Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность различных видов и критериев отбора в селекции мягкой яровой пшеницы на урожайность

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Эффективность различных видов и критериев отбора в селекции мягкой яровой пшеницы на урожайность"

о

О

V 2, 9 ^

ЛЕНШГРАДСКИП ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи ИБРАГИМ ХАДЗД БАДИ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВВДОВ И КРИТЕРИЕВ ОТБОРА В СЕЛЕКЦИИ мягкой ЯРОВОЙ ШЕНИЦМ НА УРОЖАЙНОСТЬ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ленинград-Пушкин 1990 г.

Работа выполнена в Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте в 1986-1990 гг

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных

Ведущее предприятие - Всесоюзный научно-исследовательский институт растениеводства иы.Н.Й.Вавилова

Защита диссертации состоится 25 декабря 1990 года в II часов 30 минут на заседании специализированного совета К 120.37.02 по присуждению ученой степени кандидата наук в Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте по адресу: 189620, Ленинград-Пушкнн, Ленинградское шоссе, 2, ауд.507.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "_" ноября 1990 годг.

наук, доцент 01НИЦША С.М.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных

наук, профессор АБРАМОВА З.В.

кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. ДЛТАЧЕВ К.В.

Ученый секретарь специализированного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ■ Актуальность теш. Результативность селекции определяется

тремя главными факторами: качеством, генетическим разиообра-"""зие1» исходного материала; точностью идентификации генотипов родоначальннх растений по их фенотипам; организационной и технологической надежностью селекционного процесса, исключающей потери ценных генотипов. Минимальные успехи достигнуты а идентификации ценных генотипов (Литун П.П., Манзок Е.Т., Барсуков ПЛ., 1980; Драгавцев .В.А., 1983; Бороезич С.,1984; Гриб С.И,, 1985). Повысить эффективность отборов можно на основе применения различных критериев: элементов урожайности, индексов, модели сорта, морфофиэиологических и биохимических показателей, метода Фаэоуласа А. и др. Исследования по сравнительной оценке критериев актуальны, но немногочисленны.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований - выявить оптимальные приемы создания исходного материла и критерии отбора ценных генотипов и линий яровой пшеницы в условиях Нечерноземной зоны.

Достижение цели базировалось на комплексном решении еле,дующих задач: определить селекционную ценность сортообразцов • Сирии; изучить эффективность вкутрисортового отбора и отбора из межсортовых, циклических гибридов; сравнить эффективность различных критериев отбора на урожайность; изучить генотипиче-ские корреляции между хозяйственно-ценными свойствами у гибридов и выявить основные признаки, определяющие урожайность пшеницы в.зоне; отобрать ценные сортообразцы и линии, перспективные для селекции скороспелых, урожайных, высококачественных сортов.

Научная новизна. Изучена селекционная ценность новых сортообразцов из Сирии. Получены электр сфэретические спектры 8 сирийских сортов и 4 высококачественных сортов с включением биотипов. На основе внутрмсортовых отборов из высококачественных сортов выделены линии, превышающие исходные сорта по урожайности на 2-42$, Впервые проведена сравнительная оценка 7 критериев отбора и установлена перспективность метода фоновых признаков для идентификации ценных генотипов. Определено наличие у сорта Всрлд Сидз 1812 гена й ^ / , контролирующего храс-ную окраску колоса.

'Практическая значимость работа. Выделена источники скороспелости, устойчивости к бурой ржавчине и септориозу, высокой

продуктивности колоса из сортообразцов Сирии и II линий из высококачественных сортов. Лучшие из них вовлечены в скрещивания. Линии с комплексом ценных свойств (25), отобранные из циклических гибридов,переданы на Красноуфимскуи селекционную станцио, в НПО "Селогорка" и на кафедру селекции и семеноводства ЛСХИ для включения в селекционный процесс. Определены главные направления селекции яровой пшеницы на урожайность в зоне и оптимальные критерии отбора.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложена и обсуждены на научных конференциях Ленинградского ОХИ в 1933, 1989, 1990 годах.

Публикации. На материалам исследований опубликованы три статьи.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 146 страницах маийнопиеного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложений. В ней имеется ¿9 таблиц, Л рисунков. Библиографический указатель Бкяочает 219 наименований, в том числе 56 на иностранных языках.

ОБЪЕКТ, ИЕГОДШ И УШБИЯ ИССЩОВШЙ Четыре полевых опыта, предусмотренные программой исследований, были проведены в 1985-1990 годах.

