Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изменчивость количественных признаков при внутривидовой рекомбинации мягкой яровой пшеницы

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость количественных признаков при внутривидовой рекомбинации мягкой яровой пшеницы"

г

г

На правах рукописи

АНДРЕЕВА ЗЛАТА ВАЛЕРЬЕВНА

ИЗМЕНЧИВОСТЬ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ПРИ ВНУТРИВИДОВОЙ РЕКОМБИНАЦИИ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новосибирск 1997

Работа выполнена в Новосибирском государственном аграрном университете.

Научный руководит ель: д-р биол.наук, проф. P.A. Цильке

Официальные оппоненты: д-р с.-х.наук. проф. Н.Г. Ведров

канд.с.-х.на>"к А.Я. Сотник

Защита состоится " /У " МР&М___1997 г. в

часов на заселании диссертационного совета Д J20.32.01 при Новосибирском государственном аграрном университете.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НГАУ

Автореферат разослан / f/C/nPfrp? 1997 т.

Ученый секретарь диссертационного совете

В.В. Токарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Разнообразие природно-климатических условий Сибири . их суровость и изменчивость во времени и пространстве ставят исключительно сложные проблемы перед сибирским земледелием. Западная Сибирь относится к районам критического земледелия. Для региона характерна широтная зональность по основным природным факторам, обусловливающим уровень продуктивности сельскохозяйственных растений. Особешюсть резко континентального климата заключается еще и в том. что по характеру распределения и интенсивности проявления метеорологических факторов по годам и в течение вегетационного периода наблюдается значительная нестабильность, а почветшй покров характеризуется разнообразием и выраженной комплексностью.

Для эффективного перевода селекции на научную основу необходимо дальнейшее развитие теоретических и прикладных исследований, позволяющих более успешно решать важнейшие проблемы, такие как комплексное нзучешге исходного материала по характеру проявлешгя и наследования селектируемых признаков, генетически обоснованный подбор родительских компонентов в процессе многоступенчатой синтетической селекции, отбор селекционное ценных рекомбгшангов в расщепляющихся поколениях, сравнительная оценка материала на разных этапах селекции.'

Цель и задачи исследования. Цель настоящего исследования заключается в изучении характера изменчивости и наследования юшпесгвешгых признаков мягкой яро сон пшеницы при внутривидовой гибридизации в условиях лесостепи Западной Сибири, Для ее достижения были поставлены следующие задачи:

1. В полевых условиях провести сравнительное изучение 3 районированных сортов и б перспекптных линии агоирегой селекции и их 18 топкроссных гибридов Р1, Р2, РЗ, Р4 и Р5 по 11 количественным признакам (1992-1995 гг.)

2. Провести дисперсионный анализ данных по 11 количественным признакам у родительских форм, гибридов Р1, гибридных популяций Р2 и отобранных рекомбшинтов РЗ-5 для оценки вклада генотипа, условий вегетации ( годы) и взаимодействие этих факторов в общее фенологическое варытрование признака.

3. Оценить обшую комбинационною способность родительских форм по элементам продуктивности колоса и урожайности зерна.

4. Провести корреляционный анализ между количественными признаками.

5. Отбор и оценка высокопродуктивных рекомбинантов в селекционной программе. :

Научная новизна. В результате дисперсионного и компонентного анализов впервые выявлен относительный вклад юнотипичесгой и средовой изменчивости, а также взаимодействие генотип х среда в общее фенотипическое варьирование 11 количественных признаков мягкой яровой пшеницы. Показано, что признаки существенно различаются по относительному вкладу генотипа, внешней среды и взаимодействия этих двух факторов в общее фенотипическое варьирование. Выявлено, что условия вегетации растений (метеорологические) оказывают сильное влияние на экспрессию количественных признаков и тем самым затрудняют идентификацию генотипа по фенотипу, что ведет к снижению эффективности отбора и оценки селектируемого материала.

Практическая ценность работы. Выявленные между признаками различия по относительному вкладу генотшшческой и средовой изменчивости в общее фенотипическое варьирование признака имеет важное значение для разработки и реализащш селекционных программ. Результаты оценки общей комбинационной способности по элементам продуктивности колоса и урожайности зерна позволяют более целенаправленно подбирать родительские компоненты для рекомби-национной селекции на урожайность. Показано, что отдельные сорта ц лшпш могут быть включены в селекционные программы Западной Сибири: Сибирская62, Омская 23, Сибирская 47, Сибирская 102.

