Получение устойчиво высоких урожаев некоторых культур в отдельных природно-климатических зонах лимитируется недостаточной их холодостойкостью.
Прежде всего это относится к кукурузе, гречихе и просу, у которых в отдельные годы наблюдается гибель всходов от весенних заморозков или замедленный рост растений в фазе всходов. В более северных областях эти культуры в некоторые годы не успевают вызреть или повреждаются морозами во время созревания, что приводит к значительному недобору урожая и снижению качества получаемой продукции. Чтобы этого не происходило, необходимо создание новых холодостойких сортов и гибридов кукурузы, гречихи, проса и других культур, обеспечивающих при развитии в условиях пониженных температур более высокую урожайность по сравнению с распространенными в настоящее время.
В борьбе с сельскохозяйственными вредителями и болезнями наряду с агротехническими мерами и средствами химической и биологической защиты урожая важнейшая роль принадлежит селекции.
Наиболее опасные болезни пшеницы — различные виды ржавчины. Особенно вредоносна бурая листовая ржавчина, которая в годы массового ее распространения иногда в 1,5—2 раза снижает урожай пшеницы. Вывести сорта, устойчивые к ржавчине, очень трудно. Селекционерам неоднократно удавалось вывести такие сорта, но они быстро теряли эту устойчивость. К тому же работа в значительной мере осложнялась и тем, что сорт, устойчивый к одной или даже нескольким расам ржавчины, оставался восприимчивым к другим.
Основные методы в селекции на устойчивость к ржавчине — внутривидовая и отдаленная гибридизация. На большие возможности этого метода указывает создание на основе скрещивания географически отдаленных форм высокоустойчивого ко всем трем видам ржавчины (листовой, стеблевой и желтой) сорта Безостая 1 и Зерноградка 3. В мировой коллекции имеется несколько образцов, обладающих полным иммунитетом ко всем видам и расам ржавчины. Использование их в скрещиваниях и выращивание гибридов в различных условиях при искусственном заражении посевов — один из главных путей создания ржавчиноустойчивых сортов.
К числу очень важных задач селекции откосится выведение сортов яровой пшеницы и ячменя, устойчивых к головне, особенно к пыльной. Применяемое для борьбы с ней термическое протравливание семян — прием очень сложный и трудоемкий, а химические препараты недостаточно эффективны. Опыт работы селекционеров НИИСХ Юго-Востока показал, что путем гибридизации можно создавать устойчивые к пыльной головне сорта яровой пшеницы: в результате скрещивания сорта Лютесценс 62 с канадским сортом Китченер были получены практические устойчивые к пыльной головне сорта Лютесценс 758 и Саратовская 33. Селекционные сорта проса Веселоподолянское 632, Саратовское 2 и Орловский карлик также обладают устойчивостью к головке, что позволяет исключить необходимость обработки семян протравителями и повысить урожайность.
У кукурузы очень важно иметь гибриды, устойчивые к поражению пузырчатой головней. При инцухтировании растений кукурузы выделяются самоопыленные линии, устойчивые к пузырчатой головне. Их используют путем скрещивания для получения гибридов не поражающихся этой болезнью.
Сложные задачи стоят перед селекцией на иммунитет картофеля. Необходимо создать сорта, устойчивые к фитофторе, картофельному раку и вирусным болезням. Если в селекции на рако-устойчивость уже достигнуты значительные успехи, то создание фитофтороустойчивых сортов связано с большими трудностями, поскольку у этой болезни картофеля, как и у ржавчины пшеницы, имеется большое число рас, многие из них агрессивные, то есть особенно опасные. Сорта, устойчивые к обычным расам фитофторы, оказались неустойчивыми к агрессивным ее расам. Еще более сложно оказалось создать сорта, устойчивые к вирусным болезням. В мировой коллекции ВИР сосредоточено большое количество полученных из Южной Америки культурных и диких видов картофеля, устойчивых к раку, фитофторе и вирусным болезням.
Главное направление в селекции картофеля на иммунитет — гибридизация лучших селекционных сортов с этими южноамериканскими фитофторо-вирусоустойчивыми видами.
Важна задача получения гибридов и сортов подсолнечника, высокоустойчивых к новым агрессивным расам заразихи, белой и серой гнилям. В селекции хлопчатника по-прежнему большое значение имеет создание вирусоустойчивых сортов.
Не менее важные задачи стоят перед селекцией и по созданию сортов, устойчивых к сельскохозяйственным вредителям. В первую очередь это относится к выведению сортов колосовых культур, устойчивых к скрытостебельным вредителям; особенно важно иметь сорта озимой пшеницы, устойчивые к гессенской мухе; сорта ячменя, устойчивые к шведской мухе, и сорта яровой пшеницы, устойчивые к шведской мухе и хлебному пилильщику.
Опаснейший вредитель пшеницы — клоп-черепашка. Исследования последних лет показывают, что не все сорта одинаково повреждаются им. Для снижения вредоносности клопа-черепашки существенное значение имеют биохимические особенности зерна, которые должны учитываться при оценках селекционных материалов.
Например, сила муки у сорта Безостая 1 при повреждении зерна клопом-черепашкой снижается в значительно меньшей степени, чем у других сортов.
Колорадский жук уничтожает посевы любых сортов культурного картофеля, но в Мексике и Аргентине найдены устойчивые к нему дикие виды картофеля, которые и используют в селекционной работе в качестве доноров устойчивости. В последние годы обнаружен новый, очень опасный карантинный вредитель картофеля — картофельная нематода. Для выведения сортов, устойчивых к ней, в гибридизации используют нематодоустойчивые селекционные сорта из ГДР, ФРГ, Нидерландов, а также культурные виды картофеля, найденные экспедициями ВИР в высокогорных районах Южной Америки.
Таким образом, применяя внутривидовую и отдаленную гибридизацию, а также отбор из образцов мировой коллекции и дикорастущих форм, создают сорта, устойчивые к наиболее опасным вредителям.