Спросить
Войти

СУЛЬФОНИЛМОЧЕВИНОУСТОЙЧИВЫЙ ГИБРИД ПОДСОЛНЕЧНИКА СУРУС

Автор: Демурин Я.Н.

ISSN pr. 2412-608X, ISSN on. 2412-6098 Масличные культуры. Вып. 2 (182), 2020

УДК 633.853.52:631.52

DOI: 10.25230/2412-608Х-2020-2-182-144-147

Сульфонилмочевиноустойчивый гибрид подсолнечника Сурус

Я.Н. Демурин,

доктор биологических наук, профессор

A.A. Пихтярёва,

кандидат биологических наук

A.C. Тронин,

кандидат биологических наук А.Н. Левуцкая,

аналитик

C.B. Костевич,

кандидат сельскохозяйственных наук

O.A. Рубанова,

аспирант С.С. Фролов,

кандидат сельскохозяйственных наук

ФГБНУ ФНЦ вниимк

Россия, 350038, г. Краснодар, ул. им. Филатова, д. 17 Тел.: (861)274-55-94 E-mail: genetic@vniimk.ru

Для цитирования: Демурин Я.Н., Пихтярёва A.A., Тронин A.C., Левуцкая А.Н., Костевич C.B., Рубанова O.A., Фролов С.С. Сульфонилмочевиноустойчивый гибрид подсолнечника Сурус // Масличные культуры. - 2020. - Вып. 2 (182). - С. 144-147.

Простой межлинейный гибрид подсолнечника Сурус получен в рамках селекционно-генетической программы создания гербицидоустойчивых растений и обладает высокой устойчивостью к гербициду трибенурон-метил из класса сульфо-нилмочевин. Обе родительские формы, т.е. материнская линия BKl-cyp и отцовская - ВК21-сур, а также гибрид гомозиготны по гену Sur. Гибрид Сурус относится к среднеспелой группе, обладает высокой урожайностью, устойчивостью к заразихе (расы А-Е) и ложной мучнистой росе (раса 330), толерантностью к фомопсису. Вегетационный период 120 дней до уборочной спелости, мас-личность семянок - 50 %, лузжистость - 22 %. Гибрид Сурус предназначен для выращивания в производственной системе Сумо и ЭкспрессСан.

UDC 633.853.52:631.52

Sulfonylurea resistant sunflower hybrid Surus.

Y.N. Demurin, Doctor of biology, Professor

A.A. Pikhtyareva, PhD in biology

A.S. Tronin, PhD in biology

A.N. Levutskaya, analyst

S.V. Kostevich, PhD in agriculture

O.A. Rubanova, post-graduate student

S.S. Frolov, PhD in agriculture

V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops (VNIIMK)

17, Filatova str., Krasnodar, 350038, Russia Tel.: (861)274-55-94 E-mail: genetic@vniimk.ru

A one-way cross hybrid of sunflower was obtained as part of the genetic program for the breeding of herbicide-resistant plants and is highly resistant to the tribenuron-methyl herbicide from the sulfonylurea class. Both parental forms, i.e. female line VKl-sur and male VK21-sur, as well as a hybrid are homozygous for the Sur gene. Hybrid Suras belongs to the middle maturing group, possesses a high yield, resistance to broomrape (race A-E) and downy mildew (race 330), tolerance to phomopsis. The vegetative period is 120 days till harvest ripeness, oil content of seeds is 50%, and huskiness is 22%. Hybrid Surus is intended for cultivation in the production system of Sumo and ExpressSun.

Гербициды из класса сульфонилмоче-вин широко используются в сельском хозяйстве с момента их появления в начале 1980 гг., и теперь они представляют собой один из основных методов борьбы с сорняками для многих сельскохозяйственных культур, в т.ч. и для подсолнечника. Однако эта пропашная культура изначально не была устойчива к сульфо-нилмочевиновым гербицидам. Открытие спонтанно возникшей в популяции дикорастущего подсолнечника точковой мутации (замена цитозина на тимин в кодоне 197), обуславливающей устойчивость подсолнечника к трибенурон-метилу, позволило применить эту перспективную группу гербицидов на подсолнечнике [1; 2].

