agronaukaАграрная наука Евро-Северо-ВостокаAgricultural Science Euro-North-East2072-90812500-1396FARC North-East10.30766/2072-9081.2024.25.2.172-180agronauka-1598Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ: РАСТЕНИЕВОДСТВООRIGINAL SCIENTIFIC ARTICLES: PLANT GROWINGИммунологическая структура и урожайность сортов озимой ржи селекции Федерального аграрного научного центра Северо-Востока им. Н. В. РудницкогоImmunological structure and yield of winter rye varieties bred by the Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitskyhttps://orcid.org/0000-0002-3589-5524ЩеклеинаЛ. М.ShchekleinaL. M.

Щеклеина Люция Муллаахметовна, кандидат с.-х. наук, старший научный сотрудник лаборатории иммунитета и защиты растений

ул. Ленина, д. 166а, г. Киров, 610007

Lucia M. Shchekleina, PhD in Agricultural Science, senior researcher, the Laboratory of Immunity and Plant Protection

166a Lenin str., Kirov, 610007

immunitet@fanc-sv.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2371-4949ШешеговаТ. К.SheshegovaT. K.

Шешегова Татьяна Кузьмовна, доктор биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунитета и защиты растений

ул. Ленина, 166а, г. Киров, 610007

Tatyana K. Sheshegova, DSc in Biological Science, leading researcher, the Laboratory of Immunity and Plant Protection

166a Lenin str., Kirov, 610007

priemnaya@fanc-sv.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5650-6906УткинаЕ. И.UtkinaE. I.

Уткина Елена Игоревна, доктор с.-х. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и первичного семеноводства озимой ржи

ул. Ленина, 166а, г. Киров, 610007

Elena I. Utkina, DSc in Agricultural Science, leading researcher, the Laboratory of Breeding and Primary Seed Production of Winter Rye

166a Lenin str., Kirov,  610007

priemnaya@fanc-sv.ruФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н. В. Рудницкого»РоссияFederal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. RudnitskyRussian Federation202424042024252172180Copyright © Щеклеина Л.М., Шешегова Т.К., Уткина Е.И., 20242024Щеклеина Л.М., Шешегова Т.К., Уткина Е.И.Shchekleina L.M., Sheshegova T.K., Utkina E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.agronauka-sv.ru/jour/article/view/1598

Исследования выполнены в условиях Кировской области (2019–2023 гг.). На провокационно-инфекционных фонах снежной плесени, корневых гнилей, спорыньи, мучнистой росы, бурой и стеблевой ржавчины изучали иммунологическое состояние и урожайность 15 сортов озимой ржи, созданных за 73-летний период. С учетом методов селекции, используемого исходного материала, года создания они были условно распределены на пять последовательных периодов селекции и сортосмены: I – Вятка 2, Кировская 89; II – Фалёнская 4, Снежана, Рушник; III – Флора, Графиня, Батист; IV – Лика, Талица; V – Симфония, Гармония, Графит, Графит ФП, Перепел. При учёте болезней использовали общеизвестные методики. Исследования показали, что в результате селекции у вновь создаваемых сортов отмечено снижение развития на искусственных инфекционных фонах корневых гнилей (Флора, Перепел, Гармония – степень поражения 14,6 %, 15,5 и 15,0 %) и спорыньи (Флора, Графиня, Батист, Лика, Симфония, Графит ФП, Гармония – поражение 11,4…15,9 %, засорённость зерна склероциями – 0,38…1,84 %). У сортов I периода селекции степень поражения корневыми гнилями составила 18,8 %, спорыньей – 31,7 %. Отсутствует прогресс в селекции на устойчивость к мучнистой росе и видам ржавчины. Наиболее урожайными являются сорта Лика и Батист (769,3 и 738,7 г/м2), которые существенно превышают стандарт Фалёнская 4 (578,8 г/м2). Выявлена тесная и значимая (P ≥ 095) зависимость между урожайностью сортов озимой ржи и отрастанием растений после поражения снежной плесенью (r = 0,693…0,830), а также засоренностью зерна склероциями (r = -0,531…-0,712). Между урожайностью озимой ржи и развитием других изученных болезней связь несущественная и слабая. Учитывая высокую вредоносность снежной плесени и спорыньи в регионе исследований, необходимо и далее осуществлять селекционное улучшение сортов по этим признакам, а также по повышению устойчивости к мучнистой росе и видам ржавчины.

