DOI: https://doi.org/10.21498/2518-1017.13.4.2017.117751

Formation of the productivity of winter wheat varieties with various degree of resistance under the influence of fungal diseases

Т. В. Топчій, Н. В. Сандецька

Abstract


Purpose. To investigate the effect of fungal diseases on the productivity of winter wheat varieties of various resis­tance using artificial infection backgrounds.

Methods. Field one – assessment of the resistance of variety samples to fungal diseases on infection backgrounds. Laboratory one – structural analysis of variety samples. Mathematical-statistical one – evaluation of investigation results and analysis of correlations between the obtained data.

Results. Fungal diseases as the most widespread and harmful affect various organs of plants and cause poor harvest, deteriorate commercial and seed quality of grain. The results of field experiments in 2012–2017 on the effects of fungal diseases on the yields of winter wheat in the collection are given. It is defined that the infection of winter wheat with fungus (Septoria tritici Rob.) and powdery mildew (Erysiphe graminis DS. F. sp. tritici) adversely affected the length of the ear, the number of grains in it, grain mass per ear and the thousand-kernel weight. However, productivity indices changed differently in investigated variety samples. The high-yielding wheat varieties ‘Smuhlianka’ and ‘Novokyivska’ were the most tolerant to the fungal diseases. In the Septoria-resistant variety ‘Smuhlianka’ at 75% of infestation the decrease in productivity was from 1,4 to 12,2%, whereas the in susceptible variety sample ‘UK 1731’ it was from 6,2 to 16,7%. A similar situation was observed in the variety ‘Novokyivska’ resistant to powdery mildew.

Conclusions. Selected tolerant and highly productive varieties ‘Smuhlianka’ and ‘Novo­kyivska’ (grade 7–6) can resist to Septoria disease and powdery mildew without productivity loss, they are considered as a promising source of resistance to these diseases and be of interest for further breeding in Ukraine.


Keywords


winter wheat; resistance; Septoria disease; powdery mildew; infection; yield; artificial infection background of pathogens

References


Krivchenko, V. I., Sukhanberdina, E. Kh., Vershynina, V. A., & Lebedeva, T. V. (1980). Izuchenie ustoychivosti zlakovykh kultur k muchnistoy rose: metod. ukazaniya [Study of cereal crops resistance to the powdery mildew: guidelines]. Leningrad: N.p. [in Russian]

Morgun, V. V., & Logvinenko, V. F. (1995). Mutatsionnaya selektsiya pshenitsy [Mutational breeding of wheat]. Kyiv: Naukova dumka [in Ukrainian]

Trybel, S. O. (2006). Resistant varieties. Reducing energy intensity and crop losses caused by pests by means of breeding. Nasinnytstvo [Seed Production], 4, 18–20. [in Ukrainian]

Chmyr, S. M. (2007). Strategy of development of grain economy. Visnyk ahrarnoi nauky [Bulletin of Agricultural Science], 9, 63–65. [in Ukrainian]

Retman, S. V. (2009). Pliamystosti ozymoi pshenytsi v Lisostepu Ukrainy y kontseptualni osnovy zakhystu [Spots of winter wheat in the Forest-Steppe zone of Ukraine and conceptual basis of protection] (Extended Abstract of Dr. Agric. Sci. Diss.). Natio­nal University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine. [in Ukrainian] 6. Trybel, S. O., Hetman, M. V., Stryhun, O. O., Kovalyshyna, H. M., & Andriushchenko, A. V. (2010). Metodolohiya otsiniuvannya stiykosti sortiv pshenytsi proty shkidnykiv i zbudnykiv khvorob [Methodology of assessment of wheat varieties resistance to pests and pathogens]. S. O. Trybel (Ed.). Kyiv: Kolobih. [in Ukrainian]

Babayants, L. T., Meshterhazy, A., Wakhter, V., Neklesa, N., Dubinina, L., & Omelchenko, L. (1988). Metody selektsii i otsenki ustoychivosti pshenitsy i yachmenya k boleznyam v stranakh-chlenakh SEV [Methods of breeding and evaluation of wheat and barley resistance to diseases in COMECON countries]. Prague: N.p. [in Russian] 8. Peresypkin, V. F. (1976). Atlas hvorob polovykh kultur [Atlas of field crops diseases]. Kyiv: Urozhai. [in Ukrainian]

Gouache, D., Bensadoun, A., Brun, F., Pagи, C., Makowski, D., & Wallach, D. (2013). Modelling climate change impact on Septoria tritici Blotch (STB) in France: accounting for climate model and disease model uncertainty. Agric. For. Meteorol., 170, 242–252. doi: 10.1016/j.agrformet.2012.04.019

