Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Буенков Андрей Юрьевич

Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней
<
Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Буенков Андрей Юрьевич. Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней : диссертация ... кандидата сельскохозяйственных наук : 06.01.11, 06.01.05.- Саратов, 2005.- 154 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-6/493

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Пыльная головня пшеницы (обзор литературы) 6

1.1. Биология возбудителя 6

1.1.1. Цикл развития 6

1.1.2. Взаимодействие патогена с другими возбудителями болезней 7

1.2. Факторы, влияющие на развитие патогена 8

1.2.1.. Внешняя среда 8

1.2.2. Тип цветения 10

1.3. Распространение и вредоносность 10

1.4. Физиологические расы 14

1.5. Факторы, влияющие на изменчивость рас пыльной головни 20

1.6. Искусственный инфекционный фон 22

1.7. Принципы генетического анализа 25

1.8. Селекция на устойчивость к пыльной головне 27 Заключение 29

ГЛАВА 2. Материал, методы и условия проведения исследований 30

2.1. Изучаемый материал 30

2.2. Методы исследований 38

2.3. Условия проведения исследований 45

ГЛАВА 3. Реакция сортов и линий яровой мягкой пшеницы на пыльную головню 54

3.1. Изучение состава патотипов возбудителя пыльной головни пшеницы и определение их расовой принадлежности 54

3.2. Определение оптимальной концентрации спор пыльной головни при искусственном заражении 56

3.3. Устойчивость сортов и селекционных линий к пыльной головне 57

3.4. Генетический контроль устойчивости к пыльной головне 71

3.5. Сравнительный анализ поражения сортов и линий яровой мягкой пшеницы пыльной и твердой головней 73

Заключение 77

ГЛАВА 4. Сравнительный анализ здоровых и зараженных растений по хозяйственно-полезным признакам 79

4.1. Реакция сортообразцов на заражение патотипами Л505 и С60 пыльной головни 79

4.2. Реакция сортообразцов на заражение патотипом ІО-В2 89

Заключение 98

ГЛАВА 5. Селекционная оценка сортов и линий и экономическая эффективность возделывания устойчивого сорта 99

5.1. Урожайность зерна 99

5.2. Устойчивость к листовой ржавчине 101

5.3. Устойчивость к полеганию 103

5.4. Вегетационный период 106

5.5. Качество зерна 111

5.6. Экономическая эффективность 114

Заключение 116

Выводы 117

Практические рекомендации 119

Список использованной литературы

Введение к работе

Актуальность темы. В Нижнем Поволжье к одной из наиболее вредоносных болезней яровой мягкой пшеницы относится пыльная головня, возбудителем которой является гриб Usiilago triiici (Pers.) Jens. Прямые потери урожая в среднем достигают 5-15%. Кроме того, снижается качество получаемой продукции. Применение химических методов борьбы не сняло острой проблемы головневых заболеваний. С учетом все возрастающей стоимости препаратов и отрицательных экологических последствий их применения, наиболее предпочтительным и экологически безопасным методом защиты растений является селекционно-генетический, позволяющий создавать устойчивые к заболеванию сорта пшеницы. Для повышения эффективности селекции требуются доноры генов, сочетающие устойчивость к пыльной головне с другими хозяйственно-полезными признаками и свойствами. Это достигается за счет привлечения в селекцию эффективных генов от сородичей пшеницы {Triticum dicoccum Schuebl.j Triticum durum Desf., Agropyron elongatum (Host) Beauv., Agropyron intermedium (Host) Beauv., Aegilops L., Secale cereale L. и т.д.).

Цель и задачи исследований.

Целью исследований являлось изучение популяции возбудителя пыльной головни, скрининг и селекционная оценка сортообразцов яровой пшеницы, устойчивых к данному патогену.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

  1. Изучить состав патотипов возбудителя пыльной головни пшеницы и определить их расовую принадлежность.

  2. Провести оценку сортообразцов и выявить источники устойчивости яровой пшеницы к патотипам пыльной головни.

