Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Изучение формообразовательного процесса у гибридов ячменя и создание исходного материала с использованием голозерных и безостых форм

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изучение формообразовательного процесса у гибридов ячменя и создание исходного материала с использованием голозерных и безостых форм"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ БССР

БЕЛОРУССКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИ И ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ И КОРМОВ

На прапах рукописи

АДЕЛЬ БИДИР ХАМИДА ХАТАБ

УДК 631.527.5:633.16

ИЗУЧЕНИЕ ФОРМООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА У ГИБРИДОВ ЯЧМЕНЯ И СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГОЛОЗЕРНЫХ И БЕЗОСТЫХ ФОРМ

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Жодино 1991

Работа выполнена на кафедре селекции и семеноводства Белорусской сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор ТАРАНУХО Г. И.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, ГРИБ С. И.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ЛЭХТИКОВ И-И-

Ведущее учреждение: Могилевская государственная областная сельскохозяйственная станция

Защита состоится $ июля 1991 г. на заседании специализированного совета Д.020.57.01. по присуждению ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук в Белорусском .научно-исследовательском институте земледелия и кормов.

Адрес: 220160 г. Жодино, Минской обл., ул. Тимирязева, дом. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке БелНИИЗК,

Автореферат разослан )/июня 1991 Г.

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат с.-х. наук Ф, И. ХАТЕТОВСКИИ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ячмень по посевным площадям занимает четвертое место в мире после пшеницы, риса и кукурузы. Благодаря своей скороспелости и пластичности он имеет исключительно широкий ареал распространения по всему земному шару.

В результате многовековой селекционной работы по ячменю достигнуты большие успехи в деле создания огромного разнообразия морфотипов сортов различных эколого-геогра-фических групп и направлений использования.

Постановка проблемы селекции ячменя на голозерность и безостость заслуживает положительной оценки, поскольку эти направления несомненно являются перспективными и весьма актуальными. Дело в том, что голозерный ячмень, как показывает огромный опыт многих восточно-азиатских стран, является наилучшим для производства суррогатного кофе.

По качеству и количеству белка голозерные сорта ячменя представляют значительно большую ценность в кормовом отношении по сравнению с пленчатыми аналогами.

Что касается безостого ячменя, то он является наилучшим для использования в качестве культуры, ибо отсутствие остей повышает кормовую ценность половы и соломы ячменя, улучшает технологичность уборки и послеуборочной доработки урожая.

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось изучение особенностей формообразовательного процесса в первом, втором и третьем поколениях различных комбинаций внутривидовых скрещиваний, создание исходного материала для селекции ярового ячменя с использованием лучших районированных сортов, а также безостых и голозерных образцов.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

— дать селекционную оценку исходным родительским сортам по основным хозяйственно-биологическим признакам;

— провести серию скрещиваний подобранных пар сортов;

— определить характер проявления гетерозиса и степень

доминирования у гибридов первого поколения по изучаемым признакам;

— выявить характер и пределы проявления комбинационной изменчивости при расщеплении гибридов второго поколения;

— отобрать и проанализировать выщепившиеся формы по изучаемым показателям для использования их в селекционном питомнике;

— выделить методом индивидуального отбора в селекционном питомнике константные семьи и дать лучшим из них селекционную оценку по семенной продуктивности;

— провести изучение полученных номеров в контрольном питомнике и дать им всестороннюю характеристику по основным биологическим, биохимическим и другим хозяйственно-полезным признакам.

Научная новизна. Обсуждаемые в диссертационной работе результаты исследований характеризуются новизной в том аспекте, что в условиях северо-восточной части Белорусской ССР впервые создан и изучен исходный селекционный материал ярового ячменя с использованием голозерных и безостых родительских форм.

Практическая ценность. Методом индивидуального отбора выделены высокопродуктивные голозерные и безостые линии ярового ячменя, отличающиеся повышенным содержанием белка в зерне.

Показана различная эффективность методов математической статистики в формировании идентификационных критериев оценки гибридных комбинаций и линий ярового ячменя.

Выделенные перспективные линии переданы для дальнейшего использования в селекционном процессе на кафедру селекции и семеноводства Белорусской с.-х. академии и Запад-пому селекцентру.

Публикации. По теме диссертации опубликована 1 печатная работа.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 127 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав в экспериментальной части, выводов, предложений производству.

Текст сопровождается 31 таблицей и 5 рисунками. Список использованной литературы включает 155 наименований источников на русском и иностранных языках.

Исходный материал, условия и методика проведения исследований. В качестве исходного материала для исследований были использованы сорта и образцы различного эколого-географического происхождения: Винг, Ида, Роланд, Ирьяр (Швеция); К-18377, К-17348, К-14870, К-26702 и Зазерский 85

2

(СССР); К-26692, К-19991, К-26597 (Эфиопия), Гиза 121, К-63, К"89 (Египет), К-3431 (Африка).

Образцы К-18377, К-26692 и К-26597 являются голозерными, К-19991, К-26702, К-26692 и К-17347 — безостыми, образец К-3431 имеет фуркн вместо остей.

Египетские образцы имеют многорядный тип колоса, остальные образцы других стран представлены как двурядными, так п многорядными формами и относятся к подвидам Н. Ба-Цуит или Н. сИэИсит.

Полевые и лабораторные исследования проводились в селекционном севообороте и лабораториях кафедры селекции и семеноводства Белорусской сельскохозяйственной академии.

Для выращивания н изучения в зимнее время поколений гибридов использовались любезно предоставленные руководством селекцентра Белорусского научно-исследовательского института земледелия и кормов сооружения искусственного климата.

Опытное поле кафедры селекции и семеноводства расположено на территории центрального отделения учебно-опытного хозяйства Белорусской сельскохозяйственной академии.

Почва участков, где проводились полевые опыты, дерново-подзолистая, среднесуглинистая, развивающаяся на лёссе. Мощность пахотного горизонта 20—22 см. Реакция почвы слабокислая РП = 5,5—5,7, содержание гумуса 1,1 — 1,5%, фосфора 10—15 мг, калия 13—17 мг на 100 г почвы. Следовательно, по основным агрохимическим показателям почва опытного поля вполне пригодна для выращивания ячменя и других сельскохозяйственных культур. Об этом свидетельствуют достаточно высокие средние уровни урожайности посевов ячменя 4,0—5,0 т/га.

Метеорологические условия в годы проведения исследований (1987—1990 гг.) отличались как от средних многолетних, так и между собой.

Наиболее благоприятными для роста и развития растений ярового ячменя были 1987 и 1990 годы, неблагоприятными — 1988 и особенно 1989 годы.

Режим выращивания растений в голландской теплице Белорусского НИИ земледелия и кормов характеризуется следующими основными параметрами.

Фотопериод 18 часов, температурный режим в период всходы — колошение 18—20°С; всходы — кущение — днем 12—14, ночью 8—10° С; выход в трубку, соответственно 18—20 и 12—14°С; налива — созревания — 20—22 и 14—16°С. Использовались лампы типа ДРЛФ-400 с освещенностью 8—10 клк и ДМ-4-6000 с освещенностью до 20 клк.

Растения выращивались в 10-литровых сосудах по 12 шт.

3

и каждом, полив репродуцируемых растении производился через день согласно установленной нормы.

Для получения гибридов применяли метод внутривидовых скрещиваний. Техника скрещивания сводилась к кастрации цветков материнских форм до выхода колоса из влагалища листа при появлении остей на 1,5—2,0 см с последующим принудительным опылением их при строгой изоляции.

Проводились скрещивания по 50 комбинациям. При этом кастрировали и опыляли по 10—15 колосьев в каждой комбинации, что позволило получать по отдельным комбинациям до 100—120 и более гибридных зерен.

Гибриды изучались на протяжении четырех лет исследований.

Выявление характера наследования формируемых признаков и отбор лучших выщепивщихся форм осуществлялся в течение двух лет.

На третьем году исследований по третьему поколению закладывался селекционный питомник для индивидуальной оценки семей, отобранных из F2 по семенной продуктивности и комплексу хозяйственно важных признаков.

Закладку полевых опытов по изучаемым сортам и гибридам проводили согласно известным методикам по типу коллекционного питомника на метровых полосах в одном повторении под маркер с раскладкой семян вручную.

Размер делянок зависел от количества семян, площадь питания в питомниках гибридном и селекционном 20X5 см.

В контрольном питомнике отобранные константные номера высевались в четырех повторениях по 2 м2.

Структура урожая определялась перед уборкой методом пробного снопа, состоящего из 10 характерных для образца и гибридной комбинации растений по каждой повторности. При этом учитывались общая и продуктивная кустистость, высота растений, число и масса зерен с главного колоса, число и масса зерен с растения, длина главного колоса, масса 100 зерен и содержание белка в зерне.

Полученные данные подвергались матерической обработке методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (1985).

Определяли степень фенотипического доминирования hp по формуле Beil G. A., Atkins R. Е. (1965) у гибридов F,.

Определяли характер наследования (Д) по формуле (Custafsson A., Dormling Т., (1972).

Вычисляли истинный гетерозис и конкурсный гетерозис

Г„ст.= -к—ХЮ0

лст-

где И, — средняя арифметическая признака у гибридов Р); Гл. — средняя арифметическая лучшей родительской формы; ХСг. — средний показатель сорта стандарта.

Для характеристики гибридов Р2 использовали показатель относительного разнообразия (ПОР), предложенный в свое время Карамышевым Р. М. (1970) и успешно использованный Альдеровым А. А. (1979).

Показатель степени положительных трансгрессий (Тс ) определяли по формуле:

MF0—МР Тс= МР Х10°

где MF2 — максимальное значение признака у растений F2; МР — максимальное значение признака у лучшей родительской формы.

Коэффициент наследуемости Н2 определяли по формуле Mahmud I., Крамер Н. (1951)

н2 % = o2F2-/^Prg2P2 a2F2

где а2Рь а2Р2, o2F2 — варианты признаков Рь Рг, F2.

В F5—F6 гетерогенных популяций варьирование количественных признаков происходит при одновременном проявлении модификацнонной и генотнпической изменчивости и феноти-пической изменчивости.

Вычисляли коэффициенты наследуемости (Н*1), по методам дисперсионного F5 и F6.

Н'= S2r/S2,[, Х100 (в широком смысле), S 2Г , Б2ф — изменчивость (дисперсия) фенотипическая,

генотипическая.

Кроме этого, изучали также коэффициенты корреляции (г) между всеми парами изучаемых признаков, стандартных ошибок коэффициентов корреляции (Sr ) по следующим формулам: _ _

S (X—х) - (у—у)

г= -

/s (х—х)"-2(у—у)

2

s,-/-.1-

п—2'

где гш — коэффициент корреляции при модифнкационной изменчивости.

г ш+г — коэффициент корреляции при общей (фенотипи-ческой) изменчивости.

Содержание белка определяли по методам Кьельдаля в семенных линиях шестого поколения (Петербургский А. В., 1968, 1978).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Характеристика исходного материала и полученных гибридов Р]. В коллекционном питомнике на протяжении 1987— 1990 гг. изучались исходные родительские сорта и сортообраз-цы. Как видно из (табл. 1) родительские сорта имеют значительные различия как по элементам продуктивности (высота растении, продуктивная кустистость, число зерен в главном колосе и на растении, масса 1000 зерен), так и по эколого-географическому происхождению.

Таблица 1.

Высота растений и элементы структуры урожайности гибридов первого поколения и родительских сортов ярового ячменя

Сорта и комбинации гибридов Высота растений, см Продуктивная кустистость, шт. Число зерен в гл. колосе, шт. Число зерен с растения, шт Масса 1000 семян, г

Роланд (ст.) 69 2,5 22,6 . 47,5 46,4

Ирьяр (ст.) 62 2,0 46,7 92,0 43,7

Зазерский 85 58 2,5 24,8 41,4 49,2

К-19991 73 3,2 25,8 58,2 53,9

К-26692 70 3,7 17,2 41,7 42,3

К-18377 53 3,4 22,0 34,2 48,0

К-26702 67 2,5 52,0 86,5 34,0

Винг 67 3,2 21,0 54,6 52,9

Роланд ХИда 69 3,8 26,7 83,9 46,1

Зазерский 85ХК-26692 67 4,0 17,2 46,7 42,7

Зазерский 85ХК-19991 82 2,7 28,6 65,6 45,6

К-19991ХИрьяр 72 2,8 25,1 57,2 54,5

К-19991ХК-26692 75 3,8 18,8 56,4 55,3

К-19991 ХК-26702 89 2,8 22,2 59,4 48,3

ИрьярХК-19991 87 2,6 24,3 45,3 46,1

К-18377ХВШ1Г 64 2,4 17,2 40,4 44,0

Сорта Роланд, Ирьяр, Ида и Винг принадлежат шведской селекции, Зазерский 85, К-18377, К-17348, К-14870, К-26702 — Советского Союза, Гиза 121, К-63, К-89 — Египта, К-26692, К-19991, К-26597 — из Эфиопии. Образцы К-18377, К-26692 и К-26597 являются голозерными, К-19991, К-26692 и К-17348— безостыми, образец К-3431 имеет фурки вместо остей. По се-

Таблица 2.

Показатели гетерозиса (%) гибридов ячменя по высоте растений и элементам структуры урожайности в р!

Комбинация скрещивания Высота растения Продуктивная кустистость Число зерен в гл. колосе Масса 1000 семян Масса зерна с растения

Гист- Гкон. '"ист- Гкон. Гнет- Гкон. Гнет. Гкон. Гист. Гкон*

РоландХИда —1,0 —1,0 18,0 15,0 18,0 18,0 0,5 0,2 65,0 60,0

Зазерский 85ХК-26692 4,7 4,4 8,1 60,0 —28,0 23,7 —13,5 7,5 — 2,9 90,0

Зазерский 85ХК-19991 12,7 17,7 —15,1 8,1 10,8 26,6 — 15,4 —0,9 — 4,8 37,2

К-19991ХИрьяр 1,6 2,7 — 12,6 11,2 —46,1 11,1 3,0 18,5 — 2,2 43,1

К-19991 ХК-26692 1,5 6,7 2,7 52,0 —27,1 — 16,8 2,6 20,2 — 0,3 43,1

К-19991ХК-26702 22,0 27,0 — 12,0 11,2 —57,0 — 2,0 —10,1 5,0 32,0 — 30,0

ИрьярХК-19991 18,3 23,5 — 19,2 2,8 —48,0 7,5 14,5 22,0 - 4,13 — 119,3

К-18377ХВинг —4,0 —8,0 —30,0 5,0 —22,0 —24,0 — 17,0 —4,0 — 18,0 11,0

мснной продуктивности лучшими оказались многорядные сорта Ирьяр, К-26702 и двурядные К-19991, Винг, Роланд, Зазерский 85. Наибольшие показатели по элементам структуры урожайности проявили гибриды первого поколения Ро-ландХИда, Зазерский 85ХК-19991, К-19991 ХК-26702, К-19991 ХК-26692, К-19991ХИрьяр и некоторые другие. Оценка гибридов р1 по истинному и конкурсному гетерозису (табл. 2) степени доминирования и другим показателям свидетельствует о неравноценности родительских форм, участвующих в получении гибридного материала. Наиболее ценное первое поколение получено от скрещивания образца К-19991 в прямых и обратных комбинациях с Ирьяром, К-26692, Винтом и Зазерским 85.

Характеристика гибридов Р2 и особенности проявления Признаков. Изучение характера расщепления гибридов Р2 по пленчатости и голозерности показало (табл. 3), что во втором поколении в комбинациях гибридов с участием голозерной остистой линии К-26692 с пленчатым безостым образцом К-19991 и сортом Роланд, наследование этого признака идет по монофакторной схеме 3:1.

Таблица 3.

Расщепление гибридов в Р2 по пленчатости и голозерности ячменя (1988 г.)

Расщепление Соотношение

Комбинация Фактич. Ожидаемое Фактич. Тсо-

скрещивания плен- голо- плен- голо- плен- голо- рети-чес-кое 7.

чат. зерн. чат. зерн. чат зерн.

К-19991 ХК-26692 82 34 87 29 2,83 1,17 3:1 1,14

РоландХК-26692 234 66 225 75 3,12 0,88 3:1 1,44

Гиза 121 ХК-26692 134 112 138 108 8,93 7,07 9:7 0,27

ИдаХК-26692 136 116 143 110 9,07 6,93 9:7 0,58

Гибриды, полученные от опыления пыльцой К'26692 образца египетского сорта Гиза 121 и шведского сорта Ида, в Р2 расщепились по типу комплементарного взаимодействия неал-лельных генов.

