Черный зародыш пшеницы что это

Полезное

Болезнь сельскохозяйственных культур, статья из раздела:

Каждый вид фитопатогена имеет свои морфологические признаки и развивается независимо от остальных, вызывая внешние и внутренние метаморфозы растений, определяемые исследователями, как отдельные заболевания, которые при комплексном воздействии в последнее время принято называть чернью колоса пшеницы.

25 Сентября 2018

При произрастании в неблагоприятных погодных и внешних условиях зерно подвергается воздействию различных грибов и бактерий, что вызывает болезни, ухудшение его качества и технологических свойств. Одним из таких является заболевание зерна, которое характеризуется почернением в области зародыша, болезнь вызывают грибы Alternaria tenuis Nees. Оно проявляется в пшенице (чаще всего), ржи и ячмене.

Особенные признаки болезни – бурая, темно-коричневая и черная окраска в области зародыша.

Грибы поражают плодовую оболочку в области зародыша, не поражая сам зародыш, редко проникают в эндосперм. Обычно такое зерно крупное, не щуплое, хорошо выполненное. По данным проведенных исследований оно не токсично и может быть использовано на продовольственные цели. Стоит отметить, что при большом содержании пшеницы с черным зародышем (более 8% для твердой и более 30% для мягкой) может ухудшаться цвет, товарные и хлебопекарные качества муки, а, следовательно, и выработанной продукции.

Зерно с черным зародышем рекомендуется хранить не более 1года, а помольные партии составлять с учетом процентного содержания пораженных элементов.

В отдел качества, безопасности зерна и продуктов его переработки ФГБУ «Челябинская МВЛ», подведомственного Россельхознадзору, поступают обращения с просьбой определить наличие черного зародыша в зерне. В связи с этим, информируем, что в виду отсутствия ГОСТ или утвержденной методики исследований по определению зерна с черным зародышем, Учреждение данные исследования не проводит.

Библиографическое описание

Мальчиков, П. Н. Новые генотипы твердой пшеницы – рекомбинанты по генетическим системам редукции высоты растений (Rht) и высокой концентрации каротиноидов (Ypc), адаптированные к условиям Среднего Поволжья / П. Н. Мальчиков, М. Г. Мясникова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 27.3 (131.3). — С. 46-47. — URL: https://moluch.ru/archive/131/36761/ (дата обращения: 13.01.2023).

Методы исследований. Вселекционный процесс были включены, следующие доноры генов редукции высоты растений: Памяти Чеховича (RhtAhn), ICARO (Rht18), Безенчукская 209 (RhtB1), 646д-37 (RhtB1 унаследован от мексиканского сорта Anser 10). Отбор из гибридных популяций, полученных с участием этих доноров, проведён в F2-F4. Перспективные линии, отвечающие по параметрам высоты растений и содержанию каротиноидных пигментов в зерне первоначальным целям селекции, были изучены в конкурсном сортоиспытании.

Результаты исследований. Окончательное решение о включении полученных низкорослых генотипов с высоким содержанием каротиноидов в рабочую коллекцию было принято после широкого испытания в системе эколого-географических экспериментов (Орёл, — ВНИИЗБК, Краснодар,- Краснодарский НИИСХ, Омск,- СИБНИСХ, Барнаул,- Алтайский НИИСХ). Характеристика предлагаемого набора генотипов представлена в таблице. Все, представленные генотипы по данным экологических испытаний, характеризуются достаточным уровнем адаптивности и стабильности формирования урожая, высоким потенциалом продуктивности и селекционной ценностью.

Характеристика генотипов, несущих рекомбинации генов редукции высоты растений (Rht) и генов контролирующих синтез каротиноидных пигментов в зерне(Ypc).