  3. Определить оптимальную концентрацию спор пыльной головни при искусственном заражении.

  4. Изучить генетический контроль устойчивости яровой мягкой пшеницы к пыльной головне.

5. Провести селекционную оценку устойчивых и в разной степени восприимчивых сортообразцов по хозяйственно-полезным признакам.

Научная новизна. Впервые в условиях Нижнего Поволжья с использованием двух наборов сортов-дифференциаторов изучен состав патотипов возбудителя пыльной головни пшеницы и определена их расовая принадлежность. Проведен скрининг сортообразцов пшеницы различного эколого-географичес-кого происхождения на устойчивость к выявленным патотипам пыльной головни. Дана комплексная оценка устойчивых к пыльной головне сортообразцов по хозяйственно-полезным и биологическим признакам. Выявлены расонеспеци-фические гены, детерминирующие горизонтальную устойчивость пшеницы к пыльной головне.

Практическая ценность работы. Выявлены устойчивые к пыльной головне сортообразцы пшеницы, которые могут быть использованы в селекционной работе по выведению устойчивых к данному заболеванию сортов. Результаты исследований внедрены в селекционный процесс в ГНУ НИИСХ Юго-Востока.

Основные положения, выносимые на защиту.

  1. Состав патотипов возбудителя пыльной головни пшеницы и их расовая принадлежность.

  2. Источники устойчивости яровой пшеницы к патотипам пыльной головни.

  3. Генетический контроль устойчивости яровой мягкой пшеницы к пыльной головне.

  4. Селекционная оценка устойчивых и в разной степени восприимчивых сортообразцов по хозяйственно-полезным признакам.

Личный вклад соискателя. Соискатель принимал участие в планировании, проведении полевых экспериментов, анализе и обобщении результатов исследований, представленных в диссертации.

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» в 2001-2004 гг.

Взаимодействие патогена с другими возбудителями болезней

Пыльная головня обнаружена на всех видах рода Triticum L., за исключением Triticum timopheevi Zhuk. Имеется несколько сообщений об обнаружении пыльной головни на Agropyron spp. в Северной Америке, а также на Elymus L. и Taeniatherum spp. в Марокко. Ustilago tritici (Pers.) Jens также паразитирует на дикорастущих и культивируемых представителях следующих родов: Secale L., Aegilops L., Hordeum L., Haynaldia Schur (Nielsen, 1978) (здесь и далее родовые и видовые названия растений, а также описавших их авторов приведены из «Хромосомные числа цветковых растений, 1969»),

Пыльная головня распространена на всех континентах и во всех почвен-но-климатических зонах, где возделывают пшеницу. Это заболевание не встречалось на американском континенте, Австралии и в южной Африке до тех пор, пока европейцы не завезли с семенами пшеницы возбудителя этого заболевания (Nielsen, 1987).

О широком распространении пыльной головни в посевах яровой мягкой пшеницы по всему миру свидетельствует литература. Н.Г. Запрометов (1923) писал о поражении посевов головней в Хиве от 1 до 6%, а в некоторых местах до 10-12%. J.J. Fischer и J. Belmonte (1926) (цит. по Фиалковской, 1963) указали, что поражение пыльной головней в Уругвае достигало 14%. По данным W.E. Brentzel (1933) сорт Kota поражался пыльной головней в пределах 3-25% в Дакоте (США). C.S. Holton и E.L. Kendrick в 1957 г. обнаружили пыльную головню в восточных штатах США.

Также имеется много сообщений о поражении пшеницы пыльной головней на территории бывшего СССР. Например, в Армении поражение пыльной головней достигало 2-3% (Кечек, 1955). По данным В.И. Ульянищева (1950) в Азербайджане поражение посевов пыльной головней в горной зоне значительнее, чем в низменной. Отмечалось распространение пыльной головни на целинных землях Северного Казахстана (Шкляр, 1959).

