Использование физиологических признаков в селекции на
засухоустойчивость
Кудоярова Г.Р.
Лаборатория физиологии растений, Институт биологии
Урожайность пшеницы в Приволжском Федеральных округах в 2-3 раза ниже, чем в других округах России. Это следствие континентальности нашего климата, где дожди нерегулярны и порой редки.
Collins et al., 2009, JXB
0
10
20
30
40
50
урож неуст неурож уст урож устойч
Урож
айно
сть
сорт
а пш
ениц
ы, ц
/ганормальнаявлагообеспеченностьзасуха
Урожайность сортов кукурузы мексиканской селекции. Edmuedes et al., 2007, Crop Science
93 А – обычная селекция,
92 А – целенаправленная селекция на засухоустойчивость
0
2
4
6
8
10
Тлалтизапан 93 А Тлалтизапан 92 А
Урож
айно
сть
Мг/
га
нормальноеувлажнение
умеренная засуха
сильная засуха
Главный вывод: засухоустойчивые сорта могут быть урожайными в отсутствии засухи.
0
10
20
30
40
50
0 0,5 1 1,5 2 2,5
ГТК
Урож
айно
сть,
ц/га
1
2
4
0
100
200
300
400
500
600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
сорта
Уст
ьи
чная
пр
ов
од
им
ост
ь, м
мо
ль
на
м
кв. в
сек
17 июня 2004
21 июня 2004
200
300400
500
600
700800
20 22 24 26
Дни июня 2006
Усть
ична
я пр
овод
имос
ть,
мм
оль/
м к
в. с
40
50
60
70
80
Вла
жно
сть
возд
уха,
%
Ир
Баш
Каз
Влаж
Morrison et al., 2008, Phyl Trans Royal Soc.
Fischer et al., 2010, Funct. Plant Biol.
Выявлена корреляция между урожайностью растений в условиях умеренной засухи и относительным содержанием воды (ОСВ, слева) и содержанием АБК (справа)
ОСВ=(сырой вес – сухой вес)/(тургорный вес – сухой вес)
90
91
92
93
94
95
96
97
98
1
Отн
осит
ельн
ое с
одер
жани
е во
ды, %
15
20
25
Урож
айно
сть,
ц/га
осв
урожай
17
19
21
23
25
27
7 12 17 22
Содержание АБК в листьях, нг/г сырой массы
Урож
айно
сть,
ц/г
а
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
без удобрений удобрениявзразброс
удобрениялокально
нормальноеувлажнение
засуха
Влияние засухи и инокуляции на рост растений салата
Bacillus Uninoculated
Wel
l wat
ered
D
ryin
g S
oil
Влияние предпосевной обработки семян пшеницы на урожайность в 2009 (засушливом) году (На оси х – количество колоний-образующих бактерий в 1 мл )
010203040506070
0 1 10 100
Количество бактерий, образующих колонии,
10 5 /мл
Урож
айно
сть,
ц/г
а
Выводы: Примеры успешной селекции
засухоустойчивых растений в Америке свидетельствуют о возможности получения и в нашем регионе высокоурожайных устойчивых сортов зерновых культур.
Этот процесс можно ускорить, используя в селекции физиологические признаки.
Для разработки четких рекомендаций по использованию физиологических признаков необходимо предварительно провести широкомасштабные исследования.