Апробация работы. Результаты экспериментальных исследовашш изменчивости количественных признаков мягкой яровой пшеницы доложены на ХХХГУ и ХХХУ международных научно-студенческих конференциях " Студент и научно-технический прогресс", проходивших в г. Новосибирске в 1996 и 1997 гг.

Публикация работ. Основные результаты и положения опубликованы в 4 статьях.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на У/г? страницах машинописного текста, состоит из введения, 9 глав, выводов, рекомендаций селекционным центрам и приложения,

содержш 51 таблицу и 2 рисунка. Список использованной литературы включает2fO источников, в т.ч. ¿>€ на иностранных языках.

МАТЕРИАЛ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И УСЛОВИЯ

В эксперимент включены 3 сорта и 6 перспективных линий яровой мягкой пшеницы сибирской селекции. В качестве материнских родителей использовали 6 форм мягкой яровой пшеницы ( Диас 2, Омская 23,Сибирская 102, Сибирская 47, Лютесценс 25, Иртышанка 10), а в качестве отцовских ( тестеров ) использовали 3 генотипа мягкой яровой пшеницы ( Сибирская 11, Сибирская 24, Сибирская 62 ). Сорта Диас 2, Лютесценс 25, Иртышанка 10 районированы, а линии Омская 23, Сибирская 102, Сибирская 47, Сибирская 11, Сибирская 24 и Сибирская 62 изучаются в различных генегико-селекциояных программах Западной Сибири. Все сорта и линии, включенные в рскомбшиционный процесс, характеризуются высокими потенциалами продуктивности и адаптивности к экологическим условиям региона. Кроме того, высоким качеством зерна характеризуются сорт Иртьппанка 10, линии Сибирская 102 и Омская 23; устойчивостью к бурой ржавчине - линия Сибирская 24, к пыльной головне - лшши Омская 23, Сибирская 102, Сибирская 47, Сибирская 24, Сибирская 62, сорта Лютесценс 25, Иртышанка 10 и Диас 2; высокой застасустойчгоостью сорт Диас 2, линии Сибирская62, Омская 23, Сггбнрская 102, Сибирская47.

Гибридные семена Fl были получены в лаборатории генетики Сибирского научно-исследовательского института растениеводства и селекции Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук (руководитель д-р. биол. наук, проф. Ц ильке P.A.) в 1991 г. Схема скрещивания -топкросс.

Экспериментальная часть работы проводилась на опытном поле лаборатории генетики СибНИИРС СО РАСХН в 1991- 1995 гг. Если в целом за годы полевых опытов характеризовать условия вегетации пшеницы, то необходимо отметить, что относительно засушливыми были 1992 и 1994 гг., а 1995 г. характеризовался избыточной увлажненностью.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Длина стебля и верхнего междоузлия. О генетическом контроле длины стебля накоплено много экспериментальных данных, которые показывают, что признак детерминируется довольно сложной генетической системой. В условиях Сибири проведено относительно мало исследований по генетике этого признака.

Анализ данных по родителям показал, что в 1992 г. длина стебля варьировала от 71 у линии Омская 23 до 94 у линии Сибирская 11, в 1993 г от 87 у линии Сибирская 24 до 103 у линии Сибирски 47, в 1994г. от68усортаИргышакка 10 до 79 у линии Сибирская И, в 1995 гот 96 у сорта Лютесценс 25 до 111 см. у линии Сибирская 47 и сорта ИртышанкаЮ.

Относительно низкий вклад (4,3%) у родительских форм гегошпической изменчивости и высокий вклад средовой изменчивости (78,6%) свидетельствует о том, что в исследуемом материале наследование носит полимерный характер. Это подтверждается тем, что ни одна родительская форма не включала в себя гены с сильными эффектами по длине стебля. В F1 он составил 20,6 (не достоверно), в F2 -32,3, в F3 - 60,4, в F4 46,9 и в F5 -69,8%, а средовой- 79,4; 67,7; 85,8; 39,6; 53,1 и 30,2, соответственно. Эти данные говорят о том, что в результате расщепления формируются линии с разной степенью выраженности признака.

Колосоножка является составным элементом общей длины стебля. Если у короткостсбельных сортов длина верхнего междоузлия не играет существенной роли, то у длштостебельных , которые возделываются в основном в условиях Сибири, она составляет значительную часть от общей длины стебля. Известно, что длинностебельные сорта характеризуются достаточно длинным верхним междоузлием и одновременно неустойчивостью к полеганию. Однако эти сорта устойчивы к засухе в степных зонах Сибири. Чрезмерно длинное междоузлие в сочетании с высокой продуктивностью колоса иногда вызывает перегиб или облом стебля в верхней части. Этот признак интересно рассматривать в сравненш с длиной главного стебля, с которым он тесно коррелирует. По вопросу взаимосвязи длины стебля с длиной междоузлия и компонентами структуры урожая у сортов и гибридов пшеницы имеющиеся литературные данные весьма ограничены.

