Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364139
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21319)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8692)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: выделены образцы подсолнечника коллекции вир, мало поражаемые фомопсисом. Особую селекционную ценность имеют образцы, не поразившиеся фомопсисом, как по данным многолетних полевых наблюдений,

Название: выделены образцы подсолнечника коллекции вир, мало поражаемые фомопсисом. Особую селекционную ценность имеют образцы, не поразившиеся фомопсисом, как по данным многолетних полевых наблюдений,
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат Добавлен 13:27:21 27 сентября 2011 Похожие работы
Просмотров: 37 Комментариев: 6 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

ОРИГИНАЛ

Источники устойчивости подсолнечника к фомопсису в коллекции ВИР

В.Т. Рожкова1 , В.А. Гаврилова2 , Т.С. Антонова3, Н.М. Арасланова3 ,

1 Кубанская опытная станция ВИР

2 Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова, Россия, Санкт-Петербург, 190000, Большая Морская, 42-44

3 Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. В.С. Пустовойта, Краснодар, 350017, Филатова,17

РЕФЕРАТ

Выделены образцы подсолнечника коллекции ВИР, мало поражаемые фомопсисом. Особую селекционную ценность имеют образцы, не поразившиеся фомопсисом, как по данным многолетних полевых наблюдений, так и при естественном и искусственном заражении на жёстком инфекционном фоне: стародавний сорт Зеленка (к- 552) и линии ВИР 249, ВИР 365, ВИР 448, ВИР 449, созданные на Кубанской опытной станции. Линии ВИР 249, ВИР 365, ВИР 448 – восстановители фертильности пыльцы ЦМС РЕТ 1 для селекции на гетерозис. Линия ВИР 449 – декоративная, занесена в Государственный реестр селекционных достижений, как сорт «Солнышко». Кроме того, по результатам наблюдений 2006-2008 гг. выделены, как устойчивые, к фомопсису линии 11-13 поколения инбридинга, полученные на основе межвидовых гибридов селекции INRA (Франция) 5 линий: RIL 273, RIL 440, LR1, RIL 270 и RIL342. (из гибрида HA 89 x LRI) и одна линия ВИР 14-го поколения инбридинга, полученная из гибрида (линия ВИР 114 × H.giganteus). В результате проведенных исследований создана коллекция источников устойчивости к фомопсису, включающая 12 образцов.

Ключевые слова: Фомопсис – устойчивость – толерантность – коллекция – подсолнечник – образцы – межвидовые гибриды

ВВЕДЕНИЕ

Фомопсис подсолнечника, вызываемый грибом Phomopsis (Diaporthe) helianthi Munt.-Cvetk., Michal., Petr., относится к его наиболее вредоносным заболеваниям. Возбудитель болезни - объект внутреннего карантина в России. В годы, благоприятные для развития патогена, потери урожая могут достигать 50 %. Наиболее радикальным решением проблемы в таком случае является создание устойчивых гибридов и сортов подсолнечника. В течение нескольких десятилетий мировая коллекция ВИР является источником исходного материала для селекции.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Материалом для исследования служили образцы подсолнечника коллекции ВИР, собранные за последние 115 лет в основных регионах возделывания культуры в мире. Коллекция для поддержания и изучения высевалась на Кубанской опытной станции ВИР в Краснодарском крае. Делянки трехрядковые, семигнездные, площадью 10,5 м2 . Размещение растений 70×70 по 2 растения в гнезде, общее число растений на делянке – 42. Оценка на устойчивость проводится визуально, путем просмотра каждого растения на делянке 3 раза через каждые 10 дней в течение августа и сентября. В качестве контроля, сильно поражаемого фомопсисом, высевали линию селекции ВНИИМК ВК-571 (к-3511). В качестве стандартного сорта для изучения хозяйственно-ценных признаков образцов использовали районированный среднеспелый сорт Мастер (к-3553).

Поражаемость образцов определяли путем процентного соотношения больных растений с общим их числом на делянке. Образцы подсолнечника, выделившиеся по устойчивости к фомопсису в полевых условиях, оценивали во ВНИИМК, применяя два метода заражения: 1. аскоспорами - на жёстком инфекционном фоне и 2. мицелием – в основание черешка листа. Такое двойное заражение позволяет различить устойчивость листьев и стеблей. В качестве контроля использовали устойчивый гибрид Кубанский 930 и восприимчивую линию ВК 571 (Антонова и др., 2003)..