Retman, S. V., & Shevchuk, O. V. (2009). Abiotic factors and the development of Septoria leaf blotch. Karantin i zahist roslin [Quarantine and Plant Protection], 12, 2–3. [in Ukrainian]

Retman, S. V. (2010). Pliamystosti ozymoi pshenytsi [Spot disease of winter wheat]. Kyiv: Kolobih. [in Ukrainian]

O’Driscoll, A. O., Kildea, S., Doohan, F., Spink, J., & Mullins, E. (2014). The wheat–Septoria conflict: a new front ope­ning up? Trends Plant Sci., 19(9), 602–610. doi: 10.1016/j.tplants.2014.04.011

Morgun, V. V., & Topchiy, T. V. (2016). The search for new sour­ces of winter wheat resistance to the main pathogens of fungal diseases. Fiziologiya Rastenii I Genetika [Plant Physiology and Genetics], 48(5), 393–400. [in Ukrainian]

Tereshchuk, Yu. V. (2013). Powdery mildew pathogen – virulence dynamics on winter barley in Northern Forest-Steppe zone of Ukraine. Karantin i zahist roslin [Quarantine and Plant Protection], 7, 3–5. [in Ukrainian]

Volkodav, V. V. (Ed.). (2000). Metodyka derzhavnoho sortovyp­robuvannia silskohospodarskykh kultur. Zahalna chastyna [Methods of state testing of crops. General part]. Kyiv: N.p. [in Ukrainian]

Dospekhov, B. A. (1985). Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoy obrabotki rezul’tatov issledovaniy) [Methods of field experiment (with the basics of statistical processing of research results)]. (5nd ed., rev.). Moscow: Agropromizdat. [in Russian]


GOST Style Citations


Кривченко В. И., Суханбердина Э. Х., Вершинина В. А., Лебедева Т. В. Изучение устойчивости злаковых культур к мучнистой росе : метод. указания. Ленинград, 1980. 79 с.

Моргун В. В., Логвиненко В. Ф. Мутационная селекция пше­ницы. Киев : Наук. думка, 1995. 626 с.

Трибель С. О. Стійкі сорти. Зменшення енергоємності і втрат урожаїв від шкідливих організмів за допомогою селекції. Насінництво. 2006. № 4. С. 18–20.

Чмирь С. М. Стратегія розвитку зернового господарства. Вісн. аграр. науки. 2007. № 9. С. 63–65.

Ретьман С. В. Плямистості озимої пшениці в Лісостепу Украї­ни й концептуальні основи захисту : автореф. дис. … д-ра с.-г. наук : спец. 06.01.11 «Фітопатологія» / Нац. ун-т біоресурсів і природокористування України. Київ, 2009. 43 с.

Трибель С. О., Гетьман М. В., Стригун О. О. та ін. Методологія оцінювання стійкості сортів пшениці проти шкідників і збудників хвороб / за ред. С. О Трибеля. Київ : Колобіг, 2010. 392 с.

Бабаянц Л. Т., Мештерхази А., Вехтер Ф. и др. Методы селекции и оценки устойчивости пшеницы и ячменя к болезням в странах-членах СЭВ. Прага, 1988. 321 с.

Пересипкін В. Ф. Атлас хвороб польових культур. Київ : Урожай, 1976. 102 с.

Gouache D., Bensdoun A., Brun F. et al. Modelling climate change impact on Septoria tritici Blotch (STB) in France: accounting for climate model and disease model uncertainty. Agric. For. Meteorol. 2013. Vol. 170. P. 242–252. doi: 10.1016/j.agrformet.2012.04.019

Ретьман С. В., Шевчук О. В. Абіотичні чинники та розвиток септоріозу листя. Карантин і захист рослин. 2009. № 12. С. 2–3.

Ретьман С. В. Плямистості озимої пшениці. Київ : Колобіг, 2010. 232 с.

O’Driscoll A. O., Kildea S., Doohan F. et al. The wheat–Septoria conflict: a new front opening up? Trends Plant Sci. 2014. Vol. 19, No. 9. P. 602–610. doi: 10.1016/j.tplants.2014.04.011

Моргун В. В., Топчій Т. В. Пошук нових джерел стійкості пшениці озимої до основних збудників грибних хвороб. Физиология раст. и генетика. 2016. Т. 48, № 5. С. 393–400.

Терещук Ю. В. Збудник борошнистої роси – динаміка вірулентності на озимому ячмені в Північному Лісостепу України. Карантин і захист рослин. 2013. № 7. С. 3–5.

Методика державного сортовипробування сільськогосподар­ських культур. Загальна частина / за ред. В. В. Волкодава. Київ, 2000. 100 с.

Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. Москва : Агропромиздат, 1985. 351 с.







Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

DOI: 10.21498/2518-1017

Flag Counter