Как повысить устойчивость зерновых культур к тлям

В последние годы в мире наблюдается рост вредоносности тлей, снижающих урожай культурных растений и его качество.

Так, потери урожая из-за соевой тли Aphis glycines в Северной Америке могут достигать 50%. При этом снижается не только урожай, но также посевные и другие потребительские качества семян. Происходят серьезные изменения в биохимическом составе растений и физиологических процессах, например, подавляется синтез и накопление протеинов, необходимых для нормальной жизнедеятельности растений.

Повышает вредоносность тлей и генетическая однородность сельскохоз культур. Например, в России с конца 1960-х годов в качестве донора устойчивости к обыкновенной злаковой тле в скрещивание сорго вовлекался  только один венгерский сорт «Сарваши», который со временем показал свою неэффективность.

Таким образом, для повышения устойчивости необходимо вовлечение в селекцию как можно большего числа сортов и их рациональное использование. Что в свою очередь зависит от расширения банка эффективных генов устойчивости, а также от знания эволюционных механизмов совместимости вредителей с растениями-хозяевами.

В связи с этим сотрудники отдела генетики ВИР проводят анализ генетического разнообразия основных зерновых культур (пшеница, ячмень, овес, сорго) с точки зрения устойчивости к тлям. В обзоре, опубликованном в журнале Plants, ученые обобщили имеющуюся информацию о проявлении и генетическом контроле устойчивости. Также в материале обсуждаются стратегии рационального использования генетических ресурсов зерновых культур в селекции.

По данным ученых, существует несколько способов борьбы с вредителями, в основе которых лежит увеличение генетического разнообразия устойчивых сортов растений в пространстве и во времени. Среди них: чередование сортов с разными генами устойчивости во времени; выращивание смесей генетически различных сортов или даже культур; одновременное выращивание большого количества сортов с разными генами устойчивости в ареале вредителя; выведение многолинейных сортов, различающихся генами устойчивости и объединение различных факторов устойчивости в одном генотипе. Как отметил руководитель отдела генетики ВИР Евгений Радченко, эти стратегии не являются альтернативой друг другу и могут использоваться в любой комбинации.

Исследование ведется в рамках проекта, поддержанного грантом РФФИ, «Закономерности организации генетической структуры популяций растительноядных насекомых». Ученые проводят изучение закономерностей отбора насекомых по агрессивности и степени их патогенности под влиянием генотипов растений.

Итогом проекта станет проверка выдвинутого ранее предположения о существовании на территории России нескольких групп популяций злаковых тлей и обоснование рациональной схемы территориального размещения сортов, защищенных разными генами устойчивости к вредителям.