Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Хозяйственно-биологическая оценка, комбинационная способность и генетический анализ образцов люцерны в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Хозяйственно-биологическая оценка, комбинационная способность и генетический анализ образцов люцерны в зоне неустойчивого увлажнения Центрального Предкавказья"

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТРЯДОВОГС КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННА ИНСТИШ

На правах рукописи

РОИ Непал Чандра

ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСШ ОЦЕНКА, КСМБИНЙЦЙОННАЯ СПОСОБНОСТЬ й ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОБРАЗЦОВ ЛШЦЕРНЙ В ЗОНЕ НЕНСТОЯЧНВОГО ЗВДЙИЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ

. 05.01,03 - растениеводство 05.01.05- селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой стзпени кандидата сельскохозяйственных наук

Ставрополь-1394

Работа выполнена в Ставропольском ордена Трудового Красного- Знамени сельскохозяйственном институте.

Научные руководители : доктор сельскохозяйственных наук, профессор Соляник H.H. кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Желтопузов В.Н.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Бобрыяев Ф.И. кандидат сельскохозяйственных наук, ст. научный сотрудник Пальгова Г.И.

Ведущее предприятие: НПО " Нива Ставрополья "

Запита' состоится 1934 года в Ю часов

на заседании специализированного Совета Д120.53.01 при Ставропольском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте ("355014, г.Ставрополь-14 пер.Зоотехнический, 12).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан'Л года.

Ученый Секретарь Специализированного Совета

Агеев В.В.

I. ОБЩЙЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Среди основных культур, имеющих первостепенное значение з укреплении кормовой базы и увеличении производства белка, названа люцерна. Для дальнейшего, более быстрого повышения продуктивности культуры, необходимо создать путем селекции нсвае сорта и популяции,которые отличались бы высокой уроаайностью и качеством корма. Среди новых направлений селекции люцерны наиболее перспективным являетгя метод создания синтетических сортов из компонентов, предварительно испытанных на комбинационную способность. Изучение комбинационной способности, которая позволяет селекционеру предвидеть результаты будущих скрещиваний и направление дальнейшей работы с материалом. Является одним из наиболее эффективных методов оценки исходного материала на первых этапах селекции. Сюда относятся и танив вопросы, как изучение проявления гетерозиса,показателей общей и специфической комбинационной способности, генетический контроль признаков в различных условиях вегетации. Наиболее полную и точную информации об этих показателях можно получить по результатам оценки гибридов в системных,з частности, диаллельных скрещиваниях. Диссертационная работа выполняется по госбюджетной тематике,которая входит в государственную научно-техническую программу (регистрационный Ма,3*13-54-7а) на конкурсной основе, что является признанием ее актуальности.

Цояь и задачи ясслгдованяД

Основной цельш исследований явилась хозяйственно-биологическая оценка исходного материала, изучение комбинационной способности и'генетического анализа у 8 сортообразцов люцерны, различающихся по комплексу хозяйственно-ценных признаков и выявление исходного материала,представпяицего ценность для селекционных программ.

Б связи с этик поставлены 'следующие задачи:

- изучить хозяиственно-Зиилогичвские особенности исходного материала;

- изучить характер проявления чризнаиов и свойств у 0 сортообразцов люцерны и их гибридов и Р2;

- изучить закономерности проявления гетерозиса;

- оценить оАщув и специфическую комбинационную способность сортообразцов;

- генетический анализ сортообразцов лвцерны и закономерности наследования основных количественных и качественных признаков;

- установить корреляционные связи морфологических признаков и продуктивности ц люцерны;

- провести селекционное изучение гибридного материала диал-

- лельннх скрещиваний;

- прогнозирование подбора сортообразцов люцерны для создания синтетических сортов и высокоурожайных гибридов.

Научная новизна

. бпервые в Ставропольском крае проведена оценка комбинационной способности сортообразцов лнцерны в диаллельных скрещиваниях.изучен характер проявления гетерозиса, генетический анализ, коэффициент наследуемости некоторых хозяйственно- ценных признаков. Результаты, исследований могут быть использованы в селекционных программах "люцерны.

Практическая значимость работы

Проведенные исследовании позволили установить генетическую детерминации ряда хозяйственно - ценных признаков люцерны. Даны рексмендации по использованию изученного исходного материала в селекции.На основе проведенных экпериментальных исследований разработаны некоторые принципы подбора родительских компонентов для включения в рекоыбинационнуп селекциь и усовершенствсван метод отбора высокопродуктивных генотипов в расщеплявшихся гибридных поколениях.

Апробация результатов исследований

Основные полокения диссертации ' доложена и получили положительную оценку на научной конференции агрономического факультета СХИ (1993).Результаты диссертационной работы также докладывались на заседании кафедры растениводства СХИ (1993) и получили положительную оценку, опубликованы в информационных листках Ставропольского ЦНТИС1993).

Обьем работы

Диссертация излонена на 212 страницах машинописного текста. Состоит из введения, 4 глав, выводов , практических рекомендаций

для селекции , списка использованной литературы, насчитывающего 247 наименований, из них 118 зарубеяных авторов. Содержит 55 таблиц, 40 графиков, 43 приложений.

2.исходная МАТЕРИМ, МЕТОДИКА и зсшия

В исследование были включены Еосемь сортообразцов люцерны, различавшиеся по комплексу хозяйственно ценных признаков: Коммерческий (СНА), иегкоСГермани!!), К—36614 (Чехословакия),Славянская «еегнаяСКраснодарский край), Бродская местнаяСОренбургская обл.), АИРХ (Венгрия).Чииыинская 130 (Башкирия), Румынская желтая (Ставропольская возвшгенкость ). Подбор их осуществлялся по принципу эколого-географической отдаленности и наличия у них признаков, которые было бы велательным объединить в одном сорте. Сортообраз-цы Коммерческий, К-36614, Бродская местная характеризуются высокой уровайностьв зеленой массы,тогда как сорта Оегко, АЧРХ ииепт высокий урояай семян, Содервание протеина у сортообразцов Коммерческий, К-36614 и Чмминская 130 колебалась "от 20.80% до 23.91%. Наряду с положительными качествами каждый из указанных сортов характеризуется и рядом недостатков, которые свидетельствуют о том,что ни один из них не отвечает полностью требованиям, предявляемым к современному сорту лвцерны. Анализируя полонитель-нне и отрицательные признаки сортов следует отметить,что в целом они содержат все гены, которые было бы желательно объединить в одном генотипе.

