Изучение линий и сибирских сортов яровой мягкой пшеницы как исходного материала для селекции в условиях лесостепи Приобья

Зыбченко, Дмитрий Петрович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Изучение линий и сибирских сортов яровой мягкой пшеницы как исходного материала для селекции в условиях лесостепи Приобья
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Изучение линий и сибирских сортов яровой мягкой пшеницы как исходного материала для селекции в условиях лесостепи Приобья"

На правах рукописи

ЗЫБЧЕНКО Дмитрий Петрович

ЗУЧЕНИЕ ЛИНИЙ И СИБИРСКИХ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ КАК ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПРИОБЬЯ

06.01.05 - «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

■ 3 МАЯ 2012

Новосибирск - 2012

005018844

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Сибирском научно-исследовательском институте растениеводства и селекции Россельхозакадемии

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Лихенко Иван Евгеньевич

Официальные оппоненты: Сапега Валерий Антонович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, Тюменская с.-х. академия, профессор кафедры технологии производства, хранения и переработки продукции растениеводства

Потапов Дмитрий Анатольевич, кандидат сельскохозяйственных наук, ГНУ Сибирский НИИ кормов Россельхозакадемии, старший научный сотрудник

Ведущая организация - ФГБОУ ВПО Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина

Защита состоится 24 мая 2012 г. в 10-00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 006.058.01 при Государственном научном учреждении Сибирском научно - исследовательском институте кормов Россельхозакадемии (630501, Новосибирская область, Новосибирский район, п. Краснообск, ГНУ СибНИИ кормов Россельхозакадемии, а/я 276. Факс: 8 (383) 348-39-11; web: www.sibkorma.ru; e-mail: sibkorma@ngs.ru

С диссертацией можно ознакомиться в учёной части ГНУ Сибирского НИИ кормов Россельхозакадемии.

Автореферат разослан « ¿2С 2012 г

Учёный секретарь /

диссертационного совета Осипова Галина Михайловна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Изменчивость количественных признаков, связанных с развитием растений и формированием элементов продуктивности мягкой яровой пшеницы, зависит не только от генетической информации, заложенной в растении, но и от внешних условий. Границы этой изменчивости определяются нормой реакции генотипа и конкретными факторами внешней среды. Оценка характера изменчивости хозяйственно-ценных признаков исследуемых форм как генетических источников значимых свойств, представляет особый интерес, как для селекционеров, так и для специалистов, разрабатывающих элементы технологий возделывания (Гончаров П.Л., Гончаров Н.П., 2009).

Исключительное варьирование метеорологических условий, наблюдаемое из года в год в период вегетации пшеницы, их непредсказуемость в количественном отношении и по характеру распределения ставит сложные задачи перед селекцией. Селекция как наука носит строго зональный характер, а создаваемые сорта должны обладать способностью по возможности полной реализации своего генетического потенциала в конкретных агроклиматических условиях и при соответствующей технологии (Жученко A.A., 2001).

Цель и задачи исследования. Цель исследования заключается в изучении набора сортов и селекционных линий мягкой яровой пшеницы по характеру изменчивости количественных признаков в зависимости от генотипа, условий вегетации и технологических приёмов возделывания.

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

1. Изучить генотипическую и паратипическую изменчивость показателей продолжительности вегетации, урожайности и элементов ее структуры у яровой мягкой пшеницы.

2. Оценить варьирование показателей качества зерна яровой мягкой пшеницы.

3. Выявить генотипы - источники ценных признаков для включения в качестве исходного материала для рекомбинационной селекции.

Научная новизна исследований. В условиях лесостепи Приобья проведены комплексные исследования генотипической и паратипической изменчивости количественных признаков сортов и линий мягкой яровой пшеницы сибирской селекции, созданных в последние годы, в зависимости от генотипа, условий вегетации и технологических

приёмов возделывания.

Методом дисперсионного анализа оценён относительный вклад генотипической изменчивости (сорта и линии), и технологических приёмов (сроки посева и предшественники) в общую фенотипическую изменчивость продолжительности развития, формирование урожайности и показателей качества зерна.

По результатам комплексной оценки выявлены сорта и линии, которые рекомендуются использовать в качестве родительских форм для включения в рекомбинационный процесс. Передан на Государственное сортоиспытание новый сорт яровой мягкой пшеницы Сибирская 17 (Сибирская 155).

Положения, выносимые на защиту: 1) Компоненты изменчивости, обусловленные влиянием генотипа (сорта, линии) и технологическими приёмами (сроки посева, предшественники) в общем фенотигаческом варьировании количественных признаков; 2) Характеристика сортов и линий, рекомендуемых для использования в селекции, по продолжительности периода всходы - колошение, элементам продуктивности и качественным показателям зерна; 3) Агробиологическое описание сорта Сибирская 17.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Информация о генотипической и паратипической изменчивости количественных признаков у 13 сортов и 4 селекционных линий сибирской селекции, относящихся к различным группам спелости, используется при разработке новых селекционных программ. Выделены генетические источники по хозяйственно-ценным признакам для включения в селекционный процесс. По результатам исследований с 2009 г. передан на Государственное сортоиспы-

тание новый высокоурожайный сорт Сибирская 17 (селекционный синоним Сибирская 155), устойчивый к полеганию, засухе, поражению болезнями (авторы сорта: Цильке P.A. - 20 %, Тимофеев A.A. - 30 %, Тимофеева Л.П. - 20 %, Сочалова Л.П. - 10 %, Пискарев В.В. - 10 %, Зыбченко Д.П. - 10 %).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях ученого совета и научно-методического совета селекцентра СибНИИРС, Международной конференции «Современные проблемы селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур» (2011 г.).

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 131 страницах машинописного текста, содержит 49 таблиц, 2 рисунка, 2 приложения. Состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы, включающего 157 наименований, в том числе 30 на иностранных языках.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 4 научных работах, в том числе в трех изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Личный вклад соискателя. Работа является обобщением результатов исследований, выполненных лично и совместно с другими исследователями. При подборе материала для исследований принимали участие сотрудники отделов и лабораторий СибНИИРС, которым автор выражает искреннюю благодарность и признательность за совместную творческую работу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Закономерности формирования продуктивности яровой мягкой пшеницы и их использование в селекции (обзор литературы)

В главе приведен обзор литературы по результатам исследований отечественными и зарубежными авторами особенностей развития растений яровой мягкой пшеницы, закономерностей формирования и изменчивости урожая зерна, основных элементов его структуры и показателей качества, а также значимости и возможностей использования их в практической селекции.

2. Материал, методика и условия проведения исследований .

Полевые опыты проводились в 2006 - 2008 гг. с сортами и линиями мягкой яровой пшеницы селекции СибНИИРС (сорта: Новосибирская 15, Новосибирская 22, Полюшко, Новосибирская 29, Новосибирская 89, Удача, Лубнинка, Виктория, Новосибирская 44У, Сибирская 12; селекционные линии: 1009-Э-94, 1101-Э-95, Сибирская 151, Сибирская 155), а также Сибирского НИИ сельского хозяйства (Омская 24, Памяти Азиева) и Алтайского НИИСХ (Алтайская 98). Сорта и линии относятся к четырём основным группам по вегетационному периоду.

Эксперименты проведены на опытном поле Сибирского НИИ растениеводства и селекции. Используемый материал высевали в четырёхкратной повторности по двум предшественникам - чистый пар и зябь после яровой пшеницы, учётная делянка 15 м2. Агротехника общепринятая для лесостепной зоны Западной Сибири. Сроки посева: 1-ый (оптимальный) - 18-19 мая, 2-ой (поздний) - 31 мая. Способ посева рядовой. Норма высева 6,5 млн. всхожих семян на гектар.

В 2006-2007 гг. наблюдались засушливые условия. Вегетационный период 2008 г. может быть охарактеризован как достаточно благоприятный, но также с периодическими проявлениями засухи.

Экспериментальные данные обработаны по методикам П.Ф. Рокицкого (1964) и Дж.У. Снедекора (1961).