The study was carried out in the conditions of Kirov region in 2019–2023. Against provocative and infectious backgrounds of snow mold, root rot, ergot, powdery mildew, leaf and stem rust, the immunological state and yield of 15 varieties of winter rye created over a 73-year period were studied. Taking into account the breeding methods, the source material used and the year of creation, they were conditionally distributed over five successive periods of breeding and variety change: I – Vyatka 2, Kirovskaya 89; II – Falenskaya 4, Snezhana, Rushnik; III – Flora, Grafinya, Batist; IV – Lika, Talitsa; V – Symphoniya, Garmoniya, Graphit, Graphit FP, Perepel. When recording diseases, well-known methods were used. Research has shown that as a result of breeding, on artificial infectious backgrounds newly created varieties showed a decrease in the development of root rot (Flora, Perepel, Garmoniya – degree of damage 14.6, 15.5 and 15.0 %) and ergot (Flora, Grafinya, Batist, Lika, Symphoniya, Graphit FP, Garmoniya – damage 11.4...15.9 %), grain contamination with sclerotia – 0.38...1.84 %. In varieties of the I period of breeding the degree of root rot infection was 18.8 %, ergot infection – 31.7 %. There is no progress in breeding for resistance to powdery mildew and rust types. The most productive varieties are Lika and Batist (769.3 and 738.7 g/m2), which significantly exceed the Falenskaya 4 standard (578.8 g/m2). A close and significant dependence (p ≥ 095) was revealed between the yield of winter rye varieties and regrowth of plants after snow mold infection (r = 0.693...0.830) as well as grain contamination with sclerotia (r = -0.531...-0.712). The relationship between the yield of winter rye and the development of other studied diseases is insignificant and weak. Considering the high harmfulness of snow mold and ergot in the research region, it is necessary to continue to carry out breeding improvement of varieties for these characteristics, as well as to increase resistance to powdery mildew and types of rust.