Анализ показал, что в 1992 г. длина верхнего междоузлия у родительских форм варьировала от 29 у линии Омская 23 до 42 у линии Сибирская 11. в 1993 г.-от 34 у линии Сибирская 24 до 46 у линии Сибирская 11. в 1994 г.-or 33 \ сортов Диас 2. Иртышаика Юн линий Омская 23, Сибирская 24 яо 38 у линии Сибирская 11. в 1995 г. от 45 у линии Сибирская 47 и сорта Лютеснснс 25 до 53 см у линии Сибирская 11.

В целом же групповые средние по гибридам и рекомбинантам всех поколений больше по своему значению, чем групгговыс средние по родительским формам.

Это свидетельствует о значительной роли генов с доминантными эффектами в генетсгческом контроле колосоножки.

Длина колоса и число колосков в колосе. Сравнение наследования длины колоса и числа колосков в колосе показывает, что резкое уменьшение пли увеличение числа колосков не сопровождается обязательно соответствующим изменением длины колоса. Сильное варьирование одного из этих признаков также не сопровождается обязательно сильным варьированием другого. Это свидетельствует о том, что генетические системы, контролирующие наследование длины колоса и числа колосков в колосе, различны.

Большинство исследователей показывает, что по числу колосков в колосе проявляется промежуточный характер наследования и доминирования в разной степени.

Анализ данных при изучении родителей паказал, что в 1992 г. длина колоса варьировала от 80,0 у линии Омская 23 до 115,0 у сорта Диас 2, в 1993 г. -сгг71.3усортаИртышанка 10 до 100,0 у сорта Диас 2, в 1994 г.-от 62,7 у сорта Иртышаика 10 до 84.0 у сорта Диас 2, в 1995 г. от 93,0 у линии Сибирская 24 до 119,7 мм у сорта Диас 2.

Дисперсионный анализ родительских форм (1992-1995 гг.) показал, что доля ген оптической изменчивости в общем фенотипическом варьирования составила 15,8. доля изменчивости, обусловленная условиями вегетации (годы), - 72,5. доля взаимодействия генотип х годы - 2,8, а доля случайных опотонешш составила 8,9%.

Вклад генотипической изменчивости в F1 составил 63,1, в F2 - 53,2. вF3 - 79,3, вF4 - 62.5, вF5 - 54.8 %.

Анализ данных по родителям показал, что число колосков в колосе варьировало в 1992 г. от 14,3 у линии Сибирская 24 до 17,6 у сорта Диас 2, в 1993 г. - от 13,6 у линии Сибирская 24 до 17,2 у сорта Диас 2, в

1994 г.-ог 11.5 у лишш Сибирская 24 до 15.1 у сорта Диас 2. в 1995 г. - от 13.5 у линии Сибирская 11 до 18.8 колосков у сорта Днас2.

Доля генотипической изменчивости признака в общем фенотишгческом варьировании значительно изменяется в зависимости от условий вегетации и изучаемого поколения. Анализ результатов по родительским формам за 1992-1995 гг. показал, что доля изменчивости, рассчитанная по ожидаемому среднему квадрату; составила 28,9. а обусловленная условиями вегетации (годы) - 55,1%. Доля изменчивости, вызванная различиями между генотипами Р1, составила в 1992 г. 47,8, а в ¥2 - 45,2, в 1993 г. по П - 37,5, по РЗ - 74,1, в 1994 г. по Р4 - 28.2, а по Р5 в 1995 г. - 60,1%.

Укоренившееся представление о том, что число колосков в колосе откосится к маяоварьирующим признакам, не подтверждается данными настоящего исследования.

Продуктивность колоса. Колос пшеницы представляет собой сложный морфофункциональный комплекс, характеризующийся многими признаками и имеющий важное селекционное, агрономическое и таксономическое значение. Различное сочетание и экспрессия структурных элементов дают большое разнообразие по размеру, форме, плотности, а следовательно, и по продуктивности колоса.

