Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Исходный материал для селекции яровой вики на устойчивость к фузариозу и переноспорозу в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Исходный материал для селекции яровой вики на устойчивость к фузариозу и переноспорозу в условиях Центрального района Нечерноземной зоны России"

РГб од

РОССИЙС

/

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК О М»,Г| НПО «ПОДМОСКОВЬЕ»

На правах рукописи ФЕДОСЕЕВА Валерия Исааковна

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ВИКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К ФУЗАРИОЗУ И ПЕРОНОСПОРОЗУ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

(Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Немчиновка, Московская обл., 1993

Работа выполнена в лабораториях селекции зернобобовых культур и иммунитета НПО «Подмосковье» в 1988—1992 гг.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г. А. Дебелый.

Официальные оппоненты — доктор биологических наук Т. Н. Федорова, кандидат сельскохозяйственных наук Ю. С. Тюрин.

Ведущее учреждение: Московское отделение ВНИИ растениеводства им. Н. И. Вавилова.

Защита дисертации состоится « № » . .....

1993 г. в « № » часов на заседании специализированного совета К 020.19.01 в НПО «Подмосковье» по адресу: 143013, Немчиновка-1, Московская обл.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПО «Подмосковье».

Автореферат разослан «» . . . . . 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат сельскохозяйственных наук

3. А. Буц

■ - I -

.Актуальность исследований. С интенсификацией сельскохозяйственного производства придание сортам возделываемых культур, в том числе и яровой вики,' устойчивости к болезням является актуальной задачей (Гуляев, Гужов, 19b?; Измалков, 1987; Репьев', 1969). . - \

Стабильность урожаев зеленой массы и особенно семян вики яровой в Центральном районе Нечерноземной зоны России во многом определяется степенью устойчивости возделываемых сортов к фуза-риозной корневой гнили. Большинство сортов вики восприимчиво к ' этому заболеванию, что в годы эпифитотий приводит к значительному снижению урожайности (Гришина, Дебелый, 1991).

В последние годы с широким распространением скороспелого сорта Немчиковская 72 большой ущерб посевам яровой вики наносит ,пероноспороэ (Дебёлый и др., 1989). В 60-х годах в Московской области практически каждый второй год наблюдались эпифитотии этого заболевания. Максимальное развитие пероноспороза чаще всего приходится на период от ветвления до начала налива бобов вики, что приводит к значительному снижению, урожая зеленой массы и ' семян. ; ...

Селекция вики яровой на устойчивость к болезням актуальна, и в экологическом плане, поскольку возделывание устойчивых сортов позволяет уменьшить количество применяемых пестицидов.

При решении селекционных задач важное значение имеет правильный подбор исходного материала, особенно это относится к источникам резистентности, которые должны.сочетать невосприимчивость к патогену с относительно высокой потенциальной урожайностью и скороспелостью. Имеющиеся источники устойчивости часто малопригодны для' непосредственного; использования из-за' их' экологической неприспособленности, низкой продуктивности и ряда других недостатков.- Такой исходный материал -значительно удлиняет и затрудняет. селекционный процесс.

Настоящая работа является обобщением экспериментальных данных, полученных в лабораториях селекции зернобобовых- культур и иммунитета ÍÍI10 "Подмосковье" за период- с 1988 по. 1992 годы - но .'-■ проблеме селекции. яровой вики , на .устойчивость-, ю болезням. ,.

Цель"и задачи.исследований. Основная цель исследований выявить источники устойчивости вики к фузаркозу и пероноспорозу и создать исходный-, материал,- сочетающий устойчивость к болезням со скороспелостью и' высокой, продуктивность».

Для ее .-выполнения- были .поставлены следующие задачи: - провести оценку^сортов и коллекционных образцов вики яро-

вой на устойчивость к местным популяциям возбудителей фузариоза и пероноспороза, выделить непоражаеьше формы и выявить их селекционную ценность; ,

- определить характер наследования в гибридных поколениях признаков устойчивости к фузариозу, продолжительности межфазных периодов и элементов структуры продуктивности;

- создать исходный материал яровой вики для селекции на устойчивость к фузариозу и перонослорозу, дать его хозяйственно-биологическую характеристику и определить пути селекционного использования.

Научная новизна. На базе ранее созданных инфекционных,фонов и в естественных условиях изучено 106 образцов коллекции вики яровой по признакам устойчивости и выносливости к фузариозу, устойчивости к. перонсспорозу;

. установлено, что в условиях центра Нечерноземной зоны локальная форма заражения вики пероноспсрозоы не оказывает значи- . тельного влияния на снижение продуктивности в противоположность диффузной, при наличии которой отдельные показатели структуры продуктивности снижаются в 1,5-2,5'раза'по-сравнению с контрольными растениями; .' • •

выявлено, что применение метода беккросса в селекции на устойчивость вики к фузариозу оправдывает себя.при небольшом числе возвратных скрещиваний (X - 2), так как при многократном на- . сидении гибридного материала скороспелым неустойчивым компонентом Немчиновской 72 не удаетсд сохранить,резистентность, присущую источникам устойчивости. ■'

