На сьогодні в світі відомо біля 30 основних збудників грибних, бактеріальних та вірусних хвороб, які розвиваються на різних видах цибуль в період вегетації та при зберіганні [10]. Найбільш поширеною та шкодочинною серед грибних хвороб цибулевих рослин є пероноспороз, збудником якої є вузькоспеціалізований облігатний паразит гриб-космополіт Peronospora destructor (Berk.) Casp. ex Berk. [6, 16]. Саме ця хвороба в багатьох країнах світу з помірним кліматом спричиняє найсильніші втрати при вирощуванні цієї культури як із цибулин так і з насіння, особливо при підвищеній вологості повітря [13, 21]. Постійними рослинами – живителями P. destructor є Allium cepa, A. fistulosum. Гриб здатний уражувати види A. ascalonicum, A. porrum, A. sativum, A. schoenoprasum [7, 9, 15].

Донедавна вважалося, що джерела стійкості можуть бути знайдені серед інших різновидів Allium, а не тільки у виду A. cepa [7, 14]. Сьогодні науковцями[20] в роді Allіum вже знайдено два гени стійкості до цього збудника - Pd1 і Pd2, які локалізовані в одній хромосомі виду A. royleі, і визначено, що успадковуються вони домінантно. Ідентифіковані й три RAPD - маркери, які сьогодні використовують при дослідженні стійкості цибулевих рослин [19]. Нажаль, дослідниками в різних регіонах світу констатується відсутність загальної характеристики культурних сортів цибулевих рослини за рівнем стійкості до збудника P. destructor [11, 18]. Крім того в останні роки патогенність пероноспорозу значно підвищилась.

Нині у виробництві вирощуються високоврожайні сорти цибулі вітчизняної селекції, але для їх створення використовується невелика кількість ліній. Тому підвищення урожайності за рахунок розширення генетичної основи гібридів є однією з основних задач вітчизняної селекції для цієї важливої овочевої культури. В зв’язку з цим особливого значення набувають сьогодні імунологічні дослідження, основою яких є оцінка селекційного і колекційного матеріалу на всіх етапах процесу створення сортів і гідридів та пошук стійкого вихідного матеріалу для створення ліній із високими показниками індивідуальної і групової стійкості до основних хвороб.

Матеріали та методика досліджень. Визначення стійкості селекційного і колекційного матеріалу до хвороб проводили методами візуальних оцінок ураження і заселення листків рослин першого року вирощування на природному і природному провокаційному фоні в період вегетації в динаміці онтогенезу рослин за бальною шкалою, яку використовували в своїх дослідженнях В.А. Шинкаренко [8, 9] та М.І. Тімін, О.Ф. Агафонов, І.Т.Двоенко і інші [7]. Експериментального визначений об’єм вибірки для зразка становив 100 рослин, при якому точність оцінок в обмеженій генеральній сукупності складатиме 5 % (Р≥0,05), або достовірною буде різниця в ураженості (заселенні) на рівні не нижче 5 % [4]. Вихідним матеріалом для проведення досліджень був 21 вітчизняний сорт цибулі ріпчастої походженням із різних еколого-географічних регіонів України, оцінка генофонду якого була проведена в умовах створеного нами природного провокаційного фону. Сортами-стандартами були зразки Золотистий і Веселка (висіяні через 10 номерів). Посів проводили за наступною рекомендованою схемою: відстань між рядками - 25 см, між рослинами - 5-8 см, кількість рядків в ділянці – 3, загальна облікова площа – 5,5 м², в максимально ранні для висіву цієї культури строки (початок квітня). Повторність в дослідах одноразова [5].

Імунологічна характеристика колекційних зразків цибулі отримана за результатами трьохрічних оцінок на природному провокаційному фоні. Природний провокаційний інфекційний фон (загущення посіву + монокультура + відсутність провітрювання + високий рівень ґрунтових вод + низинна місцевість) був закладений стаціонарно із 2002 року. Як першоджерело інфекції використовували уражене насіння цибулі, цибулю-сіянку і рослинні рештки цибулі, отримані після зберігання.