Данные по массе зерна колоса представлены в табл. 1. В целом по результата гам четырехлетних исследований (1992- 1995 гг.) по родительским формам наименьшую массу зерна колоса формировали в 1994 г. сорт Иргышаиа 10 и линия Сибирская 11 (1,00 г), а наибольшую в 1995 г. линия Сибирская 62 (1.70 г).

Что касается характера наследования рассматриваемого признака по результатам оценки Р1,то необходимо отметить высокий гетерозисный эффект, который в среднем по всем комбинациям в 1992 г. составил 19,4%, а по отдельным комбинациям достигал 20,043,0% (Омская 23 х Сибирская 11, Сибирская 102 х Сибирская 24, Лняесценс 25 х Сибирская 24). У гибридов Р2 этот эффект резко сократился и составил всего 9,0%, что свидетельствует о роли сверхдоминирования в формировании продуктивности колоса у высокогетерозиготных растений Р1. В засушливом 1994 г. при средней массе зерна колоса у лучшей родительской формысорта Диас 2 (1,40 г) у линий гибридных комбинаций Р4 Диас 2 х Сибирская 62, Омская 23 х Сибирская 62 масса зерна колоса достигала 1,60 г, что на 14,3% выше,

Обобщенные данные но массе зерна колоса у родительских форм и топкроссных ридов, г

Таблица 1

Родители 1992 г. 1993 г. 1994 г. 1995 г.

р2(-0 РОО Р2(Х) Р(.Т) Р(Т) р5(лд

Диас 2 % 1,20 1,51 1.35 1,21 1,39 1,31 1,40 1,37 1,62 1,61

Омская 23 Я 10,08 1,61 1,56 1,21 1,39 1.22 1,30 1,26 1,41 1,54

Сибирская 102 % 1,31 1,66 1,48 1,20 1.24 1,14 1,30 1,21 1,30 1,53

Сибирски! 47 Я 1,49 1,65 1,53 1,21 1,31 1.11 1,20 1,13 1,55 1,52

Лютесцснс 25 f 1,35 1,61 1,38 1,20 1,12 1,16 1,20 1,23 1,59 1,54

Иртышанка 10 г 1,36 1,53 1,43 1,05 1.24 1,20 1,00 1,19 1,61 1,54

Сибирская 11 Т/ О 1,23 1,61 1,43 1.05 1,29 1,16 1,00 1,14 1,46 1,48

Сибирская 24 о 1,53 1,62 1,43 1,14 1,27 1,21 1,30 1,25 1,53 1,56

Сибирская 62 с 1,49 1.55 1,51 1,23 1,29 1,20 1.30 1.31 1,70 1,59

-V» 11,34 1,60 1,46 1.17 1,28 1.19 1,22 1,23 1,53 1,55

НСР 0,05 0,07 0,10 0. 14 0, 10

При м е ч а н и с. По родительским формам представлены средние значения (А' I, а по гибридам Р1-2 и

рекомбштитам РЗ-5 - групповые средние (Л^

чем у сорта Диас 2. В благоприятном по водному и температурному режиму 1995 г q>eди родительских форм наиболее продуктивный колос формировала линия Сибирская 62 -1.70 г, тогда как лучшая рекомбинаитная линия гибридной комбинации Диас 2 х Сибирская 62 формировала колос с массой зерна 1.87. что на 10% выше, чем у Сибирской 62.

По массе зерна колоса высокими и относительно стабильными эффектами общей комбинационной способности представлены линии Омская 23 и Сибирская 47. которые рекоменду ется использовать в селекционных программах для повышения продуктивности колоса в условиях Западной Сибири.

Об исключительной чувствительности рассматриваемого признака к факторам внешней среды свидетельствуют результаты дисперсионного анализа (табл. 2 ). По родительским формам (19921995 гг.) вклад гсиотипнческой изменчивости составил всего 4,5, по Р1 28,6, по РЗ - 44.4, по Р4 - лишь 10.0, что связано с неблагоприятными условиями вегетации (засуха), по 20,0%.

Продуктивность растения. Масса зерна растения непосредственно связана с продуктивностью колоса и числом колосьев, т.е. продуктивной кустистостью. В настоящем исследовании сделана попытка изучить изменчивость и наследование наиболее варьирующего признака - числа зерен на одном растении. Средние значения признака по родительским формам н групповые средние по тошфоссным гибридам приведены в табл.3.

Дисперсионный анализ (табл.4) родительских форм (1992- 1995 гг.) показал, что доля генотипа в общем фенотшшчсском варьировашш составляет 45,3, в Р2- 16,4, в РЗ - 49,0, в Р4 - 37,9, в Р5-28,2%.

