Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка коллекции сои и создание исходного материала для её селекции в южной лесостепи Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Оценка коллекции сои и создание исходного материала для её селекции в южной лесостепи Западной Сибири"

На правах рукописи

00°ии*"' БЕНДИНА

Яна Борисовна

ОЦЕНКА КОЛЛЕКЦИИ СОИ И СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЕЁ СЕЛЕКЦИИ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.05 - Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

-8 ЛЕН 2011

Омск 2011

005005275

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина»

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Шаманин Владимир Петрович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Поползухина Нина Алексеевна; кандидат сельскохозяйственных наук Гуркова Екатерина Владимировна

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Сибирский научно-исследовательский институт кормов Российской академии сельскохозяйственных наук»

Защита диссертации состоится 2 В декабря 2011г. в У 0 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.050.01 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина» по адресу: 644008, г. Омск, Институтская площадь, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина»

Автореферат разослан2 / ноября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.ПЛьянов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние 15...20 лет селекционерами Западной Сибири выведены сорта сои, которые обеспечивают получение урожая зерна до 2 т/га и более. Однако в сложных природно-климатических условиях региона с коротким безморозным периодом, при снижающемся уровне плодородия почв, изменяющихся технологиях возделывания культуры, возрастании фито-патологической нагрузки на растения, повышении спроса на качественные показатели семян, к новым сортам сои предъявляются все более высокие требования. Решение указанных проблем возможно селекционным путем, важными этапами которого являются выявление источников хозяйственно-ценных признаков и создание на их основе исходного материала, что и определило выбор темы, цель и задачи проведенной работы.

Цель исследований - на основе изучения образцов сои выявить источники хозяйственно-ценных признаков и создать исходный материал для селекции в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

Задачи исследований:

- изучить образцы сои из коллекции ВИР, линии селекции ГНУ СибНИИСХ и выявить источники хозяйственно-ценных признаков;

- установить корреляции между основными хозяйственно-ценными признаками;

- создать гибридные популяции и отобрать из них элитные растения;

- оценить потомство отобранных растений в селекционных питомниках и выделить лучшие линии.

Научная новизна работы. Впервые в условиях южной лесостепи Западной Сибири в результате изучения 147 образцов сои выделены 82 источника хозяйственно-ценных признаков: скороспелости, урожайности семян, компонентов продуктивности растений, высоты прикрепления нижнего боба, устойчивости к фузариозу и бактериозу, высокого содержания белка и масла в семенах. Установлены коэффициенты корреляции между компонентами продуктивности растений и урожайностью семян, продолжительностью вегетационного периода и высотой прикрепления нижнего боба, содержанием белка и масла в семенах.

Путем скрещивания сортов и линий местной селекции с образцами коллекции ВИР получен новый гибридный материал.

На защиту выносятся: источники хозяйственно-ценных признаков, корреляции между компонентами продуктивности растений и созданный исходный материал для селекции сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

Практическая 1начимость и реализация результатов исследований. Использование полученных научных результатов может способствовать повышению эффективности селекции сои в регионе.

В результате изучения образцов сои из коллекции ВИР и селекционных линий Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства

(ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии) выделены по комплексу хозяйственно-ценных признаков скороспелые образцы, которые включены в селекционный процесс лаборатории селекции зернобобовых культур ГНУ СибНИИСХ. С участием этих образцов в лаборатории создан новый гибридный материал. В результате отбора из исходного гибридного материала получено 38 линий, которые проходят изучение в селекционном питомнике первого года. Две линии изучаются в контрольном питомнике.

Апробация работы. Основные материалы диссертации были доложены и обсуждены на конференции молодых ученых СО РАСХН «Сельское хозяйство Сибири на рубеже веков: итоги и перспективы развития» (Новосибирская область, пос. Краснообск, 2001 г.), на Международной школе молодых ученых по проблеме: «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства» (г. Суздаль, 2002 г.), на региональной конференции молодых ученых «Аграрная наука Сибири в XXI веке» (г. Омск, 2003 г.) и опубликованы в семи работах общим объемом 0,94 пл., в т.ч. одна работа опубликована в ведущем рецензируемом научном журнале, определенном ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 186 страницах печатного текста. Состоит из введения, четырех глав, выводов, рекомендаций по практическому использованию результатов исследований. Содержит 38 таблиц, 30 рисунков и 8 приложений. Библиографический список включает 164 работы, в том числе 23 - зарубежных авторов.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в 2000-2004 и 2007-2009 гг. на опытных полях ГНУ СибНИИСХ и ФГОУ ВПО ОмГАУ, расположенных в зоне южной лесостепи Омской области. На полях СибНИИСХ преобладают слабовыщелочен-ные обыкновенные черноземы среднесуглинистого гранулометрического состава с содержанием гумуса 6,3 - 6,7%, валового азота - 0,32-0,34%, валового фосфора - 0,16-0,17%, нитратного азота - 8,3-8,9 мг/кг, подвижного фосфора (по Чирикову) - 9,8-10,3 мг/кг, обменного калия - 32,5-35,0 мг/100 г, рН водный 6,6-6,8'. Встречаются солонцеватые пятна, что обусловлено повышенным содержанием магния. Порозность и аэрация почвы хорошие. Почвы малого опытного поля ОмГАУ лугово-черноземные среднесуглинистого и легкосуглинистого гранулометрического состава с содержанием гумуса от 3,5 до 4% .

Метеорологические условия в годы проведения опытов были разнообразны, что позволило наиболее полно и достоверно оценить исходный и селекционный материал. 2000, 2001, 2004 и 2008 гг. были засушливыми (ГТК = 0,7 -

1 Воронцова Н.Л. Оптимизация минерального питания на черноземных почвах южной лесостепи Западной Сибири: автореф. дис.... канд. с.-х. наук : 06.01.04 /Воронкова Наталья Артемовна - Омск, 1999. - 16 с.

2 Мищенко Л.Н. Почвы Омской области н их сельскохозяйственное использование - Омск, 1991. -

162 с

1,0), 2002 и 2003 гг. - слабозасушливыми (ГТК = 1,0- 1,3), 2007 г. - влажным (ГТК = 1,6), 2009 г. - избыточно влажным (ГТК = 1,97)3.

Материалом для исследований послужили 147 образцов сои различного эколого-географического происхождения, полученных из ВИРа, а также сорта и селекционные линии ГНУ СибНИИСХ.

В зависимости от условий года посев проводили с 15 по 20 мая. В 2000 — 2003 гг. сеяли вручную по 2 рядка каждого образца на глубину 4-6 см, с расстоянием между рядками 40 см и образцами - 60 см. В первый год исследований повторность однократная, в последующие - трехкратная. Через каждые 10 номеров высевался скороспелый сорт-стандарт СибНИИК 315, рекомендованный инспектурой Госкомиссии по испытанию и охране селекционных достижений по Омской области в качестве стандарта для всех испытываемых сортов.

Схема скрещиваний - топкросс. Материнские формы: Дина, JI42/93, Ал-том, Омская 4. Отцовские формы: СибНИИК 315, СибНИИСХоз 6, Степная 85. Гибриды Fi изучены в 2001 г. с последующим пересевом гибридных популяций в 2002-2003 гг. Индивидуальный отбор растений проведен в F3. В 2004 г. на опытном поле ОмГАУ оценили потомство отобранных растений в селекционном питомнике первого года (СП-1) и выделили лучшие линии, которые в 20072009 гг. изучены в селекционном питомнике второго года (СП-2) и в контрольном питомнике (КП) лаборатории селекции зернобобовых культур СибНИИСХ.

Постановку полевого опыта, все наблюдения и измерения, а также оценку поражаемости образцов болезнями на естественном фоне проводили в соответствии с методическими указаниями по изучению коллекции зерновых бобовых культур4. Изучение линий в селекционных питомниках - в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур5 и методическими указаниями по селекции и семеноводству сои6.

Содержание белка и жира в семенах изучаемых образцов определяли в лаборатории физиологии и биохимии растений ГНУ СибНИИСХ (содержание сырого протеина в абсолютно сухом веществе (Nx6,25) методом Къельдаля по ГОСТу 10846-91, жира - в аппарате Сокслета по ГОСТу 29033-91) и в лаборатории анализа кормов Петра агрохимической службы "Омский" (сырой протеин по ГОСТу 13496.4-93, сырой жир по ГОСТу 13496.15-97).

Статистическая обработка данных проведена по методике Б. А. Доспехова , с использованием пакета прикладных программ Microsoft Exel.

3 Лосев А.П. Сборник задач и вопросов по агрометеорологии: учебное пособие, Ленинград: Гидроме-теоиздат, 1988. - 144 с.

4 Корсаков Н.И., Адамова О.П., Буданова В.И. и др.: Методические указания но изучению коллекции зерновых бобовых культур. Л.: ВИР, 1975. 59 с.

5 Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур: Общая часть : М. : Колос, 1971. Вып. 2. 248 с.

^Методические указания по селекции и семеноводству сои / ВНИИМК. М., 1981. С. 15-16.

7 Доспехов Е.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М : Агропромиздат, 1985. 351 с.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Селекционная оценка образцов коллекции сои по основным хозяйственно-ценным признакам

Вегетационный период. Вегетационный период - важнейший хозяйственно-ценный признак зерновых сортов сои. Целесообразно, чтобы сорта сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири имели период от всходов до созревания семян не более 100 суток. В результате проведенного опыта получены кондиционные семена только у 82 образцов, которые имели продолжительность вегетационного периода до 120 суток. Их изучение было продолжено в 2001 -2003 гг.

Продолжительность вегетационного периода коллекционных образцов в годы исследований (2001 - 2003 гг.) колебалась от 94 суток (СибНИИСХоз 6, СибНИИСХ) до 120 суток (Белор, Белоруссия и О AC Scorpio, США).

Доля скороспелых образцов составила 20 % от общего объема коллекции (рисунок 1).

50%

«Скороспелые ЕЗСреднеспелые о Позднеспелые

Рисунок 1 - Распределение коллекционных образцов сои по группам спелости (в среднем за 2001-2003 гг.)

Половину скороспелых образцов составляли copia и линии СибНИИСХ: СибНИИСХоз 6 (94 сут.), Л 42/93 (98 сут.), Дина и Л 367/99 (99 сут.), Л 448/96 (100 сут.).

Продолжительность межфазных периодов развития образцов сои в среднем за три года по группам спелости представлена на рисунке 2. Период «всходы -начало цветения» у скороспелых образцов составил 32 сут., у среднеспелых -34 сут. и у позднеспелых - 36 сут. У сорта СибНИИК 315 этот период был равен 29 сут.

Самый продолжительный период развития сои - цветение. Нами установлено, что период цветения тесно связан с количеством осадков и температурой воздуха. Более длительное цветение отмечено в средние по увлажнению 2002 -2003 гг. (до 56 сут.) и самое короткое (от 20 сут.) - в засушливом 2001 г. У стандарта СибНИИК 315 период цветения в среднем за годы исследований составил 40 суток.

посев - всходы - н.цветения - к.цветения - всходы -всходы н.цветения к.цветения созревание созревание Межфазный период

Скороспелые Ш Среднеспелые S Позднеспелые

н - начало к - конец

Рисунок 2 - Продолжительность межфазных периодов развития образцов сои различных групп спелости (в среднем за 2001-2003 гг.)

Период «конец цветения - полное созревание» в среднем за три года варьировал от 35 до 47 суток. Наиболее коротким этот период был у сорта Амурская 443 (ВНИИ сои) - 26 суток. У стандарта СибНИИК 315 - 30 суток.

По всем группам спелости выявлена стабильная положительная корреляционная зависимость между продолжительностью вегетационного и межфазных периодов: «всходы - начало цветения» и «конец цветения - полное созревание» (г = от 0,6±0,1 до 0,9±0,1).

В результате исследований выделены скороспелые образцы сои селекции ГНУ СибНИИСХ: СибНИИСХоз 6 (к-10044), Дина (к-10716), Л 42/93, Л 367/99, Л 369/99, Л 448/96; селекции США: MON 01 (к-9499), MON 02 (к-9500), MON 03 (к-9501); шведский сорт Treff (к-9591), которые представляют интерес для селекции сои на скороспелость в условиях Западной Сибири.

Компоненты продуктивности растений. Продуктивность растений сои складывается из целого комплекса показателей, важнейшими из которых являются: число бобов и семян на растении, число семян в бобе и масса 1000 семян.

Число бобов на растении является наиболее надежным индикатором урожайности. В нашем опыте этот показатель имел высокую степень варьирования. Треть коллекционных образцов имела от 25,0 до 30,0 бобов на растении. Среднее число бобов на растении в скороспелой группе составляло 29,3 шт., в среднеспелой - 28,1 шт., в позднеспелой - 29,2 шт. Стандартный сорт СибНИ-ИК 315 в среднем затри года исследований имел 32 боба на растении. В скороспелой группе выделились следующие образцы, превышающие стандарт по этому показателю: MON 02 (к-9500, США) и Л 367/99 (СибНИИСХ) - 37,5 шт., Treff (к-9591, Швеция) - 37,0 шт. В группе среднеспелых образцов - Безенчук-ская (к-5307, Россия) - 36,5 шт., УСХИ 6 (к-9951, Россия) - 34,5 шт., MON 09 (к-9505, США) - 35,8 шт. В группе позднеспелых образцов выделялись сорта белорусской селекции.

В опыте выявлена положительная корреляция числа бобов на растении с массой семян с одного растения (г = от 0,8±0,1 до 0,9±0,1) и отрицательная корреляция с высотой прикрепления нижнего боба (г = - 0,4±0,1).

Число семян в бобе характеризуется низким и стабильным уровнем фено-типического варьирования. В нашем опыте этот показатель варьировал от 1,6 до 2,3 пгг. С увеличением продолжительности вегетационного периода увеличивалось число семян в бобе. По числу семян в бобе выделились следующие образцы: Maple Isle (к-9790, Канада), Альбуть (к-9985, Белоруссия), Северная (ВНИИ сои), Омская 4 (к-9332, СибНИИСХ), Линия 7 (к-9594, ВИР).

Отмечена положительная корреляция между числом семян в бобе и числом семян с одного растения (г = от 0,2±0,1 до 0,5±0,1).

Число семян с одного растения в нашем опыте варьировало от 36,7 шт. у среднеспелого канадского сорта Maple Presto (к-7328) до 77,0 шт. - у позднеспелого белорусского сорта Ясельда (к-9981). У стандартного сорта СибНИ-ИК 315 в среднем за три года этот показатель составил 56,7. Среднее число семян с одного растения в скороспелой группе составляло 53,4 шт., в среднеспелой группе - 52,2 шт., в позднеспелой - 57,5 шт. В скороспелой группе выделились: Л 42/93 (СибНИИСХ) - 71,3 шт., Polan (к-10016, Польша) - 68,5 шт., Treff (к-9491, Швеция) - 64,8 шт. В группе среднеспелых образцов с максимальным проявлением этого признака отмечены сорта: MON 09 (к-9505, США) - 73,2 шт, MON 05 (к-9780, США) - 65,0 шт., Щара (к-9983, Белоруссия) - 64,8 шт. В позднеспелой группе лидировали белорусские сорта: Ясельда (к-9981) - 77,0 шт., Ольга (к-9984) - 66,8 шт. и Реста (к-9982) - 66,7 шт. Выделенные образцы целесообразно использовать в селекционном процессе в качестве источников повышенного количества семян с одного растения.

По данным корреляционного анализа выявлена средняя связь числа семян с одного растения с числом продуктивных узлов на главном стебле (г =

0,3±0,1); с числом бобов на главном стебле (г = 0,5±0,1); с урожайностью семян

(г = 0,5±0,1), и сильная - с массой семян с одного растения (г = 0,8±0,1), с числом бобов на растении (г = 0,9±0,1).

Масса 1000 семян является сортовым признаком. Среди коллекционных образцов по массе 1000 семян наблюдалось варьирование - от 119,6 г (Аврора, к-6959, ВНИИ сои) до 217,5 г (Fiskeby Typ XX, к-5580, Швеция). У стандартного сорта СибНИИК 315 в среднем за годы исследований этот показатель составлял 175,7 г. Средняя масса 1000 семян в скороспелой группе составила 160,3 г, в среднеспелой группе - 156,6 г, в позднеспелой - 154,5 г. В скороспелой группе выделились образцы: Л 367/99 (СибНИИСХ) - 195,1 г, JI 448/96 (СибНИИСХ) - 193,8 г, Premala (к-487862, Чехия) - 189,6 г. В среднеспелой группе было отмечено максимальное значение этого показателя - 217,5 г (Fiskeby Typ XX, к-5580). В позднеспелой группе по массе 1000 семян ни один из образцов не превысил стандарт СибНИИК 315. Наиболее крупносемянными были образцы из Швеции, Чехии и Западной Сибири (СибНИИСХ); мелкосе-мянными - образцы Дальнего Востока (ВНИИ сои) и европейской части России.

По данным корреляционного анализа выявлена средняя связь массы 1000 семян с массой семян с одного растения (г = 0,6±0,1).

Масса семян с одного растения в опыте варьировала от 6,0 (Амурская 664, к - 128176) до 12,3 г (Омская 4, к-9332 и JI367/99). Средняя масса семян с одного растения в скороспелой группе составила 9,0 г, в среднеспелой группе - 8,4 г, в позднеспелой - 9,1 г. Семенная продуктивность растения у основного количества образцов находилась в пределах от 7,0 до 11,0 г. У стандартного сорта СибНИИК 315 в среднем за 2001 - 2003 гг. продуктивность растения составила 10,0 г. Образцы из разных стран по массе семян с одного растения распределились в следующем порядке: Россия, Швеция, Белоруссия.

Корреляция массы семян с одного растения с количеством продуктивных узлов и бобов на главном стебле была средней (г = 0,6±0,1 и г = 0,5±0,1, соответственно), с количеством бобов и семян на растении - сильной (г = 0,9±0,1 и г = 0,8±0,1, соответственно).

Урожайность семян. Урожайность семян - основной критерий хозяйственной ценности сорта. В 2001-2003 гг. урожайность коллекционных образцов варьировала от 177 до 399 г/м2.

В группе скороспелых образцов наиболее урожайными были: Treff (к-9591, Швеция) - 320 г/м2, Premala (к-487862, Чехия) - 306 г/м2, MON 01 (к-9499, США) - 303 r/м2. Урожайность районированных сортов составляла: СибНИИК 315 - 287 г/м2, СибНИИСХоз 6 - 289 г/м2, Омская 4 - 274 г/м2, Дина -247 г/м2. У среднеспелых образцов этот показатель варьировал от 217 до 379 г/м2. Среди них лучшими были образцы: Maple Isle (к-9790, Канада) - 379 г/м2, KT 20 (к-9841, Канада) - 368 г/м . В группе позднеспелых образцов выделились: Альбуть (к-9985), Реста (к-9982), Ясельда (к-9981), Ольга (к-9984) - Белоруссия, ОАС Scorpio (к-9794, США).

Урожайность семян в средней степени коррелировала с продолжительностью вегетационного периода (г = 0,4±0,1), с количеством продуктивных узлов и бобов на главном стебле, с количеством бобов на растении (г = 0,5±0,1), с по-

левой всхожестью семян (г = 0,6±0,1), с массой семян с одного растения (г = 0,7±0,1).

Пригодность образцов к механизированной уборке. Важнейшими признаками, определяющими пригодность образцов к механизированной уборке, являются: высота растения, устойчивость растений к полеганию и осыпанию семян, высота прикрепления нижних бобов.

Установлено, что растения с высотой от 60 до 80 см имеют оптимальное прикрепление нижнего боба и устойчивость к полеганию во влажные годы. Прикрепление бобов на растении ниже 12 см от поверхности почвы сопряжено с высокой вероятностью их повреждения жаткой при скашивании комбайном в период уборки8.

Больше половины образцов в опыте имели высоту прикрепления нижнего боба от 10 до 14 см, сорт стандарт СибНИИК 315 - 11,4 см. Сорта, включенные в Госреестр и рекомендованные для Западносибирского региона имели следующие показатели данного признака: СибНИИСХоз 6 - 9,5 см, Омская 4 -10,2 см, Дина - 11,9 см, Алтом - 16,1 см. Наибольшую высоту прикрепления нижнего боба имели образцы: MON 54 (к-5521,США) - 19,1 см, Lesoy 273 (к-9789, Канада) - 18,8 см, Аврора (к-6959, ВНИИ сои) - 17,8 см, Северная 4 (к-6116, ВНИИ сои) - 17,5 см.

По данным корреляционного анализа выявлена средняя положительная связь высоты прикрепления нижнего боба с количеством семян в бобе (г = 0,3±0,1), с высотой растения (г = 0,4±0,1), и отрицательная - с количеством бобов на растении (г = - 0,4±0,1).

Следует отметить довольно высокую сопряженность высоты прикрепления нижнего боба с продолжительностью вегетационного периода (г = 0,6±0,1). В этой связи создание скороспелых сортов сои с высоким прикреплением бобов является сложной селекционной задачей для условий Западной Сибири.

Содержание белка и масла в семенах. По содержанию белка в семенах образцы сои имели значительный полиморфизм - от 34,8 до 45,7%. У 40% образцов этот показатель варьировал от 38 до 42%. Среднее значение признака у стандарта СибНИИК 315 было 41,1% . В скороспелой группе в среднем за три года наибольший процент белка имели образцы: 073-4 (к-6816, Канада) -45,2%, Северная 5 (к-6508, ВНИИ сои) - 44,5%, Северная (ВНИИ сои) - 43,0%. В среднеспелой группе - Аврора (к-6959, ВНИИ сои) - 44,0%, Омская 4 (к-9332, СибНИИСХ) - 43,8%, Северная 4 (к-6116, ВНИИ сои) и ДГ-l (к-9830, Белоруссия) - 43,3%, Maple Presto (к-7328, Канада) - 43,2%.

Полиморфизм содержания масла в семенах сои находился в пределах 16,0 - 20,2%. Существенных различий по данному признаку между группами спелости не выявлено. Наиболее высокий процент масла в семенах установлен у об-

в Программа работ селекционного центра Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства на период 2011-2030 гг. / Рос. акад. с.-х. наук. Сиб. регион, отд-ние. СибНИИСХ; под ред. чл.-кор. РАСХН Р.И. Рутца. - Новосибирск, 2011. - 203 с.

раздав: MON 09 (к-9505, США) - 20,2%, Ясельда (к-9981, Белоруссия) - 19,9%, Л 448/96 (СибНИИСХ) - 19,8%.

Между содержанием белка и масла в семенах сои установлена высокая отрицательной корреляции (г = - 0,9±0,1). В таблице 1 приведены образцы с наибольшими средними значениями содержания белка и масла в семенах.

Таблица 1

Образцы сои с наибольшим содержанием белка и масла в семенах (в среднем за 2001-2003 гг.)

№ каталога ВИР Название образца Происхождение образца Содержание

белка масла

9609 СибНИИК 315, st. Россия 41,1 17,0

137561 Лада Россия 40,6 18,2

5819 б/н Швеция 40,2 18,7

9510 MON 18 США 40,0 18,3

9512 MON 21 США 40,0 18,2

9515 Линия 52 M Россия 40,0 18,0

9837 Sito Германия 40,0 18,0

НСР05 0,4 1,2

Поражаемость болезнями. В годы опытов на всходах сои были отмечены семядольные формы фузариоза и бактериоза. Распространенность фузариоза в 2001 - 2003 гг. колебалось от 2% до 32,7%, бактериоза - от 7,5% до 31%. Наиболее устойчивыми к заболеваниям были образцы: Treff (к-9591, Швеция), СибНИИСХоз 6 (к-10044), MON 02 (к-9500, США), Магева (к-9659) и Окская (к-9959) - Рязанская обл-ть, Линия 7 (9594, ВИР), Амурская 443 (ВНИИ сои). Л 42/93 (СибНИИСХ) слабо поражалась фузариозом и бактериозом. У стандарта СибНИИК 315 поражаемость фузариозом составила 16,5%, бактериозом -24,1%.

В ходе исследований была установлена средняя сопряженность между продолжительностью вегетационного периода и распространенностью фузариоза (г =0,4±0,1).

Селекционная оценка гибридного материала

Результаты изучения гибридов F^ Процесс получения гибридных семян у сои представляет собой сложную проблему, сдерживающую результативность селекции. В случае механического контакта с рыльцем завязь немедленно прекращает свое развитие и гибнет.

Из изучаемой коллекции по комплексу хозяйственно-ценных признаков были отобраны и включены в скрещивания в 2000 г. семь образцов: Дина, Л 42/93, Алтом, Омская 4, СибНИИК 315, СибНИИСХоз 6, Степная 85. Макси-

мальный процент завязываемостн (16%) был отмечен в комбинации Омская 4 х СибНИИСХоз 6, минимальный (5%) - в комбинациях: Л 42/93 х Степная 85 и Дина х СибНИИК 315. При скрещивании Дина х Степная 85 гибридные бобы не завязались. В среднем по опыту завязываемость гибридных семян составила 8%.

По результатам сравнительной оценки родительских форм и гибридов первого поколения определен истинный гетерозис по компонентам продуктивности растений. У гибридов, полученных от скрещивания Л 42/93 х СибНИИСХоз 6 и Алгом х Степная 85 фенотипическое проявление признаков продуктивности растения (число бобов и семян на растении, масса семян с одного растения) превышает показатель лучшего родительского сорта, что свидетельствует о проявлении истинного гетерозиса в наследовании этих признаков (рисунок 3).

Е Число бобов 0 Число семян 0 Масса семян с одного растения

Рисунок 3 - Истинный гетерозис у лучших в опыте гибридных популяций ?! по числу бобов на растении, числу и массе семян с одного растения

Индивидуальный отбор растений проводили в популяциях Р3. В каждой гибридной популяции в 2003 г. были отобраны наиболее продуктивные растения. Наибольшее количество растений отобрано и популяций: Алтом х СибНИИК 315 - 40 шт., Омская 4 х СибНИИК 315 - 17 шт., Омская 4 х СибНИИСХоз 6-16 шт.

Результаты оценки линий в селекционных питомниках. В 2004 г. в СП-1 изучали 125 линий. На основе результатов фенологических наблюдений, визуальной оценки в полевых и лабораторных условиях, анализа структуры урожая было выделено девять линий (7%), которые отличались скороспелостью, продуктивностью и устойчивостью к болезням. По длине вегетационного периода на уровне стандарта находились линии из гибридной комбинации Л

42/93 х СибНИИСХоз 6-91 сут. По продуктивности лучшими были линии: № 104 (Л 42/93 х СибНИИСХоз 6), № 42 (Алтом х СибНИИСХоз 6) и № 55 (Ал-том х Степная 85); по устойчивости к фузариозу и бактериозу: № 104 (Л42/93 х СибНИИСХоз 6) и № 55 (Алтом х Степная 85).

В 2007 г. линии, отобранные в СП-I, дополнительно были оценены на опытном участке Кемеровского ГСХИ.

В 2007 - 2008 гг. отобранные девять линий изучали в СП-2 лаборатории селекции зернобобовых культур на полях ГНУ СИБНИИСХ, из которых четыре лучшие линии были переданы в КП. Результаты селекционной оценки линий в контрольном питомнике представлены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты изучения линий в контрольном питомнике ГНУ СибНИИСХ, 2009 г.

№ линии Происхождение Урожайность семян, т/га Распространенность, %

фузариоза бактериоза

st СибНИИК 315 1,9 32,4 13,5

31 Алтом х СибНИИК 315 2,7 37,5 42,1

43 Алтом х СибНИИСХоз 6 2,0 12,5 37,5

53 Алтом х Степная 85 2,4 15,5 20,1

102 Л 42/93 х СибНИИСХоз 6 2,4 18,8 31,7

НСР05 0,3

Три из четырех линий, выделенных в опыте, получены с участием сорта Алтом, что свидетельствует о целесообразности его использования в гибридизации.

По урожайности семян выделенные линии находились на уровне, либо существенно превзошли стандарт. Особенно следует отметить линию: № 31 (Алтом х СибНИИК 315). По устойчивости к фузариозу выделились линии № 43, № 53 и № 102. Изученные в контрольном питомнике линии целесообразно включить в дальнейший селекционный процесс. Они также представляют ценность в качестве источников скороспелости, урожайности и устойчивости к фузариозу в условиях Западной Сибири.

выводы

1. В результате изучения коллекции сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири выделены источники основных хозяйственно-ценных признаков.

2. Образцы сои: СибНИИСХоз 6 (к-10044), Дина (к-10716), Л 42/93, Л 367/99, Л 369/99, Л 448/96, MON 01 (9499), MON 02 (9500), MON 03 (9501), Treff (к-9591) представляют интерес для селекции на скороспелость в условиях резко-континентального климата.

3. По компонентам продуктивности выделены образцы:

- по количеству бобов на растении: Белор (к-9587, Россия) - 38,4 шт., Ясельда (к-9981, Белоруссия) - 37,9 шт., Л 367/99 (СибНИИСХ) - 37,5 шт., Treff (к-9591, Швеция) - 37,0 шт.

В опыте выявлена устойчивая отрицательная корреляция между числом бобов на растении и высотой прикрепления нижнего боба (г = - 0,4±0,1);

- по количеству семян с одного растения: Ясельда (к- 9981, Белоруссия) -77,0 шт., MON 09 (к-9505, США) - 73,2 шт., Л 42/93 (СибНИИСХ) - 71,3 шт., Белор (к-9587, Россия) - 68,5 шт., Ольга (к-9984, Белоруссия) - 66,8 шт. и Реста (к-9982, Белоруссия) - 66,7 шт.

По данным корреляционного анализа выявлена средняя связь числа семян с одного растеиия с числом продуктивных узлов на главном стебле (г = 0,3±0,1), с числом бобов на главном стебле (г = 0,5±0,1), с урожайностью семян (г = 0,5±0,1), и сильная - с массой семян с одного растения (г = 0,8±0,1), с числом бобов на растении (г = 0,9±0,1).

- по массе 1000 семян: крупносемянные (190-250 г) - Fiskeby Typ XX (к -5580, Швеция) - 217,5 г, YHAR-NK (к-15353, Чехия) - 195,5 г, Л 367/99 (СибНИИСХ)- 195,1 г, Л 448/96 (СибНИИСХ) - 193,8 г; мелкосемянные: Аврора (к-6959, ВНИИ сои) - 119,6 г, Безенчукская (к-5307, Куйбышев) -120,4 г, MON 09 (к-9505, США) - 121,8 г, Магева (к-9659, Рязанская обл-ть) -130,2 г. Наиболее крупносемянными были образцы из Швеции, Чехии и Западной Сибири (СибНИИСХ); мелкосемянными - образцы Дальнего Востока (ВНИИ сои) и европейской части России.

По данным корреляционного анализа выявлена средняя связь массы 1000 семян с массой семян с одного растения (г = 0,6±0,1) и слабая - с высотой прикрепления нижнего боба (г = 0,1±0,1 );

- по массе семян с одного растения: Омская 4 (к-9332, СибНИИСХ) - 12,3 г, Л 367/99 (СибНИИСХ) - 12,0 г, Ясельда (к-9981, Белоруссия) -11,8 г.

Корреляция массы семян с одного растения с продолжительностью вегетационного периода была слабой (г = 0,2±0,1); с количеством продуктивных узлов и бобов на главном стебле - средней (г = 0,5±0,1 и г = 0,6±0,1, соответственно); с количеством бобов и семян на растении - сильной (г = 0,9±0,1 и г = 0,8±0,1, соответственно).

4. Наибольшую высоту прикрепления нижнего боба имели образцы: MON 54 (к-5521,США) - 19,1 см, Lesoy 273 (к-9789, Канада) - 18,8 см, Аврора (к-6959, ВНИИ сои) - 17,8 см, Северная 4 (к-6116, ВНИИ сои) - 17,5 см.

По данным корреляционного анализа выявлена средняя положительная связь высоты прикрепления нижнего боба с высотой растения (г = 0,4±0,1), с продолжительностью вегетационного периода (г = 0,4±0,1), с количеством семян в бобе (г = 0,3±0,1) и отрицательная - с количеством бобов на растении (г = -0,4±0,1).

5. На естественном фоне распространения инфекции выявлены образцы наиболее устойчивые к фузариозу: Treff (к-9591, Швеция), СибНИИСХоз 6 (к-10044), MON 02 (к-9500, США), Л 42/93 (СибНИИСХ); бактериозу: Линия 7 (к-9594, ВИР), Амурская 443 (ВНИИ сои), Окская (к-9959, Рязанский НИИ).

6. Из коллекции выделены номера, содержащие в семенах:

- высокий процент белка: 073-4 (к-6816, Канада) - 45,2%, Северная 5 (к-6508, ВНИИ сои) - 44,5%, Аврора (к-6959, ВНИИ сои) - 44,0%, Омская 4 (к-9332, СибНИИСХ) - 43,8%;

- высокий процент масла: MON 09 (к-9505, США) - 20,2%, Ясельда (к-9981, Белоруссия) - 19,9 %, JI448/96 (СибНИИСХ) - 19,8%, отбор из Омская 5 (к-6436, СибНИИСХ) - 19,7%.

- относительно высокий в сравнении с другими образцами процент белка и масла: Лада (к-137561, ВНИИМК) - 40,6 и 18,2%; К 5819 (Швеция) - 40,2 и 18,7%; MON 18 (к-9510, США) - 40,0 и 18,3%; MON 21 (к-9512, США) - 40,0 и 18,2%; Линия 52 M (к-9515, ТСХА) - 40,0 и 18,0%; Sito (к-9837, Германия) -40,0 и 18,0% соответственно.

По результатам опыта отмечена высокая отрицательная корреляция между содержанием белка и масла в семенах сои (г = - 0,9±0,1). Существенной зависимости между продолжительностью вегетационного периода и содержанием белка и масла в семенах не отмечалось.

7. По урожайности семян выделились образцы: Реста (к-9982, Белоруссия)

- 399 г/м2, ВНИИС 2 (к-6446, ВНИИ сои) - 389 г/м\ Maple Isle (к-9790, Канада)

- 379 г/м2, ОАС Scorpio (к-9794, США) - 374 г/м2.

Урожайность семян в средней степени коррелировала с продолжительностью вегетационного периода (0,4±0,1), с количеством продуктивных узлов и бобов на главном стебле, с количеством бобов на растении (г = 0,5±0,1), с количеством семян с растения, с полевой всхожестью семян (0,6±0,1), с массой семян с растения (г = 0,7±0,1 ), и в слабой степени - с высотой растения (г = 0,2±0,1).

8. В результате проведенных исследований были выделены образцы, сочетающие в себе ряд хозяйственно-ценных признаков: Treff (к-9591, Швеция) -отличался скороспелостью, высокими показателями элементов продуктивности растений, урожайностью семян, слабой поражаемостью фузариозом; Л 42/93 -скороспелостью, продуктивностью, высоким содержанием белка в семенах; Дина - скороспелостью и высоким содержанием белка; Л 367/99 и Л 369/99 отличались скороспелостью, высоким прикреплением нижнего боба и продуктив-

ностью; белорусские сорта имели высокие показатели продуктивности растений, высоты прикрепления нижнего боба и содержания масла в семенах.

9. Завязываемость гибридных семян при внутривидовой гибридизации сои в опыте составила 8%. Среди полученных гибридов по 11 комбинациям скрещивания наибольшую селекционную ценность имели гибридные популяции JI42/93 х СибНИИСХоз б и Алтом х Степная 85. Лучшие линии из данных популяций: № 31 (Алтом х СибНИИК 315), № 43 (Алтом х СибНИИСХоз 6), № 53 (Алтом х Степная 85), № 102 (Л 42/93 х СибНИИСХоз 6) доведены до контрольного питомника.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Для повышения эффективности селекции сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири рекомендуется использовать следующие образцы в качестве источников:

- наибольшего числа бобов на растении: Белор (к-9587), Ясельда (к-9981), Л 367/99(СибНИИСХ), Treff (к-9591);

- наибольшего числа семян в бобе: Maple Isle (к-9790), Альбуть (к-9985);

- наибольшего числа семян на растении: Ясельда (к- 9981), MON 09 (к-9505), Л 42/93 (СибНИИСХ), Белор (к-9587), Ольга (к-9984), Реста (к-9982);

- высокой массы 1000 семян: Fiskeby Typ XX (к - 5580), YHAR-NK (к-15353), Л 367/99 (СибНИИСХ), Л 448/96 (СибНИИСХ);

- высокой массы семян с одного растения: Омская 4(к-9332), Л 367/99 (СибНИИСХ), Ясельда (к-9981);.

- технологичности: Lesoy 273 (к-9789), MON 23 (к-9514), MON 18 (к-9510), MON 09 (к-9505), MON 54 (к-9521), Альбуть (к-9985), Аврора (к-6959), Северная 4 (к-6116);

- высокого содержания белка в семенах: 073-4 (к-6816), Северная 5 (к-6508), Аврора (к-6959), Омская 4 (к-9332);

- высокого содержания масла в семенах: MON 09 (к-9505), Ясельда (к-9981), Л 448/96 (СибНИИСХ), отбор из Омская 5 (к-6436).

2. Выявленные закономерности по корреляции хозяйственно-ценных признаков целесообразно использовать при проведении отбора в питомниках селекционного процесса и разработке модели сорта сои для условий южной лесостепи Западной Сибири.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Изучение мировой коллекции сои для создания исходного материала в условиях Омской области / Я. Б. Гайдукович // Молодые ученые Сибирского

региона - аграрной науке : тез. докл. конф. молодых ученых 13 дек. 2000 г. / Сиб. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. - Омск, 2000. - С. 16-17.

2. Изучение коллекции сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири / Я. Б. Гайдукович, Л. В. Омельянюк // Сельское хозяйство Сибири на рубеже веков: итоги и перспективы развития : мат. конф. молодых ученых СО РАСХН 16 мая 2001 г., пос. Краснообск / Рос. акад. с.-х. наук. Сиб. отд-ние. - Новосибирск, 2001.-С. 59-60.

3. Селекционная ценность сортообразцов коллекции сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири / Я. Б. Гайдукович, Л. В. Омельянюк // Повышение эффективности селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений : докл. и сообщ. VIII генетико-селекцион. шк. 11-16 нояб. 2001 г. / Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2002. - С. 153-155.

4. Изучение устойчивости коллекции сои к заболеваниям / Я. Б. Гайдукович // Молодые ученые Сибирского региона - аграрной науке : мат. конф. молодых ученых Сиб. региона 14-15 апр. 2003 г. / Сиб. науч.-исслед. ин-т сел. хоз-ва. - Омск, 2003. - С. 54-56.

5. Результаты изучения сортообразцов сои в СибНИИСХ / Л. В. Омельянюк, Я. Б. Гайдукович // Владим. земледелец. - 2003. -№3(29). - С. 26-27.

6. Селекционная оценка сортообразцов сои мировой коллекции ВИР в условиях Сибирского Прииртышья / Л. В. Омельянюк, Я. Б. Бендина, А. М. Аса-нов//Докл. Рос. акад. с.-х. наук.-2009.-№5.-С. 11-14.

7. Breeding évaluation of soybean varietal accessions of the Vffi. world collection under conditions of the Siberian région of the Irtysh River / L. V. Omel'yanyuk, Ya. B. Bendina, A. M. Asanov // Russian Agricultural Sciences. - 2009. - Vol. 35. -№5.-pp. 303-306.

Подписано в печать 18.11.11. Формат 60x841/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Печать на ризографе. Усл. печ. п. 1,16. Тираж 120экз. Заказ 277.

ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина 644008, Омск, Институтская площадь, 2

Отпечатано в полиграфическом отделе издательства ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А. Столыпина. 644008, Омск, ул. Сибаковская, 4, тел. 65-35-18

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Бендина, Яна Борисовна, Омск

61 12-6/101

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. П.А. СТОЛЫПИНА»

На правах рукописи

БЕНДИНА ЯНА БОРИСОВНА

ОЦЕНКА КОЛЛЕКЦИИ СОИ И СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ЕЁ СЕЛЕКЦИИ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.05 - Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор с.-х. наук, профессор В.П. Шаманин

Омск 2011

Содержание

Перечень условных обозначений и сокращений.........................................4

Введение..........................................................................................5

Библиографические ссылки..............................................................................7

1. Ботанико-биологическая характеристика, народно-хозяйственное значение и селекция сои (обзор литературы)...........................................................9

1.1 Ботанико-биологические особенности и генетика сои.................... 9

1.2 Хозяйственная ценность сои, распространение и урожайность.........21

1.3 Исходный материал и методы селекции сои................................28

1.4 Достижения в селекции сои.....................................................33

Библиографическиекие ссылки.....................................................41

2. Условия, материал и методика проведения исследований........................57

2.1 Почвенно-климатические условия южной лесостепи Омской... области..................................................................................57

2.2 Метеорологические условия в годы проведения опытов.................59

2.3 Материал и методика исследований..........................................62

Библиографические ссылки.........................................................68

3. Селекционная оценка образцов коллекции сои по основным хозяйственно-ценным признакам.............................................................................. 71

3.1 Вегетационный период..........................................................71

3.2 Компоненты продуктивности растений......................................78

3.2.1 Число продуктивных узлов на главном стебле.....................78

3.2.2 Число бобов на растении................................................81

3.2.3 Число семян в бобе.........................................................85

3.2.4 Число семян с одного растения..........................................87

3.2.5 Масса 1000 семян..........................................................90

