Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Наследование типа развития, гибридного некроза и элементов продуктивности ярово-озимых гибридов пшеницы в условиях Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Наследование типа развития, гибридного некроза и элементов продуктивности ярово-озимых гибридов пшеницы в условиях Западной Сибири"

ОД

На правах рукописи

АНОХИН ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ

НАСЛЕДОВАНИЕ ТИПА РАЗВИТИЯ. ГИБРИДНОГО НЕКРОЗА И ЭЛЕМЕНТОВ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯРОВО-ОЗИМЫХ ГИБРИДОВ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Об. 01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Новосибирск - 1996

Работа выполнена в Новосибирском государственном аграрном университете.

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор

Р. А. Цильке

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Бедров Н, Г. кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Калинос А. И.

Ведущая организация: Алтайский НИИ земледелия и селекции

Защита состоится "2-Я » 1996 г. в I О часов

на заседании диссертационного совета Д. 120. 32. 01 при Новосибирском государственном аграрном университете.

Адрес: 630039, г. Новосибирск-39, ул. Добролюбова, 160, зал заседаний ученого совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета

Автореферат разослан " 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

7-

Е Е Токарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Учитывая исключительное разнообразие природных факторов Западной Сибири, их суровость, изменчивость во времени и пространстве, первостепенной задачей селекции должно стать расширение ассортимента новых сортов по общей длине вегетационного периода, продолжительности отдельных межфазных периодов, обуславливающих реакцию генотипа на комплекс экологических факторов (Лильке P.A., 1981). Вместе с тем, сорта должны характеризоваться высоким потенциалом продуктивности. Характер проявления и наследования количественных признаков тесно связан с онтогенезом.

Преимущество скрещивания яровых и озимых пшениц состоит в том, что у таких гибридов возможно объединение комплекса наследственных факторов, детерминирующих развитие ценных признаков и свойств, определяющих продуктивность растений и их приспособленность к местным условиям возделывания. При изучении ярово-озимых гибридов основное внимание следует уделить генам, определяющем неконтролируемые человеком факторы температурно-светового режима, и генам, вызывающим летальность и депрессию растений, обуславливающих формирование элементов продуктивности колоса у мягкой пшеницы. Изучение характера наследования этих генетических систем особенно важно для подбора исходного материала в селекционных программах с,целью создания генотипов для определенных климатических зон.

Цель и задачи исследования. Цель исследования - изучить особенности характера изменчивости и наследования типа развития, гибридного некроза и элементов продуктивности растений ярово-озимых гибридов и создать новый селекционный материал мягкой яровой пшеницы для условий Западной Сибири.

В связи с этим поставлены следующие задачи:

1. Изучить изменчивость и характер наследования типа развития, гибридного некроза и продуктивности ярово-озимых гибридов.

2. Оценить влияние генетических и средовых факторов в общей изменчивости признаков.

3. Выявить корреляционные связи между структурными элементами продуктивности колоса

4. Получить и оценить новый селекционный материал.

Научная новизна Впервые в Западной Сибири изучены ярово-ози-мые гибриды мягкой пшеницы по типу развития, гибридному некрозу и

элементам продуктивности колоса Вариансным анализом определена относительная доля вклада яровых и озимых генотипов, условий вегетации (годы), гибридного поколения и взаимодействия этих факторов в общей фенотипической изменчивости количественных признаков у гибридов. Выявлены новые источники доминантных генов гибридного некроза у озимой мягкой пшеницы.

Практическая ценность работы. На основе 30 ярово-озимых гибридных комбинаций создан новый селекционный материал, характеризующийся комплексом хозяйственно-ценных признаков, и испытан на всех этапах селекционного процесса.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на генетико-селекционной школе (г. Новосибирск, 1994); научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов НГАУ (г. Новосибирск, 1994), ученых НГАУ и Гумбольдтского университета (г. Новосибирск, 1995), проблемном совете по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству сельскохозяйственных культур в Сибири (г. Омск, 1995), 34 Международной научной студенческой конференции (г. Новосибирск, 1996) и юбилейной региональной научно-практической конференции ( г. Новосибирск, 1996).

Публикация работ. По материалам диссертации опубликовано семь работ.

Сруктура и объем диссертации. Диссертация изложена на 179 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц, 16 рисунков. Состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, рекомендаций производству и приложения. В приложении 34 таблицы, 1 рисунок. Список литературы содержит 212 наименований, в том числе 53 на иностранных языках.

МАТЕРИАЛ. МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальная часть работы проводилась на опытном поле лаборатории генетики Сибирского научно-исследовательского института растениеводства и селекции Сибирского отделения Российской Академии сельскохозяйственных н^ук в 1991-1995 гг.. Характер наследования и изменчивости качественных и количественных признаков мягкой пшеницы исследовали на гибридах, полученных в результате скрещивания яровых и озимых форм пшеницы. Скрещивание проводили по топкроссной схеме в полевых условиях. В качестве материнских родителей использовали три сорта яровой пшеницы (Новосибирская 22,

Новосибирская 89, Лотесценс 101), различающихся по длине вегетационного периода и другим селекционным признакам, а в качестве отцовских родителей - десять сортов и линий озимой пшеницы (Партизанка, Омская озимая, Омская 3, Сибирская нива, 1^тант 0549, Мутант 0755, Мутант 0757, Гибрид 0462, Гибрид 0583, Гибрид 0809), характеризующиеся высоким потенциалом продуктивности и другими селекционно-ценными признаками. Изменчивость и наследование признаков изучали в полевых условиях (1992-95 гг.) по методике, разработанной в лаборатории генетики СибНЛИРС СО РАСХН. Площадь питания растения составила 200 кв. см (10 х 20 см). Предшественник черный пар. Агротехника обычная. Опыты.закладывали в трехкратной повторности. Фазы развития и гибридный некроз оценивали по каждому растению. Все растения после уборки подвергали структурному анализу. Результаты наблюдений и анализа элементов структуры колоса подвергали статистической обработке по Доспехову К А. (1985) и Рокицкому П Ф. (1967). При анализе и обсуждении экспериментальных данных особое внимание уделялось характеру проявления и распределения метеорологических факторов (влаго- и теплообеспе-ченности). В целом условия вегетации для пшеницы в годы исследования складывались относительно благоприятно, кроме 1994 года, который характеризовался засушливостью.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Характер наследования типа развития. Генетический анализ показал, что у всех изученных ярово-озимых гибридов в первом поколении доминировал яровой тип развития. Во втором поколении гибридов наблюдалось расщепление ярового (доминантного) к озимому (рецессивному) типу развития в соотношении, свидетельствующему о дигенном контроле рассматриваемого признака во всех гибридных комбинациях. У растений с яровым типом развития к концу вегетации формировались плодоносящие побеги, тогда как растения с озимым типом развития оставались в фазе кущения до конца вегетации.

Поскольку яровые сорта, включенные в генетический анализ, имеют в своем генотипе доминантные гены яровизации (Угп1, Угп2), как это было установлено другими исследователями (Стельмах А. Ф. и др., 1989; Черницкая Н. Е , 1990, 1991), ожидалось, что во втором поколении отношение растений с яровым типом развития и растений с озимым типом развития составит 15:1. В действительности же в за-

висимости от условий вегетации и гибридной комбинации были обнаружены достоверные отклонения в характере расщепления от теоретически ожидаемого. Как показывает обобщенные данные таблицы 1, доля растений с озимым типом развития в Р2 находится в прямой связи с продолжительностью периода всходы-колошение материнского родителя с яровым типом развития: чем продолжительнее этот период, тем больше растений озимого типа выщепляются в Г2.

Таблица 1

Зависимость соотношения расщепления ярово-озимых гибридов Г2 от продолжительности периода всходы-колошение материнских яровых родителей

(Продолжи-)

Материнская |тельность| Формула расщепления

форма | периода |_;_

Iвсходы- | | |

¡колошение | 15:1 | 14:2 | 1а 3

_I_|_

Новосибирская 22 36,6 30

Новосибирская 89 40,9 23 3

Лютесценс 101 42,0 23 4.1

Если у гибридных комбинаций с участием скороспелого ярового сорта Новосибирская 22 по результатам четырехлетнего изучения во всех случаях соотношение яровых и озимых растений в Р2 достоверно не отличалось от теоретически ожидаемого (15:1), то у гибридов с участием среднеспелого ярового сорта Лютесценс 101 в 23 случаях это сооношение составило 15:1, в четырех случаях - 14:2 и в одном случае 13: 3. О существенном влиянии условий вегетации на характер расщепления свидетельствуют обобщенные данные таблицы 2. Это прежде всего связано с продолжительностью периода всходы-колошение; которая с одной стороны контролируется генотипом, а с другой - условиями вегетации и, в первую очередь, температурным режимом. Если в условиях 1992 года продолжительность периода всходы-коло-шение составила в среднем по всем гибридным комбинациям 50,1 дней и у большинства из них (66,7 %) отношение яровых к озимым растениям Р2 составило 14:2, то в условиях засухи 1994 года, когда продолжительность этого периода резко сократилась (38,2 дня), у большей части гибридов (92,9 %) отношение яровых к озимым растени-

Таблица'2

Характер расщепления ярово-озимых гибридов ¥2 в зависимости от условий вегетации

Год 1 1 1 Формула расщепления 1 I Продолжительность

1 | 15:1 | 1 1 | 14:2 | 13:3 | 1 | колошение, дни 1

1992 4 20 6 50,1

1993 25 3 41.7

1994 26 2 38,2

1995 25 2 43,6

ям составило 15:1. Таким образом, генетический анализ 30 гибридных ярово-озимых комбинаций мягкой пшеницы показал, что у яровых сортов яровой тип развития контролируется двумя доминантными генами (Угп), а у озимых родительских форм соответственно рецессивными аллелями (Vго). ГЬказано, что условия вегетации (температурный режим), оказывая влияние на продолжительность периода всходы-колошение в целом, одновременно влияют на фенотипическую выраженность генов, контролирующих характер развития растений. Это приводит в свою очередь к отклонениям в характере расщепления ?2. по типу развития от теоретически ожидаемого. Предполагается также, что характер расщепления может модифицироваться генами гибридного некроза и эффектом дозы генов, детерминирующих тип развития.