Опыт I.Оценка 50 сортообразцов яровой мягкой пшеницы из Сирии, созданных на основе мексиканских гибридов, была проведена в 1988 году в отделе интродукции ВДИИРа, а в 1989 г. на опытном поле ЛСХИ по методике ВНИИРа (1977). Пчоцадь делянки I норма высева 4,8 млн.зерен/га. Электрофорез глиадина 8 сирийских сортов сделан в отдела молекулярной биологии Пушкинских лабораторий ВНЖРа на приборе для вертикального электрофореза в 6,5$ ПААГ в кислом буфере по методике Гаврилюк И.П.» Гайденювой Н.В. и др. (1979). При составлении формул в качестве стандартных использованы основные типы спектров сортов Безостая I и Ленинградка, формулы которых составлены по эталонному опектру глиадина (Конарев В.Г., 1980),

Опыт 2. Гетерогенность Ленинградки и высококачественных сортов Яровая Саскачевана (К 46970, , Канада), Ворлд Сидз 1812 (К 46970, Ует^., <ж\ МТ-13 (К 45967 щЬк.. , Мексика) и Анахуак Р-75 (К.54282, СХ^к. , Мексика) изучена в 1985-1989 гг. на одытном поле ЛСХИ. В 1985 г. дистаяьнуп часть 100 типичных зерен каждого сорта использовали длк электрофореза е лаборато-2

рии ВНИИРа, а проксимальную часть для посева. Потомство 50 растений каждого сорта с включением всех вариантов спектра глиедина изучали два года, а лучшие линии - четыре года (1986 -1989) на делянках 0,5-1 м^ в 1-2 кратной повторности.

Опыт 3. Изучение эффективности отборов с использованием различных критериев из 5 гибридов: Яровая Саскачевана Ленинградка (ЯСхЛ); Ворлд Сидэ 1812 х Ленинградка (ВСхЮ; Ленин- ■ градка х Анахуак (ДхА); Анахуак ?-75 х Ленинградка (АхЛ); Ленинградка х ИТ-13 (ЛхМТ). В скобках указаны сокращения, которыми ыы будем пользоваться в дальнейшем.

Гибрндизация проведена в 1935 г. С.М.Синицыной с целью совмещения в гибридах высокого уровня урожайности, характерного для сорта Л, с отличным качеством зерна вторых компонентов. Гибриды Г^ выращены зимой в теплице ВИРа, ?2 - на опытном поле ЛСХИ, Г3 - в теплице Краснодарского НИИСХ. Анализ расте- . кий Г^, включал определение массы колоса (Ш) и соломы (МС) главного побега, числа зерен в колосе (ЧЗК) и их массу ШЗК). Всего было проанализировано 838 растений (20^ от убранных).Потомство колосьев (линии) изучали на опытном поле ЛСХИ в 1988 г. - Р4 (I рядок) и в 1989 г. - Р5 (0,5 м2). Стандарт, сорт Л размещали через 20 делянок. Послеуборочный анализ включал измерение высоты растений (Н), длины колоса (С ), подсчет числа продуктивных стеблей на делянке (ЧК), обмолот всех колосьев, взвешивание зерна и расчет кассы зерна с растения (МЗР), с колоса (МЗК), с I м2 (УЗ). Из опыта исключали расщепляющиеся и поврежденные птицами линии. О качестве линий судили по показателю седиментации (ПС).

Лаяние оценки 499 линяй по 20-26 признакам за 2 года обра--боданы на ЭВМ ЕС-Ю ВЦ ЛСХИ по программе МАКР 4 в режиме I: отсев факторов по оценке существенности гсзитериев регрессии по t критерию при доверительной вероятности 0,95. Определены следующие параметры:£ * « % , ^ ♦ линейное уравнение регрессий ^ и. # £,)>, + #л .. л др.

При идентификации ценных генотипов в и Р3 была использована методика фоновых признаков с построением ортогональной регрессии и расчетом ее коэффициента по программе КШИСХа. Данные по МК и НС по этой программе обработаны в ВЦ НШСХа.

Гибридные линии ВСхЯ (я = 68) были использована для изучения связей аллельинх вариантов блоков 18 и 1Д с хозяйст-венно-ценньми свойствами. Электрофорез глиадииа выполнен налш

3 .

в лаборатории молекулярной генетики и генетической инженерии растений ИОГАН СССР в 1989 г. стандартным методом в ПААГ, в алюминиево-лактатном буфере с рН - 3,1 в модификации для вертикальных гелей (Новосельская А.Ю. и др., 1983). Аллельные варианты блоков у сортов идентифицированы Иетаковским Е.В, Определение блоков у линий проведено нами.

Опыт 4. Экологическое испытание, растения ^ и Р^ ВСхЛ и ЛхА выращены из проксимальной части зерновок, а дистальная их часть использована для электрофореза глиадина в лабораториях -ВНИИРа. Семена с каждого из 60 растений ^ ЛхА и 51 растения ВСхЛ, выращенных в ЛСХИ при схема посева 10x20 см, были поделены поровну и однотипные семьи Рд и Р^ изучались параллельно в 1988-1939 гг. на опытных полях ЛСХИ и Красноуфимской селекционной станции (КСС) баз отбора. Размер делянки 0,5-1 повтор-ность 1-2 кратная. В этом опыте проведено сравнение 7 критериев отбора.

Для доказательства различий между линиями, сортами, вариантами применяли дисперсионный анализ, метод хи-квадрат, критерий Стьюдента (Доспехов Б.А., 1979; Грейг-Сыит П., 1967),

Почвы на опытном поле Ленинградского СХИ дерново-слабоподзолистые, среднесуглинистые, средне обеспеченные элементами минерального питания.

В 1986, 1988 и 1999 гг. май был сухим и теплым, что вызвало снижение полевой всхожести, формирование короткой соломины и ниэкопродуктивного колоса. На КСС в 1989 году посевы из-за весенней засухи практически погибли. Обилие осадков в августе затрудняло уборку, вызывало прорастание зерна и ухудшение его качества.

1987 год характеризовался пониженными в сравнении с нормой температурами и избытком осадков, что вызвало сильный рост растений и полегание их перед уборкой, формирование продуктивного колоса.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ С0РТ00БРАЗД0В СИРИИ В УСЛОВИЯХ

ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ Важнейшей проблемой в селекции является поиск новых источников и доноров ценных свойств, К достоинствам сортообраэцов Сирии следует отнести их короткостебельйость и скороспелость. Около 50% образцов выколашивались раньше стандарта. В селекции на скороспелость интересны сортагЛали 895, Д^ ^¿т'^, 7С, 4

Лпы*,/7р&/ЫШ t имеющие хорошуюурожайность (табл.1). Высокую устойчивость показали образцы к бурой ржавчине. В среднем по коллекции поражение составило 0,5% при Ъ% yst. Выделилось 22 образца (44Í) со слабым поражением септориозом (0-1 балл). К сожалению, почти все образцы были поражены альтерна-риозом (от 3 до 9, при х =7,1 балла\ так же как и Ленинградка (7,2 баллад. Комплексной устойчивостью к бурой ржавчине и септориозу обладали образцы - JitSciol Sil * Pj, Jnxcb/Tc>4//

jed„sr, sv /v.

В 1988 г. выделено 16 образцов, превышающих по урожайности, a n 1989, в более жестких условиях опытного поля ЛСХЙ, стандарт не превзоиел ни одни образец. Рекомендуем использовать 4 образца в селекции интенсивных сортов, т.к. они имеют крупный, хорошо озерненный, продуктивный колос - tt Cfi>¿a/P¿At dtüOüL 4X5, A'S-UJ, Pirna, J0¡% J)?¡/.

Таблица I. Комплексная оценка сортообразцов мягкой яровой пшеницы Сирии, 1988-1989 гг.

Показатель да. дней н, см С, см МЗК, г Ыаа УЗ, г/и' 1У0У Ü .

ВИР лехи X

Ленинградка (St ) 44 85 8,6 1.0 227 190 208

В среднем по 61 193

50 образцам 44 0,2 0,7 92 143

lim 36- 48- 6- 0,4- 62- rsn О 1- 37- '

56 7Ь 10 1,1 499 185 499

V, % 8,5 9,8 10 22 50 36 65

Коя-во образцов лучшеJt , 1988 22 50 13 24 16 _ _

1939 25 50 4 3 - - 3

По восьми возделываемым в Сирии сортам получены электрофо-реграммы глиадина и составлены белковые формулы с учетом биотипического состава, которые могут быть использованы для их идентификации.

2. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНУТРИСОРТОВОП) ОТБОРА Установлено, что сорта доноры высокого качества зерна !.!?, ЯС, ВС, а также А в условиях Ленинградской области характеризуются скороспелостью, короткостебзльностыз, но имеет пониженную урожайность, что снижает их ценность, как компонентов при скрещиваниях.

Изучение спектров глиадина показало, что сорта А и ВС включают по 2 биотипа, МТ и Л по 4 биотипа, а ЯС - I биотип.

Соотношение между биотилаш в популяциях неодинаково. Сорта А и ВС представлены основным (94-965?) и минорными биотипами, которые,вероятно,появились как результат спонтанной изменчивости. У сортов МТ и Я биотипы по объему близки, что возможно связано с гетерозиготнсстью родоначального растения. Достоверных различий по урожайности между биотипами не обнаружено.

Кроме биотипов в образцах семян имелись v примеси. Следует отметить, что пользуясь только белковой формулой, составленной по методике ВНИИР, не всегда мсшю было точно решить вопрос о принадлежности изучаемых семян к примесям или к биотипам сорта. Критерием служила оценка потомства сомнительных семян.

Среди линий с основным типом спектра обнаружены были существенные различия по урожайности в благоприятные годы, которые однако нивелировались в засушливые годы, одновременно с резким снижением урожайности. Из 250 линий выделено II лучших (4,8$), которые по урожайности стабильно, на 2-42$ превышали исходный сорт, сохраняя скороспелость и высокое качество зорка. Эффективность отбора по сортам колебалась от 2 до 10$. Однако ни одна линия не превысила по урожайности st » Поэтому отбор внутри низкоурожайных сортов можно использовать лишь для улучшений популяции, но не в целях селекции новых сортов. 3. СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ МЕЖСОРТОВЫХ ГИБРИДОВ И

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТБОРА ИЗ НИХ ЛУЧШИХ ЛИНИЙ Высококачественные гибрида ЯСхЛ и ВСхЛ значительно уступали Л по урожайности и только отдельные линии (1,5-2$) достигали ее уровня (103-108$)« Лучиуп урожайность Имели гибриды ЛхА и АхЛ, полученные от скрещивания менее контрастных по этому свойству сортов (табл.2)» Однако, по качеству зерна'они лишь незначительно превышали st * Поэтому и в данных комбинациях отбор линийi сочетающих отличное качество зерна (ПС>60 мл) о более высокой» чем у Л. урожайность», был затруднён (I,9-2,8$). Отрицательная зависимость между урожайностью й качесосМ зерна четко проявлялась как при оценке яйнИЙ в пределах одного гибрида, так и при сравнении различных гибридов,

Удачным сочетанием этик cböüötü характеризовался гибрид ЛхМТ,- Эффективность отбора ценных линий у Нем была в 3,5-7 раз выше, чем у других гибридов и составляла 10,2$« 6

Таблица 2. Бф^ктивность отбора лучших линий из циклических гибридов, 1988-1989 гг.

Гибрид Р" Числи Линии ¥ '4~р5

УЗ, г линий МЗК, г ПС, мл г/м^' , ЧИСЛО о/ лучших г/м^ ПС, мл

ЯСхЛ 218 00 0,75 80 124 I 2,0 225 78х .

ВСхЛ 252 .(33 0,93 1,32х 69 156 2 1,5 258х 75х

ЛхА 273 174 54 183 5 2,8 321х 65х

АхЛ 273 103 - 43 234 2 1,9 441х 61х

ЛхМТ £91 зэ - 62 219 4 . 10,2 342х 66х

Примечание: х - различие со достоверно, хх - УЗ Й за 1987-1989 гг.

В результате двухлетней оценки 499 линий мы ввделили только 13 (2,6%) линий, превосходящихпо урожайности и качеству зерна.

Анализ данных табл.2 показывает, что можно прогнозировать сравнительный уровень урожайности лучших линий циклических гибридов и Рд по урожайности второго компонента (Р), а также по продуктивности растений Рд и средней урожайности популяций

р4~р5'

4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ КРИТЕРИЕВ ОТБОРА В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ

4.1. Генотипические корреляция

В опыте отмечена однотипность корреляций в Р^ и в по направлению и даже степени выраженности, что, видимо, связано со сходством погоды в 1988 и 1989 гг. Кроме того, характер и ■ сила связи зависели в основном от изучаемого признака и в меньшей мере от комбинации скрещивания.

Установлено, что изученные признаки по степени убывания ва- . риабельности (К) располагаются следующим образом: УЗ(47$) -ЧК(36/о) - НС(38%) - МЗК(2??о) - Ш{25%) - ЧЗК(26%) N1000(222) -Н(10%) -£(Ш).

В сходной последовательности располагаются они и по степени влияния С -г ) на урожайность: ЧК(0,806) - МЗК(0,616) - МК(0,572) - Н(0,477) - М1000(0,421) - С (0,382).

Сильнее всего УЗ зависит от густота продуктивного стеблестоя (ЧК) к уборке. В основе 'этой связи лехит дефицит влаги

весной. Линии с лучшей адаптацией, имеющие крупное, полноценное

?

зерно, характеризовались хорошей полевой всхожестью, сохраняемостью растений к уборке и более высокой урожайностью. Однако отбор по ЧК так же как и по УЗ не эффективен, т.к. они имеют сильную изменчивость и слабую связь в системе р4~р5 ( 1> -0,022 до 0,286).

Отборы по Н, £ и ДВП могут быть однократными и проводятся в ранних поколениях, т.к. обнаружена хорошая их наследуемость в системе ( Ъ от 0,315 до 0,585) и слабая изменчивость.

Однако связь с урожайностью у них невысокая.

Масса зерна с колоса является лучшим критерием для отбора на урожайность, т.к. она тесно связана с УЗ в год опыта С % от 0,491 до 0,737), имеет среднюю изменчивость, среднюю наследуемость (ъ от 0,196-0,485) и, что особенно ценно, стабильную среднюю корреляцию с УЗ в поколениях (табл.3). Так, связь ЫЗК3 - У34 и МЗК4 - У35 колеблется от 0,325 до 0,560 и является более надежной, чем прямая связь У34-У3§ (0,100-0,353).

Таблица 3. Корреляция между продуктивностью колоса

(МЗК) и урожайностью (УЗ) у гибридов Гд-Р^ яровой пшеницы, 1938-1989 гг.

Признаки

ЯСхЛ ВСхЛ

АхЛ

ЛхА

ЛхМТ

мзк4-уз4

МЗК5-У35

мзк3-мзк4

мзк3-уз4

ызк4-уз5

мзк3-уз5

мзк3-мк3

МЗК4-1Ж4 У34-У35

0,491 0,685 0,275 0,424 0,325 -0,088х 0,949 0,930 0,246

0,664 0,538 0,096х 0,560 0,420 0,070х 0,942 0,866 0,100х

0,582

0,711

0,148х

0,411

0,396

0,114х

0,842

0,938

0,353

0,737

0,584

0,132х

0,429

0,365

0,056х

0,917

0,901

0,286

0,536 0,672 0,126х 0,371 ' 0,380 0,105х 0,865 0,842 0,153х

значения не достоверны.

Продуктивность колоса теснее связана в наших опытах с озер-ненностью колоса = 0,722-0,866), чем с крупностью зерна (0,237-0,616).

Очень полную информацию о МЗК в Р3 и Р4 дает признак МК (1> от 0,838 до 0,947). Это самая высокая корреляция в опыте за все годы. С ЧК, ДВП, ПК продуктивность колоса практически не связана, что свидетельствует о возможности получения любых 8

х

комбинаций этих признаков. Отбор по колосу следует сочетать с контролем густоты продуктивного стеблестоя на делянке и с визуальной оценкой растений в поле на основе разработанной в зоне модели сорта. Обмолачивая только лучшие формы, отобранные по МК, или применяя посев колосьев без обмолота, по опыту австралийского селекционера Г.Холлалба (1989) и семеноводов Калининского СХИ (Германов В.Ф., Боброва P.M., Кукушкина Е.Е. 1988), можно сократить затраты и повысить производительность работы при анализах селекционного материала.