Инфекционный фон создавали путём раскладки в междурядьях испытуемых растений фрагментов стеблей подсолнечника длиной около 30 см, поражённых фомопсисом и перезимовавших под открытым небом от предыдущего полевого сезона. Растения оцениваемых образцов были выращены на двухрядных делянках (26 растений в ряду) и заражены в основание черешка листа мицелием гриба, когда находились в стадии бутонизации. Динамика поражения стеблей наблюдалась в течение трёх учётов на протяжении полутора месяцев, начиная через 2 недели после заражения. Классификацию устойчивости проводили на основании анализа данных динамики поражения в соответствии со шкалой степеней поражения и классификатором устойчивости, разработанными во ВНИИМК (Антонова и др., 2003).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Коллекция подсолнечника ВИР существует с момента основания института в 1922 году. К настоящему времени коллекция насчитывает 2300 культурного подсолнечника и 495 образцов дикорастущих видов, 126 из которых – многолетние. Для поддержания всхожести ежегодно находится в посеве около 900 образцов, из них около 600 - 700 образцов – культурного, и около 100 образцов однолетних видов. Коллекция культурного подсолнечника представлена стародавними и современными сортами, селекционными линиями из всех стран, где занимаются селекцией культуры, местными популяциями, собранными в экспедициях разных лет на территории России, бывшего Советского Союза и зарубежных стран. Дикорастущие виды подсолнечника имеют свое происхождение из Северной Америки, но некоторые из них получены через генбанки или исследовательские институты европейских стран. Все образцы, находящиеся в изучении и поддержании ежегодно оцениваются по устойчивости ко всем болезням, проявляющимся в течение каждого полевого сезона.

Впервые фомопсис был обнаружен на опытных посевах Кубанской опытной станции ВИР в 1997 году. В дальнейшем эта болезнь проявлялась регулярно через 1-2 года в зависимости от сложившихся погодных условий. По нашим наблюдениям, сильное поражение образцов коллекции наблюдалось в 1997, 2000, 2004, 2006, 2009 годах. В эти годы практически все высеянные для поддержания и изучения образцы культурного подсолнечника различного географического и генеалогического происхождения были поражены в той или иной степени. Для многих не удалось получить урожай семян или потомство показывало низкий процент всхожести. На этом фоне были выделены 8 образцов коллекции культурного подсолнечника, не поражаемые фомопсисом. В питомнике дикорастущих видов не поразились фомопсисом отдельные образцы, относящиеся к видам H.divaricatus L., H.hirsutus Raf., H.grossese r ratus Martens, H.mollis Lam., H.salicifolius A.Dietr., H.rigidus (Cass.) Desf., H.tuberosus L.(Гаврилова, Анисимова, 2003).

Для развития фомопсиса необходимо, чтобы период вегетации период был теплый и достаточно влажный. Например, таким было лето 2006 года. В июле температурный режим был близок к норме: среднемесячная температура составила 23,6°С, что на 0,5°С выше средней многолетней. Осадков в этом месяце выпало 61 мм (+5 мм к норме). Теплая погода продолжала удерживаться и в августе: среднемесячная температура была выше средней многолетней на 1,3°С. Осадков выпало значительное количество: 89 мм при норме 49 мм. В сентябре первые две декады оставались теплыми, но сухими. Резкое похолодание наступило в третьей декаде (13,5°С). В этой же декаде и выпали осадки в количестве 26 мм. В 2008г. высевали для поддержания всхожести и изучения поражаемости фомопсисом в полевых условиях 428 коллекционных образцов подсолнечника разного географического происхождения. Начало поражения растений фомопсисом наблюдалось в первой декаде августа, а максимальное развитие болезни – в конце этого месяца и в начале сентября. Подавляющая часть изученных коллекционных образцов в сильной степени поразилась фомопсисом (табл.1). Более половины из них (57%) поражены были на 100%, и довольно значительная часть (19,6%) – на 61-80%. Минимальное количество образцов (5) показывали распространённость болезни в пределах от 11 до 20 %.

Восприимчивость разных образцов не зависела от их географического происхождения. Наибольшее количество из них (174) были получены из стран Европы, несколько меньше (138) собраны на территории Российской Федерации. Остальные образцы распределились следующим образом: 46 – из стран американского континента, 26 – из Закавказья, 12 – из стран Африки, 7 – из Китая, 5 – из Австралии и 4 – из Ирака (табл. 2, 3). Все группы, поступившие в коллекцию из 9 разных географических точек, имели примерно одинаковый процент сильно поражаемых (на 100%) образцов: около 50% или чуть больше (Россия, Америка), т.е. близко к среднему показателю по опыту (57%). Исключение составляют образцы из Австралии (20%) и из Ирака (75%). Это, по-видимому, можно объяснить участием небольшого числа образцов из этих стран в данном опыте.

Таблица 1 . Степень поражения фомопсисом образцов мировой коллекции подсолнечника

(Кубанская опытная станция ВИР, 2008 г.)

% от поражения (от - до)

Количество образцов

Пораженных

% от общего числа

0-10

7

1,6

11-20

5

1,2

21-40

17

4,0

41-60

33

7,7

61-80

84

19,6

81-99

38

8,9

100

244

57

Итого

428

100

Таблица 2. Полное поражение образцов разного географического происхождения (Кубанская опытная станция ВИР, 2008 г.)