Результаты генетического анализа гибридного некроза Как мор-фофизиологический признак гибридный некроз может быть эффективно использован в качестве легко идентифицируемого маркера в генетических исследованиях и селекционной практике. У 10 ярово-озимых гибридов с участием раннеспелого ярового сорта Новосибирская 22 в первом поколении проявился гибридный некроа с разной степенью выраженности. Показано, что степень фенотипического проявления генов гибридного некроза (экспрессивность) и частота некротических растений в гибридной популяции (пенетрантность) значительно варьировали от условий вегетации, главным образом температурного режима и от гибридной комбинации. Количество растений внутри комбинаций со средним некрозом (3-4 степени) варьировало от 32,1 (Новосибирская 22 х Гибрид 0809) до 81,4 % (Новосибирская 22 х Сибирская

нива) при среднем значении 59,3 X. Максимальная степень выраженности некроза наблюдалась в условиях вегетации 1992 г. , когда среднесуточная температура в мае была на 3 градуса выше, а в июне на 1,9 градуса ниже среднеыноголетней. В 1993 и 1995 гг. некроз проявился в меньшей степени (0-2), а в 1994 г. он не наблюдался. Генетический анализ гибридных комбинаций подтвердил дигенный контроль рассматриваемого признака, причем соотношение здоровых (нормальных) растений к некротическим составило в F2 19: 45, что свидетельствует о комплементарном взаимодействии генов. Предполагается, что яровой сорт Новосибирская 22 является носителем доминантного гена Nel, а озимые формы, включенные в анализ, - носителями слабоумеренной аллели ш гена Ne2.

Изменчивость и наследование продолжительности периода всходы-колоиение. Признак играет очень важную роль в селекции, особенно при вовлечении в рекомбинационный процесс озимых форм. По рассматриваемому признаку, как показано в многолетних исследованиях данной работы, у гибридов проявляется в разной степени доминирование ускоренного развития. Данные таблицы 3 показывают, что условия вегетации оказывают существенное влияние на продолжительность периода всходы-колошение. У яровых родительских сортов она варьирует от 37,7 в 1994 г. до 45,1 дней в 1992 г.. В такой же степени варьировала продолжительность периода у гибридов F2-F5. Роль условий вегетации в изменчивости рассматриваемого признака выявлена в результате трехфакторного дисперсионного анализа, который показал, что доля изменчивости, обусловленная условиями вегетации варьировала в зависимости от изучаемого поколения от 41,5 до 76,0 % (рис.1), фи этом доля влияния генотипа яровых растений колебалась от 2,6 до 15,3 % от общей фенотипической изменчивости признака. Влияние генотипических различий между озимыми родительскими формами было слабо выражено, тогда как взаимодействие между изученными факторами было достоверным. Показано, что у гибридов с участием скороспелого сорта Новосибирская 22 период всходы-коло-шение на 1-6 дней в целом продолжительнее, чем у яровой родительской формы, тогда как у гибридов с участием среднеспелых яровых сортов Новосибирская 89 и Лютесценс 101 фаза колошения наступала на 2-4 дня раньше, чем у яровых родителей. Установлено, что продолжительность периода всходы-колошение положительно коррелирует с числом колосков в колосе, массой 1000 зерен, массой зерна колоса и урожайностью зерна, что свидетельствует о трудностях при

Таблица 3

Среднее значение продолжительности периода всходы-колошение по годам и поколениям, сут.

Год поколение ■ 1 1 1 1 1 1992 | 1 1 1 1993 | 1 I 1 1994 | 1 | 1995

Яровой * 45,1 39,9 37,7 41,9

сорт ** 39,0-48,3 36,4-42,7 34,5-40,1 39,0-43,5

Fl * 50,1 - - -

** 47,0-53,5

F2 * 50,3 41,2 37.3 42,9

** 47,7-54,0 36,3-45,0 34,0-40,7 39,7-46,0

F3 * - 42,2 38.1 43,7

** 37,7-45,8 34,0-41,0 40,7-47,0

F4 - • - 38,8 44,3

** 35,3-43,7 39,3-50,0

F5 * - - 38,6 43,6

** 33,3-46,7 37,0-47,7

* - Среднее значение признака ** - Пределы варьирования (Lim)

селекции на скороспелость при одновременном повышении продуктивности сорта Вместе с тем, не обнаружено положительной связи между продолжительностью рассматриваемого периода и озерненностью колоса. Полученные данные показывают, что в результате рекомбинации генетического материала яровых и озимых форм мягкой пшеницы получено генетическое разнообразие по продолжительности периода всходы-колошение, позволяющее отобрать в гибридных популяциях генотипы с желаемым ритмом развития для различных агроэкологических зон Сибири.

