КОРНЄЄВА М.О., кандидат біологічних наук
КОСТЕНКО О.І., кандидат сільськогосподарських наук
У статті проаналізовано вплив генотипових і паратипових факторів, а також їх взаємодії на фенотиповий прояв ураженості вітчизняних сортів і гібридів фузаріозними гнилями під час вегетації. Найбільшим фактором впливу є етапи вегетаційного періоду рослин (строки ). Генотип досліджуваних матеріалів впливав меншою мірою, що свідчить про їх недостатнє селекційне опрацювання за ознакою стійкості.
Вступ. У селекції на стійкість до шкодочинних хвороб і шкідників переважає класичний підхід. Він полягає у виявленні дискретно визначеної мінливості та використанні донорів стійкості у гібридизації [1]. Проте цілеспрямовану селекційну роботу зі створення імунних сортів і гібридів по відношенню до різних хвороб, у тому числі й такого шкодочинного захворювання як фузаріозні гнилі під час вегетації, неможливо вести без знань генетичного контролю стійкості [2]. Крім того, необхідно виявити основні чинники, що впливають на її фенотип. Сама ця ознака є системною, тобто залежною від багатьох процесів в організмі як на молекулярно генетичному, так і на фізіологічному рівні. На її фенотиповий прояв впливають як генетичні (гени стійкості, дії й взаємодії генів, кореляційні і т.п.), так і паратипові фактори. У зв'язку з цим, із метою раціональних доборів перспективних із точки зору стійкості форм, необхідно знати структуру мінливості ураження, що можливо при застосуванні факторного аналізу. Такий підхід поглибить знання про механізми прояву генетичного захисту продукційного процесу і, безумовно, підвищить ефективність селекційного процесу.
Матеріали та методика. Дослідження проводили на стаціонарному інфекційному фоні експериментальної бази «Олександрія» Інституту цукрових буряків у 1999 2001 pp., який характеризується високим рівнем заселення шкодочинних організмів, що викликають загнивання коренеплодів цукрових буряків у період вегетації. Основними збудниками хвороби на дослідній ділянці були гриби з роду Fusarium (F. oxysporum, F. solani, F. javanicum та інші). Об'єкт досліджень 13 сортів і гібридів вітчизняної селекції. Обстеження на ураження фузаріозною гниллю коренеплодів у період вегетації про водили за методикою [3]. Облік ураженості на окремому етапі розвитку дає ситуаційну оцінку, тому показники ураженості визначали впродовж чотирьох етапів вегетаційного періоду, що відповідало облікам 16 червня, 7 липня, 17 серпня та 7 вересня. Математичну обробку даних вели на основі дво і три факторного дисперсійного аналізу.
Результати досліджень та їх обговорення. Прояв хвороби залежить від різних факторів, до яких належать: погодні умови та етапи онтогенезу рослин, що асоціюються зі строками
спостережень (фактор А), генотип досліджуваного матеріалу (фактор В), а також їх взаємодія. У зв'язку з цим нами досліджено вплив саме цих факторів на ступінь ураження різних генотипів хворобою. Дисперсійний аналіз виявив вплив часток генотипу вітчизняних сортів і гібридів, етапів онтогенезу та їх взаємодії на прояв хвороби за досліджуваний період. У 1999 році частка генотипової варіації у загальній фенотиповій становила 77,4 %, а вплив фактору А (етапи онтогенезу) оцінювався у 43,4%. Взаємодія генотипу сортів і гібридів з етапами онтогенезу була також високою 26,6 %. Генотипова варіація, пов'язана з власне генотипом, була найменшою, хоча і достовірною на 5 % рівні значущості. Це вказує на слабку стійкість безпосередньо генотипів рослин та непристосованість їх до вирощування в умовах активного розвитку шкідливої мікрофлори.
У табл. 1 3 наведено показники ураження вітчизняних матеріалів хворобою упродовж різних етапів онтогенезу за 1999 2001 pp.
У 1999 р. найменш уражуваними виявилися гібриди Я одн.64, В ЧС 63 та УВ ЧС 37. Для них характерно те, що найбільше ушкоджених рослин спостерігали у червні з поступовим їх зниженням в кінці вегетації. У гібриду Слов'янський ЧС 94, навпаки, їх було найбільше усередині серпня (5,2%). Найменшою стійкістю до хвороби характеризувався гібрид Льговсько верхняцької селекції ЛВ ЧС 31 (21,0%).
За результатами дисперсійного аналізу польових даних 2000 p., основною часткою впливу на розвиток хвороби також відмічено фактор "етапи онтогенезу рослин" (29,8%), проте генотипові особливості сортів і гібридів були виражені більше 12,6 % порівняно з 1999 роком .
Найменш чутливим до ураження хворобою виявився гібрид Укр.ЧС 70; на його тлі всі інші гібриди вітчизняної селекції виглядати менш привабливо (табл. 2).
Така ж тенденція спостерігалася й у 2001 році, хоча вплив фактора "етапи онтогенезу", за даними дисперсійного аналізу, виявився найбільшим за всі роки досліджень. Він становив 72,7 % фенотипової варіації. Генотип сорту впливав істотно, але він був утричі меншим від взаємодії факторів сорт етапи онтогенезу. Дані польового експерименту (табл. 3) показали, що найбільше наростання ураження рослин фузаріозною гниллю відмічено упродовж першої декади серпня і його відсутність у третій декаді, а також і у вересні.
Гібриди Я одн.64, В ЧС 63, ЛВ ЧС 21 та УВ ЧС 37 підтвердили свої оцінки як найменш уражувані фузаріозною гниллю.
Узагальнені дані трирічних досліджень у трифакторному експерименті дозволили встановити також вплив умов року і взаємодію цього фактора з іншими чинниками, в результаті чого одержано розгорнуту "картину" складових елементів фенотипового прояву ураженості вітчизняних матеріалів фузаріозними гнилями під час вегетації (рис).
Як виявилося, фактор "рік досліджень" привніс незначну (4,.8%) частку у фенотипову варіацію, проте його взаємодія з іншими складовими, становила більше половини дисперсії параметрів мінливості і становила сумарно 66,7 %. Це вказує на необхідність врахування цих параметрів при створенні стійких проти фузаріозних гнилей гібридів цукрових буряків.
Висновок. На основі досліджень виявлено найбільш суттєві фактори впливу на фенотиповий прояв ураженості вітчизняних сортів і гібридів фузаріозними гнилями під час вегетації. Основна частка фенотипової дисперсії припадає на етапи онтогенезу і їх взаємодії з умовами року. Найменш уражуваними до хвороби гібридами вітчизняної селекції виявилися такі сорти й гібриди на стерильній основі: Ялт. одн. 64, В ЧС 63, ЛВ ЧС 21 та УВ ЧС 37, компоненти яких є джерелами генів стійкості. Для підвищення ефективності селекційного процесу зі створення імунних сортів необхідно розширювати генотипову мінливість селекційних матеріалів шляхом введення у їх генотип генів расоспецифічної стійкості до збудників хвороб.
Бібліографія
1. Літун П.П., Кириченко В.В., Петренкова В.П., Коломацька В.П. Теорія і практика селекції на макроознаки. Методологічні проблеми. Харків, 2004. 130 с
2. Костенко О.І., Корнєєва МО. Типи успадкування стійкості до гнилей у період вегетації гібридами цукрових буряків на основі генної та цитоплазматичної чоловічої стерильності. Збірник наукових праць, випуск 10 2008 С 59 65.
3. Методические указания по созданию инфекционных фонов и оценке сортов сахарной свеклы на устойчивость к основным болезням. К. 1985. 48 с.
Аннотация