Вклад устойчивости к бурой ржавчине и остей в агрономические показатели и качество зерна озимой пшеницы

Сорта пшеницы (Triticum aestivum L.), выращиваемые на Великих равнинах, обычно имеют остистые колосья, поскольку предполагается, что ости способствуют повышению урожайности и качества зерна. Безостые сорта, как правило, используются преимущественно в системах производства кормов. Мы предположили, что безостистый тип будет более приемлем для производителей зерна, если старение флагового листа будет задерживаться благодаря защите от бурой ржавчины (возбудитель Puccinia triticina Erikss.) — основного листового заболевания, поражающего производство пшеницы на юге Великих равнин. В полевых экспериментах при умеренном уровне заражения бурой ржавчиной нашей целью было оценить влияние остей и устойчивости к бурой ржавчине с учетом действия и взаимодействия генов, контролирующих эти признаки. Анализ был сосредоточен на агрономических показателях и характеристиках качества, для которых ранее было показано влияние этих генов. Экспериментальные линии были получены в результате скрещивания восприимчивых к бурой ржавчине (безостых или остистых) почти изогенных линий сорта ‘Century’ с двумя устойчивыми к бурой ржавчине остистыми линиями, полученными методом возвратных скрещиваний и несущими гены Lr41 или Lr42, происходящие от Triticum tauschii (Coss.) Schmal. Для большинства признаков гены, контролирующие наличие остей и устойчивость к ржавчине, действовали аддитивно, но с неодинаковой эффективностью. При усреднении эффектов Lr41 и Lr42 урожайность зерна увеличивалась на 63 и 26%, натура зерна — на 5 и 3%, а масса зерна — на 14 и 9% соответственно. При усреднении по устойчивым и восприимчивым типам для каждого гена ости повышали урожайность на 6,2 и 0%, натуру зерна — на 1,7% (для любого источника гена Lr), а массу зерна — на 6 и 4% соответственно. Устойчивость к ржавчине эффективнее компенсировала отсутствие остей, чем ости компенсировали отсутствие устойчивости к ржавчине. Устойчивость к бурой ржавчине улучшала мукомольные свойства, повышая выход муки и диаметр зерновки, независимо от наличия или отсутствия остей. Создание безостых сортов с приемлемым потенциалом урожайности и качеством зерна представляется достижимым, однако их применение в системе, ориентированной исключительно на производство зерна, будет ограничено без устойчивости к бурой ржавчине.