Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Принципы и методы использования устойчивости растений

30.11.2018

Для успешного выведения и использования устойчивых форм в сельском хозяйстве прежде всего необходимо сотрудничество между хотя бы одним опытным селекционером и одним опытным энтомологом. Работая со своим кругом проблем, каждый из них должен стараться ознакомиться с проблемами своего коллеги. Такой междисциплинарный подход обеспечивает наилучшее познание вредителя, хозяина и взаимоотношений между ними. В каждой программе выведения, направленной на улучшение качества или продуктивности культурных растений или домашних животных, и при интродукции известных сортов или пород в новые для них географические области следует стремиться к повышению устойчивости к насекомым. B старой энтомологической литературе, за небольшими исключениями, уделялось довольно мало внимания значению устойчивости растений к вредителям, хотя история борьбы с виноградной филлоксерой не менее увлекательна, чем кампания против австралийского желобчатого червеца.

Селекционер и энтомолог, подробно ознакомившись с методами, которые использует каждый из них в своей области, должны детально изучить конкретного хозяина, вредителя и их взаимоотношения. При изучении растений обычно засевают имеющимися сортами в разные сроки ряд делянок, чтобы исследовать биологию и поведение вредителей и определить свойства сортов, особенно тех, которые имеют крайние сроки созревания. Проведя такие исследования селекционер и энтомолог способны отделить псевдоустойчивость и другие экологические явления от генетической устойчивости у сортов хозяина. Обычно сначала опыты проводят на делянках в поле с зараженными в природе вредителями, однако затем большую часть их предпочитают проводить в оранжерее или лаборатории, где можно управлять и условиями среды, и уровнями заражения, что позволяет сравнивать последовательные серийные эксперименты. Заключительные опыты лучше Проводить опять на делянках, чтобы подтвердить результаты, полученные в лаборатории.

Другая проблема, сразу же возникающая в программе исследований, как найти наследуемые факторы устойчивости. Вероятность их локализации в общем пропорциональна числу исследованных особей и форм; пока во всех случаях, когда был предпринят достаточно детальный поиск, генетическая устойчивость была обнаружена. Получение устойчивых к членистоногим пород животных развивается медленнее, чем выведение устойчивых растений, по нескольким причинам. Это связано с тем, что для животных характерны гораздо более высокая стоимость работ (ср., например, стоимость разведения свиней и кукурузы), большее время генерации с меньшим количеством потомства в поколении, трудность получения большого числа пород для селекции. С растительным материалом, напротив, работать легче. Выбирая сорта из разных источников, прежде всего следует изучить местные и адаптированные к местным условиям сорта, так как заранее ясно, что они обладают многими желательными качествами (за исключением искомой устойчивости). Следует также изучить другие сорта, используемые как источники устойчивости к болезням или иных полезных признаков, которые желательно ввести в новый сорт. Хотя трудно найти факторы устойчивости в адаптированных к местным условиям сортах, выращиваемых здесь за другие свои полезные свойства, все же такие удачные случаи бывали. Найти факторы устойчивости можно у отдельных растений или линий, отличающихся меньшими повреждениями, большей урожайностью или присутствием на них меньшего числа вредителей по сравнению с соседними особями или линиями того же вида. Если у местных сортов не удалось найти такой генетический потенциал, исследователи должны расширить поле своих поисков вплоть до центра происхождения вредителя и культуры (или только культуры) или до района, где отмечается наибольшая морфологическая изменчивость растения. Длительность ассоциации насекомого и растения в месте происхождения и эволюция обеспечивают естественный отбор на устойчивость. Вместе с тем растения из районов, где в популяции отмечено большое морфологическое разнообразие, могут обладать также потенциалом различных физиологических особенностей, полезных для селекции на устойчивость. В некоторых редких случаях источниками генов устойчивости могут быть растения, филогенетически близкие к интересующему нас хозяину. Зародышевую плазму редких сортов можно получить от коллег, работающих с ними, или из специальных хранилищ при организациях, например при Министерстве сельского хозяйства США или при Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (РАО). Наконец, полезные мутации иногда удается вызвать с помощью радиации или других средств.