Практическая ценность. - Выделены сортообразцы вики яровой с видовой и групповой устойчивостью к фузариозу и леронослорозу и обоснована целесообразность оценки селекционных номеров не только по устойчивости, но'и по толерантности;

- показана.возможность определения селекционной ценности . гибридных комбинаций по величине гетерозиса, по коэффициенту депрессии (Омаров, 197b) и системным анализом (Кызлаеов, IS¡j2);

- отобраны линии, сочетающие устойчивость, к фузариозу и пе- ■ роноспорозу с высокой урожайностью семян и зеленой-массы.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсукдены на полевом семинаре "Состояние и перспективы исполь- . зования генофонда вики в селекции", (Михнево, 19ь8), на конферен-. Чип молодых ученых НПО "Подмосковье" {Немчиновка, 1969), на Все-(?0|0зном совещании "Химический мутагенез и ненаследственная актит ьпция в сельском хозяйстве". (Москва, 1959), на'Республиканской

- 3 - .

конференции•молодых ученых (Одесса, 1990), на полевом семинаре "Состояние и перспективы селекции вики'ЧДотнув.а, 1990).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ. '.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 16>, страницах машинописного текста, содержит 34 таблицы, иллюстрирована 7 рисунками; состоит из введения, 5-ти глав, выводов и рекомендаций для практической селекции. Список использованной литературы включает 217 наименований, в т.ч. 32 на иностранных языках.

' УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ. Экспериментальные исследования выполнены в лабораториях селекции зернобобовых культур, и иммунитета ИГО "Подмосковье", Неы-чиновка Московской, области (19Ш - 1992).

Работа проведена в соответствии с/темой 01.07. "Создать и внедрить новые высокопродуктивные устойчивые к полеганию, осыпанию, болезням и вредителям сорта зернобобовых культур, пригодные к возделыванию по интенсивной технологии", Номер госрегистрации . 01.86 114 840.

Полевые опыт закладывали на искусственных.инфекционных фонах по фуэариозу и пероноспорозу, а также в условиях естественного полевого заражения. Поч'ва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая, хорошо окультуренная. Глубина пахотного слоя 22 - 25 см. Агрохимическая характеристика почвы в годы исследований ■ следующая: содержание гуууса. в, пахотном слое 1,7 - 2,7%; рН солевой вытяжки 4,7 - 6,7; Р^05 (по Кирсанову) -13,3 - 30,3 мг'. К^О Чпо Мэеловой) - 14 - 55 мг; сумма поглощенных оснований - 6,2 -32,2 мг/эйз на. ICO г. пбчвы. -

В целях ускорения прорабстки селекционного материала-дважды . в год в зимний период проводили посев в условиях фитотрона при ,, использовании;установки"Агрикола". . .

В годы проведения исследований метеорологические условия были контрастными¿ что .позволило;провести изучение опытного материала в различных условиях. V •

За период исследований было проанализировано Г0б; коллекционных образцов ni> устойчивости к- Tuoarivm эр., Рэгопоарогл

• Txoíw-aativae'-Güúm-. ' ' ■ «а жестких, инфекционных фонах. -

Оузариозный инфекционный фон. создавали путем внесения в течение ряда лет в почву перед посевом наиболее;агрессивных я вирулентных изолятор четырех основных, видов Fu3nrium((i)s F.oryapo-

Гиш, F. eolaril ,p. атапаоеит, »щ1тогип#атериалоы для взделения патогенов служили пораженные фузариозом растения и семена вики посевной. Ввделение патогенов проводили по общепринятым методикам (Наумова, .1970). Выделенные в чистую культуру виды патогенов определяли через 15'дней после культивирования их на,сусловом ara-, ре по систематике и методике Билай (1975) и Степанрвой (1968). Конидии микроскопировали под микроскопом. МШ-6,' измеряли окуляр-ыикроыетром АМ-9. K/льтуру возбудителя для получения рабочего ... инокулюма выращивали на стерильных зернах ячменя. Высушенное зараженное зерно вносили в почву сеялкой CH-I6 непосредственно перед посевом вики под культивацию. Норма высева инокулюна ЬО-ЮО г/и кв. ; '

Инокулюм для создания инфекционного фона по пероноспорозу готовили следующим образом: собранны^ в'посевах сильнопоражаеыо-го сорта-Неычиновская 72 диффузно пораженные части растений по-' ' мешали на сутки в климокамеру с температурой.15°С с целью вызвать обильное споронопение гриба. По прошествии.суток конидии с . растений, смывали в воду с* температурой 15°С.. Величину инфекцион-_ ной нагрузки определяли под микроскопом .МШ-6 при увеличении -' 9хЮ. _ Концентрация конидий, в рабочем'растворе инокулюма состав- ' ляла 30-50 шт. в поле зрения микроскопа.' Заражение' проводили в • туманообразвдй дождь 'или'при предварительном орошении "штанговым ■ опрыскивателем. '

Дяя.достижения выравненное™ инфекционного фона в течение, ■'•. ряда лет проводили,уравнительний'посев, во время/вегетационного периода в почву заделывали растительные остатки. Вику на инфекционном участке возделывали (S условиях монокультуры.^

Для контроля равномерности распределения инфекционной нагрузки Через кавдые 10.номеров испытуемых сррторбразцов'высевали • стандарт-районированный•в ряде, облаете^ Нечерноземной-зоны Рос- -сии сорт селекции НЮ "Подмосковье"' Немчиновская 72, среднеу.с-тойчивый к фузариозу и сильнопоражаемый пероноспорозом. .