Изменчивость и наследование числа колосков в колосе. Признак положительно коррелирует с продуктивностью колоса, поэтому в селекции ему уделяют внимание. Хотя число колосков относится к относительно стабильным признакам по своей выраженности, полученные данные на ярово-озимых гибридах (рис. 1) показывают, что доля изменчивости, обусловленная условиями вегетации, достигает 67,0 88,1 % от общей фенотипической изменчивости. Если доля генотипи-

59,8

4,4 Г

52,5

6,1 4,3

72,9

год х яровые х озимые условия вегетации (год)

Рис. 1 Степень влияния факторов в общей изменчивости признака а - продолжительность периода всходы-колошение; б - число колосков в колосе; в - число зерен в колосе; г - масса 1000 зерен; д - продуктивность (масса) зерна колоса

ческой изменчивости, обусловленная влиянием яровых родительских форм была низкой и колебалась от 0,3 до 0,8 %, то варьирование, вызванное озимыми компонентами скрещивания, достигало 2,0 X, что свидетельствует о существенном вкладе озимых генотипов в формировании элементов продуктивности колоса изучаемых гибридов. Достоверным было влияние взаимодействия "условия вегетации х яровой генотип" (1,0-23,0 %) и "яровой х озимый генотип" (2,0-5,9 %). В условиях вегетации 1992 г. у пяти гибридных комбинаций из 30 изученных в Р2 число колосков на 1,9-2,7 было выше, чем у яровых родительских форм. Достоверное превышение по числу колосков наблюдалось в 1993-95 гг. в Г3-Р5 (1,5-3,4 колоска). Количество гибридов, по которым наблюдалось превышение числа колосков над яровыми родительскими формами, составило в 1993 - 53,3, в 1994 - 36,7 и в 1995 - 46,7 Наиболее высокой общей комбинационной способностью по рассматриваемому признаку из яровых сортов характеризуется Новосибирская 22 и Лютесценс 101. Однако наиболее высокое значение признака было получено по гибридной комбинации Новосибирская 89 х Гибрид 0462, у которого в среднем превышение над яровой родительской формой составило 21,4 %. Из озимых форм наиболее высокой комбинационной способностью характеризуется сорт Сибирская нива, Гибрид 0462, Гибрид 0809.

Изменчивость и наследование числа зерен в колосе. В условиях Сибири признак положительно коррелирует с продуктивностью колоса и играет существенную роль в улучшении мягкой яровой пшеницы. Результаты дисперсионного анализа четырехлетнего экспериментального материала показал, что в общей фенотипической изменчивости доля варьирования, обусловленная условиями вегетации, по числу зерен колеблется от 49 до 67 % (рис.1). Доля изменчивости, вызванная яровым компонентом скрещивания, была выше (2,9-8,1 X), чем озимым компонентом (0,1-0,9 %). У исследованных ярово-озимых гибридов не выявлено существенного превышения озерненности колоса над яровыми родительскими формами. Вместе с тем, корреляционный анализ показал, что число зерен в колосе положительно коррелирует с продуктивностью колоса (г=0,60-0,94) и урожайностью зерна (г=0,58-0,88). Выявлено также, что отдельные гибридные комбинации характеризуются значительным разнообразием по озерненности колоса, что свидетельствует о возможном эффективном отборе в расщепляющихся поколениях рекомбинантов с высокой озерненностыо колоса

Изменчивость и наследование массы 1000 зерен. Из исследован-

ных элементов структуры колоса крупность зерна играет в условиях Сибири наиболее существенную роль в повышении продуктивности колоса Доля изменчивости, обусловленная условиями вегетации (годы), колебалась в зависимости от изучаемого гибридного поколения от 38,8 до 65,5 % от общей фенотипической изменчивости (рис.1). Обращает на себя внимание, что по массе 1000 зерен доля изменчивости, обусловленная генотипами яровых компонентов скрещивания значительно выше (3,6-9,8 X), чем генотипами озимых компонентов (0,8-2,1 %). Одновременно высока доля изменчивости,' вызванная взаимодействием "условия вегетации х яровой генотип" (2,9-28,6 %) и взаимодействием "условия вегетации х яровой х озимый генотип" (2,8-13,4%). Из обшего числа исследованных гибридных комбинаций в - 16,7, в РЗ - 9, в Г4 - 6,7 и Р5 - 36,7 % комбинаций превысили лучшего ярового родителя по массе 1000 зерен (табл.4). Высокой общэй комбинационной способностью среди яровых родительских форм по массе 1000 зерен характеризовались сорта Новосибирская 22 и Новосибирская 89, а среди озимых - Сибирская нива, Гибрид 0462 и Мутант 0757. Наиболее крупное зерно формировали-гибридные комбинации Новосибирская 89 х Мутант 0757 (50,5 г) и Новосибирская 89 х Мутант 0549 (50,8 г).

