Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Гетерозис у гибридов кукурузы в зависимости от особенностей родительских форм и типов скрещивания

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Гетерозис у гибридов кукурузы в зависимости от особенностей родительских форм и типов скрещивания"

УКРАИНСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМШ

ГЕТЕРОЗИС У ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ОСОБЕННОСТЕЙ РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ И ТИПОВ СКРЕЩИВАНИЙ

06.0I.C5 - селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации ка соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

ГОРА ИГОРЬ БОРИСОВИЧ

УДК 631. 527.:633.11

Киев 1992

Работа выполнена на кафедре селекции и семеноводства Украин кой ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной акаде мии, Агрономической опытной станции УСХА в 1989-1991 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор М.А. Зеленский

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

И.П. Чучмий

кандидат биологических наук С.П. Заика

Ведущая организация - Черкасская государственная сельско-

Зашита состоится " 2 " марта 1992 г. в 14 часов на заседании специализированного совета К.120.71.06. в Украинской сельско хозяйственной академии по адресу: 252041,ул.Героев обороны 13,УС учебный корпус 4, аудитория 37.

Просим принять участие в обсуждении диссертации при ее защи те или выслать 'Ваш бтзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенный печатью, по адресу: 252041, Киев-41, ул.Героев обороны 15 УСХА, сектор защиты диссертаций.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

хозяйственная опытная станция / Черкасс коз НПО "Элита" /

Автореферат разослан

1992 года

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат сельскохозяйственных наук В.И. Шеметун

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из основных направлений экономического и социального развития Украины является наращивание производства зерна. Для осуществления этой задачи необходимо создание и внедрение в производство новых высокопродуктивных сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, в том числе и кукурузы, приспособленных к почвенно-климатическим условиям зоны возделывания.

Одним из методов создания таких гибридов кукурузы является использование эффекта гетерозиса. Эффективность гетерозиса может быть повышена путем глубокого изучения биологических особенностей сельскохозяйственных культур, в том числе и кукурузы, расширения представлений о исходном материале и методах подбора родительских пар для гибридизации.

Исследования ас обсуждаемой темо являлись составной частью плана кафедры селекции и семеноводства УСХА, а также программы ТОСС "Север" по созданию раннеспелых урожайных гибридов для зоны Лесостепи Украины.

Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследований заключалась в том, чтобы оценить родительские формы и усовершенствовать подбор родительских пар для создания раннеспелых урожайных гибридов применительно к почвенно-климатическим условиям Лесостепи Украины.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

- изучить и сгруппировать родительские формы по наличию важнейших признаков и степени передачи их потомству при гибридизации, проявлению у гибридов одноименных признаков / длины вегетационного периода и др./;

- получить гибридный семена от таких родительских форм путем осуществления разных типов скрещиваний и определить комбинационную способность этих родительских форм;

- изучить влияние электромагнитного поля на семена инбред-ных линий и гибридов кукурузы с целью вовлечения з селекционный процесс нового исходного материала;

- обосновать пршщипы подбора родительских пар для гибридизации с целью получения раннеспелых: урожайных гибридов чяя яони Лесостепи Укредим.

¿Научная новизна и практическая значимость работы;

- дана оценка 6 инбредных линий кукурузы по важнейшим хозяйственно-биологическим показателям;'

- изучены' закономерности наследования ценных хозяйственно-биологических признаков и свойств инбредных линий в гибридах от различных типов скрещиваний;

- подучено и изучено 96 гибридов от этих родительских форм, еыцелено 16 из них, которые превышали контроль по урожайности;

- проведено станционное и производственное испытание 10 гиб- ' ридов кукурузы в АОС УСХА и совхозе "Рудьковский" Бобровицкого района Черниговской области, отобрано 2 перспективных гибрида, заслуживающих дальнейшего изучения и внедрения в производство;

~ совместно с группой исследователей разработана методика и получены многопочатковые формы кукурузы за счет трансформации вегетативных почек в репродуктивные, установлена наследуемость мно-гопочатковости и получены гибридные семена от скрещивания их с обычными родительскими формами.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава агрономического факультета УСХА в 1989-1991гг., на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов в Закарпатском НИИ АЛЛ /1991г./. '

Публикации. По результатам исследований опубликовано 3 научные статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений для селекционной практики, и производства, содержит 45 таблиц, I график, 13 приложений. В списке использованной литературы ггоиведеш 167 работ , в т.ч. 29 иностранных* авторов.

УСДОВИН ПРСШКДЁНИп ОПЫТОВ, МАТЕРШ И шодакА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования по обсуждаемой теме выполнены на кафедре селекции и семеноводства УСХА, лаборатории селекции и семеноводства АОС УСХА в 1989 - 1991 гг.

В 1991 году проводилось производственное испытание лучших гибркгпв pa mi УСХА ч совхозе "Г^дьяовскиП" /ВобровицкиГ. район, Ч■• ■птов"кп(? оС'ппсть/.

Агрономическая опытная станция располонена в Белоцерковском гагропочвенном районе Правобережной Лесостепи Украины. Почва опытного учястка - чернозем глубокий малогумуснкй.

Климатические условия за года проведения исследований несколько отличались от средних многолетних как по температуре, так и по количеству к-нпавших осадков. Разнообразные погодные условия способствовали всестороннему изучению и более полной оценке родительских форм и полученных на их основе гибридов кукурузы.

На участке, предназначенном под посев кукурузы применялась агротехника, рекомендованная для возделывания кукурузы на зерно п зон« Лесостепи Украины.