Сокращения: Sgi — коэффициент относительной стабильности урожайности

Перспективными оказались линии с новым для Среднего Поволжья геном редукции высоты растений Rht 18 (ICARO / Безенчукская 202). Эффект этого гена на высоту растений, предварительно, в условиях Среднего Поволжья оценивается 20,0–25,0 %. То есть он слабее RhtB1 и сильнее RhtAhn. Линии 1429д-10 и 1429д-14, несущие этот ген превосходят на 9,5–15,2 % стандартный сорт Безенчукскую 210 по содержанию каротиноидных пигментов в зерне и незначительно уступают лучшему по этому признаку сорту «Безенчукская золотистая». Линия 1591д-21, несущая ген RhtB1, кроме достаточного содержания каротиноидных пигментов в зерне (на уровне сорта «Марина» и значительно выше, чем у сорта «Безенчукская 182»), выделяется отличными реологическими свойствами клейковины, устойчивостью к мучнистой росе, бурой ржавчине, листовым пятнистостям (альтернариоз, фузариоз, септориоз) и патогенам, вызывающим почернение зародыша. Линия 1560д-31 (ген RhtB1) устойчива к листовым пятнистостям (альтернариоз, фузариоз) и имеет выполненную соломину, что обеспечивает устойчивость к хлебному пилильщику.

Таким образом, созданные низкорослые / короткостебельные с высоким содержанием каротиноидов генотипы, отличаются комплексом признаков адаптивности и качества, что делает их перспективными в селекции потенциально продуктивных, устойчивых к стрессовым факторам высококачественных генотипов твердой пшеницы для условий Среднего Поволжья и Урала.

  • Мальчиков, П. Н. Доноры генов редукции высоты растений твердой пшеницы / П. Н. Мальчиков // Достижения науки и техники АПК. 2009. № 8.С.5–9.
  • Porceddu, E. Evolution of durum wheat breeding in Italy / E.Proceddu, A.Blanco // Proceedings of the International Symposium on Genetics and breeding of durum wheat.- A No. 110, 2014.pp.157–173.

Основные термины (генерируются автоматически): ICARO, твердая пшеница, условие Среднего Поволжья, высокое содержание, ген, генотип, зерно, линия, пигмент, эффект редукции высоты растений.

В связи с этим цель исследований заключалась в оценке влияния генотипа и условий среды (год, пункт) на формирование зерна с чёрным зародышем у твёрдой пшеницы и определения возможностей снижения его содержания методами селекции.

Материал, условия и методы исследований. Проведено два эксперимента. Первый в 2014 году выполнен в опытах организованных параллельно в 3-х экологических точках: 1) Безенчук, 2) Курган, 3) Барнаул. Четвёртой точкой в этом эксперименте был Безенчук в 2015 году. Изучение выполнено по единой методике во всех точках.Изучались следующие сорта и селекционные линии: Харьковская 46, Безенчукская 139, Безенчукская 182, Саратовская золотистая, Безенчукская степная, Безенчукская 205, Краснокутка 13, Донская элегия, Безенчукская Нива, Памяти Янченко, Безенчукская 209, Безенчукская 210, Безенчукская золотистая, Луч 25, Д2098, 98с-08, Омский изумруд, Салют Алтая, Памяти Янченко, Гордеиформе 677, Безенчукская крепость, 1389ДА-1, 1368Д-18, 1477Д-4.Второй эксперимент проведён в Безенчуке на сортах конкурсного сортоиспытания в условиях слабого проявления (2014 год) и в условиях сильного проявления чёрного зародыша (2015 год). Изучались сорта: Харьковская 46, Безенчукская 139, Безенчукская 182, Безенчукская степная, Памяти Чеховича, Марина, Безенчукская 205, Безенчукская 209, Безенчукская нива, Безенчукская 210, Безенчукская золотистая, Безенчукская крепость, 1304Д-54, 1389ДА-1, 1368Д-18, 1477Д-4, 1437Д-1, 1464Д-11, 1594Д-3.

