Сұлының тәжтәріздес тат ауруына қарсы төзімділік генетикасы

 

Г.Т.Қуандықова, Үкібаева Л.О., Қуандықова Р.Т.

М.Х.Дулати атындағы Тараз Мемлекеттік университеті, Тараз қ.

 

Астық дақылдары еліміздің ең негізгі егін шаруашылық саласы болып табылады. Астық дақылдарының артықшылығы ешқандай артық зат қалдырмайды. Егіншілік саласындағы ең еңбегі мен зейнеті көп жұмыс. Астық дақылдарының ішіндегі сұлы тұқымдасының өкілі сұлы өсімдігі халық арасында емдік шөп ретінде жиі пайдаланылады. Сұлы өсімдігінің өнімділігін жоғарылату үшін бұл өсімдіктің өзге будандармен будандастырылған жаңа кез-келген қайшылықтарға төзімді сұрыпты алу қажетттілігі ғылыми-зерттеуші мамандар арасындағы қызығушылықты оятты. Сұлы өсімдігін ежелден туберкулезге, мешел ауруларына сонымен қатар, ұсақ қантамырлар мен балалардың ішінің өтуі,қызуы көтерілуі, тершеңдік пайда болған жағдайда сұлының сабаны мен тұқымының ботқасы пайдаланылған. Бұл өсімдіктің емдік қасиеті маусым мен шілде айларында жиналып алынған өсімдік сабаны мен тұқымында жиі кездеседі. Бұл өсімдік дәрумендер мен ақуызға өте бай. Халық арасында асқазанның жұмысын жақсарту мақсатында да жиі қолданылады. Яғни, аталмыш өсімдік барлық жағынан тиімді, бағалы болып есептеледі. Сондықтанда сұлының қолайсыздықтарға төзімді сұрыптарын шығару біздің міндетіміз.

Әр алынған және өндіріске ендірілген жаңа сұрыптар жыл сайын жоғарғы өнім беріп, сапасы жақсы болуы үшін селекциялық материалдарды мынадай негізгі көрсеткіштер бойынша бағалайды:

·      өнімділігі

·       қолайсыз климаттық жағдайларға төзімділігі

·      ауруға төзімділігі

·      егу, күту, жинау жұмыстарында техникалық жабдықтарды пайдалану бейімділігі

·      сапасы

Сұлы ұзақ күндік өсімдік, сондықтан оның егістігі солтүстік ендікке қарай жақындаған сайын вегетация ұзақтығы қысқара бастайды. Сұлының фотокезеңдік реакциясы күн сәулесінің қарқыны мен сәуленің толқындық сапасына байланысты.Ол күн сәулесінің спектрлік құрамындағы қысқа толқынды спектрге сезімтал. Алғашқы өсу фазаларында төменгі температурамен қатар күн сәулесінің жоғары қарқындылығын талап етеді. Бұл кездегі фотосинтез үрдісінің қарқындылығы өрбу конусындағы метамерлік мүшелердің қалыптасуына қажетті пластикалық зарттардың жеткілікті мөлшерде түзілуін қамтамасыз етеді. Масақтану және гүлдеу фазаларындағы күн сәулесінің жетіспеушілігі мен ылғалдықтың артық мөлшері өсімдіктердің жапырылуына әкеліп соқтырады. Күн сәулесінің тиімді қабылдануы өсімдіктің минералдық заттармен қамтамасыздануынан тәуелді. Жеткілікті ылғал мен минералдық қоректену жағдайында сұлының фотосинтетикалық белсенді радиацияны қабылдау коэффициенті (ФАР) 2,19-3,88% жетеді. Жасанды климат камераларында жүргізілген тәжірибелерде сұлының күн сәулесінің сары спектріне сезімтал екендігі дәлелденген. Селекциялық жұмыстарда будандастыруды жылы жайларда жүргізу кеңінен қолданылады.

Жұмыстың жаңашылдығы сонда, сұлы өсімдігінің Сарыағаш және Оңтүстік Қазақстандың сұрыптары сынаққа алынып, ішінен тәж тәрізді тат аурауына қарсы тұра алатын сұрып анықталды.