Изучаемые еортообраацы высевали на инфекционном- фоне'- и в ' условиях "естественного полевого заражения на делянках', площадью I - 1,5 м кв. сеялкой CCK-ó-IO из расчета 30 .семян,в рядок. ...

Учет поражения-фузариозом проводили-по всходам, в фазу-на- -•чала налива бобов-и при уборке глазомерно по. 9-ти"- балльной шкале поражения- (Международный классификатор СЭВ 'вида V.sai;iva'X-, I9Ó3). По данные учетов, проводимых в' течение вегетации,;опреде-, ляли распространенность'и развитие.болезни для каждого образца..

Для оценки сортообраоцов по устойчивости к пероноспорозу крона названных показателей рассчитывали площадь под кривой развития болезни, что позволило проследить динамику нарастания заболевания и выделить устойчивые образцы.

При подборе родительских пар для скрещивания учитывался весь комплекс хозяйственно-ценных признаков. В качестве материнских форм использовали выделившиеся на искусственных инфекционных фонах лучшие образцы коллекции из числа устойчивых к патогенам. Это к.34383 (Болгария), к.35274 Лира (ЧО£Р), Узуноэская 83 (Россия) - устойчивые к фузариозу, к.33977 (Болгария4), к.35250 (Марокко) и к.35336 Яга (Польша) - устойчивые к пероноспорозу.

, В качестве отцовского компонента скрещивания использовали сорт Немчиновская 72, отличающийся короткими межфазными периодами от всходов до цветения (29-46 дней) и от цветения до созревания (22-54 дня). Наряду .с простыми парными проводили возвратные скрещивания.

Гибридные популяции высевали з условиях естественного полевого заражения и на инфекционных фонах.

Для оценки гибридов Fj по комплексу - хозяйственно-ценных признаков их высевали по схема гибрид-родительские формы на делянках площадью I м кв. при посеве 30 семян в рядок.

Второе поколение выращивали на делянках с нормой высова 120 семян на I м кв., посев проводили по схзме 5 х 15 см. Во втором поколении изучали характер расцепления по признаку устойчивости к фузариозу. Объем выборки по каждой комбинации составлял от 150 до 350 растений. .•-..•'.

Во втором поколении в условиях инфекционного фона был проведен отбор скороспелых, эысохопродугегавкых».устойчивых к фузариозу 'Л пероноспорозу элитных растений. Поюмстзо ои« элит зысезали в 1990 году семьями ив искусственном кнфэхцшшом Фоне для понтонной оценки и отбора. • '

. Третье поколение гибридов разшояадй в грунтовой топлице Лаборатории искуссгзокного'хлнма-га зо втору» ротация: декабрь -«прель 1969-1990'г.г. : •'.'.' Л -

Лето;-., 1990 г. на' иедезтвоннок.гй^кодюянсм фойе и о условиях естественного полевого зарапения выращивали Fj - F„j просты/ Гибридов и see нкегожнесл поколения прерьшстых и нолрарлзюох бек-кроссов.-8 1990-1992 г.г. з контрольных питомниках'и КСЙ изучал'.: константные ног,¡ера из исслвдуейых гибрид,hlk комбинаций, ршев полученные в лаборатории"селахцки.заркобобовых культур.

- б -

/ Фенологические наблюдения, глазомерные оценки, учет урожая семян, структурный анализ осуществляли по Методике госкоыиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1985). Математическую обработку экспериментальных данных проводили на ЭВМ "СМ-4-20" и на ПМН-52 известными статистическими методами (Доспехов, 1973; РокицкиЙ, 1976),

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ . I. ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ И СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА ОБРАЗЦОВ • КОЛЛЕКЦИИ ВИКИ ЯРОВОЙ.

1.1. Оценка образцов коллекции на устойчивость к фузариозу

За годы исследований (1938-1990) на искусственном фузариоэ-ноы инфекционном фоне дана оценка на устойчивость к болезни 106 образцам коллекции вики отечественного и зарубежного происхождения.

В ходе исследований было установлено, что большинство сорто-образцов вики в условиях Подмосковья восприимчивы к фузариозу на фоне искусственного заражения. Отдельные образца; к.35142 (Франция), к.35229 (Венгрия), к.35651 (Португалия) поражались патогеном а 1990 году и в условиях естественного полевого заражения.

Среди изучавшихся на инфекционном фоне образцов вики иммунных к фузариозу не обнаружено.