Географическое

происхождение

Количество образцов

Всего

Пораженных на 100%

% от общего количества

Европа

174

90

52

Россия

138

87

63

Америка

46

30

65

Закавказье

26

12

46

Средняя Азия

16

9

56

Африка

12

6

50

Китай

7

4

57

Австралия

5

1

20

Ирак

4

3

75

Итого

428

242

57

По результатам оценки 2008 г. образцы не поразившиеся фомопсисом в 1997 г. кк - 552, 3326, 3469, 3487, 3527, показали отсутствие поражения, а образцы к-2336 из Польши, к-2539 из Аргентины, к-2629 из США и к-3135 из Алтайского края, выделенные в качестве толерантных в 1997 г. оказались восприимчивы. В 2008г. отмечена толерантность еще 12 образцов (табл. 3). Наиболее интересны образцы, у которых совсем не обнаружилось признаков поражения фомопсисом: 3 образца из стран Европы, 2 – из Закавказья и 1 – из Канады, представляющий собою самоопыленную линию СМ-198. Остальные образцы – популяции. По продолжительности вегетационного периода 2 образца (к-1883 и к-2865) – позднеспелые, остальные – среднеспелые. Заслуживают, на наш взгляд, внимания и 6 образцов, поразившихся в незначительной степени: от 10 до 20%. Это сорт российской селекции Смена (к-2052), линия Л-337 из Польши и три популяции из Франции (к-2346), Белоруссии (к-1693) и Молдавии (к-1971).

Отмечена некоторая связь между восприимчивостью образцов к фомопсису и длиной их вегетационного периода. Так, по данным 2009 г. в питомнике среднеранних образцов с длиной вегетационного периода 92-106 суток распространенность фомопсиса составила 37%. В питомнике среднепоздних крупноплодных образцов (период всходы созревание – 106-117 суток) наблюдалось поражение фомопсисом на 58%. Самые поздние кондитерские сорта китайской селекции (вегетационный период – 123 – 130 суток) поразились на 100%. Количество образцов в питомнике каждой группы спелости составляло от 30 до 50. В то же время многие ультраскороспелые образцы с продолжительностью периода всходы – созревание 75-80 суток не поражаются фопопсисом, так как к моменту появления инфекции они успевают закончить цветение и формирование семянок. Мы не можем отнести их к категории устойчивых, до тех пор пока не проведена их оценка на жестком инфекционном фоне.

Таблица 3. Образцы коллекции подсолнечника, выделившиеся по толерантности к фомопсису (Кубанская опытная станция ВИР, 2008 г.)

№№ пп

Происхождение

Номер по каталогу

Статус

Поражение фомопсисом, %

Период вегетации (всходы – созревание), дней

1

Франция

1883

Популяция

0

117

2

Германия

1957

Популяция

0

95

3

Армения

2219

Популяция

0

100

4

Украина

2678

Популяция

0

102

5

Армения

2865

Популяция

0

116

6

Канада

2302

Линия СМ 198

0

100

7

Франция

2346

Популяция

10

102

8

Россия

2052

Сорт Смена

14

100

9

Белоруссия

1693

Популяция

14

112

10

Польша

2493

Линия Л-337

14

91

11

Молдавия

1971

Популяция

17

101

12

Аргентина

2547

Популяция

20

112

По результатам экологического испытания линий RILs французской селекции, созданных на основе межвидовых гибридов, нами отобраны 11 линий, не поражавшиеся в 2000-2007 фомопсисом, которые включены в коллекцию источников устойчивости в 2008 году. В условиях 2009 года толерантность к фомопсису показали лишь 5 из них: RIL 273, RIL 440, LR1, RIL 270 и RIL342. Остальные 6 линий поразились от 3 до 22%. Ежегодно по многолетним наблюдениям не поражались фомопсисом только 12 образцов, указанных в таблице 4.

Таблица 4. Источники устойчивости подсолнечника к фомопсису

(Кубанская опытная станция ВИР, 2009 г.)