Корреляционный анализ выявил, что число зерен и масса зерна растения очень тесно коррелируют между собой (г=0,93). Данные по урожайности зерна по родителям, гибридам и рекомбинантам представлены в табл. 5.

Урожайность зерна. Оценка общей комбинационной способности родительских форм по результатам анализа гибридов Р2 показала, что высокой положительной ОКС по урожайности зерна характеризуются линии Сибирская 62 (14,9)иОмская23 (10,4). Высокой отрицательной ОКС по урожайности зерна характеризуется районированный сорт Лютссценс 25 (-26,1).

Таблица 2

Результаты дисперсионного и компонентного анализов по массе зерна голоса

Источник С\ммз Степень Средний Критерий Сита

варьирования квадра- свободы квадрат Фишера шпшшя

тов (ЭЯ) (сЮ (1115) (Рф) факторг %

1 2 3 4 5 6

Родигели, 1992-1995 ¡т.

Общее 5.5872 107 - - -

Фактор А (генотипы) 0.5842 8 0,073 2.70* 4,5

Фактор В (годы) 2,1700 3 0,723 26,78** 44,8

Взаимодействие АхВ 0,9218 24 0,038 1.41 5,9

Случайное отклонение 1,9111 72 0,027 - 44,8

Гибриды 1992 г.

Общге 2,6179 53 - - -

Фактор А (генотипы) 0,8283 17 0,049 0,98 28,6

Сл\чайное отклонение 1,7896 36 0,050 - 71,4

Рекомбинангы РЗ, 1993 г.

Общее 20,8430 377 - -

Фактор А (генотипы) 2,6309 17 0,155 3,04** 44.4

Случайное отклонение 18,2120 360 0,051 - 55,6

Рекомбшшггы Р4, 1994 г.

Обике 11,7372 134 - - -

Фактор А (генотипы) 1,8259 17 0,107 1.23 10,0

Случайное отклонение 9,9113 117 0,085 - 90.0

Рекомбинанга Р5, 1995 г.

Обике 55,4387 116 - - -

Фактор А (генотипы) 1,3949 17 0,082 2,00** 20,0

Случайное отклонение 4,0438 99 0,041 - 80,0

* Достоверно при Р<0,01. ** При Р<0,001.

Таблица 3

Обобщенные данные по массе зерна колоса у родительских форм и топкроссных ридов, г

1992 г. 1993 г. 1994 г. 1995 г.

Родители т Р2(^) Р(.Т) Р(3г)

Диас 2 о г 5,0 5,8 4,1 5,5 8,4 ' 7,2 7,7 8,8 11,0 12,3

Омская 23 О г 3,8 5,9 5,4 6,6 8,4 7,7 ' 7,4 7,3 12,0 12,3

Сибирская 102 % 5,5 6,8 4,7 6,6 7,4 6,5 7,3 6,9 11,0 11,4

Сибирская 47 С 7,2 5,6 4,7 6,7 7,0 6,1 7,8 6.9 12,2 11,4

Лютесценс 25 ¥ 5,2 4,8 4,4 6,5 6,4 6,3 6,8 7,3 11,0 12,8

Иртыша нка 10 5,2 5,4 5,2 6,5 7,3 7,0 6,2 7,6 11,7 12,1

Сибирская 11 0 5,7 5.7 4,7 6,2 7,5 6,5 5,8 7,1 11,1 11,6

Сибирская 24 О" 6,3 5,7 4,8 6,2 7,4 6,8 6,7 7,7 13,0 12,0

Сибирская 62 о 5,5 5,7 4,8 7,3 7,5 7,1 6,9 7,7 13,2 12,6

XI 5.5 5,7 4,8 6,4 7.5 6,8 7,0 7,5 11,8 12,1

НСР 0.05 0,36 0,84 0,63 ■ 0,71

Примечая и е. По родительским формам представлены средние значения (), а по гибридам Р1-2 и

рекомбннантам РЗ-5 - групповые средние

Таблица 4

Результаты дисперсионного и компонентного анализов по массе зерна растения

Источник варьирования Сумма квадратов (55) Степень свободы (<#) Средний квадрат (пв) Критерий Фишгра ОФ) Сита влияния фактора, %

1 2 3 4 5 б

Родители, 1992-1995 гг.

Оэшее 968,7692 107 - - -

Фактор А (генотипы) 36,1433 8 4,518 2,24 45,3

Фактор В (годы) 719,1781 3 239,726 119,03** 43,4

Взаимодействие АхВ 68,4411 24 2,852 1,42 1,4

Случайное отклонение 1455,0067 72 2,014 - 9,9

Гибриды Р1, 1992 г.

Общее 38,4037 53 - - -

Фактор А (генотипы) 16,5970 17 0,976 1,61 16,4

Случайное отклонение 21,8067 36 0,606 - 83,6

Рекомбинангы РЗ, 1993 г.

Общее 1373,2151 377 - - -

Фактор А (генотипы) 212,4018 17 12,494 3,88** 49,0

Случайное отклонение 1160,8133 360 3,224 - 51,0

Рекомбинангы Б4, 1994 г.

Общее 301,1704 134 - - .

Фактор А (генотипы) 87,8243 17 5,166 2,83** 37,9

Случайное отклонение 213,3461 117 1,823 - 62,1

Рекомбинангы Б5, 1995 г.

Общее 318,0908 116 - - -

Фактор А (генотипы) 86,6363 17 5,096 2,18** 28,2

Случайное отклонение 231,4544 99 2,338 - 71,8

* Достоверно при Р<0,01. ** При Р<0,001.

Отдельные рекомбинанты достоверно превысили лучшую родительскую форму Сибирская 62: Диас 2 х Сибирская 24 (454), Омская 23 х Сибирская 62 (480). Диас 2 х Сибирская 62 (482).

Результаты дисперсионного и компонентного анализов по урожайности зерна представлены в табл.5. По родителям доля геноттшичесгой изменчивости составила2,2, noF2- 28,0, по F3 - 61,3, по F5-22,6%.

Корреляционный анализ показал, что урожайность зерна тесно коррелирует с массой зерна растения (г= 0,83), с числом зерен растения (г-- 0,77), с продолжительностью периода всходы- колошение (г= 0,76), менее тесно - с числом продуктивных стеблей (г= 0,67), с длиной верхнего междоузлия (г= 0,65) и длиной колоса (г= 0,64). Слабо коррелирует с массой зерна колоса (г= 0,55), с длиной главного стебля (г= 0,52), с числом зеренюлоса (г= 0,48). С массой 1000 зерен (г= 0,30) и с числом колосшв в колосе (г= -0,13) связь не достоверна.

По результатам структурного анализа растений 18 топкроссных гибридов и оценке общей комбинационной способности в F2 в 1992 г. было отобрано по 5-10 высокопродуктивных растеши! по каждой комбинации, потомство которых оценивалось в первом селекционном питомнике (СП-1) лаборатории генетики СибНИИРС. В 1993 г. в СП-1 оценивались 270 рекомбннантов F3, а в засушливом 1994 г. 140 рекомбинантов F4 в СП-1 и 75 рекомбннантов F4 во втором селекционном питомнике (СП-2). В 1995 г. в СП-1 оценивались 111, в СП-2 -17 (F5), а в контрольном питомнике (КП) 15 рекомбинантов (F6). В контрольном питомнике лучшие рекомбинанты превысили по урожайности зерна стандарт Иртышанка 10: Сибирская 47 х Сибирская62 (21%), Диас 2 х Сибирская 62 (18%), Иртышанка 10 х Сибирская 62 (17%).

В 1996 т. в контрольном питомнике оценивались 13 рекомбинантов F7. При урожайности зерна у стандарта Иргышанки 10 23,1 ц/та у рекомбинантов из комбинаций Омская 23 х Сибирская 62 она составила 30,3, Иртышанка 10 х Сибирская 62 - 28,5, Диас 2 х Сибирская 24 - 29,1, Сибирская 47 х Сибирская 11 - 26,6, Сибирская 47 х Сибирская 62 - 36,0 ц/га. Таким образом, превышение над стандартами составило 15-55,8%. Но у нового районированного сорта Кантегир-ская 89 урожайность составила 29,6 ц/га. Из новых рекомбинантов в 1996 г. только один достоверно превысил Кантегирскую 89: Сибирская 47 х Сибирская 62 (на 21,6%). Новые рекомбинанты не

Таблица 5

Результаты одно- и двухфакторного дисперсионного и компонентного анализов по урожайности зерна

Источник Сумма Степень Средний Кр1гге- Ста

варьирования квадратов сво- квадрат рий влияни

(55) боды (га) Фишера фактора

№ (РФ) %

1 2 3 4 5 6

Родители,! 992-1995 тт.

Общее 1381682,2222 80 - - -

Фактор А (генотипы) 97273,1147 8 22159,139 6,09** 2,2

Фактор В (годы) 1079985,8241 2 539992,912 270,40** 83,6

Взаимодействие АхВ 96583,9193 16 6036,495 3,02** 5,7

Случайное отклонение 107839,3333 54 1997,025 - 8,5

Гибриды Р1, 1992 г.

Общее 87254,8148 53 - - -

Фактор А (генотипы) 44142,8163 17 2596,636 2,17* 28,0

Случайное отклонение 43112,0000 36 1997,556 - 72,0

Рекомбинашы БЗ, 1993 г.

Общее 824102,7586 376 - - -

Фактор А (генотипы) 176196,4471 17 10364,497 5,74* 61,3

Случайное отклонение 647906,3133 359 1804,753 - 38,7

Рекомбинанхы Р4,1994 г.

Общее 212745,3037 134 - - -

Фактор А (генотипы) 28375,1657 17 1669,127 1,06 1,9

Случайное отклонение 184370,1389 117 1575,813 - 98,1

Рекомбниаты Р5, 1995 г.

Общее 477030,7863 116 - - .

Фактор А (генотипы) 116243,9497 17 6837,879 1,88* 22,6

Случайное отклонение 360786,8333 99 3644,311 - 77,4

* Достоверно при Р<0,01. ** При Р<0,001.

уступают лучшим районированным сортам по устойчивости к полеганию, по качеству зерна, устойчивости к пыльной головне и другим болезням.

В 1997 г. в СП-2 оценено 6 линий, в КП - 3 линии, а в конкурсном испытании ( КСИ) одна линия. На всех этапах селекционной оценки нового материала отдельные рекомбинанты превышают по урожайности зерна лучшие стандарты. По продолжительности вегетационного периода новые рекомбинанты относятся к среднеспелой группе сортов мягкой яровой пшеницы, а рекомбинанты из гибридной комбинации Иртышанка 10 х Сибирская 62 (разновидность ЬШсйссш ) на 2-3 дня скорослелее сорта Кантегнр-ская 89. В селекционной программе лаборатории генетики СнбНИИРС продолжается отбор новых рскомбинантов в более поздних гибридных комбинациях ( ?(> - Р8 ), полученных и исследованных в настоящей работе.

Прогнозируется высокая эффективность селекции на урожайность зерна при использовании гибридных комбинаций Диас 2 х Сибирская 62, Омская 23 х Сибирская 62, Иртышанка 10 х Сибирская 62, Сибирская 47 х Сибирская 62, Сибирская 102 х Сибирская 62.

ВЫВОДЫ

1. По продолжительности периода всходы - колошение в исследованном материале проявилось в основном аддитивное действие генов, однако по отдельным комбинациям наблюдалось доминирование, направленное на сокращение рассматриваемого периода. По родительекго! формам доля гшотстичесюй изменчивости составила 12,9, по рскомбинантам РЗ-Р5 она варьировала от 21,9 до 56,9% от общей фенотипичесюй изменчивости.

2. По общей длине стебля и длине верхнего междоузлия (колосоножки) у гибридов проявилось промежуточное наследование и доминирование в разной степени. Доля генотшшческой изменчивости в общем фенотипическом варьировашш у растений по общей длине стебля составила 4,3, по верхнему междоузлию 7,0, у рскомбинантов РЗ-Р5 -1,5 и 1,6% соответственно. Доля генотилической щменчивоста подлине стебля составила у шбрвдовр] - 20,6, Р2 - 32,3, у ре комбинатов РЗ - 60,4, Р4 - 46,9, Р5 - 69,8, а по длине верхнего междоузлия 33,0; 28,0; 40,2; 23,9; 66,3% соответственно.

3. По длине колоса у гибридов Р1 проявилось в разной степени доминирование в направлении родителя с большим выражением признака, а по числу колосков в колосе - промежуточный характер наследования, свидетельствующий об аддитивном действии генов. Доля генотипнческой изменчивости у родительских форм составила по длине колоса 15,8, по числу колосков в колосе 28,9, а но рекомбинантам БЗ -Р5 - 3,9 и 4,7% соответственно.