Измейчивость и наследование массы зерна колоса В структуре формирования урожая пшеницы продуктивность колоса играет наиболее существенную роль. В общей фенотипической изменчивости рассматриваемого признака условия вегетации занимали доминирующую роль (66,6-81,9 2). Вместе с тем не было выявлено значительных различий по влиянию яровых и озимых компонентов скрещивания на изменчивость массы зерна колоса (0,5-1,2 %). Существенное влияние на изменчивость продуктивности колоса оказывало взаимодействие "условия вегетации х яровой генотип" (4,9-13,8 %) и "условия вегетации х яровой х озимый генотип" (0,5-10,7 %), а также взаимодействие между яровыми и озимыми генотипами (4,6-7,9 %). Высокой об-щзй комбинационной способностью среди яровых родительских форм по массе зерна колоса характеризовались сорта Новосибирская 89 и Новосибирская 22, а среди озимых - Сибирская нива, Омская 3 и Мутант 0757 (табл.5). Анализ показал, что у ярово-озимых гибридных популяций проявился сложный формообразовательный (рекомбинацион-ный) процесс, который в сильной степени модифицировался факторами внешней среды на всех этапах онтогенеза гибридных растений.

- и -

Таблица 4

Уасса 1000 зерен у ярово-озимых гибридов по года»! и поколениям, 1993-1995 гг. , Г3-Г5, г