3. Генотнпическая и паратипическая изменчивость показателей продолжительности вегетации, урожайности и элементов ее структуры у яровой мягкой пшеницы Продолжительность периода всходы - колошение. По результатам экспериментов доля генотипической изменчивости варьирует от 81,2 % от общего варьирования в 2008г. до 87,6 % в 2007 г. (таблица 1). Несмотря на математическую достоверность, изменчивость, вызванная сроками посева, предшественниками и взаимодействием этих факторов, составляет незначительную часть в общем варьировании. Максимальное значение равно 3,7 % по взаимодействию факторов «генотип» и «срок посева» в благоприятном 2008 г.

Таблица 1 - Вклад изученных факторов в варьирование показателей продолжительности периода всходы - колошение, % _|_____

Источник варьирования 2006 г. 2007 г. 2008 г.

Общее варьирование 100 100 100

Генотип 85,1*** 87,6*** 81,2***

Сроки посева 1,2*** 1,3*** 2,1***

Предшественник 0,2** 0,8*** 0,9***

Генотип х Сроки посева 1,6*** 1,5*** 3,7***

Генотип х Предшественник 3,4*** 2,4*** 3,3***

Сроки посева х Предшественник 0,0* 0,1* 3,3***

Генотип х Сроки посева х Предшественник 1,2** 0,8 2,5***

Случайные отклонения 7,2 5,5 5,6

Критерий Фишера по источнику варьирования достоверен при *Р < 0.05, ** Р < 0.01, *** Р < 0.001

В целом по опыту рассматриваемый период более продолжителен при посеве по пару, чем по зерновым, 43 и 42 дня, соответственно (таблица 2). По паровому предшественнику у раннеспелых сортов он составил 37 дней, у среднеранних - 42, у среднеспелых - 45, у среднепоздних - 48. По зяби, соответственно, 36,40,45 и 47 дней.

Таблица 2 - Продолжительность периода всходы - колошение при посеве по пару и по зер-

новому предшественнику, дни

Сорта и линии 2006 г. 2007 г. 2008 г. С реднее

пар зерновые пар зерновые пар зерновые пар зерновые

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Раннеспелые

Новосибирская 15 38 34 37 34 36 36 37 35

Новосибирская 22 36 36 36 36 36 36 36 36

Полюшко 38 37 38 1 38 37 36 37 37

Среднее 37 36 37 36 36 36 37 36

Средне ранние

Новосибирская 29 40 38 40 38 40 38 40 38

Алтайская 98 42 39 41 40 42 38 42 39

Памяти Азиева 42 41 42 41 42 41 42 41

Линия 1009-Э-94 43 42 43 42 44 43 43 43

Среднее 41 40 41 41 42 40 42 40

Среднеспелые

Новосибирская 89 45 44 45 44 44 44 45 44

Удача 45 45 46 45 44 44 45 45

Лубнинка 45 45 45 45 45 45 45 45

Виктория 45 44 45 44 45 45 45 45

Линия 1101-Э-95 45 45 45 45 45 45 45 45

Среднее 45 45 45 45 45 45 45 45

1 1 ? 1 3 141 5 161 7 181 9

Среднепоздние

Омская 24 48 44 48 46 48 48 48 46

Сибирская 12 47 46 47 46 48 48 47 47

Новосибирская 44у 48 46 48 46 48 48 48 47

Сибирская 151 48 46 48 46 48 48 48 47

Сибирская 155 48 46 48 48 48 48 48 47

Среднее 48 46 48 46 48 48 48 47

Общее среднее 43 42 43 42 43 42 43 42

НЬг при Г и,из: ¿иио — 1,4, ¿и"' хиио —

Продолжительность от всходов до колошения слабо изменялась в связи со сменой предшественника у раннеспелого сорта Новосибирская 22 и среднеспелых Удача, Луб-нинка и Линия 1101-Э-95. В среднем за 3 года по всему набору сортов показатели были равными по обоим предшественникам у форм среднеспелой категории.

При позднем посеве относительно оптимального срока продолжительность периода от всходов до колошения в наших экспериментах, в основном, увеличивалась. В зависимости от года и группы спелости разница между сроками составляла от 1 до 3 дней, в среднем за 3 года по всем сортам -1 день (таблица 3).

Таблица 3 - Продолжительность периода всходы - колошение при оптимальном и позднем сроках посева, дни

Сорта и линии

2006 г.

1-й

срок

2-й срок

2007 г.

1-й

срок

2-й срок

1-й

срок

2008 г._

2-й срок

_Среднее

1-й срок

2-й срок

Раннеспелые

Новосибирская 15

Новосибирская 22

Полюшко

Среднее

Новосибирская 29

Алтайская 98

Памяти Азиева

Линия 1009-Э-94

Среднее

Среднеранние

Новосибирская 89 Удача__

Лубнинка

Виктория

Линия 1101-Э-95

Среднее

Среднеспелые

45 45

Омская 24

Сибирская 12

Новосибирская 44у

Сибирская 151

Сибирская 155

Среднее

Общее среднее

47 47

48 48

48 43

Среднепоздние

48 47

НСР при Р < 0,05: 2006 = 1,4, 2007 = 1,5,2008 =1,6

При этом по Новосибирской 15 отмечается значимое уменьшение (2 дня) при позднем посеве. Практически не изменялся вегетационный период у раннеспелой Новосибирской 22, среднеранней Новосибирской 29 и Алтайской 98, среднеспелой Лубнинки.

Необходимо отметить также, что в категории среднеранних сортов по всем вариантам и годам исследований наиболее скороспелой была Новосибирская 29, сорт селекции СибНИИРС, внесенный в Госреестр РФ. Разница с районированными сортами селекцен-тров СибНИИСХоза и Алтайского НИИСХ составляла от 1 до 5 дней. Сам по себе данный факт, касающийся особо значимой для Сибири группы спелости, может быть связан с более северным и восточным расположением селекцентра Сибирского НИИ растениеводства и селекции, что уже предполагает необходимость создания более скороспелых сортов.

Урожайность зерна. Доля изменчивости урожайности зерна, вызванная сортовыми различиями в 2006 г. составила 8,7, в 2008 г. -12,0 % (таблица 4). В 2007 г. она составила 72,9 % от общего варьирования урожайности зерна. В то же время доля изменчивости урожайности зерна, вызванная разными сроками посева составила в 2006 г. 55,3, в 2007 г. 6,5 и в 2008 г. 76,9 % от общего варьирования. Столь сильные различия по доле варьирования, вызванной сроками посева, в зависимости от года, свидетельствует об исключительной роли комплекса факторов внешней среды. Доля изменчивости урожайности зерна, обусловленная влиянием предшественников, составила в 2006 г. 16,4, в 2007.Г. 4,7 и в 2008 г. 0,74 % от общего варьирования рассматриваемого признака.

Источник варьирования 2006 г. 2007 г. 2008 г.

