Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ТРИТИКАЛЕ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИИ НА ОЗЕРНЕННОСТЬ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ ТРИТИКАЛЕ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИИ НА ОЗЕРНЕННОСТЬ"

3609У

На правах рукописи

Дуаарева Оксана Вячеславовна

Уда 633 112.9

Биологические особенности репродуктивной системы тритикале и их использование в селекции на о зернен ность

Специальность (36.01.05-Селекцня н семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Брянск 2005

Диссертационная работа выполнена в Брянской государственной сельскохозяйственной академии в 2001*2004 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук Шпилек Николай Серафимович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Айтжанова Светлана Дмитриевна кандидат биологических наук Яковенкго Герман Леонидович

Ведущая организация: Смоленский СХИ

Защита состоится 28 октября 2005 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д.220.005.01 в Брянской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 243365 Брянская область, Выгокичский район, С. Кокино, БГСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке БГСХА.

Автореферат разослан « 28 » сентября 2005г.

Просим принять участие в заседании диссертационного совета или прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат с.-х. наук, доцент

А.В- Дронов

г

Общая характеристика работы

Актуальность темы:

Использованные виды зерновых культур, пшеница и рожь при синтезе тритикале различаются ло биологическим особенностям репродуктивной системы , - пшеница факультативный самоопылитель, рожь облигатный перекрестник.

У тритикале сформировалась отличительная система воспроизводства, знание которой позволит эффективнее строить селекционный процесс и семеноводство, особенно первичное. Разработка способов подбора родительских форм при создании сортов тритикале с высокой озерненностью позволит ускорить увеличение производства зерна и его ценность.

Цель исследований - определить биологические особенности репродуктивной системы тритикале в Центральном регионе на примере сортов, долу-шейных к производственному использованию, а также изучить возможные варианты подбора родительских пар при создании сортов тритикале с повышенной озерненностью и содержанием протеина.

Задачи исследований:

1. Изучить тип цветения (открытое, закрытое);

2. Определить динамику цветения в течение суток и всего периода цветения;

3. Выявить реакцию и степень толерантности тритикале на инцухт;

4. Установить влияние принудительного самоопыления родительских форм на их скрещиваемость и на характеристику потомства;

5. Усовершенствовать методику определения величины перекрестного опыления;

6. Определить величину перекрестного опыления тритикале;

7. Установить величину пространственной изоляции, исключающей биологическое засорение;

8. Разработать способы подбора родительских пар при селекции на повышение озерненности.

Научная новизна

Усовершенствован метод определения величины ксеногамии у зерновых культур, получены линии тритикале с максимальной озерненностью до 10 зерен в колоске, что превышает известную озернекность зерновых культур. Определена величина перекрестного опыления тритикале в Центральном регионе. Изучены особенности репродуктивной системы тритикале. На примере тритикале предложены методы подбора родительских пар при селекции на повыше* ние озерненности.

фонд

ЦНБ МСХА ауаной лиге]

Практическая значимость

Установлен оптимальный срок опыления тритикале при гибридизации. Определена величина перекрестного опыления и пространственная изоляция, исключающая биологическое засорение, что позволит эффективнее строить селекционный процесс и семеноводство тритикале, включая и первичное. Получены лини, и рекомендованы как источники высокой озерненностн тритикале.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы были доложены и обсуждены на кафедре кормопроизводства селекции и семеноводства БГСХА (2003-2005 г.г.), на научной конференции в Брянской ГСХА (2005 г.), на Международной научно-практической конференции в Смоленском сельскохозяйственном институте, (2004г.). По результатам научных исследований, изложенных в диссертационной работе, опубликовано 4 работы.

Объем п структура диссертации

Диссертация изложена на 121 страницах машинописного текста. Содержит 14 таблиц, 5 рисунков и состоит из введения, 3 глав, выводов, предложений для селекции и семеноводства. Список использованной литературы включает 239 наименований, в том числе 107 на иностранных языках.

Содержание работы.

1 .Обзор литературы.

Изложена история создания и интеграции тритикале в общую эволюцию культурных растений. Рассмотрены методы создания и классификация тритикале. Представлены сведения о селекционном и производственном использовании тритикале.

2. Материал, условия н методика проведения исследований

Исследования проводились с 2001 по 2004 гг. на опытном поле Брянской государственной сельскохозяйственной академии. Почва опытного участка серая-лесная лесосуглиннстая, содержащая гумуса 3,8-4,0%, подвижного фосфора (по Кирсанову)-11,3-14,2 мг/100г сухой почвы, солевой вьггяжки рН-5,1-5,3, гидролитическая кислотность (по Каппену)- 2-2,9 мг.экв. на 100г. почвы, подвижных форм микроэлементов - бора 0,88-1,10, молнбдена-0,10-0,12, медл-3,4-4,0, цинка- 0,6-0,7, кобальта-1,0-1,1 и марганца 25-48 мг/кг почвы. Водно-физические свойства почвы опытного поля в слое 0-20 см. составили; плотность твердой фазы почвы, г/см* -2,60, равновесная плотность, г/см*-1,36-1,38, наименьшая влагемкость, % от массы-26,0, влажность устойчивого завязывания, %-6,2-8,6, водопрочные агрегаты 0,25-10 мм,%-50. Характер водного режима у серых лесных почв периодически промывной. Мощность гумусного горизонта составляет 20-50 см. Подстилочная порода представлена лессовидными суглинками.

Годы проведения исследований были контрастными по погодным условиям. Вегетационный период 2001-2002 года характеризовался повышенными среднемесячными температурами, среднегодовая температура превысила норму на 3,3"С, по количеству осадков близок к норме, ко в летний период (май-июль) осадков выпало в 2 раза меньше нормы. Период вегетации 2002-2003 г.г. по температурному режиму соответствовал норме, а количество осадков составило 131% от нормы. Осадки значительно превышали норму в июле, августе, сентябре. Вегетационный период 2003-2004 года отличался дождливой погодой -сумма осадков превысила среднюю многолетнюю норму на 336 мм.

В качестве объектов исследования использовались сорта тритикале, допущенные к производственному использованию в Центральном регионе Виктор, Тальва 100, Антей, Гермес, Снегиревский 699, пшеницы — Московская 39, ржи — Пуховчанка, а также сорта и линии тритикале, созданные в БГСХА и сортообразцы коллекции ВИРа.

Посев проводили в оптимальные сроки 25.08-05.09, предшественником служили однолетние травы на зеленый корм (вика+ суданская трава). Посев гибридных семян Р>, Р2 и СП) проводили вручную из расчета 100 семян на один квадратный метр, СП* -норма высева 300 всхожих семян на 1 мг. Последующие посевы проводили сеялкой СН-16 из расчета 4,5млк/га, ЫтоРюК«« • Площадь делянки 10 м: в трехкратной повторности.

Тип цветения и динамику цветения определяли по мере раскрытия цветков и выхода тычинок наружу, при этом фиксировали время цветения каждого цветка в колосе. Продолжительность жизнеспособности пестика определяли путем кастрации типичных колосьев данного сорта (100 штук), достигших фазы колошения. Ежедневно проводили принудительное опыление кастрированных колосьев, по 5-10 штук свежесобранной зрелой пыльцы того же сорта. По проценту завязавшихся семян судили о жизнеспособности рыльца.

Инцухгголерантность определяли путем изоляции колосьев до цветения и подсчетом завязавшихся зерен в колосе в фазе восковой спелости. Полученные

семена использовали для посева и дальнейшего определения влияния принудительного самоопыления в нн цу хт-поко лен иях (И^И^ И*,) на озерненность.

Величину перекрестного опыления определяли усовершенствованным нами методом Шпилева(Н.С. Шпилев,2003).

Озернённость определяли в фазу восковой спелости, для этого отбирали 50 колосьев по всей длин« делянки и подсчитывали общее количество цветков в колосе (100%), и количество зерен в колосе (х) и в колоске. Спорынью учитывали в начале восковой спелости растений по 200 колосьев в пяти равноудалённых местах делянок несмежных повторений, на месте подсчитываемыми количество колосьев с рожками спорыньи.

Математическую обработку экспериментальных данных (дисперсионный анализ данных однофакторного полевого опыта, корреляция) проводили по Доспехову (Доспехов Б.А., 1979).

3. Результаты исследований

Тип цветения

Открытое цветение у пшеницы Московская 39 в среднем составило 69,7%, при этом изменение количества открыто цветущих цветков в разные годы не превысило 2,4%. Открытое цветение у ржи сорта Пуховчанка приближалось к 100% (96,7-99,9%). Открытое цветение у тритикале в среднем составило 91,5%, и существенно не различалось в зависимости от условий в период цветения. Разница величины открытого цветения разных сортов составила 13,4%, (83,5 % Тальва 100 и 96,9 Снегиреве кий 6990). На основании чего можно сделать заключение, что у тритикале преобладает хазмогамия (опыление при открытом цветке), которая определяется генотипом.

