Создание устойчивых к болезням и вредителям сортов — важнейшая задача селекционеров.
Особенно большое значение имеет это направление в тех районах, где пшеница сильно поражается различными болезнями и вредителями.
Отрицательно сказываются на урожае озимой пшеницы развивающиеся на ее листьях и стеблях различные виды ржавчины (бурая, желтая и стеблевая), мучнистая роса. Большие потери в урожаях пшеницы бывают при поражении ее твердой и пыльной головней, склеротинией, снежной плесенью.
Из вредных насекомых, повреждающих пшеницу и приносящих ей вред, большое распространение имеют злаковые мухи: шведская, гессенская и зеленоглазка; из сосущих — клоп-черепашка и др.
При выведении устойчивых сортов озимой пшеницы к болезням необходимо иметь в виду, что существует большое количество биотипов (рас) в пределах видов паразитических грибов.
Бурая ржавчина представлена двумя географическими формами, состоящими из 183 физиологических рас. По данным Всесоюзного научно-исследовательского института защиты растений (В. В. Шонипа), в настоящее время на производственных посевах распространены в основном расы бурой ржавчины 47, 65 и 77. На Северном Кавказе, в центрально-черноземной зоне, Белоруссии наиболее широко распространена раса 116, которая способна заражать растения при повышенных температурах (25—30° С) (Чумаков, 1964). В нечерноземной зоне отмечается распространение расы 113. Уредоспоры ее способны заражать растения при низких температурах (от 3 до 5°С).
Желтая ржавчина распадается на пять форм (Головин, 1958), которые поражают около 133 видов растений, из них 15 родов злаковых. Количество рас желтой ржавчины в СССР неизвестно. Пшеничная форма насчитывает не менее 22 рас.
Линейная ржавчина включает 10 различных форм, состоящих более чем из 150 рас. Этот ржавчинный гриб в стадии уредо — и телейтоспор встречается на более чем 50 родах злаков, включающих 280 видов. Пшеничная форма гриба поражает сравнительно узкий круг растений, характерный для каждой зоны. Широкое распространение имеют расы линейной ржавчины 21, 100, 15, 117,40 и 34.
У стеблевой ржавчины насчитывается более 150 рас. У пыльной головни имеется 14 биотипов, у мокрой — 10 и т. д.
Одни расы ржавчины имеют сравнительно небольшой ареал, другие широко распространены. Эти биологические особенности паразитических грибов необходимо учитывать при выведении сортов в зависимости от почвенно-климатических условий и от того, какие из биотипов ржавчины или головни распространены в данной зоне. В этом случае наиболее ценными сортами будут те, которые отличаются комплексной устойчивостью к биотипам ржавчины или головни. Поэтому селекционную работу следует проводить в направлении групповой устойчивости сортов к различным болезням и вредителям.
Большое значение при выведении новых сортов, устойчивых к болезням и вредителям, имеет правильный подбор исходного материала для гибридизации.
Мягкая пшеница менее устойчива к болезням и вредителям, чем твердая. Яровые сорта обычно меньше поражаются болезнями и вредителями, чем озимые. Из других видов пшеницы групповой устойчивостью отличается культурная однозернянка, а также многие сорта и формы двузернянки — полбы. Высокой устойчивостью ко всем видам ржавчины, головни и к шведской мухе отличается пшеница Тимофеева.
Устойчивые виды пшениц можно привлекать для гибридизации с сортами мягкой пшеницы в качестве отцовских форм или использовать их пыльцу в виде ментора. Для скрещиваний можно также использовать местные и селекционные сорта твердой пшеницы, относящиеся к закавказской (Аранданы, Тавтухи и др.), сирийско-палестинской (Хоранка и др.), степной (Турки, Палестинка 6 и др.) и средиземноморской экологическим группам.
Из селекционных сортов озимой пшеницы относительной устойчивостью ко всем видам ржавчины и мучнистой росе отличается Безостая 1. Устойчива к различным видам ржавчины и мучнистой росе Безостая 2, слабо поражается бурой ржавчиной и мучнистой росой, устойчив к желтой и стеблевой ржавчинам Кавказ и др. Слабо поражаются болезнями и вредителями сорта твердой пшеницы Аранданы, Кяхраба 10, к повреждениям гессенской мухой они устойчивы; из сортов мягкой пшеницы — Пшенично-пырейный гибрид 599, Мироновская 808 (слабо).
Из зарубежных сортов иммунен к бурой, желтой и стеблевой ржавчинам индийский гибрид ГВ(Д) 167-587, устойчив к бурой и желтой ржавчинам гибрид И. П. 846. Комплексной устойчивостью обладает сорт Бизон (США). Сорт озимой пшеницы США Оттава устойчив к стеблевой (раса 56), бурой ржавчинам и к гессенской мухе; сложный гибрид Колоров не поражается отдельными расами бурой ржавчины, твердой и карликовой головней. Иммунны к некоторым видам ржавчины и головни также сорта Делмар и Каддо. В Румынии комплексной устойчивостью отличается итальянский сорт озимой пшеницы Сан Пасторе 14 (Якубцинер, 1967).
Селекцию озимой пшеницы на устойчивость к болезням и вредителям ведут большинство селекционно-опытных учреждений. Большие успехи по выведению устойчивых к болезням сортов достигнуты в Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства (академик П. П. Лукьяненко с сотрудниками). Для гибридизации здесь подбирают географически отдаленные формы, отличающиеся по устойчивости к ржавчине в разные фазы роста и развития. Например, североамериканский озимый сорт Канред Х Фулькастер 266287 (который был получен в Америке с участием нашей Крымки) устойчив к ржавчине с периода всходов; у другого сорта (Ферругинеум 622) устойчивость начинает приобретаться после выхода растений в трубку. В результате скрещивания этих сортов были получены ржавчиноустойчивые сорта пшеницы Кубанская 131 и Кубанская 133. Позднее П. П. Лукьяненко путем гибридизации сортов Канред Х Фулькастер 266287 с аргентинским яровым сортом Клейн 33 вывел ржавчиноустойчивые и высокоурожайные сорта озимой пшеницы Скороспелка 1, Скороспелка 2 и Скороспелка 3.
При выведении ржавчиноустойчивого сорта Новоукраинка 83 участвовали советский сорт Украинка (озимый) и канадский сорт Маркиз (яровой). П. П. Лукьяненко отмечал, что в период селекционного процесса, начиная со второго поколения (F2), проводились широкие отборы растений (включающие в селекционном питомнике несколько тысяч линий) по заранее намеченным признакам: слабой поражаемости ржавчиной, устойчивости к полеганию, более короткому вегетационному периоду, сохранению озимости и зимостойкости материнского сорта и др. Таким путем удалось отобрать линию, явившуюся родоначальной формой Новоукраинки 83, отличающуюся устойчивостью к ржавчине и превышающую по урожайности материнскую форму Украинку в среднем за 11 лет на 7 ц с 1 га, или на 15,4%.