На основе множественного регрессионного анализа установлены формулы урожайности по всем гибридам. Например, по комбинации ВСхЛ "ни выглядят так:

1. УЗ! 4 = -б,284+0,399ЧК4-20,235МЗК4-0,065М10004 (структу-

2. УЗР5 = -16,275+4,79£4+I9,627M3K4 (структура Р4) 4

3. y3F5 = -23,588+37,109M3I%+0,6394% (структура F5).

Формулы позволяют по элементам структуры определять урожайность линий в год опыта (3, 3) и прогнозировать ее в поколениях (2).

4.2. Экологическое испытание

Отобрать сорта и линии, удовлетворительно сочетающие продуктивность и экологическую стабильность, можно в том случае, если обе генетические системы будут реализованы в фенотипе,что имеет место в средних средах или при испытании генотипа в нескольких контрастных средах {Jinxs. J, /с. , Pectvi h.St 1982; Saetet Häl-, -ei.at., 1984; Zi">i<eati?h J/.Z 1984). Кафедра селекции и семеноводства ЛСХИ с 1984 года работает в содружестве с KCG по программе создания исходного материала для се- . лекции скороспелых высококачественных сортов яровой пшеницы.

Параллельное изучение генетически сходных линий F3 и Р4 ЛхА я ВСхЛ в ЛСХИ и на КСС позволило сравнить результативность отборов в> обоих пунктах и выделить семьи со стабильной урожайностью. В опыте урожайность пшеницы в сильной степени определялась конкреткним условиями погода. Если в 1988 году уротай-ность была сходной в обоих пунктах, то в 1989 году из-за засухи в Красноуфкмске она бала в 12,1-21,8 раза ни*е-„ чем в ЛСХИ и поэтому исключена из расчетов (табл.4).

По данда* 1988 г. в обоих пунктах отмечен сходнкй уровень интенсивности отбора - 60-622» по 5ones урожайному гибриду ЛхА и 33-315? по гибрида ВСхЛ. Созпадаемость отбора, такхв

9

Таблица 4. Оценка семей гибридов ЛхА (д=60) и ВСхЛ ;/Ы51) в экологическом испытании

Л х А ВС х Л

. Показатель 1968 Р4 1959 Рэ 1988 Р4 1989

¡сс ЛСХИ ЛСХИ ¿€С ЛСХЙ ЛСХИ

УЗ , г/м2 "159х 157х 459 159х 157х 459

УЗ линий X, г/м2 157х 204х 246 151х 136х 254

V, % >по линиям) 43 35 41 56 34 44

Число линий по УЗ >И 30 37 3 17 16 2

Число линий по УЗ > э обоих пунктах 16 18 2 6 6 I

Интенсивность отбора, % 60 62 5 33 31 4

СоЕпздаекость от-бораТ/ь 60 49 67 35 37

Примечание: кразличие не достоверно, хк$ линий с У3?$£ от числа отобранных

была близкой по значениям <60-49$ и 35-37$), что свидетельствует о перспективности совместной работы двух учреждений. Гибридные образцы, выделившиеся в ЛСХЙ, с вероятностью от 35 до 60% могут оказаться ценными и в условиях КСС.

По результатам оценки выделено 12 семей с комплексом ценных свойств и стабильной урожайностью, в т.ч. по гибриду ЛхА - 9, ВСхЛ - 3. По урожайности большинство семей находилось на уровне ¡Ь и только две - 92 ЛхА и 175 ВСхЛ, или всего 1,8$ от изученных, превышали его во всех вариантах опита. В 1990 г. в селекционном питомнике ЛСХИ урожайность лучших семей 92, 175, 42 и 72 колебалась от 598 до 663 г/м при 581 г/м2 у Ленинградки. Результаты экологического испытания использованы для оценки эффективности различных критериев отбора.

4,3. Электрофорез глиадана Дистальная часть зерновок Р^ и ?2 гибридов ЛхА и ВСхЛ, была использована для электрофореза по методике ВНШРа. На спектрах зерновок Р^ обнаружено суммирование компонентов родительских форм, а в ^^ расщепление по принципу присутствие-отсутствие по четко выраженным компонентам и Ч (04 ,у5 и/1' в отношении 3:1, а по 10 1С 2:1. В по особенностям Ю зоны мы выделили три типа спектров: I - как ^ , 2 - как сг' Ю

и 3 - гибридный в отношении 1:1:2. Растения ^ с этими спектрами различались по продуктивности, причем в комбинации ЛхА лучшим был третий, а в комбианции ВСхЛ - второй тип (табл.5). Экологическое испытание показало преимущество семей и Р^ ЛхА с третьим типом спектра по урожайности в сравнении с первым и особенно вторим т/пами, но только в ЛСХИ.

