Происхождение и экономическое значение культуры

Содержание

Введение

Высокая насыщенность севооборотов пшеницей приводит к возрастанию поражения посевов этой культуры наиболее вредоносными заболеваниями.

Исследованиями ученых в Западной Сибири и Казахстане установлено, что распространение листовых инфекций определяется гидротермическими условиями первой половины вегетации пшеницы. При ГТК 1,2 и более в июне и первых двух декадах июля можно ожидать массового развития бурой ржавчины с вероятностью 70%. Септориоз отрицательно реагировал на ГТК, но положительно на повышение температурного режима.

Для интенсивного развития бурой ржавчины благоприятно чередование кратковременных осадков с теплыми солнечными днями, когда температура воздуха 20-25°С. Проявление ржавчины на озимых культурах – это сигнал об опасности для яровых хлебов.

Возбудители мучнистой росы в зонах возделывания зерновых культур способны заражать здоровые листья при температуре 4-30°С и относительной влажности воздуха от 10 до 100%. В отличие от других фитопатогенных грибов Blumeria graminis может заражать растения без наличия на них капельной влаги.

Сильное развитие септориоза наблюдается при следующих погодных условиях: сумме осадков в июне-июле в период стеблевания-молочной спелости пшеницы, в 1,5-2 раза превышающей многолетнюю норму, относительной влажности воздуха 65-70% и более, когда число дней с осадками > 1мм – 13-20, а среднесуточная температура воздуха – выше 18°С

Селекция на устойчивость к болезням и вредителям наиболее радикальный и эффективный метод снижения огромных потерь, наносимых различными грибными, вирусными и бактериальными патогенами.

Цель: описать селекционный процесс получения сортов пшеницы, устойчивых к грибным заболеваниям.

Задачи:

1. Указать наиболее вредоносные и распространенные грибные заболевания пшеницы в Западной Сибири.

2. Рассмотреть генетическую природу и характер наследования устойчивости к грибным заболеваниям

3. Описать исходный материал для селекции, методы его создания и методы оценки селекционного материала.

4. Указать достижения и проблемы селекции.

Происхождение и экономическое значение культуры

Пшеница - это ценная продовольственная культура, которая издревле была незаменимым спутником человека на протяжении веков, и находила свое применение во многих сферах человеческой жизни: животноводстве, косметологии, медицине, пищевой и технической промышленности.

В Западной Сибири яровая пшеница занимает более 5,5 млн. га. Зерно пшеницы - важнейшая часть государственных запасов и предмет экспорта.

Современные виды пшениц прошли долгий и сложный путь эволюции и имеют в своем составе три генома: А, B и D.

В 1913 г. Август Шульц, издал работу, которая, если переводить на русский язык, называлась «История культивируемых злаков» (Die Geschichte der kultivierten Getreide). На основании морфосистематических исследований виды, входящие в род Т. aestivum, были разделены Шульцем на три группы: однозернянки, полбы (эммеры) и спельты [1].

В 1918 г. Сакамура [2] правильно установил число хромосом у разных видов пшениц. Ранее считали, что диплоидные виды пшеницы имеют 2n=16, а тетраплоидные 2n=22. Сакамура обнаружил, что однозернянки имеют в соматических клетках 2n=14, пшеницы группы полбы 2n=28, а спельты 2n=42 хромосомы. Сходные результаты получил Кихара, изучая мейоз. При исследовании как диких, так и культурных видов пшеницы было найдено, что основное число хромосом в роде Тгiticum x = 7 [3].

В 1922 г. Сакс [4], исследуя мейоз у гибридов F1 между Т. monoccocum L. х Т. turgidum L., обнаружил семь бивалентов и семь унивалентов, что указывало на наличие у Т. turgidum одного генома, общего с геномом Т. monoccocum, и другого, отличающегося от него. Позднее к такому же выводу пришел Кихара [3]. Геном группы однозернянки Кихара обозначил символом А. Второй геном, отличный от А, был назван В геномом.

Долгое время донором генома А считалась T. monoccocum – культурная однозернянка [3, 5]. Но позже была доказана негомологичность генома культурной однозернянки геному А тетра- и гексаплоидных пшениц. Тогда предпочтение в качестве донора генома А было отдано единственной известной (описанной) на тот момент дикой однозернянке Triticum boeoticum [6, с 34.].

В то время никто из исследователей еще не выделял из Triticum boeoticum ssp. Thaoudar Grossh. в качестве самостоятельного вида Triticum urartu. Только в самом начале 1970-х гг. западным и советским исследователям стало известно о существовании вида T. urartu из работы В. Яаска [7], определившего этот вид в оригинальном образце из Ирана. G. Mandy [8] первым высказал предположение, что донором генома А тетраплоидного вида T. paleocolchicum была дикая однозернянка Triticum urartu. Дальнейшее исследование этого вопроса подтвердило его предположение[6].

В настоящее время существует два варианта генома А. A^u – принадлежит виду T. urartu, A^b – T. boeoticum. Геном А имеет набор 2n=14. Между T. urartu и T. boeoticum существуют барьеры нескрещиваемости [9, 10] и иммунохимические различия [11].

Источник генома В до конца не определен. Первые результаты изучения гомологии генома В полиплоидных видов и геномов возможных предковых диплоидных видов привели исследователей к заключению о «модифицированности» генома В полиплоидных пшениц и только его частичной гомологии таковому исходного диплоидного вида-донора. [3]

По монофилетической точке зрения геном В произошел от одного предкового вида Aegilops. Согласно же второй точке зрения, которая носит название полифилетическая, геном В возник в результате интрогрессии нескольких видов Aegilops. Все виды секции Sitopsis [12, 13, 14] долгое время считались возможными донорами тех или иных хромосом или фрагментов хромосом генома В. Еще 20 лет назад считалось, что родоначальником генома В является Aegilops longissimi, который также имеет набор хромосом 2n=14 [15]. Но по последним молекулярным данным предполагается, что геном B может быть связан с Ae. speltoides секции Sitopsis. [16]

Благодаря спонтанному скрещиванию между Aegilops speltoides и Triticum urartu, и последующей аллоплоидизацией (увеличение хромосом путем суммирования геномов разных видов, а затем удвоение числа хромосом) появились такие виды пшениц как: Triticum durum, Triticum persicum, Triticum dicoccum, Triticum polonicum и другие, имеющие тетраплоидный (2n=28) набор хромосом и геном АВ.

Кихара обнаружил D геном, скрещивая Т. polonicum L. x Т. spelta, и назвал его D от немецкого названия спельты – Dinkel. Он наблюдал в мейозе 14 бивалентов и 7 унивалентов, что свидетельствовало о том, что Т. spelta имеет два общих с Т. polonicum генома (А и В) и третий геном, отличающийся от этих двух (D).

Третий геном D был привнесен Aegilops tauschii (2n=14), при скрещивании с ним тетраплоидных видов пшениц, таких как Triticum turgidum, Triticum durum, Triticum persicum и др. Последующая аллоплоидизация положила начало таким видам пшениц как Triticum aestivum, Triticum compactum, Triticum spelta и др., которые имели уже гексаплоидный набор хромосом (2n=42) и геном АBD.

.