Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

МЕТОДЫ ЭЛИТНОГО СЕМЕНОВОДСТВА ВАСИЛЬКА СИНЕГО (CENTAUREA CYANUS L.)

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "МЕТОДЫ ЭЛИТНОГО СЕМЕНОВОДСТВА ВАСИЛЬКА СИНЕГО (CENTAUREA CYANUS L.)"

А-3^3

На правах рукописи

ГОРДЕЕВ Дмитрий Константинович

УДК 635.932 : 631.531

МЕТОДЫ ЭЛИТНОГО СЕМЕНОВОДСТВА ВАСИЛЬКА СИНЕГО (СЕГЧТАШЕА СУАРШв Ь.)

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 2004

Работа выполнена в лаборатории селекции цветочных культур ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур в 2001-2004 гг.

Научный руководитель

кандидат сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник

Левко Г.Д.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Мамонов Е.В.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Рятькнн А.В.

Ведущая организация - Московский Государственный Университет им, М. В. Ломоносова

Защита состоится « /¿^ » _2004 г.

в« /"¿7. »часов на заседании диссертационного совета Д 220.019.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур по адресу: 143080, Московская обл., Одинцовский р-н, п/о Лесной городок, ВНИИССОК, сектор зашиты диссертаций.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИССОК.

Автореферат разослан «_ » 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор е.- х. наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из важных направлений в элитном семеноводстве цветочных культур является создание сортопопуля-ций с заданными соотношениями декоративных признаков. Основным из них является окраска цветка, которая имеет широкий спектр изменчивости. При этом другие признаки должны быть достаточно выровненными. Поддержание константности этих признаков у перекрестноопыляющихся цветочных культур - процесс трудоемкий, так как для создания таких популяций необходимы не только отбор растений с высокодекоративными признаками, но и анализ расщепления этих признаков в последующих репродукциях, а также обеспечение высокой семенной продуктивности каждого генотипа. Облегчить этот процесс может создание научно обоснованных методов элитного семеноводства разноколерных популяций. На данный момент единственная в таком роде методика, не имеющая аналогов в мире, разработана на люпине многолистном (Дрягина И.В., Кудрявец Д.Б., Левко Г.Д.,1986). Исследования в данном направлении продолжаются сегодня и на других культурах, поскольку все они различаются не только биологическими особенностями роста и развития и способом опыления, но и составом групп окрасок цветков. Если, например, у люпина многолистного, виолы Вит-рокка, левкоя однолетнего и аквилегии гибридной присутствуют все основные окраски, то у георгины однолетней, циннии изящной и львиного зева отсутствует сине-голубая, у космоса дваждыпери-стого и гвоздики турецкой - сине-голубая и желтая, а у василька синего - только желтая окраска. Таким образом, различие в составах групп окрасок и их процентных соотношениях требует создания специфических для каждой культуры способов ведения элитного семеноводства разноколерных сортопопуляций. Большую помощь в изучении этого вопроса оказывает применение биохимического анализа состава пигментов, определяющих окраску цветка.

В цветочном оформлении среди однолетников очень популярен василек синий (Centaurea cyanus L.). Высокая декоративность, универсальность в использовании, неприхотливость в выращивании в условиях средней полосы России и хорошая завязываемость семян позволяют использовать эту культуру в качестве модельного объекта для изучения состава различных популяций по окраскам, разработки схем и методик элитного семеноводства.

ЦНБ МСХА Фонл научной ящерагур

IL

Цель н задачи исследований. Целью наших исследований являлось научное обоснование методов элитного семеноводства разно-

колерных сортопопуляциЙ перекрестноопыляющихся цветочных

культур на примере василька синего.

В задачи исследований входило:

1. Изучить разнообразие окрасок и изменчивость основных декоративных признаков в коллекционных образцах василька синего.

2. Изучить качественный состав пигментов, определяющих окраску соцветий у растений василька синего.

3. Изучить биологию цветения и созревания семян василька синего в условиях Нечерноземной зоны России.

4. Провести группировку признака «окраска соцветия» в исходной сортопопуляцнн "Polka Dot" и определить ее процентный состав по группам окрасок.

5. Изучить разнообразие окрасок и изменчивость основных декоративных и хозяйственно ценных признаков в исходной сортопопуляцнн "Polka Dot".

6. Провести сравнительный анализ распределения признака «окраска соцветия» в популяциях, полученных методами индивидуального, массового и отбора с сортолрочнстками.

7. Выявить наиболее эффективный метод отбора для поддержания исходного соотношения окрасок в последующих репродукциях сортолопуляции "Polka Dot".

8. Разработать схему элитного семеноводства василька синего.

Научная новизна исследований;

- на модельном объекте - васильке синем - впервые разработан способ комплексной оценки эффективности различных методов отбора, позволяющих поддерживать заданное соотношение окрасок в разноколерных сортопопуляциях цветочных культур;

- для сохранения исходного или заданного соотношения окрасок в разноколерной сортолопуляции "Polka Dot** василька синего выявлен оптимальный метод отбора - улучшенный массовый отбор;

- впервые полностью изучен качественный состав антоциановых пигментов, определяющих окраску соцветия у василька синего;

- впервые изучена биология цветения и созревания семян василька синего в связи с семеноводством в Нечерноземной зоне России.

Практическая значимость работы. Разработаны схема и методика элитного семеноводства василька синего. Получена новая одно-колерная константная сортопопуляция с сиреневой окраской соцветий. Результаты работы могут быть использованы доя создания методик элитного семеноводства сортопопуляциЙ других цветочных культур.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на отчетных сессиях аспирантов ВНИИССОК в 20022004 гг., а также на заседании научно-методического совета ВНИИССОК в 2004 году.

Публикации результатов исследований. По результатам исследований опубликованы 5 печатных работ, в том числе «Методические рекомендации по элитному семеноводству сортопопуляциЙ василька синего».

Положения, выносимые на защиту:

1. Методы элитного семеноводства василька синего.

2. Пигментный состав, определяющий окраску соцветий у василька синего.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на /Уг? страницах, содержит -г^Г таблиц, рисунков. Список использованной литературы включает /^¿"наименований, в том числе -иностранных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Научные исследования проводились в 2001-2004 гг. в лаборатории селекции и семеноводства цветочных культур ВНИИССОК. Институт расположен в Одинцовском районе Московской области.

Во все годы исследований, несмотря на засушливое лето 2002 года, метеорологические условия были благоприятными для василька синего, так как эта культура является засухоустойчивой.

Объектом исследований являлся василек синий (Centaurea cyanus L.), а именно разноколерная сортопопуляция "Polka Dot". Основной декоративный признак в ней - разнообразная окраска соцветий. Предварительный анализ изменчивости этого признака по-

зволил выделить семь условных групп окрасок: вишнево-каштановую, синюю, голубую, сиреневую, красную, розовую и белую.

Работа включала 3 группы экспериментов:

- изучение коллекционных образное;

- описание исходной опытной популяции;

- опыты по методам отбора.

Для изучения качественного состава пигментов, определяющего окраску соцветий у василька синего, проводили их биохимический анализ с помощью метода бумажной хроматографии.

Для изучения изменчивости основных декоративных признаков в 2001 году были высеяны 10 коллекционных соргообразцов, полученных из разных семеноводческих фирм. В одноколерных сортопопуляциях проводили оценку признаков на 50 учетных растениях, в разноколерных сортопопуляциях — на 200 учетных растениях.

Во всех коллекционных образцах, в контрольной опытной сортопопуляции, а также в популяциях, полученных разными методами отбора, измеряли н описывали следующие основные декоративные признаки:

1. Окраска соцветия

2. Махровость соцветия

3. Диаметр соцветия

4. Высота растения

5. Компактность куста

6. Диаметр куста

7. Число побегов первого порядка

Помимо этих признаков, в разноколерных популяциях определяли процентный состав окрасок, а в одноколерных - отмечали примеси но окраске соцветий.

В исходной опытной сортопопуляции "Polka Dot" систематизировали описание окрасок, проводили фенологические наблюдения. Опыты по методам отбора (рис. 1) закладывали на участках с пространственной изоляцией не менее 100 м в соответствии с «Методическими указаниями...» (1985).

В 2001 году - в первый год исследований - на участке № I высевали исходную опытную сортопопуляцию "Polka Dot" (не менее 400 учетных растений), на которой проводили фенологические

наблюдения, изучали биологию цветения, определяли семенную ] I родуюги вность растений.

Для сравнительного анализа популяций, полученных различными методами отбора, на этом же участке в качестве модельной популяции как варианта индивидуального отбора (он же являлся вариантом массового отбора) было выделено 66 растений. Процент растений в группах окрасок модельной популяции соответствовал процентному соотношению этих групп в исходной популяции. Семена с каждого из 66-ти растений были собраны отдельно и разделены натри равные части.

В 2002 году на участке № 1 были высеяны семена исходной сорюгюпуляции для увеличения выборки изучаемых в ней растений (не менее 400 учетных растений). На участке К» 2 высевали первую треть семян от отобранных в предыдущем году 66-ти растений для последующей оценки семей (не менее 50-ти учетных растений в каждой семье). В холе оценки выделяли семьи, у которых степень сохранения родительских окрасок находилась в пределах от 0 % до 25 %, от 25 % до 50 %, от 50 % до 75 % и от 75 % до 100 %. Лучшими семьями считали потомства, у которых степень сохранения родительских окрасок составляла от 75 % до 100 %. Последняя треть семян лучших растений (по результатам оценки второго года исследований) составила суперэлиту индивидуального отбора.

В 2003 году на участке Кг 1 были снова высеяны семена исходной сортопопуляции для увеличения выборки (не менее 400 учетных растений). На участке № 2 высевали семена исходной сор-топопуляцни (контроля) для проведения отбора с сортопрочнстка-ми. Удаляли растения с нежелательными признаками (отклоняющиеся по высоте, с раскидистым кустом, немахровыми соцветиями, с грязными и тусклыми окрасками соцветий). Оставшиеся растения описывали по окраске соцветий. В каждой группе окрасок определяли процентный состав. Семена собранные с оставшихся растений, составили суперэлиту отбора с сортопрочметками.

Для опенки растепления признака «окраска соцветиям в семьях, полученных в результате индивидуального отбора на участке № 3 были высеяны семена первой репродукции от каждой семьи с сиреневой группой окрасок (не менее 50-ти учетных растений в каждой семье), так как семьи именно этой группы оказались наиболее константными (со степенью сохранения родительских окрасок ог 75% до 100%).

Рис, 1, Схема опытов по методам отбора

В 2004 году на участке № 1 изучали распределение окрасок соцветий в популяции первой репродукции контроля. На участке № 2 оценку получили растения первой репродукции отбора с сорго-прочистками. На участке № з были вырашены растения из второй трети семян, собранных при индивидуальном отборе в 2001 году, которые являлись суперэлитой массового отбора. На участке № 4 оценивали потомства лучших семей (по итогам 2001 года) с сиреневой окраской соцветий, составившие суперэлиту индивидуального отбора. Таким образом, в последний год исследований был проведен сравнительный анализ сортопопуляни й, полученных разными методами отбора на уровне суперэлит.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили по Б.А. Доспехову (1986). Сравнение процентного состава окрасок соцветий в популяциях проводили с помощью критерия идентичности по Л.А. Живоювскому (1983).

Биохимический анализ пигментов проводили по методике A.B. Ратькина, B.C. Андреева, В.В. Аркатова (1976) с изменениями н дополнениями, установленными нами в ходе работы.

Большую помощь в проведении биохимических исследований оказали сотрудники кафедры молекулярной биологин биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова канд. биол. наук H.A. Крашенинников и Л.О. Дынга. за что автор им искренне благодарен.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Изменчивость основных декоративных признаков в коллекционных образцах

Всего было изучено 10 образцов, полученных от отечественных и зарубежных семеноводческих фирм, представляющих собой соргопопуляиии как по отдельным окраскам, так и смеси (табл. 1).

Анализ результатов изучения изменчивости основных декоративных признаков в коллекционных образцах показал, что среди количественных признаков незначительная изменчивость была отмечена у признака «высота растений» - в образцах к-7, к-8 и к-tO; у признака «диаметр куста» - в образце к-7; у признака «число побегов первого порядка» - в образцах к-7 и к-5. По признаку «диаметр соцветия» все образны имели незначительную изменчивость (V < 10%).

Изменчивость признака «окраска соцветия» в коллекционных образцах василька синего

JA Название и описание калл «с-инонногообразца Процент растений с определенной окраской соцветий. V»

вишнево-каштан «ыв синяя голубка сн рента ротовая красная белая

к-1 Double mixed, LfNWINS. Высота растений • 90 см. Смесь окрасок. 3,70 4,94 64,20 1.24 17,28 4,94 3,70

к-2 Florence mixed. UN WINS. Высота растений • 35 см. Состав окрасок: белые, синие, розовые, красные, сиреневые. - - 26,27 - 33,33 13,33 26,27

к-3 Pink shades, UNWINS. Оттенки розового. - - - - 3738 37,38 25,24

к-4 Радуга, РАДОМИР. Высота растений - 80 см. Смесь окрасок. Диаметр соцветий - 4 см. 4,35 17,3 9 52,17 17,39 8,70 - -

к-5 Синий. РАДОМИР. Высота растений - 80 см - - 100 - - - -

к-6 Белий. НАШ САД. Высота растений 30-100 см. Диаметр соцветий - 4 см. 100

к-7 Розовый. НАШ САД. Высота растений 30-100 см. Диаметр соцветий - 4 см - - - - 100 - -

к-8 Смес» окрасок. НАШ САД. Высота растений 30*100 см. Диаметр соцветий - 4 см. 3,85 19,2 3 42 J1 11,53 19,23 - 3,85

к-9 Тот. РОССИЙСКИЕ СЕМЕНА. Высота 2J см. Диаметр соцветий -от 2,5 до 4 см. Состав окрасок: белые, розовые, голубые, синие, фиолетовые; пурпурные. - - 36,36 27,28 - • 36,36

к-11) Pink Ball. РОССИЙСКИЕ СЕМЕНА. Высота растений - 25 см. - - - - 100 - -

Анализ качественных признаков показал, что высокий процент махровых соцветий имели образцы к-10 и к-7, а наибольшую компактность куста имели образцы к-7, к-2, к-9 и к-6.

По признаку «окраска соцветия» из десяти изученных коллекционных образцов полностью соответствовали представленному описанию следующие: среди разноколериых сортопопуляций - образцы к-1 (присутствие всех семи групп окрасок), к-3 (примерно равное распределение по группам красной, розовой и белой окрасок) и к-8 (присутствие 6 групп окрасок); среди одноко-лерных - образцы к-5, к-6, к-7 и к-10, в которых примесей по окраске соцветий обнаружено не было.

С другой стороны, в образцах к-1, к-2 и к-9 показатели таких признаков, как «процентный состав групп окрасок» и «махровость соцветий» не соответствовали данным, указанным в описании. Из десяти коллекционных сортообразцов только один (к-7) обладал наименьшей изменчивостью изученных признаков.

Таким образом, изучение коллекционных образцов показало, что большинство сортопопуляций не выровнены по основным декоративным признакам. Следовательно, в настоящее время существует острая необходимость разработки научно обоснованных методов элитного семеноводства олноколерных и, особенно, разноколерных сортопопуляций для василька синего.

3.2 Биохимический анализ пигментов, определяющих окраску соцветий у василька синего

В результате биохимического анализа было установлено, что вишнево-каштановую, синюю, голубую и сиреневую окраски определяют одни и те же антоциановые пигменты групп дельфинидина и циан иди на, но в разных концентрациях (табл. 2). Красная окраска обусловлена наличием пеларгонидина и в следовых количествах - пигментов группы цианндина. Среди «розовоокрашеных» растений в соцветиях обнаружены антоциановые пигменты группы цианндина и в следовых количествах - пеларгонидин.

Хроматографачсская характеристика автоцнаниданов по группам окрасок у василька синего (Centaurea су a ñus

N п/л Группы «красок Средние Rf-эначекия пигментов в проявителе «Форесталь»

групп» дсльфкнндина груши иианнлшм пеларгония! гн

д Пт Мв ц Пео Пл

1 внпшево- каштанопая 0,34' висоиь» 0,45 »ЫСОКД» 0,61 выеомя - - 0,70 следы

2 синяя 0,33 средняя 0,44 средняя 0,59 средняя 0,48 следы - -

3 голубая 0,32 средняя 0,45 слезы 0,62 следы - - -

4 сиреневая О.зз слабая 0,47 Средня» 0,59 Средняя 0,50 следы - -

5 красная - - - 0,49 следы 0,63 слезы 0,69 высокая

б роэомя - - - 0,48 Средняя 0,64 средняя 0,67 следы

7 белая - - - - - -

8 контроль (душистыа горошек, сорт окраска вишнево-каштановая) 0,33 0,47 0.60 0,48 слези -

9 контроль (душистый горошек, сорт * Эос*, окр. розовая) - - - 0,49 0.65 -

10 контроль (душистый горошек, сорт «Вера», окр, ало-красная) - - - - - 0,69

Примечание:

• стандартные показатели ЯГ для Лнт-пигыектов в проявителе «Форесталь» (но Такчеву С.С., 1980); Д - 0,32; Пт - 0,46; Мв - 0,60, Ц - 0,49; Пео - 0,63; Пл - 0,68.

* - незначительные отклонения от стандартных показателей связаны с колебаниями 1° окружающего воздух» во время про ¡мщения анализа.

Таким образом, у василька синего окраска соцветий определяется следующими антоциановыми пигментами: вишнево-каштановая, синяя, голубая и сиреневая - пигментами группы дсльфинидина, розовая - пигментами группы циан иди на, красная -пеларгон идином.

3.3 Биология цветения и созревания семян василька синего

В результате фенологических наблюдений » исходной опытной популяции было выявлено неодновременное зацветание фенотипов с различными окрасками. Растения из сиреневой группы окрасок зацветали на 2 - 3 суток раньше остальных групп. Следовательно, в опытной популяции первые, готовые к опылению, соцветия, могут опыляться только в пределах этой группы окрасок, привнося тем самым в дальнейшем в семенной фонд популяции большее количество семян растений с сиреневой окраской соцветий.

Фаза цветения отдельного соцветия у василька синего сорю-популяции "Polka Dot" длится в среднем 6-7 суток, фаза созревания семян 5-8 суток (в зависимости от погодных условий). Различий в сроках цветения отдельных соцветий и созревания семян но группам окрасок выявлено не было. По всем семи группам окрасок у немахровых соцветий фазы цветения и созревания семян начинались на 1 - 2 суток раньше и проходили на 2 - 3 суток быстрее, чем у махровых соцветий.

Вегетационный период сортопопуляции "Polka Dot" составлял около 140 суток. Период от посева до начала цветения популяции составлял в среднем 70 суток, от посева до начала созревания семян - 85 суток.

Сравнительный анализ семенной продуктивности по группам окрасок показал, что наибольшие значения признака «среднее количество семян с 1 растения» имели генотипы из белой, синей и сиреневой групп окрасок (табл.3). Наибольшая масса 1000 семян отмечена у растений с голубой и синей окрасками соцветий. Наиболее продуктивными в изученной сортопопуляции являлись растения из синей, голубой и сиреневой групп окрасок.

Семенная п роду кти вн ость василька сннего по группам окрасок

Группы окрасок Число соб-рднкых со-1ДВСТИЙС 1 растения, unv, X Числа семян с 1 растения, шт„ X Число семян в cousent», unv, X Масса IM0 семян, г

Витнсм-каипановая 170 1581 9 2,90

Снняя 210 1667 8 3,30

Голубая 198 1416 7 3,29

Сиреневая 207 1633 8 2,94

Красная 161 1256 8 3,15

Розовая 188 1370 7 2,73

Белая 205 1726 8 3,03

Среднее по популяции 191 1521 7,8 3,05

Таким образом, наибольший вклад в семенной фонд популяции следующего поколения вносят растения именно из этих групп окрасок.

3.4 Изменчивость основных декоративных признаков в исходной сортопопуляцин «Polka Dot»

3,4.1 Изменчивость количественных признаков

Данные по изменчивости основных декоративных признаков в исходной сортопопуляцин, полученные за три года исследований, позволили сделать следующие выводы (табл.4):

- незначительной изменчивостью обладал признак «диаметр соцве-

тия» (V° 9,13 %);

- значительная изменчивость (V > 20 %) наблюдалась у признаков

«высота растения» (V - 27,04 %), «диаметр куста» (V =• 38,35 %) и «число побегов первого порядка» (V = 33,4 %).

Тиблииа 4

Изменчивость количественных признаков в исходной сортонопуляцин «Polka Dot» василька cunero (2001-2003 гг.)

Показатели Примаки

высота растения, см диаметр куста, см число побегов 1-го порядке, шт. диаметр соцветия, мм

X£SI 4631 10,36 19,81 i0,22 13,0110,13 32,21 ^ 0,08

S 12,52 7,6 4,34 2,94

v^.y. 27,04 38,35 33,4 9,13

Анализ парных корреляций количественных признаков (табл. 5) показал существенность взаимосвязи между парами признаков «высота растения» - «диаметр куста», «диаметр куста» - «число побегов первого порядка» и «высота растения» - «число побегов первого порядка», причем корреляции бьши положительными но направлению.

Таблица 5

Парные корреляции между количественными признаками в исходное сортоиопуляции «Polka Dot» василька синего (2001-2003 гг.)

Пары признаков Коэффициент корреляции, Г+S г Критерий существенности Характер корреляции

t Г ft

1 -2 0,849 ^0,011 75,52 1,96 сильная

1-3 0,688 i 0,016 42,67 средняя

1-4 -0,120*0,031 -3,93 слабая

2-3 0,707-0,016 45,Í9 сильная

2-4 -0,090 ; 0,130 -3,00 слабая

3-4 -0,031 10,029 -1,06 слабая

Примечание: 1 - высота растения, см;

2 - диаметр куста, см;

3 - число побегов 1-го порядка, шт.;

4 - диаметр соцветия, мм

Таким образом, чем выше растение, тем больше диаметр куста и число побегов первого порядка; чем больше диаметр куста, тем больше число побегов первого порядка.

3.4.2 Изменчивость качественных признаков

Показатель изменчивости признака «.махровость соцветия» так же, как и признака «компактность куста» приближался к максимальному значению (50 %), что говорит о сильной изменчивости обоих признаков (табл. б).

Таблица 6

Изменчивость качественных признаков в неходкой

сортопопуляиин «Ро1ка Оо(» василька синего (2001-2003 гг.)

Показатели Пртн&кн

Махровость соцветия (мировое—р, немировое - <() Компактность куста (компактный - р, раскидистый - ч >

Р 0,252 0.716

Ч 0,748 0,284

Показатель изменчивости 43,45 -1,25 45,11 11,30

86.90 90,23

При выявлении возможных взаимосвязей качественных и количественных признаков в исходной сортопопуляиин было установлено, что только у пары признаков «высота растения» - «синяя и голубая окраска соцветия» была обнаружена прямая связь, значимая на 1% - ном уровне. Это говорит о том, что растения, имеющие голубую и синюю окраску соцветий • самые высокие в популяции (Х„ = 48,13 см).

Корреляция между качественными н количественными признаками в сортонопуляиин «Polka Dot» василька синего (2001-2003 гг.)

Показатели Пары признаков

высота растение/ белая окраска соцветие высота растения/ синяя н голубая окраска соыветия число поветов 1-го порядка / компактность куста диаметр куста/ компактность куста

Общее среднее X 46,31 13,01 19,81

Среднее значение количественного признака с наличием качественного. 11 45,55 48,13 12,92 19,06

Число случаев с наличием качественного признака, п 50 249 703 703

r + Sr -0,013 ;0,029 0,078 i 0,029 -0,02410,029 -0,12*0,029

tr -0,45 2,71 -1,11 -5,47

tes; loi 1,9(5; 2,58

В остальных парах признаков существенной корреляции между качественными и количественными признаками выявлено не было (табл. 7).

3.43 Изменчивость признака «окраска соцветия»

Анализ изменчивости признака «окраска соцветия» в исходной сортопопуляции позволил выделить семь условных групп окрасок, имеющих следующие процентные соотношения (табл.8): самый высокий процент имели растения с сиреневой окраской соцветий (50,04%); процент растений с голубой и вишнево-каштановой окрасками составили 17,00 % и 11,83 % соответственно; розовоо-крашенных растений насчитывалось 10,69 %, растений с синей ок-

раской - 5,08 %, с белой - 4,38 %. Минимальное число растений наблюдалось в группе с красной окраской соцветий - 0,96 %.

3.5 Методы элитного семеноводства разноколерной сортопопуляшш василька синего "Folka Dot"

Для изучения влияния методов отбора на изменчивость признака «окраска соцветия» нами были проведены массовый (он же индивидуальный) отбор н отбор с сортопрочиспсами, в результате которых были получены опытные популяции. Процентные соотношения групп окрасок соцветий в опытных популяциях представлены в таблице 8.

Таблица 8

Распределение п pin мака «окраска соцветия» в опытных лонуляпнях василька синего, % (2001*2004 гг.)

Опытные популяции Группы окрасок КвЛ-ад> «lymuit pACRfll

вишнево каштановая Синяя голуба« сиреневая красная розовая белая

Исходная сорто-лопуляшя - контроль (2001.2003 гг.) 11,83 i0,96 5,08 ±1,48 17,00 50,04 ±0,65 0,96 -0,91 10,69 £0Л9 4,38 1141

Модель исходной популяции (2001 г.) 12,12 :4,02 4,55 i 2.56 16,67 ±4,59 50,00 ^ 6,15 I,52 II,50 10,61 13,79 4,55 -2,56 66

Первая репродукция контроля (2004 г.) 8,38 ±0,72 4,49 ^0,54 20,58 М,05 52,35 -1,29 0,80 ^0,23 10,72 -0,80 2,68 -0,42 1492

Популяция отбора с сорго* прочистками (2004 г.) 8,36 -1,91 3,11 -1,41 22.93 -1,80 54,32 ±2.84 0,10 г0,46 7,00 - 1,54 4,181,31 1029

Популяция массового отбора (семьи индивидуального отбора) (2002 г.) 12,90 г0,59 5,25 ±0,39 15,09 ;0,63 48,01 *0,87 1,43 ;0Д1 11,52 i 0,56 5,81 ^0,41 3270

Для определения существенности различий опытных популяций между собой по процентному соотношению групп окрасок, нами был использован статистический метод изучения внутрипо-пуляционного разнообразия, разработанный Л.А, Животовскнм (1983). Внутрипопуляционное разнообразие было оценено с помощью следующих показателей: среднего числа морф (ц), доли редких морф (Ь), сходства популяций (г) и критерия идентичности (I).

Как и следовало ожидать, в популяции массового отбора было отмечено увеличение среднего числа морф с 5,4 до 5,6 по сравнению с контролем и уменьшение доли редких морф с 0,23 до 0,20 (табл. 9). При сравнительном анатизе популяции контроля и популяции первой репродукции контроля наблюдалась обратная картина: среднее число морф уменьшалось с 5,4 до 5,1; Доля же редких морф увеличивалась с 0,23 до 0,27, В популяции отбора с сорто-прочистками по сравнению с исходной популяцией было отмечено существенное уменьшение среднего числа морф (с 5,4 до 4,7). Доля редких морф при этом увеличилась с 0.23 до 0,30.

Таблица 9

Показатели внутри по пул я и ионного разнообразия признака «окраска соцветия» в опытных популяциях василька синего (2001-2004 гг.)

Опытные популяции Кол-во растений Среднее число морф. Доля ревю» морф,

Исходная сортолопуляикя -контроль (2001-2003 гг.) 1141 5,400 л 0,09 0,22910,01

Первая репродуюшя контроля (2004 г.) 1492 5,104*0,08 0,271 -0,01

Нопуляиня отбора с сортопрочнспсами (2004 г.) 1029 4,76110,10 0,302-0,01

Популяшм массового отбора (семьи индивидуального отбора) (2002 г.) 3270 5,614 = 0,05 0,19810,01

Вычисленные критерии идентичности показали существенные различия в сравниваемых попарно популяциях по процентным

соотношениям групп окрасок (табл. 10). Исключение составили варианты «исходная популяция (контроль) и ее модель» (г =0,9996; I = 0,21) и «исходная популяция (контроль) и популяция массового отбора» (г = 0,9987; I = 8,91). В первом случае подтвердилось несущественное отличие процентного состава совокупности отобранных нами растений от процентного состава исходной сортопопуля-ции. Между популяцией контроля и популяцией, полученной методом массового отбора, значимых различий также не обнаружено. Следовательно, при данном методе отбора исходный процентный состав групп окрасок сохраняется. В варианте «исходная популяция (контроль) и первая репродукция контроля» критерий идентичности I составил 18,81, что больше табличного значения х^уц. Это говорит о том, что сравниваемые популяции различаются по составу групп окрасок. Таким образом, при простом пересеве уже в первой репродукции процентный состав окрасок существенно изменяется относительно исходного. Сравнительный анализ этих двух популяций показал, что происходит перераспределение окрасок в сторону увеличения доли растений сине-фиолетовой гаммы, главным образом, за счет уменьшения доли растений с белой и вишнево-каштановой окрасками соцветий. Так, процент растений с сиреневой окраской в популяции «первая репродукция контроля» увеличился на 2,31 %, с голубой окраской - на 2,42 % относительно популяции «контроля».

Таким образом, в сравниваемых популяциях контроля и его репродукции существенные изменения в процентном соотношении происходят по группам вишнево-каштановой, голубой и белой окрасок. Поскольку доминантной из них является голубая окраска, то уже в первой репродукции контроля наблюдается заметное увеличение количества генотипов с этой окраской. Вишнево-каштановая окраска, скорее всего, включает синие, голубые и сиреневые «скрытые» генотипы. Поэтому се доля в следующей репродукции существенно уменьшается, но при этом увеличивается доля голубых и сиреневых окрасок.

Очевидно, что такое перераспределение процентного соотношения окрасок в популяциях, полученных разными методами отбора, необходимо учитывал., ведя элитное семеноводство раз-ноколерных сортопопуляций василька синего, поскольку уже через два-три семенных поколения без отборов можно ожидать зна-

чительного смещения процентного соотношения окрасок в сторону увеличения доли сиреневой и голубой групп.

Таблица 10

Критерии идентичности и показатели сходства опытных популяций <2001-2004 гг.)

