Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Наследование хозяйственно полезных признаков гибридами озимой пшеницы и создание нового селекционного материала в условиях лесостепи Западной Сибири
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Наследование хозяйственно полезных признаков гибридами озимой пшеницы и создание нового селекционного материала в условиях лесостепи Западной Сибири"
Б0РАД9ЛИН ВИКТОР РОШСЯАВОВКЧ
на права* рукопяся
НАСЛЕДОВАНИЕ ХОЗЯЙСТВЕННО ПОЛЕЗНЫХ ПРИЗНАКОВ ГИБРИДАМИ 03ЯН0Я ПВЕНИЦВ И СОЗДАНИЕ НОВОГО СЕЛЕКЦИОННОГО ЙАТЕРИАПА В 9СЯ0ВШ ЛЕСОСТЕПИ'ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
06.01.05 - селекция я сешеноводство
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание дченой степени кандидата сельскохозяйственных иадк-
Новоскбярск - 1997
Работа выполнена в Сибирском научно-исследовательском институте сельского хозяйства и Алтайском научно-исследовательском институте земледелия и селекции сельскохозяйственных культур СО РЙСХН.
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, я.о. профессора Р.Й.Рутц
Официальные оппонент»: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Н.Г.Ведров кандидат сельскохозяйственных наук,
доцент Е.И.Яейболт «
Ведущая организация - Омский государственный .аграрный университет
¿С
За?кта состоится "----у---»-—1397 г. в--часов на
заседании диссертационного совета Л 120.32.01 при НозосиОярскоа государственной аграрной университете.
йдрес: 630033, г.Новосибврск ~ 39, уя.Доброязбова, 160,
С диссертацией моено ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного ункзеревтета.
Автореферат разослан --—" -г-- -/--- 1597 г.
Нченый секретарь диссертационного совета
В.В.Токарев
0Б1АЯ характеристики работы
Актуальность теаа. Сзкнаа пяеница. находясь в одной экологической зоне с яровой, превосходит ее по временя и интенсивности использования ресурсов среды для Формирования урожая. Это превосходство в конечной итоге внраяаетсп суцественныя превнвением сбора полезной продукции с единица площади посева. Недостатком культуры озимой пяеница является гибель посевов в отдельные годы в период перезимовки от низких температдр и других неблагоприятных факторов зимы. Поэтому озимая пиениця пока занимает незначительные пло?ади в Западной Сибири, а культура яровой пяеница, занимавшая здесь ведуцее место в зерновом производстве, не может, полностьв компенсировать потенциал озимой. В этой связи в успея-пом освоении культуры озимой паеница а Западной Сибири основная роль принадлежит сорту. До настоящего времени эта проблема пол-ностьп не реяена, так как связана с таким важным свойствам как зимостойкость. Селекция на этот показатель трудна и сложна в силу того, что признак носит полигенннй характер, геКН локализована в нескольких хромосомах 3-х гомеологическнх геномов. Выявлен аллелизм, а такие плейотропяое действие геиоз. Сяояность изучения зимостойкости усугубляется динавичностьв этого свойства растений в процессе онтогенеза, разнообразным сочетанием внемних условий в полевой обстановке. Таким образом, проблема мороэо -и зимостойкости непроста, велико влияние региональных условий на признак. Это требует изучения проблемы в конкретной почвенно-кли-матяческой ситуации.
Цель и задачи исследований. Цель исследований замечалась в установлении закономерностей наследования корозо -зимостойкости и основных элементов продуктивности у озимой пзеницв и создании перспективного селекционного материала по комплексу хозяйственно ценных признаков и свойств.
В соответствии с этим ставились следувчив задачи:
- изучить проявление признака морозостойкости при разной напряженности низкотемпературного воздействия;~
- выявить характер наследования признаков продуктивности;
- изучить коррелятивные взаимосвязи между основными хозяйственно полезными признаками;
- отобрать из гибридных популяций наиболее ценные по ком-
плексу признаков и свойств рекоыбинантк;
- оценить новый катериал в селекционной процессе.
Научная новизна. Обоснованы и применены на практике элементы стратегии селекции озимой пяеницы. которые сводятся к следуи-*ену:
- дла выявления морозостойких гибридов необходима предварительная неоднократная их оценка при разных низкотемпературных ре-виках;
- Яновной вклад в продуктивность растения в условиях Западной Сибири вносит продуктивная кустистость, характеризуащаяся значительной паратипичесной изиенчнвостьн и которая снижается с укеньпениеа густота стояния растений. Для более точной идентификации генотипов с макснкальныи ку^ениен отбор рекоиекдуется проводить из разревенного посева С 100 зерен н&кв.к ). контролируя при зтои продуктивность колоса. „
Практическая значимость работы. Б результате изучения больвого числа селекц-онных линий определена ©оршг, обладаете хоросей комбинационной способностьв, как коштонеитк скрещивания, при создании продуктивного достаточно зимостойкого селекционного катериала для условий Западной Сибири. Получен оригинальный селекционный катериал озкиой пвеницы, который нироко изучается во всех звеньях селекционного процесса в валяется базовая в Алтайской НИИ земледелия и селекции сельскохозяйственных растений, а такие испнтывается в Сибирской НИИ сельского хозяйства. Созданы сорта озимой пввнкца Омская озивая ( Й.С..4321 3, Сибирская иива ( й.С.5825 ), Окская 4 ( Приоритетная заявка Н 9606530 ) и 1атва Алтая С Приоритетная заявка Н 360128? ). которое вироко внедрявт-ся в сельскохозяйстьечное производство Сибири, Урала и дальнего Востока.
