Устойчивость озимой ржи к розовой снежной плесени изучают ученые ФИЦ КазНЦ РАН

В конце июня в Беларуси прошла Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и пути повышения эффективности растениеводства». Организатором выступило ведущее в республике селекционное учреждение ‒ РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по земледелию».

В ходе мероприятия Светлана Юрьевна Павлова, младший научный сотрудник лаборатории селекции озимой ржи и тритикале Татарского научно-исследовательского института сельского хозяйства ФИЦ КазНЦ РАН выступила с докладом на тему «Устойчивость сортообразцов озимой ржи к розовой снежной плесени». Редакторы портала «ГлавАгроном» также приняли участие в мероприятии и готовы поделиться подробностями.

Одной из причин недобора урожая озимых злаков является их гибель в течение зимнего периода. Причинами гибели служат как абиотические факторы, так и биотические, такие как снежная плесень. Под термином «снежная плесень» понимается заболевание растений, вызываемое многочисленной группой разнообразных низкотемпературных, или криофильных, грибных и грибоподобных патогенов, поражающих многие сельскохозяйственные культуры под снежным покровом.

B последние годы уровень развития снежной плесени в центральной полосе России регулярно превышает эпифитотийный порог, равный 20%, что связано с мягкими зимами и положительными температурными аномалиями; при этом вызывающие это заболевание грибы адаптируются к более теплому климату не только этих территорий, но и юга России, Западной и Восточной Европы.

Первые признаки поражения растений снежной плесенью можно заметить уже осенью. Однако наиболее отчётливо поражение проявляется в весенний период после схода снега. Больные растения обычно покрыты мицелием, окраска которого варьируется от светло-розового до грязно-белого цвета.

Поражение снежной плесенью приводит не только к снижению урожайности, высоты растений и густоты продуктивного стеблестоя, но и к гибели больших площадей вследствие интенсивного развития болезни.

К патогенам, адаптированным к холоду, относятся как психрофильные организмы, так и психротолерантные. Первые преимущественно поражают растения при пониженных температурах, тогда как вторые способны развиваться как при пониженных, так и при положительных температурах в широком диапазоне.

Поражение снежной плесенью зависит от целого ряда факторов, как контролируемых, так и неконтролируемых. К неконтролируемым факторам поражения можно отнести:

• время появления и продолжительность залегания снежного покрова,
• степень промерзания почвы,
• погодные условия в осенний период,
• общее состояние растений и специфические условия под снежным покровом, такие как темнота,
• высокая влажность и низкая температура.

К контролируемым факторам можно отнести выбор устойчивого или толерантного сорта, а также соблюдение агротехнических мероприятий.

Возбудители снежной плесени относятся к разным таксономическим группам, но одним из наиболее распространённых и вредоносных является аскомицет, Microdochium nivale, вызывающий розовую снежную плесень. В нынешнее время он относится к факультативным патогенам, которые могут развиваться в течение всего вегетационного периода растений-хозяев, приводя к поражению стеблей и колосьев. Так как современная селекция ограничена генетическим материалом, поиск и внедрение в селекционный процесс наилучших образцов устойчивость к данному заболеванию является актуальной задачей.

Опыты проводились в полевых условиях на естественном и искусственном инфекционном фоне, который создавался путём равномерного внесения в почву мицелия грибов, возбудителей заболевания на твёрдом субстрате из расчёта 100 грамм на квадратный метр в осенний период.

Фенотипическая оценка проводилась в весенний период по 9-балльной шкале, где 1 балл – это отсутствуют признаки поражения посева, а 9 – это практически полная гибель растений. Оценка проводилась через 5 дней после схода снега.

9-балльная шкала в отличие от принятой в Госкомиссии 5-балльной шкалы, она более детализирована и позволяет отметить даже небольшие различия в восприимчивости.

Гистограмма показывает степень поражения снежной плесенью генетических ресурсов RG на фоне естественной инфекции и искусственного заражения.

Наибольшее поражение снежной плесенью наблюдалось на инфекционном фоне в 2024 году, когда частота образцов восприимчивой реакции достигла 96%.

На графике отчётливо показано негативное влияние розовой снежной плесени на продуктивность растений по сравнению с естественным фоном.

Густота посева снизилась на 60%, тогда как на естественном фоне разница была минимальна. И также аналогичная ситуация наблюдается по густоте растений. Гибель растений после поражения снежной плесенью на искусственном фоне варьировала в пределах от 30 до 90%, а у тех же сортов, оценённых на естественном фоне, от 0 до 17%.

И также выявлена значительная положительная сопряжённость между уровнем поражения снежной плесенью и гибелью растений. Далее нами установлено, что возбудители снежной плесени влияют и на элементы продуктивности растений, серьёзно снижая их.

Он показал умеренную устойчивость в естественных условиях 3 балла и был одним из наиболее устойчивых к розовой снежной плесени в инфекционном питомнике. Также в условиях сильного распространения болезни в 2024 году выделились сорта ПОДАРОК и ЗИЛАНТ. В результате проведённых исследований нами выделены источники устойчивости для дальнейшего использования в селекционном процессе.

Выводы

1. Проведен скрининг 60 образцов генетических ресурсов озимой ржи различного эколого-географического происхождения на искусственно- обогащенном и естественном инфекционном фоне. Устойчивых к снежной плесени сортообразцов при повышенной инфекционной нагрузке не выявлено, но обнаружены образцы, которые могут быть использованы в селекционном процессе.
2. Наблюдается заметное снижение густоты посева генетической коллекции при поражении вредоносным возбудителем снежной плесени (на 60%). Гибель растений после поражения снежной плесенью на искусственном фоне варьировала в пределах 30,0-90,0%, а у тех же сортов, оцененных на естественном фоне 0-17,5%.