После выявления в начальных экспериментах подходящего потенциала устойчивости необходимо получить доказательства того, что ответственные за эту устойчивость факторы наследуются. Надо помнить, что наша цель — не полная иммунность, а некоторая степень устойчивости. Поэтому лучше сравнивать сорта при таких уровнях заражения вредителем, при которых выявляются наибольшие различия в степени повреждения. Уровень заражения должен быть не таким низким, чтобы многие растения просто случайно избегали заражения, но и не таким высоким, чтобы при этом маскировался какой-либо компонент устойчивости, особенно толерантность. Наличие генетически обусловленной устойчивости доказывается результатами опытов по скрещиванию с последующим изучением потомства предполагаемого устойчивого хозяина. При таком изучении потомства часто требуется для получения нескольких поколений проводить самоопыление, а затем между отобранными устойчивыми линиями — перекрестное опыление. Исследуемые сорта постоянно сравниваются со стандартом — либо с сортом, известным своей чувствительностью, либо с исходным устойчивым родительским растением, причем это делается всегда в одних и тех же условиях среды и при одних условиях заражения. Дополнительным доказательством существования наследуемых факторов устойчивости служит сохранение устойчивости при разных условиях среды. Если имеется много сортов, разумно учитывать возможность обнаружения устойчивости сразу к нескольким видам вредных насекомых, хотя основное внимание должно уделяться одному виду.

С практической точки зрения детальное понимание действительных основ устойчивости хозяев к насекомым не является необходимым условием успешной селекционной работы. Исследования этого вопроса отстают от практического использования метода. Ho такая информация имеет большой теоретический интерес и может значительно повлиять на дальнейшее развитие подавления вредных насекомых. Для выяснения основ устойчивости сейчас обычно проводится полный генетический, биологический и экологический анализ компонентов системы, после чего полезными могут оказаться и биохимические исследования. Хотя среди разных видов растений найдены некоторые биохимические отличия, обеспечивающие устойчивость растения и выбор хозяина насекомым, примеры подобных отличий между сортами редки. В общем, в настоящее время самым экономичным, быстрым и эффективным способом обнаружения устойчивости остается практическое испытание сортов-кандидатов против потенциального насекомого-вредителя. Никакие химические анализы не могут с ним сравниться.

Ho выявление химических основ устойчивости и выбора хозяина насекомым важно для практики в другом отношении. Природные химические соединения хозяина, ответственные за предпочтение или непредпочтение и действующие как репелленты или антифиданты, широко используются для изменения поведения вредного насекомого. He исключено, что синтетические аналоги этих соединений окажутся даже более активными. Соединения, ответственные за антибиоз, служат основой для разработки новых, более специфичных инсектицидов. Наконец, знание химических основ устойчивости и разработка химического анализа для ее выявления оказались бы очень полезными для работы с животными и с древесными многолетними растениями, у которых созревание каждого поколения занимает несколько лет и скрининг которых методом биопроб менее практичен. Фитопатологи достигли значительных успехов в этом направлении; сейчас, например, можно быстро проверить отдельные растения сахарного тростника на устойчивость к глазковой пятнистости, просто опрыскав испытываемые растения токсином, выделенным из спор вызывающего эту болезнь гриба.

Если, по счастью, удалось найти факторы устойчивости у адаптированного к местным условиям сорта, то селекция или скрещивание с целью получения нового сорта для немедленного его испытания и распространения значительно облегчаются. Ho если гены устойчивости найдены в неадаптированном к местным условиям сорте, то их придется ввести в генотип подходящего сорта с помощью скрещивания и затем отобрать устойчивые сорта в последующих поколениях. Лучшими источниками устойчивости для дальнейшей работы по выведению являются растения, имеющие не один, а несколько компонентов устойчивости или устойчивость которых обусловлена несколькими генами. Если возможно, факторы устойчивости из разных источников следует вводить в новый сорт одновременно, так как, хотя в программе выведения легче иметь дело с одним геном, благодаря множественности генов устойчивости значительно уменьшается вероятность того, что в результате естественного отбора появится биотип насекомого, способный преодолеть устойчивость растения. Наконец, новый сорт должен как минимум не уступать по всем агрономическим характеристикам сортам, широко распространенным в данной местности, иначе, несмотря на более высокую устойчивость, он вряд ли будет выбран местными фермерами для разведения.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: