Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Межгенотипические взаимодействия растений риса в гетерогенных популяциях в зависимости от уровня азотного питания и их влияние на эффективность селекции

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Межгенотипические взаимодействия растений риса в гетерогенных популяциях в зависимости от уровня азотного питания и их влияние на эффективность селекции"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОБРАЗОВАНИЮ

ОРДЕНА ДРУЖБЫ НАРОДОВ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ имени ПАТРИСА ЛУМУМБЫ

На правах рукописи

ВДАЛИ ТЕНЕННЕХЕЛАГЕ ДЖАГАГ МАИТРИИ МУНВДАСА

МЕЖГЕНОТИПИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСТЕНИЙ РИСА В ГЕТЕРОГЕННЫХ ПОП/ЛЯЦШХ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СЕЛЕКЦИИ

(06.01.05 - селекция и семеноводство)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 1991

Работа выполнена в 1988-1991 гг. на кафедре генетики и селекции Университета дружбы народов имени Патриеа Лумуыбы и в отд ле генетики Всесоюзного научно-исследовательского института риса

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор Гужов Ю.Л.

доктор биологических наук, старший научный сотрудник

Дзюба В.А.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Коновалов С.Б.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Куварин »»

Ведущее учреждение: Институт общей генетики АН СССР,

Защита состоится _ 1991 г, в час,

на заседании специализированного совета К 053„22о22 в Укиверсит« те дружбы народов имени Патриеа Лумуыбы по адресу: 113093, Москва, ул. Павловская, д. 8/5, аудитория 228„

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Университета дружбы народов имени Патриеа Лумуыбы по адресу: 1Г7198, Москва, ул. Миклухо-Ыаклая, д» 60

Автореферат разослан "_ " ______г____ 19Э1 г„

Ученый секретарь Специализированного совета

А.Н.ЛУКЫНЕНКО

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.Х. Актуальность исследование. Рис является основным продуктом питания для.населения тропиков, а также субтропиков и, в первую очередь, для стран Азии. Согласно оценкам 5А0, чтобы успевать 8а ростом населения, необходимо обеспечить ежегодное увеличение урожайности риса. В настоящее время под рисом занято 145,55 млн. га (ФАО, 1990).

Увеличение валового сбора зерна риса основывается не только на расширении посевных площадей, но и на внедрении з производство высокоурожайных, неполегающих и отзывчивых на высокие дозы минеральных удобрении сортов. В этом должны сыграть большую роль се-иекционеры путем создания интенсивных сортов, лучше использующих вносимые в почву удобрения, на основе применения современных методов селекции, реализацией биологических особенностей селекционируемых растений и закреплением хозяйственно важных признаков.

Селекция зерновых культур интенсивного типа осуществляется прежде всего на основе включения в скрещивания с высокорослыми сортами короткостебельных форм разного происхождения. Однако при отборе селекционер сталкивается с большой трудностью идентификации ценных генотипов по фенотипу растений по продуктивности и другим количественным признакам, которые наследуются полигенно и подвержены сильной кодификационной изменчивости. Поэтому изучение механизма этих взаимодействий количественных признаков и прежде всего хозяйственно ценных имеет первостепенное значение при прогнозировании путей повышения эффективности селекции.

Настоящая работа проведена в соответствии с плановой темой по Университету дружбы народов имени Патриса Лумумбы "Выявление с использованием ЭВМ закономерностей изменчивости и взаимосвязей количественных признаков у зерновых культур для использования в ■ селекции". Номер государственной регистрации 01,86.0.034360.

1.2. Цель и задачи исследований. Целью исследований было выявление закономерностей изменчивости и корреляций ивкау количественными признаками для использования их в селекционном процессе на основе изучения по комплексу хозяйственно важных количественных признаков набора сортов в модельных популяциях риса в чистом и смешанном посевах при различных дозах азотного удобрения. Изучено влияние азотного удобрения на уровень модификационной изменчивости количественных признаков в условиях межгенетической кон-

куренции и без нее.