В некоторых случаях ареалы расселения пыльной головни могут не совпадать с ареалами распространения пшеницы. Например, в Поволжье яровая пшеница - как мягкая, так и твердая, страдает от пыльной головни почти ежегодно, тогда как в посевах озимой пшеницы она, как правило, не встречается; если же и произойдет заражение, то в процессе перезимовки растения "освободятся" от мицелия.

Пыльная головня не приводит к сильному опустошению посевов пшеницы, но может вызывать ежегодные умеренные потери зерна. По мнению J. Nielsen и P. Thomas (1996), более значимыми могут быть скрытые потери урожая, проявляющиеся без видимых признаков заболевания. Например, при 1-2%-м естественном поражении колосьев, скрытые потери достигают 5-20%.

У инфицированных пыльной головней растений наблюдается замедление роста на 1-35% (Фиалковская, 1963; Ригина, 1966; Gage, 1927; Fisher, Holton, 1957). У растений снижается продуктивная кустистость и число колосков в колосе. Полевая всхожесть семян снижается на 10-40% (Шехурдин, Ветроградова, 1936; Русаков, Звягинцева, 1961; Druzhin, Krupnov, 1999). А.Н. Галкин (1972) отмечал, что у устойчивых к патогену сортов и линий при инокуляции полевая всхожесть снижается в меньшей степени, чем у восприимчивых.

В инфицированном зерне пшеницы значительно (до 30%) уменьшается накопление сухого вещества, Ряд авторов отмечают у инфицированных растений снижение массы 1000 зерен (Скворцов, 1937; Сабурова, 1939; Кривченко, 1969; Eriksson, 1913; Lang, 1913; Tiemann, 1925; Taylor, 1927; Rod, 1958; Fezer, 1962). Также у них снижается прорастание семян (Кривченко, Мягкова, Щелко и др., 1978). Кроме того, у пораженных растений, в отличие от здоровых, формируется больше подгона (на 10-15%) с недоразвитыми колосьями.

Такие же явления наблюдались и на инфицированных головневыми болезнями растениях ячменя. Например, возбудитель твердой головни ячменя Ustilago hordei (Pers.) Kelt, et Sw. в зависимости от количества инфекционных начал в растении, степени проникновения в ткани колоса может снижать его длину, количество зерен, массу зерна.

При пыльной головне ячменя Ustilago nuda (Jens.) Kelt et Sw. снижалась полевая всхожесть из-за ослабления проростков возбудителем болезни. Также снижалось количество стеблей кущения, продуктивная кустистость, длина колоса, число зерен в колосе, что, в конечном итоге, приводило к недобору урожая зерна. В 1987 г. общие потери урожая зерна ячменя составили 28,6%, из них скрытые - 6,6%, явные - 22%.

При посеве семян, заспоренными телиоспорами Ustilago nigra Тарке, прорастание затягивалось на 8-Ю суток. Поражение ячменя в скрытой форме проявляется, когда мицелий гриба не достигает точки роста в фазу кущения, и грибница в фазу выхода в трубку отстает от конуса нарастания. Мицелий остается в стебле, не достигнув колоса. После выколашивания колос выходит из обертки листа без явных признаков поражения, формируется по внешнему виду здоровое зерно, но щуплое и с низкой массой. В 1982 г. при проявлении черной пыльной головни на сорте Красноуфимский 95 — 2,7%, потери урожая зерна составили 13,9%, из них явные - 5,5%, скрытые - 8,4%. На сорте Луч при поражении 2,4% потери урожая были 21,4%, из них явные - 10,9%о, скрытые - 10,5% (Степановских, 1991).

Однако, у инфицированных пыльной головней семян проса, наблюдалась стимуляция энергии прорастания, лабораторной всхожести и силы роста. Отме-чено увеличение числа продуктивных стеблей на 1 м , массы зерна с метелки, а также уровня урожайности у инокулированных растений по сравнению со здоровым контролем. Например, у сорта Киевское 87 энергия прорастания инокулированных семян выросла на 6,0-9,3%, а у № 791 — на 5,9-7,2%; сила роста на 13,7-20,3% и 15,0-26,5% соответственно, а урожайность - па 5,9-11,0 и 5,3-5,6% по сравнению с незараженным контролем (Левченко, 1997).