Апробация работа. Результата исследований доловены на научно- технической совете селекционного центра СибНИИСХоза ( 1383, 1984. 1385гг.), на Эченом совете Алтайского НЙИЗиСа С 1997 ), на научной тоссии обцего собрания СО ВАСХНИ1 (1986 ), на научной еан@еренцнии холодах ученых и специалистов Всесоюзного НИИ зернового хозяйства ии.А.И.Бараева ( Иортанды, 1987 ).
Публикации. По иатериалам диссертации опубликовано семь работ, получено два авторских свидетельства.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 195
страницах иаяннописнйго текста. Состоит из введения, вести глав, выводов, рекомендаций и содеряит 36 таблиц. В прилоаенкн 38 таблиц. Список литературы вклвчает 168 наииеиованяй, в том числе 'О иностраннях.
Метеорологические условия проведения опытов, объекта и «етодика исследований
Экспериментальная часть работа с габридааи ранних поколений проводилась в течение 1382 - 1984гг. ьа палах Сибирского НИИ сельского хозяйства ( г.Оаск ). селекционные линии изучались там ге по 199В год, а с 1991 года в Алтайском Нйй земледелия и селекции сельскохозяйственных культур ( г.Барнаул ).
Опнтнне поля СнбНЯНСХоза располагайся в зоне ваиой лесостепи Онской области, которая представляет собой слабо волнистуа равняну со средней залесенностьв. Земли ЛШШЗмСа находятся в Приобской лесостепи Алтайского края. Данная зона представляет собой умеренно засузливув колочнуа степь..Клихат в обоих пунктах изучения типично континентальный. Сортируется под влняниеэ холодных арктических масс.
Годи прозедення полевых экспериментов значительно различались по аетоорологическни фактора*. что отразилось на прохождении закаливания растений,их перезиаовке, возобновлении вегетации я собственно вегетационном периоде.
Для проведения эксперимента в систему скрещивания топкросс по 4-х тестерной схеие вклпчено 11 сортообразцов различного происхоадския относящиеся к пяти экологический группам, ваделив-вихся з процессе предварительного изучения по продуктивности, адаптивности и друга« хозяйственно цешши признака* и свойствен.
Затерипскики компонентами слуаили - Мироновская 808, Альби-дун 114, Мироновская 23, Прибой. Мутант Мироновской 808, неародо-вые гибрида К 1 я К 2, В качестве тестеров использовали сорта и их ндтаятн." ППГ 186 и Мутант 261/18, йльичезку я Мутант йльчевки.
Исходные форки» их гибриды Р1, Р2 высевали реидоиизированно в 3-х кратной повтсрности. "осев проводили разреяенно по 20 зерен на линейный иетр, с плопадьв питания 5 х 20 см., глубиной заделки 5-8 са в оптияальнне для зоны сроки. В течение вегетационного периода проводиЙ! фенологические наблюдения, оценивали перезимов-
ку растений.
Оценку морозостойкости в лабораторных условиях проводили по методике Самыгина в модификация Сурковой Л.ИЛ 1967 ).
Структурный анализ проведен по вести количественным признакам: продуктивная кустистость( Пи ). количество колосков и зерен в колосе(Кк. Кз ). касса 1000 зеренС МЮООз ). масса зерна колоса и растения ( Мзк, Изр ). Для анализа использовали по 75 растений Fi, PI. Р2 и по 150 - F2.
Изучение линий проводили в селекционных питомниках 1.2 года ( СП—1. СП-2 ), контрольном питомнике. ( КП ) и питомнике конкурсного сортоиспытания { КСИ ). Площадь делянок в СП-2 - Зм?- без повторений; в КП - 5м? повторность трехкратная; в КСИ - 20«* пов-торность четкрехкратная. Посеэ в СП-1 осуществлен сеялкой СВР-1, остальных питомников ССФК-7 с норной высева 5 шга.всхогих зерен на га. Стандартами слувили райогчровагшые s зонз сорта Коисо-нольская 50 и Мироновекая.808.
Статистические характеристики изучаемых звлячествешия признаков ( х, Sx.6", CUX ) вычисляли на ЗВ11 "Виксп-32". На основании полученных данных определяли степьаь доакцяроваииа количественных признаков i Beil and ftlkins, 1S55.), степень проазлзкия истинного гетерозиса ( Ciiapos. 1975 ). чзстстц и степень трансгрессии ( Воскресенская, Епота, 1S87 ), вявзпгз сгорев на варьирование признака ( Лакка, 1980 ), гоФекта 0КС ( Рутц, 1977). Статистическая обработка уроаайнах давках проведена дисперсиок-ннн нетодои б изяоеёшш Б.А.Доспехова ( 1305 ), расчет .kos&m-цнентов парной корреляция по П.О.Рокицкоиу ( 1S78 ),
РЕЗЗЛЬТПТО ИССДЕДОВШШИ
Наследование ыорозо- в зныостойкостк гибридаии озииой тенацн
Экспериментальные данные по изучеккз корсзостойкостн гибридов первого поколения показяаи значительное разнообразие. При температуре на глубине залегания узла «уценка ^ТВ С ВЕЕиваеыость генотипов варьировала от 7.0% ( Ёутент Мироновской 808 х ЕПГ188) до 80.0Z ( К2 х Уутанг 261/10 ). Морозостойкость висе отиече-на у 12 гибридов кз 28.
