Disko, Raja і Record. Одержані дані засвідчують, що селекційна робота на фітофторостійкість і урожайність картоплі в Україні проводить­ся на високому рівні і помилковим є впродження в наших госпо­­дарствах сортів зарубіжної селекції без належного їх випробування.

Чіткої залежності ураження бадилля та бульб фітофторозом в зонах не виявлено. Спостерігалась лише деяка залежність цього показника від метеорологічних умов року і сорту. В цілому ступінь ураження фітофторозом бульб в наших дослідах був незначний – 0.5-3.2%. Нами не виявлено взаємозалежності між ураженням бадилля і бульб у сортів в колекційних розсадниках і на сортодільницях. Не завжди можна встановити взаємозв’зок між ступенем ураження рослин фітофторозом і урожайністю, особливо у старих сортів, оскільки величина урожаю залежить і від багатьох інших факторів: рівня агротехніки, кліматичних умов року, потенціальної урожайності сорту, а також від ураження рослин вірусними та іншими хворобами і шкідниками. Проте у нових сортах і гібридах картоплі залежність величини урожаю від ступеня ураження рослин фітофторозом виявляється часто при r = – 0,87... – 0,92 та високому критерію достовірності t_r = 3,58 i 3,96. Між ступенем ураженням бадилля фітофторозом і вмістом крохмалю в бульбах певної залежності не встановлено.

При порівнянні ступеня ураження фітофторозом здорових і вироджених рослин на насінницьких ділянках сортів Пригожа 2, Зов, Кобза, Водограй, Бородянська рожева, Пролісок, Невська, Мавка, Доброчин і Пост 86 виявлено, що рослини з ознаками вірусних хвороб в явній формі уражуються цим патогеном сильніше, ніж здорові. Різниця ураження залежно від сорту становила 9,2 – 25,7% з високим рівнем достовірності (t=2,8 – 8,7). Тільки у сорту Водограй різниця дорівнювала 4,6% і була недостовірною.

Оцінки ураження фітофторозом рослин картоплі вирощених звичайним методом і оздоровлених методом верхівкової меристеми сортів Мавка, Бородянська рожева, Світанок київський і Луговська свідчать, що у перших трьох сортів оздоровлених методом меристеми були уражені на 3,6-15,4% менше, ніж звичайні. Різниці були достовірні при вірогідності 0,05. На ділянках сорту Луговська різниця ураження звичайних і меристемних рослин була недостовірна.

Розділ 4. ВИВЧЕННЯ СКЛАДУ, ДИНАМІКИ, СПЕЦІАЛІЗАЦІЇ РАС ФІТОФТОРИ В РІЗНИХ ЗОНАХ
ЗАХІДНОГО РЕГІОНУ УКРАЇНИ

Цілеспрямована селекційна робота на фітофторостійкість картоплі веде до удосконалення генотипу стійкості сортів і зміни вірулентності та агресивності расового складу збудника хвороби. Тому селекція на фіторостійкість та вивчення біології збудника фітофтори повинні проводитися паралельно і безперервно.

Загальний вміст генів вірулентності збудника Phyto­phthora infestans (Mont) de Bary в популяціях різних зон визначено за відношенням суми всіх позитивних реакцій рослин-диферен­ціаторів на окремі фізіологічні раси до всіх проведених аналізів, у відсотках. Дані (табл.1) показують, що вірулентність популяцій у всіх зонах була висока, в межах 51,7-70,5%, за винятком зони Передкарпаття (с.Скелівка) – у 1989 році цей показник становив 11,5%. Різниці в наявності генів вірулентності у популяціях різних зон в основному достовірні (t=4,3-15,3).

Дослідження расового складу збудника фітофтори картоплі на тери­торії західного регіону свідчать про суттєві зміни паразитичних вла­стивостей гриба. Як і в інших країнах, спостерігається поступа зміна расового складу в популяціях гриба та поява нових генів віру­лентності. Найбільш поширеними у всіх чотирьох пунктах були раси 7, 8, 9, 10, 11, xyz. Наприклад, раса xyz була присутня в зонах у 70,9-93,2% ізолятів. Співвідношення окремих генів вірулентності патогена до загальної їх кількості в популяціях у більшості випадків від­різняється між зонами і за роками досліджень. Відомі гени вірулентності збудника фітофтори зустрічалися у всіх зонах. Тільки в деякі роки окремі фізіологічні раси випадали, а відтак з’являлися знову.