Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИНЦИПА ПОДБОРА ПАР ПО ЭЛЕМЕНТАМ ПРОДУКТИВНОСТИ У МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИНЦИПА ПОДБОРА ПАР ПО ЭЛЕМЕНТАМ ПРОДУКТИВНОСТИ У МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ"

Л-ХМЗ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Николай Михайлович ВЛАСЕНКО

КРИТИЧЕСКИМ АНАЛИЗ ПРИНЦИПА ПОДБОРА ПАР ПО ЭЛЕМЕНТАМ ПРОДУКТИВНОСТИ У МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

(Специальность № 06.01,05 — Селекция и семеноводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —1979

Работа выполнена на кафедре генетики, селекции и семеноводства полевых культур Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук профессор Ю. Б. Коновалов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук А. К. Федоров, кандидат сельскохозяйственных наук Д. Я. Си-лис.

Ведущее предприятие — Московское отделение ВИР.

Защита диссертации состоится « .3 - » , ,

1979 г. в « на заседании Специализированного совета

Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии имени К- А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, И-550, Тимирязевская ул. 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦЫБ ТСХА.

Автореферат разослан « ■>?. » 1979 г-

Ученый секретарь * '''

Специализированного совета доктор биологических наук '

У Г . ь. гина

і -лшз

І. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В.решениях XXV съезда'КПСС отмечено, что в области земледелия важнейшей задачей является всемерное увеличение-производства зерна. Основой сельскохозяйственного производства остается зерновое хозяйство.

Важную роль в подъеме производства зерна призвана сыграть селекция-растений. Однако в селекции сельскохозяйственных культур, как отмечено в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 4 ноября 1976 года «О мерах по дальнейшему улучшению селекции и семеноводства зерновых, масличных культур и трав», имеются существенные недостатки. Поэтому дальнейшая разработка методов селекции в частности методов селекции на максимальную продуктивность остается актуальнойзадачей. . *

Основным методом создания популяций для отбора в современной селекции является внутривидовая гибридизация. Наиболее важной проблемой, связанной с применением этого метода, следует считать проблему подбора пар.

На отсутствие хорошо разработанной теории подбора пар указывали многие исследователи. Н. И* Вавилов отмечал: «Между обшей генетикой и практической селекцией действительность вырыла глубокую пропасть. Напрасно бы мы стали искать указаний в генетических, руководствах, как подбирать лары для скрещиваний...» (Вавилов Н. И. Избранные сочине-' ния. Генетика и селекция.—М. «Колос», 1966, с. 117).

Отсутствие прочной теории подбора пар отмечали И: В- Мичурин (1948), В. С. Федоров и И. М- Еремеев (1935), И в настоящее время проблема подбора пар остается актуальной.

Применительно к трансгрессивной селекции на высокую продуктивность хорошим указанием на результативность тех или иных сочетаний служит диаллельный анализ, но этот метод слишком трудоемок.' Из старых методов можно назвать принцип подбора пар по контрастности элементов продуктивности; предложенный профессором В. Е. Писаревым и пользующийся широко" 1, Гужов, 1972).

Этот принцип*предполагает возможность сочетаниям растительном гибридном организме максимальной многозерности и крупнозерности, свойственных порознь родительским формам. Но это возможно только тогда, когда элементы продуктивности колоса (масса 1000 зерен, число зерен) свободно ре-ком бинируются, то есть ведут себя как элементарно управляемые, или признаки, хотя и управляемые полнгенио, но ис связанные генетической корреляцией. Однако работами ряда авторов (Коновалов, Хупацария, 1973; Хупацарня, 1974; Gandhí, Sandhi, Nathawat, Bhatnagar, 1964; Adams, 1967; Fon-seca, Patterson, 1968; Rasmusson, Cannel, 1970; Tándon, Singh, 1973) показано, что эти признаки имеют отрицательную генетическую, связь, физиологическая основа которой — ограниченный запас пластического материала: . при образовании слишком большого числа зачатков формируются мелкие зерновки (Коновалов, 1975). Поэтому сочетание крайних благоприятных показателей (наиболее крупного зерна и наибольшего числа зерен в колосе) невозможно. В.связи с этим принцип подбора пар по элементам продуктивности в целом вызывает сомнение.

