Vestnik of Kazan State Agrarian UniversityVestnik of Kazan State Agrarian UniversityВестник Казанского государственного аграрного университета2073-04622220810.12737/article_5b34fc9661f608.38724186Сельскохозяйственные наукиСельскохозяйственные наукиPROSPECTS FOR IMPROVING AND CONSERVATION OF TRITICUM SPHAEROCOCCUM PERC.ПЕРСПЕКТИВЫ УЛУЧШЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ КУЛЬТУРЫ TRITICUM SPHAEROCOCCUM PERC.АсхадуллинДамир ФидусовичAshadullinDamir Fidusovichtatnii-rape@mail.ru
ТазутдиноваМухаббат РустамджановнаTazutdinovaMuhabbat Rustamdzhanovnatatnii-rape@mail.ruТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАНКазаньРоссияTatar Scientific Research Institute of Agriculture - separate structural subdivision of “Federal Research Center “Kazan Research Center of the Russian Academy of Sciences”KazanRussian FederationТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАНКазаньРоссияTatar Scientific Research Institute of Agriculture, FRC Kazan Scientific Center, Russian Academy of SciencesKazanRussian FederationТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства ФИЦ Казанский научный центр РАНКазаньРоссияTatar Scientific Research Institute of Agriculture - separate structural subdivision of “Federal Research Center “Kazan Research Center of the Russian Academy of Sciences”KazanRussian FederationТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАНКазаньРоссияTatar Scientific Research Institute of Agriculture - separate structural subdivision of “Federal Research Center “Kazan Research Center of the Russian Academy of Sciences”KazanRussian FederationТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАНРоссияТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАНRussian FederationТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства ФИЦ КазНЦ РАНКазаньРоссияТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства ФИЦ КазНЦ РАНКазаньRussian FederationТатарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства – обособленное структурное подразделение ФИЦ КазНЦ РАНКазаньРоссияTatar Scientific Research Institute of Agriculture - separate structural subdivision of “Federal Research Center “Kazan Research Center of the Russian Academy of Sciences”KazanRussian Federation132513https://zh-szf.ru/en/nauka/article/22208/view
Попытки создать коммерческие сорта Triticum sphaerococcum Perc. были реализованы только на базе рекомбинантного мутанта КН 4333, созданного в Краснодарском НИИСХ, но шарозерность полученных сортов не ассоциирована с шарозерностью индемичных образцов Индостана. Недостатками образцов T. sphaerococcum в условиях Республики Татарстан являются (при изучении в 2012-2017гг): низкая продуктивность, существенно варьирующая по годам исследования, в отдельные годы урожайность лучших образцов не превышала 0,57 т/га (у стандарта Симбирцит не опускалась ниже 2,15 т/га); позднеспелость; сильное поражение мучнистой росой до 90% в эпифитотийном 2017 году; сильная восприимчивость к стеблевой ржавчине. Степень поражения бурой листовой ржавчиной, во все годы, была на уровне восприимчивого стандарта сорта Симбирцит. Нами сделана попытка улучшить индемичные образцы, путем включения в гибридизацию T. polonicum L. с целью увеличения массы зерновки при сохранении сферической формы, так как гибридизация с T. aestivum не дает существенного прогресса. И включением в гибридизацию Triticale 6x с целью повышения устойчивости к заболеваниям. Показан прогресс в увеличении продуктивности и устойчивости к мучнистой росе при гибридизации с T. aestivum. Получены константные линии T. sphaerococcum, сохранившие положительные черты, присущие этому виду при значительном увеличении урожайности с 1,34 т/га у исходной формы к-45738 до 3,77т/га у линии Кш-359-11-5, данная линия характеризуется высокой устойчивостью к мучнистой росе, но эта линия имеет урожайность на 23% ниже, чем у лучшего районированного сорта Йолдыз.
Attempts to create commercial variety Triticum sphaerococcum Perc. were realized only on the basis of the recombinant mutant KH 4333, created by Krasnodar Scientific and Research University of Agriculture, but the sphericity of obtained varieties is not associated with the sphericity of the Hindustan indices. The disadvantages of T. sphaerococcum samples in the Republic of Tatarstan are (in the study of 2012-2017): low productivity, which varies considerably in the years of the study, in some years the productivity of the best samples did not exceed 0.57 tons per hectare (the Simbirtsit standard did not fall below 2 , 15 tons per hectare); late ripeness; strong defeat of powdery mildew up to 90% in the epiphytotinous year 2017; strong susceptibility to stem rust. The degree of damage to brown leaf rust, in all years, was at the level of the susceptible standard of the Simbirzit variety. We made an attempt to improve the index samples by incorporating T. polonicum L. into the hybridization in order to increase the mass of the grains while maintaining the spherical shape, since hybridization with T. aestivum does not make significant progress. And the inclusion in the hybridization of Triticale 6x, in order to increase resistance to disease. Progress is shown in increasing productivity and resistance to powdery mildew in hybridization with T. aestivum. The constant lines of T. sphaerococcum have been preserved which retained the positive features inherent in this species with a significant increase in yield from 1.34 tons perhectare in the original form to -45738 to 3.77 tons per hectare near the line Ksh-359-11-5, this line is characterized by a high resistant to powdery mildew, but this line has a yield of 23% lower than the best zoned variety Yoldyz.
Пшеница шарозерная (Triticum sphaerococcum Perc.) – узкоэндемичный гексаплоидный вид пшеницы, обнаруженный в Индостане в ареале границ Индии и Пакистана (Пенджаб). В настоящее время T. sphaerococcum в местах первичного обнаружения не возделывается [1]Вопрос происхождения гексаплоидных пшениц и, в частности, Triticum sphaerococcum Perc. дискуссионен, в выборе правильного ответа мы придерживаемся древнейшего происхождения этой пшеницы.Существует мнение, что пшеница шарозерная не была аборигенной для полуострова Индостан. Так, пшеница, с плотным колосом, легким обмолотом и округлой зерновкой, почти сферической формы, была обнаружена в раскопках эпохи неолита в Швейцарии (5-3 тысячелетие до н.э) и описана Osvald von Heer как Triticum vulgare antiquorum [2]. Синская Е.Н. [3] указывает на авторов Бушан, Верт, Дейнингер, Вениг, Унгер и др, которые описывали найденные в слоях неолита Европы образцы пшеницы явно относящихся к этому полиморфному виду – T. аntiquorum. Считается, что эта древняя пшеница исчезла в первом тысячелетии до нашей эры, но Удачин Р.А [4] при обследовании высокогорных пшениц Таджикистана предположил, что два образца пшеницы, отмеченные как разновидности T. compactum Host, сходны с T. аntiquorum Heer и вероятно являются этим ископаемым видом. Возможная тождественность образцов T. аntiquorum из Таджикистана с T. sphaerococcum была показана Гончаровым Н.П [5], он указывает на одинаковое аллельное состояние рецессивного гена округлозерности.Е.Н. Синская относит T. аntiquorum и T. sphaerococcum к древнейшим пшеницам, которые почти одновременно проникли из Европы в Средне-Юго-Западную Азию и Пенджаб, а далее в Китай. Вероятно, в эпоху неолита пшеница с шарозерной формой зерновки была основным хлебным злаком на этих территориях, но с изменением климата она постепенно была вытеснена более урожайными и засухоустойчивыми T. compactum и T. aestivum [1].Ответить на вопрос является ли T. sphaerococcum Perc. прототипом T. aestivum L. из-за свойственных древнейшим пшеницам округлозерности, компактности и инфлянтности затруднительно и не стоит целью данной работы. Так или иначе до наших дней, пшеница шарозерная сохранилась, и о ней пойдет речь в статье.
Культурная флора: Пшеница. Т.1. / В.Ф. Дорофеев [и др]. Л.: Колос, 1979. 348 с.Kulturnaya flora: Pshenitsa. [Cultural flora: Wheat]. / V.F. Dorofeev and others. L.: Kolos, 1979. P. 348.Heer O. Die Pflanzen der Pfahlbauten. Druck von Zurcher und Furrer, 1865. 65 р.Heer O. Die Pflanzen der Pfahlbauten. Druck von Zurcher und Furrer, 1865. 65 p.Синская Е.Н. Историческая география культурной флоры (На заре земледелия). Л.: Колос, 1969. 480 с.Sinskaya E.N. Istoricheskaya geografiya kulturnoy flory (Na zare zemledeliya). [Historical geography of the cultural flora (Early farming)]. L.: Kolos, 1969. P. 480.Удачин Р.А. О возможности существования Triticum antiquorum Heer в наши дни // Науч.-техн. бюл. ВИР. 1982. Вып 119. С. 72.Udachin R.A. On the possibility of the existence of Triticum antiquorum Heer in our days. [O vozmozhnosti suschestvovaniya Triticum antiquorum Heer v nashi dni]. // Nauch.-tekhn. byul. VIR. - Scientific and technical bulletin of VIR. 1982. Issue 119. P. 72Гончаров Н.П., Гайдаленок Р.Ф. Локализация генов, контролирующих округлозерность и компактную форму колоса у Triticum antiquorum Heer ex Udacz. // Генетика. 2005. Т. 41. № 11. С. 1531-1537.Goncharov N.P., Gaydalenok R.F. Localization of genes, controlling the round-headedness and compact form of the ear in Triticum antiquorum Heer ex Udacz. [Lokalizatsiya genov, kontroliruyuschikh okruglozernost i kompaktnuyu formu kolosa u Triticum antiquorum Heer ex Udacz]. // Genetika. - Genetics. 2005. Vol. 41. № 11. P. 1531-1537Мережко А.Ф., Эзрохин Л.М., Юдин А.Е. Эффективный метод опыления зерновых культур: метод. указания . Л.: ВИР, 1973. 11 с.Merezhko A.F., Ezrokhin L.M., Yudin A.E. Effektivnyy metod opyleniya zernovykh kultur: metod. ukazaniya. [Effective method of cereals’ pollination of: methodic instructions]. L.: VIR, 1973. P. 11.Радченко Е.Е., Одинцова И.Г. Идентификация генов устойчивости зерновых культур к вредным организмам // Изучение генетических ресурсов зерновых культур по устойчивости к вредным организмам: метод. пособие. М.: [б.и.], 2008. С. 306-331Radchenko E.E., Odintsova I.G. Identifikatsiya genov ustoychivosti zernovykh kultur k vrednym organizmam. // Izuchenie geneticheskikh resursov zernovykh kultur po ustoychivosti k vrednym organizmam: metod. posobie. [Identification of genes for the resistance of cereals to pests. // A study of the genetic resources of cereals for resistance to pests: a methodic allowance]. M.: [b.i.], 2008. P. 306-331Вавилов Н.И. Мировые ресурсы сортов хлебных злаков, зерновых бобовых, льна и их использование в селекции. Пшеница. Л.: Наука, 1964. 132 с.Vavilov N.I. Mirovye resursy sortov khlebnykh zlakov, zernovykh bobovykh, lna i ikh ispolzovanie v selektsii. Pshenitsa. [World resources of varieties of cereals, grain legumes, flax and their use in breeding. Wheat. ]. L.: Nauka, 1964. P. 132.Гончаров Н.П. Сравнительная генетика пшениц и их сородичей: изд. 2-е испр. и доп. Новосибирск: Гео, 2012. 523 с.Goncharov N.P. Sravnitelnaya genetika pshenits i ikh sorodichey: izd. 2-e ispr. i dop. [Comparative genetics of wheat and its relatives: 2nd edition, added and corrected]. Novosibirsk: Geo, 2012. P. 523.Боровик А.Н. Селекция и возращение в культуру исчезающих и редких видов пшеницы: шарозерной (Triticum sphaerococcum Perc.), полбы (Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl.), твердой (Triticum durum Desf.) и создание тритикале шарозерной (Triticale sphaerococcum) для диверсификации производства высококачественного зерна: дис… д. с/х. н. Краснодар, 2016. 516 с.Borovik A.N. Selektsiya i vozraschenie v kulturu ischezayuschikh i redkikh vidov pshenitsy: sharozernoy (Triticum sphaerococcum Perc.), polby (Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl.), tverdoy (Triticum durum Desf.) i sozdanie tritikale sharozernoy (Triticale sphaerococcum) dlya diversifikatsii proizvodstva vysokokachestvennogo zerna: dis… d. s/kh. n. (Selection and return to the culture of endangered and rare wheat species: (Triticum sphaerococcum Perc.), (Triticum dicoccum (Schrank.) Schuebl.), solid (Triticum durum Desf.) and the creation of Triticale sphaerococcum (Triticale sphaerococcum) for the diversification of high-quality grain production: dissertation for a degree of Ph.D. of Agricultural sciences). Krasnodar, 2016. P. 516.Chacko J. Defining the genetic and physiological basis of Triticum sphaerococcum Perc.: diss. of M.S. Canterbury, 2008. 133 p.Chacko J. Defining the genetic and physiological basis of Triticum sphaerococcum Perc.: diss. of M.S. Canterbury, 2008. P. 133.Беспалова Л.А., Боровик А.Н., Колесников Ф.А., Мирошниченко Т.Ю. Этапы и результаты селекции шарозерной пшеницы (T. sphaerococcum Perc.) в Краснодарском НИИСХ им. И.П. Лукьяненко. // Зерновое хозяйство России. 2015. № 2. С. 40-44.Bespalova L.A., Borovik A.N., Kolesnikov F.A., Miroshnichenko T.Yu. Stages and results of spherical wheat selection (T. sphaerococcum Perc.) in Krasnodar scientific and research Insittute of Agriculture named after I.P. Lukyanenko. [Etapy i rezultaty selektsii sharozernoy pshenitsy (T. sphaerococcum Perc.) v Krasnodarskom NIISKh im. I.P. Lukyanenko]. Zernovoe khozyaystvo Rossii. - Grain economy of Russia. 2015. №2. P. 40-44.Microsatellite mapping of the induced sphaerococcoid mutation genes in Triticum aestivum / E. Salina, A. Börner, I. Leonova [et al] // Theor Appl Genet. 2000. Vol. 100. P. 686-689Microsatellite mapping of the induced sphaerococcoid mutation genes in Triticum aestivum / E. Salina, A. Börner, I. Leonova [et al] // Theor Appl Genet. 2000. Vol. 100. P. 686-689Сюков В.В. Генетические аспекты селекции яровой мягкой пшеницы в Среднем Поволжье: автореф. дис… д. б.н. Саратов, 2003. 54 с.Syukov V.V. Geneticheskie aspekty selektsii yarovoy myagkoy pshenitsy v Srednem Povolzhe: avtoref. dis… d. b.n. (Genetic aspects of spring soft wheat selection in the Middle Volga region: the author’s abstract of dissertation of a degree of Doctor of Biological sciences). Saratov, 2003. P. 54.Ригин Б.В. Яровой тип развития мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.): фенологический генетический аспекты // Тр. по прикл. бот., ген. и сел. СПб.: ВИР, 2012. Т. 170. С. 17-34.Rigin B.V. Yarovoy tip razvitiya myagkoy pshenitsy (Triticum aestivum L.): fenologicheskiy geneticheskiy aspekty // Tr. po prikl. bot., gen. i sel. SPb.: VIR. (Spring type of development of soft wheat (Triticum aestivum L.): phenological genetic aspects. // Proceedings of Applied Botany, Genetics and Breeding). SPb .: VIR, 2012. Vol. 170. P. 17-34Афанасьев П.Д. Наследование формы и крупности зерна в скрещивании Triticum sphaerococcum Perciv. X T. aestivum L. // Сб. науч. тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1985. Т. 98. С. 72-75Afanasev P.D. Nasledovanie formy i krupnosti zerna v skreschivanii Triticum sphaerococcum Perciv. X T. aestivum L. // Sb. nauch. tr. po prikladnoy botanike, genetike i selektsii. (Inheritance of grain shape and size in the crossing with Triticum sphaerococcum Perciv. X T. aestivum L. // Proceedings of Applied Botany, Genetics and Breeding). 1985. Vol. 98.P. 72-75Пшеницы мира. Дорофеев В.Ф. [и др.] Л.: Агропромиздат, 1987. 401 с.Pshenitsy mira. [Wheat of the world]. .Dorofeev V.F. and others. L.: Agropromizdat, 1987. P. 401.Шевченко С.Н.Создание устойчивого к мучнистой росе селекционного материала яровой мягкой пщеницы в условиях Среднего Поволжья: автореф. дис...к.с.-х.н. Спб., 1993. 17 с.Shevchenko S.N. Sozdanie ustoychivogo k muchnistoy rose selektsionnogo materiala yarovoy myagkoy pshchenitsy v usloviyakh Srednego Povolzhya: avtoref. dis...k.s.-kh.n. (Creation of selection material of the spring soft wheat resistant to powdery mildew in the conditions of the Middle Volga region: the author’s abstract of disdertation for a degree of Agricultural sciences). Spb., 1993. P. 17.Полевая устойчивость образцов яровой мягкой пшеницы к Erysiphe (Blumeria) graminis в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан / Н.З. Василова, Д.Ф. Асхадуллин, Д.Ф. Асхадуллин [и др.] // Зерновое хозяйство России. 2016. Т. 48. № 6. С. 59-62.Field stability of spring soft wheat samples to Erysiphe (Blumeria) graminis in the conditions of the Kama zone of the Republic of Tatarstan. [Polevaya ustoychivost obraztsov yarovoy myagkoy pshenitsy k Erysiphe (Blumeria) graminis v usloviyakh Predkamskoy zony Respubliki Tatarstan]. / N.Z. Vasilova, D.F. Askhadullin, D.F. Askhadullin and others // Zernovoe khozyaystvo Rossii. - Grain economy of Russia. 2016. Vol. 48. № 6. P. 59-62Rediscovery of Indian dwarf wheat (Triticum aestivum L. ssp. sphaerococcum (Perc.) MK.) an ancient crop of the Indian subcontinent. / Mori N. [et al] // Genetic Resources and Crop Evolution. 2013.Vol. 60. Iss. 6. Р. 1771-1775Rediscovery of Indian dwarf wheat (Triticum aestivum L. ssp. sphaerococcum (Perc.) MK.) an ancient crop of the Indian subcontinent. / Mori N. [et al] // Genetic Resources and Crop Evolution. 2013.Vol. 60. Iss. 6. P. 1771-1775