Secale cereale L.сортаэтапы селекциигрибные болезнииммунологическая оценкапродуктивностьSecale cereale L.varietiesstages of breedingfungal diseasesimmunological assessmentproductivityРабота выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого» (тема FNWE-2022-0007). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.The research was carried out under the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the state assignment of Federal Agricultural Research Center of the North-East named N. V. Rudnitsky (theme FNWE-2022-0007). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesГончаренко А. А. Актуальные вопросы селекции озимой ржи. М., 2014. 372 с.Goncharenko A. A. Current issues of winter rye breeding. Moscow, 2014. 372 p.Сафонова И. В., Аниськов Н. И. Агроэкологическая оценка сортов озимой ржи по хозяйственно биологическим и адаптивным показателям. Пермский аграрный вестник. 2023;(1(41)):63–71. DOI: https://doi.org/10.47737/2307-2873_2023_41_63 EDN: TKIJBPSafonova I. V., Aniskov N. I. Agroecological assessment of winter rye varieties by economic, biological and adaptive indicators. Permskiy agrarnyy vestnik = Perm Agrarian Journal. 2023;(1(41)):63–71. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.47737/2307-2873_2023_41_63Урбан Э. П. Селекция адаптивных сортов озимой ржи с комплексом хозяйственно полезных признаков. Земледелие и селекция в Беларуси. 2022;(58):304–308. Режим доступа: https://elibrary.ru/hwzkfv EDN: HWZKFVUrban E. P. Breeding of winter rye adaptive varieties with a set of economically valuable traits. Zemledelie i selektsiya v Belarusi = Arable Farming and Plant Breeding in Belarus. 2022;(58):304–308. (In Belarus). URL: https://elibrary.ru/hwzkfvПономарева М. Л., Пономарев С. Н., Маннапова Г. С., Гильмуллина Л. Ф. Особенности селекции озимой ржи на адаптивность в Республике Татарстан. Достижения науки и техники АПК. 2015;29(5):11–14. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=23608953 EDN: TWQMWNPonomareva M. L., Ponomarev S. N., Mannapova G. S., Gilmullina L. F. Special features of breeding of winter rye on adaptability in Republic of Tatarstan. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2015;29(5):11–14. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23608953Hackauf B., Haffke S., Fromme F. J., Roux S. R., Kusterer B., Musmann D., Kilian A., Miedaner T. QTL mapping and comparative genome analysis of agronomic traits including grain yield in winter rye. Theoretical and Applied Genetics. 2017;130(9):1801–1817. DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-017-2926-0Hackauf B., Haffke S., Fromme F. J., Roux S. R., Kusterer B., Musmann D., Kilian A., Miedaner T. QTL mapping and comparative genome analysis of agronomic traits including grain yield in winter rye. Theoretical and Applied Genetics. 2017;130(9):1801–1817. DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-017-2926-0Чайкин В. В., Тороп А. А., Рыльков А. И. Зимо- и засухоустойчивость озимой ржи в условиях Центрально-Черноземного региона. Земледелие. 2017;(2):32–36. Режим доступа: https://jurzemledelie.ru/images/dos/Zemledelie_2_2017.pdfChaykin V. V., Torop A. A., Ryl'kov A. I. Winter and drought resistance of winter rye under conditions of the Central Chernozem region. Zemledelie. 2017;(2):32–36. (In Russ.). URL: https://jurzemledelie.ru/images/dos/Zemledelie_2_2017.pdfПотапова Г. Н., Галимов К. А., Зобнина Н. Л. Продуктивность и адаптивность сортов озимой ржи на Среднем Урале. Достижения науки и техники АПК. 2020;34(10):28–33. DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2020-11004 EDN: GGNUZZPotapova G. N., Galimov K. A., Zobnina N. L. Productivity and adaptability of winter rye varieties in the Middle Urals. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AICis. 2020;34(10):28–33. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.24411/0235-2451-2020-11004Чайкин В. В., Тороп А. А., Тороп Е. А. Создание и характеристика сорта озимой ржи Таловская 45. Зерновое хозяйство России. 2022;14(6):29–33. DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-83-6-29-33 EDN: TPGTKHChaikin V. V., Torop А. А., Torop E. А. Development and characteristics of the winter rye variety ‘Talovskaya 45’. Zernovoe khozyaystvo Rossii = Grain Economy of Russia. 2022;(6):29–33. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-83-6-29-33Пономарева М. Л., Пономарев С. Н., Маннапова Г. С. Исходный материал для селекции озимой ржи (Secale сereale L.). Вестник КрасГАУ. 2018;(3):19–24. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35199892 EDN: XSFUTZPonomareva M. L., Ponomarev S. N., Mannapova G. S. Initial material for winter rye (Secale cereale L.) selection. Vestnik KrasGAU = The Bulletin of KrasGAU. 2018;(3):19–24. (In Russ.). URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35199892Щеклеина Л. М., Шешегова Т. К. Болезни Secale cereale L. в Кировской области и генетические источники устойчивости для селекции. Вестник КрасГАУ. 