Гибридологический анализ по наследованию остистости у ячменя различных комбинаций скрещиваний показал, что использование родительских сортов отличаются между собой по генетической природе.

В комбинациях скрещиваний Зазерский 85ХК-19991, Гиза 121ХК-17348 и Роланд К-26692 расщепление было в соотношении близком к монофакторному (табл. 4) у гибридов Р2 комбинации ИдаХК-26692 и реципрокных скрещиваний Ирьяр и К-19991 происходит с высокой достоверностью расщепления

в соотношении 9:7, что указывает на наличие двух пар генов, контролирующих формирование остей. Проявление безостостн происходит только при наличии в гомо- или гетерозиготном состоянии обоих доминантных неаллельных генов.

Таблица 4.

Расщеплениё гибридов в Р2 по остистости и безостостн ячменя (1988 г.)

Комбинация скрещивания Расщепление Соотношение У.2

Фактич. Ожидаем. Фактич. Теоретическое

безост. ь о о безо ст. н и о безост. н и о

Зазерский 85ХК-19991 355 127 361 121 2,93 1,07 3:1 О,40

Гнза 121ХК-17348 113 32 109 34 3,12 0,88 3:1 0,59

РсландХК-26692 229 71 225 75 3,06 0,94 3:1 0,28

К-19991 ХИрьяр 75 66 79 62 8,67 7,33 9:7 0,46

ИрьярХК-19991 98 73 96 75 9,06 6,94 9:7 0,47

ИдаХК-26692 147 104 141 110 9,80 6,20 9:7 0,59

Наиболее ценные выщепившиеся растения с новым сочетанием изучаемых признаков были отобраны для дальнейшей селекционной работы.

Оценка элементов структуры урожайности растений ячменя Р2 (1988) показала (табл. 5), что наиболее продуктивными в условиях г. Горки оказались гибриды комбинаций РоландХ Ида, ИрьярХК-19991, К"18377ХВинг. В пределах остальных комбинаций выщеплялись также весьма продуктивные формы с комплексом положительных признаков, которые отбирались для дальнейшей селекционной работы.

Характеристика семей, выделенных в третьем и последующих поколениях. Репродуцированные в теплице и изученные в полевых условиях лучшие семьи в третьем, четвертом и последующих поколениях подвергались обработке методами биометрического анализа.

Анализ экспериментальных данных по элементам структуры урожайности гибридов Р4 показал (табл. 6), что по параметрам продуктивности наиболее существенно отличаются с положительной стороны линия № 14 (К-19991 ХИрьяр) и № 24 (К.-19991ХК-26692). Они также представляют определенный селекционный интерес по качественным показателям хозяйственно полезных признаков.

Анализ линий Рб показал (табл. 7), что наибольшей продуктивностью выделяются № 13 (К-19991ХИрьяр), № 86 (ИрьярХК-19991). Из голозерных образцов заслуживают

Элементы структуры урожайности растений ячменя во втором поколении (1988 г.)

Т а блица. 5.

Высота растения,, см

М±х

Роланд (стандарт) 6,1±0,3 21,8±0,6 1.0+0,0 4,3+0,2. 69,5+1,2

Ирьяр (стандарт) 5,0±0,5 55,8±1,4 2Л±0„1 5,8+0,3. 69,9+1,2

К-19991 6,4±0,5 25,4+0,9 1,3+0,0 5,1,+0,4 112,2±2,4

К-26692 6,7±0,6 18,6+0,4 0,7+0,8 3,0+0,1 76,5±2,2.

РоландХИда 7,8±0,5 25,8+0,4 1,3+0,6 7,2+0,3. 79,7+1,5

Зазерский 85ХК-26692 5,2±0,4 22,4±0,8 0,9+0,0 2,7+0,3 75,5+2,6

Зазерский 85ХК-19991 4,8±0,3 27,4+0,3 1,4+0,0 4,3+0,2 98,2±1,8

К-19991ХИрьяр 4,5±0,2 41,4±3,0 1,7+0,1 4,5+0,2 86,8+1,9

К-19991ХК-26692 4,7±0,3 20,9±0,8 0,8.±0,0 3,2+0,3 95,2±2,0

К-19991ХК-26702 6,9±0.5 36,7±3,0 1,7±0Д 3,2+0,3 116,6+1,5

ИрьярХК-19991 ' 6,4±0,4 38,6±3,3 1,5+0,1 б;б+0,5 95,6±1,9)

К-18377ХВинг 9,34=0,4 21,1±0,6 1,1+0,1 7,4+0,4 90,4+2,2

Сорта и комбинации скрещивания

Продуктивная кустистость, М±х

Число зерен с гл. колоса, шт. М±х

Масса зерен гл. колоса, г М±х

Масса зерна с растении, г М±3с

Таблица 6.

Характеристика линий ячменя в Р4 по элементам структуры урожайности и высоте растений (1989 г.)

Сорта и прйисхождение • 1 СО и . = = £ ь н а и " , ,4 Зерен с главного колоса Я " " га с-з с,

линий я и о _ а и .

о ^ >т- о п к ° ¿•га о шт. г 5 я §

Д- и С = н < к к

г-с п в б

Прьяр (ст.) — 2,0 а 44,7 л 1,7 кл 2,7 б

Роланд (ст.) — 3,7 22,6 1,1 2,6

г-ж ж кл жз

Зазерский 85ХК-26692 45 1,9 26,5 1,1 1,6

б кл кл ге

Зазерский 85ХК-19991 107 2,8 ж-з 20,1 д 1,1 ж 2,1 де

К-19991ХИрьяр 13 1,6 36,4 1,6 2,0

Ез бв б б

К-19991ХИрьяр • 14 1,67 46,4 2,0 2,6

п ик де де

К-19991ХНрьяр 18 2,3 22,1 1,0 2,0

вг X д би

К-19991ХИрьяр 20 2,2 42,1 1,5 2,5

б м лм зл

К-19991ХК-26692 23 3,1 16,9 1,0 1,5

а м л б

К-19991ХК-26692 24 3,5 ж-з 17,3 лм 0,9 л 2,6 л

К-19991ХК-26692 25 1,6 19,1 0,9 1,2

Д-з ж жз жз

К-19991ХК-26692 26 1,8 26,9 1,2 1,6

г-е зл е-з л

К-19991ХК-26692 27 1,9 23,5 1,2 1,9

б жз к в-д

К-19991ХК-26702 101 3,1 25,1 1,1 2,2

п а а в-г

ИрьярХК-19991 82 1,0 50,2 2,4 2,4

е-з аб б а

ИрьярХК-19991 86 1,8 48,7 2,1 3,6

Д-з л жз г-е

К-18377ХВинг 71 1,8 22,5 1,3 2,1

3 зл Е-з е

К-18377ХВинг 72 1,5 23,8 1,3 1,8

г-ж зл жз де

К-18377ХВинг 73 1,9 23,9 1,2 2,0

НСР„5 0,40 2,30 0,34 0,12

Примечание: а, б, в... — последовательность величины признака.

Таблица 7.

Характеристика линий шестого поколения ячменя по элементам структуры урожая (1990 г.)

Сорта и происхождение о. _ Продуктивная кустистость, шт. Зерен с главного колоса « га та и

линий Номе ЛИНИИ шт. г 8 и -га м £ ¡5 я 2

е а а а

Ирьяр (ст.) ' — 4,2 59,0 2,4 6,4

а б г г вд

Роланд (ст.) — 7,2 23,4 1,2 5,3

а г г в г

Зазсрский 85ХК-26092 45 8,3 22,6 1,1 5,4

бв г г ед

Зазерский 85ХК-199Э1 107 6,4 б-д 25,3 а 1,2 а 5,2 а

К-19991ХИрьяр 13 5,7 57,2 2,4 7,2

г-е б бв г-з

К-19991ХИрьяр 14 3,5 50,9 2,1 4,5

е г г 3

К-19991ХИрьяр 18 4,и 22,4 1,1 3,1

е б в г-з

К-19991ХИрьяр 20 3,9 49,2 1,9 4,4

ц-е г г г-з

К-19991ХК-26692 23 5,5 24,7 1,1 4,1

г-е г г ж

К-19991ХК-26692 24 4,5 25,7 1,1 3,6

в-с г г г-з

К-19991ХК-266Э2 25 5,4 24,0 1,0 4,2

в-е г г Д-з

К-19991ХК-26692 20 5,0 25,5 ',2 4,0

б-г г г п-ж

К-19991ХК-26692 27 2,9 23,2 1,1 5,0

п-е г г жз

К-19991ХК-26702 101 5,2 26,6 1,1 3,7

де б б в бд

НрьярХК-19991 82 4,7 48,7 2,1 5,3

де а аб бв

ИрьярХК-19991 86 4,4 59,6 2,3 5,8

в-д г г гд

К-18377ХВинг 71 5,0 24,2 1,2 4,6

аб г г бв

К-18377ХВИИГ 72 6,4 23,1 1,1 5,7

а г г аб

К-18377ХВииг 73 8,1 22,3 1,1 6,1

НСРоо 1,6 4,16 0,22 1,36

Таблиц а 8. Урожайность, содержание белка и высота растений линий

Р6 ячменя различных разновидностей (1990 г.)

Сорта и происхождение линий Номер линии Высота растений, см Урожайность, г/м2 Содержание белка, % Разновидность

3 б Д

Прьяр (ст.) — 76,1 508 15,4 Pyramidalum

Роланд (ст:) — 77,Н гд 422 12,2 Nutans

Л-ж гд а

Зазсрский 85ХК-26692 45 90,1 432 18,7 Nudum

а-Д гд 3

Загерский 85ХК-1999 107 96,0 418 12,3 Nutans

й-в а ж

К-19991ХИрьяр 13 102,3 574 13,6 Pallidum

е-з к ж

К-19991ХН рьяр 14 84,7 350 13,6 Pallidum

3 и б

К-19991ХИрьяр 18 79,2 240 17,3 Tonsum

I3-C ж гд

К-19991ХИрьяр 20 92,5 350 15,9 Pallidum

а ж-з гд

К-19991ХК-26692 23 106,1 330 15,9 Nuditonsuni

аб зи в

К-19991ХК-26692 24 103,9 290 16,6 Nuditcnsum

в-е КЗ в

К-19991ХК-26692 25 93,5 332 15,5 Nuditonsuni

в-е жз в

К-19991ХК-26692 26 93,3 322 17,3 Nu ditonsum

в-е жз б

К-19991ХК-26692 27 64,8 396 17,3 Nil ditonsum

а де б

К-19991ХК-26702 101 101,2 296 14,9 Tonsum

а б 3 е

ИрьярХК-19991 82 76,3 426 14,5 Pallidum

3 гд е

ИрьярХК-19991 86 90,7 460 14,1 Pallidum

Г-Ж зг ж

К-18377ХВШ1Г 71 84,1 368 16,0 Nudum

ж-з еж гд

К-18377ХВШ1Г . 72 91,2 456 13,5 Nudum

Г-Ж вг 3

К-18377ХВинг 73 91,8 484 13,6 Nudum

НСРоз 9,90 44,5 0,45

Таблица 9.

Корреляция признаков при модификационном (гт ), генотипическом (Гг ) и фенотипическом (гш+г ) варьировании у ячменя в поколении Ро.

Признаки Гш ± эг гй±8г гш+г±8г

1 2 3 4

Общая кус. •— продук. куст.

» — высота раст.

» — длина гл. колоса » •— число зерен

гл. колоса » — масса зерен с

растения » — масса зерен с гл. колоса Продуктивная кустистость — высота раст.

» — длина гл. колоса » — число зерен с

гл. колоса » — масса зерен с раст.

» — масса зерен с гл. колоса

Высота раст. — длина гл. кол. » — число зерен с

гл. колоса » — масса зерен с раст.

» — масса зерен с гл. колоса Длина гл. колоса — число зерен гл. колоса » — масса зерен с раст.

» — масса зерен с гл. колоса

0,78±0,10' 0,51+0,20 0,85±0,02 **

0,26±0,15 0,18+0,23 0,22+0,31 **

0,20±0,16 0,34+0,22 0,25±0,030 **

0,14+0,16 * * —0,34+0,22 —0,26+0,030 **

0,60+0,13 0,08+0,23 0,52±0,030 **

0,15±0,16 —0,29+0,23 —0,19±0,04 ##

0,30+0,15 0,16+0,23 0,23±0,04 **

0,17+0,16 0,35+0,22 ** 0>23±0,03 **

0,19+0,16 ** —0,56+0,20 —0,24+0,03 **

0,79+0,10 0,36+0,22 * 0,65±0,03 **

0,20+0,16 * —0,50+0,20 ** —0,15±0,04

0,31±0,15 0,79+0,15 0,50±0,03 **

0,30+0,15 * —0,33+0,22 —0,14±0,04

0,33±0,15 —0,23+0,83 0,17+0,04 **

0,30+0,15 * —0,37±0,22 ** —0,11+0,04 **

0,36+0,15 —0,56+0,20 0,40±0,03

0,19+0,16 —0,32+0,22 # —0,04+0,04 **

0,28±0,15 —0,59+0,19 —0,37+0,03

с

Продолжение табл. 9

1 2 3 4

Число зер. гл. кол. — * * **

масса зерен с растения 0,34+0,15 0,54±0,20 0,33+0,03

» масса зерен с ** * **

гл. колоса 0,83+0,09 0,99+0,03 0,94±0,01

Масса зерен с раст. ■— * **

масса зерен с гл. колоса 0,40+0,15 0,60+0,19 0,42+0,03

П р и м е ч а н и я: по г,„ достоверно 0,05 для 0,310, достоверно 0,01 для 0,406; по rg достоверно 0,05 для 0,444, достоверно 0,01 Для 0,561; по m + g достоверно 0,05 для 0,073, достоверно 0,01 для 0,094.

дальнейшего изучения и использования в селекционном процессе линии № 45 (Зазерскип 85ХК-26692), №№ 72 и 73 (К-18377ХВинг), относящиеся к разновидности Nudum, которые превосходят стандартный сорт Роланд, особенно если урожайность стандарта перевести на зерно без пленок.

Оценка данных (табл. 8) показала, что по продуктивности, высоте растений и содержанию белка в зерне высокой оценки заслуживает линия № 27, выделенная методом индивидуального отбора из комбинации К-19991ХК-26692.

Высота растении у нее составила 64,8 см, то есть она оказалась самой короткостебелыюй, что очень важно при создании устойчивых к полеганию сортов. В ее зерне содер-жется почти на 2% белка больше, чем у сорта Ирьяр и на 5,1% больше по сравнению со стандартом Роланд.

Высокобелковыми образцами являются линии № 45 (За-зерский 85ХК-26692), № 18 (1019991 ХИрьяр), №№ 26 и 27 (К-19991ХК-26692), № 71 (1<-18377ХВинг), у которых содержание этого ценного питательного вещества находится на уровне 16,0—18,7% против 15,4% у Ирьяр и 12,2% у Роланда. Данный показатель имеет исключительно важное значение при создании высокоценных кормовых и пищевых сортов. Очень показательным является и тот факт, что среди этих линий имеются весьма ценные не только голозерные, но, и пленчатые линии. Все они относятся к двурядным разновидностям, что является необычным для районированных сортов, обладающих высокими пивоваренными качествами с пониженным содержанием белка.

Осуществление корреляционного анализа Fr, показало (табл.. 9), что наиболее существенные вклады в общую продуктивность растения вносит число и масса зерна с главного

колоса (Г = 0133±0,60).

Это указывает на эффективность осуществляемых селек-

циопных оценок изучаемого материала по колосовому анализу и показывает, что наиболее рациональным способом оценки при работе с гибридным материалом является не продуктивность всего растения, а количество и масса семян с главного колоса.

ХАРАКТЕРИСТИКА СОЗДАННЫХ ОБРАЗЦОВ

В результате проведения необходимых наблюдении, учетов и анализов в селекционном и контрольном питомниках методом индивидуального отбора из всего имеющегося исходного материала в конечном итоге удалось выделить всего лишь 17 константных семей, которые оказались нерасщепившимися по основным морфологическим и хозяйственно-полезным признакам. Эти линии описаны нами по продуктивной кустистости, длине колоса, количеству зерен в колосе, массе 1000 семян, высоте растений, морфологическим признакам колоса и зерна, содержанию белка, урожайности с единицы площади.

Линия № 45 — отобрана из гибридной комбинации Зазер-ский 85ХК-26692, относится к разновидности Нудум (Nudum), колос средней длины и плотности, ости средней грубости, высота растений 90 см, масса 1000 зерен 35—42 г, содержание белка 18,7%, что превышает сорт Роланд на 6,5%, урожайность составила 432 г/м2 голого зерна против 422 г/м2 у пленчатого стандарта Роланд.

Линия № 27 — получена методом отбора из гибридной комбинации К-19991ХК-26692, относится к разновидности Ну-дитонсум (Nuditonsum), высота растении 65 см, колос безостый, голозерный, средней длины и плотности, масса 1000 зерен 40—45 г, содержание белка 17,3%, урожайность составила 400 г/м2 зерна без пленок.

Линия № 73 — отобрана из гибридной комбинации К-18377 ХВннг, относится к разновидности Нудум (Nudum), высота растений 92 см, длина колоса 10,0 см, голозерный, масса 1000 зерен равнялась 45—48 г, содержание белка 13,6%, урожайность голого зерна составила 480 г/м2, т. е. больше на 58 г/м2 по сравнению с пленчатым Роландом.

Линия № 72 — отобрана из гибридной комбинации К-18377ХВинг, относится к разновидности Нудум (Nudum), высота растений 91 см, колос длинный 10,6 см, с голым зерном, масса 1000 зерен равнялась 40—44 г, содержание белка 13,5%, урожайность голого зерна составила 460 г/м2.

Линия № 71 —отобрана из гибридной комбинации К-18377ХВинг, относится к разновидности Нудум (Nudum), высота растений составляет 84 см, колос длинный, голозерный и рыхлый, масса 1000 зерен равнялась 42—47 г, содер-

жанпе белка 16,0%, урожайность составила 370 г/м2 зерна без пленок.

Линия № 23 — получена методом индивидуального отбора из гибридной комбинации К-19991ХК-26692, относится к разновидности Нудитонсум (Nuditonsum), высота растений 106 см, колос длинный 12,5 см, безостый с голым зерном, масса 1000 зерен равнялась 35—40 г, содержание белка в зерне 15,9%, урожайность голого зерна составила 330 г/м2.

Линия № 25 — получена методом отбора из гибридной комбинации К-19991ХК-26692, относится к разновидности Нудитонсум (Nuditonsum), высота растений в среднем равнялась 94,0 см, масса 1000 зерен равнялась 34—38 г, содержание белка 15,5%, урожайность 330 г/м2 голого зерна.

Линия № 26 —отобрана из гибридной комбинации К-19991 ХК-26692, относится к разновидности Нудитонсум (Nuditonsum), высота растений 93 см, колос средней плотности безостый с голым зерном, масса 1000 зерен 36—40 г, содержание белка 17,3%, т. е. выше чем у стандарта на 5,1%, урожайность составила 322 г/м2 голого зерна.

Линия № 24 — получена методом отбора из гибридной комбинации К-19991 ХК-26692, относится к разновидности Нудитонсум (Nuditonsum), высота растений в среднем равнялась 104 см, колос длинный безостый с голым зерном, масса 1000 зерен 36—42 г, содержание белка в зерне 16,0, урожайность голого зерна 290 г/м2.

Линия № 101 — получена методом отбора из гибридной комбинации К-19991ХК-26702, относится к разновидности Тонсум (Tonsum), высота растений 104 см, колос длинный, плотный, масса 1СС0 зерен 38—42 г, содержание белка 14,9%, урожайность 300 г/м2 пленчатого зерна.

Линия № 18 — отобрана из гибридной комбинации К-19991 ХИрьяр, относится к разновидности Тонсум (Ton-sum), высота растений 79 см, колос безостый средней длины и плотности, масса 1000 зерен 40—45 г, содержание белка 17,3%, урожайность составила 246 г/м2.

Линия № 13 — получена методом отбора из гибридной комбинации К-19991ХИрьяр, относится к разновидности Паллидум (Pallidum), высота растений составляет 102 см, колос средней длины, масса 1000 зерен 40—45 г. Содержание белка в зерне 13,6%, урожайность равнялась 574 г/м2.

Линия № 86 — получена методом отбора из гибридной комбинации ИрьярХК-19991, относится к разновидности Паллидум (Pallidum), высота растений составляет 90,7 см, колос средней длины и плотности, масса 1000 зерен равнялась 36—40 г, содержание белка 14,1%, урожайность находится на уровне 460 г/м2.

Линия № 82 — отобрана из гибридной комбинации Ирьяр XK-1999I, относится к разновидности Паллидум (Pallidum), высота растений составляет 76 см, колос средней длины и плотности, масса 1000 зерен 33—36 г, содержание белка 14,5%, урожайность составила 426 т/и2.

Линия № 107 — отобрана из гибридной комбинации За-зерский 85ХК-19991, относится к разновидности Нутанс (Nutans), высота растений 96,0 см, ости средней грубости, колос длинный, масса 1000 зерен 38—43 г, содержание белка 12,3%, урожайность 418 г/и2.

Линия № 14 — получена методом отбора из гибридной комбинации 1<-19991ХИрьяр относится к разновидности Паллидум (Pallidum), высота растений составляет 85,0 см, колос средней длины и плотности, масса 1000 зерен 37—42 г, содержание белка 13,6%, урожайность составила 350 г/м2.

Линия № 20 — отобрана из гибридной комбинации К-19991ХИрьяр, относится к разновидности Паллидум (Pallidum), высота растений составляет 92,5 см, колос средней длины, масса 1000 зерен 32—36 г, содержание белка 15,9%, урожайность находится на уровне 350 г/м2.

3. Выводы

3.1. Проявление истинного и конкурсного гетерозиса по высоте растений у гибридов первого поколения зависит от подобранных пар для скрещивания. Различия в показателях по комбинациям объясняется неравноценностью родительских форм. У сортом Гиза 121 и Ирьяр выявлены рецессивные гены, контролирующие высоту растений.

3.2. Гибриды первого поколения, полученные с участием образца К-26692, проявили лучшие показатели по истинному и конкурсному гетерозису признаков общей и продуктивной кустистости. Этот образец может служить хорошим источником при селекции на повышение продуктивной кустистости.

3.3. В комбинациях с резко контрастными родителями по длине главного колоса в Fi проявляется тенденция к снижению эффектов гетерозиса по данному признаку.

3.4. При оценке гибридов F) высокие показатели эффектов Гист. и Гконк. в большинстве случаев сопровождаются положительными значениями сверхдоминирования и наследования.

3.5. По числу ii массе зерна с главного колоса положительные значения гетерозиса в Fj обнаружены в основном.в комбинациях, где использовались сорта Зазерскнй.85, Роланд, Ида и некоторые образцы..

3.6. Во втором поколении гибридов проявляется широкая амплитуда комбинационной изменчивости. Кроме обычного

монофакторного расщеплений по остистости* пленчатости и числу рядков плодовитых колосков в колосе, выявлено комплементарное взаимодействие неаллельных генов по этим признакам. По этой причине в комбинациях ИрьярХК-19991 ( ВингХИрьяр соотношение между выщепившимися многорядными и двурядными формами оказалось близким как 9:7. Такое же соотношение между безостыми и остистыми формами обнаружено в комбинациях реципрокных скрещиваний между К-19991 и Ирьяром; а также в комбинации ИдаХ К-26692.

В комбинациях Гиза 121ХК-26692 и ИдаХК-26692 на каж-' дые 9 частей выщепившихся пленчатых разновидностей насчитывалось около 7 частей голозерных форм.

3.7. По массе зерна с растения наиболее выгодно отличаются гибриды Р2 комбинаций РоландХИда ^¡2+0,32)) КЧ8377ХВинг (7,4±0,42) и Гиза 121ХК-26692 (7,7+0,42).

3.8. Наибольшей продуктивностью растений обладают гибриды популяций со средней высотой стеблей (66,8—90,4 см)* продуктивной кустистостью (7,0—9,3), длиной главного колоса (7,2—9,0 см)_, числом зерен в колосс (25,8—33,3 шт.) и массой зерна с главного колоса (0,9—1,32).

Такой уровень средних значений указанных признаков согласуется с продуктивным идеатнном растения ярового ячменя для возделывания в условиях Белорусской ССР и отвечает принципам модели современного сорта.

3.9. Наибольшие положительные эффекты степени трансгрессии (Тс) наблюдаются в комбинациях гибридов, получен" пых с участием сортов Ролапд, Ида, Зазерский 85 и Винг.

3.10. Наличие достаточно большой сопряженности в Р2 между показателями относительного разнообразия (ПОР) и результатами оценок эффектов гетерозиса указывает на возможность использования этих показателей при оценке качества получаемого селекционного материала для дальнейшей работы по признаку семенной продуктивности растений.

3.11. Безостый образец К-19991 обладает ценными донорскими свойствами, благодаря которым выделенные семьи в Рз и Р4 выгодно отличаются от остальных при оценке по основным элементам структуры урожайности. Выделенные высокопродуктивные семьи из комбинаций, в которых использовался этот образец, можно расценивать как успешную селекционную проработку анализируемых гибридных популяций.

3.12. Полученная голозерная, безостая с двурядным колосом линия № 23 (К" 19991XК-26692) оказалась по урожайности в р5 на уровне пленчатого, многорядного остистого сорта Ирьяр, что свидетельствует о реализации программы ис-

следовании в деле создания нового более ценного исходного материала.

3.13. Линии F6 № 45 (Зазерский 85ХК-26692), № 72 и № 73 (К'18377ХВинг) разновидности Nudum превысили по урожайности стандартный пленчатый сорт Роланд соответственно на 10, 34 и 62 г/м2 голого зерна.

3.14. Самыми высокобелковыми линиями оказались № 45, 18, 26, 27 и 71, у которых в семенах содержится от 16,0 до 18,7% белка при 12,2% у Роланда.

3.15. Корреляционный анализ взаимообусловленности изучаемых. признаков показал, что наиболее существенные вклады в общую продуктивность растения вносят число и масса зерна с главного колоса,

3.16. Создание высокоурожайных безостых и голозерных сортов ячменя позволит повысить качество получаемой продукции ячменя, улучшить технологичность культуры и повысить результативность растениеводства.

4. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

4.1. Образцы коллекции ВИР К-26692, К-18377, К-19991, К-26702 следует использовать в качестве источников голозер-ности или безостости в научно-исследовательских учреждениях для создания нового исходного селекционного материала при гибридизации с лучшими районированными сортами.

4.2. Установленные закономерности наследования морфологических и количественных признаков, выявленные корреляционные связи между признаками, показатели относительного разнообразия, истинного и конкурсного гетерозиса, степени трансгрессии необходимо учитывать при работе с гиб^ ридным материалом для ускорения селекционного процесса.

4.3. Созданные линии № 45, № 72, № 73 и № 71 разновидности Nudum № 18 и № 101 разновидности Tonsum, № 23, № 25, № 26 и № 27 разновидности Nuditonsuin, № 13, № 82 и № 86 разновидности Pallidum использовать в Белорусской сельскохозяйственной академии и других научных учреждениях для дальнейшей селекции и при создании нового исходного материала.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Хатаб А. Б. Особенности наследования признаков при использовании безостых и голозерных форм в селекции ячменя I/ Селекционно-генетические исследования сортов зерновых ц бобовых культур. — Горки, 1990. — С. 75—78,