Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений"

На правах рукописи

Позднякова Оксана Владимировна

I

ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВАЯ СИСТЕМА И МОНИТОРИНГ РЕЗУЛЬТАТОВ ГИБРИДИЗАЦИИ РАСТЕНИЙ

03.00.16 - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Красноярск - 2004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет"

Научный руководитель кандидат биологических наук

Зобова Наталья Васильевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Владьппевский Дмитрий Владимирович; кандидат биологических наук, доцент Попельницкий Виктор Анатольевич

Ведущая организация ГНУ Сибирский физико-технический институт аграрных проблем СО РАСХН

Защита состоится "12" ноября 2004 г. в 900 часов на заседании диссертационного совета Д 220.037.01 в ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет" по адресу: 660049, г. Красноярск, пр, Мира, 88.

Факс: (3912) 27-62-29

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет"

Автореферат разослан ¿¡¿¿Ця 2004 г.

/

Ученый секретарь диссертационного совета Полонская Д.Е.

15303

Актуальность темы. В современном мире поток разнообразной информации стремительно возрастает. Отсутствие ее систематизации препятствует повышению уровня эффективности того или иного вида деятельности.

В Сибири накоплена уникальная информация по селекции зерновых культур, представляющая экспериментальный и аналитический материал в ретроспекции большого числа лет, который может быть систематизирован и проанализирован с учетом динамики местных агроклиматических условий по многим направлениям.

Необходимость применения информационных технологий для автоматизации анализа экологических и селекционных данных на современном этапе не вызывает сомнений, однако готовое специализированное программное обеспечение этого процесса отсутствует, что определяет актуальность его создания.

Цель - разработка информационно-поисковой системы (ИПС) для обработки селекционных данных и последующий ретроспективный анализ эффективности использования отечественных и зарубежных генетических ресурсов ярового ячменя в гибридизации на территории Красноярского края. Основные задачи;

1. Разработка алгоритмов и интерфейса ИПС для поддержки и формирования базы данных "Селекция растений"; разработка структуры и отчетов базы данных "Селекция растений".

2. Формирование базы данных по результатам селекции ярового ячменя, полученным на территории Красноярского края за многолетний период.

3. Многофакторный ретроспективный анализ селекционного материала ярового ячменя с применением ИПС.

4. Сравнение исходного материала ярового ячменя разных эколого-географических групп (ЭГГ) по эффективности использования в гибридизации в Красноярском крае.

Научная новизна. Предложен комплексный подход к экологическому мониторингу селекционного материала с использованием информационных технологий. Впервые разработаны ИПС и создана на ее основе база данных "Селекция растений", приоритеты которых подтверждены свидетельствами Роспатента (2003 г., 2004 г.). Предложены и реализованы способы оценки ретроспективных данных по эффективности вовлечения в скрещивания исходных форм ярового ячменя разных ЭГТ. Результаты анализа позволили выделить ЭГТ и отдельные формы в качестве предпочтительных источников исходного материала ярового ячменя в Красноярском крае.

Практическая значимость. Разработанные ИПС и база данных служат полноценным инструментарием для хранения и последующей статистической обработки селекционных данных по растительным культурам. База данных позволяет перейти к научно обоснованному, компьютеризированному отбору перспективных, адаптированных к местным экологическим факторам форм зерновых культур. Рекомендованы способы ретроспективного анализа селекционных данных. Выявлены ЭГТ, формы которых предпочтительнее включать в гибридизацию в Красноярском крае. ИПС и база данных используется в Красноярском НИИСХ для накопления, хранения и анализа данных по селекции ярового ячменя.

Защищаемые положения:

• Разработанное црограммно-технологическое обеспечение является эффективным инструментом мониторинга и анализа данных по селекции растений в конкретных агроклиматических условиях.

• Способы ретроспективного анализа данных по селекции ячменя призваны оптимизировать процесс формирования родительских пар при проведении скрещиваний.

• ЭГТ (источники исходного материала) и исходные формы отличаются по перспективности использования в гибридизации на территории Красноярского края.

. ».-»„, г.!,»-.:'" ->'>4 > А/ИТ'Г.:*

*» «о

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, получены 2 свидетельства Российского агенства по патентам и товарным знакам.

Результаты работы доложены на: краевой межвузовской научной конференции "Йнгеллект-2002" (Красноярск, 2002 г.); XI Международном симпозиуме "Гомеостаз и экстремальные состояния организма" (Красноярск, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции "Аграрная наука на рубеже веков" (Красноярск, 2003 г.); межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь Сибири -науке России" (Красноярск, 2004 г.); V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь и наука XXI века" (Красноярск, 2004 г.).

Структур» н объем диссертации. Диссертация состоит го введения, четырех глав, заключения, рекомендаций, выводов, списка литературы, приложений. Материалы диссертации изложены на 131 страницах машинописного текста. Список литературы содержит 124 отечественных и 34 иностранных источников. Работа включает 22 рисунка, 3 таблицы и 23 приложения.

Личный вклад автора. Автором разработаны алгоритмы и интерфейс ИПС, структура и отчеты базы данных, сформирована база данных по итогам селекции ярового ячменя на территории Красноярского края за 18-летний период, проведен ретроспективный анализ селекционного материала.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю к.б.н. Н.В. Зобовой и научному консультанту д.ф.-м.н., профессору И.О. Вогульскому за помощь и поддержку при подготовке настоящей диссертационной работы, за консультации и содействие при выполнении работы д.с.-х и., академику РАСХН H.A. Сурину, заслуженному агроному РФ Н.Е. Ляховой, к.т.н., доценту Н.М. Романченко.

Глава 1

Проблемы и перспективы развития растениеводства

Рассмотрена стратегия адаптивного растениеводства в России, в частности, в системе адаптивной селекции (Драгавцев В.А., 2000; Жученко A.A., 2001; Ведров Н.Г., 2000). Отмечено, что современные статистические методы оценки селекционного материала на ранних этапах отбора и возможности прогноза его ценности в конкретных агроклиматических условиях применяются недостаточно (Горшкова В.А., Рымарь В.Т., 1998; Zhivotovsky L.A. 1997). Результаты многолетней работы по селекции ячменя в Восточной Сибири являются важной базой для анализа и прогноза ценности использованных в скрещиваниях исходных форм (Сурин H.A., Ляхова Н.Е., Ратушняк В.Д., 1999). Представлены возможности компьютерных технологий создания и использования баз данных в экологии (Анохина Ю.Р., 1998; Жирнова Д.Ф., 2001; Парфенова Е.И., Чебакова Н.М., 2000; Suzuki S., 1997).

Глава 2

Создавав информацнопно-понсковой системы и базы данных

В последнее десятилетие в Красноярском НИИСХ проводились работы по созданию единого банка данных ярового ячменя (Патуринский A.B., Сурин H.A., Зобова Н.В., 2000). Это потребовало дальнейшего развития технологий компьютерного анализа селекционного материала на основе современных СУБД.

В качестве программного обеспечения для создания ИПС и базы данных служила СУБД Visual FoxPro 5.0. ИПС предназначена для выполнения функций по обслуживанию базы данных "Селекция растений".

Структура базы данных представлена 10 файлами dbf-формата и состоит из 10 таблиц: hybrids.dbf (журнал скрещиваний), spl.dbf, sp2.dbf, kp.dbf, psidbf, ksi.dbf (питомники- СП1, СП2, КП, ПСИ, КСИ), parents.dbf (родительские формы), direction.dbf (направления отбора), years.dbf (годы отбора), stantion.dbf (селекционные станции). В каждой таблице содержится от 1 до 23 полей,

суммарное число шлей равно 32. Выходные данные представляются в форме отчетов и АБСЛ-файлов.