3.2.6 Масса семян с одного растения..........................................93

3.3 Пригодность образцов к механизированной уборке.......................96

3.3.1 Высота растений............................................................97

3.3.2 Высота прикрепления нижнего боба.................................100

3.4 Содержание белка и масла в семенах.......................................103

3.5 Поражаемость болезнями.....................................................108

3.6 Урожайность семян.............................................................112

Библиографические ссылки.......................................................114

4. Селекционная оценка гибридного материала.....................................120

4.1 Результаты изучения гибридов Б]............................................120

4.2 Результаты оценки линий в селекционных питомниках................124

Библиографические ссылки........................................................129

Выводы........................................................................................130

Рекомендации по практическому использованию результатов

исследований.................................................................................134

Библиографический список...............................................................135

Приложения..................................................................................151

Перечень условных обозначений и сокращений

СП-1 - селекционный питомник первого года Ит - предельная норма $ - материнская форма

- первое поколение г - коэффициент корреляции V - коэффициент вариации X - средняя арифметическая 8х - ошибка средней арифметической

Введение

Актуальность темы. Соя является самой выдающейся сельскохозяйственной культурой современности. Проблема увеличения производства её зерна в нашей стране особенно актуальна, так как половина населения России испытывает хронический белковый голод. Белок - важнейший компонент пищи человека. Недостаток его вызывает функциональные расстройства организма: задержку в росте и развитии, быструю физическую и особенно умственную утомляемость. Поэтому уровень благосостояния народа в стране определяется количеством белка, потребляемого на душу населения в сутки. Особенно велик дефицит пищевого животного белка. Организм животных не может синтезировать белок из неорганических веществ, а создает его из растительного белка. В связи с этим проблема растительного белка в мировом масштабе превратилась в одну из наиболее острых проблем человечества [1, 2, 3].

Общеизвестно, что одним из самых эффективных факторов совершенствования сельскохозяйственного производства является интродукция культурных растений в новые регионы возделывания. Для Западной Сибири соя относительно молодая культура. В последние 10... 15 лет селекционеры региона вывели ценные сорта сои (СибНИИК 315, СибНИИСХоз 6, Омская 4, Алтом, Дина), которые обеспечивают получение урожая зерна до 2 и более т/га. Тем не менее в сложных природно - климатических условиях Сибири, отличающихся экстремальностью климата при снижающемся уровне плодородия почв и изменяющихся технологиях возделывания культур, к сорту предъявляются все более высокие требования. [4, 5, 6].

Решение этой проблемы возможно селекционным путем. Важным этапом селекции является подбор и изучение коллекции по комплексу хозяйственно-ценных признаков и на ее основе создание исходного материала для селекции сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири. Указанные обстоятельства обусловили выбор темы, определили цель и задачи проведенной работы.

Цель исследований - на основе изучения образцов сои выявить источники хозяйственно-ценных признаков и создать исходный материал для селекции в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучить образцы сои из коллекции ВИР, линии селекции ГНУ СибНИИСХ РАСХН и выявить источники хозяйственно-ценных признаков;

- установить корреляции между основными хозяйственно ценными признаками;

- создать гибридные популяции и отобрать из них элитные растения;

- оценить потомство отобранных растений в селекционных питомниках и выделить лучшие линии.

Научная новизна работы. Впервые в условиях южной лесостепи Западной Сибири в результате изучения 147 образцов сои выделены 82 источника хозяйственно-ценных признаков: скороспелости, урожайности семян, компонентов продуктивности растений, высоты прикрепления нижнего боба, устойчивости к фузариозу и бактериозу, высокого содержания белка и масла в семенах. Установлены коэффициенты корреляции между компонентами продуктивности растений и урожайностью, продолжительностью вегетационного периода и высотой прикрепления нижнего боба, содержанием белка и масла в семенах.

Путем скрещивания сортов и линий местной селекции с образцами коллекции ВИР получен новый гибридный материал.

На защиту выносятся: источники хозяйственно-ценных признаков, корреляции между компонентами продуктивности растений и созданный исходный материал для селекции сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Использование полученных научных результатов может способствовать повышению эффективности селекции сои в регионе.

В результате изучения образцов сои из коллекции ВИР и селекционных линий ГНУ СибНИИСХ Россельхозакадемии выделены по комплексу хозяйст-

венно-ценных признаков скороспелые образцы, которые включены в селекционный процесс лаборатории селекции зернобобовых культур ГНУ СибНИИСХ (приложение К).

Апробация работы. Основные материалы диссертации были доложены и обсуждены на конференции молодых ученых СО РАСХН «Сельское хозяйство Сибири на рубеже веков: итоги и перспективы развития» (Новосибирская область, пос. Краснообск, 2001 г.), на Международной школе молодых ученых по проблеме: «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства» ( г. Суздаль, 2002 г.), на региональной конференции молодых ученых «Аграрная наука Сибири в XXI веке» (г. Омск, 2003 г.) и опубликованы в семи работах, общим объемом 0,94 п.л., в т.ч. одна работа опубликована в ведущем рецензируемом научном журнале, определенном ВАК.

Автор выражает благодарность: научному руководителю, доктору с.-х. наук, профессору В.П. Шаманину за методическую помощь; зав. лабораторией селекции зернобобовых культур ГНУ СибНИИСХ Россельхозакдемии, кандидату с.-х. наук A.M. Асанову и ведущему научному сотруднику этой лаборатории, кандидату с.-х. наук JI.B. Омельянюк за предоставление образцов сои и помощь в проведении научно-исследовательской работы; зав. лабораторией физиологии и биохимии растений ГНУ СибНИИСХ Россельхозакдемии, кандидату с.-х. наук Г.Я. Козловой за проведение биохимического анализа изучаемых образцов сои; зав. кафедрой защиты растений Кемеровского государственного сельскохозяйственного института, доктору е.- х. наук В.И Заостровных за помощь в освоении методики оценки поражаемости сои болезнями.

Библиографические ссылки

1 .Устюжанин А. П. Стратегия развития соевого комплекса России // Земледелие. № 3. 2010 . С. 3-6.

2. Вавилов П. П., Посыпанов Г. С. Бобовые культуры и проблема растительного белка. М.: Россельхозиздат. 1983. 256 с.

3. Лукомец В. М. Состояние соеводетва в Европейской части России и задачи научных учреждений по увеличению производства культуры // Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои : сб. ст. 2-й Междунар. конф. по сое. Краснодар. 2008. С. 3-7.

4. Асанов А. М. Сравнительная продуктивность и основные агротехниче-скиеприемы выращивания скороспелых сортов сои в условиях южной лесостепи Западной Сибири : автореф. дис.... канд. с.-х. наук : 06.01.05. Омск, 1998.

16 с.

5. Шаманин В. П. , Казыдуб Н. Г. Курс лекций по частной селекции и генетике зернобобовых культур (горох, соя, фасоль, вика, бобы) : учеб. пособие. Омск : Изд-во ОмГАУ, 2003.141 с.

6. Возделывание сои в Западной Сибири : (рекомендации) / Н. И. Кашеваров [и др.]. Новосибирск : СО РАСХН, 1999. 73 с.

1. Ботанико-биологическая характеристика, народно-хозяйственное значение и селекция сои (обзор литературы) 1.1 Ботанико-биологические особенности и генетика сои

Культурная соя - Glycine hispida (Moench) Max. - однолетнее травянистое растение семейства Бобовых. Преобладающая высота растений 50... 100 см с колебаниями в зависимости от происхождения сорта от 25 до 200 см. По характеру роста сорта сои делятся на 3 типа: с незаконченным ростом - в благоприятных условиях рост стебля усиливается, верхушка завивается; промежуточным - после цветения рост останавливается, иногда возобновляется в благоприятных условиях, но очень незначительно; законченным - рост полностью прекращается во время цветения, стебель заканчивается цветочной кистью. Такие сорта дружнее растут и плодоносят, более скороспелы. Большинство возделываемых в России сортов характеризуются промежуточным типом роста [1,2].

Стебель прямостоячий, ветвистый. Главный корень стержневой с большим количеством длинных боковых корешков. На корнях образуются клубеньки. Их образование вызывается бактериями p. Risobium [3, 4]. За счет симбиоза с клубеньковыми бактериями, при наличии целого ряда комплекса агротехнических и биологических условий эта культура может удовлетворять свои потребности в азоте на 70 - 90 % [5,6].

Листья сложные, тройчатые, редко с 5 листочками различной формы: от узковытянутой, до широкояйцевидной, с прилистниками. При созревании у преобладающего большинства культурных сортов листья опадают [7].

Цветки мелкие, пятилепестковые, обычно без запаха, венчик в зависимости от формы светло-фиолетовый, фиолетовый или белый. Соцветие - кисть, расположенная в пазухах листьев. Соя - строгий самоопылитель, 98 % ее цветков клейстогамны. Опыление обычно происходит в фазе закрытого цветка. Случаи перекрестного опыления отмечаются весьма редко [8,9,10,11]. Бобы прямые, изогнутые или промежуточной формы, разного размера, 3...7 см длиной, 0,5... 1,5 см шириной. Число семян в бобе от 1 до 4, чаще 2...3. Окраска

бобов от светлой до почти черной. Число бобов на растении в зависимости от условий и сорта может колебаться от 10... 15 до 300...400 шт. У скороспелых и среднеспелых форм с малоцветковой кистью развивается чаще всего до 40...80 бобов на растении, а у ультраскороспелых - 15. ..30 [12].

Для сои характерны значительное опадение цветков (14...90 %), а также абортивность бобов и семян (до 40 %), приводящие к резкому снижению урожая. Опадение бобов наблюдается при сильной засухе, недостатке некоторых элементов питания и продолжительном световом дне. Абортивность семян определяется условиями выращивания и генотипом сорта. В одних и тех же условиях у разных сортов она колеблется от 15 до 34 % [13].

Стебель, листья, бобы, как правило, покрыты короткими волосками темно-рыжего или беловатого цвета. Встречаются формы со смешанным опушением, когда на одном растении имеются и беловатые, и рыжеватые волоски [14,15].

Семена различны по величине, форме и окраске. Масса 1000 семян в большинстве случаев колеблется от 100 до 250 г. Форма семян варьирует от овальной до шаровидной, цвет — от желтого, зеленого, коричневого до черного с различными оттенками. Семядоли также имеют разную окраску. Рубчик овальный, клиновидный или линейный. Окраска рубчика желтая, коричневая, черная, с глазком или без него [16].

Сое свойственно большое разнообразие признаков и высокая степень их изменчивости, что существенно осложняет ее систематику. Наиболее полную научную классификацию культурной сои разработал В.Б. Енкен на основе принципов систематики культурных растений Н.И. Вавилова. В границах культурной сои В.Б. Енкен выделяет 6 подвидов: полукультурный, индийский, китайский, корейский, маньчжурский и славянский. Подавляющее большинство сортов, возделывающихся в России, относятся к маньчжурскому подвиду [17].

Соя - типичное растение короткого дня и для перехода в репродуктивную стадию требует определенного соотношения периодов освещения и темноты.

Оптимальная длина дня, при которой растения получают наиболее благоприятные условия для развития репродуктивных органов составляет для позднеспелых сортов 10.. .13 ч., а для наиболее скороспелых -15...17ч[18].

Среди короткодневных растений трудно найти другое, более отзывчивое на изменение длины дня. Многочисленными исследованиями установлено, что изменение длины дня оказывает большое влияние на вегетационный период, высоту растений и их продуктивность, существенно ограничивая широтный ареал возделывания конкретных сортов сои [19].

Соя предъявляет повышенные требования к теплу, однако в различные фазы развития требования к теплу не одинаковы. Обобщая наблюдения многих авторов, В.Б. Енкен приводит данные о потребности сои в тепле в разные фазы ее вегетации (таблица 1) [20].

Таблица 1 — Потребность сои в тепле по фазам развития

В °С

Температура Фаза развития

прорастание всходы цветение образование семян созревание семян

минимальная 6...7 8...10 17...18 13...14 8...9

достаточная 12...14 15...18 19...20 18...19 14...16

оптимальная 20...22 20...22 22...25 21...23 19...20

Температура изменяет продолжительность цветения. Понижение температуры воздуха ниже +25...+26 °С обычно задерживает цветение. Осенние заморозки интенсивностью -3...-5 °С приводят к сильному подмерзанию листьев, гибели цветков и снижают всхожесть у недозрелых семян [21].

Ультраскороспелые северные сорта завершают вегетацию при сумме активных температур (10 °С и выше) 1700 - 2000 °С. Этот показатель обусловлен генетически и весьма стабилен [22].

Существует несколько точек зрения по требованию сои к условиям увлажнения. Д.Н. Прянишников считает, что соя переносит засуху лучше многих

полевых культур. П.И. Колосков, Сунь-Син-дун, наоборот, характеризуют сою как очень требовательную к влаге и неустойчивую к засухе. В целом, обобщив исследования многих авторов, изучавших отношение сои к влаге, В.Б. Енкен пришел к выводу, что наиболее благоприятные условия для роста и развития сои при ГТК от 1,0 до 1,7 [23].

Как и другие зернобобовые, соя предъявляет повышенные требования к наличию влаги при набухании семян. Максимум потребности в воде приходится на период от цветения до начала созревания семян. Если засуха приходится на период формирования семян, то урожай снижается весьма значительно и ухудшаются посевные и товарные качества семян. По общей биологической особенности сои, как культуры с повышенными требованиями к влаге, ее сорта могут существенно различаться по адаптивности к засухе. Эта культура обладает целым рядом генетически обусловленных приспособительных морфологических признаков, связанных как со способностью полнее использовать почвенные запасы влаги за счет формирования более мощной корневой системы, так и способностью сокращать ее испарение через листья посредством их формы, расположения, опушенности листовой пластинки, устройства устьичного аппарата и других, по-разному выраженных в отдельных сортах элементов [24].

Соя растет и может давать урожай на различных почвах,