Сұлы дәнді дақылдардың ішінде суыққа төзімді өсімдіктердің бірі, оның жас өскіндері 40 аязды көтере алады. Керісінше, арпа және жаздық бидаймен салыстырғанда, ол жоғары температураның әсеріне өте сезімтал келеді. Сұлының қалыпты дамып өсуіне қолайлы температура 15-160 саналады. Жалпы вегетация бойында қажетті белсенді температураның сомасы 15-580 градусқа тең. Жоғарғы температура сұлыға пісіп жетілу кезінде өте маңызды. Өсімдік ағзасындағы басты ассимиляциялық үрдістер өтіп біткен кезде пластикалық заттардың аз уақыт ішінде дәнге ағып жиналуы жоғары температураны қажет етеді.

Сұлының онтогенездік дамуы 12 кезеңнен тұрады (Ф.Куперман бойынша). Органогенездің әр кезеңінде өсімдіктің әртүрлі мүшелері қалыптасады. Өсімдіктің болашақ масағы алғашқы меристемалық төмпешіктен, түзуші ұлпа жасушаларының әртүрлі гүл мүшелеріне мамандануынан, пайда болады. Дәнді дақылдар үшін 3-5 органогенездік кезеңдер өте маңызды болып саналады. Өйткені, бұл кезеңдерде болашақ масақтың басты құрылым бөліктері қалыптасады. Ал, 5-7 кезеңдер аралығында масақшалар мен гүл сандары толық анықталып бітеді. Санкт-Петербург аграрлық университетінде, сұлының «Астор» сортының потенциалды өнімділігін анықтау мақсатында жүргізілген зерттеулерде органогенездің 7 кезеңіндегі түзілген гүл сандары мен пісіп жетілген сыпырғыдағы (12 кезең) дәндер санының айырмашылығы 3:1 қатынаста болатындығы дәлелденген, 7 кезеңде гүлшоғырында 155 гүл қалыптасқан болса, 12 кезеңде олардың 45 ғана дән түзген (10-кесте). Бұл құбылысты зерттеуші ғалымдар көптеген гүлдердің 7-12 кезең аралығында дегенерацияға ұшырауымен түсіндіреді. Оның сыртқы себебі болып қоршаған ортаның қолайсыз жағдайлары саналады. Аталған зерттеуде 6 кезеңде әр масақшадағы гүл саны 6,4-7,9 болған, ал олардың 1,8-2,5 ғана дән түзуге қабілеті болып жетілген, сорттың потенциалды өнімділік деңгейінің 56,6% ғана іске асқан. Қазақстанда да ауылшаруашылығы өндірісіне зиянды организмдер мен арамшөптерден келіп жатқан зиян аз емес. Мәселен, 2000 және 2002 жылдары Орталық Азияда күздік сұлы егісін сары тат ауруы жайлап, оның түсімділігін 40-50%-ға дейін төмендетті. 2000, 2002 және 2005 жылдары республиканың солтүстігінде ауа райы өте ылғалды болып, жаздық бидай және арпа, сұлы егістерінде тат және септориоз аурулары кең таралды, осының салдарынан фунгицидтер қолданылмаған танаптардың түсімділігі 20-30%-ға дейін төмен болды. 1998-2000 жылдары олар республиканың солтүстік аймағында шектен тыс көбейіп, орасан қауіп тудырғанын көпшілік қауым ұмыта қоймаған шығар. Осы жылдары бұл зиянкеспен күресу үшін 2-3-тен 8,2 миллион гектарға дейін шабындықтар мен егіс алқаптарында химиялық препараттар қолданылып, мемлекет бюджетінен 20-22 миллиард теңгеге дейін қаржы жұмсалды.

Пестицидтерді кең пайдалану нәтижесінде дақылдарды күтіп-баптауға қажет қол күші шығыны азаяды, еңбек өнімділігі артады Ғалымдардың пайымдауы бойынша 21 ғасыр биотехнология ғасыры болмақ. Осыған орай жақын келешекте азық-түлік дақылдарын өндіруде пестицидтерді қолдану мөлшері төмендей ме деген сұраққа оң жауап беру өте қиын. Соңғы жылдары оның әдістемелерімен генді тасымалдау арқылы жүгері мен қант қызылшасының және қытай бұршақтың гербицидтерге төзімді жаңа сорттары шығарылып, олардың егіс көлемі көбеюде

Сұлы өте ылғал сүйгіш өсімдік. Оның транспирация коэффициенті 600 тең. Бұл бидай және арпамен салыстырғанда жоғары көрсеткіш (тиесілі 500 және 450). Сұлы 1 грамм құрғақ затты түзуге 450-500 грамм су пайдаланады. Сұлы судың уақытша жиналған артық мөлшері мен ортаның қышқылдығынада төзімді. Осыған байланысты, ол топырақтың барлық типтерінде, құмдақ және шымтезекті топырақтардан бастап ауыр балшықты күлгін топырақтарға дейін, жақсы дамып өседі.

Сұлының тәжтәріздес тат ауруын базидиомицеттер класына жататын Puccinia coronata corda var. avenae саңырауқұлағы қоздырады. Сұлы өсімдігінде патогеннің уредоспоралық кезеңі дамиды. Алғашқы инфекция ауа арқылы таралады. Спора сұлы жапырағының үстіне түскеннен кейін оның эпидермалық қабатынан орталық мезофилдік ұлпаларға енеді. Табиғаттағы толық инфекция қолайсыз кезеңдерде телейтоспоралар арқылы сақталады.

Сұлыны тат ауруы сабақтық және тәжтәріздес болып екі түрге бөлінеді. Өсімдікті ауру қоздырғышының уредоспоралары залалдайды. Инфекциялық питомниктердегі материалдарды қолдан залалдау үшін тат ауруының жергілікті популяциясының уредоспораларын алдыңғы жылы аудандастырылған сұрыптың егістігінен жиналды. Петри тостағаншасына сыпырып түсірілді. Жеткілікті мөлшерде жиналған инфекциялық материалды күкірт қышқылы бар эксикатордың ішінде бір тәулік бойында ұстайды. Бұл кезде күкірт қышқылы споралардағы артық ылғал мөлшерін сорып алады. Тәуліктен кейін уредоспораларды арнайы, мойыны тар, жұқа шыны құтысына салып, аузын спиртшамның үстінде ұстау арқылы балқытып жабады. Құтының сыртына патогеннің аталуын, жиналған мерзімін және сортын көрсететін ақпараты бар алқа жапсырып тоңазытқыштың ішінде 40С температурада сақтайды. Аталған жұмыстар сапалы атқарылған кезде, тоңазытқышта уредоспоралар бір жыл мерзімінде бұзылмай сақталады. Келесі жылы, инфекциялық питомникте бағалау жұмыстарын бастамас алдын, құтыдағы уредоспораларды жылы жайда, аудандастырылған сорттың өсімдіктерінде көбейтеді. Ол үшін, арнайы құтыларда өсірілген сұлы өскіндерінің сыртына шыны цилиндрлерді кигізіп, сумен бүркелген жапырақтарға уредоспораларды шашады. Уредоспоралардың жапырақ ұлпаларына оңай енуін қамтамасыз ету үшін жапырақты шыны таяқшалармен аздап езгілейді. Уредоспоралармен заладанған өсімдіктерді күннің тікелей сәулесінен бір тәулік бойында қорғайды. Өсімдіктердің үстіне жабындық іліп қояды. Бұл өсімдіктер орналасқан бөлмедегі ауа ылғалдығын 80-90% дейін жоғарылатады. Ауа температура 20-250С шамасында болуы шарт. Үш-төрт тәуліктен кейін тат ауруының уредоспоралық ұнтақтары (пустулалары) пайда бола бастайды. Тағы үш-төрт күннен кейін жақсы дамыған және шашыла бастаған уредопустулаларды жинап алып инфекциялық пимтониктегі сұрыптық үлгілерді қолдан залалдауға қолдануға болады.

Зертханалық және бензимидозолдық тәсілдер арқылы анықталған төзімділікті ювенильді немесе жасөспірімдік төзімділік деп атайды. Селекциялық материалдарды инфекциялық питомниктерде жүргізілген зерттеулердің нәтижелері арқылы бағалайды. Танаптық зерттеулерде селекциялық үлгілерді жасөспірімдік төзімділігімен қатар, аурудың әсерінен күйзелу дәрежесін бағалайды. Ауруға шалдыққан өсімдіктің өнімділігін төмендетпеу қасиетіде құнды болып саналады.

Тат ауруы генетикасы жақсы зерттелген аурулардың қатарына жатады. Оның қоздырғышының популяциясының нәсілдік құрамы сорттың төзімділігінің басты көрсеткіші болғандықтан, патогеннің жергілікті популяциясының нәсілдік құрамы туралы мәліметтерді білу аса маңызды. Дәнді дақылдардың тат ауруларына төзімді сорттарының көпшілігі өндіріске енгізілгеннен кейін тез арада ол қабілетінен айрылатыны патогеннің популяциясындағы физиологиялық нәсілдердің вируленттігін зерттеудің маңызды екенін дәлелдеді.

Сұлының тәжтәріздес тат ауруының жіктеуші жиынтығы Канадалық Пендек сортының моногенді сызықтарынан тұрады. Оның құрамына келесі төзімділік гендері бар сызықтар кіреді: Рс- 35, Рс- 39, Рс- 45, Рс- 46, Рс- 47, Рс- 48, Рс- 49, Рс- 50, Рс- 54, Рс- 55 және Рс- 56. Жергілікті популяцияның жеке-дараланған клондары аталған жіктеуші сорттар жиынтығының барлығында сыналды. Моногенді сызықтардың реакция типтерін зерттеу арқылы патогеннің популяциясының вируленттігіне сипаттама беріледі. Селекциялық үлгілердің татқа төзімділігін инфекциялық питомниктерде арнайы себілген улескілерде бағаланды. Барлық селекциялық үлгілер төрт қайталанымда күйзелгіш және төзімді стандартты сорттармен бірге себілді. Қолдан  залалдауды бұлтты, ауа ылғалдығы жоғары ауа райында, кешке таман жүргізілді. Питомниктегі үлескілерді шашыратқы арқылы сумен бүркелді. Инфекциялық материалды тальк ұнтағымен 1:50 қатынаста араластырылды. Қоспаны тәжірибелі үлескілердің үстінде желдеткішпен немесе үлдірекке салып өсімдіктердің үстінде сілкілеп тозаңдатылды.

1 -кесте

Сұлының тәжтәріздес ауруынымен заладану дәрежесінің реакция типін анықтау шкаласы (Стекман, Левин және Бейли бойынша)

 

Заладану типі

Өсімдіктің жауаптық реакциясы

Заладанудың сипаттамалары

 

 

0

Иммунды (R)

өсімдіктің заладану белгілері байқалмайды

 

0

Иммунды (R)

уредопустулалардың енген жерлері өте майда өлі дақтарға айналған

1-2

төзімді (R)

пустулалар өте майда, өлі немесе ағарған (хлороздық) дақтарға айналған, жетілген уредоспоралар байқалмайды

3-4

төзімсіз (S)

пустулалар өте ірі, жетілген уредоспоралар шашырап тұрады, аздап ағарған хлороздық дақтар байқалуы мүмкін

 

гетерогендік реакция (R,S)

өзімділік және төзімсіздік реакциялардың белгілері бірдей көрінуі мүмкін

 

Сұрыптық үлгінің тат ауруына төзімділік дәрежесін сұлының халықаралық жіктеуішінің 9 ұпайлық жүйесі бойынша бағаланды. Ал, инфекциялық питомниктегі өсімдіктердің заладануын жапырақ тақташасының пустулалармен қамтылу дәрежесі (6-сурет, Штрайб шкаласы) мен өсімдіктің жауаптық реакциясының түріне қарап есепке алынды (1-кесте).

Өсімдіктің жауаптық реакциясы патогеннің вируленттік геніне қарсы өсімдіктегі иммундық геннің әсерін білдіреді. Типтік реакциялық жауапты 5 ұпайлық Стекман, Левин және Бейли шкаласын пайдалану арқылы есепке алынды. Инфекциялық питомникте қолдан заладандыру кезінде өсімдікте ешқандай заладану белгілері байқалмаған кезде 0 ұпай берілді. Бұл сорттың иммундық реакциясын көрсетеді.

Патогеннің спорасы өсімдік ұлпасына енген сәтте жойылып, оның орнында әрең байқалатын немесе бозғылт түсті дақ қалады.

Жапырақтың кейбір жерлерінде жеке-дара және кішігірім пустуларлар пайда болуы мүмкін. Бірақ, ол жердегі жапырақ ұлпалары кешікпей қурап некроздық даққа айналудың нәтижесінде пустулалар ары қарай дами алмайды. Патоген спора түзу қабілетінен айырылады. Бұл реакция 1 ұпай арқылы белгіленді.