Таблица 5. Урожайность семей Р^ п а различными типами спектров в А1 фракции

Тип спе' ктра в (V зоне -Число раст., семей 1967, Fi 1.13Р,Г Масса зерна, г/м^

1968 Р3 1989 Р4 /

ЛСХИ нее ЛСХИ КОС и 3

Анахуак F-75 х Ленинградка

I II 4,16 167 154 268 1С 203

2 16 3,6Г 135 176 202 9 171

3 33 5,03х 232х 145 252 21х 209

> 60 4,27 204 157 246 16 202

Ворлд Сидз 1812 х Ленинградка

I II 4,79 221х 193х 275 29 229

2 15 6,79х 132 144 298 20 191

3 23 4,93 104 127 ' 234 21 155

11 50 5,50 136 151 254: 21 180

st 10 7,01 157 159 459 21 258

хРаэличие с остальными типами достоверно, tp>tei

Кроме того, из 9 лучших семей ЛхА, выделившихся при экологической оценке, 7 имели третий тип спектра и 2 - второй, что свидетельствует о возможности использования третьего типа спектра в этой комбинаций для отбора элит. Однако в комбинации ВСхЛ связь ме:яду особенностями «о зоны, продуктивностью растений Fg и семей P3-F4 - отсутствовала. Из двух лучших семей одна имела первый и одна - третий тип спектра.

Следовательно, особенности спектра глтдина в «О зоне, так же как и отдельные компоненты, не могут служить надежными критериями для отбора высокопродуктивных генотипов.

Анализ литературы показал, что только по твердой пшенице обнаружена достоверная связь между отдельными компонентами . ^42 и а 45) глиадина и качества зерна ( ßamidnux R. it.be., 1978; Ильина Г.i., Бебякин В.М., 1981; JDtt. Cxei Р. Z., А/а и ПЛ.,

II

1985). Надежным генетическим маркером являются блоки глиади-нов, контролируемые кластерами генов хромосомом IA, IB, 1Д, 6А, 6В, 6Д и представленные в популяции культурной пшеницы множественными аллельными вариантами. Имеются убедительные доказательства сопряженности аллельных вариантов блоков глиадина с качеством зерна, морозостойкостью, устойчивостью к бурой ржавчине, продуктивностью (Созинов A.A., 1965; Попереля Ф.А., Собко Т.А., 1987).

К сожалению, в нашем опыте не обнаружено достоверных различий ме&ду линиями BCxJI с аллельными вариантами блоков £>Ы IB и ^¡¿1Д по основным хозяйственно-ценным свойствам: УЗ, ДВП, ПС, Н и др. Возможно это связано с небольшой выборкой (л = 42).

Четко проявилась в опыте связь аллельного варианта блока tyhL IB, характерного для сорта ВС, с красной окраской колоса. Все линии в этой группе относились к разновидности мильтурум или ферругинеум, т.е. имели красный колос. В группах блока 1}Ы 1Д (Л и ВС) встречались линии с разной окраской колоса. Выделено 2 гена, контролирующих окраску колоса, локализованных в IB [ЦП и 1Д ЩЗ.) хромосомах ijusantus S,¿.e<1946; äe-Vt/í A.C.> 1983). Следовательно, у сорта Ворлд Сидз 1832 красная окраска колоса определяется геном локализованным на IB хромосоме и тесно связанным с ко дирующим блоком 14, у сорта Ленинградка белый колос контролирует аллель Y^ i..

4.4. Использование системы фоновых приВнаков для идентификации ценных генотипов по фенотипам

Взаимоотношение между массой колоса и массой соломы с растения (или главного побега) является конечным показателем работы систем soutje , Übtс и интенсивном транспортировки ас^имилятов между ними (Шкель Н.Ы., 1980). Драгавцев В.А. и Дьяков A.B. ÍI982) предложили использовать систему этих признаков Ж (селекционный) - 1С (фоновый), приравнивая их к эффектам двух групп генов - аттракции и адаптации, для идентификации высокопродуктивных генотипов. Отложив по координатным осям двумерного графика попарно значения ЫК и Ш с главного побега, получаем корреляционный эллипс. Сдвиг точек вдоль линии ортогональной регрессии будет обусловлен действием системы адаптивности {od. ), а вдоль линии ей перпендикулярной - системы аттракции Формы, расположенные ь верхней части графика, по предположения 12

Драг&вцева В, А., могут быть включены в отборы, кок лучшие генотипы (+ас1 + а£).

Мы оценили эффективность данного метода при проведении отбора элит из популяций Р3 пяти гибридов. На рис.1 показано распределение гибридных растений Р3 ЯСхЛ на четыре группы в системе МК:МС.

ЦК *

уШ{=1,078£0,048 г. V =31,5$ ;МС=1,124+0,049 г. V =30,да = О7б19+О,113 / = 44,098"

0,969 о - лучшие линии с - хорошие линии

«с

Рис.1. Идентификация систем адаптивности (лс1 ) ц аттракции

у гибридных растений ?з Яровая Саскачевана х Ленинградка. Таблица 6. Оценка растений Рд и линий Рд ЯСхЛ по группам распределения в системе МК:МС, 1988-1989 гг.