Большинство отечественных Фортов, в том числе, ^районированных в Нечерноземной зоне, характеризуются средней степенью поражения фузариозоы (3 балла, развитие болезни 26-50$). Из 44 об- * разцов 11(9% проявили устойчивость, 76,Ь% оказались среднеустой-чивьми, 9,5% были восприимчивы к фузариозу. . ■

Значительная часть зарубежных: сортообразцов, полученных из коллекции ВИРа, поражалась фузарираом в средней степени.1 Испытания на инфекционном фоне проходили 62 иностранных сортообразца. Из них поразились на I балл (развитие болезни до 25%), 63.9& - на 3 балла (26-50$), II,% ~ на 5 баллов (51-75%). Характеристика устойчивых сортообразцов представлена в таблице I.

Анализируя устойчивые к фузариозу образцы коллекции по ком* плексу хозяйственно-ценных признаков, можно отметить, что наибольший интерес в качестве родительских форм представляют следующие: из отечественных - Белоцерковская 66 - раноцветукий, крупно-семянный,. с высокой продуктивностью зелёной массы и семян; из образцов зарубежной селекции - среднеспелый высокопродуктивный сорт Лира (ЧСФР), для которого характерна хорошо развитая корневая

- ? -

системе; а также образец к.34383 (Болгария), раноцветущий и созревающий на 3-4 дня позже стандарта. Эти устойчивые к фуэариоэу соргообразцы можно рекомендовать в качестве родительских форм для создания исходного материала, сочетающего устойчивость к фуэариоэу, скороспелость и высокую продуктивность.

Таблица I

Иммунологическая характеристика устойчивых к фуэариоэу сортообразцов вики яровой (1988-1990 г.г.)

№ по ка-: Название талогу : образца

вир ;

Развитие болезни, %

1988 г. : 1989 г.

1990 г.

;Среднее Iотносительно :ст., % ,

.к.36001

к. 36026

к.36023 к.35626 к.36371 к.34383 к.34977 к.35274 к.35346

к.32620

Чувашская ультраскороспелая

Белоцерковс-кая 66

Узуновская 83

Орловская I

Луговская 85

(Болгария)

(Австралия)

Лира (ЧСФР)

Немчиновская 72 (стандарт)

(Грузия)

НСР,

05

24.4

12.8

23.3 16.9 11.2 14.3 25.6 18.6 36.8

43.3

10.5

20.0

16.0

21.7

24.1 14.4 18.9 20.0 17.0

37.8

49.2 7.7

23.5

19.0

29.5

29.3 25.9

27.6 23.3.

25.5

57.4

66.6 13.4

53.4

36.7

57.4

53.5 37.9

45.6 54.4 46.6

100.0

112.5

1.2. Характеристика толерантных к фузариозу сортообразцов вики яровой

Наряду с устойчивостью ценным качеством сортов является их выносливость или толерантность к заболеванию. .

Для восприимчивых сортов, обладающих рядом хозяйственно-ценных признаков, болезневыносливость играет ту же роль, что и устойчивость, то есть позволяет сохранить урожай без дополнительных затрат на защиту растений...Отдельные, исследователи считают, что селекция на выносливость может оказаться предпочтительнее, например, к'широкоспециализйрованнда паразитам ( зсЬлГвг, 1971;. ■ . РагЪегу . .1978).

Показателем, характеризующим степень толерантности, является

~ а -

коэффициент толерантности - Т.

Для того, чтобы установит^ какой из .двух сортообразцов более толерантен, их сравнивают по показателям развития болезни и коэффициентам толерантности.

В результате изучения сортообраэцов коллекции вики на искусственном и естественном инфекционных фонах (I9Ó9-I990 г.г.) ' были рассчитаны коэффициенты толерантности по показателям зеленой массы, массы семян с растения и кассы 1000 соыян. Доля высокотолерантных номеров коллекции по зеленой массе с растения невелика: более tíC% урожая сохраняется лишь у 22,1% номеров.

В результате определения коэффициентов толерантности по мае-, се семян с растения выявились две наиболее многочисленные группа образцов: 26,3$ номеров сохраняют 21-40% массы семян с растения в условиях сильного поражения фузариозом, 2Ь,2$£ сортообраицов -от 61 до 60%. Высокую толерантность проявили Белоцерковская 623, Краснодарская 7, к,36109 (Болгария), к.35329 и к.ЗбШ. (ЧСФР), к,29271 (Голландия). ' .

Показатель массы 1000 семян на фуаариозном фоне снижался незначительно: минимальное его.значение зафиксировано у образца к.34977 (Австралия) - 0,63. У. наиболее'сильно поражающегося образца, стандарта но восприимчивости к фузариозу потери продуктивности на инфекционном фоне составляли 43% по зеленой массе и 80$ по массе семян с .растения, в то ке время масса 1000 семян снизилась всего на 16(2. Ь результате анализа коллекции выделены выносливые сортообразцы (Т па-всем трои показателям,' в течение двух лет имели значения выше'0,6): Краснодарская 7, Белоцерковская 623, к.3609.7 БелНШЗ, к. i 35329 (ЧО£Р), 'к.35336 Яга (Польша).