-1-1-1-

I Р 3 I Р 4 | Р 5

Комбинация 1-1-1-1-1-1-

| _ ¡отклонение! _ ¡отклонение! _ ¡отклонение I х | | х | | х |

J_1_1_I_L

Новосибирская 22 34,1 34,2 - 34,2 -

Нов. 22 х Лартизанка34,5 +0, 4 37,4 +3,2 35,3 +1,1

Нов. 22 х Ом. озимая 33,1 -1, 0 37,4 +3,2 34,1 -0,1

Нов. 22 х Омская 3 35,6 +1, 5 37,0 +2,8 37,8 +3,6

Нов. 22 х Сиб. нива 38,7 +4, 6* 40,1 +5,9* 43,8 +9.6*

Нов.'22 х Гибр. 0462 39,5 +5, 4* 37,1 +2,9 39,2 +5,0

Нов. 22 х Гибр. 0583 36,5 +2, 4 34,3 +0,1 37,8 +3,6

Нов. 22 х Гибр. 0809' 33,8 -о, 3 34,9 +0,7 40,1 +5,9*

Нов. 22 х Мут. 0549 37,3 +3, 2 39,1 +4,9* 36,9 +2,7

Нов. 22 х Мут. 0755 33,8 -о, 3 33,6 -0,6 33,9 -0,3

Нов. 22 х Мут. 0757 36,7 +2, 5 38,4 +4,2 36,8 +2,6

НСР05 3,9 4,9 5,4

Новосибирская 89 35,9 36,6 - 36,6 -

Нов. 89 х Партизанка38,1 +2, 2 40,3 +3,7 42,4 +5,8*

Нов. 89 х Ом. озимая 34,5 -1, 4 37,3 +0,7 41,2 +4,6

Нов. 89 х Омская 3 37,9 +2, 0 38,1 +1,5 36,2 -0,4

Нов. 89 х Сиб. нива 38,9 +3, 0 38,8 +2.2 40,2 +3,6

Нов. 89 х Гибр. 0462 40,6 +4, 7* 40,0 +3,4 39,1 +2,5

Нов. 89 х Гибр. 0583 40,1 +4, 2 41,6 +5,0* 40,2 +3,6

Нов. 89 х Гибр. 0809 36,2 +0, 3 37,4 +0,8 38,7 +2,1

Нов. 80 х Мут. 0549 38,4 +2, 5 40,9 +4,3 43,9 +7,3*

Нов. 89 х Мут. 0755 37,9 +2, 0 35,5 -1,1 36,9 -0,3

Нов. 89 х Мут. 0757 41,1 +5, 2* 43,7 +7,1* 43,0 +6,4*

HCPos 4, 6 4,4 5,7

Лютесценс 101 39,8 39,3 39,3 -

Лют. 101 х Партизанка39,4 -о, ,4 41,9 +2, ,6 42,2 +2,9

Лют. 101х Ом. озимая 37,9 -1, .9 40,1 +0, 8 40,6 +1,3

Лют. 101 х Омская 3 38,5 -1, ,3 41,5 +2, 2 41,6 +2,3

Лет. 101 х Сиб. нива 40,3 +0, ,5 40,0 +0, 7 38,6 -0,7

Лют. 101х Гибр. 0462 38,0 -1, ,8 38,6 -о, 7 43,4 +4,1

Лют. 101х Гибр. 0583 40,8 +1, ,0 42,8 +3, 5 41,4 +2.1

Лет. 101х Гибр. 0809 38,0 -1, ,8 38,0 -1, 3 40,9 +1,6

Лют. 101 х Мут. 0549 38,0 -1, ,8 41,6 +2, 3 41,3 +2,0

Лют. 101 х Пут. 0755 31,9 -7, ,9* 38,5 -о, 8 40,5 +1,2

Лот. 101х Мут. 0757 37,9 -1, ,9 34,5 -4, 8* 39,9 +0,6

НСРо5 4, ,6 4. 6 4,3

Таблица 5

Продуктивность (масса) зерна колоса у ярово-озимых гибридов по годам и поколениям, 1993-1995 гг., РЗ-Яб, г

Комбинация 1 1 j F 3 1 1 F 4 F 5

1 1 _ 1 х | отклонение 1 _ х отклонение 1 Отклонение х I I

Новосибирская 22 1,13 1,13 - 1,13 -

Нов.22 х Партизанка!, 10 -0,03 1,16 +0,03 1,08 -0,05

Нов. 22 х Ом. озимая 1,15 +0,02 1,15 +0,02 1.11 -0,02

Нов. 22 х Омская 3 1,10 -0,03 1,05 -0,08 1,02 -0,11

Нов. 22 х Сиб. нива 1,15 +0,02 1,35 +0,22 1,44 +0,31*

Нов. 22 х Г. 0462 1,24 +0,11 1,07 -0,06 1,22 +0,09

Нов. 22 х Г. 0583 1,10 -0,03 1,12 -0,01 1,18 +0,05

Нов. 22 х Г. 0809 1,13 0 1,10 -0.03 1,09 -0,04

Нов. 22 х М. 0549 1,18 +0,05 1,13 0 0,99 -0,14

Нов. 22 х М. 0755 1,01 -0,12 0,88 -0.25 0,79 -0,34*

Нов. 22 х М. 0757 1,05 -0,08 0,95 -0,18 1,10 -0,03

НСР05 0,23 0,27 0,23

Новосибирская 89 1,18 - 1.11 - 1. 11 -

Нов. 89 х Партизанка!, 22 +0,04 1,21 +0,10 1, 31 +0,20

Нов. 89 х Ом. озимая 1,15 -0,03 1,06 -0,05 1. 20 +0,09

Нов. 89 х Смекая 3 1,30 +0,12 1,19 +0,08 1. 17 +0,06

Нов. 89 х Сиб. нива 1,26 +0,08 1,24 +0,13 1. 26 +0,15

Нов. 89 х Р. 0462 1,22 +0,04 1,30 +0,19 1, 27 +0,16

Нов. 89 х Г. 0583 1,25 +0,07 1,20 +0,09 1. 24 +0.13

Нов. 89 х Г. 0809 1,19 +0,01 1,15 +0,04 1. 06 -0,05

Нов. 89 х М. 0549 1,18 0 1,19 +0,08 1. 19 +0,08

Нов. 89 X Е 0755 1,11 -0,07 1,06 -0,05 1. 19 +0,08

Нов. 89 х il 0757 1,29 +0,11 1,25 +0,14 1. 25 +0,14

HCPOÎ 0,26 0,26 0,35

Лютесценс 101 1,10 - 1,03 - 1. 03 -

Лют. 101х Партизанка!,07 -0,03 1,10 +0,07 1, 02 -0,01

Лют. 101х Ом. озимая 1,12 +0,02 1,07 +0,04 1, 14 +0,11

Лют. 101х Омская 3 1,12 +0,02 1,16 +0,13 1, 20 +0,17

Лот. 101х Сиб. нива 1,12 +0,02 1,02 -0,01 0, 96 -0,07

Лют. 101х Г. 0462 1,05 -0,05 0,83 -0,20 1. 15 +0,12

Лот. 101х Г. 0583 1,17 +0,07 1,17 +0,14 1. 00 -0,03

Лют. 101х Г. 0809 1,11 +0,01 1,01 -0,02 1, 06 +0,03

Лют. 101х М. 0549 1,13 +0,03 1,17 +0,14 1. 06 +0,03

Лют. 101х М. 0755 0,98 -0,12 0,80 -0,23 1, 17 +0,14

Лиг. 101х М. 0757 1,16 +0,06 0,92 -0,11 1, 12 +0,09

НСР05 0,29 0,25 0,31

Результаты оценки нового селекционного материала мягкой яровой пшеницы. В процессе комплексного изучения ярово-озимых гибридов по результатам структурного анализа растений в расщепляющихся поколениях отбирались наиболее продуктивные рекомбинанты в Р2 - Г5, которые включались в селекционную программу лаборатории генетики СибНИИРС и кафедры селекции и генетики НГАУ. Всего было оценено в селекционном питомнике первого года - 321, селекционном питомнике второго года,- 127, гибридном питомнике - 160 , контрольном питомнике - 8 рекомбинантов. Большинство отобранных линий (70,6 %) характеризовалось высокой степенью устойчивости к полеганию и мучнистой росе. Екявдены также рекомбинанты с высокими показателями по качеству зерна (табл. 6).