Если генотип растения несовместим с патогеном, то наблюдается либо гибель инфицированных семян при прорастании, либо образуются слабые всходы уродливой формы со слабой корневой системой и некрозом на листьях. При очень благоприятных условиях может сформироваться здоровый колос из боковых побегов, особенно при развитии их из колеоптильной почки, не содержащей мицелия гриба (Mantle, 1961).

Условия проведения исследований

Для инокуляции использовали предварительно «стабилизированный» патотип патогена, для чего телиоспорами головни с одного пораженного колоса, заражали растения тех же генотипов пшеницы, с которых они были взяты. При этом использовали телиоспоры с одного колоса. По максимальному за годы изучения проценту поражения стеблей устанавливали тип поражения.

При идентификации рас использовали международную градацию реакции сортов-дифференциаторов на R= устойчивость (пораженных растений 0-10%) и S= восприимчивость (более 10% пораженных растений) (Nielsen/Thomas, 1996). Номер расы определяли по ключу рас (Кривченко и др.? 1987).

Оценка устойчивости к пыльной головне. Инокулированные семена каждого сортообразца высевали в количестве не менее 100 зерен. О качестве заражения судили по поражению восприимчивого стандарта (не менее 50%). Подсчитывали количество здоровых и пораженных растений и колосьев, затем определяли процент поражения. Для подсчета устойчивых сортообразцов использовали метод учета по стеблям, так как он показывает действительную реакцию растений на внедрение патогена (Кривченко и др., 1987). Этот метод использовали при изучении генетического контроля устойчивости к пыльной головне. Полученные данные подвергались математической обработке по методике, изложенной Б.А. Доспеховым (1979).

Классификацию сортообразцов по степени поражения пыльной головней проводили по методике J.J. Nielsen, P. Thomas (1996): 1. Устойчивые растения — 0-10% пораженных растений. 2. Умеренно устойчивые - 11-30% пораженных растений. 3. Умеренно восприимчивые - 31-50% пораженных растений. 4. Восприимчивые - 51-70% пораженных растений. 5. Высоко восприимчивые - более 70% пораженных растений. Гибридологический анализ. Этот анализ применяли для изучения харак тера наследования устойчивости и определения количества генов устойчивости.

Для этого проводили реципрокные скрещивания устойчивых сортов и линий с восприимчивой линий Л 528. Из-за разных сроков колошения сортообразцы, подлежащие гибридизации, высевали в несколько сроков. Скрещивание включало 3 последовательных этапа: подготовка колоса к скрещиванию, кастрация и опыление. Сначала из каждого колоса удаляли недоразвитые колоски, а также средние цветки из оставшихся колосков. Кастрация включала в себя удаление пинцетом зеленых пыльников из цветков материнского растения. После кастрации на колос надевали пергаментный изолятор, на котором указывали номер материнского растения и дату кастрации. Через 2-3 дня изоляторы снимали и проводили опыление - нанесение пыльцы отцовских растений на рыльца кастрированных цветков. Снова надевали на опыленные колосья изоляторы и указывали номер отцовского растения и дату опыления.

Полученные гибридные семена Fj от каждого колоса высевали отдельно в сосуды с почвой или рядки. Рядом высевали родительские формы. Каждое растение Ft инокулировали патогеном и убирали отдельно, а семена F2 сеяли семьями. Также для контроля заражали родительские формы. Затем инокулирован-ные семена F2 высевали в полевых условиях для получения растений F2. По расщеплению растений F2 на здоровые и пораженные определяли генетический контроль устойчивости.

