Оптимизация методов оценки озимой ржи на устойчивость к снежной плесени в условиях естественных и искусственных инфекционных фонов

Снежная плесень – экономически значимое и прогрессирующее заболевание озимой ржи, вызываемое различными видами низкотемпературных грибов (аскомицетами и базидиомицетами) и грибоподобными организмами (оомицетами), потери урожая от которого могут достигать 30–50 %. Цель данной работы – совершенствование методов полевой оценки устойчивости озимой ржи к снежной плесени как при искусственном заражении, так и в естественных условиях. Исследования проводили в 2019–2024 годах в условиях Республики Татарстан. С 2021 года для искусственного заражения использовали наиболее агрессивные штаммы возбудителей розовой (Microdochium nivale), серой (Typhula incarnata) и крапчатой (T. ishikariensis) снежной плесени, собранные в Приволжском федеральном округе. В эксперимент включено 60 образцов озимой ржи, в том числе сорта селекции ТатНИИСХ ФИЦ КазНЦ РАН. Для более точной оценки степени поражения и выявления устойчивых генотипов разработана детализированная 9-балльная шкала, где 1 балл означает отсутствие поражения, 9 – полное поражение. В естественных условиях средний балл поражения варьировал от 2,41 до 5,15, а при искусственном заражении был значительно выше – от 4,48 до 8,40. В течение четырех из пяти лет наблюдений большинство сортов озимой ржи показали умеренный или умеренно-восприимчивый тип реакции на естественном фоне. Частота образцов с восприимчивой реакцией на искусственном инфекционном фоне в 2024 году достигла 96 %. Использование искусственных инфекционных фонов позволяет проводить оценку поражения снежной плесенью независимо от погодных условий и ускоряет селекционный процесс, обеспечивая объективную оценку устойчивости генотипов. В результате исследований оптимизирована методика создания автономных инфекционных фонов. Она включает выбор участка с продолжительным периодом таяния снега и ровным рельефом, использование инокулята, содержащего вирулентные штаммы патогенов, характерные для данного региона, и специальный метод внесения инфекционного агента.

1. Ponomareva M. L., Gorskov V. Y., Ponomarev S. N., Korzun V., Miedaner Th. Snow mold of winter cereals: A complex disease and a challenge for resistance breeding. Theoretical and Applied Genetics. 2021;134(2):419–433. DOI: https://doi.org/10.1007/s00122-020-03725-7 EDN: THTTUN

2. Hoshino T., Xiao N., Tkachenko O. B. Cold adaptation in the phytopathogenic fungi causing snow molds. Mycoscience. 2009;50(1):26–38. DOI: https://doi.org/10.1007/S10267-008-0452-2

3. Белошапкина О. О., Савоськина О. А., Чебаненко С. И., Тараканов Р. И., Джалилов Ф. С.-У. Развитие снежной плесени озимой пшеницы в условиях Центрального Нечерноземья с учетом технологий обработки почвы и погодных условий разных лет. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2023;(4):47–57. DOI: https://doi.org/10.26897/0021-342X-2023-4-47-57 EDN: AKTMRE

4. Smith J. D., Jackson N., Woolhouse A. R. Fungal Diseases of Amenity Turfgrass. London: E&F.N. Spon Ltd., 1989. 401 p.

5. Sakhabutdinov I. T., Chastukhina I. B., Ryazanov E. A., Ponomarev S. N., Gogoleva O. A., Balkin A. S., et al. Variability of microbiomes in winter rye, wheat, and triticale affected by snow mold: predicting promising microorganisms for the disease control. Environmental Microbiome. 2025;20(1):3. DOI: https://doi.org/10.1186/s40793-025-00665-x

6. Ткаченко О. Б. Снежные плесени: история изучения, возбудители, их биологические особенности. М.: РАН, 2017. 71 с.

