Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Исходный материал озимой ржи для селекции на качество зерна в Северо-Западном регионе Нечерноземной зоны России

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Исходный материал озимой ржи для селекции на качество зерна в Северо-Западном регионе Нечерноземной зоны России"

РГ6 од

На правах рукописи

БЛИНОВА Елена Владимировна

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ОЗИМОЙ РЖИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА В СЕВЕРО-ЗАПАДНОМ РЕГИОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

Специальность: 06.01.05 — селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1998

Работа выполнена в 1988—1994 гг. во Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства им. Н. И. Вавилова.

Научный руководитель — доктор биологических наук, профессор В. Д. Кобылянскии.

Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Б. Н. Малиновский; кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Н. Г. Пугач.

Ведущая организация — Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет.

Защита диссертации состоится шуССО.Л. 1993 г. в часов

на заседании Диссертационного совета К 020.18.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства имени Н. И. Вавилова по адресу: 190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, д. 44.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БНИИР им. Н. И. Вавилова.

Автореферат разослан СсььрелЛ 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор с.-х. наук в- И. Буренин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЛГ.ОТЫ

Актуальность темы. Ржаной хлеб - традиционный продукт Питания населения России. Поэтому важной проблемой сельского хозяйства является увеличение производства высококачественного зерна озимой ржи. Многие возделываемые сорта озимой ржи в той или мной степени не отвечают требованиям хлебопекарной промышленности. Это связано с тем, что долгое время селекции озимой ржи на качество не уделялось должного внимания. Традиционными селекционными задачами при выведении новых сортов были увеличение урожайности, устойчивости к полеганию, повышение зимостойкости. При производстве зерна и семеноводстве ржи часто используются свежеубранные семена, что ведет к невольному отбору па короткий период покоя и склонности к прорастанию зерна в колосе (на корню), особенно в Северо-Западной зоне России, в связи с особенностью климата.

Решение проблемы повышения хлебопекарных качеств ржи может быть осуществлено путем использования в селекции устойчивых к прорастанию сортов, зерно которых обладает низкой активностью амилолнтических ферментов. Непревзойденным по

устойчивости к прорастанию зерна в колосе является шведский

*

сорт Otello (Hagberg, Person, 1970). Этот сорт широко использу-' егся отечественными селекционерами, однако, он уступает возделываемым сортам по урожайности, слабо переносит неблагоприятные условия зимовки и в отдельные годы склонен к полеганию.

Необходимость поиска источников высокого качества зерна озимой ржи, адаптированных к условиям Северо-Западной зоны России, определяет актуальность данной работы.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было изучение ранее не изученных сортов из коллекции ВИР, выделение, поиск и создание исходного материала путем гибридизации для селекции сортов с высокими технологическими свойствами в условиях Северо-Западного региона Нечерноземной зоны России.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

- изучить новые образцы озимой диплоидной ржи из коллекции ВИР но проявлению технологических свойств и других селекционных признаков;

- выявить источники высокого качества зерна с целью пополнения генофонда исходного материала для селекции;

- определить изменчивость, корреляционные связи и характер наследования технологических свойств зерна.

Научная новизна. Проведено комплексное изучение ранее неизученных образцов озимой диплоидной ржи из коллекции ВИР в условиях Северо-Западного региона Нечерноземной зоны России. Выделены ценные образцы, которые могут быть исполь-. зовдны в селекции на качество зерна. Изучены закономерности изменчивости и наследования признаков, определяющих технологические свойства зерна ржи. Показана возможность создания исходного материала для селекции на высокое качество зерна путем гибридизации и отбора трансгрессивных форм.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

- выделенные образцы с хозяйственно-ценными признаками включены в селекционные программы ряда научных учреждений страны;

- созданный нами новый источник высокого качества зерна -Амилот передан в коллекцию ВИР.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на координационном совещании^ по ржи (Москва, 1993), конференции молодых ученых ВИРа (1994 г.), а также научно-производственных совещания* лаборатории технологической оценки сельскохозяйственных культур (1994-1997 гг.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста. Состоит из введений, пяти глав, выводов, практических рекомендаций и приложения. Содержит 40 таблиц в тексте й 3 таблицы в приложении, а также 9 рисунков. Список использованной литературы включает 197 наименований, в том числе 55 на иностранных языках.