1.3. Оценка образцов коллекции вики яровой на устойчивость к пероноспорозу

В связи с частыми эпифитотиями пероиоспороза вики, наблюдавшимися в последнее десятилетке на полях ШС "Подмосковье" (Дебелый, Калинина, Канарская, 1988.), была начата работа по созданию искусственного инфекционного фона к этому заболеванию и отбору на нем устойчивого исходного материала для включения в дальнейший селекционный процесс.

В 1988-1939 годах на посевах вики преобладала локальная форма поражения персноспороз.ом (наличие на нитей стороне листочков округлых серых пятен с-конидиалыим. споролошением гриба). При .этомейуте.ствекного снижения показателей продуктивности растений и других"хозяйственно-ценных признаков на инфекционном

фона по сравнению с естественными условиями не наблюдалось. Это било характерно и для сорта Иемчиновскзя 72, поражающегося в году элифитотий сильнее других образцов.

Среди анализируемых образцов коллекции сочетали устойчивость к локальному поражению пероноспорозом и высокую семенную продуктивность: Молдавская 30, к.34804 (Греция), к.34363 (Болгарин), х. 35274 Лира (ЧСФР).

3 1590 году наблюдалось сильное диффузное поражение эияи пероноспорозом. В течение периода всходы-цнетение через равные промежутки Бремени была проведена серия учетов, что позволило проследить динамику нарастания заболевания и выделить устойчивые образцы.

По данным учетов для кавдого сортосбразца был рассчитан показатель плопаци под кривой развития болезни и проведена группировка образцов коллекции по устойчивости к пероноспорозу. При этом отмечено, что практически все выделившиеся в 1968-1989 годах по устойчивости к локальной форме поражения сортообразцы устойчивы и к диффузной его форме.

Наиболее восприимчивый образец исследуемой коллекции Немчи-новская 72 значительно снизил продуктивность с условиях инфекционного фона. По сравненюо,с естественными условиями поражения у •этого сорта на фоне число ветвей уменьшалось в 1,5 раза, число и масса семян с растения - в 2,0 и 2,5 раза соответственн. Несколько снизилась масса 1000 семян'и высота растений.

По данным учетов выделены сель образцов отечественной и зарубежной селекции, не имевших диффузно порахсенных растений ко времени цветения. Большинство из них относятся к скороспелым и среднеспелым. По комплексу хозяйственно-ценных признаков лучшими из них являются: Нурыщй (Литва), к.34363 и к.33977 (Болгария).

2. ХАРАКТЕРИСТИКА РОДИТЕЛЬСКИХ ФОРМ И ГИБРИДНЫХ ПОПУЛЯЦИЙ ЯРОВОЙ ВШШ

2.1. Характеристика гибридного материала яровой вики по устойчивости к фуаариозу

В большинство случаев устойчивость растений к фузариозу имеет полигенный характер, однако известны данные о ионогенно:.: и олигогенном наследовании. У бобовых культур при дигибрлдном расщеплении наблюдались соотношения 9:3:3:1; 15:1; 9:7; 13:3, что позволяет предполагать наличие различи:« типов взаимодействия генов (Вавилов, 193Ь; Булшцев,19о5;Ннм<ов,1982;Романовп, 19.30).

При скрещивании вццеленных источников устойчивости с районированным скороспелым среднеустойчивым сортом Немчиновская 72 у гибридов первого поколения, как правило, доминировала восприимчивость. При скрещивании между собой среднеуетойчивых сортов наблюдались трансгрессии по восприимчивости. В большинстве комбинаций гибриды поражались сильнее, чем родительские сорта. Исключение представляла собой комбинация с участием к.3397? (Болгария). Здесь наблюдался промежуточный характер наследования признака.

Распределение растений по устойчивости в гибридных популяциях второго поколения близко к дигибридному расщеплению (таблица 2).

Таблица 2

Наследование признака устойчивости к фузариозу в гибридных популяциях второго поколения (1969 г.)

Гибридная комбинация : Всего : ;растений; Расщепление "в Г~у Соотношение Р

к.34383 х Н-72 108 63 45 9 : 7 0,14 0,7

к.35274 х Н-72 108 65 41 9 . : 7 0,96 0,4

к.36023 х Н-72 167 91 76 9 : 7 0,21 0,2

к.33977 х Н-72 - 86 54 32 9 : 7 . 1,70 0,3

527 т х Н-72 . 95 ■ 53 42, .9 : 7- 0,01 0,9

Наблюдающееся при этом соотношение 9:7 дает основание предположить наличие двух генов устойчивости, взаимодействующих между. , ■. собой по принципу двойного рецессивного эшстаза (Лобанов,1967).

В целях создания.на базе иорфотипа сорта Немцовская 72 исходного материала, сочетающего устойчивость к фузариозу со скороспелостью и высокой продуктивностью, бьш,проведенцикл бек-кроссов. У сортов, использовавшихся в качестве доноров, устойчивости в цикле возвратных скрещиваний, не проявилась способность. четко передавать потомству гены, контролирующие этот признак. Прослеживается тенденция сохранения устойчивости у гибридов ВС} и ВС£ в комбинациях с участием к.$4383 (Болгария) и к.35274. (ЧС<£Р), Третий устойчивый к фузариозу сорт - Узуновская 83 ни в'-одном иг возвратных скрещиваний не способствовал повышению устойчивости у гибридов. По-зидимоку, проявленная им на инфекционном.,

фоне устойчивость носит физиологический характер.