Анализ наследования морозостойкости свидетельствует, что сверхдоминироваиие признака наиболее морозостойкого родителя от-нечено в 12 гибридных комбинациях, в 12- депрессия, в 4-х неполное и частичное доминирование. Максимальный показатель адаптивного гетерозиса отяечен у гибридов Нироновская 808 х Ильичавку С 82.0%), К 2 х Нутант 261/18 С 45.4% ), Нироновская 808 х Мутант 261/18 ( 84.9% ).
Практическая значимость системных скрещиваний заклпчается в выявлении источников, они позволят- оценивать образца по способности передавать ценные признаки гибридному потомству. Знание генетических особенностей исходного материала позволяет подбирать родительские пары для скрещивания, определять .объем гибридных популяций, стратегии отбора и прогнозировать его результата.
Анализ таблнцы 1 показывает, что изучаемые образца заметно
Таблица i
Комбинационная способность родительских форы по морозостойкости
Родительские XI. X] 41. 41
форма
• *'"" •
: ?2 прсвока- п Р!прсзока-
-18е С :-18сС:циокный дон -18 С.'ционшгй фон
Мироновская 808 60.0 35.3 31,1 20.0 -1.0 -4.0
Альбидда 114 4?,0 42.8 40.9 7.5 8.5 5.8
К 1 51.5 30.5 26.9 11.5 -3.8 -8.2
К 2 52.0 31.8 51.2 12.0 -2.5 16.1
Мироновская 25 24.3 21.3 25.3 -15.7 -13.0 -9.8
Прибой 29.5 28.5 33.1 -10.5 -5.8 -2.0
Кутант Йирон.808 15,3 49.8 37.1 -24.7 15.5 2.0
ППГ 186 37.? 28.3 35.4 -2.3 -6.0 0.3
Мутант 261/18 44.5 41.2 40.0 4.5 6.9 4.9
Ильичевка 37.2 35.5 30.0 -2.8 1.2 -5.1
йутант Ильичевки 33.0 34.5 34.9 -7.0 0.2 -0.2
X 40.0 34.4 35.1 - - . -
Примечание: х1, х] - средние значения гибридов, полученных с данной материнской формой ( х1 ) и с данным тес-
терои С xj );
qi.qj - эффекта ОКС материнских фора ( qi ) и тестеров ( qj ).
различаются мемду собой по эффекта« обвей комбииационной способности ( ОКС ). Лушей комбинационной способности по изучаемому признаку на основании изучения F1 обладает Мироновская 808. Вы*и.-ваемость растений у гибридов, созданных с ее участием, на 20.02 вы»е, чей у средне популяционного показателя. Характерно, что ее гибрнды^со всеми четырьмя тестерами обладали прекрасной марозос-тойкостыз ( 55.0-71.02 ). Полокктедьные зффекты ОКС имеет таксе йльбидум 114 ( 7.52 ). К 1 ( 11.52 ) к К 2 ( S2.0% ). -Н Йльби-114 и К 2 только в сочетании с Мутантов Нльичевки получена низковорозостойкие гибрида ( 18.02 и 19.0% соответственно ). Из тестеров выделяется ливь один образец - Мутант 261/18, гибрида с его участием в условиях низкотемпературного воздействия показали выживаемость на 4.52 болыеуа, чем гибриды в среднем по опыту. Однако, среди них наб »дается значительная вариабельность : от 13,0 ( Нироновская 25 х 1!утант 261/16 и Мутант Мироновской 808 х Вдтант 261/1.8 ) до е0.02 2 х к'утент 261/18).
Во втором поколении ц гибридов произоали значительные кзке-кенкя. 3 17 из ник произошла ендеенке' уровня корозостойкости, болъвсе количество гибридов стало наследовать уровень признака, худпего родителя. Какснаальнув вш&кваемость наели следувЕне гибриды F2: Альбидук 114 х йлькчевку ( 74.02 ), Мутант Мироновской 808 х Ильнчевку С 63.02 5, Мутант Мироновской БОБ х Мутант 261/18 С 73.02 ).
По данным изучения гибридов вюрого поколения йльбидум 114 и Мутант 261/18 подтвер«давт свор хороеув комбинационную способность. Так, вымиваеаость гибридов с участием Мутанта 261/18 выве среднего значения гибридов по опыту на 6.32, с йльбидуи 114 - на 8.52. Морозостойкость гибридов с Мутантом 261/18 варьировала от 17.02 ( Мироновская 25. х Мутант 261/16 5 до 73.0 ( Уутант Мироновской 608 х Мутант 261/18 >. s Альбидук 114 - от 13.02 ( йльби-дук 114 х ППГ 186 ) до 74.02 ( йльбидун 114 х Йлькчевку ).
йучмув устойчивость к стрессу показали гибриды F2 с Мутантом Мироновской 808. Однако, нестабильность эффектов ОКС по поколениям не позволяет вклвчить даннув родительскую форму в число доноров по изучаемому свойству. Выделившиеся гибриды по П «
Знрсновской 808, К 1 lK 2. напротив, существенно снизили выживаемость растений в F2.