При этом были поставлены следующие конкретные задачи:

1. Изучить набор из контрастных по морфологическим призк-каы (в первую очередь по высоте растений) сортов риса при разных доза: азотного питания растений в чистом посеве и в смеси для изучения межгенотипических взаимодействий растений.

2. Изучить закономерности варьирования этгас признаков у риса в чистосортном и смешанном посевах при их модификационной, генотипической и обшей изменчивости.

3. Сопоставить коэффициенты варьирования этих признаков и их наследуемости в модельных популяциях для установления связи между ними.

4. Выявить корреляции между всеми изучаемыми признаками при их модификационной, генотипической и общей изменчивости.

5. Провести отбор растений по продуктивности их гибридных популяций в Р3 с оценкой их по потомству, предварительно проведя гчнжировку гибридных растзний по высоте.

1.3. Научная новизна исследований. В этой работе рассматриваются межгенотипические взаимодействия растений риса в гетерогенных по их высоте модельных популяциях, имитирующих реальную гетерогенную популяцию. Изучены в комплексе закономерности изменчивости количественных признаков при их модификационном, генотипической и общем варьировании, вычислены коэффициенты их наследуемости и корреляции между количественными признаками при разню способах размещения посева и различных уровнях азотного питания.

1.4. Практическая значимость работы.. Полученные результаты ■по выяснению межгенотипических взаимодействий, проявления изменчивости и наследуемости количественных признаков и корреляций мевду количественными признаками в чистом и смешанном посевах могут быть непосредственно использованы в селекционной работе,,

Полученный гибридный материал передан для включения в селекционные программы отдела генетики ШИИ риса.

1.5. Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на заседаниях кафедры генетики и селекции (1988-1991 гг.), на научных конференциях в Университете дружбы народов имени Пат-риса Лумуыбы (1990-1991 гг.) и на конференциях молодых ученых Всесоюзного научно-исследовательского института риса (ЕНШ риса) * 1969 г.

1.5. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введе-кияс обзорь ■<итературы! эксперимент льной части, выводов, списка цитированной литературы, насчитывавшего наименований, в том числе на иностранных языках и приложени . Работа изложена на страницах машинопи. и, содержит таблиц и рисунков- Приложение включает таблиц.

2. УСЛОВИЯ, .ЛТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальные посевы проводились в 1988-1990 гг. на опытном участке, который находится на 45°1б с.ш. и 38°39 в.д. на . высоте 8 и над уровнем моря в поселке Белозерном Краснодарского края,

В качестве исходного материала для выяснения межгенотипи-ческих взаимодействий испоиьзовали пять сортов риса, различающихся по длине стебля растения и другим морфологическим признакам. В их числе четыре сорта советской селекции и один португальской. Высокорослые сорта - Краснодарский 424, Биориза и Кубань 3, полукарликовый - Спальчик и карликовый - Анао. Для проведения исследований по оценке эффективности отбора нужных генотипов из гибридных популяций нами были использованы три гибрида Fg: Прихубан- . схий х Дубовский 129, Белозерный х Пластик и ШИИР 8785 х Камертон.

Исследования проводились по схеме двухфакторного полевого опыта в четырехкратной повторности. Первый фактор связан с размещением сортов: чистый посев и смешанный (модельная популяция). Второй фактор - уровень азотного питания (N 120, 180 и 240 кг/га д.в.). Все образцы в чистом посеве были высеяны на. делянках площадью I м2, а модельная популяци- размешалась на делянках по 3 м2. Густота стояния была принята 200 растений на I ьг и поддерживалась путем прорывки или, наоборот, подсадки в фазе всходов или начала кущения. Посев проводили вручную по ранее размар-кированным полосам с междурядьем 15 см. Обработка почвы, система удобрений, технология выращивания растений риса осуществлялась по рекомендациям ШИИ риса.

При организации исследований с использованием различных доз азотных удобрений была применена следующая система. I вариант 90+30, П - 90+45+45 и Ш вариант 90+90+60. Основное удобрение (90 кг/га) вносили при предпосевной обработке. Остальные части доз удобрений вносили в виде подкормки в фазы кушения и выхода в

трубку.

С каждой повторности после полного созревания зерновых для биометрического анализа отбирали по 10 растений с I г делянки каждого сорта в чистом посеве и в смешанном посеве по 50 растений (10x5) сЗм2 делянки. Растения для анализа отбирали только из средних рядков делянки с целью устранения краевого эффекта. Биометрический анализ проводили по 15 количественным признакам.

Система обработки экспериментальных данных была осушест-влена на ЭВМ "ERA 1300.01" по программе, разработанной проф. Гужовым Ю.Л. (1975 г.). Она предусматривает одновременное вычисление по всем признакам 11-ти важнейших статистических показателей.

Для изучения характера варьирования количественных признаков у риса при модификационной, генотипической и обшей изменчивости был использован метод модельной популяции, разработанный профессором Ежовым .ЭЛ. (1975, 1978, 1966 тт.).

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Особенности проявления количественных признаков риса в чистом й смешанном посевах при разных уровнях азотного питания

Проявление каждого количественного признака в зависимости от условий выращивания всегда будет разное, поскольку ежегодно меняются условия выращивания. Например, сравнение значений по высоте растений у изученных сортов риса показало, что особенности года выращивания оказывает большое влияние на экспрессивность генотипа. Так, в 1988 г. в варианте с дозой азота 120 кг/га высота растений у сорта Краснодарский 424 в чистом посеве составила 128,8 см, у Биоризы - 123,9; Кубани -3 - 114,9; Спальчика -93,7 и Анио - 67,7 см. В 1989 г. высота растений уменьшилась и составила соответственно: 117,3 см, 120,2; 102,3;; 78,7 и:52,2 см.

Средние трехлетние значения среднеарифметических величин по каждому количественному признаку при разных уровнях азотного питания представлены в таблицах диссертации. Они могут быть использованы в селекции при подборе родительских пар при гибридизации.

Особое значение в условиях межгенотипической конкуренции имеет изучение характера изменения индивидуальной продуктивности

эастений разных сортов, которая сильно зависит от изменения ус-*оьчй отэужаюшей среды- Как показыг-чот наши опыты, продуктивность является основным критерием определения конкурентоспособности ?енотип£.с которая представляет собой разность между массой семян 5 растения при различных условиях вырашивания (смешанном и чистом юсеве); что дает представление о величине прибавки или потери цюдукт»вности ррчтений под влиянием конкуренции.

На рис, I приведены данные по проявлении некоторых количест-зенных признаков в зависимости от дозы азота и способа размеше-адя растений.

Установлена общая тенденция к повышению или сохранению про-1уктивности высокорослых сортов в смешанном посеве. Например, 1ри уровне азотного питания 120, 180 и 240 кг/га продуктивность эастений у сорта Кубань 3 увеличилась на 21,85?, 29,4 и 26,95? со->тветственно. У сорта Биориза при доза* удобрений 180 и 240 кг/га тродуктивность также возрастает в смешанном посеве на 6,2 и [1,556. Продуктивность растений сорта Краснодарский 424 практически не увеличилась по отношению к чистому посеву.

Низкорослый сорт Сгтальчик и карлик Анао вели себя по-друго-*у. В смешанном посеве при 120, 180 и 240 кг/га удобрений продуктивность растений сорта Спальчик снизилась соответственно 'на 25,656 (5,36 г против 7С51 г); 27,756 (6,73 против 9,31 г) и 49,356 (5,5 против 8,62 г), У Анао она также снизилась соответственно на 48,СЙ, 54,9 и 49,356. Эти данные показывают, что низкорослые растения в смешанном посеве сильно угнетаются высокорослыми, что приводит к достоверным уменьшениям признака.