Өсімдік жапырағында өте сирек және кішігірім мөлшерлі пустулалар пайда болады. Олардың басым көпшілігі жапырақтың эпидермистік қабығын жарып спора тарата алмайды. Пустулалардың айналасы хлороздық сақиналы шеңбермен қоршалады. Мұндай көріністегі реакцияны 2 ұпай арқылы белгілеп өсімдіктің төзімділігінің жоғары екенін анықталды.

Қазіргі кезде Puccinia coronata Corda var avenae 280 жуық физиологиялық нәсілдері анықталып тіркелген. Патогеннің популяциясын жіктейтін сұрыптар жиынтығы ретінде Пендек сортының моногендік сызықтары қолданылады. Әр моногендік сызықта белгілі, сұлының A.Sterilis түрінен бекросстық будандастыру арқылы көшірілген, төзімділік гені бар. Алғашқы жіктеуіш жиынтық Рс 35, Рс 38, Рс 39, Рс 40, Рс 45, Рс 46, Рс 47, Рс 48, Рс 50, Рс 54, Рс 55, Рс 56 гендері бар, 10 сызықтан тұрған. Олардың ішінде Рс 39, Рс 48, РС 50, және РС 56 гендері барлық популяциялар үшін иммундық қасиет көрсеткен. Бұл жетістіктің нәтижесінде 1977 жылдан бастап Канадада патогеннің популяциясының вируленттігін зерттеу генетикалық негізге қойылды.

Патогенге төзімділік гендері бар сорттық үлгілердің пайда болуымен төзімділік селекциясыда өз дамуын бастады. Төзімділік селекциясы қазіргі замандағы экологиялық таза күрес жолдарының бірі болып саналады. Сұлының жабайы немесе бөгде экологиялық сұрыптық үлгісіндегі, белгілі төзімділік генін жергілікті өнімді сұрыпқа көшірудің жалғыз жолы будандастыру болып табылады. Будандастыру арқылы жергілікті төзімсіз соттарға төзімділік қасиеттері енгізіледі. Немесе, тиімсіз ген төзімділік донорынан алынған тиімді генге алмастырылады. Құрамында әртүрлі тиімділік деңгейдегі төзімділік гендері бар селекциялық сорттарды шығару, патогеннің таралу жолындағы тосқауылдық егістіктерді түзуге мүмкіндік береді.

Сұлының тәжтәріздес ауруына қарсы тиімді төзімділік көздерін анықтау үшін, 300 астам коллекциялық сұрыптық үлгілер инфекциондық питомникте сынаққа алынды. Нәсілдік құрамы анықталған жергілікті популяцияға төзімділігі жоғары 21 сұрыптық үлгі анықталды (2-кесте).

2-кесте

Пендек сортының моногендік сызықтарының сұлының тәжтәріздес тат ауруын қоздырғышының Оңтүстік Қазақстандық популяциясына тиімділігі

 

Моногенді сызықтардың аталуы

Патогеннің популяциясындағы авируленттік клондардың үлесі,%

 

Ресейлік

Жергілікті

 

Рс 35

 0

0

Рс 38

56,6

100

Рс 39

100

100

Рс 40

25,7

85,3

Рс 45

0

88,6

Рс 46

100

100

Рс 47

34,5

65,3

Рс 48

88,7

100

Рс 49

100

45,6

Рс 50

80,4

100

Рс 54

43,5

5,2

Рс 55

36,8

100

Рс 56

100

100

 

 Көптеген ауруларға қарсы биологиялық препараттар қолданылады. Олар ауру тудыратын патогендердің табиғи антогонисттік ағзаларынан жасалады. Оның әсері антогонисттік микроағзалардың патогендік ағзаны жоюына негізделген. Мұндай микроағзалық препараттар топырақ құнарын арттыруға және ондағы микрофлора жағдайын жақсартуға әсерін тигізеді.

 

Пайдаланылған әдебиеттер

 

1.    Бартош П., Шебеста И. Исследование ржавчины хлебов. Международный с/х журнал. М.,1984.

2.    Жукова А.Э. Устойчивость овса к пыльной головне, корончатой ржавчине и стеблевой ржавчине. Сб. науч. тр. по прикл. бот. ген. и сел.-1985.

3.    Нұрғасенов «Өсімдіктер селекциясы және тұқым шаруашылығы негіздері». Астана 2007, Фолиант баспасы.

4.    Ауыл шаруашылығын өркендету жүйесіндегі ұсыныстар. Алматы «Қайнар», 1978ж