Неоднозначность оценок некоторых образцов, полученная п~и двухкратной проведении-эксперимента, привела к необходимости дополнительного изучения.
Известно, что для гексаплоидной озимой пвеницы критической температурой на глубине залегания узла кучениа является температуру порока -184. Такая температура обычно используется в опытах по изучения норозоустойчивости растений. Существует мнение, что для оценки сортообразцоз, особенно селекционного материала, необходимо применять несколько температурных реяимов проморагива-ния. Для получения дополнительной информации и выявления потенциального уровня морозостойкости лабораторный эксперимент проводился при температуре -24 1 С. Воздействие оказалось настолько сильным, что полностьв погибли 3 родительские формы ( Мироновская 25. Ильнчевка и ее мутант ) я 15 гибридов С табл.2).
Таблица 2
2орозостойкость гибридов при темпгратуре -244, %
Родительские
ÍOPMH
Р1.Р2
Тестера
ППГ 186:Нут.261/18:Нльичеа.:Нут.Ильичев
Мироновская'308 5.3 2.2 4.4 0.0 0.0
Алъбидуи 114 44.7 3.S 14.1 5.1 0.0
К 1 6.0 0.0 0.0 1.5 3.7
И 2 23.3 5.3 20.3 10.3 3.5
Мироновская 25 0.0 0.0 5.1 0.0 0.0
Прибой 5.3 0.0 2.8 0.0 0.0
'¿утант Мирон.803 9.1 0.0 0.0 0.0 0.0
ППГ 166 2.3 - - - -
Зутант 261/18 7.1 - ■ - - -
Ильнчевка 0.0 - - - -
Мутант Ильичевки 0.0 - - - -
Самцп высокуп выаиваемость показали сортообразцы экстенсивного типа - йдьбндуя 114 С 44.72 ), явлавдиисз эталоном по морозостойкости и КЧ! ( 23.3% ). полученный в результате меяродовой
гибридизации Пльбидци 114 с амфидмплоидом. Из тестеров лдчвей ус-тойчивостьв обладает Мутант 261/18 ( 7.12 ). Характерно, что с выжеперечяслемшми формами получено больве всего гибридов, максимально сохранившихся в экстремальных условиях. С йльбидум 114"таких гибридов выявлено 3, с К 2 - 4 и с Мутантом 261/18 - 5. Луч-вини гибридными комбинациями были К 2 х Мутант 261/18 ( 20.3%), йльбидум 114 х Мутант 261/18 ( 14.1% ). К 2 х Ильичевку ( 10.3Z ).
Таким образом, неоднократное изучение родительских форы по аффектам ОКС позволило надежно рекомендовать йльбидум 114,К 2 и Еутант 261/18 в качестве доноров по морозе стойкости.
Низкие- температуры - самый опасный повреядавций ©актор в период перезимовки озимой пвеница. Однако, зачастую растение испытывает и другие, не менее опасные воздействия - выпреванке, выкокание, ледяную корку и другие. Зимостойкость - слогнейеий физиологический процесс, зависяд/Л как от наследственных особенностей генотипа, так и от всего комплекса вневнах воздействий.
Для изучения корозостойкости в сочетании с другим: фактора-си, действувчини на растение в период перезиыовки, гибриды изучались в естественных условиях на адовокацяонноы фоне.
Больвая часть гибридов ( 60,72 ) наследовала признак родителя с кеновей зикостойкостьв. Лучеая перезикозка отпечена g сле-дусщих из них : Аяьбидуа 114 к Мутант 201/18 ( 50.4% ), К 2 я ППГ 186 с 55.0% ), К 2 х Мутант 261/18 ( 56.1% ), К 2 а Пяыдав-ку ( 53.5% ).
Изучение в естественных условиях на провокационной ¿оке подтверждает высокую кокбннационнуз цепкость Альбндуы 114, К 2, йд-ганта 261/18, выделнввяхез в ходе прсведешш лабораторного эксперимента. Гибриды с шгмн показали саыуа вессйув вцгкваекость в условиях низких температур.
Таким образов, нами было проведено всестороннее изучение гибридов озкыой пшеницы при различной напрагенности тенпеватурно-го стресса. Слогиость изучения корозостойкости состоит в ток, что при разных температурах промораживания за признак отвечаат различные гены ( Ркгкн и др., 198? ). Вполне вероятно, по этой причине не выявлена сопрявенность введу уровнями признака морозостойкости при различных регимах пронораяивания. В этом состоит больеая трудность при выявлении ценных по этому свойству генотипов. Эпизодическое изучение не позволяет получать достовернуа кн-
формация. Для выделения перспективных комбинаций я образцов с высокой ОКС необходимо изучение при разных pesmtax проморааивания и в различных условиях перезимовки, вклвчая провокационные фоны. Это позволит максимально йсклвчитъ иеогиданностн при отборе ну»-аах генотопов.
В фактической селекции одним из основных вопросов является возноаность осуществления прогноза получепаз ценных гибридов по уровня признака у исходных фора. Коэффициент корреляция, рассчитанный аеяду эффектами ОКС н уровнем морозостойкости у родительских форм, свидетельствует о сложности такого прорноза.
Наследование основная элементов продуктивности гибридами Fi. F2
Зимостойкость является ведуили свойствоя, определявши« пригодность сорта озимой пненица для возделззш:пя в условиях Западной Сибири. Однако, высокая зимостойкость приобретает значимость ,';игь з сочетают с хозяйственно пояезкаиа признаками. По основ-HWJ зхеиви.аи врэдуктквпссти кздчеио наследование, гетерозненнй зо?ект,Фораообразовательнай процесс в попзяацяях. Наличке пологи-тгльшзх трансграссантсз свидетельствует о перспективности гибридного катзриа'ла. Количества a степемь предавши над лучшш родителей зависит от пр:п;шг, иокпопеится скрезкзашгз я условий вяратрюаниа и, как празало, не зависит от наличка гстерогг.еа в F1 я от зараженности прязкаяа у родительских ¡¿opa. Tan, например по ••ассс зерна растения у гпбрпдев с формой ÍÍ 2, вздедяпзейся внео-•Ж1 уровнен признака, получено яогтаточаоз количество положительных траг'сгрессантоа - 4.0%. а с сбразцои Нутаят' Мироновской 300. харахтормздзпзкея :пзксЗ ггроддктнзкостьа растекпа, их поделено всого 1.02. Заазлйна родительские Форкн, ебяадаззве способ-костья передавать потогзству авсоидп озсрнек.'гэсть глазного колоса - К 2. йльбидуа 114, издпность ззрна - Прябсй, Мйрсяозскаа 25, йнроиозскаа 803, ППГ 180; продуятевиость колоса - Прибой. Зиро-яовская 25; продуктивная кустистость - К 1.К 2; продуктивность растения - 8рн5оЗ, К 2. По болыпшетзу :щчспних яр канаков васо-::ой ОКС обладазт Нкроповскаэ 25, Прибей и К 2.
Рассчиташше на основ? полученного нзал зкепзринентального материала корреляции меавд эффектами ОКС и степенья развития
признаков д родителей показали, что по все* структурным элементам имеется тенденция к положительной взаимосвязи, однако, она либо недостаточной силы ( масса зерна колоса, продуктивная кустистость ), либо зависит от условий возделывания ( масса 1000 зерен >. Поэтому по выраженности признака у родительской формы предсказать потомство сложно. "
Корреляционные связи между элементами продуктивности
Эффективность отбора по признакам продуктивности может быть повышена в результате исследований корреляционных взаимосвязей и дальнейвего их использования в селекционно* процессе. Анализ экспериментальных данных показал, что независимо от условий произрастания самая значительная положительная зависимость продуктивности растения наблвдается с продуктивный купением (табл.3).
. Таблица 3
Сопряженность признаков про- В больвкнства гибридных
дуктнвности в популяциях популяций коэффициент кор-
реляции находился в предэ-
Коррелирующие лах 0.8 - 0.9.
факторы 1983г. 1984г. Казалось бы,отбор на вы-
---------- ------- -----__ сокое продуктивное куценке
Мзр - Пк 0.885 0.793 несомненно долаен привести
Мзр - Изк 0.537 0.520 к увеличении продуктивности
ЁЗР - Кз Х 0.517 0.420 растения. Однако,теория от-
Кзр - НЮООз 0.182 0.303 бора свидетельствует, что
Кзк - Кз 0.Б45 0.760 его эффективность зависит
ьзк - ШОООз 0.497 0.531 от изменчивости признака
Кзк - Пк 0.352 0.245 под воздействиен условий
----------------------------------- произрастания.
Продуктивная кустистость находится в сильной зависимости от кодн-фкцируоцих факторов по сравнение с другими элементами структуры уровая ( 43.1 - 65.42 ). Б благоприятных условиях вегетации пара-типическнй коэффициент вариации значительно ниве по сравнение с иенее благоприятными.
Второй по значимости структурный элемент, непосредственно влиявдий на продуктивность растения, продуктивность колоса. Кодификационная изменчивость его значительно ни*« I 22.7 т 27.12 ),
однако н вклад в продуктивность растения менее значителен (сз. табл.3).
Для оптимизации проведения отборов д озимой пзениця нами проведен эксперимент при нормах высева от 1 до б алн.всхосях зерен на га. Анализ коэффициентов корреляции показал, что сила связи мезду признаками не зависит от густота стояния растений и генотипов: незду продуктивноетьи растения н продуктивным куце-нием она сильная пояоаитсльная, а иеадд продуктивностью растения и продуктншюстьв колоса - средней силы.
Параткпичаскйй коэффициент вариации таких силькоаарыфугцих признаков как продуктивность растения и продуктивная кустистость в более комфортных условиях вегетации ( 100 зерен на кв.и ) значительно сяягазтся. Следует предположить, что при увеличении площади пятаняз растений будут более четко проявляться особенности генотнанческой система контроля и наиболее полно реализовкваться генетический потенциал в отличие от ограниченной площади питания.