Происхождение,

Название

№ по

каталогу

Период вегетации, сутки

Масса 1000

семянок, г

Высота

растений, см

Поражение

фомопсисом, %

сорт Зеленка

552

100

62

180

0

ВИР 365

3326

106

59

150

0

ВИР 249

3469

107

62

140

0

ВИР 449

3527

105

59

133

0

ВИР 448

3487

107

39

120

0

ВИР 114 x H. giganteus

3570

98

65

115

0

ВИР 130

3595

96

62

162

0

LR1, Франция

3571

103

28

105

0

RIL 440,Франция

3614

92

40

120

0

RIL 270, Франция

3615

103

48

143

0

RIL 342, Франция

3616

101

38

160

0

RIL 273,Франция

3617

102

30

170

0

Контроль, ВК - 571

3511

88

63

110

98

Стандарт сорт Мастер

3553

103

79

197

14

В состав коллекции источников устойчивости входят стародавний сорт Зеленка (к-552), 5 линий селекции Кубанской станции, межвидовой гибрид ВИР 114 x H. giganteus 11-го инцухт-поколения и 5 линий французской селекции. Межвидовой гибрид представляет собой интрогрессивную линию 11-го инцухт-поколения, среднеспелую, неветвистую, хорошо выровненную по морфологическим признакам. Линия ВИР 130 была высеяна в количестве 8 потомств от разных растений. Выявлено расщепление по толерантности к фомопсису: у четырех потомств не было обнаружено признаков заболевания, а остальные четыре имели невысокую степень поражения: 3,4,8 и 15%. В условиях 2009 года у отобранных по толерантности 4-х потомств линии ВИР 130 признаков поражения фомопсисом не обнаружено. Контрольный образец (ВК-571, к-3511) поразился в этом году на 98%, стандартный сорт Мастер – на 14%. Ряд образцов из коллекции источников устойчивости к фомопсису обладает еще и другими ценными селекционными признаками. Линии ВИР 365, ВИР 249 и ВИР 449 являются донорами генов восстановления фертильности пыльцы у ЦМС РЕТ 1 и могут быть использованы в качестве отцовских форм при создании гибридов подсолнечника, устойчивых к фомопсису. Линия ВИР 448 является декоративной и занесена в Государственный реестр селекционных достижений как сорт под названием «Солнышко». Линия ВИР 130 имеет стерильный аналог на основе ЦМС РЕТ-1, а также несколько маркерных морфологических признаков: нижнее дугообразное ветвление, антоциановую окраску подсемядольного колена и трубчатых цветков, усиленное жилкование листа, оранжево-желтые ложно-язычковые цветки, деформированную корзинку, белые семена.

Устойчивость к фомопсису сорта Зеленка (к-552) и линий селекции станции: ВИР 365 (к-3326), ВИР 448 (к-3487) и ВИР 449 (к-3527) в 2006 году была подтверждена результатами оценки при искусственном заражении их в отделе иммунитета ВНИИМК (табл. 5).

Таблица 5. Оценка образцов коллекции подсолнечника в фазе созревания семян

на устойчивость к фомопсису при искусственном заражении (ВНИИМК, 2006г.)

Название

образца

№ по

каталогу

% пораженных стеблей фомопсисом при искусственном заражении

мицелием в черешок листа

аскоспорами с искусственного

инфекционного фона

сорт Зеленка

552

0

0

ВИР 449

3527

4 (2)*

0

ВИР 249

3469

5 (2)

0

ВИР 365

3326

7 (2)

0

ВИР 448

3487

14 (2)

0

ВК 571, контроль

100 (4)

100 (4)

* - в скобках указана степень поражения стебля; степень 2 в фазе созревания семян показывает, что материал устойчив

Таким образом, к образцам, не поражаемым фомопсисом на протяжении ряда лет как по данным полевой оценки, так и по результатам тестирования на жестком инфекционном фоне, относятся стародавний сорта Зеленка селекции Вейделевской опытной станции и линии ВИР 249, ВИР 365 ВИР 448 и ВИР 449 созданные на Кубанской станции как линии – восстановители фертильности пыльцы для селекции на гетерозис.

ОБСУЖДЕНИЕ

Ранее было показано, что растениям, устойчивым к фомопсису, свойственны значительно большая толщина колленхимы, наличие живого слоя клеток в сердцевине и позднее одревеснение перицикла, поэтому скороспелые формы подсолнечника поражаются сильнее позднеспелых (Dоzеt, 1996; Антонова, 1999). Приведенные выше данные также свидетельствуют о связи между устойчивостью образцов и продолжительностью их вегетационного периода. Возможно, это обусловлено различными погодными условиями в течении периода вегетации, в частности соотношением влажности и температуры воздуха (гидротермическим коэффициентом), которые влияют на распространение инфекции. Аналогичный вывод был сделан в работе Е.Г. Долженко (2000). Фенотипы сортов и линий коллекции ВИР, выделившихся по устойчивости, не соответствуют мутации «stay green», для которой установлена тесная корреляция с отсутствием поражения этим патогеном (Miller & Fick, 1997). Исходя из наших наблюдений, следует отметить, что нельзя говорить об устойчивости или поражаемости вида в целом. Скорее всего, устойчивость присуща тем или иным популяциям или даже отдельным растениям данного вида, которые и должны быть использованы в качестве источников устойчивости.