Исследования проводили на опытном поле № 6 отдела генетики площадью 3,2 га, расположенном в Экспериментальном хозяйстве ГНУ НИИСХ Юго-Востока. Поле находится на расстоянии 200 — 300 метров от других посевов пшеницы. Почва - южный тяжелосуглинистый малогумусный чернозем. Схема севооборота: пар, пшеница, сорго. В систему обработки почвы входили зяблевая вспашка, ранневесеннее боронование, предпосевная культивация, В вегетационный период проводили рыхление междурядий.

Климат континентально-засушливый с холодной малоснежной зимой и сухим жарким летом. Возможны заморозки в начале и конце лета. Устойчивый снежный покров устанавливается с конца ноября — начала декабря и длится до марта (Агроклиматические ресурсы Саратовской области, 1970). Продолжительность безморозного периода составляет 130-165 дней. Летом часты засухи и суховеи (Система ведения агропромышленного производства Саратовской области, 1998).

Метеорологические данные в вегетационный период и фазу цветения за 2001-2004 годы приведены в табл. 2.3.1 и 2.3.2.

В 2001 году наблюдались резкие колебания температуры воздуха и неустойчивое увлажнение в начале вегетации растений, в период налива зерна была сухая и жаркая погода. 2002 год был засушливый. В 2003 году сложились более благоприятные условия для произрастания пшеницы, чем в предыдущем году, так как выпало значительное количество осадков и была умеренная температура воздуха. В 2004 году климатические условия были схожи с 2003 годом.

Определение оптимальной концентрации спор пыльной головни при искусственном заражении

Проведено скрещивание высокоустойчивого к патотипу Л505 сорта Жигулевская с восприимчивой к данному патотипу линией Л 528. При искусственной инокуляции Л 528 поразилась на 68 %, а сорт Жигулевская не поразился совсем. Маркерными признаками для выявления ложных гибридов являлись наличие остей и окраска зерна. Жигулевская имела остистый колос и красное зерно, а Л 528 - безостый колос и белое зерно.

Проводили реципрокные скрещивания: в первом случае в качестве матери был взят сорт Жигулевская, во второй комбинации в качестве матери взяли линию Л 528. В F] все растения были безостые, остистые формы выбраковывались. Каждое растение Fj убирали отдельно и семена F2 сеяли семьями. Растения Fi инокулировали патотипом пыльной головни Л505. Также для контроля заражали родительские формы. Затем инокулированные семена F2 высевали в полевых условиях. По расщеплению растений F2 па здоровые и пораженные определяли генетический контроль устойчивости. В комбинации Жигулевская х Л 528 получили 130 устойчивых и 10 восприимчивых растений, а в комбинации Л 528 х Жигулевская - 145 устойчивых и 12 восприимчивых растений.

На основании полученных результатов в F2 сделали заключение, что устойчивость у Жигулевской контролируется двумя доминантными генами.

Также провели реципрокные скрещивания между устойчивой к патотипу Л505 линией Л 658-01 с восприимчивой линией Л 528. В качестве маркерного признака служила окраска зерна. Линия Л 658-01 имеет красное зерно, а линия Л 528 -белое.

В результате в F2 было получено 175 устойчивых растений и 65 восприимчивых (Л 658-01 х Л 528), а при обратном скрещивании - 90 устойчивых и 38 восприимчивых семей. При этом получилось расщепление 3:1, что свидетельствует о моногенном наследовании признака устойчивости (табл. 3.4.1).

В отечественной и зарубежной литературе встречаются данные об устойчивости отдельных сортов яровой мягкой пшеницы к двум видам головни -Ustilago tritici (Pers) Jens и Tilletia caries (DC) Tul. Это может быть результатом либо конвергенции (объединения) Ut- и Bt-генов от разных родителей, или унаследования их от одного родителя, в генотипе которого они находятся в тесном сцеплении, благодаря чему переносятся из одного сорта в другой. Безусловно, для практической селекции выгодно в качестве доноров использовать сорта, имеющие сцепленные Ut- и Bt-гены, так как в подавляющем большинстве регионов страны яровая пшеница в основном поражается и пыльной и твердой головней. Важно знать, насколько тесно сцеплены эти гены, не происходит ли разрыв этого сцепления.

Данная проблема представляет практический и теоретический интерес. По данным классической и молекулярной генетики многие гены устойчивости к возбудителям болезней располагаются в хромосомах группами (в кластерах). К сожалению, в литературе (Международный каталог символов генов, 2003) нет информации по этому вопросу. Согласно сообщению СП. Мартынова и Т.В. Добротворской (2003), почти 1/3 из 1000 сортов имеет определенный уровень устойчивости к обоим возбудителям заболеваний. В связи с этим заслуживает особого внимания более обстоятельное изучение селекционного материала. Наиболее перспективным путем исследований является использование не популяций, а отдельных рас возбудителей болезней. Очевидно, что чем шире набор рас, тем больше возможностей для выявления сортообразцов, имеющих Ut- и Bt-гены. С этой целью нами совместно с сотрудниками отдела генетики ГНУ НИИСХ Юго-Востока изучалась, с одной стороны, дифференциация местной популяции на расы, с другой - реакция на эти расы сортов и линий (Бу-енков, Абдряев, Дружин, 2003; Крупнов, Буенков, Абдряев, Лобачев, 2004; Buyenkov, Druzhin, Krupnov, Lobachev, Abdryaev, 2003; Abdryaev, Krupnov, Buyenkov и Lobachev, 2004).

Инокулюм пыльной головни взяли с отдельных колосьев сортов Л 505, Саратовская 60 и Юго-Восточная 2. Споры твердой головни собирали с сорта Тулайковская 5 и линии Л 894, инокулюм с которых условно назвали патотип Т5 и Л894. Классификацию сортообразцов по степени поражения пыльной головней проводили по методике J.J. Nielsen, P. Thomas (1996), а оценку поражения твердой головней - по методике ВНИИ растениеводства (Кривченко и др., 1987).

Реакция сортообразцов на заражение патотипом ІО-В2

В 2002 году самая короткая длина периода колошение-полная спелость наблюдалась у сортов Саратовская 29, Л 505 и линий Л 528, Л 504, Л 235-01, Л 780-01 (табл. 5.4.3). Но в целом колебание по сортообразцам было невелико и составило всего 3,25 суток (от 38,75 суток у Саратовской 29 до 42 суток у Л 2040).

В следующем году наиболее короткую продолжительность данного межфазного периода имели сорт Белянка, линии Л 196, Л 235-01, Л 780-01 и Л 293-02. А наиболее продолжительным этот период был у сорта Лютесценс 62, линий Л 164 и Л 2040. Варьирование длины данного периода составило от 44,25 суток у Л 293-02 до 49 суток у Л 2040.

В 2004 году общая картина немного изменилась. Самый короткий период имели сорта Белянка, Саратовская 29, Л 528, Л 196 и Л 235-01. А у сорта Л 505 и линий Л 164, Л 780-01, Л 2040 наблюдалось удлинение этого периода. Размах периода колошение-полная спелость, составил от 45,5 суток у линии Л 528 до 50суток у Л 164. Как видно из табл. 5,4.1, 5.4.2, 5.4.3, у сортообразцов, имевших короткие периоды всходы-колошение и всходы-полная спелость, увеличилась продолжительность периода колошение-полная спелость, а у сортов и линий с удлиненными периодами всходы-колошение и всходы-полная спелость наблюдалась противоположная картина. В среднем, по представленным в таблице сортообразцам, самой короткой продолжительность данного периода была в 2002 году и составила 39,88 суток, в 2003 году она возросла до 46,35 суток, а в 2004 году до 47,39 суток. Таким образом, за три года изучения максимальный период налива зерна был отмечен у линии Л 2040 (46,67 суток), а самый короткий у линии Л 235-01 (43,33 суток). Между сортообразцами отмечены значимые различия.