Исходные 8 сортообразцов лвцерны,размещенные в коллекционном питомнике,были вовлечены в диаллельное скрещивание по модели I, методу II В. Сг1Шпе ( 1956) в 1991 г. и было получено 28 гибридных комбинаций П. Гибридизации проводили по методике Н.М.Туз-. Йа1 и З.й. 6аг1 ( 1940 ).В 1992 г. 28 гибридов и родительские формы были высеяны в.селекционный питомник, 50% семян Р1 было оставлено для посева на следующий год. 3 фенофазу цветения провели самоопыление и получили Р2.В"1993 г. в селекционном питомнике были высеяны 28 гиСридов П,28 гибридов ?2 и 8 родительских форм по схеме: один ряд два ряда родительская форма и шесть рядов Р2.

Посев в селекционных питомниках С1992 и 1993 гг.) проводили весной, вручную, гибриды и родительские сормы размещали на одно-рядковых делянках длиной 3.5 м., площадь питания растения 1400см2 (70Х2И), повторность трехкратная. Предшественником в опытах оыл

- 4 -

чистый пар, .агротехника общепринятая для зоны.

Все экспериментальные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Доспехову (1979). Анализ комбинационной способности проводили по методика В. Grlffing ( 1950 генетический анализ по 3.L. Jinkst1954,1956), R.I. НаушапС1954 a,b),K. Mather и 3 ,L. 3inks (1971).

Метеорологические условия вегетации различались по годам. Сумма осадков за вегетационный период(апрель-сектябрь ) составила в 1991 г. - 105,8"; 1992 г. - 168.8; а в 1993 г. - 119.92 годовой многолетней нормы. Среднемесячная темпеуатура воздуха за вегетационной период в 1992 г, была - на уровне среднемноголетней (17.0/17.2 С),' в 1991г.- превышала среднемноголетние значение на " 2.4*С (19.6/17.2*0, а в 1993г.-Рыла ниже на 0.9°С (16,3/17.2*С).

Таким образом, наиболее благоприятные метеорологические условия для роста и развития люцерны были в 1991 г., менее благоприятные - в 1992 к 1993 гг. Разнообразные погодные условия 1991-1993 гг. позволили всесторонне оценить селекционный, .материал в диаллельном скрещивании.

3. ХОЗЯИСГВЕННО-БИСЛОГКЧЕСШ КЙРЙКТЕРЙСТИКЙ

3.1. Биологические свойства и хозяйственные признаки образцов лвцерны

Оценка средних данных (1991 -1ЭЗЗгг. Хозяйственно-биологических признаков приводится с использованием дисперсионного анализа, критерия множественных сравнений Дункана, корреляционных связей. По критерию Дункана одинаковой латинской буквой обозначены незначимо различающиеся эффекты (признак:.!). Дисперсионным анализом установлены достоверные различия между образцами по всем изучавшимся свойствам и признакам на 1 У. уровне.

3.1.1. ПрадолЕительйость периода вегетации

Изучавшиеся нами образца лвцер-ни подразделяются по этому показателю на раннеспелые, среднеспелые и гозднеспелые. К группе саннеспелых (до 50 дней) относятся образцы Бродская местная, Коммерческий и Чишкинская-130. К среднеспелым .(5С-54 дня) относятся ".оразцы Славянская местная, AUPX и К-36614 .К группе позднеспелых 15-56 дней) относятся (Jerko, Румынская желтая.

3.1.2. Интенсивность отрастания

Наибольшая высоту растений на 20 день после скашивания имел

образец К-36614 ( 37.8 см), а наименьшая - Чишминская-130 С 29.50 см'/.К группе с быстрым отрастанием (среднесуточный прирост более 1,80 см) относятся образцы иегко, К-36614,средней интенсивность!) (1.60-1.80 см) - Славянская местная, АИРХ и Коммерческий, медленным отрастаниемСменее 1.60 см)- Чиигминская-130, Румынская иелтая и Бродская местная.

3.1.3. Зимостойкость

Изучаемая группа образцов имеет высокуп зимостойкость(болер 90/! сохранившихся растений ).Самый высокий процент сохранившихся после перезимовки растений имел образец Коммерческий С выпадение 1%), наибольшее выпадение (около 102) имел сорт Бродская местная.

3.1.4. Облиственность

Облиственность растений сортообразцов люцерны отличается по экологическим группам, годам визни и укосам.. Значение признака у образцов колебалось от 39.иб до 52. 53 У. (табл. 3.1.1)

Таблица 3,1.1

Хозяйственные признаки образцов люцерны (средние за 1991-1993 гг)

Образцы Облиственность, 7. НроЕай зеленой массы с растения, г Содержание протеина, г Насса * семян с растения, г '

Коммерческий 49.77 с(1 59.00 Ь 20.80 Ь 3.89 Ь

иегко 39.06 В 45.00 е 19.57 с 13.26 а

К-36614 49.22 сё 58.93 Ь 22.46 а 6.95 й

Румынская

нелтая 43.47 Г 46.62 е 18.89 ей 9.98 Ь

Славянская

местная 46.43 е 50.67 (1 18.00 е 7.99 с

Бродская

местная 52.53 а 71.50 а 20.71 Ь 8.03 с

АИРХ 52.26 зЬ ' 42.19 Г 19.06 с(1 13.07 а

Чишминская-130 51.33 аЬс 53.74 с . 22.96 а 7.07 ¡1

Ях ¿0.71 10.59 ±0.26 ±0.23

Ш 2.58 1.90 2.20 4.20

X 40.01 53.46 20.32 9.53

* за 1992 - 1393 гг.

'Большинство образцов превышали контроль по облиственности и только образцы Uerko и Румынская желтая имели значение признака ниже контроля (соответственно'на 7.4 и З.ОХ).

3.1.5. Spoiaft зеленой массы с растения

Более продуктивными по данному признаку были образцы Бродская местная,Коммерческий. К-36614 ,Чии1минская-130( превышали контроль на В.1-40.9Х). У образцов Румынская желтая,Uerko и AUPX продуктивность растений была ниже стандарте.