БЛАГОДАРНОСТИ

Часть исследований выполнена при финансовой поддержке Международного научно-технического центра (МНТЦ), грант 3034.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антонова Т.С. Особенности оценки и отбора селекционного материала на устойчивость к основным патогенам в зависимости от защитных реакций подсолнечника: Автореф. дисс. доктора биол. наук.– Краснодар.–1999.–51с.

2. Антонова Т.С. Арасланова Н.М., Исмаилова С.Н. Анализ устойчивости подсолнечника к фомопсису с применением двух методов заражения // Сборник докладов 2-ой международной конференции молодых учёных и специалистов. «Актуальные вопросы селекции, технологии и переработки масличных культур» -1-2 марта -2003 г. - С. 139-143.

3. Гаврилова В.А., Анисимова И.Н. Генетика культурных растений. Подсолнечник. – Санкт-Петербург. -2003. – 202 С.

4. Долженко Е.Г. Биология гриба Phomopsis heliahthi и меры борьбы с ним в условиях Краснодарского края. Автореф. канд. дисс. – Краснодар. – 2000.- 18с.

5. Dozet B.,Lacok N., Jeromela M. Use of wild Helianthus species in sunflower breeding to resistance to Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary and Diaporthe /Phomopsis helianthi Munt.– Cvet. et al.: Proc.of the EUCARPIA Symp.–Ukraine.–1996.–P.65–69.

6. Fick G.N., Miller J.F. Sunflower Breeding / Sunflower technology and production.–1997.–P.395–440.

ПЕРЕВОД

Sources of sunflower resistance to Phomopsis in the VIR collection

V.T. Rozhkova1 , V.A. Gavrilova2 , T.S. Antonova3 , N . M . Araslanova 3

1 Kuban experimental station of VIR

2 All-Russia Research Institute of Plant Industry by N.I. Vavilov (VIR)

42–44 , B. Morskaya str., 190000, St. Petersburg, Russia

3 All-Russia Research Institute of Oil Crops by V.S. Pustovoit (VNIIMK)

17, Filatova str., 350038, Krasnodar, Russia

ABSTRACT

Sunflower samples of the VIR collection tolerant to affection by Phomopsis are determined. Of great breeding value are the samples which are not affected by Phomopsis at all according to the results of long-term field observations and under conditions of natural affection and artificial inoculation against the severe infectious background: old variety Zelenka (catalogue number 552) and lines VIR 249, VIR 365, VIR 448 and VIR 449 developed at the Kuban experimental station of VIR. Lines VIR 249, VIR 365 and VIR 448 are lines-restorers of the pollen fertility of CMS PET 1 for breeding on heterosis. Line VIR 449 is ornamental, recorded in the State register of selection achievements as variety Solnyshko. Moreover, according to the results of observations in 2006–2008 lines from 11th–13th generations of inbreeding, five lines developed on basis of interspecific hybrids of INRA development (France): RIL 273, RIL 440, LR1, RIL 270 и RIL 342 (derived from the hybrid HA 89 x LRI) and one VIR line from the 14th generation of inbreeding derived from a hybrid (line VIR 114 × H.gigantheus ) were determined as resistant to Phomopsis. As a result of the research a collection of sources of resistance to Phomopsis including 12 samples has been created.

Key words: Phomopsis – resistance – tolerance – collection – sunflower – samples – interspecific hybrids

INTRODUCTION

Phomopsis of sunflower caused by fungus Phomopsis (Diaporthe) helianthi Munt.-Cvetk., Michal, Petr. refers to its most harmful diseases. Pathogen is under the inner quarantine in Russia. In years favorable for the pathogen development yield losses can be 50 %. In that case development of resistant hybrids and varieties of sunflower is the most radical way of solving the problem. During a few decades the world collection of VIR has been being the source of the initial material for breeding.

MATERIAL AND METHODS

Sunflower samples of the VIR collection which have been being collected in the world’s main sunflower crop areas in 115 years served as the material for the research. Collection was sown for maintenance and study at the Kuban experimental station of VIR in Krasnodar region. Triple-row plots, each with seven hills, in area of 10.5 m2 . Placement of plants was 70x70, two plants for a hill, total quantity of plants in a plot was 42. Evaluation on resistance is made visually by examination of each plant of a plot three times in every ten days during August and September. Line VK-571 of the VNIIMK development (catalogue number 3511) was sown as a control heavily affected by Phomopsis. Released mid-ripening Master variety (No. 3553) was used as a standard variety for the examination of economic traits of samples.

Affection of samples was determined by the percentage correlation between the quantity of affected plants and total quantity of plants on a plot. Sunflower samples characterized with the resistance to Phomopsis under field conditions were evaluated in VNIIMK by using two methods of inoculation: 1. with ascospores by the severe infectious background and 2. with mycelium into the base of petiole. Such double affection allows to differentiate the resistance of leaves and stems. Resistant hybrid Kubansky 930 and susceptible line VK 571 were used as a control (Antonova et al., 2003).