Таблица журнала скрещиваний несет информацию о номере и составе гибридной комбинации, направлении ее селекции и годе создания; таблицы питомников - о распределении потомков гибридных комбинаций в питомниках с указанием их буквенно-цифрового кода и года отбора Для каждого потомка в таблицах, начиная с СТО, имеются поля, в которых находится информация, характеризующая его 17 количественных селекционных признаков (основные -браковка, вегетационный период, устойчивость к болезням и полеганию, масса 1000 зерен, урожайность).

Для оперативной и полноценной работы с базой данных разработан оконный интерфейс, основные критерии которого - удобство, простота и надежность работы для широкого круга пользователей (рис.1).

Рис. 1. Экранная форма для работы с журналом скрещиваний (ЬуЬпйз.сШО

Структурированные и выверенные данные можно подвергать разностороннему анализу с использованием разработанных для этого 9 форм отчетов.

Отчет включает объекты (А - родительские формы, В - гибридные комбинации) и направления (1... .5), использующиеся в сочетаниях (1А, 1В, 2А, 2В, ЗА, ЗВ, 4, 5А, 5В). Направления: 1 - информационные отчеты по журналу скрещиваний (включают название гибридной комбинации, год создания и направление отбора); 2 - статистические отчеты (включают номер поколения гибрида, суммарные характеристики присутствия объектов или их потомков в указанные периоды в выбранных питомниках); 3 - отчеты по количественным признакам потомков; 4 - отчеты по количественным признакам форм, используемых в качестве стандартов; 5 - сводные отчеты эффективности скрещиваний формируются по числу (суммарно) потомков в питомниках.

Формирование базы данных проведено по результатам селекции ярового ячменя, осуществленной на территории Красноярского края в Красноярском НИИСХ под руководством академика РАСХН H.A. Сурина.

Внесенный и проанализированный в работе объем базы данных имеет следующие характеристики. Таблица parents.dbf (6,5 Кбайт) включает 100 родительских форм из 14 Э1Т: 1 - Эфиопия, 2 - Западная Еврйпа, 3 - Северная Европа, 4 - Центральная+Восточная Европа, 5 - Украина, 6 - Нечерноземная зона, 7 - Северный Кавказ, 8 - Средняя Азия, 9 - Западная Сибирь, 10 -Красноярский край, 11 - Восточная Сибирь, 12 - Дальний Восток России, 13 -Япония, 14 - Северная Америка. Использована классификация ЭГТ, данная в работе Сурина H.A., Ляховой Н.Е. (1993), на рисунке 3 используются только номера ЭГГ.

В таблицу direction.dbf (569 байт) внесены 9 направлений селекции. Период исследований, начиная с этапа гибридизации до выхода из селекционного процесса последнего потомка, включает 1980-1997 годы (таблица years.dbf, 206 байт). Таблица stantion.dbf (235 байт) указывает место селекции. Таблица hybrids.dbf (21,8 Кбайт) включает 164 гибридные

комбинации, созданные в период 1980-1986 гг. В таблицы питомников внесены сведения о количестве потомков гибридных комбинаций: в СП1 (272,8 Кбайт) -3735; в СП2 (577,7 Кбайт) - 4274; в КП (426,1 Кбайт) - 3151; в ПСИ (122,8 Кбайт) - 904; в КСИ (196,1 Кбайт) - 1447 записей. Во все таблицы, кроме spl.dbf, также внесены данные по 17 количественным селекционным признакам потомков и характеристики форм, использованных в качестве стандартов.

Суммарное число внесенных записей потомков гибридных комбинаций по всем селекционным питомникам составляет 13511, общее число записей в базе данных - 13815. Общий объем базы данных - 1,6 Мбайт.

Таким образом, созданные ИПС и база данных послужили инструментом, а включенный в базу данных материал - объектом исследования; с их помощью представлена оценка эффективности осуществленных скрещиваний и использования определенных родительских форм в создании перспективных селекционных линий.

Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета программ Snedecor (разработчик ОД. Сорокин).

Глава 3

Эффективность участия исходных форм разных эколого-географнческвх групп в скрещиваниях

Динамика привлечения в селекцию исходного материала связана с антропогенным фактором (рис.2), а выбраковка в питомниках в значительной степени отражает влияние всех экологических факторов. Вклад родительских форм каждой ЭГТ в рассматриваемый исходный материал значительно варьирует: лидируют по привлечению в скрещивания родительские формы Красноярского края (23%), далее следуют формы Северной Европы (18%), Западной Европы (9%), Нечерноземной зоны (8%), менее 8% от общего числа -формы каждой из остальных ЭГТ.

Больше всего комбинаций получено с формами Красноярского края (91%), далее следуют Северная Европа (27%), Западная Сибирь (16%), Нечерноземная зона (15%), Западная Европа (11%), менее 10% - формы

каждой го других ЭГТ. Формы Эфиопии и Дальнего Востока в составе осуществленных комбинаций представлены минимальным числом (2-3 комбинации).

год

— комбинации — родительские формы

— -матерински» формы _——отцоеские формы

Рис. 2. Объем селекционного материала, привлеченного и созданного при гибридизации ячменя в Красноярском НИИСХ

Все ЭГТ рассматривались в СП1.....КСИ в трех направлениях: по отбору

родительских форм; комбинаций, осуществленных с их использованием; потомков этих комбинаций.

Из всех исходных форм, участвовавших в скрещиваниях, формы Центральной+Восточной Европы, Нечерноземной зоны, Эфиопии. Средней Азии, Японии, Северной Америки в полном составе отобрались в СП1, формы остальных ЭГТ (кроме Дальнего Востока и Северного Кавказа, имевших минимальные показатели) - на 75-90%.

Далее судьба родительских форм прослежена (в процентах от СП1) по питомникам (рис.ЗА). Более "пологий" спад полученного распределения в сторону КСИ (а также высокий процент отбора в КСИ) свидетельствует о большей перспективности исходных форм определенной ЭТТ по сравнению с другими. Однако это лишь частично касается минимальных выборок (Эфиопия и Дальний Восток), где случайный фактор слишком велик по сравнению с остальными выборками. Из всех ЭГТ только две - Красноярский край и Центральная+Востотная Европа перешагнули 70% барьер попадания их

ю

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

эгг

в

I 1- I I ■ ■ ■

I I I I ¡44

I Т I I 141 I I I I I I I III I. I I

Iеас п 2 мкп мпси вакси |

Рис. 3. Сравнение представленности форм разных ЭГГ в селекционных питомниках: А - родительские формы; В - комбинации; С - потомки комбинаций

а

родительских форм в КСИ. В ПСИ и КСИ сходные показатели имеют родительские формы Эфиопии, Центральной+Восточной Европы, Украины, Нечерноземной зоны, Северного Кавказа, Средней Азии, Дальнего Востока. Установлено наиболее тесное сходство (по кластерному анализу) прохождения по питомникам родительских форм Красноярского края и Центральной+Восточной Европы. По максимуму попадания родительских форм в КСИ и долгожительству в селекционных питомниках выделены регионы происхождения этих форм - Красноярский край, Центральная+Восточная Европа, к ним близки Западная Сибирь, Восточная Сибирь, Северная Америка.

В СП1 отобраны все комбинации с родительскими формами Эфиопии, Средней Азии, Японии, Северной Америки; Украины - 91%; Северной Европы, Западной Европы, Центральной+Восточной Европы, Нечерноземной зоны, Западной Сибири, Красноярского края - 60-75%; Северного Кавказа, Восточной Сибири - 55-60%; Дальнего Востока - 33%. Успех попадания комбинаций в СП1 зависит от использования исходных форм разных ЭГТ в качестве материнских или отцовских. Так, в СП1 отобраны все комбинации с отцовскими формами Японии, Северной Америки, Средней Азии, а особенно подвержены выбраковке комбинации с отцовскими формами Северной Европы, Северного Кавказа, Западной Сибири, Красноярского края, даже несмотря на высокие показатели использования этих форм в гибридизации. Отбор в СП1 комбинаций с материнскими формами для каждой ЭТТ незначительно отличается между группами и составляет в среднем 70-80%.

Распределение комбинаций с родительскими формами разных ЭГГ по остальным питомникам подвержено сильной вариации. Оно равномерно снижается по питомникам (большинство ЭГТ), имеет сходные показатели в соседних питомниках (например, в ПСИ и КСИ дня Украины, Нечерноземной зоны, Северного Кавказа, Средней Азии) или не отличается по питомникам (Эфиопия и Дальний Восток) (рис.ЗВ). Во всех четырех питомниках высокие показатели отбора характерны для комбинаций с родительскими формами

Центр алъной+Восточной Европы (в КСИ самый высокий показатель - 78% среди всех ЭГГ), а наименьшие результаты в KIT, ПСИ, КСИ - Нечерноземной зоны и Средней Азии.

Во всех питомниках лидерами отбора являются комбинации с материнскими формами Центральной+Восточной Европы, минимальный результат (кроме СТО) - Нечерноземной зоны; наибольшая браковка в КСИ характерна для комбинаций с отцовскими формами Западной Сибири и Средней Азии.

Половина ЭТТ (Центральная+Восточная Европа, Украина, Нечерноземная зона, Северный Кавказ, Дальний Восток) имеет одинаковые показатели отбора комбинаций с их отцовскими формами в ПСИ и КСИ, у другой - в КСИ меньше в 2-3 раза Комбинации с формами второй половины ЭГГ (Западной Европы, Северной Европы, Средней Азии, Западной Сибири, Красноярского края, Японии, Северной Америки) значительно выбраковываются в ПСИ, а часть до СТО, поэтому при необходимости передачи признаков исходных форм следует включать в гибридизацию большее число их отцовских форм.

В целом, по питомникам отбор комбинаций с отцовскими формами для разных ЭГГ варьирует меньше, чем с материнскими, вероятно, их вклад в адаптивность к местным условиям ниже по сравнению с последними.

Кластеризация по максимуму корреляций между ЭГТ выявила, что по прохождению этапов отбора во всех питомниках к Красноярскому краю близки комбинации с родительскими формами Нечерноземной зоны, Средней Азии; с материнскими - Западной Европы и Восточной Сибири; отцовскими - Средней Азии, Северной Америки.

Количественное распределение потомков комбинаций с формами разных ЭГТ в СП1 очень варьирует (Красноярский край - 2664, Дальний Восток - 8, остальные ЭГТ - 20-350 потомков). Сходное распределение потомков по всем питомникам (кластерный анализ) и самые высокие показатели отбора в КСИ

(рис.ЗС) имеют Красноярский край, Северная Европа, Западная Европа, Эфиопия, Западная Сибирь.

По всем питомникам низкий процент браковки имеют потомки комбинаций с отцовскими формами Северной Европы, Западной Европы, Центральной+Восточной Европы, Украины; материнскими - Эфиопии, Западной Европы, Северной Европы, Красноярского края.

По прохождению этапов отбора во всех питомниках (кластерный анализ) к Красноярскому краю близки потомки комбинаций с родительскими формами Ценгральной+Восточной Европы (наибольшее сходство) и Восточной Сибири; с материнскими - Цсигральной+Восточной Европы (наибольшее сходство), Восточной Сибири, Нечерноземной зоны; отцовскими - Восточной Сибири и Северного Кавказа.

Ввиду существенных различий в количественных характеристиках ЭГТ, их сравнение проводилось по коэффициентам: комбинации/родительские формы и потомки/комбинации. Максимальные коэффициенты комбинации/родительские формы в СП1 (4-5) и в КСИ (2-3) у Красноярского края, Западной Сибири и европейских ЭГТ; максимальный коэффициент потомки/комбинации в СТО - у Восточной Сибири (47), высокие значения (2537) - у Северной Европы, Западной Европы, Центральной+Восточной Европы, Красноярского края, Украины; минимальные (8-10) - у Японии и Дальнего Востока. В КСИ приоритеты по коэффициенту потомки/комбинации меняются: максимальное значение (4) - у Западной Европы, Средней Азии, Дальнего Востока, высокие и средние показатели сохраняются у Западной и Северной Европы, Красноярского края, Западной Сибири.

Таким образом, наибольшее сходство с Красноярским краем по большинству параметров (отбору родительских форм, комбинаций и потомков с их формами по всем питомникам) имеют формы Ценгральной+Восточной Европы, Северной Европы, Западной Европы. Эти ЭГГ имеют в КСИ сходные или превышающие Красноярский край показатели, определяющие их перспективность в местных агроклиматических условиях.

Глава 4

Анализ гибридных комбинаций н родительских форм во отбору в селекционные питомники

Сравнение осуществленных комбинаций между собой проведено по отбору их потомков в питомниках. Все 164 комбинации по эффективности отбора потомков (п) каждой комбинации в СП1 были разделены на 4 группы: 1) п=0; 2) п^Ю; 3) 10<п<50; 4) п£50. В первой и третьей группах находятся соответственно по 1/3 части комбинаций от общего числа Комбинации с формами Красноярского края представлены практически одинаково во всех группах, в первой преобладают формы Северного Кавказа, Дальнего Востока; во всех, кроме первой - формы Северной Европы. Наиболее успешными для формирования перспективных комбинаций (третья-четвертая группы) явились 1981 и 1982 годы (эти годы в период гибридизации самые влагообеспеченные), неудачными (полное отсутствие четвертой группы) - 1983 и 1985 годы. Это свидетельствует, что количество потомков отражает действие агроклиматических факторов.

До КСИ дошло 30% осуществленных комбинаций. Они отличались между собой, как и остальные, по числу лет отбора их потомков в СИ. Суммарное количество этих потомков в СГГ1 сильнее зависело от срока (числа лет) отбора в этот питомник (корреляция по Пирсону; г=0,71 при а=1%), чем от количества отборов в год (г=0,28 при а=5%). Если из выборки исключить комбинации с длительным сроком отбора в СП1 (более 5 лет), то показатель количества потомков в СП! становится тесно связанным с ежегодным отбором (г=0,54). В группе комбинаций, отбираемых 5-8 лет, соответственная корреляционная связь не наблюдалось (т=0,22). Таким образом, продолжать отбор одной комбинации в СТО дольше 5 лет, вероятно, неэффективно, и можно ограничить его более коротким периодом.

Наименьшая браковка потомков в питомниках наблюдается при переходе СП1-СП2 (5%), самая большая - на этапе КП-ПСИ (76%). Расчет однородности частот перехода (по Брандту-Снедекору) потомков в соседний питомник для

15

комбинаций, попавших в КСИ, показал, что значимые отличия комбинаций по переходу их потомков между питомниками СП1-СП2, СП2-КП, КП-ПСИ наблюдаются для ряда комбинаций, но они не сказываются на конечном этапе отбора комбинаций в КСИ.

Вклад ЭГТ в селекциойных питомниках связан как суммарно со всеми формами, принадлежащими группе, так и с отличительными особенностями отдельных форм. По тем же критериям, что и для ЭГТ, проведено сравнение двенадцати исходных форм, наиболее представленных в скрещиваниях (рис.4). Все они, кроме четырех (В.Кога1, \Уе1ат; Винер, К-27058), являются формами

40 ----_

■ осуш«ст6л«нмых

■ в а п 1

О а КС И

Рис. 4. Сравнение исходных форм, наиболее представленных в гибридизации, по эффективности их участия в составе комбинаций на разных этапах селекции

Красноярской селекпии. Отбор в СП1 форм Красноярского края происходит за

счет наиболее представленных в скрещиваниях форм, а остальные формы -

селекционные линии практически выбраковываются уже на данном этапе. В

следующих питомниках отобранные формы мало бракуются и, как следствие,

имеют высокий процент отбора в КСИ (70%).

Если количество осуществленных комбинаций для каждой из форм сильно варьирует, то отбор в СП1 снижает эти отличия. В КСИ наиболее представлены Кедр, Красноярский 80, \Уе1ат (5-14 комбинаций), остальные формы входят в 1-3 комбинации (рис.4).

Перспективность отобранных в КСИ комбинаций с определенной формой подтверждается большим числом потомков. Вследствие больших отличий комбинаций по числу потомков целесообразно сравнить родительские формы по числу потомков на одну комбинацию с их участием. Так, в СП1 самые высокие коэффициенты потомки/комбинации (30-60) у Welam, B.Korai, Кедр, Keystone х Агул, в КСИ для всех форм коэффициенты в среднем 2-4.

Все 12 форм характеризовались также в зависимости от их принадлежности к материнским и отцовским формам. Чаше всего в качестве отцовских форм в гибридизации использовался Кедр, Баджей, материнских -Кедр, Красноярский 80. Комбинации с Кедром, Баджеем, Красноярским 80 как в качестве материнских, так и отцовских доходят до КСИ, но все три формы больше бракуются в качестве отцовских, чем материнских. В КСИ не попадают комбинации с B.Korai, Keystone х Агул, Красноярским 1 в качестве материнских форм, с Агулом, Винером, Енисеем - отцовских.

Как для комбинаций с отцовскими, так и с материнскими формами отличия коэффициентов потомки/комбинации в СТО более выражены, чем в КСИ. В СП1 самые высокие коэффициенты у комбинаций с формами: материнскими - B.Korai (120), Welam (60) и Кедр (40) и отцовскими - Welam (60), Keystone х Агул (40), Кедр (30). Максимальные коэффициенты в КСИ среди всех форм имеют Кедр и Рассвет (5) в качестве материнских, Красноярский 80, Welam, К-27058 (5-8) - отцовских.

Таким образом, из наиболее представленных в гибридизации форм Кедр, Красноярский 80 и Welam выделяются высокими показателями отбора в КСИ комбинаций и потомков с их участием, что свидетельствует об их преимуществе над остальными формами. Кроме того, Кедр и Красноярский 80 оказались лучшими в отборе комбинаций с их материнскими формами.

Проведенный в работе ретроспективный анализ селекционных данных не исчерпывает всех возможностей сформированной базы данных и ИПС.

Практические рекомендации

1. ИПС и база данных предлагается для использования в вузах и научно-исследовательских учреждениях специалистам биологического, аграрного и технического профилей с целью оптимизации принятия решений по управлению растениеводческими процессами; студентам соответствующих специальностей.

2. В качестве приоритетных ЭГТ при выборе исходного материала в скрещивании на территории Красноярского края рекомендуется, кроме местных форм, использовать формы Центральной+Восточной Европы, Северной Европы, Западной Европы.

Выводы

1. Для мониторинга экологических и селекционных данных разработаны алгоритмы и интерфейс ИПС, а также структура и отчеты базы данных "Селекция растений". Отчеты позволяют проводить сравпеттие родительских форм, гибридных комбинаций и их потомков по годам, направлениям селекции, селекционным признакам, питомникам.

2. База данных "Селекция растений" сформирована по результатам селекции ярового ячменя на территории Красноярского края за период 19801997 годы. В базу внесепы данные по 100 родительским формам из 14 ЭГТ и по прохождению этапов отбора 164 комбинаций и их потомков (с указанием 17 количественных селекционных признаков для каждого потомка).

3. Многофакторный ретроспективный анализ внесенных в базу данных проведен по ЭГТ, гибридным комбинациям, отдельным формам в питомниках с использованием ИПС и статистических протрамм.

4. Из всех ЭГТ формы Центральной+Восточной Европы, Северной Европы, Западной Европы имеют сходные или превышающие Красноярский край показатели, определяющие их перспективность в агроклиматических условиях Красноярского края.

5. Результаты рассмотрения отдельно отцовских и материнских форм показали, что формы Западной Сибири, Восточной Сибири, Красноярского

края и Северной Америки предпочтительнее использовать в гибридизации в качестве материнских, а Центральной+Восточной Европы, Украины и Средней Азии - в качестве отцовских.

6. Год скрещивания влияет на отбор потомков в СГТТ. Для комбинаций, попавших в КСИ, количество потомков в СП1 зависит от числа лет отбора в этот питомник больше, чем от количества отобранных в год потомков.

7. Формы Красноярской селекции составляют основную долю из наиболее представленных в гибридизации исходных форм, среди которых по высоким показателям отбора комбинаций с их участием и потомков в КСИ выделились Кедр, Красноярский 80, а также \Velam.

Материалы диссертации опубликованы в работах:

1. Позднякова, О.В. Ретроспективный анализ исходного материала в селекции ячменя / Позднякова О.В. // Интеллект - 2002: Сб. материалов краевой межвуз. науч. конф. -КРО НС "Интеграция". - Красноярск, 2002. - С. 359.

2. Зобова, Н.В. Использование компьютерной техники для решения экологических задач создания адаптивных форм ячменя / Зобова Н.В., Позднякова О.В. // Успехи современного естествознания. - 2002. - №5. - С. 114.

3. Позднякова, О.В. Систематизация данных по селекции ячменя с использованием СУБД / Позднякова О.В. // Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии: Материалы межрегион, конф. молодых ученых, 20-22 ноября 2002, Пермь / Инс-т экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН.-Пермь, 2002. - С. 23-24.

4. Позднякова, О.В. Селекционная база данных сортов ячменя и ее роль в изучении адаптации сортов к экстремальным условиям климата / Позднякова О.В., Зобова Н.В. // Гомеостаз и экстремальные состояния организма: Тез. докл. XI Междунар. симп., Красноярск, 19-23 мая 2003 г. -Красноярск, 2003. - С. 114.

5. Вогульский, И.О. Базы данных в информационном обеспечении селекционного процесса / Вогульский И.О., Позднякова О.В., Зобова Н.В. // Аграрная наука на рубеже веков: Тез. докл. Всерос. науч.-цракт. конф., Красноярск, 25-26 сентября 2003 г. -Красноярск, 2003. - С. 105-106.

6. Зобова, Н.В. Создание и использование электронной базы данных в селекции / Зобова Н.В., Позднякова О.В., Сурин НА. // Информационные технологии, информационные измерительные системы и приборы в исследовании сельскохозяйственных процессов. 4.1. Материалы Междунар. науч.-практ. конф. "АГГОИНФО-2003", Новосибирск, 22-23 октября 2003 г. -РАСХН. Сиб. отд-ние. -Новосибирск, 2003. - С. 118-120.