Таблица 1 — Тип цветения тритикале, пшеницы и ржи (Брянск 2002-2004 г.г,)

Культура, сорт Открытое цветение, % Среднее по годам

2002 г. 2003 г. 2004 г.

(*ожь Пуховчанка 99,9 86,7 98,2 98,0

Пшеница Московская 39 683 70,1 70,7 69,7

Тритикале Тальва 100 83,5 84,9 823 83,5

Атлант 90,4 9X5 91.9 91,6

Виктор 89,8 90,9 90,2 903

Гермес 91.6 92,7 92,0 92,1

Антей 94.6 93,6 953 94,5

СнегиревскиЙ 699 97,5 96,9 96,4 96,9

Среднее по сортам тритикале 91Д 91,9 913

Потомство растений этих сортов, полученных в результате принудительного самоопыления, увеличивало склонность к открытому цветению, в среднем на 7,4 %. При этом большее увеличение открытого цветения произошло после первого инцухта, на 5,8%, последующее самоопыление приводило также к увеличению открытого цветения, но значительно меньше, в Иг на 1,0%, в Из на 0,6%.

Такое явление можно объяснить существованием у каждого сорта тритикале индивидуального порога гетерозиготности, нарушение которого в результате принудительного самоопыления приводит к дисбалансу генома. Стремление генотипа к своему порогу гомозиготности приводит к увеличению открытого цветения.

Продолжительность жизнеспособности пестика тритикале

Изучение продолжительности жизнеспособности пестика у наиболее распространенных сортов пшеницы, ржи и тритикале показывает, что у пшеницы в зависимости от условий вегетации общая продолжительность жизнеспособности пестика составляет 6-7 дней, у тритикале 10 дней, у ржи 13-14 дней (таблица 2.). Опыление кастрированных растений в пределах указанных сроков позволит получать гибридные зерновки, однако максимальная эффективность опыления, будет в том случае если опыление растений пшеницы проводить на 3-4 день, тритикале 5-8, а ржи на 6-11 день после кастрации.

Таблица 2 — Продолжительность жизнеспособности пестика (дней)

Го- Сорта Количество эавязавинхся зерен <%

ды 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Московская 39 3 12 63 75 51 10 . - . . . - .

=> о Пуховчанка - 2 20 24 35 59 62 85 70 21 17 11 -

Тальва 100 - 3 19 51 66 70 76 54 26 9 - - - -

Московская 39 5 17 65 78 69 12 5 - - - - -

§ Пуховчанка 1 3 17 20 22 29 60 77 73 60 36 21 12 7

Тальва 100 4 19 39 57 69 77 76 65 45 13 - - - -

Московская 39 6 15 17 69 25 6 . . - . -

Пуховчанка • 5 12 26 33 45 71 65 69 32 24 17 8 - -

N Тальва 100 2 19 31 62 84 76 81 61 30 11 - - - - -

Цветение тритикале наиболее активно проходит в первой половине дня, около 60% цветков отцветает с 10 до 14 часов, что позволяет предположить, что опыление в это время позволит получить большее количество гибридных семян.

Инцухттоллерантиоеть тритикале

Природа испытывает отвращение к постоянному самооплодотворению (Ч. Дарвин, 1876). Однако степень депрессии у разных культур существенно

различается в результате самооплодотворения. Высока актуальность этого вопроса для тритикале, поскольку биология ее не схожа с исходными видами. Принудительное самоопыление колосьев изучаемых сортов разных культур достаточно полно характеризует биологические особенности воспроизводящих систем. В наших опытах мягкая, озимая пшеница Московская 39 практически не реагировала на принудительное самоопыление и число семян в колосе, полученных в результате, проведенного в течение четырех поколений самоопыления изменилось незначительно. У исходной формы в колосе формировалось в среднем 51,3 зерновки, после четырехкратного самоопыления 49,5, что составило 96,5% таблица 3.

Таблица 3 — Влияние инцухта на завязываемость зерен тритикале, пшеницы и ржи (2004 г.)

Культура, сорт Число зерен в колосе НСР»,М

Исходная форма и, и2 И, И4

ют. % игг. % шт. % шт. % шт. %

Рожь Пуховчанка 77,4 100 2,4 3,1 0,5 0,7 0,0 - - - 2,1

Пшеница Московская 39 51,3 100 51,1 99,7 51,2 99,8 50,8 99,1 49,5 96,5 0,4

Тритикале Тальва 100 89,5 100 73,5 82,1 72,0 88,0 70,7 79,0 69,8 78,1 1,8

Атлант 91,7 100 82,1 89,6 80,6 80,5 79,1 86,3 77,9 85,0 0,7

Виктор 86,2 100 72,4 84,0 71,6 83,1 70,6 81,9 69,1 80,2 0,9

Гермес 79,6 100 68,8 86,5 67,6 85,0 66,9 84,1 65,2 81,9 1,1

Антей 92,0 100 73,0 79,4 66,2 77,2 69,6 75,7 68,0 74,0 1,7

Снегиревский 699 70,7 100 573 81,8 56,5 79,9 54,1 76,6 53,2 75,3 1,5

Среднее по сортам тритикале 84,9 100 71,1 83,9 69,0 82,3 68,5 80,6 67,2 79,1

У ржи сорта Пуховчанка после однократного самоопыления в сравнении с исходной формой завязалось зерновок только 3,1%, Растения ржи, полученные из семян, завязавшихся в результате самоопыления, значительно уступали в развитии исходной форме - уменьшалось высота растений, увеличивалась продолжительность вегетационного периода, уменьшался размер семян, снижалась всхожесть семян. После двухкратного самоопыления завязывалось 0.7% зерновок в сравнении с исходной формой. Продолжение самоопыления (И*) привело к полной стерильности растений.

Реакция тритикале на принудительное самоопыление значительно меньше, чем у ржи, но больше чем у пшеницы. Так, в среднем по сортам тритикале после четырехкратного принудительного самоопыления в колосьях формировалось 79.1% зерновок от исходной формы. При этом снижение озерненности в

большей степени происходило в результате первого самоопыления, последующее самоопыление также снижало озерненность, ко количественно значительно меньше. После первого принудительного самоопыления озерненность снизилась на 16.1%, вИг - 17.7%, в И3 - 19.4%, в И„ - 20.9%. Такая закономерность сохранялась по всем изучаемым сортам, однако выявлена существенная разница реакции генотипов на инбридинг.

Использование самоопыленных линий в качестве родительских форм при гибридизации показывает, что скрещиваемость одних и тех же сортов увеличивается по мере гомозиготизации родительских форм в среднем на 9,7%, а полученные гибридные зерновки характеризовались повышенной всхожестью, в среднем на 2,3%.

Перекрестное опыление н способ его определения у тритикале

Для определения величины перекрестного опыления используемые для згой цели линии с доминантными признаками предварительно необходимо исследовать на гетерозиготность. Использовать только те, которые будут гомозиготны по маркерному признаку. Соблюдение этого условия позволяют увеличить точность определения до 50%.

Проведенное определение величины перекрёстного опыления в 20022003гг. (таблица 4) показывает, что количество зерен завязавшихся в результате переопыления в 2002г. в зависимости от испытываемых форм изменялась от 7,8 до 11,0% (за исключением комбинации $ Линия А-21, остистых <3 Линия А-10, безостый), и в среднем составила 11,9%.

Таблица 4 — Перекрестное опыление у тритикале (авторский метод)

Комбинация 2002 г 2003 г. I 1

5 * (характеристика колоса) 2 И 4 О II м = § * £ 1 Перекрестное | опыление (%) 1 Просмотрено косьев (цгг) '_> с 4ч ш И*" с 1 £ % I

1. $Тальва 100, белый х <?ЛннияА-17, красный 5000 389 7,8 5000 345 6.9 7,3 0.9

2. $Тальва 100, остистый х <?ЛинияА-52, безостый 5000 455 9,1 5000 310 62 7,6 2,9

3. $ Линия А-21, остистый х ¿Линия А-10, безостый 3500 962 27,5 4000 764 19,1 23,3 4,2

4. $ Атлант, остистый х <?ЛинияА-52, безостый 4000 348 8,7 4000 236 5,9 7,3 2.8

5. $ Антей, остистый х ¿Линия 52,беэосгый 2000 186 9,3 2500 225 9,0 9,1 03

б. $Виитор, остистый x <?Лини* 5 2, безостый 3000 330 11,0 3000 234 7,8 9,4 3,2

7. $Гермес, белый х ¿ЛинняА-17, красный 3000 312 10,4 3000 255 8,5 9,5 0,9

8. Среднее по сортам x x 11,9 x x 9,0 10,5

В 2003 году сохранялась сходная тенденция по величине перекрёстного опыления у изучаемых форм, но количество меньше и средняя величина ксеногамии составила 10.5 %. Что позволяет сделать вывод, что в условиях меньшего увлажнения >1 более высокой температуры величина перекрёстного опыления увеличивается.

Величина перекрёстного опыления больше чем в два раза превышала средний показатель по опыту в комбинации $ Линия А-21, остистый х <3 Линия А-10, безостый. Учитывая, что Линия А-10 является сестринской с Линией А-52 и отсутствие существенных различий по величине перекрёстного опыления среди других сортов мы сделали предположение что Линия А-21 является гетерозиготной (Аа) ло признаку остистости.

Проведенное определение гетерозиготности подтвердило наше предположение, и от потомства полученного в 2004 году в результате принудительного самоопыления, в 2005 году примерно половина растений были остистые, а вторая половина безостые. Полученная информация позволила усовершенствовать метод Шпплева, и запатентовать как оригинальный метод определения величины ксеногамии у зерновых культур, сущность которого в том, что сорта и линии с доминантными и рецессивными признаками: Тальва 100-колосбелый, Линия А — 17 — колос красный; Линия А —21 — колос остистый. Линия А-52 — колос безостый (рис, 1). Учитывая, что красный цвет доминирует над белым, так же как и безостость над остистостью, посевы таких форм в непосредственной близости позволят выявить величину перекрестного опыления. Семена белоколосых и остистых форм, полученных из посевов произраставших в непосредственной близости (ширина междурядий 15 см, ширина полосы 16 рядков) высевали и анализировали в период восковой спелости. Учитывая тот факт, что изучаемые линии были подобраны с вегетационным периодом и его структурой, обеспечивающих одновременное массовое цветение, можно предположить возможность их перекрестного опыления. Из проанализированных 5500 колосьев Тальва 100 было выявлено 389 колосьев красного цвета, что составило 7,8% в 2002 году. Погодные условия периода вегетации 2003 года отличались повышенной температурой и пониженной влажностью воздуха, что уменьшило величину перекрестного опыления, которая составила в этой комбинации 9%.

ГТ"'

Рисунок 1. Характеристика линий тритикале, используемых для опреде' ления величины перекрестного опыления, по остистости.

Сходные результаты по величине перекрестного опыления у тритикале были получены и в других комбинациях с использованием остистых и безостистых форм. Коэффициент инбридинга служит для измерения идентичности по происхождению и вероятность того, что данный индивидуум получит от родителей в данном локусе два гена, идентичных по происхождению (О. Солбриг, Д. Солбриг, 1982). В наших исследованиях ои равнялся 0,89.

Определяя величину перекрёстного опыления у этих же сортов и линий, но другими методами (таблица 5.) мы получили результаты превышающие этот показатель, полученный авторским методом практически в два раза. Несмотря на то, что разница величины перекрёстного опыления полученная другими методами и схожа между собой, но причины, приводящие к получению завышенных результатов разные.

Метод Абрамовой и Карлинского не учитывает этот факт, что при изоляции колосьев завязывается зёрен от самоопыления больше, чем при свободном опылении от самоопыления.

Метод Гриба, Дубовика также завышает истинную величину перекрёстного опыления за счёт того, что кастрированные и неопы ленные цветки проходят вторичное цветение, а следовательно, увеличивается количество пыльцевых зёрен, попадающих на рыльце пестика, что приводит к завязыванию большего числа зерновок, которые и служат критерием при определение величины перекрёстного опыления.

Таким образом, только использование авторского метода позволит, не нарушая естественного цветения получить истинную величину перекрёстного опыления, свойственную для данного генотипа.

Полученные результаты дозаказывают факультативную природу самоопыления у гексоплоидных тритикале со значительной склонностью к перекрёстному опылению, что необходимо учитывать в селекции и семеноводстве практической.

Селекция тритикале на повышение оэернеиностн

Анализ научной информации, характеризующей озерненность тритикале показывает, что лучшие сорта и линии тритикале уступают по озерненностн (число зерен в колоске) сорту Заря и параллельно с другими недостатками сдерживают реальную урожайность искусственно созданной культуры.

В этой связи повышение озерненности является одним из главных факторов повышения потенциальной урожайности тритикале. Проведенный отбор на уменьшение череззернииы, как у первичных амфидиплоидов, так и сортов тритикале оказался малоэффективным, поэтому для решения этой задачи необходимо использовать гибридизацию, внутривидовую и межвидовую. Скрещиваемость тритикале проходит нормально (в пределах 70%) и не имеет лимитирующих факторов в селекционном процессе. Практически в два раза ниже скрещиваемость (26,3%) в случае использования октоплоидных тритикале в качестве отцовской формы. Всхожесть гибридных семян не зависит от направления скрещивания и находится на уровне 80%.

Изучение 127 гибридов в сравнении с их родительскими формами, показывает, что частота гетерозиса определялась изучаемыми особенностями растений.

Так, по высоте растений 24 % гибридов занимали промежуточное положение, 19% гибридов имели депрессию и 57% гибридов имели гетерозис (рис.2).

Рисунок 2 - Частота гетерозиса по элементам продуктивности (2003 г.)

По массе 1000 зерен, числу колосков в колосе установлена сходная частота гетерозиса, промежуточного наследования и депрессии. По длине колоса, кустистости, содержанию белка частота гетерозиза, депрессии и промежуточного наследования была практически одинаковой. У подавляющего большинства гибридов ($2%)отмечен гетерозис по озерненности. Максимальная озернен-ноегь растений Р) отмечена при использовании в качестве родительских форм лучших сортов и сортообразцов гексаплоидных тритикале: Тальва 100, Виктор, Атлант, Антей, Гермес, Снегиревский 699, А-077, Праг 29 (таблица $.), в колосьях которых в среднем формировалось 84,0 зерновки.

Таблица 5 — Озерненность р! в зависимости от накопления самоопыления родительских форм.

Гибридная кокомдинация Характеристика родительских < юрм

У а Свободное И. И,

Тальва 100 Виктор 81.0 94.1 98.5

Атлант Виктор 95.2 97.3

Виктор Антей 867 93.6 98.2

Гермес Снегиревский 699 72.8 94.0 93.3""

А-077 Праг 29 96.9 101.4 110.7

среднее 84.0 995.7

Использование самоопыленных линий, полученных путем двухкратного принудительного самоопыления растений этих же сортов позволили получить гибриды Б, отличающиеся повышенной озерненностъю. После однократного инцухта родительских форм озерненность увеличилась на 11,7 зерен в колосе, а после двукратного — на 15,6 зерен в колосе, и в абсолютном выражении озерненность составила соответственно в среднем 95,7 и 99,6 зерен в колосе.

Расщепление во втором гибридном поколении привело к появлению морфотипов, отличающихся от родительских форм. Частота трансгрессии по озерненности составила 51,2%, с достаточно высокой степенью, до 21,8%. Корреляционный анализ полученных данных установил существование положительной зависимости между величиной гетерозиса и степенью, частотой трансгрессии. Коэффициент корреляции между этими показателями соответственно равен: Я =0,5±0,04, Я- +0.6± 0.07.

Озерненность отобранных линий в среднем 87,3%, лучших по этому показателю достигла 92,4%. Чаще всего зерно не завязывалось в верхних колосках колоса и в 3-5 цветках всех колосков. Озерненность первого и второго цветков приближалась к 100%. В этих же условиях озерненность ржи сорта Пуховчан-ка-84,5%, а пшеницы сорта Московская 39-90,1%. Таким образом, полученные результаты показывают, что озерненность лучших линий тритикале превышают по этому показателю сорта пшеницы и ржи, взятые в качестве стандарта.

Озерненность отдельных растений в пределах одной гибридной популяции существенно различалась, при средней, сравнительно невысокой озерненности выделены линии, у которых превышение этого показателя составило 3 раза.

Из гибридной комбинации ($ А-077 * с? Праг-29), родительские форсы которых дважды принудительно самоопылялись, отобраны растения, в колосках которых формировались до 12 цветков, а в средних колосках сформировалось до 10 зерен (рис.3.).

Рисунок 3. Озерненность лучших линий тритикале.

В колосьях отобранных линий число зёрен достигает 150 штук, а масса зерна в колосе приближалась к 6 граммам. Утверждать, что полученный рекордный результат является конечной целью селекции тритикале было бы ос-

мотрительно, поскольку в этом имеется и отрицательные стороны невыравнен-ность зерновых по размеру, а также увеличение склонности к полеганию таких растений. Перечисленные особенности скорее ие улучшают сорт, поэтому в параметры модели сорта мы закладываем озернённость не выше 5 зёрен на колосок, а число зёрен в колосе не выше 100 штук.

Однако, полученные результаты позволяют утверждать, что разработанная методика подбора и подготовки родительских форм позволяют увеличить озернённость новых сортов тритикале и снять проблему озернёиности, как фактор, лимитирующий урожайность синтезированной культуры.

Выводы

1. Открытое цветение тритикале в Центральном регионе в зависимости от сорта составляет 83,5-96,5%, при этом тип цветения наследственно детерминирован. Уменьшение гетерозиготности в результате принудительного самоопыления растений приводит к увеличению открытого цветения.

2. Продолжительность жизнеспособности пестика тритикале Тальва 100 составляет 10 дней, с максимальной восприимчивостью пьльиы на 5-8 день после кастрации. Наибольшая активность цветения тритикале происходит в первой половине дня (10-14 часов).

3. Сорта гексаплоидной тритикале характеризуются высокой инцухтол-лерантностью, после четырехкратного принудительного самоопыления в колосьях формировалось 79,1% зерновок от исходных форм. Выявлена существенная разница реакции генотипов на инбридинг. Наибольшее снижение озерненностн происходит после первого инцухта.

4. Использование самоопыленных линий в качестве родительских форм при гибридизации позволяет увеличить скрещиваемость на 9,7% и получить гибридные семена с более высокой жизнеспособностью, всхожесть их увеличивается на 2,3%.

5. Использование авторского метода позволит не нарушая естественного цветения получить истинную величину перекрестного опыления, свойственную для данного генотипа. У испытываемых нами сортов ксеногамия в среднем составила 8,3%.

6. Величина перекрестного опыления зависит от погодных условий в период цветения и может изменяться в пределах 20%.

7. Полученные результаты доказывают факультативную природу самоопыления у гексаплоидных тритикале.

8. Повышение озерненностн гексаплоидных тритикале необходимо добиваться путем гибридизации родительских форм, характеризующихся высоким проявлением этого свойства.

9. Наиболее эффективным методом повышения озерненностн тритикале является скрещивание самоопыленных линий, полученных в результате двухкратного принудительного самоопыления.

10. Возделывание тритикале в условиях Центрального региона экономически рентабельно.

Предложения

1. При гибридизации тритикале опылять материнскую ферму необходимо на 5-8 день после кастрации, предпочтительно в пергой половине дня.

2. Для определения величины перекрестного опыления используемую для этого исходную форму с доминантным признаком необходимо проверять на гомозиготность.

3. Пространственная изоляция семеноводческих посевов должна быть не более 50 м., что позволит избежать биологического засорения.

4. В селекции тритикале на озернснностъ эффективней испольюбэть самоопыленные линии, что способствует н повышению скрещиваемости и озернениости гибридного потомства.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Шпилев Н.С. Озерненность и способы ее повышения / Ш пил ев Н.С., Дударева О.ВУ/ Наука сельскохозяйственному Производству и образованию: Сборник материалов Международной научно-практической конференции-Смоленск, 2004.-С. 196-197.

2. Шпилев Н.С. Переопыление и способ его определения/ Шпилев Н.С., Дударева О. В .//Наука сельскохозяйственному производству и образованию: Сборник материалов Международной научно-практической конференции-Смоленск,2004.-С. 198-199.

3. Шпилев Н.С. Способ определения величины ксеногамии у зерновых культур/ Шпилев Н.С., Мопсеенко И.Я., Дударева О.ВУ/ Заявка о выдачи патента Российской Федерации. Регистрационный номер заявки 2005108892 Федеральный институт промышленной собственности ОТ 28,03.2005.

4. Дударева О.В. К вопросу о повышении качества продовольственного обеспечения Вооруженных сил: Сб.науч. трУбГ" НИИЖВ-Москва,2005-С.

Подписано в печать 26.09.2005. Формат 60x84 1/16. Бумага печатная. Усл. печ. л. 0,93. Тираж 100 экз. Изд. № 827.

Издательство Брянской ГСХА 243365, Брянская область, Выгоннчский район, с. Кокино, БГСХА