В настоящее время в мировых селекционных программах по созданию суль-фонилмочевиноустойчивых гибридов подсолнечника используется два источника устойчивости: из дикорастущей популяции Н. annuus L. - линии публичного доступа SURES-1 и SURES-2, а также генотип, полученный с помощью индуцированного химического мутагенеза (EMS) и запатентованный компанией DuPont-Pioneer [3; 4].

Соответствующие двум вышеуказанным источникам разработанные технологии SUMO и ExpressSun представляют собой комбинацию гербицидоустойчиво-го гибрида и гербицида с действующим веществом трибенурон-метил. Гербициды данного ряда высокоэффективны против широкого спектра двудольных сорняков. Трибенурон-метил мало опасен для теплокровных и обладает быстрым периодом разложения, поэтому отсутствует его негативное действие на последующие культуры в севообороте.

Компания DuPont-Pioneer и Институт полевых и овощных культур (г. Нови Сад, Сербия) были первыми, кто выпустил сульфонилмочевиноустойчивые гибриды на рынок. Первые наблюдения за их коммерческим производством показали, что необходимо гомозиготное состояние обоих родителей по гену устойчивости, а не только отцовской линии. Так, после обработки гербицидом посевов первых гетерозиготных гибридов часто наблюдался высокий процент пораженных растений [4], что, вероятно, отражало семеноводческие проблемы получения 100 % генетически чистых гетерозиготных Sursur семян при отсутствии гена гербицидо-устойчивости у материнской линии.

Во ВНИИМК работа по изучению наследования признака устойчивости к сульфонилмочевиновым гербицидам, а также по созданию гербицидоустойчивых гибридов, началась в 2006 г. с момента получения публичных источников SURES-1 (закрепитель стерильности) и SURES-2 (восстановитель фертильности) из Института полевых и овощных культур (г. Нови Сад, Сербия).

Гибридологический анализ наследования признака устойчивости к трибенуронметилу в поколениях Fi, F2 и F3 показал соответствие расщепления моногенному доминантному характеру генетического контроля [5; 6]. Также на основе экспериментов, проводимых в камерах фитотрона, была показана возможность применения сульфонилмочевин в качестве химического метода борьбы с новыми расами заразихи. Гибель клубеньков заразихи на корнях гербицидоустойчивой линии SURES-B при обработке её гербицидом Гранстар составила 89 % [7].

Результатом селекционно-генетичес-кой программы ВНИИМК по выведению сульфонилмочевиноустойчивых растений явилось создание простого межлинейного гибрида подсолнечника Сурус (рис. 1). При этом использовался метод получения аналогов селекционных линий по целевому признаку.

Формула гибрида: BKl-сур А (ЦМС РЕТ1) х ВК21 -сур (Rf). Материнская форма, включая стерильный аналог и закрепитель стерильности, а также отцовская форма - восстановитель фертильности пыльцы, гомозиготны по доминантному гену Sur, контролирующему признак устойчивости к трибену-рон-метиловым гербицидам (Экспресс, Гранстар, Агростар, Прометей, Суперстар), благодаря чему достигается высокая устойчивость к гербициду у гибрида.

Рисунок 1 - Растение гибрида подсолнечника Сурус, 2019 г.

Гибрид Сурус относится к среднеспелой группе; обладает высокой урожайностью, устойчивостью к заразихе (расы А-Е) и ложной мучнистой росе (раса 330), толерантностью к фомопсису. Вегетационный период до уборочной спелости составляет 120 дней, урожайность семян 3,2 т/га, масличность семянок 50 % при лузжистости 22 % (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика гибрида подсолнечника Сурус

ЦЭБ ВЕ ИИМК, КСИ, 2017-2019 гг.

Гибрид Высота, см Урожайность, т/га Масса 1000 семян, г Масличность, % Сбор масла, т/га

Сурус Имидж (st) 190 182 3,20 3,10 48 47 50,1 49,9 1,44 1,39

НСР05 4 0,20

Следует отметить, что гибрид Сурус характеризуется среднеолеиновым типом масла (материнская линия гибрида является высокоолеиновой), что представляет собой пищевую ценность.