Характеристика рівня стійкості зразків цибулі ріпчастої проводилась за шкалами, які представлені в табл. 1. Метою наших досліджень було визначення та добір практично та середньостійких зразків і індивідуальних рослин цибулі ріпчастої. Практичне значення в якості джерел стійкості мали зразки, у яких сума генотипів (рослин) із прийнятною стійкістю (частки Р₁, Р₂ і Р₃) дорівнювала більше 70 %, або ∑(Р₁ + Р₂ + Р₃) ≥ 70 %. Рівень стабільності стійкості або сприйнятливості відображує індекс, який поєднаний нами із градаціями лімітів ураження. Визначається він згідно наступної шкали індексів: 9 – дуже високий рівень стабільності ознаки стійкості (As > 80,1 %); 7 – високий (As = 61,0 – 80,0 %); 5 – середній (As = 41,0 – 60,0 %); 3 – низький (As = 21,0 – 40,0 %); 1 – дуже низький (As < 20,0 %).Стабільність показника стійкості у зразка характеризується статистично обрахованим індексами 9 і 7, його мінливість – індекси 5, 3 та 1.

Результати досліджень. Як зазначалося вище, цей збудник пероноспорозу цибулі – вузькоспеціалізований облігатний паразит, який уражує всі види роду Allium, крім виду Allium ledebourianum L. [1]

 

 

 

Створений природний провокаційний інфекційний фон відповідає принциповим умовам: він забезпечує рівномірну високу ураженість піддослідних рослин, що виключає відбір не стійкого матеріалу; виживання і об'єктивну диференціацію сортів і рослин за стійкістю; дозволяють зберегти відібрані стійкі генотипи (рослини) і отримати від них потомство; методи їх створення є простими у застосуванні і не потребують великих затрат праці і часу для оцінки вихідного і колекційного матеріалу [2].

В результаті проведених протягом 2003 - 2005 рр. досліджень в Інституті овочівництва і баштанництва на стаціонарному природному провокаційному інфекційному фоні нами встановлена генетично обумовлену неоднорідність прояву стійкості вітчизняного колекційного матеріалу цибулі ріпчастої щодо збудника Peronospora destructor. За результатами досліджень генеральна сукупність зразків згідно шкали обліків була розподілена за проявом стійкості згідно наведених її характеристик (див. табл. 1). При визначенні ступеня розвитку хвороби першочергово звертали увагу на інтенсивність спороношення, фази розвитку збудника, інтенсивність наростання нових листків [12]. Такий розподіл наочно визначав рівень прояву імунологічних реакцій та частоти розподілу генотипів по групах стійкості до пероноспорозу.

Українських зразків із типом реакції ”імунність (R)” та ”практична стійкість (R⁺)” до пероноспорозу в колекції районованих зразків цибулі на природному провокаційному фоні нами не виявлено. На підставі одержаних даних щодо характеристик рівня ураження вітчизняна колекція зразків розподілилась у 3 групи: середньостійкі (S^/), сприйнятливі (S) і дуже сприйнятливі (S⁺). Більша кількість зразків на природному провокаційному фоні мала ступінь ураження в межах 35,1 – 50,0 %, дані зразки віднесені до групи з характеристикою ”сприйнятливі (S)”.

До групи ІІІ із характеристикою високостабільної (степінь 9) середньої стійкості (S^/) віднесені зразки Спринт, Алмадон, Антоніна, Альгіз. Ступінь розвитку хвороби на рослинах цих зразків коливався в межах від 24,7 до 34,7 % при ураженості в 100 % (табл. 2). Всі рослини, що були уражені хворобою, мали другу фазу розвитку збудника - чіткий хлороз листків, ясно обмежені жовтувато-зелені плями, початкове спороношення гриба. До цієї ж групи, але з характеристикою стабільної (степінь 7) середньої стійкості (S^/) потрапили зразки Качинский 01/03 (відбір), Алеко і Грандіна. Ступінь розвитку хвороби на рослинах цих зразків коливався в межах від 15,7 до 27,9 % при ураженості рослин в 95 – 100 %. Але показники агрономічної стабільності, додатково обраховані для зразків Алеко і Грандіна, засвідчив про гетерогенність їх популяцій за ознакою стійкості до пероноспорозу.