Infectious background was created by placing fragments of 30 cm long sunflower stems of the previous field season affected by Phomopsis and having wintered outdoors between rows of plants being tested. Plants of the evaluated samples were grown on double-row plots (26 plants per row) and inoculated with mycelium into the base of petiole at the stage of budding. Dynamics of stem affection was being observed throughout three calculations in a month a half, starting in two weeks after the moment of affection. The resistance classification was based on the analysis of the affection dynamics data in accordance with the scale of the affection degrees and resistance classifier developed in VNIIMK (Antonova et al., 2003).

RESULTS

The sunflower collection of VIR exists from the moment of foundation of the institute in 1922. At the moment the collection contains 2300 samples of cultivated sunflower and 495 samples of wild species, 126 of which are perennials. About 900 samples are sown annually for maintenance of the germinating ability, among them there are about 600–700 samples of cultivated sunflower and about 100 samples of annual species. The collection of cultivated sunflower is presented with old and modern samples, breeding lines from all countries where sunflower crop is developed, local populations collected in the course of expeditions in the territory of Russia, former Soviet Union and foreign countries. Wild species of sunflower came from the North America, but some of them were received from gene banks and research institutes of European countries. All samples are estimated every year on the resistance to all diseases occurring during each field season.

For the first time Phomopsis was detected on the test sowings of the Kuban experimental station of VIR in 1997. Later on this disease has been appearing regularly in every 1-2 years depending on weather conditions. According to our observations, severe lesion of the samples from the collection was observed in 1997, 2000, 2004, 2006, 2009. In these years practically all samples of cultivated sunflower of different geographical and genealogical origin sown for keeping and research were affected to a greater or lesser degree. In many cases it was not possible to get seed yield, or a very low rate of germinating ability was shown. Against this background there were identified eight samples from the collection of cultivated sunflower which are resistant to Phomopsis. There were some resistant samples from the wild species nursery which refer to the following species: H. divaricatus L., H. hirsutus Raf., H. grosseserratus Martens, H. mollis Lam., H .salicifolius A. Dietr., H. rigidus (Cass.) Desf., H. tuberosus L.(Gavrilova, Anisimova, 2003).

Necessary condition for the Phomopsis development is a warm and sufficiently damp vegetation period. For example, such was the summer in 2006. Temperature conditions in July were close to standard ones, average monthly temperature was 23.6°С, what is by 0.5°С higher than the average one of many years. Rainfall amount was 61 mm (+5 mm to standard). Warm weather was holding on in August too, average monthly temperature was higher than the average multiannual one by 1.3°С. Rainfall amount was significant: 89 mm at the standard rate of 49 mm. Two first decades of September were warm, but dry. A rapid fall in temperature was in the third decade (13.5°С). Rainfall amount of that decade was 26 mm. In year 2008 428 sunflower collection samples of different geographical origin were sown for the maintenance of germinating ability and examination of the affection by Phomopsis in field conditions. The beginning of Phomopsis lesion of plants was being observed in the first decade of August, and a peak of disease – at the end of this month and at the beginning of September. The overwhelming majority of the examined samples showed high degree of the affection by Phomopsis (table 1). More than a half of them (57%) were affected by 100% and a significant quantity (19.6%) – by 61-80%. The minimum quantity of samples (5) showed the distribution of disease within the limits 11–20%.

The susceptibility of different samples didn’t depend on their geographical origin. The majority of them (174) were received from the European countries, just a bit lesser quantity (138) was collected in the territory of the Russian Federation. Distribution of the rest of samples is the following: 46 – from the states of the American continent, 26 – from the Transcaucasia, 12 – from the African countries, seven from China, five from Australia and four from the Iraq (tables 2, 3). All groups which had been received from nine different geographical points had approximately equal percentage of heavily affected samples (for 100%): about 50% or a bit more (Russia, America), in other words, close to the average rate (57%). Exception is demonstrated by samples from Australia (20%) and Iraq (75%). Apparently, this can be explained by the fact that not very much samples from these countries were being used in the course of the research.

Table 1. Degree of affection of the world sunflower collection samples by Phomopsis

(Kuban experimental station of VIR, 2008)

Affection, %

Quantity of samples

Affected

% of total quantity

0-10

7

1,6

11-20

5

1,2

21-40

17

4,0

41-60

33

7,7

61-80

84

19,6

81-99

38

8,9

100

244

57

Total

428

100

Table 2. Total affection of samples of different geographical origin(Kuban experimental station of VIR, 2008)