В Безенчуке метеоусловия 2014годапериод от всходов до стеблевания (15 июня), характеризовался повышенным фоном температуры, который сменился периодом обильных осадков в третьей декаде июня и в начале июля. Вторая и третья декады июля проходили на фоне прохладной погоды при незначительном количестве осадков. В 2015 году наоборот, прохладная весна сменилась (15 июня) жаркой, засушливой погодой до периода цветения и начала формирования зерна (1 июля), когда на фоне среднемноголетних значений температуры в течение недели выпало 31,1 мм осадков.

Результаты исследований и обсуждение. Двухфакторный дисперсионный анализ комплексов «генотип – год» в Безенчуке и «генотип – экопункт», выявил значимые эффекты генотипов, среды и их взаимодействия (табл.1, 2).

Эффекты (SS), их значимость (Fкр) и доля (%) влияния генотипа, среды (год) и их взаимодействия на проявление чёрного зародыша,

Безенчук, 2014, 2015гг.

*значимо при Р≤0,05

Эффекты (SS), их значимость (Fкр) и доля (%) влияния генотипа, среды (экопункт) и их взаимодействия на проявление чёрного зародыша по экопунктам: Безенчук, Курган, Барнаул, 2014г.

В обоих экспериментах отмечены близкие эффекты на степень развития чёрного зародыша генотипов, среды и их взаимодействия — 32,6%, 34,0%, 25,1%, соответственно в первом эксперименте и 30,8%, 36,0%, 28,5%, во втором.

Достоверность эффектов взаимодействия указывает на смену рангов сортов в средах (экопункты, годы) и необходимость учета специфической адаптивной способности (САСi) в условиях конкретных сред (экопункт, год). Суммарный эффект генотипа и взаимодействия «генотип-среда» был около 60,0% (57,7 — первый, 59,4 – второй эксперименты). Очевидно, что в данном наборе сред селекционную стратегию необходимо ориентировать как на создание системы сортов, т.е. поиск стабильных генотип-средовых взаимодействий, так и стабильно устойчивых сортов.

Увеличение абсолютных значений рассматриваемого признака характеризует рост восприимчивости сортов к факторам «чёрного зародыша», поэтому параметры общей адаптивности сортов (ОАСi) и селекционной ценности генотипа (СЦГi) при их увеличении характеризуют сорт негативно, при уменьшении – положительно.

Параметры адаптивности и стабильности генотипов по признаку устойчивости к факторам «чёрного зародыша», полученные в средах: Безенчук 2014, 2015гг., Курган, Барнаул, 2014г.

Вся совокупность сортов по ОАСi распределяется на три группы: 1) устойчивые (значения ОАСi = 2,3-3,9) сюда вошли в основном сорта сибирской селекции Памяти Янченко, Солнечное 573, Салют Алтая, Гордеиформе 677 (Алтайский НИИСХ), Омский изумруд (СИБНИИСХОЗ), Луч 25 (НИИСХ Юго-Востока), Донская элегия (Донской НИИСХ), Безенчукская 182 (Самарский НИИСХ); 2) среднеустойчивые (значения ОАСi = 4,0-6,9) сорта Безенчукская степная, Безенчукская 139, Безенчукская 209, Безенчукская 205, Безенчукская нива, 1389ДА-1, 1477Д-4 (Самарский НИИСХ), Краснокутка 13 (Краснокутская СС), Д2098 (НИИСХ Юго-Востока); 3) восприимчивые (значения ОАСi = 8,3-13,4) сорта 98с-08, Саратовская золотистая (НИИСХ Юго-Востока), Безенчукская 210, Безенчукская крепость, Безенчукская золотистая, 1368Д-18 (Самарский НИИСХ).

Большинство сортов с низким и средним уровнем чёрного зародыша (1,2 группы по ОАСi) отличаются высокими значениями специфической адаптивной способности (САСi) и низким уровнем стабильности признака (Sgi), что можно объяснить значительным снижением уровня развития чёрного зародыша у этих сортов в средах со слабым давлением инфекционного начала.