7. Hockemeyer K., Gonzalez Vazquez A., Koch P. L. Persistence of fungicides applied to control snow mold of turfgrass as influenced by snow cover and antitranspirants. Plant Disease. 2024;108(7):2034–2045. DOI: https://doi.org/10.1094/PDIS-05-23-0948-RE

8. Gagkaeva T. Y., Orina A. S., Gavrilova O. P., Gorina N. N. Evidence of Microdochium fungi associated with cereal grains in Russia. Microorganisms. 2020;8(3):340. DOI: https://doi.org/10.3390/microorganisms8030340

9. Ганнибал Ф. Б., Гагкаева Т. Ю., Гомжина М. М., Полуэктова Е. В., Гультяева Е. И. Ассоциированные с пшеницей микромицеты и их значимость как возбудителей болезней в России. Вестник защиты растений. 2022;105(4):164–180. DOI: https://doi.org/10.31993/2308-6459-2023-106-4-16116 EDN: KLHPMB

10. Tredway L. P., Tomaso-Peterson M., Kerns J. P., Clarke B. B. Compendium of turfgrass diseases. USA: APS Press, 2023. 4th ed.

11. Урбан Э. П., Гордей С. И., Артюх Д. Ю., Гордей И. С. Направления, методы и результаты селекции ржи (Secale cereale L.) в Беларуси. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. 2022;60(2):160–170. DOI: https://doi.org/10.29235/1817-7204-2022-60-2-160-170 EDN: VTNHCN

12. Щеклеина Л. М., Шешегова Т. К., Уткина Е. И. Иммунологическая структура и урожайность сортов озимой ржи селекции Федерального аграрного научного центра Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого. Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2024;25(2):172–180. DOI: https://doi.org/10.30766/2072-9081.2024.25.2.172-180 EDN: EWZDJW

13. Miedaner T., Laidig F. Hybrid breeding in rye (Secale cereale L.). In Al‐Khayri J. M., Jain S. M., Johnson D. V. (Eds.), Advances in plant breeding strategies: Сereals. Springer, Cham, 2019. Pp. 343–372. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-23108-8_9

14. Волкова Г. В., Яхник Я. В., Жуковский А. Г. Чувствительность северокавказской и белорусской популяций Microdochium nivale (Fr.) Samuels & Нallet к фунгицидам. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2022;52(6):42–50. DOI: https://doi.org/10.26898/0370-8799-2022-6-5 EDN: WZLYBG

15. Pronczuk M., Madej L. J. Evaluation of Microdochium nivale infection on rye genotypes using different methods. Vortraege fuer Pflanzenzuechtung (Germany). 1996;35:190–192.

16. Касынкина О. М., Орлова Н. С., Каневская И. Ю. Оценка озимых сортов тритикале на устойчивость к болезням. Аграрный научный журнал. 2017;(8):7–10. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=29907362 EDN: ZEMAPN

17. Kruse E. B., Carle S. W., Wen N., Skinner D. Z., Murray T. D., Garland-Campbell K. A., Carter A. H. Genomic regions associated with tolerance to freezing stress and snow mold in winter wheat. G3: Genes, Genomes, Genetics. 2017;7(3):775–780. DOI: https://doi.org/10.1534/g3.116.037622

18. Miedaner T., Höxter H., Geiger H. H. Development of a resistance test for winter rye to snow mold (Microdochium nivale) under controlled environment conditions in regard to field inoculations. Canadian Journal of Botany. 1993;71(1):136–144. DOI: https://doi.org/10.1139/b93-015

19. Aamlid T. S., Landschoot P. J., Huff D. R. Tolerance to simulated ice encasement and Microdochium nivale in USA selections of greens-type Poa annua. Acta Agriculturae Scandinavica Section B–Soil and Plant Science. 2009;59(2):170–178. DOI: https://doi.org/10.1080/09064710802093854

20. Ponomareva M., Gorshkov V., Ponomarev S., Mannapova G., Askhadullin D., Askhadullin D., et al. Resistance to snow mold as a target trait for rye breeding. Plants. 2022;11(19):2516. DOI: https://doi.org/10.3390/plants11192516