Общее варьирование 100 100 100

Генотип 8,7*** 72 9*** 12,0***

Сроки посева 55,3*** 6,5*** 76,9***

Предшественник 16,4*** 4,7*** 0,74***

Генотип х Сроки посева 2,5** 2,8** 1,42**

Генотип х Предшественник 2,8** 2,4** 0,42

Сроки посева х Предшественник 1,8*** 0,4*** 3,17***

Генотип х Сроки посева х Предшественник 2,1** 0,7 0,18

Случайные отклонения 10,4 9,6 5,14

В целом по опыту урожайность зерна по пару более чем в два раза выше, чем по зяби. Урожайность за три года по пару составила 2,26 т/га, при посеве по зяби зерновых -1,12 т/га (таблица 5). Наиболее высокой урожайностью характеризуются среднеспелые

Сорта и линии 2006 г. 2007 г. 2008 г. С реднее

пар зерновые пар зерновые пар зерновые пар зерновые

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Раннеспелые

Новосибирская 15 1,77 0,59 1,22 0,89 3,38 1,39 2,12 0,96

Новосибирская 22 1,60 0,62 0,90 0,67 2,78 1,08 1,76 0,79

Полюшко 1,75 0,60 1,09 0,90 3,09 1,22 1,98 0,91

Среднее 1,71 0,60 1,01 0,82 3,05 1,23 1,95 0,89

Средне ранние

Новосибирская 29 1,88 0,72 1,04 0,88 3,47 1,29 2,13 0,96

Алтайская 98 2,04 0,73 1,43 1,16 3,19 1,49 2,22 1,27

Памяти Азиева 2,85 0,93 1,46 1,26 3,46 1,47 2,10 1,22

Линия 1009-Э-94 2,03 0,77 1,06 0,83 2,84 1,00 1,98 0,87

Среднее 2,20 0,79 1,25 1,03 3,24 1,31 2,11 1,08

Продолжение таблицы 5

1 |2| 3|4| 5 |6| 7 |8| 9

Среднеспелые

Новосибирская 89 1,76 0,60 0,82 0,78 3,18 1,18 1,92 0,85

Удача 2,20 0,62 1,92 1,49 3,57 1,71 2,56 1,27

Лубнинка 2,88 0,89 2,64 2,06 4,23 2,03 3,25 1,66

Виктория 1.91 0,68 2,38 1,75 4,00 1,72 2,76 1,38

Линия 1101-Э-95 2,05 0,88 1,63 1,25 " 3,41 1,39 2,36 1,17

Среднее 2,16 073 1,88 1,47 3,68 1,61 2,57 1,27

Среднепоздние

Омская 24 2,11 0,72 0,83 0,84 2,48 0,99 1,81 0,85

Сибирская 12 1,70 0,69 1,56 1,22 3,37 1,39 2,21 1,10

Новосибирская44у 2,29 0,81 2,31 1,63 4,33 1,73 2,98 1,39

Сибирская 151 2,33 1,05 1,37 1,25 3,47 1,39 2,39 1,27

Сибирская 155 1.37 0,40 2,69 2,11 4,12 2,05 2,73 1,52

Среднее 1,96 0,73 1,75 1,41 3,55 1,51 2,42 1,23

Общее среднее 2,01 0,71 1,47 1,18 3,38 1,42 2,26 1,12

НСР при Р < 0,05: 2006 - 0,22,2007 - 0,15,2008 - 0,21

сорта и линии, у которых средняя урожайность за три года составила по пару 2,57 и по зяби - 1,27 т/га, а у раннеспелых, среднеранних и среднепоздних, соответственно, 1,95 и 0,89, 2,11 и 1,08,2,42 и 1,23 т/га.

Оценивая урожайность исследуемого материала при посеве в разные сроки, следует отметить, что при оптимальном сроке в целом по всем сортам и линиям она в 1,2 раза выше, чем при втором сроке (таблица 6).

В раннеспелой группе сортов наиболее урожайной была Новосибирская 15, хотя превышение ее над сортом Полюшко незначительно, кроме показателей при посеве в 2008 г. по паровому предшественнику и при позднем майском сроке посева. В средне-ранней группе наиболее урожайным оказался сорт Памяти Азиева. Однако при этом необходимо учитывать, что у данного сорта наблюдался наиболее длительный период от всходов до колошения, особенно при посеве во второй срок и по зяби зерновых. Среди среднеспелых форм наиболее урожайна Лубнинка, причем во всех вариантах эксперимента. Наиболее близка к ней Виктория. По среднепоздней группе урожайность зерна была примерно на уровне, а по некоторым формам даже несколько ниже, чем у среднеспелых сортов и линий. В среднем за три года Сибирская 12, Новосибирская 44У, Сибирская 151, Сибирская 155 достоверно превысили стандарт сорт Омскую 24. Это превышение варьировало, например, по пару от 22,1 % у сорта Сибирская 12 до 64,6 у сорта Новосибирская 44У, по зяби - от 29,4 % у сорта Сибирская 12 до 78,8 % у линии Сибирская 155. В среднем за три года в этой группе сортов и линий при посеве по пару самой высокой урожайностью характеризовались Новосибирская 44У и Сибирская 155. Преимущество последней особенно четко проявилось при посеве по зерновому предшественнику.

Масса зерна колоса. Наибольший вклад в общее варьирование признака вносит изменчивость, вызываемая генотипическими различиями. В 2006 г. доля ее составила 38,9, в 2007 г. 55,2 и в 2008 г. 35,4 % , доля изменчивости, вызванная сроками посева, соответственно, - 11,0, 9,1 и 16,9 %, а доля изменчивости, вызванная предшественниками, - 1,4, 7,9 и 5,4 %.

При посеве по паровому предшественнику продуктивность колоса в целом по опыту значительно выше, чем при посеве по зяблевой обработке по пшеничному предшественнику. Особенно значимые различия по продуктивности колоса получены по среднепозд-ним сортам и линиям. Масса зерна.колоса у них по пару составила 1,46, по зяби -1,22 г.

В целом по всем сортам и линиям за три года при первом сроке посева масса зерна колоса более, чем на 10 % выше, чем при втором сроке посева. По мере удлинения продолжительности периода всходы - колошение у разных групп спелости увеличивается продуктивность колоса

Раннеспелые сорта мало различались по обсуждаемому признаку, лучшими показателями среди среднеранних форм отличается сорт Памяти Азиева, у среднеспелых -Лубнинка, среднепоздних - Новосибирская 44У и Сибирская 155.

Таблица 6 - Урожайность зерна при оптимальном и позднем сроках посева, т/га

Сорта и линии 2006 2007 2008 Среднее

1-й срок 2-й срок 1-й срок 2-й срок 1-й срок 2-й срок 1-й срок 2-й срок

Раннеспелые

Новосибирская 15 1,46 0,9 1,17 0,94 2,24 2,54 1,62 1,46

Новосибирская 22 1,38 0,84 0,88 0,69 2,04 1,83 1,43 1,12

Полюшко 1,35 1,0 1,08 0,92 2,18 2,14 1,54 1,35

Среднее 1,40 0,91 1,04 0,85 2,15 2,17 1,53 131

Среднеранние

Новосибирская 29 1,73 0,88 1,12 0,8 2,52 2,25 1,79 1,31

Алтайская 98 1,57 1,2 1,45 1,15 2,5 2,18 1,84 1,51

Памяти Азиева 2,07 1,68 1,5 1,22 2,5 2,44 2,02 1,78

Линия 1009-Э-94 1,52 1,27 1,09 0,81 2,15 1,7 1,59 1,26

Среднее 1,72 1,26 1,29 1,0 2,42 2,14 1,81 1,47

Среднеспелые

Новосибирская 89 1,49 0,87 0,98 0,63 2,39 1,99 1,62 1,16

Удача 1,82 1,0 2,07 1,35 2,68 2,61 2,19 1,65

Лубнинка 2,35 1,32 2,61 2,1 3,13 3,14 2,70 2,19

Виктория 1,57 1,02 2,26 1,88 2,91 2,81 2,25 1,90

Линия 1101-Э-95 1,89 1,04 1,56 1,33 2,5 2,31 1,98 1,56

Среднее 1Д2 1,05 1,9 1,46 2,72 2,57 2,15 1,69

Среднепоздние

Омская 24 1,86 0,97 0,98 0,7 1,88 1,6 1,57 1,09

Сибирская 12 1,73 0,66 1,29 1,49 2,61 2,16 1,88 1,44

Новосибирская44У 1,93 1,17 1,96 1,99 3,06 3,01 2,32 2,06

Сибирская 151 2,18 1,2 1,5 1,13 2,48 2,39 2,05 1,57

Сибирская 155 1,5 0,77 2,54 2,27 3,23 2,95 2,42 2,0

Среднее 1,84 0,95 1,65 1,52 2,65 2,42 2,05 1,63

Общее среднее 1,7 1,04 1,47 1,21 2,49 2,33 1,89 1,53

НСР при Р < 0,05:2006 = 0,22,2007 = 0,15,2008 = 0,21

Количество зерен колоса. Изменчивость, обусловленная межсортовыми различиями, варьирует от 40, 8 % от общей в 2006 г. до 53,9 % в 2008 г. Изменчивость, обусловленная сроками посева, - от 1,6 в 2008 г. до 5,7 % в 2007 г. Варьирование, обусловленное предшественниками, - от 0,4 в 2006 г. до 17,2 % в 2007 г.