4. В генетическом контроле числа зерен в колосе существенную роль играют гены с аллельным взаимодействием (сверхдоминирокише). Гетерозисный эффект в целом по гибридам Р1 составил 15,0%. Доля генотнппчсской изменчивости в общем фенотипическом варьировании признака у родительских форм составила 8,3, у рекомбинантов РЗ-Р5 - 2,5%, а доля средовой изменчивости (годы) - 40,2 и 76,9%, что свидетельствует о сильном влиянии условий вегетации на озернешюсть колоса:

5. По массе 1000 зерен у гибридов Р1 в основном проявился промежуточный и доминантный характер наследования, а по отдельным гибридам сверхдоминирование. Вклад генотипнческой изменчивости по родителям составил 9,5, а по рекомбинантам РЗ-Р5 - 3,8, вклад условий вегетащш (годы) составил 32,3 и 65,5%. При анализе изменчивости по годам генетическая варианса составила по РЗ 49,7, Р4 57,6, Р5 61,3%, что свидетельствует о значительном наследственном различии между генотипами.

6. По массе зерна в колосе наряду с промежуточным наследованием проявились значительные доминантные и сверхдоминантные эффекты. В целом по гибридам Р1 гетерозисный эффект составил 19,4%), а по отдельным комбинациям достиг 20,0-43,0% ( Омская 23 х Сибирская 11, Сибирская 102 х Сибирская 24, Лютесценс 25 х Сибирская 24). Доля наследственной изменчивости по родителям составила 4,5, шрскомбгшгпггамРЗ-Р5 - 6,5, а доля средовой изменчивости 44,8 и 71.5% соответственно.

7. По числу зерен на растение в основном проявилось промежуточное наследование, а по отдельным комбинациям -доминирование в сторону лучшего родителя. Признак сильно подвержен влиянию внешней среды. Доля изменчивости, обусловленная условиями вегетации ( годы), у родителей составила 75,0. у рекомбинантов РЗ-Р5 -90,7%, что говорит о высокой вариабельности признака.

8.В генетическом контроле продуктивности растения (масса зерна) участвуют гены с ад дитивным действием и гены с аллельным и неалелльным взаимодействием, которые сильно модифицируются условиями вегетации. .По рекомбпнантам F3-F5 доля изменчивости, вызванная у словиями вегетации, составила 86.0, а по родительским формам 43,4%. . . .

9.Урожайность зерна контролируется сложной генетической системой, которая тесно взаимодейству ет с условиями внешней среды. Доля генотипической изменчивости у гибридов F2 составила 28,0, F3 61,3, F4 -1,9, F5 -22,6, а доля средовой изменчивости соответственно 72,0; 38,7; 98,1 и 77,4%. Урожайность зерна тесно коррелирует с массой зерна растения (г-=0,83), числом зерен растения ( г=0,77 ), продолжительностью периода всходы-колошение (г=0,76), слабее с массой зерна колоса (г=0,55) и массой 1 ООО зерен (г=0,30).

10. Высокой общей комбинационной способностью характеризуется по числу зерен колоса лиши Омская 23, по массе 1000 зерен линия Сибирская 47, по массе зерна колоса линии Омская 23 и Сибирская 47, по урожайности зерна линии Омская 23 и Сибирская 62.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННЫМ ЦЕНТРАМ

1. Прежде чем включать исходный материал в рекомбинационный процесс,необходимо провести генетический анализ в разных экологических условиях и дисперсионным анализом выяветь основные компоненты обжей фенотипической изменчивости селектируемых признаков.

2. При рскомбпнацноннои селекции на урожайность зерна в условиях Западной Сибири рекомендуется включать в гибридизацию перспективные линии Сибирская 62, Омская 23, Сибирская 47, сорта Диас 2 и Иртышанка 10.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ

Андреева З.В. Изменчивость и наследование продуктивности колоси при внутривидовой рекомбинации мягкой яровой пшеницы. // Студент и науч.-техн. прогресс: Докл. ХХХГУ Меяаунар. науч.-сгуд. конф. Секция Биология. /Новосиб. гос. ун-т,- Новосибирск. ¡996. -С.9-10.

Андреева З.В. Изменчивость и характер наследования длины верхнего междоузлия у мягкой яровой пшеницы. //'Там же. Доп. материалы/Новосиб.гос. ун-т,- 1997. - С.3-4.

Андреева З.В. Генетическая и паратипнческая изменчивость числа колосков в колосе при гибридизашш мягкой яровой пшеницы в условиях Западной Сибири //СНкоБ.- 1997. -№ 1. -С.40-46.

Андреева З.В. Изменчивость и характер наследования длины стебля у мягкой яровой пшешщы//Сиб. вестн.с.-х. науки,- 1997. -№1,2.-С.42-47.

Подписано к печати 01.10.97 г. Формат 60x84/16. Объем 1,0 печ.л. Тираж 100 экз. Заказ № 318.

Издательский центр НГАУ

630039, Новосибирск, ул.Добродюбова, 160