Geographical origin

Quantity of samples

Total

100% affected

Percent of total quantity

Europe

174

90

52

Russia

138

87

63

America

46

30

65

Transcaucasia

26

12

46

Central Asia

16

9

56

Africa

12

6

50

China

7

4

57

Australia

5

1

20

Iraq

4

3

75

Total

428

242

57

According to the results of estimation held in 2008 samples which had not been affected by Phomopsis in year 1997 – catalogue numbers 552, 3326, 3469, 3487, 3527 – showed the absence of the lesion, but samples 2336 (from Poland), 2539 (Argentina), 2629 (the USA) and 3135 (Altai region) which had been identified as resistant in 1997 showed susceptibility in 2008. Tolerance of twelve more samples was identified in 2008 (table 3). Of great interest are samples which showed no symptoms of the Phomopsis affection at all: three samples from the European countries, two from the Transcaucaia, and one from Canada – self-pollinated line CM-198. Other samples are populations. Concerning the length of the vegetation period two samples (1883 и 2865) are late ripening, others are mid ripening. Six samples which were slightly affected (from 10 to 20%) in our opinion also deserve attention. They are: variety Smena (2052) developed in Russia, line L-337 from Poland and three populations from France (2346), Belarus (1693) and Moldavia (1971).

Some correlation between the susceptibility of samples to Phomopsis and length of their vegetation period is being detected. According to data received in 2009 distribution of Phomopsis in the nursery of middle-early samples with the vegetation period of 92-106 days was 37 %. In nursery of middle-late large seeded samples (vegetation period – 106–117 days) affection by Phomopsis was 58%. The latest confectionery varieties of the Chinese development (vegetation period – 123–130 days) showed 100% affection. Quantity of samples in each ripeness group was 30–50. At the same time many ultra-early ripening samples with period of 75–80 days between shoots and ripening are not affected by Phomopsis because they manage to finish flowering and formation of achenes by the moment of the disease emergence. We can’t rate these samples as resistant until they are tested by a severe infectious background.

Table 3. Sunflower collection samples which showed resistance to Phomopsis

(Kuban experimental station of VIR, 2008)

No.

Origin

Catalogue No.

Status

Affection by Phomopsis, %

Vegetation period (shoots – ripening), days

1

France

1883

Population

0

117

2

Germany

1957

Population

0

95

3

Armenia

2219

Population

0

100

4

Ukraine

2678

Population

0

102

5

Armenia

2865

Population

0

116

6

Canada

2302

Line SM 198

0

100

7

France

2346

Population

10

102

8

Russia

2052

Variety Smena

14

100

9

Belarus

1693

Population

14

112

10

Poland

2493

Line L-337

14

91

11

Moldavia

1971

Population

17

101

12

Argentina

2547

Population

20

112

According to the results of the ecological test of lines RILs developed in France on base of interspecific hybrids we have sampled 11 lines which had not been affected by Phomopsis in years 2000–2007 and were included into the collection of the resistance sources in 2008. Under conditions of 2009 tolerance to Phomopsis was shown only by five of them: RIL 273, RIL 440, LR1, RIL 270 and RIL 342. Other six lines were affected from 3 to 22%. According to the long-term annual observations only 12 samples haven’t been affected by Phomopsis (table 4).

Table 4. Sources of sunflower resistance to Phomopsis

(Kuban experimental station of VIR, 2009)

Name, origin

Catalogue No.

Vegetation period, days

Weight of thousand seeds, g

Plants height, cm

Affection by Phomopsis, %

Variety Zelenka

552

100

62

180

0

VIR 365

3326

106

59

150

0

VIR 249

3469

107

62

140

0

VIR 449

3527

105

59

133

0

VIR 448

3487

107

39

120

0

VIR 114 x H. giganteus

3570

98

65

115

0

VIR 130

3595

96

62

162

0

LR1, France

3571

103

28

105

0

RIL 440, France

3614

92

40

120

0

RIL 270, France

3615

103

48

143

0

RIL 342, France

3616

101

38

160

0

RIL 273, France

3617

102

30

170

0

Control, VK - 571

3511

88

63

110

98

Standard variety Master

3553

103

79

197

14

Collection of resistant sources includes old variety Zelenka (catalogue number 552), five lines developed at the Kuban station, an interspecific hybrid VIR 114 x H. giganteus of the eleventh inbreeding generation and five lines of French development. The interspecific hybrid is a mid ripening, nonbranched, well adjusted over the morphological traits introgressive line of the eleventh inbreeding generation. Line VIR 130 was sown in quantity of eight generations of different plants. Splitting on resistance to Phomopsis was identified: four generations didn’t display any affection symptoms, and four ones had a low affection degree: 3, 4, 8 and 15%. In 2009 four generations of line VIR 130 selected on tolerance to Phomopsis didn’t show affection symptoms. The control sample (VK-571, catalogue number 3511) was 98% affected in 2009, standard variety Master – 14%. Some samples of the resistance sources collection have other valuable breeding traits. Lines VIR 365, VIR 249 and VIR 449 are donors of genes of pollen fertility restoration for CMS PET 1 and can be used as paternal forms by developing sunflower hybrids resistant to Phomopsis. Line VIR 448 is ornamental and is recorded in the State register of selection achievements as variety Solnyshko. Line VIR 130 has a sterile analog based on CMS PET 1 and some marker morphological traits: low arcuate branching, anthocyanic color of hypocotyl and tubular flowers, stronger leaf venation, orange-yellow false ray flowers, deformed head, white seeds.