Группа Число распре- ряст,

Р3, 1988

Р4, 1988

Р5, 1989

деления ли- МК, МЗК, Ж Н МЗК У3,2 Н, МЗК, У3,2 № с^ ЫниЙ р г ГО ом г г/м см г г/м

1 + + 10 1,46 1,05 1,20 67 0,37

2 + - 14 0,98х 0,72х 1,16 65 0,31

3 - - Г5 0,81х 0,61х 0,80 63 0,25х

4 - + II 1,29 0.91 0.83 65 0.30

118 71х

64х 108

69 68 66 68

0,64 222

0,50 150х

0,51 158х

0,45 145х

хРазличие с I группой достоверно, ^

Четко прослеживается тенденция значительное преимущества первой группы перед остальными не только по продуктивности растений Рд, но и по урожайности линий Р4 и (табл.6,7), Кроме того, из 12 линий с комплексом ценных свойств - 7 (58$) вошли в первую группу, 2 - во вторую, I - в третью и 2 - в четвертую. И, наконец, из 3 лучших линий, включенных в отбор, две оказались в первой группе.

Подобный анализ проведен по всем гибридам. Преимущество первой группы как по средней урожайности, так и по эффективности отборов сохраняется и в остальных комбинациях. Интересные линии встречаются, безусловно, и в других группах, но с меньшей частотой *.табл,7).

Таблица 7. Эффективность выделения ценных линий с учетом распределения в системе Ш£:МС, 1988-1989

Гибрид Число линий Распределение по группам

липни ЛУЧШИХ ЛИНИИ

изучено отнесено к I группе % отобрано лучших I ^acl • оС -Д ♦ о* 3 -ак 4 -а*

ЯСхЛ 50 10 20 3 2 - I -

ВСхЛ 133 25 19 2 I - - I

ЛхА 42 15 36 2 2 - - -

АхЛ 87 19 22 2 I - - I

ЛхИГ 39 12 31 4 3 I - -

Всего 351 81 23 13 9 I I 2

Так, из 13 лучших семей, включенных в отбор по результатам оценки 351 семьи пяти комбинаций, 9 или 69,2% вошли в I группу распределения.

Рационально'отбор проводить в 3. этапа: ввделение лучших форм из популяции в соответствии с моделью сорта в зоне; анализ этих растений в системе МК:МС; включение в дальнейшую работу элит из первой группы распределения, имеющих повышенную продуктивность колоса ;СП) при среднем значении массы соломы

Формы с максимальными значениями обоих признаков в отбор, как правило, не попадали.

4.5, Сравнительная эффективность различных критериев . . отбора

Сравнение 7 критериев отбора проведено по гибриду ЛхА (табл.6). Об эффективности их судили по количеству (%) лучших семей (из 9 выделенных в экологическом испытании), вошедших в группы отбора. Кроме того, учитывали интенсивность отбора.Оптимальной в селекционной практике считается напряженность отбора 10-15*, не вызывающая чрезмзрной загруженности первых питомников.

Во вариантам спыта интенсивность отбора элит из популяции Ро колебалась от 14 до 47«. .

14

Таблица 8. Эффективность отбора гибридных рлстений из популяции ЛхА с использование«различных критериев,

Критерии отбора

Показатель МК, Я, 6 г МЭР >6 г МЗР Модель 3 тип I >7 г сорта спектра С (ВНИЙР) готта 3 тип Й-СП спектра т

Количество элит, отобранных из 70 растений Р<> II 23 10 10 33 22 16

Интенсивность отбора, % 16 33 14 14 47 31 23

Лучшие семьи, вошедшие в группу отбора, число I 6 3 4 7 б .6

% от 9 семей II 67 33 44 78 89 56

% от 70 раст.Р-з 1,4 8,5 4,3 5,7 10 11,4 7,1

Лучшими в опыте были три критерия: система ФП-СП, позволившая включить в отбор 0 из 9 лучших семей (895») при 31$ интенсивности отбора} МЗР> 6 г, при которой в отбор попало 6 семей (67$) при интенсивности 33^; 3 тип спектра + МЗР> б г, при интенсивности отбора 22$ обеспечивающая включение в группу отбора 5 семей (56?^. Наименее эффективен от1'(¡реформ с максимальным уровнем продуктивности колоса ( >3,6 г)> и растения (> 7 г).

Увеличение объема до 20-30& в лучших комбинациях, при использовании оптимальных критериев, считаем оправданным. Затраты можно сократить на основе браковки низкоурожайных популяций ?2, Р-, до начала отбора.

В Ы В О Д Ы

1. Сортообразцы из Сирии, созданные на основе мексиканских гибридов, в условиях Ленинградской области могут служить ценным исходным метериалом в селекции на скороспелость, устойчивость

К бурой ржавчине и сегггориозу, повышенную продуктивность колоса и крупность зерна. ЭДективность таких образцов составляет

Не выделено ни одного образца, стабильно' превышающего Ленинградку по урожайности.

2. Электрофореграммы глиадяна и белковые формулы с включением биотипов, полученные впервые по 8 сирийским образцам и высококачественным сортам Яровая Саскачев&на, Ворлд Сидэ 1812, МТ-13, /лтхуак Р-75 могут быть использованы для их идентификации.

3. Внутрисортовой отбор в низкоурожайных сортах можно использовать для улучшения популяции, выделения линий более урожайных {на 2-425?)чей исходный сорт с эффективностью 210%, но не в целях создания нового сорта, т.к. все лучшие линии уступают по урожайности стандарту.

4. Электрофореграммы и белковые формулы не всегда позволяют отличить биотипы сорта от примесей. Критерием в сомнительных случаях•служит оценка таких форм по потомству. Изучение полиморфизма с использованием электрофореза следует проводить на оригинальных семенах.

5. О сравнительном уровне урожайности линий Г^-Р^ циклических гибридов с большой вероятностью можно судить по урожайности переменного компонента скрещивания, а также по продуктивности гибридных растений Рд, даже при выращивании их в теплице, по средней урожайности популяций Р^.

6. Эффективность отбора ценных линий, сочетающих высокую урожайность с отличным качеством зерна, колебалась в зависимости от комбинации скрещивания о? 1,5 до 10,2 при средней по опыту 2,6$.

7. Урожайность яровой пшеницы в Северо-Западном районе Нечерноземной зоны тесно связана с густотой продуктивного стеблестоя (г = 0,586-0,927) и продуктивностью колоса (г = 0,4910,737). Следует ртремиться к созданию пластичных сортов, приспособленных к лимиту влаги весной й избытку ее во второй половине вегетации, устойчивых к болезням, обеспечивающих высокую полевую всхсикесть и сохраняемость растения к уборке.

6. Масса зерна с колоса и масса колоса, признаки, стабильно и сильно коррелирующие между собой (ъ = 0,842-0,947), могут служить критериями для отбора на урожайность, т.к. они имеют тесную связь с УЗ в год опыта (г = 0,491-0,737), среднюю - с УЗ последующего поколения (0,310-0,560), среднюю степень изменчивости и наследуемости. Отбор по продуктивности колоса следует сочетать с контролем густоты продуктивного стеблестоя по принципу освобождения от наименее ценных линий и с визуальной оценкой растений в поле на основе разработанной в зоне модели сорта.

9. Определены уравнения регрессии, позволяющие по структурным элементам рассчитывать урожайность гибридных линий в год опыта и в последующих поколениях.

10. Особенности спектра глкадина в <л)~зоне [гиоф, ¡^и Г) • не могут служить надежным критерием при отборах продуктивных

16

генотипов. При небольшом объеме выборки не установлено

достоверных связей аллельных вариантов блоков ^Ы IB iJl и ВС) 1Д и ВС) с важнейшими хозяйственными свойствами линий Fg ВСхЛ. Доказано сопряженное наследование гена опре--деляющего красную окраску колоса сорта Ворлд Сидз 1812,с кодирующим блоком ГВ этого сорта.

11. Установлен удовлетворительный уровень совпадаемости результатов отбора в условиях Пушкина и нрасноуфимска лт 35 до СО?.). Выделено 12 семей с комплексом цейных свойств, -л т.ч. две (1,6?) с урожайностью выше стандарта

12. Использование системы ФЙ-СП позволяет при напряженности отбора 23-ЭЙ с вероятностью 69-69$ идентифицировать ценные высокопродуктивные генотипы е йойудяции P^-Fß»

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ '

1. Рекомендуем использовать в селекции сортообразцы Сирии, как источники скороспелости -Atitcl 895, Aih' f^att-ё , 7С, cfiniCi/TeU/cf^dи , устойчивости к бурой ржавчине и септориозу -JeSüd 837 xPl,

; продуктивности колоса - СС-y/i''ä/Ma.,/tiSod 765, ЛЗ -'hl, Pirna , Я* t /¡¿у ; линии

(II), выделенные из сортов Ворлд Сидз 1812, Яровая Саскачева-на, iVJT—13 как источники высокого качественна. Высокоурожайные гибридные линии Р^(12) и Fg-ЛЗ), обладающие комплексом ценных свойств, рекомендуем для включения в селекционный процесс,

2. В качестве родительских компонентов целесообразно привлекать сорта с высоким, сходным уровнем селектируемого признака, но различных по генотипу, что обеспечивает меньшую изменчивость признака б поколениях, но более высокий выход трангрес-сивных форма При скрещивании контрастных сортов выход таких форм ограничен.

3. Отборы продуктивных генотипов из ранних поколений гибридов рекомендуем проводить из разреженных посевов v10x20 см) в

3 этапа: глазомерная оценка растений в поле в соответствии с моделью сорта; изучение отобранных форм в системе МКХШ -МС.:й1); обмолот и включение в селекционный процесс растений из первой группы распределения к+od, > Возможен посев элитных колосьев и без обмолота, что обеспечивает экономию времени, , средств и предотвращает механическое засорение.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Синицына С.М., Хадцад И., Горбатенко В. Селекционная ценность сорта Анахуак F-75 и его линий /Д'орфо-генет. показатели продуктивности растений и использование их в селекционно-семеноводческой работе. - JI. - 1968. - С.25-29.

2. Хадцад И., Вивневецкий Id., Горбатенко В. Изучение способов посева зерновок яровой пшеницы с удаленной частью эндосперма. /Аезисы докладов "Вклад молодых, ученых в развитие с.-х. производства". - Я. - 1988. - С.8.

3.' Синицына С.М.. Губарева Н.К., Хадцад И. Селекционная ценность сортообразцов Сирии в условиях Ленинградской области. //"Морфо-генетические показатели продуктивности растений и использование их в селекционной работе". - Л. - 199(