Средние значения по показателю при посеве по паровому предшественнику выше, чем при посеве по зяблевой обработке почвы после пшеницы, кроме среднеранних сортов и линий, по которым эти значения одинаковы по обоим предшественникам. При посеве в оптимальный срок, количество зерен колоса формировалось выше, чем при посеве в конце мая. Чем продолжительнее период всходы - колошение, тем больше зёрен формировалось в колосе. В среднем по всем сортам и линиям число зёрен в колосе составило при первом сроке посева в 2006 г. 38, в 2007 г. 42, в 2008 г. 42, а при втором сроке посева 38,37 и 40, соответственно.

Наибольшей озерненностью колоса среди раннеспелых сортов характеризуется сорт Полюшко, среднеранних - Памяти Азиева и Алтайская 98, среднеспелых - Новосибирская 89 и Лубнинка, среднепоздних - Омская 24, Сибирская 12 и Сибирская 155.

Масса 1000 зёрен. Доля изменчивости, вызванной различиями между генотипами, составила в 2006 г. 47,3 %, в 2007 г. - 51,6 и в 2008 г. - 49,7 %, доля изменчивости, вызванная сроками посева, соответственно, 5,7, 10,2 и 22,1 %. Изменчивость, обусловленная разными предшественниками, была незначительной. Вклад изменчивости, обусловленной взаимодействием генотипов и сроками посева, составил от 5,4 % до 24,0 %.

При посеве по паровому предшественнику сорта и линии формировали более крупное зерно, чем по зерновому предшественнику. Наибольшая разница наблюдалась у среднеранних форм. Они же в среднем за три года при посеве по пару формировали наиболее крупное зерно (32,8 г), а при посеве по зяби - среднепоздние сорта и линии (29,7 г). Средняя за 3 года масса 1000 зерен по всем сортам и линям при посеве по пару составила 30,1 г, при посеве по зяби зерновых - 27,8 г. Несмотря на определенные частные различия между вариантами, в ходе опытов в среднем за годы испытаний не обнаружено значимых различий между примененными в эксперименте сроками посева. Некоторые тенденции к формированию более крупного зерна при позднем посеве прослеживаются по раннеспелым формам, при раннем - у среднеранних.

Относительно других сортов и линий наибольшей массой 1000 зерен характеризуются раннеспелая Новосибирская 15 при посеве по пару, среднеранние Алтайская 98, Новосибирская 29 и Памяти Азиева по пару и по зяби - Памяти Азиева. По среднеспелым выделяются Удача и Лубнинка, по среднепоздним - Новосибирская 44У и Сибирская 155.

4.Варьирование показателей качества зерна яровой мягкой пшеницы

Натура зерна. В 2006 г. доля межсортовой изменчивости натуры зерна составила 38,8, в 2007 г. - 63,2 и в 2008 г. - 64,5 % от общего варьирования. Что касается сроков посева, то в 2006 г. доля изменчивости по данному фактору составила 34,5 %, в 2007 г. -5 и в 2008 г. 8,8 %. Изменчивость, вызванная влиянием предшественников, была незначительной.

В целом по опыту при размещении посевов по пару и при посеве во второй срок формировалось зерно с большей натурой, чем при размещении по зяби и при посеве в оптимальные сроки. Необходимо отметить, что натура зерна в наших экспериментах повышалась с увеличением вегетационного периода. Так, у раннеспелых форм показатели, соответствующие требованиям 1-2 класса продовольственной пшеницы, отмечались не во все годы, и только по пару.

Наиболее стабильными показателями среди раннеспелых сортов отличается Новосибирская 15, особенно по пару. По среднеранним формам это Алтайская 98 и Памяти Азиева. В 2006 и 2008 гг. по пару отмечены хорошие показатели и у Новосибирской 29. Среди среднеспелых выделяются Лубнинка и единственный сорт с показателями 800 г/л и более - Виктория. По среднепоздним наиболее высокими показателями отличаются Сибирская 12, Сибирская 151 и Сибирская 155.

Стекловидность. По показателям стекловидности доля генотипической изменчивости составила от общего варьирования в 2006г. 55,1 % в 2007 г. 44,3 % и в 2008 г. 53,8%, доля изменчивости, вызванная сроками посева, составила 2,8, 10,2 и 9,6 %, соответственно. Доля изменчивости, вызванная взаимодействием между генотипами и сроками посева - в 2006 г. 5,7, в 2007 г. 14,9 и в 2008 г. 9,6 %, взаимодействием между генотипами и предшественниками (АхС) 12,3, 14,4 и 5,6 %, соответственно. Для селекционного улучшения рассматриваемого признака в качестве исходного материала для включения в ре-комбинационный процесс рекомендуются использовать скороспелый сорт Новосибир-

екая 15, среднеспелые сорта Новосибирская 89, Лубнинка, среднепоздние сорта Омская 24, Новосибирская 44, и Сибирская 12.

Содержание клейковины в зерне. В общем варьировании признака доля изменчивости, вызванной межсортовыми и межлинейными различиями составила в 2006 г. 59,2, в 2007 г. 56,4 и в 2008 г. 29,8 %. Изменчивость, обусловленная сроками посева, оценивается, соответственно, в 0,6,5,1 и 46,5 %., изменчивость, вызванная предшественниками, -3,9, 7,9 и 4,5 %. Полученные результаты свидетельствуют о сложных взаимосвязях, складывающихся между тремя исследованными факторами, в разные годы.

Таблица 7 - Вклад изученных факторов в варьирование показателей содержания клейкови-

Источник варьирования 2006 г. 2007 г. 2008 г.

Общее варьирование 100 100 100

Генотип 59,2*** 56,4*** 29,8***

Сроки посева 0,6 5,1*** 46,5***

Предшественник 3,9*** 7,9*** 4,5***

Генотип х Сроки посева 3,5 5,3 5,7**

Генотип х Предшественник 6,0 5,7 1,4

Сроки посева х Предшественник 0,1 0,0 0,0

Генотип х Сроки посева х Предшественник 5,4 4,7 2,4

Случайные отклонения 21,3 14,9 9,7 * о<- п fini

IÇjIMH U)f1IIIC|lll 114 » Ь lUinnftV оа^оприоопцл M^VIUUV^VII lip» * ■ w.vrf, л. • v.v», • - •

При размещении посевов по паровому предшественнику содержание клейковины в получаемом зерне выше, чем по зяби зерновых (таблица 8). В среднем за три года при посеве по пару у раннеспелых сортов содержание клейковины составило 30 и по зяби 28 %, у среднеранних сортов и линий 27 и 24 %, у среднеспелых - 26 и 24 %, у среднепозд-них - 24 и 21 %, а в среднем по всем сортам и линиям - 27 и 25 %.

В целом по эксперименту показатель варьировал от 19 % у среднепоздней Сибирской 155 при посеве по зерновому предшественнику до 32 % у раннеспелой Новосибирской 15 при посеве по пару. Следует при этом отметить, что отрицательная зависимость содержания клейковины от продолжительности вегетационного периода исследованных сортов и линий хорошо прослеживается.

Таблица 8 - Содержание клейковины в зерне при посеве по пару и по зерновому предшест-

Сорта и линии 2006 2007 2008 Среднее

пар зерновые пар I зерновые пар зерновые пар зерновые

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Раннеспелые

Новосибирская 15 34 32 30 29 32 26 32 29

Новосибирская 22 26 26 25 24 28 24 26 25

Полюшко 32 31 29 28 30 27 30 29

Среднее 31 30 28 27 30 26 30 28

Среднеранние

Новосибирская 29 30 29 28 24 31 25 30 26

Алтайская 98 27 24 24 23 27 22 26 23

Памяти Азиева 28 25 23 22 28 24 26 24

Линия 1009-Э-94 26 26 24 24 26 23 25 24

Среднее 28 26 25 23 28 24 27 24

Среднеспелые

Новосибирская 89 27 28 24 24 27 23 26 - 25

Удача 22 25 23 24 27 22 24 1 24

Продолжение таблицы 8

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Лубнинка 24 24 24 22 30 22 26 23

Виктория 27 27 23 22 26 22 25 24

Линия 1101-Э-95 26 26 24 24 28 24 26 25

Среднее 25 26 24 24 28 23 26 24

Сред непоздние

Омская 24 24 23 24 22 26 23 25 23

Сибирская 12 26 24 24 22 26 22 25 23

Новосибирская 44у 24 24 23 22 26 21 24 22

Сибирская 151 21 21 22 18 24 20 22 20

Сибирская 155 24 21 24 18 26 17 25 19

Среднее 24 23 23 20 26 21 24 21

Общее среднее 27 26 25 24 28 24 27 25

НСР при Р < 0,05: 2006 = 1,57,2007 = 1,69,2008 = 1,54

Как выяснилось в ходе приведенных экспериментов, при оптимальном сроке посева яровой мягкой пшеницы формируется зерно более высокого качества, нежели при посеве в поздние сроки (таблица 9). Данный факт вполне объясним по причине разницы между альтернативными сроками посева по уровню теплообеспеченности растений в период

формирования и налива зерна.

Таблица 9 - Содержание клейковины в зерне при оптимальном и позднем сроке посева, %

Сорта и линии 2006 2007 2008 Среднее

1-й срок 2-й срок 1-й срок 2-й срок 1-й срок 2-й срок 1-й срок 2-й срок

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Раннеспелые

Новосибирская 15 35 31 30 29 31 27 32 29

Новосибирская 22 28 25 26 23 27 25 27 24

Полюшко 34 29 28 29 29 28 30 29

Среднее 32 28 28 27 29 27 30 27

Среднеранние

Новосибирская 29 31 28 28 24 29 27 29 26

Алтайская 98 28 24 24 23 26 24 26 24

Памяти Азиева 28 26 23 22 27 26 26 25

Линия 1009-Э-94 27 25 24 25 26 24 26 25

Среднее 29 26 25 24 27 25 27 25

Среднеспелые

Новосибирская 89 29 27 25 24 26 25 27 25

Удача 25 22 24 23 25 24 25 23

Лубнинка 25 23 24 22 27 25 25 23

Виктория 29 26 24 21 26 24 26 24

Линия 1101-Э-95 27 26 26 23 26 26 26 25

Соелнее 27 25 25 23 26 25 26 24

Среднепоздние

Омская 24 24 23 24 22 26 24 25 23

Сибирская 12 24 25 24 22 24 24 24 24

Новосибирская44у 23 24 24 22 25 23 24 23

Сибирская 151 20 22 20 20 22 21 21 21

Сибирская 155 21 24 24 19 22 21 22 21

Среднее 22 24 23 21 24 23 23 22

Общее среднее 28 26 25 24 27 25 27 25

НСР при Р < 0,05: 2006 =1,57,2007=1,69,2008=1,54 %

В качестве источников для селекции по рассматриваемому признаку наиболее целесообразно использовать сорта Новосибирская 15, Новосибирская 29, Новосибирская 89.

Сила муки. Вариансы, отражающие межсортовую изменчивость и обусловленные влиянием предшественников, достоверны по результатам исследований, проведенных в

2006 г. и 2008 г. Кроме того, в 2008 г. достоверна варианса, обусловленная взаимодействием между сроками посева и предшественниками. Доля изменчивости, обусловленной генотипическими различиями, составила в 2006 г. 39,7 %, в 2007 г. - 12,9 % и в 2008 г. -61,0 %.

Наиболее высокие значения данного качественного признака отмечаются у раннеспелых сортов Новосибирская 15 и Полюшко, среднеранних Новосибирской 29 и Алтайской 98,среднеспелых Удачи и Лубнинки, среднепоздних Омской 24 и Новосибирской 44У.

Упругость теста. Критерий Фишера в годы испытаний достоверен с высокой вероятностью по фактору «генотип». Кроме того, он достоверен также в 2008 г. по фактору «срок посева», в 2006 г. - по фактору «предшественнику». Основным источником изменчивости рассматриваемого признака в наших экспериментах являются различия между сортами и линиями. Доля генотшшческой изменчивости составила в 2006 г. 43,8%, в

2007 63,2%, в 2008 г. 53,4%.

Лучшими показателями отличаются Новосибирская 15 и Полюшко, Алтайская 98, Удача и Лубнинка, Омская 24 и Сибирская 12.

5. Агробиологическая характеристика сорта яровой мягкой пшеницы Сибирская 17

По результатам проведенных экспериментов, изучения набора сортов и линий при посеве в разные сроки и по разным предшественникам, а также конкурсного сортоиспытания был выделен и в 2009 году передан в Государственную комиссию Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений среднепоздний сорт Сибирская 17 (селекционный синоним - Сибирская 155). Сорт создан методом индивидуального отбора из гибридной популяции F4 [Лютесценс 101 х Новосибирская 67] х Eta.

В таблице 10 представлены результаты конкурсного испытания линии Сибирская 155 в 2006 и 2008-2009 гг. Прибавка по урожайности к стандарту Сибирская 12 в годы испытания составляет 0,94 т/га при почти равном с ним вегетационном периоде (разница составила 1 день). Новый сорт мало отличается от стандарта по показателям качества зерна, однако формирует более крупное зерно, разница по массе 1000 зерен - более 4 г. Сибирская 17 не отличается от стандарта по устойчивости к полеганию и засухе, однако слабее поражается бурой ржавчиной и устойчива к поражению мучнистой росой и пыльной головней. ^

Таблица 10 - Результаты конкурсного испытания линии Сибирская 155 (сорт Сибирская 17) в сравнении со стандартом Сибирская 12______

Показатели 2006 2008 2009 Ср-е ±KSt*

Продолжительность вегетационного периода, сут. 89 84 106 93 +1

Урожайность зерна, т/га 3,06 4,27 4,81 4,05 +0,94

Натура зерна, г/л 782 794 790 789 -10

Масса 1000 зёрен, гр. 39,0 37,3 41,2 39,2 +4,1

Содержание клейковины, % 23,4 26,5 22,2 24,0 -1,4

Стекловидность зерна, % 56 64 60 60 -3

Объёмный выход хлеба, мл. 540 600 - 570 -20

Общая оценка хлеба, балл 3,8 4,3 - 4,1 -0,4

Устойчивость к полеганию, балл 4 4 4 4 0

Устойчивость к засухе, балл 4 4 4 4 0

Поражение бурой ржавчиной, % 0 0 5 2 -28

Поражение мучнистой росой, % 0 0 0 0 -30

1 Поражение пыльной головнёй, % |0|0|0|0|-10|

* Стандарт-Сибирская 12

Выводы

1. Количественные признаки, связанные с продуктивностью растений, продолжительностью периода всходы - колошение и качеством зерна, различаются по характеру изменчивости, т.е. по относительному вкладу генетических и средовых факторов в общее варьирование этих признаков. Самой высокой долей генотипической изменчивости в общем варьировании характеризуется продолжительность периода всходы - колошение (81 - 88 %). Доля изменчивости, обусловленная сроками посева, достигает всего 2%, а предшественниками - 1 %. Доля изменчивости, вызванная взаимодействием двух и трёх факторов, варьирует от 0 до 4 %. Наиболее скороспелые из изученного набора являются раннеспелые сорта Новосибирская 15, Новосибирская 22 и Полюшко, а также средне-ранний сорт Новосибирская 29.

2. Доля генотипической изменчивости урожайности в зависимости от года испытания сортов и линий варьировала от 9 до 73 %, доля изменчивости, вызванной сроками посева, - от 6 до 77% и предшественниками - от 1 до 16 % общего варьирования. Вклад других факторов и их взаимодействия незначителен в общее варьирование урожайности зерна. Наибольшей урожайностью отличаются раннеспелая Новосибирская Л 5, средне-ранний сорт Памяти Азиева, среднеспелые сорта Виктория и Лубнинка, а также средне-поздние - Новосибирская 44У и Сибирская 155.

3. По массе зерна колоса доля генотипической изменчивости в зависимости от условий вегетации (годы) варьировала от 35 до 55%, доля изменчивости, вызванная сроками посева, от 9 до 17% и влиянием предшественников - от 1 до 8 % общего варьирования рассматриваемого признака. Лучшими показателями среди среднеранних форм характеризуется сорт Памяти Азииева, у среднеспелых - Лубнинка, среднепоздних - Новосибирская 44У и Сибирская 155.

4. Вклад наследственной изменчивости в общее варьирование озерненности колоса в зависимости от года изменялся от 41 до 54 %. Доля изменчивости, вызванной сроками посева, колебалась от 2 до 6 %. Варьирование, обусловленное различиями предшественников, изменялось от 0 до 17 %. Наибольшей озерненностью колоса среди раннеспелых сортов характеризуется сорт Полюшко, у среднеранних - Памяти Азиева и Алтайская 98, среднеспелых - Новосибирская 89 и Лубнинка, среднепоздних - Омская 24, Сибирская 12 и Сибирская 155.

5. По массе 1000 зёрен доля генотипической изменчивости существенно не отличается от показателей по озерненности колоса и варьирует от 47 до 55 %. Изменчивость, вызванная сроками посева, оценивается в 6 - 22 %. Доля изменчивости, обусловленной взаимодействием факторов «генотипы» и «сроки посева», варьирует от 5 до 24 %. Предшественники и взаимодействие других факторов не оказало существенного влияния на изменчивость массы 1000 зёрен. Относительно других сортов и линий наибольшей массой 1000 зерен характеризуются раннеспелая Новосибирская 15 при посеве по пару, среднеранние Алтайская 98, Новосибирская 29 и Памяти Азиева по пару и по зяби - Памяти Азиева. По среднеспелым выделяются Удача и Лубнинка, по среднепоздним - Новосибирская 44У и Сибирская 155.

6. Основным источником варьирования натуры зерна являются различия между генотипами (38,8 - 64,5 %). Значительный вклад в ее изменчивость вносят сроки посева (5,0 - 34,5 %). Изменчивость, вызванная влиянием предшественников, незначительна. Наиболее стабильными показателями среди раннеспелых сортов отличается Новосибирская 15, особенно по пару. По среднеранним формам это Алтайская 98 и Памяти Азиева. В 2006 и 2008 гг. по пару отмечены хорошие показатели и у Новосибирской 29. Среди среднеспелых выделяются Лубнинка и единственный сорт с показателями 800 г/л и более

- Виктория. По среднепоздним наиболее высокими показателями отличаются Сибирская 12, Сибирская 151 и Сибирская 155.

7. По показателям стекловидности доля генотипической изменчивости составила

44.3 - 55,1 %. Вклад изменчивости, вызванной сроками посева, оценивается в 2,8 - 10,2 %.'Изменчивость, вызванная взаимодействием между генотипами и сроками посева, составила 5,7 - 14,9 %, взаимодействием между генотипами и предшественниками - 5,6 -

14.4 %. В качестве источников для селекции на данный признак можно использовать скороспелый сорт Новосибирская 15, среднеспелые сорта Новосибирская 89, Лубнинка, среднепоздние сорта Омская 24, Новосибирская 44У, и Сибирская 12.

8. В общем варьировании количества клейковины в зерне доля изменчивости, вызванной межсортовыми и межлинейными различиями, составила 29,8 - 59,2 %. Изменчивость, обусловленная сроками посева, оценивается в 0,6 - 46,5 %, изменчивость, вызванная предшественниками, - 3,9 - 7,9 %. Наиболее высокими показателями характеризуются Новосибирская 15 (раннеспелая группа), Новосибирская 29 (среднеранняя группа), Новосибирская 89 (среднеспелая группа).

9. Вариансы, отражающие межсортовую изменчивость силы муки и обусловленные влиянием предшественников, достоверны по результатам исследований, проведенных в 2006 и 2008 гг. В 2008 г. достоверна варианса, обусловленная взаимодействием между сроками посева и предшественниками. Доля изменчивости, обусловленной генотипиче-скими различиями, составила в 2006 г. 39,7 %, в 2007 г. - 12,9 % и в 2008 г. - 61,0 %. Наиболее высокие значения данного качественного признака отмечаются у раннеспелых сортов Новосибирская 15 и Полюшко, среднеранних Новосибирской 29 и Алтайской 98, среднеспелых Удачи и Лубнинки, среднепоздних Омской 24 и Новосибирской 44У.

10. По упругости теста критерий Фишера в годы испытаний достоверен с высокой вероятностью по фактору «генотип». Кроме того, он достоверен также в 2008 г. по фактору «срок посева», в 2006 г. - по фактору «предшественнику». Основным источником изменчивости рассматриваемого признака в наших экспериментах являются различия между сортами и линиями. Доля генотипической изменчивости составила в 2006 г. 43,8%, в 2007 63,2%, в 2008 г. 53,4%. Лучшими показателями отличаются раннеспелые Новосибирская 15 и Полюшко, среднеранняя Алтайская 98, среднеспелые Удача и Лубнинка, среднепоздние Омская 24 и Сибирская 12.

Предложения для селекционной практики и производства

1. С целью повышения эффективности селекции в условиях Западной Сибири рекомендуется включать в качестве исходного материала для улучшения признаков:

- скороспелость - раннеспелые сорта Новосибирская 15, Новосибирская 22 и Полюшко, а также среднеранний сорт Новосибирская 29;

- урожайность - раннеспелая Новосибирская 15, среднеранний сорт Памяти Азиева, среднеспелые сорта Виктория и Лубнинка, а также среднепоздние - Новосибирская 44У и Сибирская 155;

- масса зерна колоса - Памяти Азиева, Лубнинка, Новосибирская 44У и Сибирская

- количество зерен одного колоса - раннеспелый сорт Полюшко, среднеранние -памяти Азиева и Алтайская 98, среднеспелые - Новосибирская 89 и Лубнинка, среднепоздние - Омская 24, Сибирская 12 и Сибирская 155;

- масса 1000 зерен - Новосибирская 15, Алтайская 98, Новосибирская 29 и Памяти Азиева, Удача и Лубнинка, Новосибирская 44У и Сибирская 155;

- натура зерна - Новосибирская 15, Алтайская 98, Памяти Азиева и Новосибирская 29, Лубнинка и Виктория, Сибирская 12, Сибирская 151 и Сибирская 155;

- стекловидность зерна - Новосибирская 15, Новосибирская 89 и Лубнинка, Омская 24, Новосибирская 44У и Сибирская 12;

- содержание клейковины в зерне - Новосибирская 15, Новосибирская 29, Новосибирская 89;

- сила муки - Новосибирская 15 и Полюшко, Новосибирская 29 и Алтайская 98, Удачи и Лубнинка, Омская 24 и Новосибирская 44У;

- упругость теста - Новосибирская 15 и Полюшко, Алтайская 98, Удача и Лубнинка, Омская 24 и Сибирская 12.

2. Для производственного сортоиспытания и внедрения в хозяйствах лесостепной и степной зон Западной Сибири предлагается новый сорт яровой мягкой пшеницы средне-позднего типа созревания Сибирская 17 -высокоурожайный, устойчивый к засухе и полеганию, поражению бурой листовой ржавчиной, мучнистой росой и пыльной головней.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Зыбченко Д.П. Изменчивость продуктивности колоса мягкой яровой пшеницы в зависимости от генотипа и условий вегетации в лесостепи Приобья / Д.П. Зыбченко, И.Е. Лихенко,- Сибирский вестник сельскохозяйственной науки.- 2011,- № 7-8,- С. 18-24.

2. Зыбченко Д.П. Изменчивость продуктивного стеблестоя мягкой яровой пшеницы в зависимости от генотипа и условий вегетации / Д.П. Зыбченко, И.Е. Лихенко, Р. А. Цильке,- Вестник НГАУ,- 2011,- № 4(20).- С. 28-33.

3. Зыбченко Д.П. Генетические источники повышения продуктивности колоса при селекции мягкой яровой пшеницы в условиях Западной Сибири / Д.П. Зыбченко,-Сибирский вестник сельскохозяйственной науки.- 2012,- №. 1- С. 38-43.

4. Зыбченко Д.П. Генотипическая и паратипическая изменчивость натуры зерна яровой мягкой пшеницы / Д.П. Зыбченко // Современные проблемы селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур: материалы международной научно-практической конференции (п. Краснообск, 18-20 июля 2011 г.) - Новосибирск, 2012.- С. 57-64. (в печати)

Подписано в печать 29.03.2012 г. Формат 60x84 'Л6. _Объем 1п. л. Заказ № 36. Тираж 100 экз._

Отпечатано в ГНУ СибНСХБ Россельхозакадемии 630501, Новосибирская обл., пос. Краснообск

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Зыбченко, Дмитрий Петрович, Новосибирск

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК СИБИРСКИЙ НИИ РАСТЕНИЕВОДСТВА И СЕЛЕКЦИИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ

61 12-6/555

На правах рукописи

ЗЫБЧЕНКО Дмитрий Петрович

ИЗУЧЕНИЕ ЛИНИЙ И СИБИРСКИХ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ КАК ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПРИОБЬЯ

06.01.05 - «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений»

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук

Лихенко Иван Евгеньевич

Новосибирск - 2012

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

Введение 4

1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)....................................... 7

1.1. Продолжительность вегетационного периода.................... 9

1.2. Продуктивная кустистость............................................ 11

1.3. Элементы продуктивности колоса.................................. 13

1.4. Урожайность и качество зерна....................................... 16

2. МАТЕРИАЛ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ............................................................... 19

2.1. Исследуемый материал................................................. 19

2.2. Методика проведения экспериментов.............................. 23

2.3. Условия проведения исследований................................. 24

3. ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ И ПАРАТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВЕГЕТАЦИИ, УРОЖАЙНОСТИ И ЭЛЕМЕНТОВ ЕЕ СТРУКТУРЫ У ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ...................... 27

3.1. Продолжительность периода всходы - колошение............. 27

3.2. Урожайность зерна....................................................... 34

3.3. Продуктивный стеблестой............................................. 44

3.4. Масса зерна колоса...................................................... 50

3.5. Количество зерен колоса.............................................. 57

3.6. Масса 1000 зерен.......................................................... 64

4. ВАРЬИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ............................................. 71

4.1. Натура зерна................................................................ 71

4.2. Стекловидность зерна.................................................... 76

4.3. Содержание клейковины в зерне.................................... 83

4.4. Качество клейковины................................................... 89

4.5. Сила муки.................................................................... 95

4.6. Упругость теста......................................................................................................................101

5. АГРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОРТА

ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ СИБИРСКАЯ 17............................................108

ВЫВОДЫ..........................................................................................................................................................110

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

И ПРОИЗВОДСТВА..............................................................................................................................114

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................................................116

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в нашей стране созданы реальные условия для реализации комплексных селекционных программ на научной основе, принципы которой были выдвинуты и обоснованы выдающимся российским учёным Н.И. Вавиловым (1932, 1934, 1935а, 19356). Проблемы и методы изучения изменчивости количественных признаков рассматривались в классических работах известного российского генетика Ю.А. Филипченко (1923,1925,1927,1978), которые сохранили свою актуальность, в том числе и для селекционных исследований, до настоящего времени.

Разнообразие природно-климатических условий Западной Сибири, их суровость и изменчивость во времени и пространстве ставят сложные проблемы перед сибирским земледелием. Западная Сибирь относится к регионам критического земледелия. В решении проблемы повышения производительности сибирской земли важное место отводится сорту, как динамической биологической системе, обладающей способностью реализовать потенциал продуктивности культуры при определённых условиях внешней среды.

Актуальность темы. Изменчивость количественных признаков, связанных с развитием растений и формированием элементов продуктивности мягкой яровой пшеницы, зависит не только от генетической информации, заложенной в растении, но и от внешних условий. Границы этой изменчивости определяются нормой реакции генотипа и конкретными факторами внешней среды. Оценка характера изменчивости хозяйственно-ценных признаков исследуемых форм как генетических источников значимых свойств представляет особый интерес, как для селекционеров, так и для специалистов, разрабатывающих элементы технологий возделывания (Гончаров П.Л., Гончаров Н.П., 2009).

Исключительное варьирование метеорологических условий, наблюдаемая из года в год в период вегетации пшеницы, их непредсказуемость в количественном отношении и по характеру распределения ставит сложные задачи перед селекцией. Селекция как наука носит строго зональный характер, а соз-

даваемые сорта должны обладать способностью по возможности полной реализации своего генетического потенциала в конкретных агроклиматических условиях и при соответствующей технологии (Жученко A.A., 2001).

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:

2. Оценить варьирование показателей качества зерна яровой мягкой пшеницы.

По результатам комплексной оценки выявлены сорта и линии, которые рекомендуются использовать в качестве родительских форм для включения в рекомбинационный процесс. По результатам экспериментов передан на Государственное сортоиспытание новый сорт яровой мягкой пшеницы Сибирская 17 (Сибирская 155).

Положения, выносимые на защиту:

1. Компоненты изменчивости, обусловленные влиянием генотипа (сорта, линии) и технологическими приёмами (сроки посева, предшественники) в общем фенотипическом варьировании количественных признаков.

2. Характеристика сортов и линий, рекомендуемых для использования в селекции, по продолжительности периода всходы - колошение, элементам продуктивности и качественным показателям зерна.

3. Агробиологическое описание сорта Сибирская 17.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Информация о генотипической и паратипической изменчивости количественных признаков у 13 сортов и 4 селекционных линий сибирской селекции, относящихся к различным группам спелости, используется при разработке новых селекционных программ. Выделены генетические источники по хозяйственно-ценным признакам для включения в селекционный процесс. По результатам исследований с 2009 г. передан на Государственное сортоиспытание новый высокоурожайный сорт Сибирская 17 (селекционный синоним Сибирская 155), устойчивый к полеганию, засухе, поражению болезнями (авторы сорта: Цильке P.A. - 20 %, Тимофеев A.A. - 30 %, Тимофеева Л.П. - 20 %, Сочалова Л.П. - 10 %, Пискарев В.В. - 10 %, Зыбченко Д.П. - 10 %).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях ученого совета и научно-методического совета селекцентра СибНИИРС в 2006-2011 гг., Международной конференции «Современные проблемы селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур» (2011 г.).

Работа является обобщением результатов исследований, выполненных лично и совместно с другими исследователями. При подборе материала для исследований принимали участие сотрудники отделов и лабораторий СибНИИРС, которым автор выражает искреннюю благодарность и признательность за совместную творческую работу.

1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЕКЦИИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Н.И. Вавилов неоднократно подчёркивал, что селекция как научная дисциплина характеризуется высокой степенью комплексности. Он не только сформулировал основные положения и задачи каждого раздела этой науки, но и организовал лучшие творческие силы страны в области теории и практики селекции для издания коллективного труда «Теоретические основы селекции растений», ставшего сокровищницей всего лучшего, что было накоплено сообществом исследователей на протяжении всей истории мировой селекции. Труд этот представляет собой собрание блестящих мыслей и непреложных фактов, пронизанный немеркнущей идеей великого учёного о селекции как эволюции, направляемой волей человека. Вавилов никогда не отрицал в селекции художественно-творческого начала. Он писал: Мы не отказываемся от селекции как искусства, но для уверенности, быстроты и преемственности в работе мы нуждаемся в твёрдой, разработанной конкретной теории селекционного процесса. Коллектив не может работать по интуиции на случайных удачах» (1935а).