 

 

Ми вважаємо, що прийнятна толерантність всіх наведених в табл. 2 сортозразків першочергово пов’язана із здатністю рослин швидко відтворювати молоді листки на заміну втраченим. Всі 7 зразків, навіть з
умов ураження їх пероноспорозом, все ж таки сформували повноцінний урожай. Вони несуть цінні полігенні комплекси, які зумовлюють прийнятно стабільний рівень їх стійкості і тому рекомендуються нами для використання в селекційному процесі в якості джерел стійкості до пероноспорозу і як матеріал для індивідуальних доборів.

До групи ІV із фенотипічною характеристикою ”сприйнятливі” (S) віднесено 11 сортозразків. Ступень ураження її коливався в межах від 36,3 - 50,0 %. Фаза розвитку збудника на рослинах даних зразків - третя. Рослини були вкриті мілкими плямами із рясним спороношенням гриба.

До групи з характеристикою ”дуже сприйнятливі (S⁺)” віднесено 3 зразки. Ступінь розвитку хвороби на рослинах яких становив 62,5-85 %, ураженість – 100 %. Фаза розвитку пероноспорозу на рослинах даних сортозразків - четверта. Вона характеризувалася сильним некрозом тканини, рясним спороношенням та зниженим тургором листової маси.

Проміжним результатом проведеного етапу досліджень стало отримання інбредного потомства від індивідуальних високостійких рослин зразків Альгіз, Антоніна, Алеко, Ткаченківський, Стригуновський носівський, Рубін, Грандіна, Каба дніпропетровський, Спринт, Буран, які мали імунологічну реакцію до пероноспорозу типу ”практична стійкість (R⁺)” із середньозваженим балом ураження в 0,5 – 0,1.

1. В результаті проведених протягом 2003-2005 рр. досліджень на провокаційному інфекційному фонах нами встановлена генетично обумовлену неоднорідність рівня стійкості колекційного матеріалу цибулі ріпчастої щодо збудника пероноспорозу (Peronospora destructor).

2. Імунних і практично стійких до пероноспорозу в колекції вітчизняних районованих зразків цибулі на природному провокаційному фоні не виявлено, тому в зональних сортових технологіях вирощування цієї овочевої культури слід приділяти значну увагу інтегрованій системі захисту із використанням сучасних високоефективних засобів захисту.

3. При визначенні остаточної стабільності (індекси 9 і 7) або мінливості (індекси 5, 3 та 1) показника стійкості зразків ми рекомендуємо використовувати індекс агрономічної стабільності (As), який поєднується із градаціями лімітів ураження.

4. В якості джерел стійкості до пероноспорозу для практичної селекції рекомендуються зразки Спринт, Алмадон, Антоніна, Альгіз, ступінь розвитку хвороби на рослинах цих зразків коливався в межах від 24,7 до 34,7 % при ураженості в 100 %, з характеристикою стабільної слабкої сприйнятливості - зразки Качинский 01/03 (відбір), Алеко і Грандіна, ступінь розвитку хвороби на рослинах цих зразків коливався в межах від 15,7 до 27,9 % при ураженості рослин в 95 - 100 %.

 

1. Казакова А.А. Сорта репчатого лука, устойчивые к некоторым болезням и вредителям: Сб. научн. тр. ВНИИР. – Л., 1964. – Вып. 2. – С. 35 – 36.

2. 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.

3. Литун П.П. Взаимодействие генотип – среда в генетических и селекционных и способы его изучения // Проблемы отбора и оценки селекционного материала. – К.: Наукова думка, 1980. – С. 63-93.