Конкурентные взаимоотношения сказались на основных элементах продуктивности растения, имеющих различную длину стебля. Полученные данные свидетельствуют о том, что наблюдается различная доля проявления основных элементов структуры урожая в прибавке или потере продуктивности у изученных сортов. Например, при дозе 180 кг/га азота у Биоризы продуктивность растения в смешанном посеве увеличилась на 6,256 при одновременном снижении кассы зерен с главной метелки на 7,6%. В то же время у сорта Кубань 3 увеличение продуктивности растений на 29,^? сопровождалось возрастанием массы зерен с главной метелки на II,В условиях межгенотипической конкуренции отмечается снижение высоты растения у высокорослых сортов и ее увеличение у низкорослых форм. 2-361

-6-

Высота растений, см

I X J 1x3 I X л I X. Л ) X i

Масса зерен в главной метелке, г

I X i I X S IX» < х » I a J

К Б к-з с Я

Рис. I. Проявление количественных признаков в зависимости от дозы азота и от способа размещения растений (чистый и смешанный посевы)

Обозначения: I, 2, 3 - уровень азотного питания соответственно 120, 180 и 240 кг/га; К - Краснодарский 424 Б - Биориза, К-З - Кубань 3, С - Спальчик, А - Анао; - чистый посев; ---- - смешанный посев

Различные сорта неодинаково реагируют на изменение доз удобрений. При повышении дозы удобрений в отношении одних признаков проявляется стимулирующий эффект, в отношении же других откечен процесс подавления или угнетения.

Показано, что в чистом посеве увеличение дозы азота у сорта Кубань 3 не оказало существенного положительного влияния на'продуктивность растений. В смешанном же посеве отмечено ее увеличение, в частности, при дозе 120 кг/га азота продуктивность растений этого сорта возросла на 21,8%, а при 180 и 240 кг/га азота -соответственно на 29,<& и 26,9^. Поэтому можно сказать, что при • больших дозах у сорта Кубань 3 конкурентоспособность повышается. Вероятно, это можно объяснить тем, что сорт Кубань 3 имеет высоту стеблей в среднем более 100 см, обладает высокой конкурентной способностью за свет и площадь питания, что приводит к увеличению продуктивности растений.

Полученные данные являются хорошей иллюстрацией того положения, что интенсификация производства риса за счет увеличения доз минеральных удобрений должна опираться на использование сортов нового типа, способных максимально аккумулировать питательные элементы из почвы.

Продуктивность низкорослого сорта Спальчик и карликового -Анао при дозе 180 кг/га азота составила соответственно 9,31 г и 6,37 г. Сорт (Нальчик стабильно сохранял высокий уровень продуктивности в чистом посеве при высоких дозах азотного удобрения. В смешанном посеве оба сорта показали продуктивность ниже, чем в чистом посеве. Мы объясняем это тем, что они как низкорослые образцы подавляются высокорослыми конкурентами.

3.2. Изменчивость количественных признаков риса в условиях межгенотипической конкуренции и в зависимости от уровня азота

В эволюции и селекции растений важное значение имеет изменчивость признаков. Изменение различных признаков и свойств растений служит материалом для отиора. Определение уровней модифика-ционной изменчивости по каждому признаку в отдельности имеет важное значение при отборе ценных генотипов из расщеплявшихся популяций (Гужов, 1975, 1978; Драгавцев, 1978). На уровень ыодифика-ционной изменчивости большое влияние оказывают не только условия среды, но и конкурентоспособность самих растений (Дьяков, Драгав-

цев, 1975; Гужов, Комар, 198I; Гужов, Обейсекера, 1965).

Одним из способов изучения изменчивости количественных признаков является вычисление коэффициента их вариации. В таблицах диссертации представлены результаты изучения варьирования 15 количественных признаков у изучаемых сортов. Полученные данные указывает на четкие различия по степени изменчивости отдельных количественных признаков. Например, такие признаки, как высота растений, длина главной метелки и масса 1000 зерен имеют низкие значения коэффициентов вариации (до 1С%) в чистом посеве сортов. Такие признаки, как продуктивность растения и масса соломы являются нестабильными, и почти у всех сортов коэффициенты их вариации были выше 30%.

Величины коэффициентов вариации признаков при их модификаци-онной изменчивости, полученные по годам, имели существенное сходство между собой. Эти данные свидетельствуют, с одной стороны, о большой общности характера модификационной изменчивости одинако-IX количественных признаков даже у наиболее контрастных по комплексу морфологических признаков сортов и, с другой стороны, о на-дичии достоверной сортовой специфичности по отдельным признакам»

Изучение межгенотипической конкуренции на модельных популяциях выявило существенное ее влияние на изменчивость большинства хозяйственно важных количественных признаков. Наши результаты по казали, что выращивание сортов, различающихся по длине стебляс в смешанных посевах заметно изменяет уровень изменчивости многих хозяйственно важных количественных признаков^ Продуктивность растения представляет особый интерес при изучении изменчивости« Полученные данные свидетельствуют о том, что межгенотипическая кон куренция приводит к увеличению изменчивости низкорослых сортовп Например, коэффициент вариации продуктивности растений при дозах азота 120, 180 и 240 кг/га в чистом посеве у карликового образца Анао составил соответственно: 34,9; 40,8 и 44,а в смешанном посеве его значения возрастают (соответственно 57,9; 46,8 и 56,4&). Аналогичную закономерность можно наблюдать и у полукарликового сорта Спальчик.

Межгенотипическая конкуренция незначительно влияет на моди-фихационную изменчивость таких признаков, как высота растений и масса 1000 зерен. Средневарьируюпше признаки в условиях конкурен ции, как правило, существенно увеличивают значение коэффициентов

вариации при модификационной изменчивости в сравнении с чистым посевом.

Представленные данные об уровнях модификационной изменчивости количественных признаков у изученных сортов риса в зависимости от доз азота указывают на наличие сортовой специфичности я изменчивости отдельных признаков.

При возрастании доз азотного удобрения установлено значительное повышение модификационного варьирования следуших признаков: обшая кустистость, число пустых колосков, масса зерен с боковых метелок и масса соломы. Уровень обоего варьирования признаков всегда превосходил значения модификационной и генотипической изменчивости. В большинстве случаев уровень генотипического варьирования занимал промежуточное положение между значениями при модификационной и обшей изменчивости. Однако у таких признаков, как обшая и продуктивная кустистость, число колосков с главной метелки, генотипическая вариация оказалась нижи модификационной и обшей*

ЗЖ Коэффициент наследуемости

Коэффициент наследуемости выступает в качес зе критерия, характеризуете г о структуру изменчивости популяции по количественным признакам. Для определения наследуемости хозяйственно важных количественных, признаков в селекционно-генетических исследованиях часто используют коэффициент наследуемости, хотя этот метод имеет и недостатки (Хатт, 1969). Признаки с высокой генотипической вариацией и с низкой модификационной изменчивостью отличаются высокими значениями коэффициента наследуемости. При высоком коэффициенте наследуемости эффективность отбора должна быть вше.

Высокие коэффициенты наследуемости отмечены у таких признаков, как высота растений (93,05?), мзпеа 1000 зерен (80,1%), длина главной метелки (69,3%) и плотность Метелки (66%).

Увеличение дозы азота по-разному влияло на величину коэффициента наследуемости, В одних случаях наследуемость возрастала. Например, при дозах 120, 180 и 240 кг/га азота в чистом посеве коэффициент наследуемости массы зерен с главной метелки составил соответственно: 36,1; 39,9; 54,<&„ В некоторых случаях коэффициент наследуемости при дозе 180 кг азота на I га оказывается самым высоким. В частности, у признака плотность метелки в чистом посеве его значения составили соответственно: 66,5; 71,5; 58,7%. По

этому же признаку коэффициент наследуемости в условиях конкуренции был ниже, чем в чистом посеве (соответственно: 63,1; 49,6 и 53,%). Продуктивная кустистость, масса зерен с главной метелки, масса зерен с боковых гетелок и продуктивность растения в смешанном посеве имели более высокие значения коэффициента наследуемости.

Таким образом, межгенотипическая конкуренция между генотипами по длине стебля существенно влияет на многие компоненты изменчивости и, как следствие этого, на уровень наследуемости признаков.

3.4. Корреляции между количественными признаками у сортов риса в зависимости от конкуренции и доз удобрений

Коэффициент корреляции можно использовать в качестве косвенного теста при отборе нужных генотипов. В нашей работе практический интерес представляет установление связей между продуктивностью растения и составляющими ее элементами, а также изучение взаимосвязей между отдельными компонентами продуктивности, в зависимости от способа размещения растений, уровня азотного питания ' влияния условий года их выращивания.

Результата наших исследований показали, что корреляции между одними и теми же парами признаков при модификационной изменчивости в абсолютном большинстве случаев характеризуются высокой стабильностью. Это не исключает сортовой специфичности по степени выражения этих связей при модификационной изменчивости, а также существенных колебшмй значений коэффициентов корреляции по годам. гмечены более высокие корреляции между изученными признаками у полукарликового сорта и у карликового образца по сравнению с высокорослыми сортами.

При работе с гетерогенными популяциями для селекционера необходимо знать, насколько генетически детерминированы изучаемые параметры популяции и каково влияние других ненаследованных факторов на их количественное выражение (Гужов и др., 1962). В этом деле большое значение имеет знание коэффициентов корреляции при модификационной ( Гт ), генотипической ( Г3 ), обшей изменчивости ( ) признаков.

На рис. 2 приведены значения коэффициентов корреляции между продуктивностью растения и некоторыми количественными признаками при их модификационной, генотипической и общей изменчивости по

-II-

Корреляция с продуктивной кустистостью

«А

0,4

9

© ©

©

90

©

©о

>13 I Л 3 I л J

Ни cfbtCi пеиЛ

IX' I л Л I

mtii

Корреляция с высотой растения

0,1 <\i ел 0,1

09

X 3 I 3L I J. з

©9?

99©

I а. 3 ■ » 3 i х 3

Корреляция с длиной главной метелки

o.t

в» 41

о

о

©9

• »з i » а

о?9

LL

9

99

ис. 2. Коэффициенты корреляции между продуктивность») растения и некоторыми количественными признаками при их кодификационной ( К, ), генотипической ( Гй ) и обшей ( r„iS ) изменчивости при разных способах размещения растений и при разных уровнях внесения азота. Обозначения: I, 2 и 3 - дозы азота, соответственно: 120, 180 и 240 кг/га ; р - r„ ; , - гэ ; <•> -

х »

результатам исследований. Видно, что такие признаки, как длинь главной метелки, количество зерен на главной метелке, масса зерен с главной метелки, индекс урожая обнаруживают сильную или значительную корреляцию с продуктивностью растения практически во всех вариантах опыта.

Между высотой растения и их продуктивностью в чистом посеве определены слабая и средняя положительная корреляция. В смешанном посеве модификационные корреляции между этой парой признаков оказались слабыми ( Ут = 0,15-0,30). Генотипические корреляции между ними оказались высокими ( Уд > 0,8), а при общем варьировании - средними.

Определена слабая взаимосвязь между длиной метелки и продуктивностью растения в чистом посеве ( У* « 0,25-0,45), В смешанном посеве между этими признаками выявлены слабые модификационные корреляции ( Г». = 0,30-0,38). Генотипическая же корреляция оказалась высокой ( Уд ■ 0,84-0,85), а общая - средней. Таким образом, высокие генотипические корреляции проявились между продуктивностью растения и длине" метелки в чистом посеве. &ги знания можно использовать при разработке теории отбора нужных генотипов из гибридных популяций.

3.5. Урожайность изученных сортов в чистом и смешанном посевах

Результаты исследования по определению обшей урожайности с единицы площади показали, что межгенотипические взаимодействия при разных уровнях питания не оказывают существенного влияния на среднюю урожайность риса с единицы плошаяи (табл. I).

При сравнении урожайности отдельных сортов видно, что потери урожая в условиях межгенотипической конкуренции низкорослыми формами компенсируются заметным прибавлением урожая за счет высокорослых форм. Следовательно, при отборе нужно учитывать межгенотипические взаи* действия разных по высоте растений, которые могут искажать истинную ценность отбираемых растений.

о

Средняя урожайность, кг/м

Чистый посев Смешанный посев

120 180 240

0,66 0,75 0,71

0,63 0,75 0,66

З.б. Результаты отбора в гибридных популяциях

В кашей работе были проведены отбор из трех гибридных популяций растений риса, начиная с третьего поколе -я. Гибридные популяции: Прикубанский х Дубовский 129, Белозерный х Пластик и ЕНИИР 8785 х Камертон. Перед проведением отбора проводилась ранжировка растений Рд после уборки по высоте растений. Отобранные по продуктивности элитные растения каждого ранга ч следующие го- . ды выращивали отдельно, осуществляя сравнение с исходной популяцией и родительскими формами. Полученные результаты приведены в диссертации,. Они подтверждают сделанные ранее прогнозы о зависимости эффектианости отбора от стабильности признаков, учитываемых в ходе его осуществления, и от межгенотипических взаимодействий в гетерогенной популяции.

I» Использование метода создания синтетических модельных популяций, предложенного Ю.Л.Гужовым (1975), открывает широкие возможности для выявления закономерностей изменчивости количественных признаков риса. Статистические значения параметров изменчивости кол1-чественных признаков, получаемые в отдельных популяциях, можно интерпретировать применительно к гетерогенным гибридным популяциям.

2. Установлены закономерности формирования количественных признаков у риса в условиях конкуренции и различного азотного питания. Показано, что высокорослые сорта (Краснодарский 424, Кубань 3, Биориза) обладают более высокой конкурентоспособностью

ВЫВОДЫ

по отношению к низкорослым во всех вариантах азотного питания» В то же время отмечено, что у низкорослого сорта интенсивного типа Спальчик с повышением доз езотного удобрения конкурентоспособность повышается, которая достигает наибольшего значения при дозе азота 180 кг/га. Карликовый образец Анао слабо реагирует на изменение доз азотного питания.

3. Высокорослые сорта Краснодарский 424 и Кубань 3 в смешанных посевах в большинстве случаев проявляют высокую конкурентоспособность при формировании количественных признаков по сравнению с чистым посевом. Повышение дозы азота до 240 кг/га приводит к уменьшению птой способности.

4. У сортов риса с модельной популяции и в чистом посеве отмечается значительное варьирование выражения количественных признаков в зависимости от доз азотного питания. В условиях конкуренции изменчивость признаков более высокая, чем в чистом посеве. Выявлено, что такие признаки, как высота растения, длина главной метелки и масса 1000 зерен слабо варьируют (CV., не превышает IQ&); количество и icca зерен с главной метелки, плотность метелки и индекс урожая имеют более высокий уровень изменчивости (до 3Q¿); кустистость, количество пустых колосков с глав» метелки, ма -а зерен с боковых меТелок, масса зерен и соломы с ра тения имеют значения СУИ более 30%. С повышением доз азотного удобрения в большинстве случаев наблюдается тенденция к увеличению коэффициентов вариации изучаемых признаков, а в некоторых слу чаях при дозе азота 180 кг/га значение коэффициента вариации было иенырг, чем при дозах азота 120 и 240 кг/га.

о. На основе сопоставления коэффициентов вариации при модифи кациокном, генотипическом и общем варьировании количественных признаков в модельной популяции и чистом посеве с учетом доз азот ного удобрения установлено, что высота растения и масса 1000 зерен имеют слабую модификационную и более высокую генотипическую и общую изменчивость. Это гарантирует высокую эффективность отбора по атим признакам, чем по сильно варьирующим.

6. У таких признаков, как длина главной метелки, число колосков и лерен на главной метелка, масса зерен с главной метелки, масса 1000 зерен и плотность метелки в чистом посеве уровень мо-дификационного варьирования при дозе азота 180 кг/га снижается по сравнению с вариантами при дозе азота 120 и 240 кг/га.

-157. В условиях межгенотипической конкуренции прослеживается тенденция к увеличению коэффициентов наследуемости ряда количественных признаков. Поэтому в гетерогенных популяциях отбор элитных растений будет достаточно эффективным по высоте растений, длине метелгси, ее плотности, а также массе зерен с главной метелки, имеющим высокие и средние значения коэффициента наследуемости.

8. Выявлены высокие коэффициенты корреляции при модификаци-онной изменчивости между продуктивностью растения и продуктивной кустистостью ( F = 0,7-0,9), числом колосков с главной метелки ( Y = 0,5-0,7), числом зерен с главной метелки ( Г »0,6-0,87), массой зерен с главной метелки ( V *» 0,5-0,97), массой соломы с растения ( f » 0,6-0,95).

Генотипические корреляции менее стабильны. Значения коэффи циентов корреляции меняются даже в пределах одного и того же набора генотипов в зависимости от способа размеп^.шя растений и уровня азотного питания.

Коэффициенты корреляции при общей изменчивости занимают промежуточное положение между их значениями при модификационной и гв-нотипической изменчивости. Учет этой закономерности, как ранее показал на других объектах Ю.Л.Гужов (1975), позволяет прогнозиро-: вать направление и тесноту генотипичвских связей, что очень важно при отборе.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

I. Сменку исходного и селекционного материала необходимо проводить с учетом влияния условий выращивания (дозы удобрений, конкурентные взаимодействия) на уровень изменчивости количественных признаков и их наследуемость. По данным наших исследований, , из трех вариантов азотного питания (Т20, 180 и 240 кг/га д.в.) / лучшим является вариант с дозой аз^та 180 кг/га, поскольку он обеспечивает увеличение коэффициента наследуемости наиболее важных количественных признаков и тем самым повышение эффективности отбора,

2„ При селекции короткостебельных сортов риса интенсивного типа <этбор элитных растений из гибридной популяции, включающей в себя сильно различающиеся по длине стебля генотипы, целесообразно проводить в два этапа: в первый год (в условиях неблагоприятной

для них конкуренции) сконцентрировать основное внимание на высоту растений, а во второй - на оценку продуктивности потомств отобранных растений.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Васанта Удия, Мудали Джагат. Межгенотипическая конкурентоспособность растений риса и ее значение для селекции// Тез.докл.

Ш конференции научно-учебного центра "Применение физико-химических методов исследования в науке и технике". - М.: Изд-во ЭДН, 1990 С. 164.

2. Мудали Джагат, Пужов Ю.Л. Межгенотипические взаимодействия растений риса в гетерогенных популяциях в зависимости от условий азотного питания// Тез. докл. научной конференции профессорско-преподавательского состава сельскохозяйственного факультета ЭДН. -- М.; Изд-во ЭДН, 1991, (в печати)

Тематический план 1991 г., J* 255

Подписано к печати 7.05.91. Формат 60x90/16. Ротапринтная печать. Уол.печ.л. 1,0. УЧ.-ИЗД.Л. 0,96. Усл.кр.-отт. 1,125. Тираж 100 вк8. Заказ 361.Неоплатно

II7923, ГСП-I, Ыооква, ул.Орджоникидзе,3