Н.И. Вавилов (1932) рассматривал проблему исходного материала, отмечал, что «... исследователь должен подходить планомерно к вопросу об исходном материале для селекционных и генетических исследований. До сих пор эклектика характеризует мировую и нашу генетическую и селекционную работу. Необходимость коренной переделки сортов в соответствии с условиями нашего сурового континентального климата... придаёт широкому привлечению нового исходного материала первостепенное значение».

Инициированная и прекрасно организованная Н.И. Вавиловым работа по сбору и изучению исходного материала, успешно продолжаемая коллективом Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова представляет собой беспрецедентный пример в мировой науке. Совершенно очевидно, что крупные успехи отечественной селекции во многом обусловлены той опера-

тивностью и основательностью, с которой коллектив ВИР изучает генетическое разнообразие исходного материала на своих многочисленных опорных пунктах и с соответствующими характеристиками предоставляет его в распоряжение селекционных учреждений страны (Цильке, 2005).

Исключительная изменчивость метеорологических факторов, наблюдаемая из года в год в период вегетации яровой пшеницы, их непредсказуемость по количеству и по характеру распределения требуют коренного пересмотра принципов моделирования сортов, планирования и организации селекционного и семеноводческого процессов. В современных селекционных программах при разработке параметров сортов не учитывается в должной степени сложность генетических систем, их взаимодействие с факторами внешней среды, характеризующееся нестабильностью в своём временном и пространственном проявлении (Цильке, 2005).

И ещё необходимо учитывать то, что при использовании исходного материала необходимо иметь информацию о реакции его на основные технологические приёмы, например сроки посева и нормы высева, использованные при испытании исходного материала. Когда речь идёт о реакции генотипа на многочисленные факторы внешней среды, очень сложно оценить пригодность исходного материала к конкретным условиям, для которых создается новый секционный материал. Проблемы совершенствования селекционных технологий рассматриваются в ряде работ (Percival, 1921, Элиот, 1961; Уильяме, 1968; Хейн, 1970;Мюнтцинг, 1976; Гужов, 1974, 1978а, 1978 б; Гуляев, 1972; Коновалов, 1960, 1978, 1981; Лели, 1980; Мережко, 1981; Лихенко, 2007)

Методы исследования количественной изменчивости рассматриваются в ряде работ (Fisher, 1933,1946; Mather, 1941,1943, 1971; Гинзбург, 1976, 1979, 1982; Хотылева,1972).

Неблагоприятные факторы климата в отдельные годы могут привести к значительному недобору урожая. Известно, что в результате ранних заморозков в Зауралье, Западной Сибири и Северном Казахстане в 1969 г. остались неубранными 3 млн. га (Хорошилов, 1971). В такой развитой в сельскохозяйст-

венном отношении стране, как Англия, фактическая урожайность составляет менее 50 % от потенциальной (Richardson, 1975). Многочисленные исследования в разных странах показали, что связи между длиной вегетационного периода и элементами продуктивности пшеницы неоднозначны, поэтому в зависимости от сочетания факторов внешней среды, ритма развития и взаимодействия генотипа и факторов внешней среды, одни годы благоприятсвуют формированию более высокого урожая у скороспелых сортов, другие годы - у среднеспелых сортов, а третьи - у позднеспелых сортов (Кожевников и др., 1958; Зыкин и Зыкин, Мамонов, 1966, 1967; Зыкин и Таран, 1971, 1971а 1972; Зыкин, 1975; 1975, 1977; Зыкин и Мешков, 1979; Mac Key, 1966, 1969, ; Леонтьев, 1971, 1973, 1975; Леонтьев и др., 1972, 1973 ; Martinic, 1973; Beratto et al., 1974; Dionigi, 1975; Foltyn, 1971, 1973, 1975; Boyd et al, 1976; Дмитриев, 1976; Лихенко, 2004 - автореферат; Цильке, 2005).

Основным лимитирующим фактором реализации генетического потенциала продуктивности мягкой яровой пшеницы является вода, поэтому эффективное использование неравномерно выпадающих осадков должно быть тесно увязано с ритмом развития пшеничного растения (Цильке, 2005).

1.1. Продолжительность вегетационного периода

Многие исследователи, которые разрабатывают принципы моделирования сортов, их параметры, связывают уровень развития элементов продуктивности с длиной вегетационного периода и в том числе с продолжительностью отдельных межфазных периодов (Бороевич, 1968, 1973 а,б; Mac Key, 1969; Borojevic, 1973; Vogel, 1973; Кузьмин, 1965, 1973; Леонтьев, 1973, 1975; Леонтьев и др. 1973; Martinic, 1973; Berrato et al., 1974; Зыкин, 1975; Foltyn, 1975; Boyd et al., 1976; Кумаков, 1968, 1972, 1977; Кумаков и др. 1979; Пименова, 1977; Зыкин. 1977). В то же время некоторые исследователи при разработке моделей сортов сельскохозяйственных культур не учитывают продолжительность межфазных периодов и в целом вегетационный период (Турбин, 1970; Хангильдин и др., 1976; Foltyn, 1971, 1973, 1975; Бурдун, Гуйда, 1977).

В нашей стране первый обстоятельный обзор научной литературы по результатам исследования вегетационного периода был опубликован в фундаментальном труде «Теоретические основы селекции растений» (Басова и др.1935). В этом обзоре отмечалось, что длина вегетационного периода сильно варьирует в зависимости от сорта и условий окружающей среды. Отмечалось, что для решения селекционных задач исключительное значение имеют данные не только об изменчивости вегетационного периода в целом, но и об отельных межфазных периодов, например о продолжительности периода всходы - колошение (Басова и др.1935).

В условиях Западной Сибири вопрос о вегетационном периоде в целом и о отельных межфазных периодов имеет особое значение. Ещё в 30-х годах прошлого века Н.Л. Удольская (1936) сформулировала основные принципы создания засухоустойчивых сортов мягкой яровой пшеницы для степных зон Западной Сибири. Ею установлено, что «...характер засухоустойчивости связан со сложным комплексом биологических признаков и обусловлен, главным образом, экологическими особенностями, так как условия развития данного экологического типа выработали ряд своеобразных приспособлений для перенесения неблагоприятных факторов». Районированные в те годы сорта мягкой яровой пшеницы Н. Л. Удольская по типу засухоустойчивости отнесла к двум группам. К первой группе она отнесла сорта сибирской селекции Мильтурум 321 и Мильтурум 553, которые проявляли в фазу кущения высокую устойчивость к засухе, но сильно страдали от засухи во второй половине лета в фазы цветения и колошения. Ко второй группе были отнесены сорт сибирской селекции Цезиум 111 и сорт саратовской селекции Лютесценс 62, которые страдали от июньской засухи. Исследования Н.Л. Удольской подвели надёжный фундамент под селекцию засухоустойчивых сортов для степных условий Сибири и Северного Казахстана. В более поздних работах обсуждались различные аспекты изменчивости продолжительности как отдельных межфазных периодов, так и вегетационного периода в целом в связи с разработкой моделей сортов для различных агроклиматических зон Сибири (Кузьмин, 1965; Леонть-

ев, 1971, 1973, 1975; Зыкин, Таран, 1971, 1972; Зыкин, 1975, 1977; Рейтер, Леонтьев, 1973; Рутц, 1974, 1976,1978,1980, 2005).

Несмотря на то, что по изменчивости вегетационного периода в целом и отдельных межфазных периодов опубликовано немало работ, не удалось найти публикации, в которых рассматривался бы относительный вклад изменчивости контролируемых и неконтролируемых факт

Информация о работе

Зыбченко, Дмитрий Петрович
кандидата сельскохозяйственных наук
Новосибирск, 2012
ВАК 06.01.05

Диссертация

Изучение линий и сибирских сортов яровой мягкой пшеницы как исходного материала для селекции в условиях лесостепи Приобья - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы