Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изучение биологических и хозяйственно-ценных признаков и свойств новых сортообразцов конопли в селекционных целях

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изучение биологических и хозяйственно-ценных признаков и свойств новых сортообразцов конопли в селекционных целях"

г

УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ АГРАРНЫХ НАУК ИНСТИТУТ ЭФИРОМАСЛИЧНЫХ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИИ

На правах рукописи

ЛАЙКО Ирина Михайловна

ИЗУЧЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ И ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ И СВОЙСТВ НОВЫХ СОРТООБРАЗЦОВ КОНОПЛИ В СЕЛЕКЦИОННЫХ ЦЕЛЯХ

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Симферополь — 1995

Диссертационная работа выполнена в Институте лубяных культур в течение! -1982—1993 1 гг.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук В. Г. Вировец

Официальные оппоненты:

!

— доктор биологических наук, профессор И. Я- Балков

— кандидат сельскохозяйственных наук Е. Б;. Шульга.

Ведущее учреждение — Сумская опытная станция.

Защита диссертации состоится « ^ » (.fas-b f> с/I HQ i r_

/,;. ......../ ■ - ■

в _/ u часов на заседании специализированного совета

по защите диссертаций на соискание ученой' степени кандидата сельскохозяйственных наук в Институте эфиромасличных и лекарственных растений по адресу: 333620, г. Симферополь, ул. Киевская, 150.

С диссертацией [можно ознакомиться в библиотеке Института эфиромасличных и лекарственных 'растений УААН.

Письменные отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 333620, ГСП, г. Симферополь, ул. Киевская, 150, Институт эфиромасличных и лекарственных растений, специализированный совет-

Автореферат разослан « » .Д^д/,.)' 1 QQ5 года».

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат биологически* наук

А. Н. Погорельская.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Конопля являете» уникальной технической культурой, продукция которой широко используется в народном ■ хозяйстве.

Увеличение случаев использования конопли в качестве средства для получения наркотиков' вызвало необходимость перепрофилирования селекционной работы в направлении создания сортов, не обладающих наркотической активностью. Правительственными постановлениями регламентировалось содержание те-трагидроканнабинола в новых сортах конопли до уровня не более 0,3%—0,1%. Селекция на снижение содержания канна-биноидов — это принципиально новое направление, исключительно важное для эволюции конопляного растения.

В результате сложной и продолжительной селекционной работы были созданы сорта, главной отличительной чертой которых явилось пониженное содержание каннабиноидных соедине" ний. Дальнейший селекционный процесс пошел в направлений создания сортов с практически полным отсутствием каннабино-идов и высокой продуктивностью. В связи с этим потребовалось детальное изучение биологических и ¡хозяйственно ценных признаков различных сортообразцов конопли*.

Цель и задачи исследовании. Цель настоящей работы заключалась в изучении биологических и хозяйственных особенностей новых сортов однодомной конопли с пониженным содержанием каннабиноидов, выяснении аспектов влияния селекции в направлении снижения каннабиноидов на культуру конопли в том числе:

1. Выявить особенности цветения растений сортов однодомной и двудомной конопли.

2. Изучить динамику накопления биомассы, площади листовой поверхности, роста растений в течение вегетации.

3. Провести анатомические исследования сортов с различным содержанием каннабиноидов.

4: Изучить. продуктивность сортов конопли, не обладающих наркотической активностью.

Научная новизна работы. Впервые в селекционной практике изучена динамики - цветения различных половых типов конопли с пониженным содержанием каннабиноидов; исследованы некоторые особенности перекрестного опыления, характерные для сортов двудомной и юднодомной конопли; усовершенствована методика селекционной работы. В результате выявлено значительное количество растений Ьднодомной матерки с ранними сроками зацветания мужских цветков, по сравнению с женскими. 'Исследованиями не отмечено существенных отклонений в сроках зацветания и продолжительности цветения различных половых типов, динамики накопления биомассы растений, лу-боволокнистого слоя стеблей и продуктивности сортов конопли в связи с признаком пониженного содержания каннабиноидов.

Практическая значимость работы. Разработаны рекомендации для отбора тех растений однодомной матерки, у которых мужские цветки зацветают раньше женских, с целью создания популяции, более устойчивой по признаку однодомности. Выявлено и включено в селекционный процесс значительное количество таких растений.

