Проблема селекции сельскохозяйственных культур на устойчивость к вредоносным организмам существует с того времени, когда были созданы первые сорта. Высокая приспособленность возбудителей болезней и вредителей к растению - хозяину нуждается во всесторонних знаниях биологической закономерности их развития, внимательном изучении сортообразцов для определения надежных источников устойчивости [5]. Такие исследования способны провести лишь специалисты соответствующего направления, т.е. иммунологи, которые владеют методами создания фонов для оценки и выделения источников устойчивости, ее генетического анализа в последующих поколениях [6].

Необходимым условием для "конвейерного" обеспечения селекционных программ исходным материалом является постоянный поиск новых источников устойчивости к болезням и вредителям. Нужно постоянно расширять и обновлять ассортимент источников устойчивости в связи с постоянными микроэволюционными изменениями в популяциях патогенов. Постоянный поиск и внедрение в селекционные программы новых генетических источников устойчивости позволит эффективно и, главное, мобильно оптимизировать и ускорить селекционный процесс, повысить его результативность, получить новые сорта и гибриды с признаками устойчивости (толерантности) против конкретных вредоносных организмов [15]. Именно такая научная стратегия и есть сегодня в Украине единственной эффективной теоретической основой целенаправленного, коммерчески успешного ведения селекционного процесса по основным овощным культурам. Более того, созданный таким образом устойчивый сорт или гибрид не нуждается в интенсивной дорогостоящей защите на протяжении 7-10 лет его эксплуатации. Это сэкономит сотни тысяч долларов за счет параллельного внедрения в производство экологически ориентированных интегрированных систем защиты [6, 7].С другой стороны, сама система "патоген - хозяин" вследствие сложных взаимодействий между популяциями разных видов возбудителей, абиотическими и антропогенными факторами среды есть серьезной эколого-генетической проблемой [5]. Сложность взаимоотношений в этой системе основывается на том, что оба компонента - полиморфные гетерогенные популяции. Высокая изменчивость и адаптивность патогенов - серьезная теоретическая и практическая проблема, которая существенно корректирует процедуру проведения лабораторных и полевых иммунологических исследований [4, 7]. Кроме того, негативно на равновесие в этой системе влияют такие факторы, как суженое генетическое разнообразие растений, которые используются в сельскохозяйственном производстве; узкая генетическая основа большинства современных сортов; использование в селекции разнообразных генов, эволюционно не связанных с генами устойчивости; интродукция; селекция на качественные показатели; длительное одностороннее использовании  вертикальной устойчивости [8, 15].По Н.И. Вавилову [2, 3] устойчивость может быть специфической или сортовой, и неспецифичной или видовой. Первая, как правило, контролируется одним или несколькими олигогенами и определяет устойчивость к конкретной расе или группе рас патогена, вторая - детерминированная малыми генами (mіnor) с аддитивным эффектом действие которых направленная против всех рас и сохраняется в геноме продолжительное время [7]. Это распределение довольно условное и, очевидно, в процессе конвергентной селекции и интрогрессии в один генотип большего числа разных генов, не исключает возможности перевода специфической устойчивости в неспецифичную [11, 16]. Констатируется, что неспецифичная устойчивость как количественный признак проявляется в уменьшении репродуктивной способности патогенов, в увеличении продолжительности латентного периода. Последняя особенность и есть наиболее важной относительно факультативных паразитов (в т.ч. к ранней сухой пятнистости) именно в качестве базового фактора замедления развития болезни после проникновения в ткани растения при заражении. Именно с этим типом устойчивости, менее эффективным с точки зрения эпифитотиологии и селекции, но более действенным с точки зрения потребителя и производства, и призывает сегодня работать иммунологов Ю.Т.Дьяков [6]. Поэтому именно она на сегодня является наиболее подходящей для селекционных программ по культуре томата, которые предусматривают результатом получения в характеристике конечного продукта проявления стабильно высокого уровня устойчивости (слабой восприимчивости) к факультативным паразитам с некротрофным типом питания, в частности – к ранней сухой пятнистости [7].В связи с этим наши исследования базовой коллекции томата Национального центра генетических ресурсов растений Украины (Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН) имели цельюпроведение иммунологического анализа коллекционного материала на природном провокационном и искусственном инфекционном фонах, выделение стабильных источников устойчивости (слабой восприимчивости) к ранней сухой пятнистости с дальнейшим формированием на их основе признаковой коллекции томата.

Методика и материалы.