В исследованиях оценивались по важнейшим хозяйствепио-биологи ческам показателям гибриды кукурузы, полученные от разных типов скрещиваний: свободного опыления, тестерннх / толкроссов/ и ди-аллельных скрепива' *,й.

В качестве тестеров / отцовские форм/ использовались: инбред-пая линия Ук21, простой гибрид Дружба, трехлинейный гибрид Коллективный 210 АТВ, сорт Шинделы."айвер .153. При диаллельннх скрещиваниях простые гибридч были получены в количестве р /р—I/ комбинаций.

Всего было получено и изучено 96 гибридов.

Исследования проводились в следующих питомниках:

l/крллекциошгом с оценкой по важнейшим морфологическим и хо~ зяйственно-цэшшм признакам;

селекционном / размеры делянок определялись программой селекционной работы/;

3/контрольном / размер делянок 9,0 м2, повторность 3-х кратная, стандарт высевался через 10 номеров/;

4/конкурсного сортоиспытания / размер делянок 29,4 м2, повторность 4-х кратная, стандарт высевался через 5 номеров/.

Густота стояния растений кукурузы - рекомендованная для зоны Лесостепи Украины. В качестве стандарта использовался районированный в Киевской области гибрид Коллективный 100 ТВ.

Во всех питомниках выращивания кукурузы оттопки, фенологические наблюдения, измерения и подсчеты растешы проводились согласно "Методическим рекомендациям по проведении попепт опытов с кукурузой" /I960/, "Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур" /19®/, другим м«топччлстм указаниям.

Убсрку урогая проводили в фазп рол"-"4"' «яоппотч лг рп. !Ь......

- о -

вую влажность зерна определяли ьлагомером "Колос-I".Урожайные данные обрабатывались методом дисперсионного анализа /Доспехов Б.А., i960/.

В 1990г. для определения химического состава зерна использовалась американо-советско-индийская система с програмным комплексом ИКС-3- для скоростного контроля качества продукции /кафедра агрохимии УСХА/.

Генетический анализ признака "урожай зерна" у инбредных линий проводился по методике, описанной в работах ß.Havm*n /1954;1958/, H.A. ¿един, Д.Я.Силис, A.B. Смиряев /i960/. Оценка комбинационной способности этих же родительских форм проводилась по методике разработанной В.К.С*вченко /1973/. Эти расчеты проводились по программам , разработанным во ВН1МС /г. Киев/ на ЭВМ "EC-J03S".

ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА

В качестве исходного материала использовались В инбредных линий кукурузы, из коллекции кафедра селекции и семеноводства УСХА, отличающихся по важнейшим хозяйственно-биологическим показателям и принадлежащие к разным аколого-географическим зонам, в т.ч. созданные в научно-исследовательских учреждениях нашей страны / А2Г, Ак 190-2, Ак I44-I, 054Н/ и других стран Д'Зб, GI4 и Д-Ве-1б/.Краткая их характеристика по некоторым признакам приведена в таблице I.

Гиблица I

Краткая характеристика инбредных лилий кукурузы ' / 1989-1991гг./

Длина Высота УстоТГчй- i'cTOh- Урожайность 1)аименование вегета- прикоеп- вость к чивость при 14% влаж-

линий

ционного ления поражению к поле- но^ти,т/га периода»нижнего пузырчатой ганив дней початка, головней см. _

С14 109—III 35 средн. средн. 2,67'

А2Г III-II3 40 устойч. средн.- 2,49

Ar. Ii2»iI4 ЗЬ устойч. устойч. 2,68

538 110—I12 46 устойч. срсдн. 2,48

Ah. 144-i [14—116 ЬЗ чосприим. у( vor; 3,41

KU4 IJ3-Ü5 W) средн. устойч. 3,42

Д-йе-Ш II4-II6 47 oi-гпн. ; устойч. 3,82

054 К i [Ö--II7 Ы ерецн. устойч. .'<,23

- ? ,

В результате проведенных исследований к последующей математической обработки полученных данных выяснены некоторые закономерности влияния доминантных или рецессивных генов изученных инбред-ных линий на урожайность, созданных на их основе гибридов кукурузы, а также изучены эффекты ОКС и вариансы СКС у этих же инбред-ных линий. На основе этих результатов даны рекомендации для селекционной практики по использованию изученных линий.

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Длина вегетационного периода. По результатам исследован: ! Л большинство гибридов имело вегетационный период 110—118 дней. Именно такие раннеспелые гибриды пригодны для возделывания в зоне Лесостепи Украины.

Согласно Полуниным данным можно выделить следующие раннеспелые и. урожайные ги^иды кукурузы: А2Г х Д - Ве-Iô, А2Г х Ш4, KLI4 х А2Г, Д - Be- 16 х5 38, А2Г х Шиндельмайзер МВ,А2Г х Ук 21, 1Ш4 х Шивдельмайзер MB. Эти гибриды получены от скрещивания раннеспелых родительских форд / А2Г, S38, KLI4 и других/ со средне-ранней отцовской родительской формой / Шиндельмайзер MB, Ук21 и другими тестерами/ или от скрещивания раннеспеянх изученных родительских форм / диаллельные скрещивания/.

Высота растений, высота прикрепления низшего. початка, способность образования воздушных корней. Названные колнчзстветше признаки используются для характеристики гибридов, п частности, их пригодности для механизированного возделывания и уборки урожая. Согласно полученным данннм больио половины гибридов / 56,3^/ характеризовалось средней высотой растений / 170-189 см/, а остальные были высокорослыми.

Все гибрида от свободного опыления характэриоовались средной высотой стебля. ;

Высокорослые гибриды бит созданы с использованием материнских низкорослых родительских форм / инбрадша линчи Ак 190-2, Д - Ве-1б, 054К, А2Г, Ак I44-I и238/, опыленн;« внсскостобельнн-ии отцовскими форкакя / тесторннэ еярезиванип/ или s использование« низкорослой материнской формы 054К / дааяяэльныз скрешивашя/. К этой группе принадлежат гибриды: Л2Г х Шикмяьмайзвр MB, А2Г х Ук21, 054 Я х KLI4 , 054К х Д-Be-IG и яругле.

Среднерослые гибриды были получены при использовании материнских форм 614 и KLI4 / тестерныо и диаллеяьныэ скрещивания/, а также низкорослых материнских форм Ак 190-2, Д-Ве-16, А2Г, 5 38 и Ак 144-1 / диаялельные скрещивания/. Это гибриды: G14 х Дружба, Ш4 х Ук21, №14 х А2Г, 536 х Д2Г и другие.

С высотой растений связей высота прикрепления низшего початка. Для гибридов зернового тииь. желательно ццеть небольшую высоту растсний и оптимальное / не менее 50 см/ прикрепление ¡sir.: кг о початка, хотя совместить оти дна. требования довольно трудно.

Согласно результатам про портных, исследосагшй бодьЕшштво гибридов /76,0/0/ от теотерных и днааяелыасс скр^давануШ, а также от свободного опыления имело приемлемую высоту прикрепления нижнего хозяйственно-годного початка. Хотя высота прикрепления нижнего початка у материнских инбредных линий иаиевдлаоь в широких пределах / от ЗЬ до 51 см/. К этой группе относятся гибриды:AST х Ук21, Ак 190-2 х Коллективный 210 а'ГБ, ÀLI4 х Шиндедьмайзер' Мб, А21' х 11114, Д-Ве-16 х 054 К и другие.

Исключение составила материнская форма С-14., которая почти во всех сочетаниях с опылителем дала гибрпда з нкзкш прикреплением нижнего початка / диаллельные скрещивеькя/.

В целом по результатам проведенные исследований jîûsîh® выделить следующие урскайныя гибриды с оптимальной \¥зотой прикрепления нижнего початка; 614 х Шиндельмайзгр MB, A2i s Ун21, А2Г х§«и-дельмайзьр ¡¿¿\ .£38 х Ыиндольмайаер Ш, KLI4 х Шиедеж&каЯвбр А2Р х Д-Bo-Iô, AZP х KU4, Ак 190-2 х 054 К, КЫ4 х А2Г, Д-Ве-16 х 054 К и другие.

Способность растений кукурузы образовывать воздушные корни относится к важному кх свойству, помогающему противостоять пг,сухо, полеганию и т.п. К сожалению, реализация способности. образования воздушных корней гибрид««« кукурузы изучена очень слабо, а на материале, используемом в настоящих исследованиях, вообще нэ изучена. ' ' ; \

Как показывают результаты исследований, высокой способностью . образования ноедушныт корней обладали 20,8%, средней 61,b%tнизкой - 17,7!" ¡'«ученных, гибридов. , •

Высоко'} ппос1>б1юстью образования воздушных корней обладали ооз анлче с участкам материнских родительских форм 054 К и KliI4 / тестерныэ скре.-ццванин/ и родительской формы 054 К / <><яллеиьнне скрешнанпя/. Эти же инбредмые линии также отлича-

лись высокой способностью образования воздушных корней. Я этой группе принадлежат гибриды: 054 К х Ук21, ЛИЛ х Шиндельмайзер МБ, Ш4 х Дружба, 054 К х Д-Ве-16, 054 К х ¡{114 и другие.

Средней способностью образования воздушных корней обладало большинство гибридов от тестерных и диаллельных скрещиваний, созданных с участием большинства изученных родительских форм. При этом инбредные линии такяе характеризовались средней способностью образования воздушных корней. К этой группе относятся гибриды: 614 х Шиндельмайзер МВ, А2Г х Шиндельмайзер МВ, А2Г х Д-Ве-16, Ак 190-2 х Д-Ве-16, Ак 144-1 х А2Г и другие.

Холодостойкость. В исследованиях проводилась оценка холодостойкости растений кукурузы в период появления всходов и в фазе 5-7 листьев. При определении холодостойкости учитывались 2 главных показателя: полевая всхожесть семян и темпы начального роста растений. Лабораторная всхожесть семян гибридов была довольно высокой / 94 - 98%/.

Ранневесенние условия, при которых изучалась холодостойкость кукурузы, были разными. Сравнительно благоприятными они были в 1990 г. и менее благоприятными в 1991г. Средняя температура почвы в 1991г. на глубине 5 см за период посев - всходы составляла 3-6°С,

Согласно полученным данным 35,4% гибридов характеризовались достаточной холодостойкостью. Ога созданы с участием среднегояодос,-тойких материнских форм 054 К, Ак 190-2, Д -Ве-16 / тестернне скрещивания/. Эти жо инбредные линии характеризовались средней холодостойкостью. 1{ &той группе принадлежат гибриды 054 К х Ук21, Ак 190-2 х Коллективный 210 АТВ, Д-Ве-16 х Шиндельмайзер МВ и пру-гие.

Большинство гибридов от тестерных и диаллолыых скрещигеший обладало средней холодостойкостью и средними темпами начального роста. Родительские формы этих гибридов зарекомендовали собя как среднехолодостойкие. ¡{ этой группе-принадлежат гибриды:614 х Ук21, 10.14 х Шиндельмайзер МВ, А2Г х Ук21, А2Г х Д-Ве-16, Ш4 х 054 |{ и другие.

Гибриды от свободного опыления характерна,овались средней холодостойкостью и средними темпами начального роста.

В целом по результатам исследований мр*чг> выделись следутаип урожайные гибрида, обладашие высокой холод..-!, тонкостью: ¡{Ц4<./"И1, Д-Вт-Хо х Шиндельмайзер 'ЛИ, Д-Ве-16 х' !{сллокт::г.ннй 210 А'ПЗ, А2Г х С14, ГМ Л :: .{£,11 и другие.

Устойчивость к болезням. В исследованигх проводилась оценка устойчивости к поражению пузырчатой головней гибридов кукурузы на естественном фоне заражения, т.е. на полях, на которых кукуруза возделавалась через 1-2 года на протяжении 28 лет.

Согласно полученным данным выявлено 49% устойчивых, 26$ сред-неустойчивых, а остальные гибриды оказались восприимчивыми к поражению пузырчатой головней.

Гибриды от свободного опыления характеризовались разной степенью устойчивости к поражению пузырчатой головней.

Лучшими в этом отношении являлись гибриды, созданные с участием материнских форм 838, 014, Ак 190-2, КЫ4 и Д-Ве-16 / тестер-ные скрещивания/ или <Я4, ¿'38 и Д-Ве-16 / диаллельные скрещивания/. Инбредные линии Ак 190-2 и 538 были устойчивыми, а Д-Ве-16, К114 и 614 - среднеустойчивыми к болезни. К этой группе принадлежат гибриды: $38 х Шиндельмайеер МВ, Ак 190-2 х Коллективный 210 АТВ, 538 х 054 К, Д-Ве-16 х ¿38 и другие.

Гибриды, созданные с участием родительских форм А2Г, Ак144-1, 0Ь4 1С / тестерные скрещивания/, а также КИ4 и Ак 190-2 / диаллельные скрещивания/ отличались разной устойчивостью к поражению пузырчатой головней в зависимости от комбинации родительских пар.

По результатам исследований можно выделить следующие урожайные и устойчивые к поражению пузырчатой головней гибриды кукурузы: 614 х Ук 21, /,2Г х Дружба/Ак 190 - 2 х Коллективный 210 АТВ, $38 х Шиндельмайзер МВ, А2Г х Д-Ве-16, Д-Ве-16 х£38.

Полегание. Согласно полученным результатам большинство гибридов /87,5$/ характеризовалось устойчивостью к полеганию, остальные обладали средней устойчивостью. _

Гибриды от свободного опыления обладали устойчивостью и средней устойчивостью к полеганию. Устойчивые к полеганию'гибриды от тестерных и диаллельнык скрещиваний созданы с использованием устойчив их/ Ак 144-1, КЫ4, Д-Ве-16 и 054 К/и среднеустойчивых /¿38, 614, А2Г и Ак 190-2/ родительских форм. К ним относятся гибриды: А2Г х Ук 21, А2Г х Шиндельмайзер МВ, Ш4 х Шиндельмайзер МВ, А2Г х Д-Ве-16, А2Г х Ш4, №14 х А2Г, Ш4 х Д-Ве-16-и другие.

Химический состав зчрна. В настоящих исследованиях проводилось изучениь химического состава зерна / белка, крахмала/ у гиб-ркдоп «укурузн / 1990г./.

Р'Я'окое содержание белка в зерне /11% и больше/ имели 44,ОД тучкнннл гибридов, остальные характеризовались средним и малым кеничестром белка п зерно.

Гибриды с высоким содержание белка в зерне созданы с участием материнских форм А2Г и 054 К /тестерные скрещивания/ или S 14, Д-Ве-16 и 054 К / диаллельные скрещивания/. Инбредные линии А2Г, 054 К и Д-Be-Iô сами характеризовались высоким, а й 14 - средним количеством белка в зерне. Наиболее ценными по этому показателю являются гибриды: А2Г х Шиндельмайзер MB, 054 К х Дружба, Д-Ве-16 х S38. Остальные гибриды характеризовались средним /ГО,0 -10,9$/ количеством белка в зерне.

Высоким содержанием крахмала в зерне / 72% и вше/ характр-ризовалось 35,4$ гибридов, средним / 70-71,9$/- 54,2%, остальдап низким.

Гибриды с •высоким содержанием крахмала в зерне созданы и учас-тием"материнских форм КЫ4, Ак 144-1,538 и ÛI4 / тестерные скрещивания/ или 054 К, Ак I44-I и №14/ диаллельные скрещивания/. При этом количеств" крахмала в зерне этих же инбредных линий изменялось от низкого m» высокого. К этой группе принадлежат гибриды КЫ4 х Ук21, Ак 144—I х Шиндельмайзер MB, 054 К х KLI4, КЫ4 х Ак 190-2 и другие. Большинство остальных гибридов содержало среднее количество крахмала в зерне.

Урожайность и структура урожая. В исследованиях проводилась оценка гибридов по урожайности и определялись элементы структуры урожая /диаметр и длина початка, количество рядов зерои в початке и др,/.

Урожайность гибридов от свободного опыления составила 4,75 -7,17 т/га / 45,8 - 98,0% от контроля/ в зависимости от особенностей материнских форм.

У гибридов от тестерных скреоиваний урожайность изменялась от 6,35 т/га до 9j75 т/га,что составило 85,8 - 131,8$ от контроля /табл. 2/. По результатам исследований наиболее высокой урожайностью / 8,49 - 9,75 т/га/ характеризовались гибриды, созданные с участием материнских фор! S 38 и А2Г, хотя сами инбредные линии обладали низкой урожайностью. Лучшими гибридами от скрещивания этих родительских форм были 5 38 х Уи21, 538 х Шиндельмайзер MB, А2Г х Ук21, А2Г х Шиндельмайзер Ш и некоторыэ другие. Гибрида, созданные с участием материнских форм &I4, Ак 190-2, Ак 144—I, КЫ4, Д-Ве-16 и 054 К, оказались менее урока&шми /7,09 - 8,0 т/гя/. При использовании отцовской формы Шиндельмайзер МБ эти гибрида шели более высокую урожайности /8,63 - 9,бС т/га/.

У гибридов от диаялеяьных скрещиваний урожайность изменяла«"', от 5,65 т/га до 9,28 т/га, что состагия 1 - от îv-пттл-

ля /табл. 3/,

Урожайность зерна гибридов кукурузы 01 *естерных скрещиваний / 1990 - 1991 гг./

Таблица 2

Наименование гибрида Урожайность за! зна, т/га

1990 г. 1991г. среднее + от конт-~ роля % к контролю

Коллективный' 100 ТЗ / контр./ 7,32 7,48 7,40

&14 х Шиндельмайзер КЗ 8,79 9,14 8,97 + 1,57 121,2

А2Г х Ук21 9,64. 9,31 .9,48 + 2,08 128,1

А2Г х Шиндельмайзер Ш 9,60 9,69 9,75 + 2,35 131,8

Ак 190-2 х Дружба 6,82 5,88 6,35 - 1,05 85,8

£38 х Ук21 8,20 8,98 8,59 + 1,19 116,1

538 к Шиадвльмайзвр МБ 9,1 о 8,69 8,93 + 1,53 120,7

КЫ4 х Шиндельыайэер Ш 9,35 10,0 . 9,68 + 2,28 130,8

Д-Ве-16 х Коллективный 210 АТВ 8,60 8,55 6,58 + 1,18 115,9

№0,05 0,54 0,52

Таблица 3

Урожайность зерна лучших гибридов кукурузы от диалделыгых скрещигангЛ / 1990 - 1991 гг./

11аименоа^ние гибрида

Коллективный 100 ТВ / контр,/ ,

Д2Гх Д-Во-16

А2Г х К1»14.

Ак 190-2 х 054 Н

КТЛ4>. ¿54 К'

д-Вв-16 * ¿я- -

054 |{ х КЧ4

ЧчГ

■Урожайность зерна.- -¿/га

1930г. 1991Г + от конт- /о К

.| среднее - роля- конт-

7,32 ' 7,48 7,40

9,05 8,32 8,69 1,29 17,4

9,58 8,98 . 9,2-3 1,88 к 25 ,.4

3,02 .. 3,23. 8,13 + 0,73 109,9

0,48 •.-, '8,85 8,66 + 1,26 ш,о

8,20 8,44 ■ 8,32 - + 0,92 112 ,'4

9,4'2 9, М ■9,28 + 1;88 125,4

0,46 ' 0,42

- I3--

Согласно полученным данным наиоолее урожайние гибриды /8,16 /га и больше/ созданы с участием материнских форм А2Г, KDI4, -Ве-15 и 054 К. При этом инбре;,ная линия А2Г характеризовалась изной, а остальные линии - средней урожайностью. К этой группе рк'-адлежат следующие гибриды: А 2Г х Д-Ве-16, А2Г х КТЛ4,КЫ4х054К, i-i3'í:-I6 x £38 , 054 К х КЫ4 и другие. Наименее урожайные гибриды б, J? - 6,87 т/га/ созданы с участием низкоурожайных материнских орм С14 и S"Q.

В цеяог- но результата.",í исследований можно выделить высскоуро-айные гибриды:А2Г х Ук21, А2Г х Шиндельмэйзер MB, №14 х Шнндехь-айзер А2Г х Д-Ве-16, А2Г х КШ, Д-Ве-16 х 5 38 и другие.

Приводим полученные данные изучения элементов структуры уро-

ая:

- у большинства гибридов от свободного опыления длина почата находилась з 1феделах от 17,1 до 18,6 см, диаметр початка 3,5 -,9 с.м, рядов зерен в початкэ 12-14 и 31-36 зерен в ряду- Все гиб-иди имели кремнистый тип зерна.

- длина початков у гибридов от тестарннх и диаялелышх скре-иваний составила от 17 до 19,1 см. Длина початка у инбредкых ли-ий б;гяа меньше / до 17 см/. Диаметр початка у большинства гибри-ов составил 4 см и белее, хотя у инбредшх линий этот показатель авкллся 3,5 - 3,8 см. Большинство Гибридов имело по 12-14 рядов ерен э початке к по 31-37 зерен в ряду. Большинство инбредннх ли-ий имело по 12 радов зэрен в початке. • ■ • .

- большая часть гибридов от тестерных и вое гибриды' от диалле-ьных скрегдлзаннй имели коемнистнй тип зерна. Гибрид«, созданные

участием отцовской формы Ук21 / зубовидное зерно/; таели, пре-мушесткенни, зубовидный тип зерна.

1шмбкнацко1-Р!а.я способность /iíC/ родительских форм по нро-уктивиостд. Для получения необходимых данных о КС пока' иукеотвует дкн наь.заный путь - «гозшвание с последующим испытшдазм' гийрид-ого потомства. При этом о величине КС, как правилоf судя? .яо уро-ап-гибридов. Наиболее точку» -генетическую оценку- родительским оруач дают диаллекьныо,скрещивания, Прэтту в исслвдбванййх, бия ровэдой гейея'иче«кий ака'якя признака "урожай зерьа." у роди^вльс • six форм яукурузн к?. основе дпаллелььгт-' скрепиг.аний./199,0г./. , ,

Извссткй, что"тзодательс<:ив:п'1бродййЬу^Лии ь-уку^у-

н - гомозиготна, ппэто.«^ наличие '«чо.тествеПноГп аялеяизма ~ маяо-ероятио. Били расчитакы варкансыГ/Vt/ я коварла»сч /V't/, а тяк-з счсдувние показатели:

- коэффициент регрессии 8 = 0,20;

- сумма квадратов, относящаяся к регрессии 0,28;

- сумма квадратов отклонений от регрессии 0,91;

- средний квадрат отклонения при<Цг<= 7 равен 0,13, отсюда стандартная ошибка коэффициента регрессии А ■ 0,14.

. Проверяем достоверность отклонения коэфициента регрессии от 1 с помощью 1- критерия Стыодента при сЦ-= 6 и получаем 1,43 при 6 степенях свободы. Отсюда видно, что коэффициент регрессии не отличается достоверно от 1. Это свидетельствует об отсутствии эффектов неаллельного взаимодействия и зависимого распределения генов у родительских форм.

Таким образом, можно сделать вывод, что экспериментальный материал соответствует требованиям, которые налагаются на модель, и можно объяснить график регрессии ^/уг, для признака "урожай зерна" инбредных: линий кукурузы / рис. I/.

& = 0,20 а * - 0,30

VI | Д9-

рис.1 График регрессии Wt¡щ для признака "урожай зерна" инбредных линий кукурузы

Условные обозначения:

1 - линия (Я4; 5 - линия Ait I44-I;

2 - линия А2Г; 6 - линия Ш4;

3 - линия Ак 190-2; 7 - линия Д-Ве-16;

4 - линия S 38; В - линия 054 К.

То, что линия регрессии пересекает отрицательную часть оси кэварианс Д'г/ говорит о том, что по признаку "урожай зерна" проявляете)/ эффект свирхдоминирования. Как видно из этого графика, инбредные линии (Л4 и Д-Ве-16 имеют примерно равный набор рецессивных и доминантных генов, определяющих урожай зерна /соотношение доминантных и рецессивных генов близкое к 50 : 50/. Линии Ак 190-2, 5Х, а в определенной степени КЫ4 и 054 К содержат больше рецессивных генов /более Ь%/. Инбредная линия А2Г имеет наибольшее число рецессивных генов /более 75%/.

Таким образом, проведенный анализ позволил сделать вывод о том, что признак "урожай зерна" определяется аддитивно-доминантной генетической системой. В детерминации признака "урожай зерна" определяющую роль играют эффекты доминирования.

Проявление эффектов доминирования доказывает возможность получения гибридов от изученных инбредных линий, проявляющих эффект гетерозиса по признаку "урожай зерна".

Эти результаты были дополнены данными по изучению обшей и специфической комбинационной способности / ОКС и СКС/ этих же инбредных линий, но на основе тестерных скрещиваний /топкроссов/. Оценка КС проводилась по урожаю зерна гибридов.

Дисперсионным анализом установлены существенно высокие различия между гибридами по урожаю зерна. Пров'еден двухфакторный дисперсионный анализ варианс'КС, котррый показал, что изученные инбредные линии и тестеры по ОКС и СКС существенно различаются /установлена высокая существенность критерия Р"/, что позволило провести анализ по изучению КС линий и тестеров.

На основании этих данных можно сделать вывод о том, что изученные линии и тестеры отличаются по ОКС и эффекты ОКС значительно варьируют /табл.4/. В среднем за годы исследований высокую оценку эффектов ОКС получили следующие инбредные линии: А2Г, .$38 и КЫ4 и тестеры: Ук 21 и Шиндельмайзер МВ.

Согласно данным таблицы 4 наибольшие вариансы СКС имели инбредные линии: А2Г, Д-Ве-16 и тестер Коллективный 210 АТВ. •

Исходя из всего вше сказанного и пользуясь методикой В.К.Савченко /1984/I можно сделать следующие селекционные рекомендации: .. - инбредную линию А2Г можно рекомендовать для создания гибридов кукурузы, проявляющих высокий эффект гетерозиса;

- инбредныз линии 538, КЫ4 и Д-Вз-16 можно рекомзгщоэать для создания синтетических лоцуляций, а в дальнейшем на основе этих синтетических попутяциП можно создавать новые гчбрзднн» линии.

- ю -

Таблица 4

Эффекты ОКС и вариансы СКС линий и тестеров / 1990 - 1991 гг./

Наименование линий Эффекты Вариансы

и тестеров оке СКС

А. линии

614 0,05 0,14

А2Г 0,60 0,97

Ак 190-2 - 0,29 0,38

538 0,36 0,01

Ак 144-1 - 0,26 0,26

КИ4 0,34 0,23

Д-Ве-16 - 0,25 0,66

054 К - 0,55 0,22

Б. тестеры

Ук21 0,29 0,27

Дружба - 0,64 0,19

Коллективный 210 АТВ - 0,43 0,78

Шиндельыайзер МВ 0,78 О, 20

Оценка результатов испытания гибридов кукурузы,полученных от родительских форм, подвергшихся обработке в электромагнитном поле. В настоящее время поиски новых путей создания сортов и гибридов сельскохозяйственных растений продолжают оставаться в числе самых актуальных задач.

Объектом исследований были избраны вегетативные органы кукурузы, а именно адвентивные, как правило, неразвивающиеся почки, формирующиеся в пазухах листьев. Вследствие того, что в большинстве случаев пробуждается к росту и дает начало оаерненному початку всего 1-2 почки, биологический потенциал початкообразования у ныне возделываемых гибридов кукурузы реализуется не более чем на 8-15% / из 10-12 пазушных почек образуют початки всего 1-2 почки/.

Коллективом ученых УСХА и Института материаловедения АН Украины предложено использовать электромагнитное поле для воздействия на спящие почки путем обработки семян электромагнитным полем /Заявка на изобретение "Способ предпосевной обработки семян" № 4796050/15, утверждена в ВЯЛИТПЬ 27.02.91г./.

Лабораторгав и полевые опыты проводились на кафедре селекции и с'еменозодства УСХА, полях АОС, В них принимали участие сотрудники кафедры, в т.ч. и автор данной диссертации /доля участия 8%/.

В результате исследований установлено, что одним из признаков, viw-.лтттся при воздействии на семена электромагнитный полем,явля-81ч.-.' структура органов зерионссителя: часть початков была размешена пучкам» по З-4-Ь шт. на одной плодоножке /гибриды Ак 249, Ак250, te 251/. Сряци этих образцов имелись растения, у которых пробуждались спяше почки и дали начало полноценным початкам. На некоторых растениях образовывалось по 8-10 и дате 1о початков и зачатков початков. Кроме того, были получены образцы кукурузы, имевшие по 20-40% дзухпсчаткоЕых, а некоторые даже 8-11% трехпочатковьтх растений. Эти же комбинации обычных гибридоа кукурузы, как правило, алели но 1 початку / Заявка на изобретение "Способ селекции нуку-рузн" № 4815137/13» утверждена в ВМ№ 26.03.91г./. .

Полученные данные в определенной степени проливают свет на генетический потенциал кукурузы, возможности создания новых £орм, но требуют продолжения исследований.

Fsa/лшта ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ИСШгГАНИН ПЕРСПЕКТИВНЫХ. ШВ&ДОВ КТОЕ/ЗЫ В- 1991р. проводилось прокэводся'венков испытание перспективных »кйридов кукурузы ira АОС /Вйсиянковский район, Киевская.область/ и з cocixose "Рудьи'огсккй" /'Взбровищий раГгом, Черниговская область/.

Ь^результате проведекш«?; испытаний выделены следующие гибрида, «оторве можчо рзкои-зодсЕагь дзгя <й>*ее широкого- производственно-иедатак'йг к внедрения r ароЕзводечтво: А2Г х Ук 21 к KLI4 х Шин-^¡гдаайзер Ш.'За года жваттп эта. гибрида превысили контроль по грол?Днасти на I.12 - 1,64 т/га, характеризовались устойчивостью t тигралетт'головней и полеганию.

аетмнгшя эффекъкВШСТъ возделывания ПЕРСПЕКТИВНЫХ ГИБРИДОВ КУКУРУЗЫ . Энйшзадиьежу» эф^ектиБшеть возделывания лучших гибридов ку-сурузы опрвдаяряк гутем* сряеиеша с эффективностью районирование-'о гибрида Коляеггйвкий 100 ГШ, щхтятого за контроль,

Согласно получачпкм яш» уроя&Амсеть zjntmsi г«<5рШ\03 была. ia 1,29 - 2,28 т/га вьшв, «гн* v (Голкстпт-нзго [СО1 ТВ.

Уровень рентабельности у. гибридов был разным. Наибольшим он был у гибридов КЫ4 х Шиадельыайэер МБ /243%/, А2Г х Ук 21 /238,1%, у гибрида АРГ х Д-Ве-16 этот показатель был,немного меньшим /213,6$/.

Экономические расчеты показали, что производство созданных гибридов кукурузы за зерно экономически выгодно.

ВЫВОДЫ

1. Согласно полученным данным выделены следующие раннеспелые и высокоурожайные гибриды: А2Г х Ук 21,А2Г х Шиндельмайзер МВ, К114 х Шивдельмайзер МВ, А2Г х Ш4, Ак 190-2 х 054 К,№14 х 054 К и другие.

Раннеспелые гибриды можно получать при скрещивании, раннеспелых родительских форм / А2Г, КЫ4, Ак 190-2, 054 К и других/ или при скрещивании раннеспелой материнской со среднеранней отцовской родительской формой / Ук21, Шиндельмайзер ЫВ и другими тестерами/.

2. Большинство гибридов / 76,0%/ имело оптимальную высоту прикрепления нижнего початка. Такие гибрида можно получать при скрещивании родительских форм, которые сами характеризуются оптимальной высотой прикрепления початке, а также контрастных по этому показателю. Например, родительские формы.гибридов №14"х Шиндельмайзер МВ, 054 К х Дружба, К114 х Ак 144-1 характеризовались оптимальной высотой прикрейления нижнего початка, а гибриды А2Г х Коллективный 210 АТВ, Ак 190-2 х Шиндельмайзер МВ были получены при скрещивании контрастных по этому показателю родительских форм.