Таблица б

Характеристика лучших селекционных' линий из контрольного питомника (КП) 1995 года (площадь делянок - 5 кв. м. ,

норма высева 5,0 млн. семян/га)

—I-1-)-1-1-1-

IУрожай,|На~ |Стек- |Содержание |Сила |Упру-

Комбинация |г/кв. м |тура, ¡ловид- •I ¡муки,| ¡гость

1 |г/л |ность, |белка ¡клей-1 ед. | ¡теста,

1 1 1 1 1 " 1 1 ! 1 % 1 1 1 % ¡кови-| | 1 |ны,% 1 | 1111 | мм I 1

Новосибирская 89

(стандарт) 456 801 64 14,32 29,2 300 117

Нов. 89 х Мут. 0755 488 785* 55 12,70 28,0* 235 76

Но в. 89 х Мут. 0755 478 738 62* 13,02 28,2* 353* 138*

Нов. 89 х Партизанка 286 750л 56 14,20* 29,3* 362* 154*

Нов. 89 х Омская 3 293 799* 71* 14,38* 29,6* 442* 123*

Нов. 89 х Гибр. 0462 383 761* 73* 14,93* 29,9* 440* 120*

Нов. 89 х Гибр. 0809 368 753* 69* 14,41* 29,3* 394* 118*

Требования для сильных

пшениц > 750 > 60 >14,00 >28,0 >300 >80

* По биохимическим показателям линии соответствуют требованиям сильных пшениц

- 14 -ВЫВОДЫ

Четырехлетнее полевое сравнительное изучение 30 ярово-озимых гибридов и 3-х яровых родительских форм показало, что:

1. В первом поколении гибридов доминирует яровой тип развития. Во втором поколении наблюдается расщепление в соотношении растений с яровым к растениям с озимым типом развития 15:1, 14:2 и 13: 3, что свидетельствует о дигенном контроле ярового типа развития у сортов Новосибирская 22; Новосибирская 89, Лютесценс 101.

2. Разное соотношение растений с яровым и озимым типом развития в Р2 зависит от генетической конституции скрещиваемых форм, условий вегетации, продолжительности периода всходы-колошение яровых родителей, дозового эффекта генов яровизации и наличия гибридного некроза. Взаимодействие этих факторов оказывает модифицирующее влияние на структуру гибридной популяции по типу развития растений.

3. Продолжительность периода всходы-колошение гибридов зависит от генотипа родительских форм и условий вегетации. У гибридных комбинаций с участием раннеспелого ярового сорта Новосибирская 22 рассматриваемый период на 1-6 дней продолжительнее, чем у ярового родителя. Гибридные комбинации с участием среднеспелых яровых сортов Новосибирская 89 и Лютесценс 101 выколашивались одновременно с яровыми родителями или на 2-4 дня раньше. В общей фенотипической изменчивости признака наиболее существенную роль играли условия вегетации, яровой компонент скрещивания и взаимо-( действие между яровой и озимой родительской формой.

4. В комбинациях с участием ярового сорта Новосибирская 22 степень гибридного некроза определяется фазой развития растений, при которой проявляются первые симптомы депрессии в первом и последующих поколениях. Расщепление во втором поколении в отношении 19:45 указывает на взаимодействие комплементарных генов Не 1, Ме 2 и гена-ингибитора 1 - Не и зависит от условий вегетации, поколения и генотипа озимых пшениц, имеющих слабоумеренную аллель *п) гена Ие 2.

5. Гибриды формировали на 1,5-3,7 развитых колоска больше в колосе, чем яровые родительские сорта. Число плодоносящих колосков в колосе зависит от генетической конституции родителей и условий вегетации, главным образом от температуры воздуха в фазу закладки продуктивности колоса (кущение-выход в трубку). Доля изменчивости.

обусловленная условиями вегетации, составила 67-88 % от общей изменчивости признака.

6. Озерненность колоса в сильной степени варьировало от условий вегетации. В общей фенотипической изменчивости доля, обусловленная условиями вегетации, составила 49-67, яровым компонентом -2,9-8,1 и озимым компонентом скрещивания 0,1-0,9 %. У исследованных гибридов не выявлено существенного превышения над яровыми родительскими формами по числу зерен ъ колосе.