Одним из методов подбора пар является подбор по комбинационной способности. Этот метод возник в связи с селекцией перекрестноопыляющихся культур на гетерозис. Однако, как показывают исследования многих авторов (Федин, Силис, 1973; Саакян, Саркисян, 1977; Paroda, Joshi, 1970; Tandon, Joshi, Jain, 1970; Widner, Lebsock, 1973; Jaín, Singh, 1976), методы оценки комбинационной способности, в том числе диаллелышй анализ, проникают и в область селекции самоопыляющихся культур в частности пшеницы. В связи с этим наряду с другими проблемами большой как теоретический, так н практический интерес представляет исследование устойчивости показателей комбинационной способности в ряду поколений. Имеется в виду, оценка этих показателей по данным F3, так как в F( не всегда удается получить достаточное количество семян для правильной, с методической точки зрения, постановки полевого опыта.

Большую актуальность, кроме того, имеют поиски косвенных способов оценки комбинационной способности у изучаемых форм, позволяющих избежать применения трудоемкого метода дналлельного анализа, в

Цель и задачи исследований. Наши исследования, проведенные па растениях мягкой яровой пшеницы, ставили целью решение следующих вопросов:

1. Изучить зависимость селекционной ценности гибридной комбинации от контрастности элементов продуктивности родителей.

2. Проанализировать опыт некоторых селекционеров по выведению сортов мягком пшеницы с точки зрення подбора родительских пар по элементам продуктивности.

3. Изучить характер связи между признаками число зерен и масса 1000 зерен у растения и главного колоса.

4. Определить возможность оценки эффектов ОКС по данным о гибридах Р3 диаллельных скрещиваний.

5. Попытаться найти косвенные показатели комбинационной способности изучаемых форм, которые могли бы характеризовать ОКС без помощи диаллсльного анализа.

Объекты исследований. Исследования проводили в 1975— 1978 гг. на двух наборах сортов и линий мягкой яровой пшеницы гибридного происхождения и их гибридов диаллельных скрещиваний Fb.Fi и Рз. Первый набор включает 9, второй— 10 сортов и линий яровой пшеницы. Родительские формы подобраны с таким расчетом, чтобы из них можно было составить и контрастные н сравнительно одинаковые по элементам продуктивности пары. . ■

Научная новнзна результатов исследований. В работе впервые экспериментально доказана и обоснована теоретически ограниченность применения принципа подбора пар по элементам продуктивности, сделан вывод о том, что указанный принцип всеобщего значения не имеет.

Для оценки селекционной ценности гибридной комбинации предложены суммы эффектов ОКС родительских форм по продуктивности, а для оценки контрастности элементов продуктивности родителей комбинаций предложены «индексы контрастности», рассчитываемые по специальной формуле. Кроме того, показано, что об ОКС отдельных признаков можно судить по оценкам этих признаков, не прибегая к диаллель-ному анализу.

Практическая ценность и реализация результатов. Проведенные исследования показали, что при селекции на продукт тивность селекционер не может руководствоваться положениями принципа подбора пар по элементам продуктивности. Основанием для такого вывода является отсутствие связи между селекционной ценностью гибридной комбинации и контрастностью элементов продуктивности родителей, составляющих данную комбинацию.

Наличие тесной связи между эффектом ОКС гибридов Р| и Рг диаллельных скрещиваний делает возможным оценку ОКС изучаемых форм по данным гибридов Рг.

В тех случаях, когда исследователя интересует только оценка ОКС у подопытного материала, можно приближенно судить о ней прямо по величине изучаемого признака (имея в виду, что гены, контролирующие количественные признаки, характеризуются преимущественно аддитивными эффектами).

Лучшие гибридные комбинации, выделившиеся в Р3, перс-даны для дальнейшего изучения на Селекционно-генетическую станцию ТСХА.

Рекомендации по подбору родительских пар для скрещивания и принципы оценки ОКО, по данным изучения гибридных популяций использованы б селекционной практике в отделе селекции яровых зерновых культур Научно-исследовательского института сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны и опытных станциях Московского селекиеитра.