Сравниваемые опытные популяции Показатель сходства, г Критерий идентичности, I Л,« XV«

Исхшимя популяция (контроль) н ее моаель 0,9996 0,21 16,81 12,59

Исходная популя1(ня (контроль) н первая репродукция контроля 0,9964 18,81

Исходная популяция (контроль) и популяция массового отбора 0,9987 8,91

Исходная популяция (контроль) и популяция отбора с сортопрочнсткамн 0,9863 29,99

Популяция массового отбора и первая репродукция контроля 0,9913 71,31

Популяция массового отбора и популяция отбора с сортолрочнсгкамн 0,9838 101,61

Первая репродукция контроля и популяция отбора с сортолрочисткамк 0,9945 26,80

Отбор с сортопрочистками вносит существенное отклонение от частотного равновесия окрасок. При попарном сравнении популяции значимо различаются. Вычисленные показатель сходства популяций (г) и критерий идентичности ( I ) показали существенные различия в сравниваемых популяциях процентных соотношений окрасок (г = 0,9863; I = 29,99).

При оценке популяции индивидуального отбора (семей) по константности признака «окраска соцветий» все семьи были распределены по четырем группам степени сохранения исходной родительской окраски соцветий (табл.11).

Сгеиень коистантиоста признака «окраска сон пегий» в семьях индивидуального отбора, 2002 г.

¿г* ала Группы «красок Градации степени сохранения родительской окраски соцветий

0-25 "А 25-50 % 50-75% 75-100*/.

шг. % шт. % шт. % шт. %

1 вишнево-каштановая 2 16,67 4 23,53 -> 6,90 0 0

2 синяя 0 0 3 17,65 0 0 0 0

3 голубая 1 8,33 5 29,41 5 17,24 0 0

4 Сиреневая 0 0 3 17.65 22 75,86 8 100

5 красная 1 8,33 0 0 0 0 0 0

6 розовая 5 41.67 2 11,76 0 0 0 0

7 белая 3 25,00 0 0 0 0 0 1 0

всего 12 18,18 17 25.75 29 43,93 8 ( 12,12

Результаты оценки показали, что при изменении градации константности признака от 0 % до 50 % число сем ей с доминантными окрасками (вишнево-каштановой, синей, голубой и сиреневой) увеличивается. При дальнейшем увеличении градации от 50 % до 75 % происходит резкое изменение процентного соотношения доминантных окрасок: в этой группе оказалось максимальное число семей (29 шт.), что составило более одной трети (33,33 %} от общего числа отобранных семей за счет присутствия в ней 22 семей с сиреневой окраской соцветий. В группе, куда вошли самые константные семьи, в которых более 75 % растений имели родительскую окраску соцветий, оказалось 8 семей, что составило 12,12 % от их общего числа. Все они имели сиреневую исходную окраску соцветий. Даже в семьях с исходной «несиренсвой» окраской процент растений в сиреневой группе в потомствах был очень высоким.

Таким образом, индивидуальный отбор как механизм поддержания заданного процентного соотношения окрасок в таких сортопопуляциях перекрестноопыляющихся цветочных культур, как василек синий, малоэффективен, поскольку найти семьи с высоким процентом рецессивных окрасок практически невозможно.

р о^ЧуЧ

/ /1/1 1 \

элитный

УЧАСТОК

ОТБОР СУПЕРЭЛИТНЫХ РАСТЕВНП

//III I \

\\\ I / / /

"СРЕДНИЙ ОБРАЗЕЦ**

( ПО 100 СЕМЯН С КАЖДОГО СУПЕГЭЛВТИОГО РАСТЕНИЯ ) \\\1///

ВСЕ СЕМЕНА ССЫПАЮТСЯ ВМЕСТЕ

СУПЕРЭЛИТА МАССОВОГО ОТБОРА

э о о о о о а

ОТБОР СУПЕРЭЛИТНЫХ РАСТЕНИЯ

Рис. 2. Схема получения семя и суперэлиты н элиты

василька синего (улучшенный массовый отбор)

Сравнительный анализ всех опытных популяций, полученных разными методами отбора, и популяции контроля показал, что исходное соотношение групп окрасок сохраняется только я популяции массового отбора.

Следовательно, чтобы поддерживать исходный процентный состав окрасок в разноколерной сортопопуляции "Polka Dot" василька синего, в суперэлиту следует отбирать растения по окраске соцветий в процентном соотношении, соответствующем исходному составу, применяя метод улучшенного массового отбора (рис.2).

Таким образом, ведя элитное семеноводство как разноколер-ных, так и одноколерных сортопопуляцнЙ василька синего, необходимо применять метод улучшенного массового отбора в сочетании с соргоирочисткачи.

3.6 Конкурсное испытание сортообразца 12-01

Среди константных семей в течение двух лет исследований самые стабильные показатели по окраске соцветия и другим декоративным признакам оказались в семье № 12-01 (табл. 12). Процент растений с сиреневой окраской соцветий в этом сортообразце находился в пределах от 92 % до 93 %.

Таблица 12

Результаты конкурсного испытания coprooGpa3ua -V* 12-01

Название пркшака Показатели

X d &4 4w tw HCPftj «м HCPfc,

2003 г. 2004 г.

г ы со га растения, см 55,78 54,08 1.7 1,22 1,40 1,98 2,41 2,63 3,21

число побегов первого порядка, шт. 8,88 7,35 1,53 0,85 1,79 1,69 2,25

диаметр соцветия, мм 32,04 30,83 1,21 0,85 1,43 1,68 2,23 0,27

MaipoBOCTb соцветия р-0,48 <1=0,52 р=0,325 4=0,675 0,155 0,102 1,51 0,20

На основании итогов конкурсного испытания сортообразец василька синего № 12-01 был признан перспективным для введения его в элитное семеноводство.

ВЫВОДЫ

1. Изученные признаки в коллекционных сортообразцах характеризуются значительной фенотипической изменчивостью. Из десяти сортообразцов только один (к-7) обладал незначительной изменчивостью по всем признакам: высота растения, число побегов первого порядка и диаметр соцветия имели V < 10 94 (V = S,I5 %; V = 9,11 % и V = 7,96 % соответственно). В этом образце все растения имели компактную форму куста и махровые соцветия с розовой окраской.

2. У василька синего окраска соцветий определяется следующими антоциановыми пигментами: вишнево-каштановая, синяя, голубая и сиреневая - пигментами группы дельфинидина, розовая

- пигментами группы цианидина, красная - пеларгонидином.

3. В разноколерной сортопопуляции "Polka Dot" василька синего выделено семь условных ipynn окрасок соцветий в следующем процентном соотношении: вишнево-каштановая - 11,83 % - 0,96 %, синяя - 5,08 %11,48 %, голубая - 17,00 % -1,11%, сиреневая

- 50,04 % ^0,65%, красная - 0,96 %10,91%, розовая - 10,69 % -0,29 %, белая - 4,38 % ±0,61 %.

4. Разнополерная сортопопуляция "Polka Dot" василька синего характеризуется неодновременным зацветанием фенотипов с различными окрасками. Растения из сиреневой группы окрасок зацветают на 2 - 3 суток раньше остальных.

5. Фаза цветения отдельного соцветия у василька синего длится в среднем 6-7 суток, фаза созревания семян - 5 - 8 суток. Немахровые соцветия зацветают на 1 - 2 суток раньше, чем махровые.

6. Наибольший вклад в семенной фонд следующих репродукций разноколерной сортопопул я ции "Potka Dot" василька синего вносят растения из белой, синей и сиреневой групп окрасок.

7. При репродукциях без отборов в разноколерной сортопопуля-ции "Polka Dot" василька синего происходит существенное изменение процентного состава окрасок: доля вишнево-

каштановой, белой, синей, красной и розовой окрасок уменьшается, а сиреневой и голубой - увеличивается.

8, В разноколерных и олноколерных сортопопуляциях василька синего наиболее эффективным для поддержания исходного соотношения групп окрасок является метод улучшенного массового отбора в сочетании с сортоирочистками.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Отбор суперэлитных растений как в разноколерных, так и в од-ноколерных сортопопуляциях василька синего проводить методом улучшенного массового отбора в сочетании с сортопрочистками по комплексу признаков: окраска соцветия, высота растения, диаметр куста, компактность куста, диаметр и махровость соцветия.

2. По признаку «окраска соцветия» в разноколерных сортопопуляциях василька синего растения следует отбирать в таком же процентном соотношении, какое указано для исходной сортоноиу-Л Я1UI и.

3. Во время проведения сортопрочисток как в олноколерных, так и в разноколерных сортопопуляциях удалять растения с нежелательными признаками (отклоняющиеся по высоте, с раскидистой формой куста, немахровыми соцветиями, с фязными и тусклыми окрасками соцветий); у олноколерных сортопопуляций, кроме того, проводить сортовые прочистки по окраске перед раскрытием соцветий (в фазе окрашенных бутонов), чтобы не допускать переопыления.

4. При работе с сортопопуляпиями других цветочных культур необходимо учитывать различия в составе групп окрасок и их процентные соотношения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

К Левко Г.Д., Гордеев Д.К. Изучение изменчивости основных декоративных признаков у василька синего (Centaurea cyanus L.) соргопопуляции *PoIka Dot*\ / Селекция и семеноводство овощных культур. - Сб. научных трудов (РАСХН, ВНИИССОК). - М. - 2003. - Вып. 39. - С.92 - 96.

2. Левко Г,Д., Гордеев Д.К. Распределение признака «окраска соцветия» в опытных популяциях василька синего (Centaurea cyanus L.). / Селекция и семеноводство. - Сб. научных трудов (РАСХН, ВНИИССОК, СКООС). - М. - 2004. - С.102 -106.

3. Левко Г.Д., Гордеев Д.К. Изменчивость основных декоративных признаков у василька синего (Centaurea cyanus L.) / Доклады ТСХА, - М.. - 2004. - В. 276. - С.486 - 490.

4. Левко Г.Д., Гордеев Д.К., Крашенинников И.А., Дынга Л.О. Генетико-биохнмические исследования окраски соцветий у василька синего (Centaurea cyanus L.) / Селекция и семеноводство овощных культур. - Сб. научных трудов, вып. - (РАСХН, ВНИИССОК). - М. - 2004 (в печати).

5. Левко Г.Д., Сытов Е.А., Гордеев Д.К. Методические рекомендации по элитному семеноводству соргопопуляций василька синего (Centaurea cyanus L.) - М, - 2004. - 26 с.

Типография ООО «Телср» 127299 Москва, ул. Космонавта Волкова, 12 тел. 937-8664 Лииензця на полиграфическую деятельность ПД Ха 00595

Подписано в печать 27.10.2004 г. Формат 60x90 1/16. Тираж 100 экз. Бумага «Снегурочка» 1,5 печ.л. Заказ № 720

»21844