Предполагаемая зона возделывания -Центрально-Черноземный, Северо-Кавказ-ский, Нижневолжский, Средневолжский, Уральский и Западно-Сибирский регионы.

Материнским компонентом гибрида Сурус является линия подсолнечника BKl-сур. Она получена путём скрещивания селекционной линии ВК680 с линией-донором гена Sur, последующих возвратных скрещиваний, отбора и самоопыления. BKl-cyp генетически близка линии ВК680, гомозиготна по гену устойчивости к трибенурон-метилу и обладает высокоолеиновым типом масла (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика линии подсолнечника BKl-cyp

ЦЭБ ВНИИМ К, 2017-2019 гг.

Признак Значение

Период всходы-цветение, сутки 59

Высота растений, см 114

Масса 1000 семянок, г 51

Масличность, % 51,3

Лузжистость, % 23,4

Урожайность, т/га 1,5

Содержание олеиновой кислоты, % 82,4

Отцовским компонентом гибрида является линия-восстановитель фертильно-сти пыльцы ВК21-сур. Она получена путём скрещивания селекционной линии ВА325 с линией-донором гена Sur, возвратных скрещиваний с последующим отбором наиболее продуктивных и пригодных по габитусу сублиний и их самоопылением. Характеристика линии ВК21 -сур представлена в таблице 3.

Таблица 3

Характеристика линии-восстановителя фертильности пыльцы ВК21-сур

ЦЭБ ВНИ ИМК, 2017-2019 гг.

Признак Значение

Период всходы-цветение, сутки 57

Высота растений, см 125

Масса 1000 семянок, г 50

Масличность, % 48,6

Лузжистость, % 23,2

Урожайность, т/га 1,2

Линия ВК21-сур гомозиготна по гену устойчивости к трибенурон-метилу, генетически близка к линии ВА325 и характеризуется рецессивным ветвлением. Кроме того, линия ВК21-сур обладает рецессивным признаком - частично трубкообраз-ными ложноязычковыми цветками, который является морфологическим маркером генетической чистоты. У обычных генотипов подсолнечника в корзинке присутствуют цветки двух типов: краевые зигоморфные стерильные ложноязычко-вые и центральные актиноморфные фер-тильные трубчатые. У линии ВК21-сур около 25 % краевых цветков представлены третьим типом - зигоморфными укороченными трубкообразными.

С семеноводческой точки зрения важно, что цветение отцовской линии ВК21-сур начинается на два дня раньше материнской формы ВК1-сур А, что позволяет при их одновременном посеве достигать оптимального совпадения времени цветения на участке гибридизации при получении семян гибрида Сурус (рис. 2).

¡Ш ш,

Рисунок 2 - Участок получения семян Fi гибрида подсолнечника Суру с, 2019 г. (слева - материнская форма BKl-сур А, справа - отцовская форма - ВК21-сур)

Создание родительских компонентов гибрида проходило при обработке гербицидом Гранстар или Экспресс в максимальной дозе их рекомендуемого применения - 50 г/га в полевых условиях и 25 г/га при выращивании поколений беккроссов в условиях теплицы, что позволяет говорить о повышенной гербици-доустойчивости гибрида Сурус.

Гибрид Сурус предназначен для выращивания в производственных системах SUMO и ExpressSun™. Оригинатором гибрида Сурус, а также линий BKl-cyp и ВК21-сур является ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК.

Список литературы

1. Miller J.F., Al-Khatib К. Registration of two oilseed sunflower genetic stocks, SURES-1 and SURES-2, resistant to tribenuron herbicide // Crop Science. -2004. - Vol. 44. - P. 1037-1038.
2. Kolbnan J.M., Slabangh M.B., Brunicird J.M. [et al.]. Acetohydroxyacid synthase mutations conferring resistance to imidazolinone or sulfonylurea herbicides in sunflower // Theoretical and Applied Genetics. -2004. - Vol. 109. - P. 1147-1159.
3. Salo C.F., Bulos M, Altieri /•;&., Ramos M.L. Genetics and breeding of herbicide tolerance in sunflower // Proc. of 18th Intern. Sunfl. Conf, Mar del Plata, Argentina, 2012. - P. 75-81.
4. Шкорич Д. Селекция подсолнечника // В кн.: Генетика и селекция подсолнечника: Международная монография. - Сербская академия наук и искусств. Ассоциация «Селекция и семеноводство подсолнечника», г. Харьков, 2015. -С. 165-319.
5. Тронин А.С. Наследование и селекционное использование устойчивости к сульфонилмочевиновым гербицидам у подсолнечника: авто-реф. дис. ... канд. биол. наук. - Краснодар, КубГАУ, 2017.-24 с.
6. Демургт Я.Н., Пихтярёва А.А., Тротт А. С. Передача гена устойчивости к трибенурон-метилу в селекционный материал подсолнечника ВНИИМК // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2013. - Вып. 1 &(153-154). - С. 16-20.
7. Демурин Я.Н., Перстенёеа А.А. Влияние ALS-ингибиторов на клубеньки заразихи у гер-бицидоустойчивых линий подсолнечника // Масличные культуры. Науч.-тех. бюл. ВНИИМК. - 2011. - Вып. 1 (146-147). - С. 134-138.

References

1. Miller J.F., Al-Khatib К. Registration of two oilseed sunflower genetic stocks, SURES-1 and SURES-2, resistant to tribenuron herbicide // Crop Science. -2004. - Vol. 44. - P. 1037-1038.
2. Kolkman J.M., Slabaugh M.B., Bruniard J.M. et al. Acetohydroxyacid synthase mutations conferring resistance to imidazolinone or sulfonylurea herbicides in sunflower // Theoretical and Applied Genetics. -2004. - Vol. 109. - P. 1147-1159.
3. Sala C.F., Bulos M., Altieri E., Ramos M.L. Genetics and breeding of herbicide tolerance in sunflower // Proc. of 18th Intern. Sunfl. Conf., Mar del Plata, Argentina, 2012. - P. 75-81.
4. Shkorich D. Selekciya podsolnechnika / V kn: Genetika i selekciya podsolnechnika: Mezlidu-narodnaya monografiya. - Serbskaya akademiya nauk i iskusstv, Associaciya «Selekciya i semeno-vodstvo podsolnechnika», g. KHar&kov, 2015. - S. 165-319.
5. Tronin A.S. Nasledovanie i selekcionnoe ispol /ovanie ustojehivosti k surfonilmochevinovy ni gerbicidam u podsolnechnika: avtoref. diss. ... kand. biol. nauk. - Krasnodar, KubGAU.-2017.-24 s.
6. Demurin Ya.N., Pikhtyaryova A.A., Tronin A.S. Peredacha gena ustojehivosti k tribenuron-metilu v selekcionny&j material podsolnechnika VNIIMK. - Masliclmy&e kuTtuty. Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. - 2013. - Vy&p. 1 (153-154). - S. 16-20.
7. Demurin Ya.N., Perstenyova A.A. Vliyanie ALS-ingibitorov na kluben ki zarazikhi u gerbi-cidoustojchivy&kh linij podsolnechnika. - Maslich-ny c kul turv . Nauch.-tekh. byul. VNIIMK. -Krasnodar, 2011. - Vy p. 1 (146-147). - S. 134-138.

Получено: 12.03.2020 Принято :27.05.2020 Received: 12.03.2020 Accepted: 27.05.2020

ПОДСОЛНЕЧНИК МЕЖЛИНЕЙНЫЙ ГИБРИД ЛИНИЯ ГЕРБИЦИДОУСТОЙЧИВОСТЬ СУЛЬФОНИЛМОЧЕВИНЫ sunflower one-way cross hybrid line herbicide resistance sulfonylureas
Другие работы в данной теме:
Контакты
Обратная связь
support@uchimsya.com
Учимся
Общая информация
Разделы
Тесты