7. Зобова, Н.В. Свидетельство № 2003620241 об официальной регистрации ^ базы данных "Селекция растений" / Зобова Н.В., Позднякова О.В., Сурин Н А., ' Ляхова Н Е., Озоль А.В. -М.: Роспатент, 2003 г. ;

8. Позднякова, О.В. Ретроспекция данных отбора ярового ячменя по селекционным питомникам для прогнозирования перспективного исходного материала, привлеченного из разных эколого-географических групп / Позднякова О.В. // Молодые ученые Сибирского региона - аграрной науке: Материалы межрегион, конф. молодых ученых, посвященной 50-летию освоения целинных и залежных земель, Омск, 15-16 апреля 2004. - РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИСХ. - Омск, 2004. - Вып. 4. - С. 152-157.

9. Озоль А.В. Свидетельство № 2004611466 об официальной регистрации программы для ЭВМ "БЕЬА" / Озоль А.В., Зобова Н.В., Позднякова О.В., Сурин Н. А.-М.: Роспатент, 2004 г.

10. Позднякова, О.В. Внедрение информационных технологий в систему управления растениеводческими процессами / Позднякова О В. // Молодежь Сибири - науке России: Сб. материалов межрегион, науч.-техн. конф. студентов, ^ аспирантов и молодых ученых. - ГУЦМиЗ, КТО НС "Интеграция*', СИБУП. -Красноярск, 2004. - С. 29-30. •

П.Позднякова, О.В. Выделение эколого-географических групп с родительскими формами, перспективными для включения в гибридизацию на основе ретроспективного анализа / Позднякова О.В // Молодея® и наука XXI века: Материалы V Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Красноярск, 20-22 мая 2004 г. -РИО КГПУ. -Красноярск, 2004. - С. 338339.

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24 49.04 953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 г. Подписано в печать 05 10 2004 Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1. Офсетная печать. Объем 1,0п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1890

Издательство Красноярско1 о 1 осу дарственною аграрного университета 660017, Красноярск, ул. Ленина, 117

I

»19064

РЫБ Русский фонд

2005-4 15903

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Позднякова, Оксана Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РАСТЕНИЕВОДСТВА.

1.1. Стратегия современного адаптивного растениеводства.

1.2. Агроклиматические факторы, влияющие на урожайность ячменя.

1.3. Эффективность отбора в расщепляющихся популяциях ячменя.

1.4. Особенности направлений селекции ячменя в Восточной Сибири.

1.5. Значение баз данных в экологических и селекционных исследованиях.

Ъ ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ПОИСКОВОЙ СИСТЕМЫ И БАЗЫ ДАННЫХ

2.1. Структура базы данных "Селекция растений".

2.2. Интерфейс информационно-поисковой системы.

2.3. Отчеты, предоставляемые базой данных "Селекция растений".

2.4. Формирование базы данных "Селекция растений".

ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ УЧАСТИЯ ИСХОДНЫХ ФОРМ РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ГРУПП В СКРЕЩИВАНИЯХ.

3.1. Характеристика исходного материала, привлеченного в скрещивания.

3.2. Прохождение родительских форм разных ЭГГ по селекционным питомникам

3.2.1. Эффективность отбора родительских форм в СП1.

3.2.2. Прохождение родительских форм разных ЭГГ по селекционным питомникам: СП2, КП, ПСИ, КСИ.

3.3. Прохождение гибридных комбинаций, созданных с участием исходных форм разных ЭГГ, по селекционным питомникам.

3.3.1. Эффективность отбора гибридных комбинаций в СП 1.

3.3.2. Прохождение гибридных комбинаций по селекционным питомникам: СП2, КП, ПСИ, КСИ.

3.4. Прохождение потомков гибридных комбинаций, созданных с участием исходных форм разных ЭГГ, по селекционным питомникам.

3.4.1. Отбор потомков гибридных комбинаций в СП 1.

3.4.2. Прохождение потомков гибридных комбинаций по селекционным питомникам: СП2, КП, ПСИ, КСИ.

3.5. Сравнение ЭГГ по относительным показателям эффективности участия их форм в создании перспективного селекционного материала.

3.5.1. Сравнение ЭГГ по изменению коэффициента комбинации/родительские формы для осуществленных комбинаций, в СП1 и КСИ.

3.5.2. Сравнение ЭГГ по изменению коэффициента потомки/комбинации в питомниках: СП1, СП2, КП, ПСИ, КСИ.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ И РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ ПО ОТБОРУ В СЕЛЕКЦИОННЫЕ ПИТОМНИКИ.

4.1. Анализ гибридных комбинаций по их отбору в селекционные питомники.

4.1.1. Сравнение комбинаций по эффективности отбора в СП 1.

4.1.2. Анализ перспективных гибридных комбинаций по прохождению их потомков в селекционных питомниках.

4.2. Анализ эффективности привлечения в скрещивания родительских форм.

4.2.1. Анализ эффективности привлечения в скрещивания всех родительских форм

4.2.2. Анализ эффективности привлечения в скрещивания наиболее часто используемых родительских форм.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Информационно-поисковая система и мониторинг результатов гибридизации растений"

Актуальность темы. В современном мире поток разнообразной информации стремительно возрастает. Отсутствие ее систематизации препятствует повышению уровня эффективности того или иного вида деятельности.

В Сибири накоплена уникальная информация по селекции зерновых культур, представляющая экспериментальный и аналитический материал в ретроспекции большого числа лет, который может быть систематизирован и проанализирован с учетом динамики местных агроклиматических условий по многим направлениям.

Необходимость применения информационных технологий для автоматизации анализа экологических и селекционных данных на современном этапе не вызывает сомнений, однако готовое специализированное программное обеспечение этого процесса отсутствует, что определяет актуальность его создания.

Цель - разработка информационно-поисковой системы (ИПС) для обработки селекционных данных и последующий ретроспективный анализ эффективности использования отечественных и зарубежных генетических ресурсов ярового ячменя в гибридизации на территории Красноярского края. Основные задачи:

1. Разработка алгоритмов и интерфейса ИПС для поддержки и формирования базы данных "Селекция растений"; разработка структуры и отчетов базы данных "Селекция растений".

2. Формирование базы данных по результатам селекции ярового ячменя, полученным на территории Красноярского края за многолетний период.

3. Многофакторный ретроспективный анализ селекционного материала ярового ячменя с применением ИПС.

4. Сравнение исходного материала ярового ячменя разных эколого-географических групп (ЭГТ) по эффективности использования в гибридизации в Красноярском крае.

Научная новизна. Предложен комплексный подход к экологическому мониторингу селекционного материала с использованием информационных технологий. Впервые разработаны ИПС и создана на ее основе база данных "Селекция растений", приоритеты которых подтверждены свидетельствами Роспатента (2003 г., 2004 г.). Предложены и реализованы способы оценки ретроспективных данных по эффективности вовлечения в скрещивания исходных форм ярового ячменя разных ЭГГ. Результаты анализа позволили выделить ЭГТ и отдельные формы в качестве предпочтительных источников исходного материала ярового ячменя в Красноярском крае.

Практическая значимость. Разработанные ИПС и база данных служат полноценным инструментарием для хранения и последующей статистической обработки селекционных данных по растительным культурам. База данных позволяет перейти к научно-обоснованному, компьютеризированному отбору перспективных, адаптированных к местным экологическим факторам форм зерновых культур. Рекомендованы способы ретроспективного анализа селекционных данных. Выявлены ЭГТ, формы которых предпочтительнее включать в гибридизацию в Красноярском крае. ИПС и база данных используется в Красноярском НИИСХ для накопления, хранения и анализа данных по селекции ярового ячменя. Защищаемые положения:

• Разработанное программно-технологическое обеспечение является эффективным инструментом мониторинга и анализа данных по селекции растений в конкретных агроклиматических условиях.

• Способы ретроспективного анализа данных по селекции ячменя призваны оптимизировать процесс формирования родительских пар при проведении скрещиваний.

• ЭГТ (источники исходного материала) и исходные формы отличаются по перспективности использования в гибридизации на территории Красноярского края.

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, получены 2 свидетельства Российского агенства по патентам и товарным знакам.

Результаты работы доложены на: краевой межвузовской научной конференции "Интеллект-2002" (Красноярск, 2002 г.); XI Международном симпозиуме "Гомеостаз и экстремальные состояния организма" (Красноярск, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции "Аграрная наука на рубеже веков" (Красноярск, 2003 г.); межрегиональной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь Сибири - науке России" (Красноярск, 2004 г.); V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь и наука XXI века" (Красноярск, 2004 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, рекомендаций, выводов, списка литературы, приложений. Материалы диссертации изложены на 131 страницах машинописного текста. Список литературы содержит 124 отечественных и 34 иностранных источников. Работа включает 22 рисунка, 3 таблицы и 23 приложения.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Позднякова, Оксана Владимировна

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. ИПС и база данных предлагается для использования в ВУЗах и научно-исследовательских учреждениях специалистам биологического, аграрного и технического профилей с целью оптимизации принятия решений по управлению растениеводческими процессами; студентам соответствующих специальностей.

2. В качестве приоритетных ЭГГ при выборе исходного материала в скрещивании на территории Красноярского края рекомендуется, кроме местных форм, использовать формы Центральной+Восточной Европы, Северной Европы, Западной Европы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Позднякова, Оксана Владимировна, Красноярск

1. Агроклиматические ресурсы Красноярского края и Тувинской АССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 211 с.

2. Аканов, Э.Н. Особенности фотосинтетической реакции сортов ярового ячменя как показатель их адаптивных возможностей / Аканов Э.Н., Пыльнев В.В., Хасан // Известия ТСХА. - 2000. - Вып. 3. - 78-85.

3. Аниканова, З.Ф. Тенденции сортовой политики в формировании качества ресурсов продовольственного гороха / Аниканова З.Ф., Горпинченко Г.В. // Вестник семеноводства в СНГ. - 1998. — №2. — 23-28.

4. Анохина, Ю.Р. Обработка данных обследований коллекционных посевов сельскохозяйственных культур на комплексную устойчивость к вредителям и болезням (на примере ячменя) / Анохина Ю.Р. // -х. биология, сер. биол. раст. - 1998. -№5. - 80-87.

5. Афанасенко, О.С. Лабораторный метод оценки устойчивости сортообразцов ячменя к возбудителю сетчатого гельминтоспориоза / Афанасенко О.С. // -х. биология, сер. биол. раст. - 1977. - Вып. 12, №2.-0.297-299.

6. Бакай, С. Сорт и возможность реализации его потенциальной продуктивности / Бакай С. // Селекция и семеноводство. - 1984. — №7.-С. 5-7.

7. Бахарева, Ж.А. Устойчивость зерновых культур к головневым болезням в Западной Сибири: Автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук / Ж.А. Бахарева. - Л., 1981. - 23 с.

8. Бомба, М.Я. Формирование урожая ярового ячменя в Украине / Бомба М.Я,, Бомба М.И., Коцупир Д.Т. // Зерновые культуры. - 2001. - №2. -С. 22-25.

9. Борисоник, СБ. Ячмень яровой / СБ. Борисоник. - М.: Колос, 1974. - 246 с.

10. Ведров, Н.Г. Селекция и семеноводство полевых культур: Учеб. пособие / Н.Г. Ведров. - Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2000.-255 с.

11. Глуховцев, В.В. Селекция ячменя в условиях Среднего Поволжья / Глуховцев В.В. // -х. биология, сер. биол. раст. - 2001. - №1. — 19-26.

12. Глуховцев, В.В. Об оценке пивоваренных качеств ячменя / Глуховцев В.В. // Вестник росс. акад. с.-х. наук. - 2001. - №4. - 84-86.

13. Горев, А.В. Visual FoxPro 5.0: Книга для программистов / А.В. Горев. -М.:Эдель, 1997.-552 с.

14. Гончарук, Н.А. Селекция ярового шестирядного ячменя интенсивного типа для условий недостаточной влагообеспеченности на юге Украины / Гончарук Н.А. // Селекция, защита растений и агротехника пшеницы, ячменя и тритикале. - Киев, 1985. — 11-13.

15. Горшкова, В.А. Яровой ячмень / В.А. Горшкова, В.Т. Рымарь / Каменная Степь, 1998. - 312 с.

16. Грязное, А.А. Селекция ячменя в Северном Казахстане / Грязное А.А. // Селекция и семеноводство. - 2000. - №4. - 2-9.

17. Гуляев, Г.В. Селекция и семеноводство полевых культур: Учеб. пособие / Г.В: Гуляев, Ю.Л. Гужов. — 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1987.-447 с.

18. Гуляев, Г.В. Наследование реципрокными гибридами пшеницы признаков, определяющих развитие свойства неполегаемости / Гуляев Г.В., Кызласов В.Г. // Известия ТСХА. - 1975. - Вып. 1. - 56-63.

19. Гуляев, Г.В. Опыт измерения эффектов взаимодействия генов, определяющих проявление гетерозиса у пшеницы / Гуляев Г.В., Кызласов В.Г. // Селекция и семеноводство. - 1988. — №5. - 18-22.

20. Давитая, Ф.Ф. Современное состояние и перспективы развития агрометеорологии / Ф.Ф. Давитая // Агрометеорологические аспекты повышения продуктивности земледелия. - М.: Гидрометеоиздат, 1970. - С . 5-20.

21. Данилова, Е.С. Продуктивность и пивоваренные качества сортов ячменя отечественной и зарубежной селекции / Данилова Е.С. // Известия ТСХА. - 1997. - Вып. 3. - 37-48.

22. Данилова, Е.С. Особенности роста и развития новых сортов пивоваренного ячменя в зависимости от норм высева, сроках сева и глубины заделки семян / Данилова Е.С. // Известия ТСХА. - 1999, -Вып. 1.-С. 41-51.

23. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - 5-е изд., доп. и перераб. - М.: Агропромиздат, 1985. — 351 с.

24. Драгавцев, В.А. Некоторые новые фундаментальные подходы в экологической генетике растений / Драгавцев В.А. // -х. биология, сер. биол. раст. - 2000. - №1. - 34-37.

25. Жученко, А.А. Эколого-генетические основы адаптивной системы селекции растений / Жученко А.А. // -х. биология, сер. биол. раст. -2000.-№3.-С. 3-30.

26. Исмагилов, P.P. Методика адаптации технологии возделывания полевых культур / Исмагилов P.P. // Аграрная наука. — 1999. - №7. — 17-19.

27. Кадыров, М.А. Некоторые аспекты селекции сортов с широкой агроэкологической адаптацией / Кадыров М.А., Гриб СИ., Батуро * Ф.Н. // Селекция и семеноводство. - 1984. - №7. - 8-11.

28. Кайданов, Л.З. Генетика популяций: Учеб. пособие / Л.З. Кайданов. - М.: Высш. шк., 1996. - 320 с.

29. Каталог мировой коллекции ВИР. Ячмень (Исходный материал для селекции в Нечерноземной зоне РСФСР), вып. 170 / Под. ред А.Я. Трофимовской. - Л., 1976. - 119 с.

30. Каталог районированных (включенных в госреестр) сортов сельскохозяйственных культур, созданных учеными Сибири в 1925-1995 гг. / РАСХН. Сиб. отд-ние. Проблемный совет по растениеводству, селекции и семеноводству. — Новосибирск, 1997. -164 с.

31. Киселева, Л.Н. Оценка селекционного материала зерновых культур на устойчивость к пыльной головне в условиях искусственного климата / Киселева Л.Н. // Науч.-техн. бюл. ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние. АНИИЗиС. - Новосибирск, 1990. - Вып. 1. - 26-29.

32. З.Киселева, М.И. Об устойчивости сортов ячменя к сетчатой пятнистости / Киселева М.И., Коваленко Е.Д., Соломатин Д.А. // Селекция и семеноводство. - 2001. - №1-2. - 57-59.

33. Коновалов, Ю.В. Надежность оценки линий ярового ячменя в селекционных питомниках в зависимости от способа отбора элитного материала / Коновалов Ю.В., Михкельман В.А., Кадилов Р.К. // Известия ТСХА. - 1991. - Вып. 2. - 76-84.

34. Костылев, П.И. Компьютерная программа генетического анализа количественных признаков / Костылев П.И., Иванов В.В. // Селекция и семеноводство. - 1997. - №4. - 16-19. бО.Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин. - М.: Высш. шк., 1990. - 352 с.

35. Лейструмайте, А.К. К оценке исходного материала для селекции ячменя на качество / Лейструмайте А.К., Лукьянова М.В., Ильина Н.В. // Науч.-техн. бюл. ВНИИ растениеводства. — 1992. - №226. - 48-53.

36. Леме, Ж. Основы биогеографии / Ж. Леме. - М.: Прогресс, 1976. — 310 с. бЗ.Лисунов, В.В. Климат и урожай / Лисунов В.В., Онучин А.А. // Сиб. вестник с.-х. науки. - 2002. - Вып. 145, №1-2. - 23-28.

37. Лосев, А.П. Агрометеорология / А.П. Лосев, Л.Л. Журина. — М.: Колос, 2001.-304 с.

38. Мазер К. Биометрическая генетика / К. Мазер, Дж. Джинкс. - М.: Мир, 1985.-463 с.

39. Мальцев, В.Ф. Ячмень и овес в Сибири / В.Ф. Мальцев. - М.: Колос, 1984.-128 с.

40. Маркин, Б.К. Моделирование урожайности зерновых / Маркин Б.К. // Зерновые культуры. - 1997. - №4. - 6-8.

41. Мартынов, СП. Информационно-аналитическая система генетичесьсих ресурсов растений / Мартынов СП. // Аграрная Россия. - 1998. - №1. - С 10-13.

42. Меттлер, Л. Генетика популяций и эволюция / Л. Меттлер, Т. Грегг. — М.: Мир, 1972. - 176 с.

43. Михайличенко, Б.П. Экологические и эволюционные подходы и адаптивные методы в селекции кормовых культур для экологического сельского хозяйства России / Михайличенко Б.П. // -х. биология, сер. биол. раст. - 2000. -№1 . - С 21-28.

44. Михкельман, В.А. Изменчивость параметров сортов ячменя в разных звеньях селекционного процесса и выбор критериев при отборе / Михкельман В.А. // Известия ТСХА. - 1991. - Вып. 5. -С. 22-30.

45. Михкельман, В.А. Оценка сортов ячменя в конкурсном сортоиспытании при двух сроках сева / Михкельман В.А. // Известия ТСХА. - 1997. - Вып. 2. - С 59-74.

46. Михкельман, В.А. Урожайность ячменя и ее связь с основными показателями структуры урожая в разных звеньях селекционного процесса / Михкельман В.А., Скорняков Н.Н. // Известия ТСХА. -1998.-Вып. 2 . -С . 90-105.

47. Моргун, В.Н. Метод получения карт параметров урожайности сельскохозяйственных культур по данным длительных наблюдений / Моргун В.Н., Ваганов Е.А., Жирнова Д.Ф. // Сиб. вестник с.-х. науки. -2001.-Вып. 143, №1-2.-С. 27-35.

48. Мунгунцэцэг, П. Качество зерна ярового ячменя в условиях Монголии / Мунгунцэцэг П. // Сиб. вестник с.-х. науки. - 2000. - Вып. 141, №1 -2. - 45-49.

49. Необходимость повышения устойчивости к корневым гнилям сортов ярового ячменя в Красноярском крае / Сурин Н.А., Сорокатая Е.И., Громовых Т.И. и др. // Доклады РАСХН. - 2001. - №3. - 16-18.

50. Неттевич, Э.Д. Потенциал урожайности рекомендованных для возделывания в Центральном районе РФ сортов яровой пшеницы и ячменя и его реализация в условиях производства / Неттевич Э.Д. // Доклады РАСХН. - 2001. - №3. - 3-6.

51. Останин, В.А. Технология возделывания ярового ячменя в Иркутской области / Останин В.А., Мальцев В.Т., Султанов Ф.С. // Сиб. вестник с.-х. науки. - 1999. - Вып. 139, №1-2. - 62-66.

52. Пакуль, В.Н. Формирование элементов продуктивности многорядного ячменя в зависимости от срока посева и нормы высева в лесостепи Западной Сибири / Пакуль В.Н., Заушинцена А.В. // Сиб. вестник с.-х. науки. - 1999. - Вып. 139, №1-2. - 56-62.

53. Получение регенерантов ярового ячменя, устойчивых к токсинам возбудителей корневых гнилей в условиях Восточной Сибири / Сурин Н.А., Громовых Т.И., Зобова Н.В. и др. // Микология и фитопатология. -2002. -Вып. 36, №2. - С . 67-71.

54. Поползухин, П.В. Влияние метеорологических факторов и агротехнических приемов на урожайность и качество семян ячменя в южной лесостепи Омской области: Автореф. дисс. ... к. с.-х. наук / П.В. Поползухин. - Омск, 1998. - 17 с.

55. Родина, Н.А. Исходный материал и селекция скороспелых сортов ячменя / Родина Н.А., Пигодина З.М., Куц А. // Материалы совещания по проблемам селекции зерновых культур в Нечерноземной зоне России, Киров, 3-4 июля, 1992. - Киров, 1995. -С. 25-32.

56. Родина, Н.А. Ведущая роль селекции и семеноводства в условиях Северо-Востока / Родина Н.А. // Вестник семеноводства в СНГ. -2001.-№2.-С. 25-26.

57. Савин, В. А. Оптимизация аналитических исследований в растениеводстве / Савин В.А., Абугалиев И.А., Абугалиева А.И. // Доклады РАСХН. - 1998. - №2. - 13-16.

58. Сурин, Н.А. Местные ячмени и их селекционное значение в условиях Восточной Сибири и на Дальнем Востоке / Сурин Н.А., Ляхова Н.Е. -Сб. науч. тр. / ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ние. - Новосибирск, 1987. - 104-110.

59. Сурин, Н.А. Селекция ячменя в Сибири / Н.А. Сурин, Н.Е. Ляхова // РАСХН. Сиб. отд-ние. НПО "Енисей". - Новосибирск, 1993. - 292 с.

60. Сурин, Н.А. Изменчивость и наследование массы зерна с растения у ярового ячменя в лесостепных районах Восточной Сибири / Сурин Н.А., Никитина В.И. // Сиб. вестник с.-х. науки. - 2002. - Вып. 145, №1-2.-С. 17-23.

61. Трофимовская, А.Я. Источники устойчивости ячменя к возбудителю сетчатой пятнистости (Drechslera teres) / Трофимовская А,Я., Афанасенко О.С, Левитин М.М. // Доклады ВАСХНИЛ. - 1983. - №3. - С . 19-21.

62. Фатыхов, И.Ш. Метеорологические условия и урожайность сортов ячменя на госсортоучастках Удмуртии / Фатыхов И.Ш. // Зерновые культуры. - 2001. - №3. - 23-26.

63. Федоров, А.К. Продолжительность вегетационного периода зерновых определяется их реакцией на свет / Федоров А.К. // Зерновые культуры. - 1999. - №6. - 23-26.

64. Федоров, А.К. Особенности онтогенеза, определяющие скороспелость и продуктивность зерновых культур / Федоров А.К. // Вестник семеноводства в СНГ. - 2001. - Х24. - 40-42.

65. Формирование генетически гетерогенных сортов-популяций ярового ячменя путем изменения состава биотипов и подбора искусственных сортосмесей / Сурин Н.А., Борисов Ю.М., Шевцова Л.Н. и др. // Доклады РАСХН. - 1997. - №2. - 3-5.

66. Характеристики сортов растений, впервые включенных в 1996 году в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, - М., 1996. - 183 с.

67. Эколого-генетические принципы селекции растений / Наскидашвили П., Наскидашвили И., Наскидашвили М. и др. // Сообщ. акад. с.-х. наук Грузии. - 2000. - №7. - 54-56.

68. Ahmad, M. Screening of aegilops, triticum and hordeum species for grain weight, protein and lysine content / Ahmad M., Arain M.A., Siddiqui K.A. // Wheat inf serv. - 1997. - №85. - P. 7-13.

69. Anoshenko, B.Y. Estimation of parental value for varieties used in plant breeding / Anoshenko B.Y. // Anz. schadlingsk., pflanzenschutz, Umweltschutz. - 1998. -Vol.71, №3. - P . 131-137.

70. Bard, J.B. Development, databases and the Internet / Bard J.B., Davies J.A. // BioEssays. - 1995. - Vol.17, №11. - P. 999-1001.

71. Bijlsma, R. Environmental stress, detrimental alleles and the extinction probability of small populations / Bijlsma R. // 6* Congr. eur. soc. evol. biol., Amhem, 24-28 Aug., 1997: Progr. Abstr.-Heteren; Wageningen, 1997. - P. 268.

72. Buckler, E.S. Molecular diversity, structure and domestication of grasses / Buckler E.S., Thomsberry J.M., Kresovich S. // Genet, res. - 2001. -Vol.77, №3.-P. 213-218.

73. Burger, R. Adaptation and extinction in changing environment / Burger R., Lynch M. // Environmental stress, adaptation and evolution et by R.Bijsma and V.Loeschcke. - Basel, 1997. - P. 209-239.

74. Ceccarelli, S. Choice of selection strategy in breeding barley for stress environments / Ceccarelli S., Grando S., Impiglia A. // Euphytica. - 1998. -Vol. 103, №3.-P. 307-318.

75. Cenci, C.A. Cumh anatomy in barley (Hordeum vulgare) / Cenci C.A., Grando S., Ceccarelli S. // Can. J. bot. - 1984. - Vol. 62, №10. - P. 2023-2027.

76. Czembor, J.H. Sources of resistance to powdery mildey (Blumeria graminis f.sp.hordei) in Moroccan barley land races / Czembor J.H. // Can. J. plant pathol. - 2001. - Vol. 23, №3. - P. 260-269.

77. Foy, CD. Tolerance of barley cultivars to an acid, aluminum-toxic subsoil related to mineral element concentrations in their shoots / Foy CD. // J. plant nutr. - 1996. - Vol. 19, №10-11.-P. 1361-1380.

78. Gomy, A.G. Photosynthetic activity of flag leaves in diallel crosses of spring barley under varied nutrition and soil moisture / Gomy A.G. // Cereal res. commun. - 2001. - Vol. 29, №1-2. - P. 159-166.

79. Hansel, H. Yield potential of barley corrected for disease infection by regression residuals / Hansel H. // Plant breed. - 2001. - Vol. 120, №3. - P. 223-226.

80. Heinze, K. Biologische pflanzenzuchtung ist eine notwendigkeit / Heinze K. // Lebend. erde. - 2001. - №2. - P. 55-56.

81. Hoisington, D, Plant genetic resources: What can they contribute toward increased croup productivity? / Hoisington D., Khairallah M., Reeves T. // Proc. nat. acad. sci. USA. - 1999. -Vol. 96, №11. - P . 5937-5943.

82. Karsai, I. Multivariate analysis of traits determing adaptation in cultivated barley / Karsai I., Meszaros K., Lang L. // Plant breed. - 2001. - Vol. 120, № 3 . - P . 217-222.

83. Kosyan, A. Original method of cereal heat resistant form determination / Kosyan A., Taran N., Pantalienko A, // Bulg. J. plant physiol. - 1998. -Spec, issue. - P . 335.

84. Lyubich, J. Mathematical theory of phenotypical selection / Lyubich J., Kirzhner V., Ryndin A. // Advances in applied mathematics. - 2001. — Vol. 26, №4. - P. 330-352.

85. Marais, G.F. Recurrent selection using male sterility and hydroponic tiller culter in pedigree breeding of wheat / Marais G.F., Botes W.C., Louw J.H. // Plant breed. - 2000. - Vol. 119, №5. - P. 440-442.

86. May, K.W. Genotype x environment interactions for two-row barley grain yield and implications for selection of test locations / May K.W., Kozub G.C. // Can. J. plant sci. - 1995. - Vol. 75, №3. - P. 571-575.

87. McKersie, B.D. Environmental stress tolerance in genetically improved plants / McKersie B.D. // Agri-Food res. Ontario. - 1994. - Vol. 17, №3. -P.2-6.

88. Pen, I. Reproductive effort in viscous populations / Pen I. // Evolution (USA). - 2000. - Vol. 54, Xol. - P. 293-297.

89. Rozenov, D.T. Screening plants for drought / Rozenov D.T. // Proc. • workshop "Adaptation of plants to soil stress", 1993. - Lincoln, 1994. - P. 133-141.

90. Schut, J.W. Prediction of barley progeny performance in the presence of genotype-environment interaction / Schut J.W., Dourleijn C.J. // Plant breed. - 2000. - Vol. 119, №1. - P. 47-50.

91. Snape, J. The influence of genetics on future crop production strategies: From traits to genes, and genes to traits / Snape J. // Ann. appl. biol. - 2001. • -Vol. 138, №2.-P. 203-206.

92. Suzuki, S. Development of the information system / Suzuki S. // Sci. rice plant. Vol. 3. - Tokyo, 1997. - P. 808-819.

93. Weissmann, E.A. ELMI-an information system to use plant breeding data efficiently / Weissmann E.A., Weissmann S. // Genet, a slecht. - 1996. -Vol. 32,№4.-P. 287-296.

94. Wilson, K. Evolution in subdivided populations / Wilson K. // Trends ecol. and evol. - 2000. - Vol. 15, №3. - P. 90-92.

95. Zhivotovsky, L.A. Environmental stress and evolution: a theoretical study / Zhivotovsky L.A. // Environmental stress, adaptation and evolution et by ^ R.Bijsma and V.Loeschcke. - Basel, 1997. - P. 241-254. ПРИЛОЖЕНР1Я