На формирование качества зерна большое влияние оказывают температура и влажность воздуха во время вегетации растений, особенно в период налива зерна. При недостаточном количестве влаги и высокой температуре в этот период в зерне образуется большое количество высококачественного белка (Ва-кар, 1961; Стрельникова, 1971). В Нижнем Поволжье сухое и жаркое лето, а также почвы, богатые органическими веществами, способствуют формированию высококачественного зерна. Саратовские сильные пшеницы имеют высокое содержание клейковины хорошего качества (30% и более), обеспечивающей устойчивость теста и высокий объемный выход хлеба. Технологические свойства муки являются генетическим признаком. Силу муки определяют качество клейковинных белков и их компактность в четвертичной структуре. К сожалению, с увеличением урожайности количество протеина и клейковины уменьшается. Цвет зерна оказывает влияние на цвет муки и выпекаемого из нее хлеба. Краснозерные пшеницы содержат в зерне красящий пигмент, а у белозерных он отсутствует (Козьмина, 1961). Также на цвет зерна влияют консистенция эндосперма и состояние плодовых оболочек.

Цвет муки в основном определяется наличием каротиноидов в эндосперме зерна и детерминируется Yf-генами (Сибикеев, Крупнов, 1991). Чем больше в зерне содержится каротиноидов, тем сильнее будет проявляться желтая окраска муки.

Качество хлеба зависит от технологических свойств муки, из которой ее выпекают. Сильные сорта пшеницы должны иметь содержание белка не менее 14%, а сырой клейковины в зерне - не менее 28%, объемный выход хлеба из 100 г муки должен составлять не менее 550 мм, внешний вид и пористость мякиша - не менее 4 баллов. Упругость теста Р должна быть не менее 80 мм, отношение упругости теста к его растяжимости - 0,8-2, а сила муки - не менее 280 единиц альвеографа. Качество зерна определяли в лаборатории технологии и качества зерна ГНУ НИИСХ Юго-Востока.

В табл. 5.5.1 представлены основные технологические показатели у исследуемых сортов и линий. В среднем за 2002-2003 годы показатель ИДК-1 у изучаемых сортообразцов варьировал от 55 единиц у сорта Юго-Восточная 2 до 80 единиц у линий Л 396, Л 504 и Л 293-02. По данному показателю большинство сортообразцов вошли в группу с хорошим качеством клейковины, за исключением сорта Л 503 и линий Л 396, Л 504, Л 658-01, Л 780-01, Л 293-02 и Л 294-02, которые относятся ко второй группе по качеству с удовлетворительно слабой клейковиной. Содержание сырой клейковины составляло от 28% у линии Л 528 до 41,4% у сорта Добрыня, то есть на уровне сильных пшениц.

Сила муки W довольно широко варьировала у исследуемых образцов: от 137,5 у линии Л 294-02 до 270 единиц альвеографа у сорта Юго-Восточная 2. Довольно высокая сила муки отмечена у сорта Добрыня (268 е.а.) и линии Л 164 (264,5 е.а.). Большинство сортов и линий отнесены ко второй группе качества со средней силой муки.

Почти все изучаемые сорта и линии имели хорошие хлебопекарные свойства и относятся к первой группе качества. Особенно по объему хлеба выделились сорт Л 503 (850 см3) и линии Л 396 (840 см3), Л 504 (815 см3) и Л 294-02 (840 см3). Выпечка у всех сортообразцов отличалась высокой пористостью (от 4,6 до 5 баллов). Хлеб, полученный из изучаемых сортов и линий, имел различный цвет мякиша - от белого до желтого, также присутствовали образцы с кремовой окраской. Из сортов и линий, сочетающих хорошие технологические качества с устойчивостью к пыльной головне, можно выделить сорт Белянка и линии Л 658-01 и Л 396.

Похожие диссертации на Саратовская популяция пыльной головни пшеницы и доноры устойчивости к ней