Таким образом, стратегия отбора на продуктивность у озимой паеняцв должна опираться на следдззне пологения. При проведении отборов элитных растений следует учатнзать, что основной вклад в их продуктивность вносит продуктивная кустистость. Кроме того, образца, вбяадаздиэ повышенной генетической способностьа к куче-ннз иаеят несомненнее преякузество а года с суровыми зимаки велгд-ствме своей способности компенсировать число кодосонаснвк стеблей ка единицу площади гзаиен погябаих во время перезккозки растений. Все это делает продуктивное кдениа осковнйй в увеличения продуктивности рзстекня.В виду того^ что признак подвергай значительной изменчивости под влияние« внегюпе условий, требувтеа по-знзенный обт>еа отбираемых элитных растений. Для сянзекиз доля паратипнческой изменчивости в внрагенкость признака кы рекомендуем отбирать элитнее растения из максимально разреяеиного посева ( 100 зерен на кв.и ), контролируя при зтон продуктивность колоса.
Предпочтительнее проводить отбора, в благоприятная условиях произрастания, т.к. хоянфшгвцвр.цнав изменчивость з этой случае значительно ним. Все это будет способрчоватъ более точной идентификации генотипа по фенотипу. Прк проведении отборов из загд-венного посева следует ориентироваться на хассу зерна колоса, дчитываз прк этом как.количество зерен, так н их крупность, вклад
которых в продуктивность колоса весьма значителен. Предложенная методика селекции озимой пменицы успевно используется в пНИИЗиСе и СибШСХозе.
Селекционное изучеинё линий
С 1965 по 1995 год во всех звеньях селекционного процесса отобрано и изучено 28156 образцов. В первом селекционном питомнике испытано 23426 погомств элитных растений; во втором - 3365 линий; в контрольном питомнике - 1102. На заключительном этапе селекционного процесса в питомнике конкурсного сортоиспытания за 10 лет изучено 263 образца.
Ценность гибридной комбинации определяется по выходу перспективных форм. Самыми результативными, родительскими формами оказались - Мироновская 808 С 35.0% ), Йльбидуи 114 ( 16.7% ), К 2 С 14.8% ). Прибой С 19.8% ), из тестеров - Мутант 261/18 (58,9% ) и Мутант Ильичевки ( 23.6% ). Очень незначительное количество линий достигло КСИ с К 1 ( 1.1% ) в основном из-за низкого качества зерна и высокой восприимчивости к болезням н е Мутантом Мироновской 808 ( 1.1% )- из-за низкой их продуктивности. Из гибридных комбинаций следует ответить Прибой х Мутант Ильичевки, Мироновская 25 х Мутант Ильичевки, йльбидум 114 х Ндтант 261/18, К 2 х Мутант 261/18, Мироновская 808 » Мутант 261/18, Мироновская 25 х Мутант 261/18. В питомнике конкурсного сортоиспытания 72.4% линий было представлено этими вестью вышеназванными гибридами. Самой результативной оказалась комбинация Мироновская 808 х Мутант 261/18. За годы изучения селекционного катериэва в двух пунктах (г.Омск, г.Барнаул ) во всех питомниках испытано. 9798 образцов í 34.8 % ) Ее потомство отличает высокая потенциальная продуктивность в сочетании с. высокой устойчивость!! к Золезням, хоровим качеством зерна и зимостойкостью.
В настоящее время в КСИ имеется ряд перспективных форм, удачно сочетавших высокую продуктивность с зимостойкостьв и устойчивостью к болезням, формирувчих зерно отвечавшее требованиям "сильной паеницы" ( табл.4,5
S 183« году в результате объединения девяти морфологически скоднау константных линий вывеназванного Гибрида создан сортмбразец интенсивного типа Лвтесценс 028-94, который в нас-
тоацее время проходит конкурсное испытание и размновеиие на аяс* щади 7 га в ЙНКЙЗяС, а также в производственных условиях на площади 3 га с перспективой передачи в блнвайвее время на ГСП. В конкурсном сортоиспытании в среднем за два года он обеспечил урожайность в 46.1 ц/га, что внве стандартов Нироновская 808 и Комсомольская .56 на 10.5 и 13.3 ц/ra соответственно.
Таблица 4
Продуктивность перспективных линий питомника КСН
Номер Нровайность, X,
делянки Образец ц/га ц/га + к
1994 : 1996 Мир.808 H 56
Мироновская 800, ст. 33.6 37.6 35.6 — +2.8
Козсокольская 56, ст. 33.5 32.2 32.8 -2.8 -
022-33 Литесценс 022-93 30,3 50.2 43.3 +7.9 +10.7
028-34 ■5птесце::с "23-35 42.5 43.7 45.1 +10.5 +13.3
033-34 Яагесценс 033-34 31.0 53.2 42.1 +6.5 +9.3
Q23-S4 я.зтесцгяс 038-34 29.4 47.3 38.6 +3.0 +5.8
S43-34 Î3TCC3SCC 043-34 33.Э 54.8 47.3 +11.7 +14.7
Сибирская тгпза
("дтспт 201/18 У 32.5 33.1 35.8 +0.3 +3.0
йгьбкд'-'з 114 31.8 30,6 31.2 -4.4 -1.6
ССР Û.G5 3.5 3.5
Качество sspna вгсокое.•Заслвгквает особого вникания линня 043-94 той se гибридной кохбинафя - Иярокозсгтая ВОЗ z "утзтгт 281/13. Зтз çcpsa споросяелзе стандартов на 3-4 дна, но значительно продуктивнее. ïïpi: средней уроаайвости 47.3 ц/га нозаа .тлппя презнсй-лз Йироковсхуп 8С8 з Коксо«ольс:;уз 53 соответственно на 11.7 я/га и 14.5 ц/га. Она облагает васокой толерантностью в ргавчяиа и яе поражается идчиисгой россй, более устойчива к полегания, т.к. высота растений на 25 - 30 ся короче, чгн у стандартных сортов, Сориярдет зерно отвечагцее требованиям "сяяьнь-x пзенйц"; Значительно превосходит Еироновскуз 808 и Коасоаогьскуз 56 по содерга-яиэ белка в зерне ( 3.8 - 5.0% ), клейковины ( 3,4 - 8.6% ), силе лука ( 93 - 89 е.а.).
Таблица 5
Физико-химические и хлебопекарные качества перспективных образцов озимой пвеницн < в средней за 1993 -1996гг.)
Стекло- Белок, :Клейко- :Сила :Валори- : Объем
Образец зидно- г :вина,2 :муки. :метр.. :хлеба
сть. X • ... : е.а. :е.вал. :см.»
Мироновская 808 6G 15.4 31.0 255 61 530
Комсомольская 55 63 14.2 30.8 279 61 570
Литесценс 022-93 69 15.6 34.1 259 65 530
Литесценс 0273 68 15.8 30.0 290 65 570
Литесценс 028-94 80 16.1 32.0 316 75 570
Литесценс 038-94 86 18.7 32.6 402 91 490
Литесценс 043-94 77 19.2 39.4 348 78 495
Широкая пива
С Нутант 261/16) 70 16.2 29.7 268 60 545
йдьбадуа 114 50 14.0 23.5 179 46 530
Сригечзала: * - казгчт ustia ироеедека без добавления бро-катов «э 100 г. Bgjss
Ji sactosnce врекя шшз Ереяодат всестороннее изучение и ис-пользаэ'.ся в качества исходного натеркзда в cporpassax по создание васокоадаптрсвгзшха ссртоз «естнах йгрозкоткпов.
Вбцае внводы
1. Для получения достоверной информации о иорозо- и зимостойкости сортов и гибридов озшой шгеници необходимо их неоднократное изучение при развой напрахенности низкотемпературного воздействия.
Z. Изучение гибрвднвх популяций при различных условия., про-воразивания выявило разнообразие родительских Форм по комбинационной способности в получении максимально устойчивых к низким температурам гибридов, лучаей и стабильной ОКС обладает образцы -йльбидуи 114. К 2 и Мутант 261/16.
3, Bus лен» все типы наследования признака морозостойкости гибридами озимой пввницв от сверхдоминирования до депрессии.' Количественное вырааение и направление наследования определяется
генетическимя особенностязн сортов я их взаинодействиом, а такав елаянйеи всего комплекса ввевнях условий.
4. Мекду г^фектаки ОКС и сценкакя норозо -зимостойкости исходных форм стабильной положительной зависимости не получено. Поэтсйц прогноз гибридов по уронив признака у родителей проблематичен.
5. По признзгйа ггродуктизности в навязни все типы паследоза-£шя от свгрзсдогшшгрозанаа до депрессия. Зровень и направление до-жпглрозанхя зависит ат условий вегетация к комбинации скрвднва-нкя. Это свидетельствует о практической значимости показателя наследования для конкретных условий среда.
В. Из основания зффзктоз ОКС по признакам проддкткзностн знйзленз следигзяэ перспективные ооран: по нассе 1000 зерея -Прибей, Еяроковсназ 25. Нироновская 608, ППГ 186; по количеству зерен - К 2, Йяьбядуа 114; по вассе зерна колоса - Пркбой, йиро-новсказ 25; по продуктйзяоь-у кузенкз - К 1. К 2; по^продуктивяое-тя растения - Прибой, К 2. Еироновская 25, Прибой и К 2 сбла-давт взеокой ОКС яо большинству изученных признаков.
?. В Е2 откачен еирокий оормообразоватолышй процесс. Количество полегятеяышх траксгрессантпз зависят от йряааака, гибридной ксабпиацяи и условий выращивания. Максимальное нх количество получено по кассе 1000 зерен - 5.52, по другяа гв призяакеа продуктивности их число составило 1.6 - 4.82. Появлепие растений, яревыгаидах лучаего родителя, как правило, ве зависит от наличка гетерозиса в и от выраженности признака д родительских оори. Максимальным трансгрессивным гефектои обладапт К 2, Прибой н йльичевка.
8. По уровни нодификационной изменчивости количественные признаки делятся на три группы: слабоварьиругаде < число колосков в колосе и иасса 1000 зерен ), средневарьирувчие ( озернен-ность и масса зерна главного колоса ). сияьноварьирувчие
( продуктивность растений и продуктивная кустистость ).
9. Определена структура взаимосвязей в развитии хозяйственно ценных признаков. Продуктивность растения в сильной степени определяется продуктивным курением и в средней - массой зерна колоса. Продуктивность колоса в свои очередь значительно обусловлен его озерненностьв и менее зависима от крупности зерна.
10. Отсутствие отрицательной сопряженности между взаимно
компенсирующими парами признаков - продуктпвное кучение - масса зерна колоса, предполагает их автономность. Это свидетельствует а том, что селекционным путем можно повысить продуктивность растения одновременно увеличивая оба структурных элемента или, в зависимости от целей селекции, улучиить отдельно каждый из признаков, не оказывая отрицательного влияния на другой.
11. Паратипический коэффициент вариации продуктивного куце-ния снимается с увеличением плоцади питания растений. Это свидетельствует о целесообразности проведения отборов по данному признаку из разреженного посева.
1С-. Эффективность селекции озимой пвеницв в условиях Западной Сибири должна базироваться на следующих положениях:
- предварительная неоднократная оценка гибридов по морозостойкости при разных низкотемпературных режимах;
- отбор на максимальную продуктивность растения • необходимо проводить по продуктивному куценив из посейов с минимальной густотой стояния растений (100 зерен на кв.м), контролируя при этом массу зерна колоса. При проведении отборов из загущенного посева следует ориентироваться на орадуктивность колоса.
Рекомендации для селекции
1. Для получения наиболее полной и достоверной информации о сортах и гибридах озимой пвеницн об уровне их корозо- и зимостойкости необходимо изучать их при разной напряженности низкотемпературного фактора как на исскуственном фоне, так и в естественных условиях перезимовки растений.
2. В качестве источников наиболее важных признаков и свойств в условиях лесостепи Западной Сибири рекомендуется использовать следущие сортообразцы: на высокуо адаптивность в период перезимовки - йльбидум 114, К 2 и Мутант 261/18 ( Сибирская нш.а ); на продуктивность - Прибой, К 2 и Мироновскую 25.
3. Б целях повывения эффективности отбора по продуктивному куженип и ускорения селекционного процесса отбор по атому признаку следует проводить из разреженного посева (100 зерен на кв.м).
4. В программах гибридизации рекоиендуется использовать линии Лютесценс 028-94, Лптесценс 043-94 и Литесценс : 022-93, соз данные в процессе селекционной проработки гибридных популяций.
Список работ, опубликованных по тема диссертации:
1. Ратц Р.И.. Борадулин В.Р., Сдркова Ü.8. Комбинационная ценность мутантов озимой пяешщи по морозостойкости // Селекция и семеноводство'сельскохозяйственных культур в Западной Сибири.-Новосибирск, 1384.-С.70-73,
2. Борадулин В.Р. Использование мутагенеза в селекции озимой пвеницн для Западной Сибири // Науч.-тех.бил./ СО ВЙСХНЙЛ, СвШ0СХ,-1985.~ ВНП.8.-С.8-11.
3. Борадулвя 8.Р., Рутц Р.Й., Суркова Я.И. Морозостойкость гибридов озимой пвенщн // Теоретические основа селекции сельскохозяйственных культур в Западной Сибири.-Новосибирск.1985.-С.Б6 -72.
4. Борадулин В.Р. Изучение корреляционных связей мелду урожаем,его компонентами и другими кояячествепккнн признаками g мутантов озимой пвепицы // Науч.тех.бгл./ СО ВАСХНИЛ. СибНИИСХ.-1988.-Вып.3.-С,9-13.
5. Рутц Р.Я., Борадулин В,Р., Бораддлкпа В.й. Использование жшкческого иутйгенеза в селекцкя пзгтпга Западной Сибири // Тгз.докл.5 съезда ЗОГиС. Москва, 24-23 декабра 1337г.3.,-1387-T.1U.-4.2.-C.135. "
S. Рутц Р.Й.. Бораддлгл В.Р.. ЗЗгес U.C., Долгими Г.Г. Нспогъзсвакге хихаческзго ¿дтагввваа в- связкша азвяой пзеница для Западной Сибпрк.// Zcarèsensa Едтзгснез в сегзкцдоипоа процесса,- Н,: Наука, 1337.-С.00-70.
7. Борадулт! В.Р., Рута ?.Я. КокЗшшцгсоЕПза способность озн-еой гшепкцз , по . дстсйчшзсти. п с,:з8Эте;шературнону стрессу.// ЙДаПТИЗИКЙ ' ПОДХОД • В • гСЗЯЗДЗЛКЯ. селзкгз Я С8ЯеК0Э0ЯСТВ9 свл>ско-гоз^йстввкггпх «дяьтцр a teSrtèn.- Красноярск, 1303.-С. 10-1!.
3. йзторсксе свидетельство'Л 4321 от 3.07.1833 г. па сорт "сзш>а агбипца Зясгаз озязая.
3. Авторское свидетельство Я SC25 от. 18.11.1332 г. па сорт озиюй псенкцк Снбкрскаа пкзз.
ОАО «Алтайский лолиграфкчгский комбинат», г. Барнаул, уз. Г. Tirrosa, 3
- Борадулин, Виктор Ростиславович
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Новосибирск, 1997
- ВАК 06.01.05
- Изменчивость и наследование количественных признаков у эколого-отдалённых гибридов мягкой яровой пшеницы в условиях Западной Сибири и Северного Казахстана
- Изменчивость и наследование количественных признаков мягкой яровой пшеницы в различных эколого-климатических условиях Западной Сибири
- Научно-методические проблемы селекции озимой пшеницы в Среднем Поволжье и пути их решения
- Изучение и создание исходного материала в селекции озимой мягкой и твердой пшеницы в условиях ЦЧР
- Экологическое изучение и интродукция сортов озимой твердой и тургидной пшеницы в лесостепи Воронежской области