Апробация работы и публикация результатов исследований- результаты исследований доложены и получили положительную оценку на научной конференции молодых ученых ТСХА 6—9 июня 1978 г. и научно-техническом совещании кафедры генетики, селекции и семеноводства полевых культур ТСХА 19 марта 1979 года. По материалам диссертации опубликовано 3 статьи.

Объем работы. Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц и состоит из введения, 5 глав, обшнх выводов, списка использованной литературы, включающего 196 наименований (91 иностранных) и приложения (50 таблиц).

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Исследования проводили на полях селекционного севооборота Селекцн-. онно-генетической станции ТСХА им, П. И. Лисицына в 1975—; 1978 годах. Рельеф полей селекционного севооборота ровный. Почва мощнодерновая среднеподзолистая на моренном суглинке. Глубина пахотного слоя 25—30 см. Под предпосевную культивацию ежегодно вносили полное минеральное удобрение из расчета КмРбоК75 на 1 га. Вегетационные периоды 1976 и 1978 годов характеризовались обилием осадков и по-ч ниженными температурами, 1977 год отличался меньшим ко-" личеством осадков и даже довольно выраженной почвенной засухой в августе.

Для изучения принципа подбора пар по элементам продуктивности в 1976 году были взяты 9 сортов и линий мягкой яровой пшеницы, составивших первый набор, а в 1977 году — еще 10, образовавших второй набор родительских форм.

Согласно двум наборам родительских форм все опыты разбиты на две схемы. Каждая схема включает: изучение коллекции родительских форм в течение трех лет в полевом опыте, изучение гибридов дналлельных скрещиваний с участием родительских форм в вегетационном опыте, изучение гибридов Ра тех же комбинаций с участием родительских форм

в полевом опыте. 1 схема опытов включает, кроме того, изучение гибридов ¿3 диаллельных скрещиваний в полевом опыте.

Одноименные звенья опытов проводили по одинаковой методике. Гибридные семена получены в 1975 году (1 схема) н в 1976 году {II схема). Скрещивания проводили по полной диаллельной схеме 9X9 (I схема) и 10X10 (И схема) с последующим объединением семян, полученных от прямых и обратных скрещиваний.

Изучение гибридов р1 диаллельных скрещиваний проводили в вегетационных сосудах Митчерлиха в 1976 году (] схема) и 1977 (II'схема) по общепринятой методике. Вегетационный опыт для дизллелъното анализа выбран из тех соображений, что при небольшом числе семян р[ было бы невозможно обеспечить делянки в полевом опыте защитными* рядками, что могло привести к искажению оценок комбинаций, часто наблюдающемуся в опытах, подобного рода.из-за взаимовлияния соседних номеров (Коновалов, Климачева, 1975).

Вегетационные сосуды, вмещавшие 5 кг почвы были набиты почвекно-торфянной смесью; 3,4 кг почвы-М кг торфа-(I схема) и 3,5 кг лочвы+К25 кг торфа (II схема). В каждый внесено 550 иг N,.375 мг Р205, 217 мг КаО (I схема) и 594 мг N. 405 мг РаО*. 267 мг (II схема) в виде МН4М03 к КНаРО*. С подкормкой в фазу колошения в каждый сосуд внесено по 183 мг N. 125 мг Р205, 82 мг К20 (I схема) и 193 мг N. 135 мг РзОз, 89 мг К20 (II схема). Посев проводили по 12 зерен на сосуд на глубину 1,5—2,0 см. После прореживания в фазе кущения оставляли по 7 (I схема) и 8 (II схема) растений в каждом сосуде. Полив проводили водопроводной водой, ежедневно, по объему, поровну иа каждый сосуд. Объем определяли на пробном сосуде (из числа защитных) — до появления воды и поддоннике (до «1-й капли»).

В полевых опытах делянка трехрядковая, длина рядка 1,5 м, междурядья 15 см. Повторность четырехкратная, варианты размещены рендомизярованно.

Изучение гибридов Р3 диаллельных скрещиваний проводили в полевом опыте 1978 года, делянка двухрядковая. Между вариантами — пропуск в один рядок. Варианты размещены таким образом, что каждый гибрид Рз окружен с обеих сторон своими родительскими формами.

Изучаемый материал анализировали по следующим признакам: продуктивность, число зерен и масса 1000 зерен растения и главного колоса отдельно. Анализ гибридов Р3 проводили только по одному показателю — массе зерна с делянки.

Математическая обработка данных проведена методами диаллельиого (Гриффикг, модель 1, метод 2), дисперсионного и корреляционного аналнзов(в изложении Доспехова, 1973; Рокнцкого, 1974). Расчеты статистической значимости сдала-

ны для 5% уровня. Индексы контрастности определяла по следующей формуле:

(А,-А2) + {Б2-Б,), где А] — число зерен у сорта, имеющего более высокий показатель,

Аг — то же у его партнера по комбинации, Б— масса 1000 зерен у этих сортов,

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

I. Селекционная ценность гибридной комбинации и контрастность элементов продуктивности у родительских форм

Наши исследования ставили целью определить, какие родительские пары, контрастные или неконтрастные по числу зерен и массе 1000 зерен обусловливают большую селекционную ценность гибридов» Для этого методом корреляционного анализа следовало сопоставить показатели селекционной ценности гибридной комбинации и контрастности элементов продуктивности у родительских форм, составляющих данную комбинацию. . *

Известно, что продуктивность гибридов Р( и Рг зависит от аддитивных, доминантных и эпистатических эффектов. О. И. Зргадие и Ь. А. ТаШш (1942) показали, что селекционная ценность комбинации зависит от аддитивных эффектов генов, а последние характеризуются эффектами ОКС. Поэто-. му для оценки, селекционной ценности комбинации нами взяты суммы эффектов ОКС по продуктивности родителей* составляющих данную комбинацию. Кроме того, в качестве показателей селекционной ценности комбинации использовали продуктивность гибридов, выраженную в процентах к средней. продуктивности родителей и наиболее продуктивной родительской форме. Результаты сравнительного изучения показателей селекционной ценности гибридной комбинации представлены в табл. 1.

Из табл. 1 видно, что для показателя селекционной ценности в качестве суммы эффектов ОКС по продуктивности родителей получены достоверные положительные существенные коэффициенты корреляции, свидетельствующие о том, что сумма эффектов ОКС по продуктивности является более объективным и надежным показателем селекционной ценности комбинации, чем продуктивность гибрида в процентах к средней продуктивности родителей и наиболее продуктивной родительской форме.

В качестве показателя контрастности элементов продуктивности родителей гибридной комбинации ^ использовали

'в

индекс контрастности,.определяемый по вышеприведенной формуле.

Для определения зависимости между селекционной ценностью гибриднойкомбннацин и контрастностью элементов продуктивности родителей суммы, эффектов ОКС родителей по

Таблица I

Коэффициенты корреляции между одноименными показателями -селекционной ценности комбинации у гибридов ^ и Р3 диаллеяьных скрещиваний

Сумма.эффектов ОКС родителей по продуктивности Продуктивность гибрида в к

средней.продуктивности; родителей наиболее продуктивной родительской форме

растение главный КОЛОС растение главный колос растение главный колос

0,62

0.69«

0,69*

0,92*

I схема- (1976—1977 гг.) —0,21 ; , I 0,20 | —0.14 И схема (1977—1978 гг.)

—0,06 ' 1—0,10 Г 0,20

1X29

0,36*

* — Здесь и далее, существенно при уровне значимости.

продуктивности сопоставили с индексами контрастности методом корреляционного анализа, результаты которого приведены в табл. 2.

Таблица 2

Коэффициенты корреляция между суммами эффектов ОКС родителей по продуктивности и индексами контрастности-

I слема И схема .

1976 г. Р,. 1977 г. Рі. 1977 г. Ъ,- 1978 г.

—0Л4

—0,10

Растение -| —0,37* Главный колос . 0.12 | —0,29*

—0,12

0,07

Из табл. 2 видно, что для гибридов р! И схемы как для растения, так и для ^главного колоса-- получена существенная5

отрицательная корреляционная связь между селекционной ценностью комбинации и контрастностью элементов продуктивности родителей. В остальных случаях связь рассматриваемых показателей не доказана. Это позволяет сделать вы-.1 воды о том, что селекционная ценность гибридной комбинации1 либо не связана с контрастностью элементов продуктивности родителей, либо будет большей » случае скрещивания неконт-' растиих по элементам продуктивности форм.

При изучении принципа подбора пар по элементам продуктивности, помимо собственных данных, для нас представляло интерес ознакомление с результатами работы других исследователей, особенно* селекционеров, занимающихся выведением сортов изучаемой культуры, С этой целью мы запросили данные об элементах продуктивности лучших районированных сортов и их родителей у селекционеров некоторых научно-исследовательских учреждений, работающих с пшеницей.

Данные Л. Г, Ильиной (ШШСХ Юго-Востока) о сортах мягкой яровой пшеницы Саратовская 29, Саратовская 38, Саратовская 44 н их родителях, П. Г. Калиненко (Донской се-лекцентр)* о сорте мягкой озимой пшеницы. Северодонская и его родительских сортах Безостая 1 и Мироновская 808, Ю. М. Пучкова (КИИИСХ им; П. П. Лукьяненко) о сорте озимой пшеницы Краснодарская 46 и его родителях, подтверждают сделанные нами выводы о нецелесообразности скрещиваний родительских форм по принципу контрастности элементов продуктивности.

2. Принцип подбора пар по элементам продуктивности, и результаты изучения гибридов F3 диаллельных скрещиваний

Кроме теоретического изучения связи селекционной ценности гибридной комбинации и контрастности элементов продуктивности родшслей нзми была предпринята попытка проверки наших вы подо в по критериям, более близким к практической селекции.

Конечной целью при селекции любой культуры, как известно, является сорт, а главнейшая характеристика сорта — его урожайность се. Поэтому есть необходимость связать выводы, полученные для гибридов Fi н Fs с урожайностью тех же гибридных комбинаций, но в более поздних поколениях. Поскольку работа была ограничена определенными сроками, мы смогли изучить урожайность только у гибридов Fa диаллельных скрещиваний и только no I схеме.

Сравнить показатели контрастности элементов продуктивности с урожайностью гибридов Fa методом корреляционного анализа не представляло интереса;, поскольку такой анализ позволил бы судить о связи указанных показателей вообще,

а нас больше интересовали конкретные , комбинации, а именно: лучшие и худшие. Поэтому нами, были:выделены по массе зерна с делянки лучшие и худшие комбинации гибридов И) и рассчитаны индексы контрастности. Поскольку гибриды Р3 диаллельных скрещиваний были выращены в полевом опыте 1978 года, то индексы контрастности рассчитаны по резуль-. татам полевого изучения коллекции 9 сортов и линий яровой пшеницы за 1978год. Далее, комбинации по индексу контрастности условно разбили на группы: контрастную и неконтрастную. Сущность разбивки заключается в следующем. Индексы контрастности для гибридов Ра варьируют от —15 до +15. Для равенства представительства индексы контрастности разбиты на две группы:-1 — неконтрастная: от —7,5 до 7,5; 2 — контрастная: от —15 до —7,5 и от 7,5 до 15. Втабл.З приведены лучшие и худшие комбинации гибридов Ра с указанием индексов контрастности и условного наименования группы контрастности для растения^и главного колоса отдельно.

ТабдкцаЗ

Значение индексов контрастности у лучших к худших. (по сравнению с родительскими формами) комбинаций гибридов Г« по массе зерна с деляикн{1 схема), 1978 г.

Контрастность

Комбинация растение главный колос

индекс группа. индекс группа

Лучшие комбинации

Лютесценс 801X Г 15/17—75 . .

Лютесценс 801 хЗзря.....

Г 15Л7—75хЭритроспермум 841 Г 15/17—75 X Лютесценс 1935/1 . Эритроспермум 841хЗаря , . . Белорусская 15хКраснозерная . ЗаряХКрасиозерная.....

8.4 6.6 9,2: 41.

7,4 —6.0 7,2

Худшие комбинации

Сибирка 1818ХЛютесценс 801 . . Сибирка 1818ХГ 15/17—75 . . . Сибирка 1818Х Лютесценс 1935/1 Лютесценс 801X Белорусская 15

Белорусская 15ХГ S/S.....

Белорусская 15хЗаря......

Г 5/5ХКрасноэерная: ..... .

4,1

4.3 0.2 —6,6 —2,9 13,2 -3.1

К 5,5 H

H 3,3 H

К 4,5 H

H 3.7 . H

H 2.3 H

H -7.4 H

H 5.4 H

H 4.9 H

H 0.6 H

H - 3.1 H

H -9.5 к

H 6.8 H

к 12.8 к

H —0.6 H

Примечание. Н — неконтрастная группа; К —контрастная; Лучшие комбинации—масса зерна с делянки, у которых превысила этот показатель у наиболее продуктивной родительской форми, худшие— комбинации, у которых масса зерна с делявки меньше, чем у менее продуктивного родителя.

Из анализа'данных табл. 3 видно,.что как лучшие, так и худшне комбинации гибридов Рз. за отдельными исключения-! ми, образованы родительскими формами, неконтрастными по величине элементов продуктивности как по данным о растении, так и по данным о главном колосе. Это говорит о том," что контрастность элементов продуктивности родительских форм при скрещивании не обеспечивает лучшую урожайность гибридных комбинаций в рэ.

3. Взаимосвязь элементов продуктивности у пшеницы

С точки зрения задач, поставленных в настоящей работе, исследование вопроса взаимосвязи числа зерен и массы 1000 зерен являстся-приншшналыю важным, поскольку доказательство существования отрицательной связи между числом зерен и массой 1000 зерен в наших исследованиях свидетельствовало бы лишний раз о правильности выводов в пользу скрещиваний по принципу неконтрастности.

Нами были рассчитаны коэффициенты.парной корреляции между числом зерен и массой 1000 зерен для растения и главного колоса отдельно по данным трехлетнего изучения обеих коллекций родительских форм, а также их гибридов днал-лельных скрещиваний р! нТ2. Эти данные представлены в табл. 4. . .

Из табл. 4 видно, что во многих случаях доказана существенная отрицательная фснотипическая связь признаков число зер'ен н масса 1000 зерен. Если учесть, что экспериментальный материал, будь то наборы родительских форм или гибридов, характеризуется.формами с разными генотипами, то но-, лученные фенотипические коэффициенты корреляции, кроме средовой, включают и генетическую связь. Поэтому приведенные фенотипические коэффициенты корреляции свидетельствуют и о наличии отрицательной генетической связи между числом зерен и массой 1000 зерен, показанной, как выше указывалось, в работах ряда исследователей.

Существование отрицательной генетической связи между числом зерен и масой 1000 зерен делает сомнительным сочетание в одном растении крупнозерности и большого числа зерен с колоса в противоположность положениям принципа подбора пар по контрастности элементов продуктивности.

4. Сравнение общей и специфической комбинационной способности у гибридов р! и Рг дналлельныхскрещиваний'

Как уже сказано, методы оценки комбинационной способности проникают все шире в область селекции самоопыляющихся культур. В связи с этим возникает ряд вопросов практического и теоретического характера. Некоторым из них уделено внимание в нашей работе. 10

Коэффициенты корреляции числа зерен и массы 1000 зерен у сортов и линий яроеюй пшеницы н их гибридов диаллельных скрещиваний

Р, и Гг

Одыт Растение , Главный колос

1976 г. 1977 г. 1978 г. 1970 г. 1977 г.' 1078 г.

Коллекция родителей , . , ,

Коллекция родителей (с гибрида

' МЯ р|) . , . '.....

Коллекция родителей (с гибрида

ми Рг) . , . . . , , . ,

Гибриды ^ ,

Гибриды Р» .

Коллекция родителей . . , . Коллекция родителей (с гибрида МП Р|) ........ .

Коллекция родителей (с гибрида

МИ Кг) .........

Гибриды Р( .......

Гнйриды Ь'з........

I схема

-0,03 —0,89* 0,02 -0,60 -0^3* —0,04

-0,3! — — —0,38 — —

—0,75* _ —0,08* _

-0,59* — — --0,30 _

—0,67* —. -0,54* —

II схема

0,10 0,32 -0,14 0,47 0,58 -0,14

— -0,03 — — 0,17 —

— —0,02 —0,80* —0,58* — 0,03 -0,45 —0,34*

Яровая пшеница является культурой со сравнительно низким коэффициентом размножения. Это приводит к тому, что в р! селекционер часто получает мало семян, которых недостаточно для правильной, с методической точки зрения, постановки полевого опыта. Поэтому возникает необходимость оценки эффектов ОКС по данным гибридов Рг-

Большое значение имеет также исследование вопроса устойчивости свойства комбинационной способности в ряду поколений.

Для решения этих вопросов был проведен корреляционный анализ между одноименными показателями комбинационной способности гибридов Р| иТ:, результаты которого приведены в табл.. 5.

Таблица 5

Коэффициенты корреляции одноименных показателей комбинационной способности у гибридов и Ё»

Коррелируемые показатели Растение Главный колос

продуктивность число зерен « в «8І. к н , О в V O.S О О H X О к s g. ? s <1 Я Ї2#-

I : схема

Эффекты ОКС сортов я линий . 0,62 0,72* 0,72* 0,73* 0,03* 0,62

Константы СКС гибридов Fi н Fj -0,16 -0.06 0,34* 0,14 0,06 0,29

11 схема <

Эффекты ОКС сортоа н линий 0,69* о.и 0.96* 0,92* 0.33 * 0,95*

Константы СКС гибридоз Fi H Fj 0.04 0,33* 0,36* 0,02 0,23 0,42*

Из табл. 5 следует, что эффекты ОКС у гибридов F( и Fj как по данным I схемы, так и II в целом хорошо связаны, это дает основание для оценки эффектов ОКС по данным гибридов Fj. Константы СКС у указанных гибридов либо вовсе не связаны, либо обнаруживают слабую, положительную связь.

Полученные результаты согласуются с выводами, сделанными другими исследователями в опытах с пшеницей (Paro-da, Joshí, 1970; Tandon, Joshi, Jain, 1970; Widner, Lebsock, 1973; Jain, Singh, 1976) и сорго (Niehaus, Pickett, 1906),

Несмотря на то, что получена тесная связь эффектов ОКС одноименных, признаков у гибридов F| и F2,' есть основания утверждать, что она могла быть сильнее поскольку гибриды Fi выращивали в вегетационных сосудах, а гибриды F2—в !2:

Коэффициенты корреляции между оценками признаков родительских форм в вегетационном и полевом опытах

Растение Главный колос *

продуктивность число зерен масса 1000 зерен продуктивность число зерен масса 1000 зерен

0,62

0,91»

поле, причем в разные годы. Сказанное подтверждается данными табл. 6.

Из табл. 6 видно, что для I схемы ни по одному из изучаемых признаков не получено достоверного коэффициента корреляции, для II схемы связь'доказана только по трем признакам из шести.

5. Связь оценок признаков с эффектами их О КС

Настоящая работа основана на использовании метода ди-аллельного анализа для оценки, главным образом, эффектов ОКС сортов и линий. Однако представляет интерес исследование вопроса о поиске таких показателей, по которым можно было бы косвенно судить об ОКС у изучаемых форм.

Для решения этого вопроса необходимо сопоставить методом корреляционного анализа оценки эффектов ОКС по изучаемым признакам и оценки самих признаков в пределах одного и того же опыта. Результаты такого анализа представлены- в табл. 7.

Из табл. 7 видно, что во всех сравниваемых опытах по всем без исключения признакам получены существенные положительные коэффициенты корреляции между оценками признаков к эффектами их ОКС. •

Подобные исследования проведены и другими авторами (Richey, 1924; Jenkins, 1929; Hayes _ и Johnson, 1939; Nanda, 1964), пытавшимися установить связь между урожайностью самоопыленных линий кукурузы и их комбинационной способностью. При этом они получили низкие коэффициенты корреляции, которые свидетельствуют о непригодности для оценки комбинационной способности урожайности линий.

I схем» (1976—1977 гг.)

0,33

0,56

0,54

0,18 '

0,58 I 0,09 0,60

II схема {1977—1978 гг.) 0,90* 1 0,78* 0,12

Коэффициенты корреляции между оценками признаков н аффектами

их ОКС

Опыт Растение Главный колос

к л ¡3 і и О ей и сь » о с д ЧИСЛО зерен я ж 52* і І? , о а С о,® о С 1- X ЧИСЛО зерен «Ой «о? Ї- (1

схема

1976 г. ибриди

1977 г.

! 0,91* 0,77* 3,90* 3,89* 0.94* 9,89*

' 3,72* 0.88* 0.91* 0,71* 0,92* 0,92*

II схема • ■

!О,9Г 0,87* 0,97* 0.95* 0,85* 0.96*

0,83* 0.76* 0,98* 0,87* 0,87* 0,98*

1977 г. нбркди ]

1978 г.

В наших исследованиях получены тесные связи прямой . . оценки признака и ОКС, что свидетельствует о возможности отказа от применения метода диаллельного анализа, если последний необходим только для определения эффектов ОКС, так как ОКС, судя по нашим данным, можно оценивать непосредственно по оценкам признаков и изучаемых сортов и линий. Следует отметить, что подобный прием допустим лишь в том случае, когда количественные признаки у изучаемого материала контролируются генами с аддитивными эффектами.

Заключение и общие выводы

Проведена проверка принципа подбора пар по элементам продуктивности у растений мягкой яровой пшеницы методом сопоставления косвенных показателей селекционной ценности гибридной комбинации и показателей контрастности элементов продуктивности родителей, Исследованы два набора родительских форм (всего 18 сортов и линий) яровой пшеницы и их гибридов диаллельных скрещиваний Рь Ра и Р3.

1. Селекционная ценность гибридных комбинаций не зависит от контрастности элементов продуктивности колоса у родительских форм. В связи с этим принцип подбора пар по элементам продуктивности, предложенный профессором В. Е. Писаревым, не имеет свеобщего значения и в большинстве случаев не дает ожидаемого результата, 14

. Сделанные нами выводи подтверждаются данными ой элементах продуктивности у ряда отечественных сортов мягкой яровой и озимой ишентш и нх родителей,

2. Для оценки селекционной ценности гибридной комбинации целесообразно применять суммы эффектов ОКС по продуктивности составляющих комбинацию родительских форм, а для оценки контрастности элементов продуктивности родителей целесообразно применять индексы контрастности, рассчитываемые по вышеприведенной формуле.

3. Признаки число зерен и масса 1000 зерен характеризуются отрицательной генетической связью, которая затрудняет возможность сочетания в гибридном растении крупно-зерности, присущей одному из родителей, и большого числа зерен в колосе, которым характеризуется другой родитель.

4. Показатели ОКС в отличие от показателей СКС хорошо сохраняют свои оценки в ряду поколений, что позволяет оценивать их в Иг, где имеется большое количество семян, обеспечивающих достаточно достоверные и точные данные в полевом опыте.

5. Об ОКС отдельных признаков у пшеницы можно приближенно судить прямо по величие изучаемого признака (имея в виду, что гены, контролирующие количественные признаки, характеризуются преимущественно аддитивными эффектами).

6. Среди изученных родительских форм выделены сорта и линии с хорошей обшей комбинационной способностью по продуктивности, числу зерен и массе 1000 зерен для растения и главного колоса.

Предложения производству

Принимая во внимание отсутствие связи между селекционной ценностью гибридной комбинации и контрастностью элементов продуктивности родителей, следует отказаться от использования в практике селекционера принципа подбора пар по контрастности элементов продуктивности. Полученные в работе результаты целесообразно использовать в целях дальнейшей разработки теории подбора пар для создания высо* колродуктивных сортов зерновых культур.

Оценку ОКС изучаемых форм при необходимости можно проводить по данным о гибридах Рз- В случаях получения экстренной информации об ОКС у подопытного материала по тому или иному признаку можно ограничиться оценками самих признаков.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы

1. Ценность г и б ряди ой комбинации в зависимости от степени различий элементов продуктивности родителей у яровой

пшеницы, — Доклады ТСХА, Биология, 1978, вып. 244, с. 79— 84 (в соавторстве).

2. Сравнение эффектов обшей комбинационной способности у гибридов р! и Р2 диаллельных скрещиваний, — Сб. научных трудов «Актуальные вопросы селекции и семеноводства полевых культур», М., ТСХА, 1978, с. 130—134.

3. Связь селекционной ценности гибридной комбинации и элементов продуктивности родительских форм у мягкой яровой пшеницы.— Доклады ТСХА, Биология, 1979, вып. 249, с, 66—71.

Объем 1 л. л. Заказ 1517. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева. 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44