3. Высокой холодостойкостью обладали 35,*?$ изученных гибридов. Холодостойкие гибриды можно получать при скрещивании контрастных по этому показателю родительских форм. Например, родительские формы гибридов Д-Ве-16 х Коллективный 210 АТВ, Д-Ве-16 х Друж«а,

Ак 190-2 х Шиндельмайзер МВ характеризовались средней и высокой холодостойкостью.

4. Устойчивостью к поражению пузырчатой головней обладали 49$, средней - 2б/£ гибридов, а остальные оказались восприимчивыми к этой болезни. Устойчивые гибриды можно получать при скрещивании устойчивых родительских форм или даже контрастных по этому показателю, но одна из которых должна быть устойчивой. Например, родительские формы гибридов А2Г х 538, А2Г х Дружба, ¿38 х Коллективный 210 АТВ обладали устойчивостью к болезни, а гибриды &14 х Ак 190-2, Д-Ве-16 х 5 38, Ш4 х 538 были получены при скрещивании родительских форм с разной степенью устойчивости к пузырчатой головнз.

- 19'-

5. Высокой способностью образования воздушных корней обладало 20,в/о, средней - 61,5% изученных гибридов. Гибриды с высокой способностью образования воздушных корней можно получать при скрещивании родительских ф.рм с такой же способностью или контрастных по этому признаку. Например, родительские формы гибридов

о'.А К х Шиндельмайзер MB, 054 К х Ук 21 обладали высокой способ-ног, ью образования воздушных корней, а гибрида №14 х Шиндельмай-зер ЫВ, аЫ4 х Дружба получены от скрещивания родительских форм со ".родней и ецзокой способностью образования воздушных корней.

6. Согласно результатам исследований большинство гибридов характеризовалось хорошей устойчивостью к полегании. Та-

тее гибриды получены при скрещивании устойчивых к полеганию или ^аже контрастных по этому показателю родительских форм. Например, зодительские 'формы гибридов Д-Ве-16 х Шиндельмайзер MB, ht I44-I х 054 К, Ак 190-2 х Дружба обладали устойчивостью, а ро-;ительские фермы гибридов GI4 х Aie 190-2, S 38 х 414, 054 К х 538, сарактеризокались разной степенью устойчивости к полеганию.

7. Высоким содержанием белка и крахмала характеризовались \3-АЬ% изученных гибридов. Такие гибриды можно получать при скрещивании высокобелковых родительских форм /А2Г, Ак 190-2,Д-Ве-16, )54 К :: др./ а также при скрещивании родительских форм со средним ' А2Г, МЛ 4, Ак 144-1/ и высоким /¿14, Шиндейьмайззр МВ/ содержащем крахмала в зерне. ■

6. В результате проведения генетического анализа признака 'урожай зерна" у инбредных линий, доказана возможность получения ta их'основе гибридов кукурузы, проявляющих эффект гетерозиса по родайности зерна. Эти результаты дополнены данными по изучению юмбинационноП способности инбредных линий.' Установлено, что из ;сех изученных ¡тнбредных линий только линия А2Г обладала высокши ффектами ОКС и вариансами СКС.

S. В результата изучения влияния обработки в электромагнитном оле на семена линий и гибридов кукурузы получены многопочатковые ормы кукурузы. Но эти -результаты требуют дальнейшего изучения.

Предложения для селекционной практики и производства

I. В' соответствии с результатами проведенных, исследований икб-еднул линию А2Г можно рекомендовать для согдания гибридов, лрояв-яющлх высокий пф^окт ге зролиса.'

2. Инбредные лиши 5 38, КЫ4 и Д-Ве-16 можно рекомендовать для создания синтетических популяций. В дальнейшем созданные синтетические популяции можно использовать для создания новых инбред-ных линий.

3. Рекомендовать провести широкое производств?иное испытание перспективных гибридов кукурузы Л2Г х Ук 21 и ЛИ х Шиндельмай-эер МВ.

Основные положения диссертации изложены в следующих печатных работах

1. Зеленський М., Гора I. ТСбриди кукурудзи;районування I три-вал1сть виробництва // АПК : наука техн1ка практика, 1990. - № 6.

- 0. 13.

2. Гора 1.Б. /Горела та насл1дування пов1тряних корен1в росли-нами г1брид1в кукурузи // Тези допов1дей науково-практично! конфе-ренц11 молодих учених та спец1ал!ст1в " Науков1 розробки та досяг-нення молодих учених - с1льськогосподарському виробництву". -

В. Вакта, 1990, - С. 17.

3. Зеленский М.А., Гора И.Б. Воздушные корки как фактор устойчивости растений к полеганию // В1сник аграрно! науки, 1991. -№ 10. - С. 29-30.

4. Зеленский М.А.,. Тульчинский А.Н., Гора И.Б. к другие. Заявка на изобретение "Способ предпосевной обработки семян"

№ 4796650/15, утверждена в ВНИЛТПЭ 27.02.91г.

5. Зеленский М.А., Пархоменко А.К., Гора И.Б. и другие. Заявка на изобретение "Способ селекции кукурузы" }/■ 4815137/13, утверждена в ВНИИТПЭ 26.03.91г.