У гибридов второго поколения прослеживается связь между восприимчивостью к заболеванию и длиной вегетационного периода гибридов. По мере увеличения числа насыщений происходит сокращение 'продолжительности межфазных периодов. Гибриды ВСд и ВС^ во всех комбинациях скрещиваний цветут и созревают одновременно со скороспелым родительским сортом, что свидетельствует о сравнительно легкой передаче этого признака потомству.

Судя по параллельности увеличения поражаемости и скороспелости по мере беккроЬсирования можно сделать предположение о сопряженном наследовании этих признаков. Возможно, здесь проявля- • ется закономерность, связанная с большей интенсивностью поражения раннеспелых форм, отмеченная Коршуновой и др. (1976) и Балашовым (1989).

При структурном анализе растений вики, выращенных на разных фонах, выявлена связь устойчивости к фузариозу с отдельными элементами продуктивности растений. В комбинациях с наименьшим поражением наблюдаются более, высокие показатели массы семян с растения. Та же закономерность прослеживается в популяциях беккрос-сгибридов. Лучшие данные по продуктивности при-наименьшем поражении характерны, для комбинаций с к.34333 и к.35274, 'что говорит об эффективности отбора из этих комбинаций резистентного к фузариозу высокопродуктивного гибридного материала.

2.2. Наследование основных элементов структуры продуктивности гибридами яровой вики

Первое поколение гибридов изучали в 1969 и 1990' г.г. В засушливом 1989 году недостаток влаги и повышенный температурный режим в период цветения и гшодообразования вызвали снижение урожая зеленой массы и семян у вики яровой, особенно у позднеспелых сортов. Были рассмотрены пять основных показателей: число бобов с растения, масса семян с растения, масса 1000 семян, ветвис-, тость, высота, растений.

• Анализ полученных данных показал весьма сложный характер наследования большинства элементов структуры продуктивности растений. У. гибридов первого поколения в большинстве комбинаций наследование высоты растений было промежуточным с.уклонением в сторону лучшей родительской формы. Лишь в одной комбинации (527т х Н-72) отмечали а течение двух лет истинный гетерозис.

Значительный гетерозис в первом поколении гибридов вики отмечается по ветвистости растений. Несмотря на то, что родитель-

ские формы в засушливых условиях не имели резких различий по признаку ветвистости, гибриды первого поколения характеризовались большим гетерозисным эффектом по этому признаку. Он наблюдался стабильно в течение двух лет. Это, видимо, связано с разным генетическим контролем признака у отдаленных по происхождению родительских форм. Особенно большими значениями признака и величиной гетерозиса по ветвистости отличались гибридные комбинации к.34383 х Н-72, к.35274 х Н-72 и 527т х Н-72.

С большим числом ветвей связано и.образование большего числа бобов и семян в них. Поэтому у гибридов с повышенным количеством ветвей и бобов наблюдался гетерозис по массе семян с растения. В комбинациях к.35250 (Марокко) х Н-72, к.35336 Яга (Польша) х Н-72, к.34383 х Н-72 и к.35274 х Н-72 в течение двух лет наблюдалась высокая семенная продуктивность.

По признаку "масса 1000 семян" у наибольшего числа комбинаций отмечено промежуточное наследование, в отдельных случаях проявлялся невысокий гетерозис.

Количественную оценку генетических параметров у изучаемых признаков определяли по методике Петр и Фрей (1966).

Для второго поколения гибридов характерно снижение уровня гетерозиса и продуктивности, обусловленное обострением конкурентных взаимоотношений в посеве разного уровня гетерозигот и увеличением числа менее продуктивных гомозиготных растений. Снижение уровня развития признаков у самоопыляющихся растений в Fj, называется инбредной депрессией. По Рокицкому (1973) она сильнее проявляется у признаков, связанных с размножением и важными физиологическими особенностями, определяющими общую .приспособленность организма. ' • "

При определении уровня депрессии во втором поколении гиб-, ркдных популяций яровой вики установлены различия п,(?л выращивании их в естественных полевик условиях и на инфекционных фоках (табл.35. '

Показатель депрессии со знакам "минус" означает, что уровень признака возрастает у гибрщог. ?о по сравнению с Fj, то есть нагшвдэет'я усиление признака (Омаров, I97Ö). '

При сравнении даннь-х, приведенных в таблице 3, отмечаются интересные закономерности. В отдельных гибридных комбинациях на шк'екцкошьх фонах имеет место высокая отрицательная-депрессия, тс есть !!р;и:.;.у!.х'Ство гиб^иаоь Fg в сравнении 'с гибрцдаки Fj. lau, ни йуозг/иопнем «¡.-оне по этону показателю выделяются гибридные

комбинации:,к.33977 х Н-72; к.35274 х Н-72; к.34383 х Н-72 на пероноспорозном фоне то же свойственно одной гибридной комбинации к.35274 х Н-72. Такое преимущество гибридов второго поколения по сравнению с первым по многим показателям, видимо, связано с выдеплением большого числа растений, выносливых к фузарио-зу и"вследствие этого более ветвистых и продуктивных.