3.1.6. Содержание протеина

Содеркание протеина у образцов лнцергы колебалось от 18.С до 22 .96%.Высоким содержанием протеина отличались образцы Чишмин-ская-130, К-36614,Коммерческий,Бродская местная, остальные образцы незначительно превосходили контроль.

3.1.7. Масса семян с растения

•Только два образца Uerko и ft'JPX имели хороиую семенник продуктивность (11-15 г. с i растения), все остальные образцы имели среднюю семенную продукивность (6-10 г с растения).

3.2. Корреляционная связь корфобиологических и хозяйственных признаков и свойств у образцов лвцерны

Изучение корреляций между признаками и свойствами, определяющими продуктивность культуры, широко распространены в селекционно-генетических, работах ( Аристархов М.Л.,1976; Иванов А.И.,

1980 ; Садвакасов С.С..,1982 ).

положительная - г -

- 0.6 и >

- 0.3 - 0.6

--- 0.3 и <

отрицательная

костистость, шт. оВлиственность, У. урожай зеленой массы с растения, г урожай сухой массы с растения, г

содержание про'.еина, У. продолжительность периода вегетации, дн. масса семян с растьния, г завязываемость бобов, У.

Рис.3.2.1. Корреляционная селзь между хозяйственными признаками у ссргообразцов люцерны

Выявление корреляционных связей мряду биолдгическими и хозяйственными признаками а образцов люцерны позволили установить структуру их взаимодействия.

Как следует из рис 3.2.1 признаки кормовой продуктивности (1-5) связаны между собой высокой сопряженностью, с семенной продуктивность!) ( 7-8 ) связь была отрицательной. Меяду урожаем семян и продолжительностью периода вегетации связь была положительная, Таким образом,для создания сортов с высокой уроаайностью зеленой масса и семян,необходимо вовлекать в гибридизации раннеспелые сорта с высокой кустистости.

4. Комбинационная способность и генетический анализ количественных и качественных признаков япцернн

4.1. Высота растений в начале цветения

Высота растений люцерны играет важнейшая роль в увеличении кормовой продуктивности. Изучаемые сортообразцы достоверно варьировали по высоте растений в начале цветения от 42.00 см I Чиимин-ская-130) до 59,00 смН'егко) в 1952 г. и от 44.0U.cn (Читинская -130) до 56.50 (Uerko) в 1993 г. Все гибридное комбинации в 1992 -1993 гг. показали позитивный гетерозис,а комбинации Коммерческий X Uerko ( 1992 ) и Uerko К Бродская местная С 1993г.) имели наибольший конкурсный гетерозис.

Дисперсионный анализ комбинационной способности свидетельствует, что наследовании признака детерминируется как аддитивными,так и" доминантными эффектами генов в 1992 и 1993 гг. В детерминации высоты растений , по мнения ряда исследователей, главная роль принадлежит генан с аддитивным действием ( Simon Ü. 1975; Song S.O., Haiton P.D., 1975 ,).

Оценка эффектов 0КС показала, что наиболее высокими' их значениями, среди изучаемых родительских фор*< характеризовались образцы Uerko, OTFX и Коммерческий - в 1392-1993 гг. в Fl и F2 поколениях. Сортообр.?зцы Uerko и AUPK показали относительно высокие варианты С КС so все годы исследований и были более стабильными. Сортообразцы Uerko и ¡ШРл имевшие высокое значение 0КС « варианс СКС, мсчно использовать- как компоненты для включения t синтетический сорт, так и для рыделения высокоурозаЛных гибридоЕ.

В специфических комбинациях лучзими оказались Verkc X К-36614Сi992-г.), Славянская местная К Бродская местная (Fl,lÜ93r). Uerko X Чишаинская-130 (F2.1993 г.;.

Графический анализ показывает, что изучаемый признак опреде-

ляется аддитивнй-домикантной генетической системой С коэффициент регрессии достоверно не отличается от единицы). Степень доминирования показывает отклонения по годам.В 199гг. признак показывает аддитивный эффект генов, тогда как в 1993 г. в Р1 и ^2 в генетическом контроле признака проявляется сверхдоминирование.

В.1992 г. сортообразец ■ АПРХ.а в 1993 г .СП и ¥2) А11РХ и иег-ко имели самое больоое число доминантных генов.

Таким образом в генетическом контроле признака " высота растений в начале цветения " в 1992 г. преобладавшую роль играли эффекты аддитивного действия генов, тогда как 1993 году в Р1 и Г2 неаддитивный эффект генов или сверхдоминирование. При изучении признака отмечено изменение генетической структуры популяции," Следовательно, при сверхдоминировании, отмеченном в 1993 г. эффективность отбора будет выше в более поздних поколениях. По об-цей комбинационной способности лучшими образцами являются Чегко и А11РХ.

4.2. Число стебелей на растении (кустистость)

Среди признаков, которые определяют кормовую продуктивность люцернн, числу стеблей привадлеиит большое значение. Средние значения признака показали, что его выракенность у родительских сор-тпобразцов имеет отклонения по годам.В 1992 г. самую большую кустистость имел сортообразец К-36614 (10.00), а меньшую - Коммерческий (5.00). В 1993 г. самая большая кустистость была у сорто-образца Рродская местная (11.80), а наименьшая -иегко (5.50). Средние показатели кустистости у родительских форм за два года были меньшими, чем у гибридных комбинаций, что свидетельствует о проявлении эффектов доминирования и сЕерхдоминирования генор. В 1992 г. комбинации Уегко X К-36614, а в 1993 г. иегко X Бродская местная показали относительно высокий конкурсный гетерозис.

Анализ комбинационной способности полазал, что величины средних квадратов ОКС и СКС в годы исследований были достоверными, что указывает на аддитивное и неаддитивное действие генов в системе генетического контроля данного признака. Оценка комбинационной способности сортов по кустистости лацерны позволила А.К. ¡?ашша(1 , 3. Бив1оз (1977) и iT.fi. Парамоновой ( 1983 ) прийти к выводу о преобладании в генетическом контроле признака аддитивного действия генов.

Величина эффектов ОКС у сортообразцов лнцерны по кустистости нарьировалй по годам. В 1992 г. по общей комбинационной спо-

собности лучиим оказался образец К-36614, а в 1393 .г. в Р1 и Р2 поколении - сорт Бродская мзстнай, Образцы К—36614 в 1992 г. и Бродская местная в 1993 г, характеризовались высоким значением СКС. Эти сортообразцы такяе показали и высокий эффект ОКС, поэтому их моино использовать для создания синтетических сортов и вы-сокоурокайных гибридов. Сиргообразцы Румынская велтая и Славянская местная С1992г), *ШРХ и Чишминскйя-130 (1993г.) лзказали относительно высокие вариансы СКС, но эффекты ОКС были -отрицательными и низкими. Зти образцы моано использовать для создания высо-коурояайнах гибридов.

Графический анализ в 1992 г. показал более слоянуш генетическую систему. После исключение из анализа образцов Уегко и К-ЗШ4 и их гибридов .коэффициент регоессии значительно приблизился к единице и изучаемый признак стал определяться как и в 1993 г. (в Р1 и П) аддктчвно-доминантной генетической системой, Б генетическом контроле признака преобладает сверхдоминирование генов. Образец Бродская местная имел большое число доминантных генов в оба года и оСеих поколениях.

Таким ибразом, генетический контроль признака" число стеблей на растении" определяется неаддитивсым действием генов и отбор моано сделать в более поздних поколениях. По общей комбинационной способности лучшими являются образцы Бродская местная и К-36614,

4.3. Облиственность (Ю

Облиственность является одним из элементов продуктивности растений, которая'обусловливает ез корыовую ценность, в частности, содержание протеина.

Среди родительских фора наибольауя облиственность в 1932 г. имел сорт ЙЧРХ (54.02%), в 1993 г, - Бродская местная ( 54.332 ),

В 1992.г. самый большой конкурсный гетерозис показала комбинация Славянская местная 5( Бродская местная, а в 1933 г. Й13РХ X Чииминская-130. Ряд авторов в своих исследованиях отмечали гете-розисный эффект по облиственности (Поздняков В.й,,1975; Крапивен-ко Т.Н.,1979).

Результаты дисперсионного анализа комбинационной способности признака выявили достоверные различия как по ОКС так и СКС во все годы исследований. Следовательно, в наследовании изучаемого признака участвуют аддитивные и доминантные эффекты генов. Б.А. Йбубекеров (1989) такае отмечал аддитивные и неаддитивные эффекты генов.

Относительно высокие значения ИКС имели сортообразцы ftUPX, Бродская местная :> Чйчшинская-130 в оба года, эти сортообразцы является источниками генов для создания синтетических cgptoe с повышенной облиственностыо растений. Сортообразцы Uerko и Румынская желтая имели отрицательные и относительно высокие эффекты ОКС.. Это означает, что у этих сортообразцов были низкие аддитивные эффекты генов.

Оценки констант СКС показызают, что среди выделенных гибридов отмечен . ряд комбинаций, отличавшихся стабильным проявлением гетерозиса по годам: Uerko X Бродская местнаяСИ,1992г.),Uerko X flUPX (F1.1993D, Uerko X К-35614 (F2,i993r).

Анализ графиков показывает, что в детерминации признака об-листЕенность участвуют гены с аддитивно - доминантной генетической системой. Коэффициент регрессии достоверно не отличается от единицы во все годы исследований.Б 1992г. ь генетическом контроле "признака преобладает эффект сверхдоминирования, а в 1993 г, аддитивный эффект генов.

Образцы Чииинская - 130,(ШРХ и Бродская местная имели большое число доминантных генов и их можно ислользоьагь в селекционной работе для .улучшения признака.

Таким образок, при изучении'признака "облистЕенность" отмечено изменение генетической структуры популяции.В 33 г. в F1 и F2 поколениях наследование признака определялось аддитивным эффектом генов, отбор будет более успешным в ранних поколениях.

, .По общей комбинационной способности лучшими оказались образцы Бродская местная, fiUPX и Чииминская - 130.

4.4. Урожай аиленой касск с растения (г)

Урокаи зеленой кассы ясляется еаквв гласкик элементом кер-ковей продуктивности растений. Е-ельскнстьо ' «бркдов е 1952 г. .сказали позитивиий гетерозис-« Е.Ш < Uerko X Бродская местная)

цо 111.465; i PyMJHCKüJ вел i ал X Брсдскся местная), I 1353 г. величина позитивного конкурсного гетерозиса к««ебалгсь ог 0.582 Ччпо Сдасянская местная; до 27.5:/. s К-35рi4 >! Славянская

. ; "¿'■I СКС С jO Т О 3 ?1Ш 'ЗН Л ЧИТЬН1.1 г.7 ¡'_ г í: i

r.-;^ -ij-i'.n a 3льисимогu; от gesoeurt rota, но те« не nsaee. ,кявлен лцчкий сорт но этоку признака - Бродская .местная, у ко-■ '.роГ J .-'Н^КТИ ОКС ПОДОРЙТ5ЛЬИВв.

Варианся СКС также варьируют в зависимости от сода. Образец Бродская местная отличался высокой стабильностью и имел в 1932 и 1993 гг, высокие варианс'ы СКС. Его можно использовать как компонент для создания синтетических сортов.Сортообразцы Цегко и П11РХ имели в 1992-1333 гг. относительно высокие СКС, но эффекта ОКС-отрицательные. Поэтому, несмотря на низкую ОНС, их можно использовать как компонента высокоурожайный гибридов.

Графический анализ показывает, что в наследовании признака урояай зеленой массы в Р1 поколении С 1992-1993 гг. ) преобладает сверхдоминирование, а в Р2 поколении (1993г.)- аддитивный эффект генов.При расцеплении в ¥2 поколения уменьшилось доминирование и появился аддитивный эффект генов.

Сортообразцы Бродскзя местная и Чяаминскаа-130 имелт больное число доминантных генов и мх можно использовать з селекционной работ? к-эк доноры для улучшения лиизнака.

Таким оЗрззоя. п генетический контроля признака у П преобладает сперхдоминирование, а у ¥2 - аддитивный эффект генов. Следовательно при сверхдокичировании, отмеченном в эффективноеп отбора будет выше б бочее поздних поколениях, По о б а е й комб!'-чашюнной способности лучзик оказался сорт Бродская честная.

4.5. Эрозий сухой массы с растения (г

Чрозай сухой нас си является конечным итогом реализации геш-тической информации, контролирующей кормовую продуктивность ра:-тений лящернн.

Все гибрида: во все годы исследований характеризовались белее высокой продуктивность:? расения, чем их родители. Это позволяет сделать вывод о том,что з наследовании признака имеет мест доминирование и сверхдоминирование.

Величины зрфеьгов ОКС варьируют г зависимости от года и изучаемого поколения.Полозитрльные эффекты ОКС получены по образцак Бродская местная, К-35614 и' Коммерческий в 1502 г., а в !993г. только у Бродская местная и К-36314, ОС>разеи Бродская местная который показал более высокое ОКС. являетсл наиболее ценным источником генов по данному приенаку.

Оценки констант СКС сгидетрльствунт, что гибриды МРХ X Чишминская - 130 и иегко X Бродская местная имели значительна большую ее величину, т.е. они имеют больший доминантный эффект их моано использовать как гибридные комбинации.

Графическим'анализом установлено, что в детерминации признака " урояай сухой массы с растения " участвовали гены с аддитивно-доминантной генетической системой и в генетическом контроле признака преобладают аддитивные эффекты генов. Образец Бродская местная имеет большое число доминантных генов, его можно использовать как донор этого признака в селекционной работе.

Таким образом, з генетической контроле признака " урокай сухой массы с раетеция " преобладают аддитивные эффекты генов и отбор можно делать в более ранних поколениях. По оценке вариансы СКС и эффекта ОКС образец Бродская местная можно использовать для создания синтетических сортов, а сорт Уегко использовать для создания высокоурожайных гибридов.

4.6. Интенсивность отрастания (высота растений на 20 день после первого укоса) (см)

В'значительной мере на интенсивность отрастания оказывают влияние условия внешней среды.Среди родительских форм наибольшей высотой растений на 20 день после первого укоса характеризовались сортообразцы К-36614 (1992 г.) и Уегко (1Э93 г.), наимено-шей - Чиимичская-130. ( 1992-1993 гг.). Все -ибриды в оба года характеризовались большей высотой на 20 день после укоса, чем их родители, значит в наследовании признака имеет место доминирование и сверх)!оминирование, В 1992 г, конкурсный гетерозис варьировал от 6.94Х ( Румынская желтая X Чишминская -130) до 19.Ш (К-36614 X Й13РХ), тогда как в 1995 г. от 3.06% (Румынская желтая X ЧгШминская-130 ) до 23.172 (Уегко X АИРХ).

Дисперсионный анализ комбинационной способности показывает, что наследование изучаемого признака определяется как аддитивными так и доминантными эффектами генов.Высокие и относительно стабильные эффекты ОКС получены по образцу К-36614 в 1932-1993гг. Сортообразеи Оегко показал высокий эффект ОКС & 1993 г.в И и Р2 поколении.Эти образцы представляют ценность в селекционной работе.

Образец К-36614 имел относительно высокие вариансы СКС в 1992г, и 1993 г. в Н поколении,Поэтому образец К-36Б14, который наряду с высоким эффектом ОКС имеет и высокую вариансу СКС, может быть использован как для вкличения в синтетический сорт, так и для выделения высокоурожайных гибридов. Для большинства сд£то-обрззуов варианса СКС ( ) больше, чем варианиа ОКС ( 0^1), гначит при наследовании изучаемого признака основную роль играют

- 13 -

гены с доминантными эффектами.

Графический анализ оказался более стабильным во все годы исследований и показал, что в генетическом контроле признака преобладает сверхдоминирование генов. Сортообразцы К-36614, Коммерческий, АИРХ в 1992 г., иегко и <ШРХ в !993 г. имеют большое числе доминантных генов. Их мож.-ю использовать к^к доноры доминантных генов в селекционной работе для улучшения признака.

Таким образом, при наследования признака " интенсивность отрастания " преобладало сгерхдоминирование в оба года. Эффективнее ть отбора будет выше в более поздних поколениях.

4.7. Продолжительность периода вегетации

Продолжительность периода вегетации является одним из вая-ных биологических свойств люцерны. 9 родительских форм более коротким этот период был у образца Бродская местная в оба года.Сор-тообразец Уегко в !992 г. и Румынская желтая в 1993 г. показали более длительную продолжительность периода. В 1992 г. конкурсный гетерозис варьировал от 0% (Коммерческий X Бродская местнэч) до 19.79% (К-36614 X Румынская кел!ая),а в 1993 г. от 3,84% (Коммерческий X Чишминская- 130) до 15,57% ( Уегко X Румынская желтая).

Наиболее высокие эффекты ОКС с отрицательны»: значением, свидетельствующие о сокращении периода всходы - цветениие, получены по сортообразцу Бродская местная. Высокие положительные эффекты ОКС по сортообразцен Румынская жентая и иегко говорят о том,что эти сортообразцы могут служить ценными источниками генов при селекции на удлинение рассматриваемого периода. Величины эффектов ОКС варьируют в зависимости от года.

Графический анализ показал, что в детерминации изучаемого признака участвуют генк с аддитивно-доминантной генетической системой, Степень доминирования варьировала по годам.В генетическим контроле признака в 1992 г. преобладало сверхдоминирование, а в !993г. аддитивный эффект генов.Наибольшее число рецессивных аллелей -имели соргообрезцы Коммерческий, Бродская местная, К-36514 и их можно использэвать в селекционной работе на уменьшение продолжительности периода. •

Таким образом, в наследовании изучаемого признака отмечен аддитир.ный эффект генов в 1993 г. в П и Р2 поколениях, отбор' можно сделать в более ранних поколениях. Сортообразец Бродскаь местная можно использовать для создания синтетических сортов с меньшей продолжительность® периода вегетации 1всхпцн ' птр.?ст-ние 1 - начало цвртрния!.

4.3. Длина мевцкосного периода

Длима межукосного периода имеет очень ваяное значение в св'Л-зи со сроками уборки. Изучаемые сортообразца существенно различались по длине межукосного периода, который колебался от 24 (К-36514) до 31 дня СЧивнинская-1305 в 1992 г. и от 23 ( Бродская местная) до 12 дней (ЙЦРХ) в 1393г. Конкурсный гетерозис варьировал от 5.45Х до 25.452 в 1-992 г..-а в ¡993 г. от 4.482 до 14.45 2. Наиболее высоким существенным значением ОКС по этому признаку выделился р 1992-1393 гг. образец Чкгшинская-130. Образец А11РХ танке плказад еневкдв ОКС с !993г. Значительно высокие и отрицательны? эффекты ОКС. свтетельствузгуе о сокраиении междкосного периоде , получены по образцу К-356'14. Он также характеризовался от-нг.сигсльй'.» ьнсокой в'эрпанссй гкс го все годы исследований.

Грзфкч-скиЛ виз гиг г.ииазыЕсет, что в генетическом контроле , ег к.чочисеан'л£ г?нок. Степень доииниро-

К ¡г...-^^ чигл ■ ъг.д. сгт-чг'." зялЕ-яеГ. имеяк сиртообразцз Уег-'4. -:ти сир;> . гохпо псьо-п зое> зть как доноры ре-

м.;:-иенн,-. геноь ад* г задний •.•¡рт&е с оолео коротки»- иеуавосннм

ПЕрПСйм!"

Токам ог";о:<1и, к>>с.'.?Я(>Ьэкн< п?изндьа определяется сверхдоки-ледо&ини'к» отбог нв^хс гино гсить в Оолее поздних поколениях.

¡Чфсзе« !•:-3551-3. лкс« лтрк«2П,ъиее значение ОКС 1! высокие ГКС. •«•«не ьсгкмьз'лгт для созг-тис ~пртсь с б-'-лс-е коротким мехукос-ннк перио;|.'Н.

4.9, Содеряание прсткти я пухс.к вгцестве ('/)

протеин:., е сухон Е.ндествн ^ицернв являете л ьаж-::пн по:{.-*с1»д>:и ее кириовьх ¿осюиистс, Среди родительских фор« ьии'.-.л!««. е¿сок^с со^ерязнис псотеина с 1932 г. имел образец Чиы-нинг::ля-13С .5 г 199* г.- К-3?-б!4, &•■> г;? годы исследований с одер-;-;-зн1'т' рротегн» у гибрздоЕ "Нго вив*. чек у родительских форм.

Дисперсионный лнал1;_: ьбыГшиаци&нноя спо:обн>,сти пиг.азцвает, чт? на: педсн^ни-- признака определяете;! вэк аддитивными так и до-»:!н-знгна*и ¡Ц'ьитами пиоь. Пологнгельнае эффекты ОКС о~ыечавтся 1 "Лькпс оЬрозцаа К-ЗР5К к Чявнинская-130 во все гоьы мсследо-ьоти •■ ТаОя ,4.9,1).

Таблица 4.4,1

Оценки эффектов обцей комбинационной способности СрП восьми образцов лшцернк по признаку "содержание протеина в сухом веасстве"

Образцы Эффекты 0КС (gi)

1992 г 1993 г

Fi Fl F2

Коммерческий -0 0.16 0 .32**

Кегкэ -0 .11 -0.40t* -0 07**

К-36614 0 ,15 . 1.45^ч i .68**

Румынская уелтая -0 S4<* -0.31* -0 .35*

Славянская местная -0 74** -O.SO** -0 33**.

Бродская местная -0 08 -0.32* -0 40**

аирх 0 29* -0.52*+ -0 63**

Читинская-130 ■} 20-м 0.90** 0 9.9**

5х С 81) ±0 14 + 0.13 ±0 14

НСР 0.05 СдП ¡1 27 0.26 0 ¿6

НСР 0.01 (вП 0 .36 0.35 37

Кариансы ОНС и СКС предеговленные в табл.4.9.2 показшраяг, что образцы К-36614 ( 1592-1593 гг. ) и Чквкинскэя-130 < 1993 г.) имели относительно врсокуе ZY.1, ¡гисжйтельндв f. значительнее ОКС. Поэтому их но то исполь ? -о е т t ел-: ••^с.згки* снсг-нс-гелкопв:» тических сорт оь*. /¡ля t: и я тг-= : 11 not Pj'I'-jhcc; >'гС '.".iv-

ч>гн Еарионг.-) • r.-i:".; , /ли ' лл/"-'

" ■::,!,,5рко!ше лр.)--мк! ' : .''"¡¿нч:1 1 г--зч-~ :

Г'-НОБ .

i'-i.'ijn'ieiки:": лиj лека: i ; ~ т ■(!!:< >'i»:-!

• fpкпГ.рлзцоз 'JРГ, 11 ' 'i ' 1 • '" •

знака преобладало ■ <-: i.

Таблица 4.9.2

Оценки варианты общей С (Г^! ) и специфической ( б"' 51 ) комбинационной способности по признаку "содерканке протеина в сухом веществе"

Образцы 1392 г 1393 г

Г Ч И п

(У*в1 (Г г!

Коммерческий 0.62 0,54 0.01 1.02 о.ов 0.58

Уегки 0.01 2.06 0.19 1.34 0.43 0.60

К-36614 0,01 •1.18 2.09 1.03 2.79 0.76

Румынская желтая 0,86 2.19 0.08 0.90 0.10 0.37

Славянская местная 0.52 1.35 0.79 1.60 0.85 0.90

Бродская местная -0.0} 0.53 о.ое 0.72 0.14 С.18

(ШРХ 0.06 2.09 0.2В 1.38 0.38 0.74

Чишмчнская-130 4.82 0.59 0.78 1.35 0.95 0.88

Наибольшее число доминантных генов имели сортообразцы Чиш-минская-130, К-36614 и Коммэрч'оский, их могно использовать как доноры в селекционной работе.

В г щы исследований доминантный компонент Н1 значительно превышал аддитивный компонент Б (табл.4.9,3).Значение параметра ОЖШ) 4 Г/СЙШП") - Р в 1992 г было близким к единице (0,99),. а в 1993 г.больше единицы (1.28),т.с. изучаемый признак контролируется доминантными генам;'.. Наследуемость была стабильной и ее величина в вироком смысле 1Ьг(Ь )1 достоверно отличалась от величины в узком смысле [Ь (п)], т.е.генетическая изменчивость обусловлена главным образом доминантными эффектами генов.

Таким образом, в генетическом контроле признака" содержание протеина " преобладало сверхдоминирование генов как и 1992 так и в 1993 г. и отбор будет успешным в поздних поколениях.

- J -

Таблица 4.9.3

Оиенкч компонентов генетической вариации и коэффициентов наследуемости люцерны по признаку "содержание протеина в сухом веществе"

1 Генетические 1992 г 1993 г

компоненты

Fl Fl F2

Е 0.15+0.57 0.20+0.09 0.22+0.12

D 4.48+0.20 3.52+0.27 3.50+0.37

Н1 • 8.25+0.46 12.98+0.93 31.81+3.33

Н2 7.05+0,40 12.31+0.54 28.99+2.94

h1 15.09+0.27 81.65+0.36 8.24+1.3?

F -0.07+0.48 1.66+0.64 1.31±1.73

Hl/D 1.85 3.-63 -

\l( Hl/D j 1.36 1.92 -

1/4CH1/D) - - 2.27

V1/4CH1/D) - - 1.51

l/2F/\lDCHl-H2) -0.D1- 0.54 П.21

hVH2 2.14 6.63 0.28

(ij4DHl) + F/ C/4DH1) - F 0.99 1.28 - '

l/4i/(4DHl )+l/2F 1.28

i/liimi 1-1/2F

H2/4H1 0.21 0.24 0.23

hl(b) 0.97 0.96 0.98

h2(n) 0.60 0.28 0.30

4.10. Масса семян с растения (г)

Наряду с повышением кораивой продуктивности люцерны, актуальной задачей является увеличение производства сенян. 9 изучаемых соптообразцов значение признака колебалось от 5.3Э г. С К- 3651.4) дс 13.02 г. сиегко) в 1992 г. и от 8.10 г(Чишминская -130! до 14.50 СЙС/РХ ■ в 1333 г. .большинство гибридов показали значение признака выше, чем их родители, следовательно, у гибри-. дов во все годы исследований проявилось доминирование генов.

Значительно высокие и положительные зффект-Ы 0КС" получены по сортообразцам А1/РХ и Уегко во все годы исследований, остальное

- 18 -а) П ( 1993 )

Ь - 0.31 + 0.09 а = -1.72

Ь) ГО ( 1993 )

Ь = 0.77 + 0.10 а = -0.64

Ш.'

Рис. 4.ЭЛ. График регрессии Нг/Ог для признака "годераание

протеина в сухой веществе". ( 1 - Коммерческий, 2 - Уегко,

3 - К-36614, 4 - Румынская аелтая, 5 - Славянская местная,

6 - Бродская местная, 7 - .виРХ, 8 Чишаинская-130, К - Иг/Кг)

сортообразцы имели более лабильный эффект ОКС. Соргообразцы (ШРХ и Оегко такле имели высокие вариансы СКС во все годы, т.е. у них есть ценность для создания синтетических сортов и высокоурожайных гибридов,

В специфических комбинациях лучшими оказались Уегко X К-36614 ( 1992г.), Славянская местная X ЙИРХ СП, 1993 ), К-36614 X АИРХ (1;2,1993 г). 9 этих комбинаций есть относительно высокие доминантные эффекты генов.

Графический анализ показал, что в генетическом контроле признака преобладает сверхдоминирование в 1992 и 1993 гг. в П поколении, но в Г2 поколении - аддитивный эффект генов. Значит при расщеплении доминирование генов в ?2 уменьшилось.

Сортообразец А11РХ име.л наибольшее числе доминантных генов во все годы исследований и его можно использовать как донор доминантных генов,

4.11. Запязнваеиость бобов 1~Л)

Завязываемость бобов при свободном и искусственном скрещивании между гобой различных видов и сортов люцерны имеет очень важное значение при подборе родительских форм.Среди родительских форм наибольшую завязываемость бобов имели сортообразцы Чегко ( 82.32^ и (ШРХ (82.202), а наименьшую - Славянская местная (72.Ш).

Конкусный гетерозис колебался по этому признаку от 8.102 до 17.112.

Наиболее высокими существенными значениями ОКС выделялись сортообразцы Чиимннская-130 и АЦРХ в Р1 и Г2 поколении. Эти сортообразцы имели относительно высокие вариансы СКС. Имея наряду с высокой вариансой ОКС и высокую вариансу СКС,сортообразцы ¿ШРХ и Чишминская -130 можно использовать' как для выведения синтетических сортов, так и для создания высокоурожайных гибридов.

Анализ .генетических компонентов показал, что в наследовании признака преобладают сверхдоминирование в Р1 и аддитивные эффекты в Р2 поколении.

Соргообразцы КИРХ и Чишминская-130 содержат наибольшее число доминантных генов в обеих поколениях.

Таким' образом,при изучении признака отмечено изменение генетической структуры популяции от П к Г2.Следовательно, при сверхдоминировании, отмеченном в Р1.эффективность отбора будет выше в более поздних поколениях.

Общие выводы

1. Изучаемые сортообразцы. показали достоверные различия по хозяйственным признаками. По уронав зеленой массы лучшим оказался образец Бродская местная, образец К-36614 имеет высокое со-дераание протеина, а Чегко характеризуется высокой семенной продуктивностью.

2. Корреляционный анализ выявил высокую положительную и устойчи-вуя связь между признаками кормовой продуктивности. Связь между кормовой и семенной продуктивностью была отрицательной, а меаду признаками семенной продуктивности и продолжительностью периода вегетации оказалась полокительной и незначительной.

3. Изменчивость признаков у гибридов обусловлена, главным сб-разом, неаддитивным действием генов, однако гены с аддитивным действием вносят такае существенный вклад в развитие некоторых признаков.

4. В наследовании признака "дрэдолкительность периода зсходы (отрастание)- начало цветения" наряду с генами аддитивного действия существенный вклад еносят гены, проявляющие доминантные действия в разной степени. ¡То этому признаку положительные и высокие эффекты ОКС полученн по сортообразцам Уегко и Румынская Еедтаа; отрицательные по образцу Бродская мрстная.В зависимости от цели селекции донорами мояет служить -та или иная группа образцов.