Полученные в соавторстве сорта однодомной конопли ЮСО-42, ЮСО-45, Скороспелый, Глуховская высокорослая и 'новый исходный материал превышают районированные сорта по комплексу хозяйственно ценных признаков с практически полным отсутствием каннабиноидных соединений.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на ежегодных заседаниях отдела селекции и семеноводства конопли, Ученого совета института (1985; 1990, 1994).

Селекционные сорта конопли, (соавтором которых является автор диссертации, неоднократно экспонировались на ВДНХ СССР и Украины. В 1991 г. соавтор была награждена серебряной медалью ВДНХ СССЙ.

Публикация результатов исследований. По результатам исследований опубликовано четыре научные работы.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, пяти разделов, выводов и рекомендаций для селекционной практики, списка литературы и приложений. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, включает 29 таблиц и 9 рисунков. Список литературы состоит из! 133 наименований, в том числе 20 на иностранных языках.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Биологические особенности новых сортов однодомной конопли, полученных в результате продолжительной селекции на снижение содержания каннабиноидов.

2. Стабилизация признака однодомности сортов конопли на основе отбора растений однодомной матерки..

3. Перспективность селекции однодомной конопли с пониженным содержанием каннабнноидов на основании сравнительного изучения продуктивности различных сортов.

МАТЕРИАЛ, УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились на экспериментальной базе .Института лубяных культур. Погодные условия в период проведения опытов были различными и характеризовались небольши-. ми отклонениями от средней многолетней нормы и среднесуточной температуры.

Объектом исследований служили контрастные по содержанию каннабнноидов сорта однодомной и двудомной конопли. На различных этапах исследований изучались сорта Ермаков-ская местная, ЮС-9, ЮСО-1, ЮСО-14, ЮСО-ЗО, ЮСО-31, Жел-тостебельная однодомная, Золотоношская ЮСО-11, Днепровская однодомная 6, Кубань. С тремя первыми сортами селекция на снижение содержания 'каннабнноидов не велась.

Методика изучения особенностей цветения заключалась в наблюдении за опытными растениями, фиксации зацветания и отцветания женского и мужского цветка от первого до последней' го растения, что позволяло судить о продолжительности цветения (минимальной и максимальной) не только конкретного растения, но ¡и популяции сорта.

Динамику накопления' биомассы растений и площади листовой поверхности изучали по методу А. А. Ннчипоровича (1961) Анатомическое строение стебля анализировали используя методы исследований М. Магитта (1932), О. А. Вальтера, 3. А. Чижевской (1937), Г. А. Сакало (1956), Н. И, Таракана (1975). Оценка продуктивности проводилась Согласно Методики государственного сортоиспытания ;(1964, 1972, 1983). Содержание жира в семенах устанавливали по массе обезжиренного остатка (Петербургский А. В., 1968).

Для определения степени осыпаемости семян впервые использовались специальные изоляторы из полиэтиленовой пленки, которые устанавливали на 10—15 растениях перед началом созревания семян, с последующим подсчетом осыпающихся семян через месяц после массового созревания семян.

Анализ содержания каннабиноидов проводили методом тонкослойной и газожидкостной 'хроматографией.

Достоверность результатов определяли согласно «Методике полевого опыта» (Доспехов Б. А., 11973).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

НАЧАЛО И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ЦВЕТЕНИЯ ДВУДОМНОЙ И ОДНОДОМНОЙ конопли

Цветение двудомной конопли. Из сортов двудомной конопли изучали сорта Ермаковска» местная, Южносозревающая 9 (ЮС-9) и Глуховская 10. В результате эксперимента отмечено явление совпадения' сроков зацветания женских и мужских цветков. Установлено, что обычная матерка не всегда зацветает раньше обычной поскони. У изученных сортов в отдельные годы отмечено практически одновременное зацветание женских и мужских цветков (разница на 1—3 суток) табл. 1). Нами зарегистрирован впервые достаточно длительный период цветения женских и мужских (цветкоц: практически до фазы массового созревания семяа. Минимальная и максимальная продолжительность цветения женских цветков растений сорта Ерма-ковская местная составляет 60—101 сутки, сорта ЮС-9 — 49—102 суток. Мужские растения цветут соответственно 30—92, 31—80 суток. Продолжительность созревания семян значительно растянута во времени — от 12 до 39 суток.

Таблица 1.

Сроки зацветания двудомной конопли

Годы

Тип цветка

Сорт 1982 . 1983 1984

4 VI—25.У1 1.У1—30.У1 З.У1— Э.УН 17.VI-21.VI1

Как видно из таблицы, для сортов двудомной конопли Ерма-ковская местная и ЮС-9, с которыми не велась селекция на снижение содержания каннабиноидов, свойственен минимальный

Ерма-

ковская

местная

ЮС-9 .

женский мужской женский мужской

2.УП— 7. VII 2. VII 14.VII-20.VII 12.УП—19.VII

6 VI—19.У1 7.У1—19.У1 19.У1— 30 VI 2I.VI-11.VII

разрыв в сроках распускания мужских и женских цветков, значительная продолжительность их цветения и растянутый пери-эд созревания! семян.

Цветение однодомной конопли. Строение соцветий однодомной конопли весьма своеобразно. Наибольший интерес представляет половой тип — однодомная матерка. Расположение жен-:кпх и мужских цветков представляет собой, на наш взгляд, замкнутую «систему», все циклы размещения цветков которой начинаются и заканчиваются на центральной оси соцветия, а на каждой веточке первого порядка ,(если ее принять за главную эсь) можно наблюдать минисхему — точную копию строения ;оцветия в целом. Кроме того, все веточки занимают положе-j ние, напоминающее восходящую спираль с максимальным изгибом в центре соцветия и сходящую на — нет в верхней части :оцветия. Наружное расположение женских цветков благоприятно для улавливания пыльцы других растений и формирования более жизнеспособного потомства, что указывает на достаточно высокую степень совершенства перекрестного опыления у конопли.

Изучение биологии цветения однодомной конопли позволило цать более детальную характеристику сортов по срокам зацветания и продолжительности цветения различных половых типов. Практически для всех изученных сортов однодомной конопли : 'пониженным содержанием каннабиноидов — Желтостебель-ная однодомная, Ю.СО-ЗО, ЮСО-ЗЗ, ЮСО-31, ЮСО-16 и Ю,СО-14, является типичной следующая последовательность раскрытия женских цветков в популяции: однодомная матерка н обычная матерка, однодомная маскулинизированная матерка, эднодомная феминизированная посконь*. Первый мужской цветок раскрывается на обычной поскони, позднее — на однодомной матерке, однодомной маскулинизированной матерке, однотомной феминизированной поскони и феминизированной поскони. Период раскрытия первого цветка на обычной поскони по ;ортам составляет 2—3 недели. Появление в популяции одно-цомной конопли растений обычной поскони, которая по коли-1еству образуемой пыльцы, степени пыления и роста пыльце-зых трубок имеет биологические преимущества в сравнении с зднодомными растениями, требует проведения тщательных браковок этих растений в селекционных и семеноводческих посевах.

Наблюдая за временем затветания различных половых типов, мы обратили внимание на одновременное начало цветения эастений поскони и матерки в популяции однодомной конопли, 4то является характерным и для сортов двудомной конопли. Это указывает на независимость процессов цветения от селекции на

снижение содержания каннабиноидов. Так же, как и сортам двудомной конопли, сортам однодомной конопли свойственна; значительная продолжительность ,цветения! женских цветков. Женские цветки однодомной матерки однодомной конопли в зависимости от сорта цветут в пределах 34--110 суток, однодомной феминизированной поскони — 22—84 !суток, обычной матерки — 40—100 суток, однодомной маскулинизированной матерки — 28—39 суток. .По длительности цветения - мужских цветков в популяции половые типы располагаются в следующей последовательности: однодомная феминизированная посконь (31—98 суток), однодомная матерка (1—77 суток), обычная посконь (24—70 суток). Наиболее короткий срок цветения у феминизированной поскони и однодомной маскулинизированной матерки.

Сопоставление особенностей цветения сортов с пониженным и высоким содержанием каннабинопдных соединений не показало существенных отклонений по началу и продолжительности цветения женских и мужских цветков различных половых типов.

ОСОБЕННОСТИ ЦВЕТЕНИЯ

ОДНОДОМНОЙ КОНОПЛИ

Изучение новых сортов однодомной конопли показало, что в популяции практически каждого сорта встречаются растения с минимальным разрывом в сроках начала цветения мужских и женских цветков: женские цветки раскрываются пли раньше на 1—3 суток, или позже на 1 и более суток, или одновременно с /мужскими цветками.

Большая выборка анализируемых растений сортов ЮСО-14 и ЮСО-31 позволила определить некоторые особенности зацветания. Группировка зацветающих растений сорта ЮСО-14 по недельным интервалам показала существенную вероятность переопыления женских цветков однодомной матерки пыльцой других половых типов (1985 г.).

Так, на первую неделю (с 18.У1 по 24.VI) приходится зацветание первого женского цветка на 16 растениях однодомной матерки и первого мужского цветка на обычной поскони. Вторая неделя характеризуется массовым 'зацветанием первых женских цветков (на 74 растениях), мужских цветков (на 11 растениях однодомной матерки) и увеличением числа зацветающих растений обычной поскони. Не допустить опыления женских цветков пыльцой обычной поскони можно \только путем браковки этих растений по мере дифференциации пола. В последующие не-

Дельные интервалы отмечается массовое зацветание мужских' цветков однодомной матерки (46, 85 и 71), однодомной феминизированной поскони (12, 13 и 26) и уменьшение количества цветущей обычной поскони (табл. 2);. Этому также способствует зацветание в этот период (третья—четвертая неделя) растений с минимальным разрывом в сроках начала раскрытия женских и мужских цветков. В популяции однодомной матерки : насчитывалось 22,8, а однодомной феминизированной поскони—76,6%. При чем, из 57 выявленных растений однодомной матерки первый женский цветок зацветал 24.VI, а первый мужской цветок — 25.VI. Наличие таких растений в популяции однодомной ко-попли способствует естественному поддержанию сорта по признаку однодомности^

Аналогичные результаты получены при изучении сроков зацветания растений девяти семей сорта ЮСО-31 непосредственно в селекционном питомнике. Оказалось, что большая половина растений (52,4% из 313 растений однодомной матерки) отличаются сближенными сроками начала цветения,. Растений с ранним зацветанием мужских цветков зафиксовано 15, женских (не более чем на 3 суток) — 32 и одновременным — 5%. Содержание таких растений по семьям различно. Семьи 1210, 1217 и 1429 отличаются высоким процентом растений с ранним зацветанием мужских цветков: соответственно 92, 61 и 61%. Следовательно, отбор в направлении создания популяции с более ранними сроками зацветания мужских цветков не может не да1ъ положительного эффекта в стабилизации устойчивости признака однодомности новых сортов конопли.

Установленную нами особенность зацветания растений однодомной матерки можно рассматривать как результат селекции по созданию сортов с высокой однородностью по половым типам, у которых содержание растений однодомной матерки со-, ставляет свыше 70%|. В некоторой степени на это могла повлиять и специфика отбора элитных растении однодомной матерки для проведения 'анализа по содержанию каннабиноидов. Образец каждого соцветия представлен верхней частью (Ю—15 см), семена которого уже не поступают в дальнейший процесс. Семена остальной части соцветия сформированы в условиях более раннего зацветания /женских и мужских цветков однодомной матерки. Подтверждением этого являются проведенные дополнительные исследования • по изучению расположения цветков на соцветии конопли. Месторасположение первого зацветающего женского цветка на сформировавшемся соцветии соответствует, примерно середине размещения женских цветков соцветия раз личных половых типов. Отсюда следует, что в центральной час-

Динамика начала цветения различных половых типов сорта однодомной конопли ЮСО-14, 1985 г.

Семидневки

Половой тип Тип цветка Количество растении, шт. 18. VI— 24 .VI 25.VI — 1.УП 1 ^ ^ сч 9. VII — 15.УП 1 16ЛШ—, 22.VII' 23.VII— 29. VII 30. VII-6. VIII

I II III IV V VI VII

Однодомная матерка Женский Мужской 250 16 74 11 52 46 70 85 ' 33 71 4 -17 1 18

Однодомная феминизированная посконь Женский Мужской 54 . — ■ 1 3 3 12 19 13 33 26 8 7 3

Обычная посконь Мужской Ь 1 3 1 1 — — —

Обычная матерка Женский 19 2 11 4 . — 9 — —

Однодомная* маскулинизированная матерка Женский Мужской Ь , 1 1 1 1 1 1 1 1 2 —

Феминизированная посконь Мужской 1 _ . — 1 — _ _

ти соцветия создаются наиболее оптимальные условия для опыления женских цветков. Это может быть использовано в селекционной практике^

Результаты изучения особенностей зацветания однодомной! конопли свидетельствуют о процессах, ведущих к стабилизации признака однодомности. Это достаточно закономерно для всех сортов ,однодомной конопли, по на разном уровне: у одних в; большей (ЮСО-31, ЮСО-14), а у других в меньшей степени (Желтостебельная однодомная, ЮСО-16). К. особенностям, поддерживающим стабильность признака однодомности, следует отнести наличие растений однодомной матерки с ранними сроками зацветания мужских цветков по сравнению с женскими, одновременное отцветание женских и мужских цветков однодомной матерки, срединное месторасположение зацветающих первых женских и мужских цветков. Это явление, как нам представляется, имеет важное значение для теории и практики селекции. Выявленные особенности цветения, новых сортов конопли при направленном отборе по этим признакам будут способствовать созданию нового исходного материала, стабильного по признаку однодомности.

ДИНАМИКА НАКОПЛЕНИЯ БИОМАССЫ, ЛИСТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ И РОСТА РАСТЕНИЙ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ КОНОПЛИ

Рост и развитие растений определяются прежде всего биологическими свойствами сорта. В задачу наших исследований входило выявить эти особенности у новых сортов однодомной конопли с пониженным содержанием каннабиноидов в сравнении с сортами двухдомной конопли (Ермаковская местная и ЮС-9), не подвергавшихся селекционному улучшению по данному признаку.

В табл. 3 представлено накопление биомассы стеблей растений у разных сортов двудомной и однодомной конопли. Периоды интенсивного роста растений наблюдались до фазы «бутонизация—цветение», достигая максимума, а затем наступало постепенное затухание фотосинтетическои активности. Максимальные подекадные приросты площади листовой поверхности сорта ЮСО-14 отмечены в период «три пары листьев — массовая бутонизация» (0П8; 0.16; 016м2). В этот же период наблюдался и наивысший прирост растений в высоту (I декада) — до 4 см (на 1 растение), а также биомассы воздушно-сухих стеблей — до 3,7 г в сутки (на 15 растений).

В ходе исследований было отмечено, что сорта однодомной конопли ЮСО-14 и ЮСО-31 развиваются идентично. Сорт ЮСО-ЗО, как более позднеспелый, отличается растянутостью пе-

Динамика накопления биомассы стеблей и площади листОТби поверхности различных сортов конопли (1982—1984 гг.)

Сорт Признак Биомасса стеблей (г) и площадь листьев по фазам и декадам (М2)

три пары листьев бутонизация цветение нач. созр. семян VI

I II III IV ! 1 V

ЮСО-14 Биомасса стеблей 4.3 17.0 31.3 68.8 96.1 122 2 127.2

.Площадь листьев 0.10 0,28 0.44 0.60 0.69 0.74 0.81

ЮСО-31 Биомасса стеблей 3.7 17.4 35.6 61.6 91.2 121 5 129.5

Площадь листьев 0.11 0..30 0.46 0.55 0.65 0.75 0.83

ЮС-9 Биомасса стеблей 3.8 16.7 45.9 68.8 78.9 115 5 137.2

Площадь листьев о.п 0.22 0.38 0.49 0 46 0.63 • 0.48

риода активного прироста биомассы стеблей (массовая бутонизация — начало созревания семян). Первый же из сортов южной конопли — ЗолотопошскЯя ЮСО-11, выделяется равномерным нарастанием биомассы растений в течение всего периода вегетации, что весьма ценно для селекционной практики, а сорт Днепровская однодомная 6 — скачкообразным, двух—трехвер-шинным приростом общей биомассы. В большей степени это явление характерно для широкорядных посевов.

Биометрические измерения на широкорядном посеве сортоз ЮСО-14 и ЮСО-31 показали, что эти сорта развиваются' в той же последовательности, как и в опытах В. Г1(. Ситника (1978 г.) с сортом Желтостебельная двудомная, с которым в то время не велась работа на снижение содержания каннабиноидов.

Сопоставление процессов роста и развития растений различных сортов двудомной и однодомной конопли не показало существенных изменений физиологических функций в зависимости от содержания каннабиноидов.

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ СТЕБЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ конопли

С целью изучения возможных последствий активной целенаправленной селекции па изменение строения лубоволокнистого слоя в исследование включены сорта однодомной конопли с пониженным содержанием каннабиноидов (ЮСО-14, ЮСО-31, Днепровская однодомная 6), относительно высоким содержанием (Кубань) и сорта, не подвергавшиеся селекционному улучшению по данному признаку (Ермаковская местная и ЮСО-1).

Как известно, толщина слоя первичного и вторичного волокна зависит от содержания волокна и площади питания растений. Низковолокнистый сорт Ермаковская местная отличает формирование элементарных клеток первичного волокна в небольших пучках средней плотности и округлой формы, залегающих в двух направлениях: тангентальном и радиальном. Клетки в пучках многогранные, выполненные с характерной нежной слоистостью и точечным -каналом внутри.

Сортам с высоким содержанием волокна свойственна мно-гослойность залегания не только первичного, но и вторичного волокна. В 1988 г., изучая сорта ЮСО-14, ЮСО-31, Днепровская однодомная 6 и Кубань мы рбнаружили, что форма, пучков первичного волокна разнообразная, иногда наблюдается сплошное залегание клеток. Клетки первого слоя первичного волокна чаще трех—пятигранные, а второго слоя — овальные с характерным широким каналом, означающим невыполненность

клеток и незаконченность лубообразовательного процесса. Клетки вторичного волокна невыполненные, тонкостенные с широким каналом. Соединение клеток рыхлое, форма овальная.

Сравнительное изучение в 1990 г. сортов ЮСО-14, ЮСО-31 и сорта ЮСО-1, обладающего высоким природным содержанием каннабиноидов при различных площадях питания (10x5 и 60x5 см) также не показало существенных отклонений в анатомическом строении стеблей этих сортов (табл. 4). Это указывает на то, что селекция на снижение содержания каннабиноидов не затрагивает строение лубоволокнистого слоя стеблей, если по данному признаку отбор не вели.

ПРОДУКТИВНОСТЬ СОРТОВ КОНОПЛИ, НЕ ОБЛАДАЮЩИХ НАРКОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ

Селекционное сортоиспытание сортов однодомной и двудомной конопли (1982—1984 гг.) показало, что новые сорта однодомной конопли с пониженным содержанием каннабиноидов, по продуктивности не только не уступают, но и превышают сорта, с которыми не.вели отбора в направлении снижения содержания этих соединений. При одинаковой продуктивности сорт ЮСО-31 скороспелее стандарта ЮСО-14 на 10 дней. Сорт ЮСО-ЗО сочетает скороспелость (созревает на 6 дней раньше стандарта) и пониженное содержание каннабиноидов (менее 0,1% ТГК) с высоким урожаем семян (выше на 3,0 ц/га), соломы (на 6,1 ц/га) и волокна (на 2,9 ц/га выше стандарта) (табл.. 5)'.

Полученные с нашим участием сорта конопли ЮСО-45 и ЮСО-42 практически не содержат каннабиноидных соединении. Для сорта ЮСО-45 характерно отсутствие каннабиноидов, низкая продуктивность по урожаю соломы и скороспелость, для сорта ЮСО-42 — высокая продуктивность и позднеспелость. Содержание ТГК в этих сортах представлено в табл. 6.

В процессе селекции на скороспелость, продуктивность соломы, качество волокна и снижение содержания каннабиноидов были созданы два новых перспективных сорта — Скороспелый и Глуховская высокорослая. Первому из них свойственна раннеспелость (на 4 дня раньше стандарта), продуктивность на уровне стандарта и содержание каннабиноидов не выше 3 баллов (по анализу методом тонкослойной хроматографии), 'второму — отсутствие каннабиноидов, значительные урожаи стеблей и волокна, качество которого не ниже отборного.

Анатомическая характеристика стеблей различных сортов конопли, выращенных при площади питания 10x5 г.м, 1990 г.

Размеры клеток, мкм

Сорт Показатель первичные вторичные Средняя толщина слоя элементарных волокон, мкм

длина ширина длина | ширина первичные вторичные

ЮСО-14 X V 6,22 ±0,07 9,60 4,25+0,06 11,59 3,54+0,05 10,37 2,40+0,04 12,13 31,01+0,75 18,74 7,72+0,26 25,97

ЮСО-31 X V 7,50+0,11 11,58 4,77+0,09 14,06 3,58±0,06 • 12,81 2,38+0,02 13,96 37,47+1,05 21,75 6,84+0,26 29,70

ЮСО-1 X V 8,85+0,16 13,75 5,11+0,10 15,81 3,67+0,05 11,39 2,46+0,04 12,65 40,69+1,15 21,95 12,86 ±: 0,59 35,30

Ер маковская местная X V 9,36 + 0,22 16,31 5,84+0,15 17,82 3,60+0,06 12,61 2,37+0,05 13,61 34,20+1,58 31,82 20,92+1,17 38,63

Примечание: X — с' еднсе арифметическое значение,

V коэффициент вариации.

Продуктивность сортов конопли (1982—1984 гг.)

Зеленец Двустороннее использование -

Урожай, ц/га Период до техни ческой Урожай, ц/га

соломы волокна семян соломы волокна Вегетацр онньгй перирд, суток

1 всего длинного смелости суток всего длинного

ЮСО-14 ЮСО-ЗО ЮСО-31 97,1 ' 103,2 98,1 29,0 31,9 29,2 22,4 22,8 23,4 93 87 83 10,8 13,8 9,8 70,1 78.0 70.1 21,9 21,9 21,1 17,5 17.5 17.6 117, 111 107

Ермаковская местная ЮС-9 ЮСО-16 67.5 96.6 102,9 13,1 32,3 29,5 7,5 25,8 21,5 80 101 95 8,7 8,1 12,6 48,7 68,6 76,5 8,8 23,7 21,0 5,4 19,1 17,1 115 126 118

Желтостебельная однодомная 86,4 Днепровская однодомная 6 118,6 23,2 35,9 18,1 25,4 83 100 8,7 75,3 21,0 11,2 119

Золотоношская ЮСО-11 НСР05 8х% ■ 125,9 1,49 0,76 34,7 26,9 109 0,45 2,13 1,39 0,98 — — —

Селекционная работа по получению исходного [материала конопли с содержанием каннабиноидных соединений ниже порога наркотической активности привела к созданию целого ряда сортов однодомной конопли практически с отсутствием всех компонентов каннабиноидов и высокой продуктивностью, что определяет хозяйственную целесообразность использования их в производстве?.

Таблица 6

Содержание ТГК в растениях сорта ЮСО-45 и ЮСО-42 по годам (результаты анализа Госкомиссии по сортоиспытанию)

Сорт

_ Содержаш1е__ТГК в % по годам 1986 \ 1907 I 1988

1989

ЮСО-45 ЮСО-42

0,004 0 0,03

0,07 0,07 0,08

ВЫВОДЫ

0,05

1. Между динамикой цветения растении сортов двудомной формы конопли с высоким содержанием каннабиноидов и динамикой цветения новых сортов однодомной конопли с пониженным их содержанием .не выявлено существенных различий.

2. Цветение женских цветков у. разных половых типов однодомной и двудомной форм конопли различается своей продолжительностью (от 34 до 110 суток) и завершается п период, массового созревания семя<н в верхней или средней части соцветия.

3. Наличие в новых сортах однодомной конопли растений однодомной матерки с ранними сроками зацветания мужских цветков по сравнению с женскими не согласуется с традиционными представлениями, согласно которым у однодомной матерки раньше зацветают только женские щве.тки. Это можно объяснить эффективностью селекции па создание однородного стеблестоя по половым а-ипам.

4. Местонахождение первого зацветающего женского цветка соответствует центру расположения женских цветков на сформировавшемся соцветии. В эволюционном отношении это благоприятствует перекрестному опылению конопли, так как первый мужской цветок зацветает там же, Данное явление можно рассматривать и как приспособление для стабилизации признака однодомности.

О

5. Установлена следующая последовательность зацветания в популяции однодомной конопли: женские цветки — сначала однодомная матерка и обычная матерка, затем однодомная феминизированная посконь; мужские цветки — обычная посконь, однодомная матерка и однодомная феминизированная посконь.

6. Отмечена высокая вероятность переопыления обычной посконью растений однодомной матерки в первые две недели' цветения женских цветков. В последующем вероятность чуже-опыления снижается, так как происходит массовое зацветание мужских цветков' однодомной матерки и однодомной феминизированной поскони.

7. Длительная селекционная' работа в направлении снижения наркотической активности новых сортов конопли не ска -I залась на их биологических и физиологических особенностях.

8. Между сортами высоко; и ннзковолокнистого типа с различным содержанием каннабиноидов нет различий в анатомическом строении стебля,;.

9. Однородность клеток по размеру и форме первого и второго слоя первичного элементарного волокна, средняя плотность клеток в пучке, выполненность клеток с точечным каналом внутри, оптимальная толщина слоя элементарного волокна свидетельствуют о высоком качестве волокна, что следует использовать в процессе селекции.

10. Сорта однодомной конопли с пониженным содержанием каннабиноидов '(ЮСО-14, ЮСО-31) и 'созданные автором совместно с другими селекционерами новые сорта с почти пол-1 ным отсутствием этих соединений '(ЮСО-42, ЮСО-45, Скороспелый и Глуховская' высокорослая) отличаются достаточно высокой продуктивностью и хорошими технологическими показателями.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

1. С целью создания стабильной по признаку однодомности популяции вести отбор растений однодомной матерки с ранним зацветанием мужских цветков по сравнению с женским. В качестве исходного селекционного материала рекомендуется использовать сорт ЮСО-31, семьи которого характеризуются большим содержанием таких растений.

2. Сорта однодомной коноплп ЮСО-42, ЮСО-45, Скороспелый и Глуховская высокорослая, созданные с нашим участием, рекомендуются в качестве перспективного исходного материала1 для «создания новых сортов с полным отсутствием каннабиноид-ных соединений.

» СПИСОК РАБОТ,

ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

К Особенности цветения сортов однодомной конопли // Вклад молодых ученых Украины в интенсификацию сельскохозяйственного производства. — Тез. докл. — Харьков, 1986. — С. 117.

2. Сорта конопли" // Лен й конопля — М., 1987. —. №1|. — С. 26. (соавторы Вировец В. Г., Щербань, И- И., Горшкова ¿1. М.).

3. Фотосинтетическая деятельность ¡новых сортов однодомной конопли с пониженным содержанием каннабиноидных соединений /)/ Тр.илк. — Глухов, 1990. — С 7 (соавтор Виро-« вец В. Г.).

4. Анатом1чна будова стебел -'1 вмкт каннабшошв у Конопель // Науков! основи ведения альського господарства Укра-Тни в сучасних умовах: —!ТеЗ. докл. — Чабаны, 1994». — Часть!. — С. 29 (соавтор Вировец В. Г.).

Ланко И. М. Изучение биологических и хозяйственно ценных признаков и свойств новых сортообразцов конопли >в селекционных целях.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных ' наук по специальности 06.01.05 — селекция и семеноводство. Институт зфиромасличных и лекарственных растении Украинской академии аграрных наук. Симферо-пфш, 1995.

Исследованиями не выявлено изменений биологии цветения женских и мужских цветков различных половых типов, физиологических функций организма, анатомического строения стебля у новых сортов конопли, обладающих пониженным содержанием каннабиноидов. Предложено вести 'направленный отбор' растений однодомной матерки с ранним зацветанием мужских цветков с целью создания популяции более устойчивой по признаку однодомности. Создан новый исходный материал, обла дающий отсутствием каннабиноидов и высокой продуктивностью.

Lajko I. M. Study of Biological and Economic —< valuable Signs and Properties of New Hemp Varietiy Samples for the Purpose of selection.

Ihe thesis submitted for candidate degree in agricultural sciences in speciality 06.01.05 — selection and seed breeding. Ihe Institute of Essential Oil and Official Plants of the Ukrainian Akademy of Agrarian Sciences, Simferopol. '1995.

Ihe changes in the biology of flowering of male and, female flowers of different sexual types, in the physiological functions of organism, in anatomical texture of stems of new hemp varieties which possess low'canna-binoid content have not been exposed by the investigations. A new directed salection of monoecious pistillate plants with early blossoming of male flowers with fhe aim of creating a new population more stable in fhe sence of! monoeciousness has been advised. A new initial material with the lack of cannabinoids and high productivity has been created.

Лайко I. M. Вивчення бюлогдчних та господарсько аинних ознак i властивостей нових сортозразмв конопель з селекшйною метою.

Дисертащя на здобуття вченого ступеня кандидата альсько-господарських наук по спещальносгп 06.01.05 — селекщя i нач сшництво.

1нститут ес|мроолшних i лшарських рослин УкрашськоТ ака-деми аграрних наук. Симферополь. 1995.

Досл^дами не виявлено змш бюлоги цвшння жшочих i чо-лов1чих кв1ток р1зних статевих' тишв, ф1зюлопчних функ-цш орган1зму, анатом1чно! будови стебла нових copTiB конопель, що мають понижений BMier каннабшо!д1в. Запропоновано вести спрямований доб1р рослин однодомно! мат1рки з раншм зацв1танням чолов1чих kbItok з метою створенн» популяци б1льш CTifiKoi в ознащ однодомности Створений новий. вих1д-ний матер1ал з вщсутшстю каннабшошв i високою продук-тившстю.

Ключевые слова: сорт, цветение, биомасса, анатомия, про дуктивность, каннабиноиды.

Jeuiiig 20