Phomopsis resistance in variety Zelenka (No. 552) and lines developed at the station: VIR 365 (No. 3326), VIR 448 (No. 3487) and VIR 449 (No. 3527) was confirmed by the results of evaluation under conditions of artificial inoculation at the immunity laboratory of VNIIMK (table 5).

Table 5. Evaluation of samples from the sunflower collection at the seed ripening stage on the resistance to Phomopsis under the artificial inoculation (VNIIMK, 2006)

Name of sample

Catalogue No.

Percentage of stems affected by Phomopsis under the inoculation

With mycelium into the petiole

With ascospores from the artificial infectious background

Variety Zelenka

552

0

0

VIR 449

3527

4 (2)*

0

VIR 249

3469

5 (2)

0

VIR 365

3326

7 (2)

0

VIR 448

3487

14 (2)

0

VK 571, control

100 (4)

100 (4)

* - In brackets there is given degree of stem affection; degree 2 at the seed ripening stage shows that material is resistant

Thus, old variety Zelenka developed at the Veydelevsky experimental station and lines VIR 249, VIR 365, VIR 448 and VIR 449 developed at the Kuban station as lines-restorers of pollen fertility breeding on heterosis refer to the samples resistant to Phomopsis according to data received in the course of field evaluation and results of testing in the xonditions of severe infectious background.

DISCUSSION

It has been shown earlier that plants resistant to Phomopsis are characterized by the thicker collenchyme, presence of vital cell layer in pith and late lignification of pericycle, that’s why early ripening forms of sunflower are affected stronger than late ripening ones (Dоzеt, 1996; Antonova, 1999). Data given above also indicate the correlation between the resistance of samples and length of their vegetation period. Perhaps, it is caused by different weather conditions during the vegetation period, in particular by the correlation between air humidity and temperature (hydrothermal coefficient) that influence spread of the infection. E.G. Dolzhenko came to the similar conclusion in his work (2000). Phenotypes of resistant varieties and lines from the VIR collection do not correspond to the “stay green” mutation, for which a close correlation with the absence of affection by pathogen has been established (Miller & Fick, 1997). Based on our observations, it should be noted that we can’t talk about resistance or susceptibility of the species taken as a whole. Most likely, resistance is attributable to various populations or even plants of given species which should be used as sources of resistance.

ACKNOWLEDGMENTS

The research was partly held with financial support from the International Science and Technology Center (ISTC), grant 3034.

REFERENCES

1. Antonova T.S. Peculiarities of evaluation and sampling of the breeding material on resistance to main pathogens depending on sunflower defense reactions: Synopsis for a thesis of Doctor of Biological Sciences.– Krasnodar.–1999.–P.51 (in Russian)

2. Antonova T.S., Araslanova N.M., Ismailova S.N. Analysis of the resistance of sunflower to Phomopsis by using two ways of affection // Proceedings of the Second International Conference of young scientists and specialists. “Current issues of breeding, technologies and processing of oil crops” – March, 1–2. – 2003. – P.139-143. (in Russian)

3. Gavrilova V.A., Anisimova I.N. Genetics of cultivated plants. Sunflower. – St. Petersburg. –2003.–P. 202. (in Russian)

4. Dolzhenko E.G. Biology of Phomopsis heliahthi fungus and measures of its control under the Krasnodar region conditions. Synopsis of a PhD thesis – Krasnodar. – 2000. – P.18 (in Russian)

5. Dozet B.,Lacok N., Jeromela M. Use of wild Helianthus species in sunflower breeding to resistance to Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary and Diaporthe /Phomopsis helianthi Munt.– Cvet. et al.: Proc.of the EUCARPIA Symp.–Ukraine.–1996.–P.65–69.

6. Fick G.N., Miller J.F. Sunflower Breeding / Sunflower technology and production. –1997.–P. 395–440.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Olya17:26:40 01 сентября 2019
.
.17:26:39 01 сентября 2019
.
.17:26:38 01 сентября 2019
.
.17:26:38 01 сентября 2019
.
.17:26:37 01 сентября 2019

Смотреть все комментарии (6)
Работы, похожие на Реферат: выделены образцы подсолнечника коллекции вир, мало поражаемые фомопсисом. Особую селекционную ценность имеют образцы, не поразившиеся фомопсисом, как по данным многолетних полевых наблюдений,

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(258802)
Комментарии (3487)
Copyright © 2005-2020 BestReferat.ru support@bestreferat.ru реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru