Динамика генетического полиморфизма мультилинейного сорта проса Квартет в условиях Орловской области за 20 лет возделывания

DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10408
УДК 633.17: 632.451:631.524.86

С. Д. ВИЛЮНОВ, научный сотрудник (e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

Федеральный научный центр зернобобовых и крупяных культур, ул. Молодёжная, 10, к. 1, пос. Стрелецкий, Орловский р-н., Орловская обл., 302502, Российская Федерация

В условиях Орловской области изучали механизм перераспределения генетических компонент мультилинейного сорта проса Квартет (гены устойчивости к головне Sp1, Sp2, Sp3, Sp4) после 20 летнего периода возделывания в производстве при пересеве семенами без протравливания. За 2016 – 2017 гг. наблюдений на мультилинейном сорте Квартет не выявили естественного проявления заражения головней. В 2018 г. на мультилинейном сорте Квартет совместно с неустойчивым сортом проса Благодатное (Sp0), был заложен опыт на жестком инфекционном фоне чистых рас головни (1, 2, 3, 4, 6а, 8, 12) и их смеси (1+6a+8 расы) в 4-х кратной повторности. Путем математической оптимизации с использованием пакета MS Excel «Поиск решения» выявлено изменение мультилинейной композиции линий с генами Sp1, Sp2, Sp3 и Sp4 – c начального соотношения 30:30:30:10 в 1998 г. до 58,0:21,8:1,7:18,5 в 2018 г. соответственно. Дегрессия линии с геном Sp3 с уровня 30 % до 1,7 % может быть вызвана влиянием местной популяцией головни с преобладание расы 1; одновременное возрастание долей линий с генами Sp1 и Sp4 в 1,9 раза – дегрессией линии с геном Sp2 как менее адаптивной к местным условиям. Тесный положительный коэффициент корреляции (r=0,87) между количеством неустойчивых линий в композиции и их реакцией на расу головни характеризует наличие нелинейных взаимодействий, вызывающих повышенную сопротивляемость болезни мультилинейной композиции в линиях. Для определения долевого состава мультилинейной композиции рекомендуем использовать тестирующие расы с одной восприимчивой линией в составе мультилинейного сорта.
Ключевые слова: просо посевное (Panicum miliaceum L.), сорт, гены устойчивости, расы возбудителя головни, генетический полиморфизм, мультилинейный сорт.
Для цитирования: Вилюнов С. Д. Динамика генетического полиморфизма мультилинейного сорта проса Квартет в условиях Орловской области за 20 лет возделывания // Земледелие. 2019. № 4. С. 33–36. DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10408.
Dynamics of Genetic Polymorphism of Multilinear Millet Variety «Kvartet» under Conditions of the Orel Region for 20 Years of Cultivation
S. D. Vilyunov
Federal Scientific Center of Legumes and Groat Crops, ul. Molodezhnaya, 10, k. 1, pos. Streletskii, Orlovskii r-n., Orlovskaya obl., 302502, Russian Federation
Abstract. Under conditions of the Orel region, the mechanism of redistribution of genetic components of multiline millet variety ‘Kvartet’ (smut resistance genes Sp1, Sp2, Sp3, Sp4) was studied after a 20-year cultivation period in production when seeds were reseeded without a chemical load on the environment by eliminating the seed treatment stage. For 2016–2017 a natural manifestation of the head smut infection was not detected on the variety. In 2018, Kvartet variety together with Blagodatnoe unstable variety of millet (Sp0) was included in the experiment against a hard infectious background of pure smut races (1, 2, 3, 4, 6a, 8, 12) and their mixture (1 + 6a + 8); the replication was four-fold. Using mathematical optimization (MS Excel “Search for a solution”), we revealed a change in the multilinear composition of lines with Sp1, Sp2, Sp3 and Sp4 genes from the initial ratio of 30:30:30:10 in 1998 to 58.0:21.8:1.7:18.5 in 2018, respectively. It was suggested that the degression of the line with Sp3 gene from 30% to 1.7% was caused by the influence of the local smut population with the predominance of race 1; the simultaneous increase in the proportion of lines with Sp1 and Sp4 genes by a factor of 1.9 was caused by the degradation of the line with Sp2 gene as less adaptive to the local conditions. A close positive correlation coefficient (r = 0.87) between the number of unstable lines in the composition and their response to the smut race characterizes the presence of nonlinear interactions that cause an increased disease resistance of the multiline composition in the lines. To determine the fractional composition of the multilinear composition, we recommend using test races with one susceptible line as a part of a multilinear variety.
Keywords: common millet (Panicum miliaceum L.); varieties; resistance genes; smut pathogen race; genetic polymorphism; multiline variety.
Author Details: Vilyunov S. D., research fellow (e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.).
For citation: Vilyunov S. D. Dynamics of Genetic Polymorphism of Multilinear Millet Variety ‘Kvartet’ under Conditions of the Orel Region for 20 Years of Cultivation. Zemledelije. 2019. No. 4. Pp. 33–36 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10408.