МАТЕРИАЛ, УС '(ОПИЯ ПРОВЕДЕНИЯ опытов и МПТОДЫ 11ССЛЕДОВAI II1Й

Экспериментальная работа выполнена п отделе биохимии и молекулярной биологин Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства им.Н.И.Вавилова (ВИР).

Посевы коллекционных образцов проведены на полях Пушкинских лаборатории ВИРа (г.Пушкин, Ленинградская обл.) в течение 1988-1994 годов. Изучаемый материал высевали по чистому пару на делянках размером 2м2 в двукратной повторности. Агротехника при проведении опытов была общепринятой для данной зоны.

Материалом для проведения исследований послужили 150 образцов озимой диплоидной ржи нового поступления из стран Европы, Америки и отечественные сорта. В качестве стандарта для изучения селекционных признаков использовали сорт Ярославна, для хлебопекарных свойств - сорт Otello (Швеция). Для гибридизации взяты сорта контрастные по технологическим свойствам: Amilo (Польша), Otello (Швеция) - с высоким качеством зерна; Norddeutscher Champagner (Германия), Восход 1 (Россия) - с пониженным качеством; Motto (Польша), Heines Hellkorn (Германия) и Тулу некая зеленозерная - со средним качеством зерна.

. Метеорологические условия в годы проведения опытов отличались по количеству выпавших осадков, среднемесячной температуре и влажности воздуха в период созревания зерна. Это позволило наиболее полно оценить исходный материал по комплексу признаков. Наиболее благоприятные условия для формирования зерна с хорошими хлебопекарными свойствами сложились в 1990, ¡991 и особенно в 1992 годах. Высокая влажность и температура воздуха в период созревания отмечена в 1993 и 1994 годах, что способствовало сильному .прорастанию зерна в колосе; в 1988, 1989 годах метеорологические условия были близкими по значению к средним многолетним данным.

. Изучение исходного материала проводили согласно методике, принятой в ВИРе: Методические указания по изучению мировой коллекции ржи (Л., 1981). Анализ качества зерна осущест-

'5

вляли ii соответствии с методиками, принятыми в лаборатории технологической оценки сельскохозяйственных культур ВИРа (Оценка качества зерна: Справочник. - М., 1987; Методы-белкового-и аминокислотного анализа растений. - Л., 1973).

'Зерно для анализа просеивали через сто 1,5 х 20 мм, сортировали и размалывали.на шведских мельницах «3100» (навеска 200-300 г) и «Cyclone Samle Mull MS» (навеска 200-300'г) и «Cyclone Sarnie Mill MS» (навеска 10-30 г).

Определение состояния углеводно-амнлазного комплекса зерна ржи проводили по показателю «число падения» с помощью приборов «Falling Number 1400» Хагберга-Пертена'(Швецня) и но высоте амилограммы (е.ам.) на амнлографе Брабендера (Германия), согласно стандартным методам, принятым Международным обществом по химии зерна.(1СС) № 107 и № 126, соответственно. Пробную выпечку проводили по методике, разработанной в лаборатории технологической оценки сельскохозяйственных культур ВИРа (Комаров В.И., Ракитина А.Н., 1985). Математическую обработку полученных результатов проводили по Б.А.Дос-пехову (1985) и с помощью программы, разработанной в отделе АИС ВИР на компьютере IBM-387.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ОБРАЗЦОВ КОЛЛЕКЦИИ ОЗИМОЙ ДИПЛОИДНОЙ РЖИ

Устойчивость зерна к прорастанию в колосе (на корню) является главным признаком, обусловливающим высокие технологические свойства зерна ржи, которые включают как физические свойства зерна, так и его хлебопекарные особенности, характеризующиеся состоянием углеводно-амилазного комплекса.

К физическим свойствам зерна относятся форма, линейные размеры,.цвет, масса 1000 зерен, которые в разной степени оказывают влияние на технологические свойства зерна pactf. Для сортового помола. предпочтительна овальная форма. Зерно овальное и короткое, форма -которого приближается к шару, при размоле дает меньще отходов и больший выход муки. Удлиненная форма считается неблагоприятной, так как при размоле часть эндосперма переходит в отходы.

ь

¡3 изученном материале rio форме п размерам зерна выделились три сорта: Merkator (Германия), МТ-77 (Польша), Elbon х Ciator (Австралия). Они имеют короткое зерно овальной формы и могут быть источниками этого признака. Однако по состоянию углеводпо-амилазного комплекса только Merkator- и МТ-77 имели высокие технологические свойства.

Разнообразие окраски зерна резко отличает рожь от других зерновых культур. Здоровое зерно ржи может быть белым, желтым. зеленым, фиолетовым и переходных цветов. В пределах одного copra могут встречаться зерна разной окраски. В изученном нами материале встречались сорта с различным сочетанием желтого и зеленого цвета. У сортов из Финляндии преобладал желто-зеленый цвет зерна, у сортов из Германии и Швеции — зеленый с примесью желтого. Зерна фиолетовой окраски встречались у сорноиолевои ржи из Афганистана (К-11130), у местной из США (К-11227), Югославии (К-1 II10) и сортов S-261 (Польша) и Dobrenicke Trsnatc (Чехия). Изученные коллекционные образцы оыли'неоднородны по цвету, поэтому выявить влияние ueefa на технологические свойства у вновь поступивших в коллекцию сортов не удалось. Выделенные нами сорта с высокими технологическими свойствами имели зерно преимущественно желто. зеленого цвета.

Масса 1000 зерен характеризует крупность и плотность зерна. Группу крупнозерных (с массой 1000 зерен больше 36 г) составили 12. сортов. Сорта с самым крупным зерном Bude Ferschilling - 48,5 г, ВПК - 48,4 г, Hiwasee - 45,3 г, Florida Black - 44.1 г и Mutant 511 - 43,1 г отличались плохими технологическими свойствами. В среднем затри года высота амилограммы у них Не превышала 158 е.ам., а «число падения» - 135 с.

Особую ценность представляют сорта Amilo, LAD 287 (Польша), SCW 4511 (Германия), сочетающие хорошие технологические свойства с высокой массой 1000 зерен.

Хорошие технологические свойства (высота амилограммы -265 е.ам., «число падения» - 191 с) имела мелкозерная местная, рожь из Узбекистана (К-11115). Среди сортов с массой 1000 зерен ниже средней отличался высокими показателями качества

copi Dobreiiicke Trsnate (Чехия). Высота амилограммы составила в среднем 377 е.ам., «число падения» - 272 с.

Мы не обнаружили четкой зависимости между крупностью зерна и его технологическими свойствами, так как среди сортов с высокими показателями качества есть и крупнозерные и мелко-зерные. •

Амнлолнтическая акч пвность. Косвенным показателем хлебопекарных качеств зерна продовольственной ржи является активность амилолитических ферментов. Низкая активность ами-лолитических ферментов зерна ржи определяет высокую устойчивость к прорастанию сортов на корню и тем самым высокие технологические свойства. ■

По состоянию углеводно-амилазного комплекса изученные образцы существенно разлцчалнсь между собой. Лучшие показатели. по высоте амилограммы имели сорта Германии: Mehltauresistenter Roggen (335-370 е.ам.),. Merkator (350-390 е.ам.), Dominator (310-335 е.ам.), SCW 4511 (270-335 е.ам.); Финляндии: Jo 71120 (270-340 е.ам.), Jo 71214 (190-395 е.ам.), Jo 711,14 (185-420 е.ам.); Польши: Amilo (275-625 е.ам.), LAD 287 (185-390 е.ам.), Turbo (285-310 е.ам.); Швеции: Sv.7230 (150-580 е.ам.), Ivan (190-490 е.ам.); Чехии: Dobreiiicke Trsnate (280-500 е.ам.), которые существенно превышали по этому показателю стандартный сорт Ярославна (180-310 е.ам.), а в отдельные годы и Otello (210-525 е.ам.).

Самые низкие показатели высоты амилограммы имели сорта: в-1988 году-ВПК (Украина) - 130 е.ам., в 1989 году - Pierre (США) - 95 е.ам., в' 1990 году - Kleislog Roggen (Германия) - 130 е.ам., в 1991 году - местная рожь из Португалии (К-11307) - 85 е.ам., в 1992 и 1993 годах - Bude Ferstchilling (Австрия) - 115 и 95 е.ам. Зерно этих сортов следует использовать лишь на кормовые цели. 4

Высокими значениями «числа падения» выделялись: Mehltauresistenter Roggen -.291 с, Dominator, Jo 71120, Ivan -245 с, Dobrenicke Trsnate - 272 с, Jo 71114 - 224 с, Sv.7230 -220 с, превышающие стандарт Otello по этому показателю на 5-37%.

Таблица 1

Сорта озимой ржи с высокими показателями углеводно-амилазного комплекса-

(г.Пушкин, 1988-1993)

№ по Происхож- Высота амило- Темперагура в точке «Число падения»,

катало- Сорт дение граммы, е.ам. максимума клеисте- с

1у ВИР ризации, °С

1988-1990

11110 БоЬгеш'ске Тгзгше Чехия 377 72- 272

10975 Мегкак>г Германия 370 70 " 210

11107 МеЫ^игез'^егиег Германия 352 75 291

Яоеаеп

И161 ОоттаШг Германия " 327 71 245

11109 1о 71120 Финляндия 307 71 245

11082 1о 3374 Финляндия 302 71 235

11087 БСШ 4511 Германия 302 71 252.

11298 Миго Германия . 290 71 252

10394 OtelIo (стандарт) Швеция 335 70 213

НСРо,95 16 1,7 31

. 1991-1993

11160 АпШо ^ Польша 392 78 256

11260 1уац Швеция 313 77- . 245

10394 ОгеИо (стандарт) Швеция .345- . 74 207

НСР0.95 46 4,0 48

Между показателями «числа падения» и высотой амило-граммы не было полного соответствия. Подтверждена установленная другими авторами положительная- связь между показателем «числа падения» и температурой, при которой достигается высшая точка клеистеризации крахмала.

Оценка состояния углеводно-амнлазного комплекса на ами-лографе Брабендера и приборе «число падения» с учетом температуры максимума клеистеризации позволила. выделить сорта, устойчивые к прорастанию зерна в колосе (табл.1).

Хлебопекарная оценка. Сорта с нормальной амилолитиче-ской активностью зерна имели высокие хлебопекарные свойства! отношение высоты подового хлеба ,к его диаметру (h/d) у большинства сортов превышало 0,50, внешний вид хлеба, пористость и цвет мякиша имели оценку не ниже 4,0. Лучшими по показателю h/d были сорта LAD 287 (Польша), Jo 71120, Jo 3374 (Финляндия) и Ivan (Швеция). Стандарт Ярославна со средней амило-литической активностью зерна имел хорошие хлебопекарные качества. Однако средняя активность амилолитических ферментов в условиях Северо-Западного региона не обеспечивает надежной устойчивости к прорастанию зерна в колосе (на корню). Таким образом, косвенные методы оценки хлебопекарных качеств ржи достаточно объективно отражают эти свойства и совпадают с результатами пробной выпечки.

ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫЕ ПРИЗНАКИ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ ФОРМИРОВАНИЮ ЗрРНА

С ХОРОШИМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ

При селекции сортов озимой ржи, устойчивых к прорастанию зерна в колосе в условиях избыточного увлажнения СевероЗападного региона Нечерноземной зоны крбме низкой активно^ сти амилолитических ферментов необходимо учитывать скороспелость, устойчивость к полеганию и грибным болезням, зимостойкость.

Продолжительность вегетационного периода у 60 сортов была меньше, чем у стандарта Ярославна на 3-12 дней. Скороспелостью обладали местные сорта и сорнополевая рожь Порту-10

гапии, Азербайджана, Казахстана, а также селекционные сорта Финляндии, Полыни, Германии и Чехии. Местные copra и сор-нополевая рожь имели невысокие технологические свойства. Селекционные сорта "Германии: Merkator, SCW 2219; Польши: МТ-77; Чехии: Pudmericke характеризовались скороспелостью, сочетающейся с хорошими хлебопекарными качествами.

Нами выделено 11 неполегающих сортов: Muro, SCW 2219, SCW 4511, SCW 5999 (Германия); Amilo, LAD 287, MT-77, Turbo (Польша); Elect (Франция); Безенчукская 87, Популяция К-1 (Россия). Все они имели нормальную или среднюю амилолити-ческую активность зерна. Наибольшую ценность представляют сорта: Amilo, LAD 287, МТ-77, Turbo, Muro, SCW 2219, SCW 4511 и Популяция К-1, у которых устойчивость к полеганию сочеталась с хорошими технологическими свойствами.

Наиболее распространенные заболевания озимой ржи — мучнистая роса и'бурая (листовая) ржавчина, которые изменяют физические свойства зерна, существенно снижают массу 1000 зерен и тем самым влияют на технологические качества. Выделено семь'сортов частично устойчивых к мучнистой росе и шесть — к бурой ржавчине. Технологические свойства относительно устойчивых сортов были различными. Сорта с хорошими технологическими свойствами: Meliltatiresistenter Roggen, SCW 2219 (Германия), Dobrenicke Trsnate, Pudmericke (Чехия); сорта с удовлетворительными технологическими свойствами: SCW 5999 (Германия), Elbon X Gator (Австралия), местная К-П147 (Португалия), Maton, Hivasee, Pierre (США), Elect (Франция), Добрыня (Украина). Особую ценность представляет сорт SCW 2219, сочетающий устойчивость к болезням с устойчивостью к полеганию и хорошими технологическими свойствами.

Зимостойкость озимой ржи в условиях Нечерноземной зоны России связана, в основном, с устойчивостью к выпреванню, которая зависит от поражения растений снежной плесенью. Среди, изученных сортов 40 имели зимостойкость, превышающую 90%. Следует выделить местные сорта Казахстана и Таджикистана, а. также некоторые селекционные сорта Германии, Польши, России, США, Украины, Финляндии, Чехии и Швеции. Среди зимостойких хорошими технологическими свойствами отличались

11

copra: LAD 287 (Польша), Dobrenicke Trsnate (Чехия), Jo 6989, Jo 71214 (Финляндия) и Sv.7230 (Швеция).

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫДЕЛЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА ЗЕРНА ПО КОМПЛЕКСУ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ

В результате комплексного изучения новых коллекционных образцов озимой ржи выделено 20 источников для селекции на качество зерна: SCW 2219, SCW 4511, Merkator, Mehltauresis-tenter Roggen, Dominator, Peros, Muro (Германия); Amilo, Turbo, MT-77, LAD 287 (Польша); Jo 3374, Jo 6089, Jo 71114, Jo 71J20, Jo 71214 (Финляндия); Pudmericke, Dobrenicke Trsnate (Чехия); Ivan,. Sv.7230 (Швеция). Все они отличаются высокой устойчивостью к прорастанию зерна в колосе, равной сорту Otello или превышающей его.

Выявлены образцы, сочетающие высокие технологические свойства;

а) с высокой урожайностью: SCW 2219, Amilo, LAD 287, Dominator, Merkator, Turbo;

б) с крупностью зерна: Amilo, LAD 287, Turbo, SCW 4511;

в) с устойчивостью к полеганию; Amilo, LAD 287, Turbo;

г) с высокой зимостойкостью: LAD 287, Jo 6989, MT-77, Jo 71214, Sv.7230;

. д) со скороспелостью: SCW 2219, Merkator, MT-77, Pudmericke, ,

Высокой урожайностью, крупностью зерна, скороспелрстью, устойчивостью, к прлеганию обладают сорта селекции Польши и Германии. Но они оказались недостаточно зимостойкими. Высокой зимостойкостью и скороспелостью отличались сорта Фцн-i ллндии, но они мефсозерные и менее продуктивные.

Среди названных источников высокого качества можно выделить такие, которые сочетают высокие технологические свор-ртва с наибольшим числом лимитирующих селекционных признаков (табл.2).

Таблица 2

Характеристика лучших источников высокого качества зерна шимой ржи по комплексу хозяйственно-ценных признаков (г.Пушкин, 1988-1993)

№ по - Высота «Число Урожай Масса Вегета- Устойчи- Зимо-

ката- Сорт Происхож- амило- паде- h/d ность 1000 ционный вость к стой-

Л01у дение граммы, ния», с зерна с зерен, г период, полега- кость, %

ВИР е.ам. , 2 1 м , Г дней нию, балл

11160 Amilo Польша 392 308 0,50 530 40,1 330 8 70

10975 Merkator Германия 370 210 0,54 560 30,1 305 . 7 70 .

11161 Dominator Германия 327 245 . 0,52 623 30,7 306 7 75

11082 Jo 3374 Финляндия 302 235 ■ . 0,55 502 33,2 309 8 85

11177 SCW 2219 Германия 29.0 252 0,51 625- 32,0 307 9 85 .

11346 Jo 71114 Финляндия 270 224 0,46 579 33,9 309 6 84

11313 LAD 287 Польша 255 205 .0,55 607 . 37,8 306 8 92

10394 Otello Швеция 340 187 0,55 510 283 - 324 4 75

(стандарт)

IÖ448 Ярославна Ленинград- 240 145 0,56 529 31,8 330 7 84

(стандарт) ская область

НСРо.95 26 28 19 2,1 10 1,5 6

U1

ИЗМЕНЧИВОСТЬ, ВЗАИМОСВЯЗЬ И НАСЛЕДОВАНИЕ ■ НЕКОТОРЫХ ПРИЗНАКОВ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ КАЧЕСТВО ЗЕРНА РЖИ

Успех селекции определяется не. только правильным выбором исходного материала, но во многом зависит от генетической изученности селектируемого признака. Мы изучали изменчивость и наследование признаков качества зерна: крупности и активности амилолитических ферментов.

Признак массы 1000 зерен проявил наименьшую степень изменчивости. Межсортовой коэффициент изменчивости по крупности зерна колебался от 14 до 22%. В неблагоприятных условиях 1990 и 1991 годов отмечена наибольшая амплитуда варьирования образцов по крупности зерна (СУ=22%) при наименьших средних значениях признака. В благоприятных условиях, когда образцы сформировали более крупное зерно, отмечем наиболее узкий диапазон изменчивости (СУ=Т4-18%). Следовательно, дифференциация сортов по крупности зерна наиболее полно происходит в экстремальных условиях при наименьшем среднем значении признака.

Изменчивость среднего значения признака крупности по годам характеризовалась невысокими показателями (СУ~12%) и была! ниже изменчивости в отдельные годы, что свидетельствует о преимущественно генетической обусловленности изменчивости данного признака.

Показатель «число падения» проявлял более высокую степень изменчивости 1 Межсортовой коэффициент изменчивости в зависимости от условий года колебался в пределах 22-37%. Самые низкие его показатели (СУ=22% и 24%) отмечены как при самом низком среднепопуляционном значении признака «числа Падения» (102 с) в самом неблагоприятном 1993 году, так и при самом высоком значении (229 с) в благоприятном 1992 году.

Изменчивость этого показателя в зависимости от условий выращивания также оказалась сравнительно высокой - СУ~32% - на уровне межсортовых коэффициентов изменчивости. Следовательно, генетически обусловленная изменчивость показателя «число падения» практически не превысила изменчивости, обу-14

словленной условиями произрастания. Это свидетельствует о том, что отбор по показателю «число падения» необходимо проводить с высокой степенью жесткости.

Высота амплограммы - второй показатель, характеризующий активность амилолитических ферментов. Межсортовые коэффициенты изменчивости варьировали в пределах от 14 до 35%. Наибольшая амплитуда изменчивости (CV=35%) отмечена при наивысшем среднепопуляционном значении признака (274 е.ам.) в благоприятном 1992 году. Менее существенные различия между сортами (CV=14%) наблюдались в 1993 году при наименьшем значении признака (154 е.ам.). Следовательно, потенциальные возможности сортов по этому показателю наиболее полно проявляются в благоприятные годы.

Наиболее высокая изменчивость (CV=23-57%) активности . амилолитических ферментов,, определяемая показателем «число падения» отмечена в гибридных популяциях F2 от межсортовых скрещиваний, что увеличивает запас изменчивости и возможности отбора генотипов по признаку «число падения» особенно в экстремальных условиях.

Отбор по «числу падения» является самым распространенным.методом в селекции ржи на улучшение хлебопекарных качеств. Однако он часто сопровождается снижением продуктивности ввиду отрицательной.корреляции между «числом падения» и крупностью семян (Hagberg А., Person Е., 1971; Köchling 1„ 1985; Гимадеева J1.C., 1982; Гончаренко A.A., 1991). Корреляция связи между этими признаками, прослеженная нами на межпо-пуля'ционном уровне, показала, что направление связи между крупностью семян и «числом падения» было отрицательным. Величина коэффициента корреляции оказалась несущественной (г=-0,003...-0,330). Отсутствие связи или незначительная связь между крупностью зерна и «числом падения»"на межпопуляци-онном уровне свидетельствует о возможности сочетания высокой продуктивности и хороших технологических свойств в одном сорте.

Анализ гибридов Fi позволяет заключить, что характер доминирования признаков, определяющих качество зерна ржи, оп-' ределяется генотипом скрещиваемых сортов и зависит от уело-

нии выращивания.'Признак массы 1000 зерен и состояние угле-водно-амилазпого комплекса', определяемое показателями «числа .падения» и высотой амилограммы, чаще всего проявляли промежуточное наследование с уклонением в сторону лучшего родителя.

В наследовании крупности 4ерна явления гетерозиса и депрессии встречались крайне редко. Более крупное зерно у гибридов формировалось в том случае, если в качестве материнского родителя использовались сорта с более выраженным признаком.

Проявление гетерозиса (25% комбинаций) у показателей «число падения» и высоты амилограммы, а также доминирование высоких значений .у 67% гибридов показателя «число падения» и у 42% гибридов пр высоте амилограммы свидетельствует о доминантной природе генов, контролирующих низкую активность а-амилазы зерна ржи. Степень фенотипического доминирования проявляла высокую экологическую зависимость и могла изменяться от депрессии До гетерозиса у одной гибридной комбинации в различных условиях выращивания.

Рпс.1, Трансгрессивное расщепление1 в по «числу падения)) (г.Пушкин, 1992): Р( - СНеИо, Р2 - АтПо. Р2"-01е11о х АтПо. По оси абсцисс -классы вариационного ряда, по оси ординат - количество растений с данным уровнем признака. %.

Таблица 3

Характеристика источника высокого качества зерна Амнлот (гЛушкин, 1994-1995)

«Число Хлебопекарная Высота Устойчи- Вегета- Масса

Сорт, . паде- оценка растений, вость к Зимостой- ционный 1000

гибрид ния», объем хлеба и/а см полега- кость, % период, зерен,г

с на 100 г муки нию, балл дней

Амилот 297 286 0,69 134 8 90 .330 34,8 •

Р1 01е11о 231 . 294 0,57 153 4 75 324 32,1

Р2 АтПо - 256 296 0,50 1-31 - 8 60 357 . 40,1

Ярославна 144 290 0,56 163 -7 88 330 34,0

(стандарт)

Анализ гибридов 1;2 позволил установить, что примерно у половины гибридов наблюдалось увеличение показателей «числа падения» и высоты амилограммы по сравнению с показателями у гибридов Fi. Анализ гибридных комбинации от скрещивания сортов с различной устойчивостью к нрорасганшо зерна в колосе показал, что самый высокий процент (66%) растений с «числом падения» вщше 200 с обнаружен в гибридной популяции Otello х Amilo, то есть когда оба сорта имели высокие значения ного признака. Эта же комбинация проявила в Г2 'трансгрессивное расщепление в плюс- и минус направлениях (рмс.1). Положительные трансгрессивные генотипы превосходили лучшие.показатели родительской формы на 9%, частота таких генотипов составила 3%. .

Отбор плюс вариантов позволил создать новый источник для селекции сортов, устойчивых к прорастанию зерна в колосе, который превосходит стандарт качества сорт Otello по характеристике амнлазного комплекса, по короткостебельности и устойчивости к полеганию, но зимостойкости п крупнозерности, по несколько уступает по длине вегетационного периода (табл.3) Таким образом, появление трансгрессивных форм в с положительными признаками, выраженными в большей степени, чем у-лучшей родительской формы, свидетельствует о том, что трансгрессивная селекция может быть одним из наиболее перспективных направлений в улучшении технологических свойств зерна Озимой ржи.

ВЫВОДЫ:

.1. Из мирового сортимента озимой ржи в условиях СевероЗападного региона России выявлены образцы, устойчивые к прорастанию зерна в колосе на уровне Otello или превышающие его и превосходящие .стандартный сорт Ярославну по урожайности: Ámilo, LAD 287 (Польша); SCW 2219, Dominator, Merkator (Германия); Jo 71114 (Финляндия). Эти образцы представляют высокую ценность как исходный материал для использования в практической селекции при создании высокоурожайных сортов с хорошими хлебопекарными свойствами.

2. Выделены сорта, сочетающие высокие технологические свойства с: 18

а) крупностью черна: Amilo, LAD 287, Turbo (Польша), SCW 4511 (Германия);

б) высокой зимостойкостью: Jo 6989, Jo 71214, Jo 71120 (Финляндия), Muro (Германия), LAD 287, Turbo (Польша), Sv.7230 (Швеция);

о) коротким вегетационным периодом (скороспелые): МТ-77 (Польша), SCW 2219, Merkator (Германия), Pudmericke. (Чехия);

г) высокой устойчивостью к полеганию: Amilo, LAD 287, Turbo, МТ-77 (Польша).

3. Самую низкую амилолитическую активность показали сорта: Dobrenicke Trsnate (Чехия), Mehltauresistenter Roggen (Германия), но они отличаются малой продуктивносты0 и мелким зерном, Их можно использовать для рекомбинационной селекции,.как источники высокого качества.

4. Установлены различия в закономерностях изменчивости основных признаков, определяющих технологические свойства ржи. Определена, наряду'с изменчивостью крупности семян и показателя высоты амилограммы, также и более высокая изменчивость «числа падения» в зависимости от условий выращивания. Наибольшая амилитуда (CV=20-22%) изменчивости по крупности семян отмечена при низких значениях признака в экстремальные годы. Наиболее высокая изменчивость (CV=30-35%) показателя высоты амилограммы наблюдалась при более высоком значении признака в благоприятные годы. Значительным запасом изменчивости для отбора по «числу падения» обладали гибридные популяции от межсортовых • скрещиваний (CV=23-53%).

5. Отсутствие корреляции между крупностью семян и «числом падения» (г=-0,003...-0,33), обнаруженное нами на межпопуляционном уровне, свидетельствует о возможности создания устойчивого к прорастанию высокоурожайного сорта.

6. На основе гибридной комбинации Otello х Amilo, показавшей в F2 трансгрессивное расщепление, проведен отбор плюс вариантов по «числу падения» и создан новый источник Амилот

для селекции сортов с улучшенными хлебопекарным» свойствами.

7. Межсортовые скрещивания if отбор трансгрессивных форм могут быть одним из путей улучшения технологических свойств зерна озимой ржи.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Предлагается Использовать в качестве исходного материала для селекции на устойчивость к прорастанию сорта: Amiio, LAD 287 (Польша), Jo 71114 (Финляндия), SCW 2219, Dominator, Merkator (Германия) И новый источник высокого качества Амилот, который является также и улучшителем хлебопекарных свойств.

2. Учитывая высокую изменчивость показателя «число падения» от условий выращивания, отбор следует проводить с высокой степенью жесткости при Провокационых условиях.

3. При селекционной работе с потомством гибридов обращать внимание на возможность возникновения и отбора трансгрессивных форм, превосходящих лучшие родительские Сорта но качеству зерна.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ

' ' ДИССЕРТАЦИИ

1. Кобылянский В.Д., Корзун-А.Е., Белугина Н.О., Чмеле-ва З.В., Ракйтина А.Н., Блинова Е.В. Каталог мировой коллекции ВИР. Озимая диплоидная и тетраплоидная рожь. - Л., 1991. -Вып.607. - 30 с. ...

2. Кобылянский В.Д., Корзун А.Е., Ракитина А.Н., Чмеле-ва З.В., Блинова Е.В. Характеристика новых зарубежных сортов озимой диплоидной ржи в условиях Ленинградской области // Бюлл.ВИР. — 1992. — Вып.226. — С.3-6.

3. Ракитина А.Н., Блинова Е.В., Белугина Н.О. О качестве зерна новых зарубежных сортов.озимой ржи // Селекция и семеноводство. -- 1994. - № 1. - С.34:36.

4. Кобылянский В.Д., Блинова Е.В. Внутрцсортовая изменчивость качества зерна у сортов озимой ржи зарубежной селекции И Селекция и семеноводство, - 1994. - № 1. - С.36-38.

5. Блинова Е.В, Внутрисортовая изменчивость качества зерна озимой ржи // Б^лл.ВИР. - 1995. - Е(ып,234. - С.29.

6. Кобылянский В.Д., Белугина Н.О., Ракитина А,И., Чме-лева З.В., Блинова Е.В. Каталог мировой коллекции ВИР. Озимая рожь. - С.-Г1,1996. - Вып.680, - 16 с.