5. По урожаю зеленой и сухой массы с растения у гибридов проявился гначительннй гетерозисный эффект, что свидетельствует о сверхдомиифовании генов. Однако и по этим признакам гены аддитивного действия играют первостепенную роль. Пс уроваю зеленой массы высокие и полокительные значения ОКС получены по сор у Бродская местная, по урона® сухой массы - у образцов Бродская местная и К-36614. Они рекомендуются для использования в селекции на повыпение кормовой продуктивности.

6. По содержанию протеина по ОКС лучшими оказались сортообразцы К-36614 и Чииминская-130, которые могут слуяить источниками этого признака для создания синтетических сортов.

7. ьысокими и значительными зффегтами Ш5С по семенной прсдуктив-нссти характеризовались следующие сортообразцк:по массе бобов и массе семян с растения - 1/егко, £ШРХ; завязывземости бобоз -Чишминская-130, А11РХ. йх можно рекомендовать в селекционные программы на улучшение данных признаков.

8. По признаку "интенсивность отрястания"высокие и половительнне

ОКС получены по сортообразцам К-ЗВ614 и Уегко.йх ьоено использовать для создания синтетических сортов,

9, Относительно высокие значения ОКС по признаку "облиственность" имели соргообразцы А1!ГХ,Бродская местная и Чишминская-130,0ни является источниками генов для создания синтетических сортов.

10.Б генетическом контроле признаков "высота растений в начале цветения", "число стеблей на растении","урожай зеленой массы", "интенсивность отрастания", "содернание протеина", "масса семян с растения", "завязываемость бобов" и "высс'та растений перид уборкой"преоблаг,ает сверхдомин;;роБание генов и отбор на эти признаки будет успешным в поздних поколениях,

В генетическом контроле признаков "облиственность", "урожай сухой массы с растения", продолжительность периода вегетации, "масса бобов с растения" установлены аддитивные действия генов. Отбор на эти признаки следует проводить в более ранних поколениях.

ПРЕДП01ЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

1, Для использовангя в качестве компонентов синтетических сортов рекомендуются следувцие сортообразцы;

- по числу стеблей на растении - К-36814, Бродская местная;

- по облиственности - (ШРХ, Бродская местная, Чишмкнская-130;

- по урожаи зеленой массы с растении - Бродская местная;

- по урокаю сухой массы с растения - Бродская местная;

- по содеряанию протеина - К-36614, Чстминская - 130;

- по массе семян с растения. - АиРХ, иегко.

2. Для использования в качестве компонентов синтетических сортов по комплексу важнейших хозяйственно-ценных признаков к биологических свойств;

- по интенсивности отрастания - К-38614, МРУ;

- по высоте растений в начале цветения - Уегко, ЯГОХ;

- по продолжительности периода отрастания - Румынская аелтая ( + 1, иегко (■+), Ородская местная С-!;

- по длине аеяукосного периода - Чкшиинская-130 <+'), й'/РХ ( + )". К-36514 С-И

- завязываеиости бобов - йЯРХ, Чишминская-130.

3 селакциоиных программах для создания высокоурожайных гибридов по кормовой, семенной продуктивности и содерканип протеина следует использовать сортообразиа;Уегко, ДУРХ, К-36814,Румынская лелтая, Славянская местная.

Список опубликованных работ по тепе диссертации

1. Рой Н,Ч., ,1елтопузов В.Н., Соляник Н.М. Диаллельный анализ качественных и количественных признаков люцерны.- Ставрополь, 1393.-Зс.-(Инфорц.лист./ Ставроп. ЦНТИ, N 76-93.)

2. Рой Н.Ч., 1елтопдзов В.Н,, Соляник U.K. Фенотипическяе и генетически? корреляционные сиязи. - Ставрополь, 1993. - 4с. -(Информ. лист./ Ставроп.ЦНТИ,N 150-93.)

3. Рой Н.Ч., Шелтопузов В.Н., Соляник Н.М. Оценка комбинационной способности по кормовой продуктивности сортов и гибридов люцерны. - Ставрополь, 1993. -Зс ( Информ.лист. / Ставроп. ЦНТИ, Я 149-93.)

4. Рой Ь.Ч.. Вслтопузов В.Н. Сравнительная оценка продуктивности сортообразцов люцерны.-. Ставрополь, 1993,-ЗсСИнформ.лист. / Ставроп. ЦНТИ, (Í 77-93.)

5. Рой Н.Ч., 1елгопузов В.Н. Изучение комбинационной способности сортов люцерны по семенной продуктивности //Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур / Сб.науч.тр. Ставроп. С.-х ин-та. (в печати)

6. Рой К.Ч., Еелтопузов В.Н., Соляник H.I. Генетический анализ сортообразцов и диаллельных гибридов лвцерны по кормовой продуктивности // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных

. культур / Сб.науч. тр. Ставроп. С.-ч ин-та. (е печати!

7. РойН.Ч., Велтопузов В.Н., Соляник Н.М, Комбинационная способность сортообразцов люцерна по продолжительности периода вегетации II Тез, науч.-практ..конф. молодых ученых и студентов. Р1-24 марта 1994 г. - Ставрополь, 1994.

8. Рой Н.Ч., Еелтопузов В.Н., Дедовская Н.В. Изучение генетических параметров люцерны по признаку интенсивность отрастания '/ Тез. науч. -практ. кон.Ф. молодых ученых и студентов, 21-24 марта 1994 г. - Ставрополь, 1994,

9. 1еятопузов В.Н., Рой Н.Ч., Соляник H.H. Генетический анализ облиственности лвцерны ( Medlcago sativa L.) // Тез. науч.-практ. кинф. молодых ученых и студентов. 21-24 марта 1994 г. . - Ставрополь, 1994,

10.Соляник Н.К., Еелтопузов В.Н., Рой Н.Ч. Путевой анализ компонентов структуры урожая семян у лвцерны // Селекция и семеноводство. -М. t в печати ).

■^Р****- М6Ь Ти-p. ID О печЛ 1. ССХИ.