7. Гибриды в целом формировали более крупное зерно, чем яровые родительские формы (> 0,3-11,9 X). Наиболее высокой общей комбинационной способностью по массе 1000 зерен характеризуется сорт Люгесценс 101. В общей фенотипической изменчивости доля, детерминируемая условиями вегетации составила 38,8-65,5, яровыми компонентами 3,6-9,8 и озимыми компонентами скрещивания 0,8-2,1 2. Высокая доля изменчивости признака, вызванная взаимодействием "условия вегетации х яровой генотип" (2,9-28,6 %), "условия вегетации х яровой х озимый генотип" (2,8-13,4 %).

8. Гибриды формировали в целом более продуктивный колос, чем яровые родительские формы (> 0,36-0,62 г). В общей фенотипической изменчивости признака доля, обусловленная условиями вегетации составила 66,6-81,9, взаимодействием "условия вегетации х яровой генотип" 4,9-13,8, взаимодействием "условия вегетации х яровой х озимый генотип" 0,5-10,7 и взаимодействием "яровой х озимый генотип" 4,6-7,9 %.

9. Рекомбинантные линии, отобранные в расщепляющихся гибридных комбинациях, характеризуются высокой зерновой продуктивностью, устойчивостью к полеганию и мучнистой росе. Лучшие линии харак-териуются более высокими показателями качества зерна, чем стандарт: превышение составляет по содержанию белка 0,4-4,3, сырой клейковины 0,3-2,4, силе муки 31,3-47,3 %.

10. У ярово-озимых гибридов наблюдается сложный формообразовательный процесс, который в сильной степени модифицируется условиями вегетации. У таких гибридов существенно повышается генетический резерв изменчивости по сравнению с яровыми гибридами.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Полученный принципиально новый гибридный материал на основе сортов и линий, характеризуется комплексом хозяйственно-ценных

ч

признаков, рекомендуется использовать в селекционных программах мягкой яровой пшеницы в разных агроэкологических зонах Западной и Восточной Сибири.

2. Новые ярово-озимые рекомбинанты предлагается использовать в селекции на повышение генетического потенциала продуктивности, устойчивости к неблагоприятным факторам климата и повышение хлебопекарных качеств зерна мягкой яровой пшеницы.

СЛИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Анохин В. М. , Володькин К. Е , Цильке Р. А. Наследование типа развития у ярово-озимых гибридов мягкой пшеницы // Анализ современных аграрных проблем: сб. трудов молодых ученых и аспирантов. -Новосибирск, 1994. - с. 41-47.

2. Анохин Е М. Наследуемость и изменчивость гибридного некроза у ярово-озимых гибридов мягкой пшеницы // Анализ современных аграрных проблем: сб. трудов молодых ученых и аспирантов. - Новосибирск, 1994. - с. 47-52.

3. Анохин Е М. Наследование и генетическая обусловленность периода "всходы-колошение" у ярово-озимых гибридов мягкой пшеницы // Генетические ресурсы и эффективные методы создания нового селекционного материала сельскохозяйственных растений: Тез. докл. гене-тико-селекц. школы (Новосибирск, 12-17 дек. 1994 г.).- Новосибирск,

1994.- с. 4-5.

4. Анохин Е М. , Серый Е И. Индекс детерминации некоторых факторов на продолжительность периода всходы-колошение у ярово-озимых гибридов мягкой пшеницы // Анализ современных аграрных проблем: Тез. докл. научно-практич. конф. ученых НГАУ и Гумбольдтско-го ун-та (г. Берлин) (Новосибирск, апрель 1995 г.). - Новосибирск,

1995. - с. 10-11.

5. Анохин Е М. Изучение генетических систем мягкой пшеницы при селекции на адаптивность // Селекция с. -х. культур на адаптивность и особенности семеноводства в Сибири: Тез. докл. проблемного совета по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству с/х культур в Сибири (г. Омск, 1-2 августа 1995 г.). - Новосибирск, 1995. - с. 7-8.

6. Анохин Е М. Степень влияния некоторых факторов в общей изменчивости элементов продуктивности колоса у гибридов мягкой пшеницы //"Студент и научно-технический прогресс": Материалы XXXIV

Международной научной студенческой конференции. - Новосибирск, 1996. - с. 11-12.

7. Анохин Е М., Тимофеев А. А. , Тимофеева Л. П., Серый Е И. Наследование числа колосков в колосе у ярово-озимых гибридов мягкой пшеницы // Проблемы АПК в условиях рыночной экономики: Тез. докл. юбилейной региональной научно-практич. конференции. - Новосибирск, 1996. - с. 36.

Подписано в печать 13.09.96 г. Формат 60x84/16. Объем 1,0 печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 890. Отпечатано в типографии РПО СО РАСХН 633128, Новосибирская обл. п. Краснообск