, Таблица 3

Коэффициент депрессии гибридов второго поколения {%) - . ' (1989 г.) .

Гибридная комбинация

¡Число ;Масса :Масса;Высота ;бобоа ;семян :1000 :расте-:с.рас-;с рас-:семян:ний Гтения Гтения : :

Ветвистость

естественные условия

к.35250 х Н-72 33,8 .-21,5 -12,0 14,8 -17,7

к.35336 х Н-72 -56,1 15,2 16,7 ■ 5,0 19,2

к.34383 х Н-72 61,3 56,1 - 0,8 7,8 16,7

к.35274 х Н-72 -26,0 29,0 - 7,3 -2,2 , -75,0

к.33977 х Н-72 2,3 -7,5 26,1 -а,? -63,6

к.36023 х Н-72 29,6 73,1 31,9 -25,3 23,5

фузариозный инфекционный фон

к.35250 х Н-72 1,7 0 -2,6 23,0 -18,7

к .35336 х Н-72 -42,6 -76,9 -21,2 0 ■ -12,5

к.34383 х Н-72 -33,3 -107,1 -116,0 4,3 -75,0

к.35274 х Н-72 -50,0 -62,3 -8,7 2,2 -10,0

к.33977 х Н-72 -58,7 -53,8 -5,4 -15,1 -41,7

к.36023 х Н-72 - 9.7 -25,0 -38,9 -11,2 6,7

пероноспорозный инфекционный фон

к.35250 х Н-72 -41,9 40,0 -0,1 2,1 ' 7,7

к.35336 х Н-72 39,6 60,0 Й,Ь 0 ' 6,7

к.34383 х Н-72. , 0 \ 37,0 6,5 -1,3 17,6

к.35274 х Н-72 -ПЬ,2 -87,2 -<3,9 -14,4 -12,5

к,33977 х Н-72 58,2 54,5 13,4 12,7 7,1

В целях определения сравнительной ценности гибридных комбинаций был проведен системный анализ, для оценки комбинационной • способности вовлекаемых' в скрещивания сортов (Кызласов, 1932). Суть применяемого способа системного анализа сводится к сравне- . нию относительных значений признаков гибридов Гр Г^ и их родителей, когда за 100$ принимается среднее значение признака исходных родительских форм.

Анализируя полученные результаты, можно отметить, что отбор по маосе семян с растения среди изученных гибридов наиболее эффективен в популяциях к.34383 х Н-72 (Гк=440,0% в 2989 г. и 254$ в 1990 г.)и к.35274 х Н-72 (ГК=450,С® в 1989 г. и 295;6$ в . 1990 г.).

3. СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ И ОТБОРОВ .

ИЗ НИХ, ВЦЦЕЛЙВШХСЯ ПО УСТОЙЧИВОСТИ К ПАТОГЕНАМ

По результатам оценки гибридных комбинаций и форм, отобранных на естественном и искусственном фонах, наиболее перспективными для дальнейшей селекционной работы оказались следующие: к.34383 х Н-72 и к.35274 х Н-72, что подтверждает анализ данных по структуре селекционных питомников. В 1989-1991 г.г. число изу-, чавшихся номеров из комбинации к.34383 х Н-72 составляло 4,9-9,1% в селекционном питомнике, 2,5-9,5$ в первом контрольном питомнике, 11,1-27,3?? во втором контрольном питомнике, 23% в предвари- . тельном сортоиспытании; из комбинации к.35274 х Н-72 - 3% в пер-, воы контрольном питомнике, 12,5-15,4^ в предварительном сортоиспытании . -

■Таблица 4

Результаты конкурсного сортоиспытания яровой вики (среднее за 1990-2992 г..г.) ■ .

Селекционный

---:---т------т:—----------О-

ц/га ;Выход

номер зеленой" пассы ■ "семян" :сухого: :в-ва, : :ц/га : ~^£за£иоз _ "искТ "ест" _§он__фон__ "пё^оноспороз иск. ест. йон ' фон '

Не:.:чиновская72 264~~~ "ТбТь" ~ 44~Е "зЕГБ . 474 "" 37,5 .-.'3,0. .

2056,Лира х Н-72 280 22,4 46,7 27,8 2,3 7,3 0,0

2276 205 24,8 50,0 20,2 2,6 8,3 0,0.

2044- . 280 22,9 47,7 28,0 0,8 3,3 0,0

2057 ■ 236 20,5 35,8 24,3 ■ 0,0 26,7 \ 0,0 ■

2046 232 9,4 37,8 23,3 0,0 24,8 0,0

Щъ 36,3 3,6

В 1990-1992 г,г. в'конкурсном сортоиспытании изучали пять номеров из комбинации к.35274 х К-72 (табл.4). Поражаемость этих образцов болезнями в течение трех лет была недостаточно выравненной. По развитию фузариоза все номера были устойчивее стандарта. В отношении пероноспороза испытуемые образцы проявили стабильную устойчивость в течение трех лет. По показателям продуктивности и устойчивости к болезням выделяются три номера: 2044,- 2056 и 2175.

ВЫВОДЫ

1. В результате оценки 106 сортообразцов коллекции вики яровой иммунных к фузариозу не обнаруженоОтносительную устойчивость на искусственном инфекционном фоне показали: Белоцэрковская 66, ■ Орловская I, Уэуновская 83, Луговская 85, Чувашская ультраскороспелая, к.34383 (Болгария), к.35274 Лира (ЧСФР), к.34977 (Австралия).

2. В результате изучения на естественном и искусственном инфекционных фонах толерантными (сохраняющими более 60% урожая) к фузариозу были образцы: Краснодарская 7. Белоцерковская 623,

к.36097 БелНИИЗ, к.35329 (ЧСФР), к.35336 (Польша).

3. В условиях Центра Нечерноземной зоны локальная форма заражения пероноспорозом не оказывает значительного влияния на снижение продуктивности вики. Вредоносной является диффузная форма, при которой у восприимчивого стандарта Немчиновской 72 число ветвей снижалось в 1,5 раза, число и масса семян с растения - в 2,0 и 2,5 раза соответственно по сравнению с естественными условиями.

4. Выделени скороспелые высокопродуктивные сортообразцы, устойчивые к пероноспорозу: Дураяй (Литва), к.34383 и к.33977 (Болгария), которые могут служить источниками этого признака при гибридизации.

5. По результатам изучения гибридов первого и второго поколений с использованием показателя' "депрессия" (Омаров, 1975) и системного анализа (Кызласов, 19^2) выявлены селекционно-ценные комбинации к.343й3 х Н-72 и к.35274 х Н-72 для выделения высокопродуктивных форм, устойчивых к ^зариозу, что подтверждено результатами проработки гибридного материала на всех этапах селекции,

6..Из выделившихся комбинаций отобраны линии, сочетающие устойчивость к фузариозу и пероноспорозу с высокой урожайностью семян и зеленой массы. Три линии из комбинации к.35274 х Н-72 и течение трех лет выделялись по урожайности в конкурсной сортоиспы-отзни;:.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ сейенции

1. В качестве источников устойчивости рекомендуется использовать образцы: к фузариозу - Белоцерковская 6С, Орловская I, Узу-новская 83, Луговская 85, Лира (ЧСФР), к.34383 (Болгария); к пе-роноспорозу - Цуршяй (Литва), к.33977, к.34383 (Болгария); в.качестве источников толерантности к фузариозу - Белоцерковская 623, к.36097 БелНШЗ, к.35329 (ЧС$Р), к.35336 (Польша).

2. В качестве сильнолсражающихся стандартов при селекции вики рекомендуется использовать: к фузариозу - к.32620 (Грузия), к пероноспорозу - к.35346, Немчиновская 72.

3. Для создания устойчивого к фузариозу раннеспелого исходного материала рекомендуется применять.метод возвратных скрещиваний с ограниченным числом беккроссов (1-2).

4. Рекомендуется использовать в селекции вики гибридные комбинации к.34383 х Н-72 и к.35274 х Н-72 и выделенные из них константные линии, переданные в ВИР.

- - СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1, Микобиота семян яровой вики и патогенность грибов рода Гиааг1ит, выделенных из них //Сб.научн.тр. НИИСХ ЦРНЗ.-М.,1988.-С.175-182. (В соавторстве)..

2. Устойчивость исходного материала вики посевной к фузариозу на инфекционном фоне //Научн.-техн.бюлл.ВИР.-Л.-1989.-С.60-63. (В соавторстве). . - _ ■ ■3. Изучение видового состава и патогенности грибов рода .

Уизлг1ии на вике посевной в Московской области //Тез.докл.научн. -пр.конф.Одинцовского р-на"Московской обл.-М.,-1990.-С.89.

(В соавторстве). • •

4. Эффективность отбора раннеспелых форм из гибридных комбинаций вики яровой //Сб.науч.тр. "Методы интенсификации селекционного процесса" Одесса,-1990.-С.50-51. ■ .

5. Особенности исходного материала вики яровой при селекции на устойчивость к. болезням //Сб.науч.тр.НЙО "Подмосковье".-М. 1990.-С.117-124. (В соавторстве).

6. Селекционная ценность сортообразцов вики, устойчивых к ■ иерсноспорозу и фузариозу //Доклады научн.-техн.конф.: "Ученые Нечерноземья - развитию сельского хозяйства, зоны" (26-29 февр/, 1991) .-;.•!.-Ьемчиновка,1991.-С.242-246. (В соавторстве).

7. Селекционная ценность исходного материала вики яровой для условий Нечерноземной зоны РСЬСР //Сб. "Современные проблемы „генетики к селекции с/х растений"— Одесса,-1991.-С.101.(В соавторстве)