Возможными донорами устойчивости зерна к патогенам, вызывающим почернение зародыша могут стать сорта с высокими значениями интегрального параметра — СЦГi. В эту группу включены: Памяти Янченко, Салют Алтая, Солнечное 573, Гордеиформе 677, Омский изумруд, Луч 25, Донская элегия.

Максимальная выраженность признака (развитие инфекции) по средам (экопункт, год) наблюдалась в Барнауле (табл.4). Этот же пункт отличался наибольшими значениями типичности среды (tk) и предсказуемости среды (Pk)

Дифференцирующая способность среды Барнаул, 2014г., Безенчук 2014г., Курган 2014г., Безенчук 2015г., как фона для отбора

Высокий уровень дифференцирующей способности среды в Барнауле (Sek) и сильный эффект компенсации взаимодействия среды и генотипов (Kek), позволяет отнести этот фон к анализирующим и наиболее эффективным для проведения отборов устойчивых к развитию чёрного зародыша зерна сортов твёрдой пшеницы. Остальные фоны больше соответствуют стабилизирующим фонам. Максимальная дифференцирующая способность среды в Безенчуке (2014г.) нивелируется низкими параметрами типичности и предсказуемости среды и уровнем общего фона.

Высокозначимые генотипические коэффициенты корреляции между наличием «черного зародыша» и продолжительностью вегетации (периоды «колошение – восковая спелость», «всходы-восковая спелость») в условиях сильного проявления признака (Барнаул, 2014г, Безенчук, 2015г.), отчетливо демонстрируют зависимость восприимчивости к факторам, вызывающим развитие чёрного зародыша (патогенам), от длительности периодов цветения, формирования и налива зерна. Отсутствие значимых корреляций между исследуемым признаком и массой 1000 зерен, предполагает наличие уязвимой стадии у сортов с длительным периодом колошение-восковая спелость. Значимые положительные корреляции признака «чёрный зародыш» с содержанием каротиноидов, предварительно, можно объяснить восприимчивостью первоначального донора большинства генотипов с высоким содержанием пигментов в зерне – сорта «Саратовская золотистая». Практически все исследованные сорта с высоким содержанием каротиноидов имеют длительный период созревания. Коэффициенты корреляции между содержанием каротиноидов и продолжительностью периода «колошение-восковая спелость» были значимы на 1,0% уровне и варьировали в пределах 0,53-0,55 значений.

Генотипические коэффициенты корреляции между содержанием чёрного зародыша в зерне, параметрами вегетационного периода, массой 1000 зёрен и содержанием каротиноидов в зерне

Возможно это связано с антиоксидантными и протекторными свойствами каротиноидов в отношении хлорофилла, что задерживает старение (усыхание) клеток эндосперма и увеличивает этим период развития патогенов. Тем не менее, создание сортов устойчивых к патогенам, вызывающим чёрный зародыш и с высоким содержанием каротиноидов возможно. Таким сортом является Гордеиформе 677 селекции Алтайского НИИСХ, который отнесён к группе устойчивых генотипов в исследуемом наборе сортов. В селекционных питомниках и в сортоиспытании Самарского НИИСХ изучаются рекомбинантные генотипы, ведущие родословную от Саратовской золотистой, с содержанием каротиноидов, достигающим или превышающим уровень лучших по этому признаку сортов. Эти генотипы идентифицированы в год (2015) с максимальным содержанием в урожае зерна с чёрным зародышем. Их исследование будет продолжено, в том числе с применением наиболее эффективного для отбора устойчивых форм фона в Барнауле.

Выводы. Проявление чёрного зародыша на зерне яровой твердой пшеницы зависит от эффектов генотипа (30,8-32,6%), среды (34,0-36,0%) и их взаимодействия (25,1-28,5%). Поскольку суммарный эффект генотипа и генотип-средовых взаимодействий составляет 57,7-59,4% от величины общей дисперсии, селекция на устойчивость к патогенам, вызывающим развитие чёрного зародыша может быть эффективной как при создании сортов локального значения, так и стабильных по устойчивости в широком диапозоне агроэкологических условий. Источниками устойчивости к «патогенам чёрного зародыша» являются сорта: Памяти Янченко, Салют Алтая, Солнечное 573, Гордеиформе 677, Омский изумруд, Луч 25, Донская элегия. Наиболее эффективный фон для отбора формируют условия среды в Барнауле (Алтайский НИИСХ).

  • Fernandes M.R. Black Point and red smudge in irrigeted durum wheat in southern Saskatchewan in 1990-1992 / Fernandes M.R., Clarke J.M., DePauw R.M., Irvin R.W. and Knox R.E. // Can.J.Plant Patol.- 1994.-16: pp. 221-227.
  • Васильчук, Н.С. Селекция яровой твердой пшеницы / Н.С.Васильчук // Саратов, 2001. 124с .
  • Fernandes M.R. Black Point and Smudge in Wheat / Fernandes M.R. and Conner R.Z. //Praire Soils & Crop Jornals / 2011. – Vlume 4.- pp.159-164.
  • Williamson P.M.Black point of wheat^ in production of symptoms, enzymes involved, and association with Alternaria alternata // Australian Journal of Agricultural Research.- 1996.-v.48/-1/-pp.13-18.
  • Крупнова, О.В. Влияние черного зародыша на качество зерна яровой мягкой пшеницы в Поволжье / О.В.Крупнова, С.Н.Сибикеев, В.А.Крупнов, Г.Ю.Антонов //Стратегия адаптивной селекции полевых культур в связи с глобальным изменением климата.- Сб.научн.тр.по матер.междунар.научн.-практ.конф.-Саратов.-2004.-с.153-155.
  • Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.-1971.-Вывп.1.-248с.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.-1985.-336с.
  • Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Экологическая селекция растений // Минск: Тэхналогiя.- 1997. 372 с.

Основные термины (генерируются автоматически): черный зародыш, безенчук, Барнаул, твердая пшеница, сорт, Донская элегия, Салют Алтая, среда, Безенчукская крепость, Безенчукская нива.

Вредоносность

Предпосевная обработка семян:

Опрыскивание в период вегетации:

Статья составлена с использованием следующих материалов

Абеленцев В.И, Фитосанитарные аспекты ресурсосберегающей технологии возделывания озимой пшеницы. ЗАЩИТА И КАРАНТИН РАСТЕНИЙ, Номер: 4 Год: 2009, Страницы: 46-48, Издательство: Редакция журнала «Защита и карантин растений» (Москва) ISSN: 1026-8634

Благовещенская Е.Ю. Фитопатогенные микромицеты: Учебный определитель. М.: ЛЕНАНД, 2015. — 240 с.

Дорофеева Л. Л., Шкаликов В. А. “Болезни зерновых культур“,  Москва, ООО НПФ «СКАРАБЕЙ», 2007 г. – 22

Пересыпкин В.Ф. Сельскохозяйственная фитопатология, 4-е изд., перераб. и доп. — Москва: Агропромиздат, 1989. — 480 с.

Станчева Й. Атлас болезней сельскохозяйственных культур. Часть 3. Болезни полевых культур. Перевод Г. Даниловой, редакторы Васютин А.С., Ширина Л.В., Кулич О.А., София-Москва, изд. «Пенсофт»,2003 – 175 с.

Федоров А.А. ( ред) Жизнь растений в шести томах. Том 2. Грибы. Ред Горленко М.В., Москва: Издательство просвещения, 1976 – 479 с

Шкаликов В.А., Белошапкина О.О., Букреев Д.Д. Защита растений от болезней, 2-е изд., испр. и доп. — М.: Колос, 2003. — 255 с.

Свернуть
Список всех источников

Меры борьбы

  • введение в севооборот устойчивых к фитопатогену сортов пшеницы;
  • использование здоровых семян;

Биологические

Нажмите на фотографию для увеличения

Оцените статью
Мир цветов Pro100-Cvety
Добавить комментарий