4. Методические указания по математической обработке результатов учетов и наблюдений в селекционных и генетических исследованиях. – М.: Колос, 1979. – 32 с.

5. Методические указания по селекции лука и чеснока. – М.: ВАСХНИЛ, 1984. – 33 с.

            6. Талева М.Н., Фурст Г.Г. Пероноспороз луков. – М.: Наука, 1989. – 126 с.

7. Тимин Н.И., Агафонов А.Ф., Двоенко И.Т. и др. Актуальные вопросы создания исходного материала для селекции на основе межвидовой гибридизации овощных культур (лук, морковь) // Труды ВНИИССОК. – М., 2005. – С. 271 – 276.

8. Шинкаренко В.А. Метод отбора семенных растений лука, слабовосприимчивых к ложной мучнистой росе // Сельскохозяйственная биология. – 1984. - № 4. – С. 114-116.

9. Шинкаренко В.А. Методика оценки и селекционного отбора лука репчатого на устойчивость к пероноспорозу: Автореф. дис…канд. с - х. наук: 06.01.05. – Москва, 1985. – 21 с.

10. Allium spp. FAO/IPGRI Technical Guidelines for the Safe Movement of Germplasm (ed. by M. Diekmann). - 1997. - № 18. – 59 р.

11. Baloch A., Soomro B.A., Mallah G.H. Evaluation of some cotton varieties with known genetic markers for their resistance/tolerance against sucking and bollworm complex // Turkiye Bitki Koruma Dergisi. - 1982. - № 6. – Р. 3-14.

12 Chernenko V.L., Chernenko K.M. 2003. Onion pests in Ukraine // Allium Improv. Newsletter. – 2003. - № 13. – Р. 46 – 48.

13. Hildebrand PD, Sutton JC. Interactive effects on the dark period, humid period, temperature, and light on sporulation of Peronospora destructor // Phytopathology. 1984. № 74(12). – Р. 1444-1449.

14. Kofoet A., Kik C., Wietsma W.A., Vries J. Inheritance of resistance to downy mildew (Peronospora destructor (Berk.) Casp.) from Allium roylei Stearn in the backcross Allium cepa L. <cross> (A. roylei <cross> A. cepa) // Plant Breeding. - 1990. - № 105 (2). – Р. 144-149.

15. Kofoet A., Zinkernagel V. Light and electron microscopical studies of interactions between Allium spp. and Peronospora destructor // Mycological Research. – 1991. - № 95 (3). – Р. 278-283.

16. Lorbeer JW, Burba JL (ed.), Galmarini CR.. Management of diseases in Alliums: Proceedings of the First International Symposium on Edible Alliaceae,Mendoza, Argentina, 14 - 18 March 1996 // Acta Horticulturae. – 1997. - № 433. – Р. 585-591.

17. Rudolph M. Effect of diseases on seed yield and quality in onion seed plants (Allium cepa L.) // Nachrichtenblatt Pflanzenschutz. - 1990. - № 44 (8). – Р. 182 - 184.

18. Vitanov M, Angelov D. Production of onion lines resistant to downy mildew // Rasteniev"dni Nauki. - 1991. - № 28. – Р. 74-77.

19. Vries J., Jongerius R., Sandbrink H., Lindhout P. Mildew and leaf blight in onions. RAPD markers assist in resistance breeding // Prophyta. - 1992. - № 46. – Р. 50-51.

20. Vries J., Wietsma W.A., Jongerius M.C. Linkage of downy mildew resistance genes Pd<sub(1)> and Pd<sub(2)> from Allium roylei Stearn in progeny of its interspecific hybrid with onion (A. cepa L.) // Euphytica. – 1992. - № 64(1-2). – Р. 131-137.

21. Visser De C.L.M. Concept and development of a dynamic simulation model for onion growth // Acta Horticulturae. - 1990. - № 267. –Р. 401-409.