Оценку уровня и стабильности устойчивости коллекционного материала томата открытого грунта проводили в лабораториях иммунитета овощных растений (2002 - 2007 гг.) и генетических ресурсов (2001 – 2007 гг.) Института овощеводства и бахчеводства УААН. Природный провокационный инфекционный фон создавали согласно рекомендации  в пленочной теплице с монокультурой и двукратным оборотом томата на протяжении сезона вегетации в сочетании с особым микроклиматом и загущением посевов [9].Оценка устойчивости томата к наиболее распространенным болезням включала поэтапный анализ коллекции сортообразцов по следующей схеме – после иммунологического анализа на фоне искусственного заражения те образцы, которые проявили высокий и приемлемый уровень устойчивости, дополнительно оценивались в условиях природного провокационного фона. Параллельно проводилось подтверждение оценки уровня устойчивости всей коллекций в условиях природного фона заражения.По результатам иммунологической оценки томата на искусственном инфекционном фоне (возбудитель - Alterneria solanі Sorauer) исследуемые образцы по показателям фенотипического эффекта интенсивности поражения были разнесены в 4 группы согласно такой шкалы его проявления: балл устойчивости І (9 по шкале СЕВ) - очень высокая устойчивость, признаки поражения растений отсутствуют; балл ІІ (7) - высокая устойчивость, признак поражения имеет до 25% растений, средневзвешений бал поражения (В_х) - до 1,25; балл ІІІ (5) - средняя устойчивость, поражено от 25 до 50% растений, средневзвешений бал поражения (В_х) от 1,26 до 2,5; балл ІV (3) - слабая устойчивость, поражено больше 50% растений, средневзвешений бал поражения (В_х) больше 2,5 [13].На природном провокационном и природном фонах проводилась параллельная оценка коллекционных образцов томата с распределением их по группам устойчивости согласно градаций, которые показывают уровень иммунологической реакцию растений на степень интенсивности поражения их болезнью: балл устойчивости І (балл 9 по шкале СЕВ) - иммунный (доля Р₁), когда визуально признак болезни не диагностируется (иммунность); балл устойчивости ІІ (7) - устойчивый (доля Р₂), степень поражения растений образца не превышает 15% (практическая устойчивость); балл ІІІ (5) – средне устойчивый (доля Р₃), степень поражения составляет от 15,1 до 35% растений (слабая восприимчивость); балл ІV (3) - восприимчивый образец (доля Р₄), степень поражения находится в диапазоне от 35,1 до 50% (средняя восприимчивость); балл V (1) - очень восприимчивый образец (доля Р₅), поражено свыше 50% растений (высокая восприимчивость) [1, 10].Для определения объективной характеристики размаха фенотипической изменчивости признака генетической устойчивости нами применяются следующие статистические параметры: стандартные показатели степени поражения и пораженности в процентах, средневзвешенный балл поражения (В_х), абсолютный его размах (Р = В_{х max} – В_{х mіn}) как параметр, который представляет собой абсолютную разницу между граничными значениями поражения растений конкретного образца в баллах. На основе распределения растений по группам устойчивости, согласно шкалы, уже результаты однолетней оценки позволяют, через среднее квадратичное отклонение (δ) как показатель уровня изменчивости образца, определять уровень его гетерозиготности или стабильности [16].Большое значение отводилось выделению устойчивого материала на фоне экспериментально определенного уровня гетерозиготной изучаемых популяции в условиях искусственного инфекционного фона путем проведения индивидуальных (генотипы) и массовых (популяции) отборов на уровне +2δ и + 3δ отклонений. Из этих отборов, которые в дальнейшем показали также высокий уровень устойчивости в условиях природного провокационного фона, отбирались семена с целью получения, на фоне постепенного увеличения гомозиготности популяции, стабильно устойчивого линейного материала.

Результаты исследований и их обсуждение.

Сразу оговоримся, что в Официальном бюллетене государственной службы по охране прав на сорта растений Украины [12] в таблице признаков сортов томата, при проведении экспертизы на отличительность, однородность и стабильность, признак "уровень устойчивости образца к ранней сухой пятнистости", кодировка степень его проявления и сорта-эталоны просто отсутствуют. Именно поэтому создание отечественной признаковой (по устойчивости к этой болезни) коллекции томата с сортами – эталонами стало для нас вопросом актуальным и приоритетным.На протяжении 2001 - 2007 гг. исследований набор коллекционных образцов томата составил более 700 образцов (до 150 шт. ежегодно). Коллекционный материал в условиях природного, природного провокационного и искусственного фонов дифференцировался по уровню устойчивости к ранней сухой пятнистости (Alternarіa solanі Sorauer), а также в годы сильного развития болезни и в условиях природного фона - к фитофторозу (Phytophthora іnfestans (Mont.) de Bary) [4].Ранняя сухая пятнистость. Ежегодно распространенная и вредоносная  болезнь томатов в отрытом грунте. Нами определено, что в патогенезе этой болезни наиболее активное участие принимают два вида грибов рода Alternarіa - Alt. solanі Sorauer (90% всех отобранных изолятов) и Alt. alternata f. sp. lycopersіcі Grogan et al., а также два вида рода Stemphylіum - St. solanі Weber и St. botryosum Woll., Neer [14]. В зависимости от года исследований степень поражения образцов в условиях природного провокационного фона колебалась от 3 до 93%, что свидетельствует о его высокой напряженности (табл. 1). 

 В зависимости от сортовой принадлежности степень поражения растений образцов ранней сухой пятнистостью за этот же период в условиях искусственного фонов колебалась от 0,0 до 95,2%, а средний балл поражения по всем фонам колебался от 0 до 5,0.         Зная, что по органотропной специализации эти болезни листового аппарата томата являются конкурентами, мы проверили взаимосвязь между средневзвешенными показателями интенсивности развития этих болезней в агроценозах на протяжении 7 годов исследований. Корреляционный анализ между этими параметрами того показал на наличие между ними высокой (r = - 0,89) достоверно обратной связи. Минимальное (предельное) значение коэффициента корреляции (r_mіn), при которых считается, что корреляция между признаками действительно имеет место, для наших опытов составила 0,755 при 95- процентном уровне достоверности. Это доказывает, что конкуренция между этими болезнями за нишу существования, в силу эволюционной приспособленности, которая сформирована разными требованиями основных возбудителей к температурному диапазону, влажности, освещенности и т.д., взаимодополняющая.Фитофтороз. На протяжении 2001, 2005 - 2007 гг. болезнь имела слабое, в 2002 и 2004 - среднее развитие, а в 2003 году – эпифитотийное (см. табл. 1).На протяжении всех вегетационных периодов первые очаги фитофторы сначала выявлялись на томате (рассаде) в закрытом грунте. В открытом грунте первые очаги поражения растений фиксировали в І - ІІ декадах июля на одиночных плодах первой кисти, которые касались поверхности грунта. Вообще, на протяжении вегетационных периодов 2001 - 2005 гг., независимо от характера развития популяции фитофторы, первые признаки болезни стабильно обнаруживали на ранних образцах томата, и, как правило, на нижних стареющих листках, а в 2003 году - даже на молодых листках верхнего яруса. В 2006 году массовое развитие фитофтороза на растениях томата началось в І-ІІ декадах сентября, после фазы массового сбора плодов. В 2007 году массового развития этой болезни не наблюдалось.Окончательный анализ результатов иммунологической оценки коллекционного материала на разных фонах заражения позволил выделить 22 образца томата, которые распределяются в разные группы устойчивости согласно шкале оценки уровня фенотипического эффекта проявления этого признака (табл. 2).Результаты табл. 2 показывают, что в общеиммунологическом аспекте образцы томата обыкновенного, принадлежащие к разновидности var. validum, эволюционно имеют более высокие показатели уровня неспецифической (полигенной) устойчивости.         

Заключение.

Исходя из экспериментальных данных в качестве сортов - эталонов по признаку наличия устойчивости (код 9) предлагаем использовать такие образцы как Чайка, Юбилейный ВИР, ЛСД – 27, Королек, Космонавт Волков, Чудо света, Мичуринский, А – 692 и Колхозная королева. Все эти образцы имели четко выраженную иммунологическую реакцию на поражение ранней сухой пятнистостью по типу "слабая восприимчивость".По признаку отсутствия устойчивости (код 1) в качестве сортов - эталонов предлагаем ис
ользовать такие образцы как Атласный, Искорка, Мыть, Кременчугский, Зоряный и Эфемер. Все эти образцы имели четко выраженную иммунологическую реакцию на поражение ранней сухой пятнистостью по типу "высокая восприимчивость".По признаку наличия устойчивости (код 9) к фитофторозу предлагаем использовать такие образцы как Колхозная королева, Чудо света, Чайка, Королек и ЛСД – 27. Все эти образцы имели четко выраженную иммунологическую реакцию на поражение этой болезнью по типу "слабая восприимчивость".По признаку отсутствия устойчивости (код 1) в качестве сортов - эталонов с четко выраженной иммунологической реакцией на поражение фитофторозом по типу "высокая восприимчивость" предлагаем использовать такие образцы как Атласный, Лагидный, Искорка, Кременчугский, Эфемер, Мыть и Зоряный.Практический интерес в качестве исходного материала для селекционных программ на иммунитет представляют следующие образцы:- как источники индивидуальной  и групповой устойчивости с четко выраженной иммунологической реакцией на поражение ранней сухой пятнистостью по типу "практическая устойчивость" и на поражение фитофторозом по типу "слабая восприимчивость" – оригинальные линии КВСі 01/05, КВСі 02/05 и КВСі 03/07;- как источники индивидуальной и групповой устойчивости с четко выраженной иммунологической реакцией на поражение ранней сухой пятнистостью и на поражение фитофторозом по типу "слабая восприимчивость" – Колхозная королева, Чудо света, Чайка, Королек и ЛСД – 27. 

устойчивости к основным болезням, 2001 – 2007 гг.

         Примечание: ¹ - *номер регистрации института (UKR 001); **- номер каталога Национального центра генетических ресурсов растений Украины (НЦГРРУ). 

1. Берестовецкий О.А. Изучение фитотоксических свойств грибов // Методы экспериментальной микологии. - К.: Наукова думка, 1973. - С. 14 – 162. Вавилов Н.И. Избранные сочинения. – М.: Колос, 1986. – 519 с.3. Вавилов Н.И. Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям. – М.: Наука, 1986. – 519 с.4. Демидов Е.С., Садыкина Е.И., Сайчук А.И. Методы селекции томата на устойчивость к альтернариозу. – Тирасполь: Типар, 2006. – 100 с.5. Дьяков Ю.Т. Общие сведения о паразитизме // Генетические основы селекции растений на иммунитет. - М.: Наука, 1973. – С.65 - 73.6. Дьяков Ю.Т., Одинцова И.Г. Программы создания сортов, длительно сохраняющих устойчивость // Генетические основы селекции растений на иммунитет. – М.: Наука, 1973. – С. 181 - 204.7. Євтушенко М.Д., Лісовий М.П., Пантелєєв В.К., Слюсаренко О.М. Імунітет рослин. - К.: Колобіг, 2004. – С. 146 - 170.8. Кузнецов В.В. Проблемы адаптации растений и трансдукции стрессорного сигнала // Межд. конференция «Физиология растений - наука III тысячелетия». - М: РАН, 1999. - С. 12-13.9. Лісовий М.П., Лісова Г.М. Методичні основи створення штучних інфекційних фонів патогенів в селекції на стійкість // Захист і карантин рослин. – 2004. – Вип. 50. – С. 41 – 51.10. Международный классификатор СЭВ рода Lycopersicon Tourn. - Л.: Типография ВИР, 1986. - 40 с.11. Озерецковская О.Л. Индуцирование устойчивости растений биогенными элиситорами фитопатогенов // Прикладная биохимическая микробиология. - 1994. - № 30.- С. 325 - 339.12. Офіційний бюлетень Державної служби з охорони прав на сорти рослин Мінагропромполітики України. Охорона прав на сорти рослин. Методика проведення експертизи сортів на відмінність, однорідність та стабільність (ВОС) (овочеві, баштанні культури та картопля). - К.: Алефа, 2004. - Вип.1, Ч. 2. - С. 82 – 83, 88 – 94.13. Патент 27861 Україна, МПК А01Н 1/04. Спосіб оцінки і добору генотипів томата на стійкість проти альтернаріозу; К.М.Черненко, В.Л.Черненко (Україна); Інститут овочівництва і баштанництва УААН. - №27861; Заявлено 19.11.2004; Опуб. 26.11.2007. – С. 1214 . Пидопличко Н.М. Грибы – паразиты культурных растений. – К.: Наукова думка, 1977. – Т.2. – 300 с.15. Удовенко Г.В. Механизмы адаптации растений к стрессам // Физиология и биохимия культурных растений. – 1979. – Т. 11. - № 2. – С. 99 - 106.16. Тоцький В.М. Генетика. – Одеса: Астропринт, 2002. – С. 563 – 604.

INITIAL TOMATO MATERIAL FOR BREEDING ON RESISTANCE TO DISEASESV.L.Chernenko, K.M. Chernenko, S.A.LysakSMC "Institute of Vegetables and Melons UAAS", Ukraine In the article there are given results of investigation of more than 700 collection samples of the tomato for the open ground under condition of different by loading infectious background. The collection material was differentiated by the level of polygenic resistance to early blight of tomatoes (Alternaria solani Sorauer) and late blight of tomato (Phytophthora infestans (Mont.) de Bary). Varieties – standards of resistance and susceptibility to these diseases, as well as the sources individual and group resistance are determined.