2020;(6):86–92. DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-6-86-92 EDN: GKQQSOShchekleina L. M., Sheshegova T. K. The diseases Secale cereale L. in kirov regionand genetic sources of sustainability for winter rye selection. Vestnik KrasGAU = The Bulletin of KrasGAU. 2020;(6):86–92. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.36718/1819-4036-2020-6-86-92Николаев С. В., Зубаирова У. С., Сколотнева Е. С., Орлова Е. А., Афонников Д. А. Системный подход к моделированию развития листостебельных грибных инфекций пшеницы. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019;23(1):100–109. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ19.468 EDN: YXMGCLNikolaev S. V., Zubairova U. S., Skolotneva E. S., Orlova E. A., Afonnikov D. A. A system approach to the modeling of fungal infections of the wheat leaf. Vavilovskiy zhurnal genetiki i selektsii. 2019;23(1):100–109. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ19.468Маннапова Г. С., Пономарева М. Л., Пономарев С. Н., Сайфутдинова Д. Д., Гараева Н. Ш., Иванова И. О., Павлова С. Ю. Генофонд озимой ржи для селекции на устойчивость к снежной плесени. Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (PlantGen2023): materials VII International scientific conference "Genetics, genomics, bioinformatics and plant biotechnology". Kazan: «Fеn» Publishing House, 2023. С. 251.Mannapova G. S., Ponomareva M. L., Ponomarev S. N., Say-futdinova D. D., Garaeva N. Sh., Ivanova I. O., Pavlova S. Yu. The gene pool of winter rye for breeding for resistance to snow mold. Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (PlantGen2023): materials VII International scientific conference "Genetics, genomics, bioinformatics and plant biotechnology". Kazan: «Fеn» Publishing House, 2023. pp. 251.Щеклеина Л. М. Мониторинг болезней озимой ржи в Кировской области и возможные направления селекции на иммунитет. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2020;21(2):124–132. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.124-132 EDN: PASXSJShchekleina L. M. Monitoring of winter rye diseases in Kirov region and possible trends of breeding for immunity. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2020;21(2):124–132. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2020.21.2.124-132Кедрова Л. И. Озимая рожь в Северо-Восточном регионе России. Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2000. 158 с.Kedrova L. I. Winter rye in the Northeastern region of Russia. Kirov: NIISKh Severo-Vostoka, 2000. 158 p.Рукшан Л. В. Спорынья ржи (возбудитель Claviceps purpurea). Минск: Издательский Центр БГУ, 2003. 216 с.Rukshan L. V. Ergot of rye (causative agent of Claviceps purpurea). Minsk: Izdatel'skiy Tsentr BGU, 2003. 216 p.Щеклеина Л. М. Влияние погодных факторов на отдельные периоды развития гриба Claviceps purpurea (Fr.) Tul и уровень вредоносности спорыньи в Кировской области. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019;20(2):134–143. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.2.134-143 EDN: LBQKTQShchekleina L. M. Influence of weather factors on separate periods of fungus Claviceps purpurea (Fr.) Tul development and level of ergot harmfulness in Kirov region. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2019;20(2):134–143. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.2.134-143Уткина Е. И., Кедрова Л. И., Набатова Н. А., Псарева Е. А., Парфенова Е. С. Урожайный потенциал сортов озимой ржи в условиях Волго-Вятского региона. Успехи современного естествознания. 2020;(1):12–17. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=42320387 EDN: LJHDVMUtkina E. I., Kedrova L. I., Nabatova N. A., Psareva E. A., Parfenova E. S. Yield capacity of winter rye varieties in conditions of Volgo-Vyatsk region. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2020;(1):12–17. (In Russ.). URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=42320387Miedaner T., Mirdita V., Rodemann B., Drobeck T., Rentel D. Genetic variation of winter rye cultivars for their ergot (Claviceps. purpurea) reaction tested in a field design with minimized interplot interference. Plant Breeding. 2010;129(1):58–62. DOI: https://doi.org/10.1111/J.1439-0523.2009.01646.XMiedaner T., Mirdita V., Rodemann B., Drobeck T., Rentel D. Genetic variation of winter rye cultivars for their ergot (Claviceps. purpurea) reaction tested in a field design with minimized interplot interference. Plant Breeding. 2010;129(1):58–62. DOI: https://doi.org/10.1111/J.1439-0523.2009.01646.XУткина Е. И., Кедрова Л. И., Парфенова Е. С., Шамова М. Г. Влияние снежной плесени на урожайность озимой ржи в условиях Кировской области. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2019;20(4):315–323. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.4.315-323 EDN: DMDHAGUtkina E. I., Kedrova L. I., Parfyonova E. S., Shamova M. G. Influence of snow mold on winter rye productivity in the Kirov region. Agrarnaya nauka Evro-Severo-Vostoka = Agricultural Science Euro-North-East. 2019;20(4):315-323. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2019.20.4.315-323

The authors declare that there are no conflicts of interest present.