Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

НАСЛЕДСТВЕННАЯ И НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН РАЗНОТИПНЫХ СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "НАСЛЕДСТВЕННАЯ И НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН РАЗНОТИПНЫХ СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ"

Д- 30665

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

На правах рукописи МИЩЕНКО Лариса Николаевна

УДК 633.16.«321» : 575.1

НАСЛЕДСТВЕННАЯ И НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН РАЗНОТИПНЫХ СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1992

Работа выполнена на л^ф^дре селекции и е^чаюводстьа полевых к\льтур Московской сельскохозяйственной ччадсмин им ГС \ Тц\'ир,'зепа

Научный руководитель — доктор СЄЛЬСКОХОЗЯНСТВЄННЬ'\ наук, профессор А. Н. Березкин.

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, прсфеесор чафедры растениеводства Галина Глебовна Гатаулина, кандидат сельскохозяйственных наук, начальник отдела идентификации сортов и качества семян Всероссийского центра по оценке качества сортов с-х культур Павел Петрович Демкин.'

Ведущее учреждение — Российская государственная семенная инспекция, начальник Татьяна Петровна Кокина.

Защита диссертации состоится «/9» Лььъо-р? 199-і-г. в « /У"» часов на заседании специализированного совета Д-120 35 04 в Московской сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева

Адрес 127550, г. «Москва, ул Тимирязевская, 49, сектор защиты диссертаций ТСХ \

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА

Автореферат разослан > 1992 г

Ученый секретапь

іецнализированного канд с -х наук, д<

Р. Р. Усманов

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАбСЛЫ . 1.1 Актуальность тепы

.Посевной материал высокого качества является важным условием, обеспечивающим получение высоких и стабильных урожаев. Ячмень.- одна иэ наиболее распространвнных сельскохоэяйственных культур; еяе-, годно в производство; вводятся новые высокоурожайные сорта. Далеко не всегда условия получения высокого урожая способствуют формированию полноценныхсемян. Для получения семян с высокими посевньмн и урожайньши свойстваш нужны определенные условия внешней среда. Каждый . сорт обладает свойственной - только ему нормой генетической реакции, проявляющейся ,в способности изменять свои свойства в тех' или иных условиях окружающей среды. Всвяэис этим вооникает необходимость правильно оценивать качества сортов с точки зрения обус-, ловленности различий' между - сортами наследатвениьми особенностями' и . " модифшсацирнйымн яроцвоба»«.

Л В настояцеевремя не сушэствует целостной, законченной теории; ! котораябы позволяла на. основе лабораторных анализов достоверна ' оценивать' посевныеиурожайные свойства семян, нет достаточно объективных . тест-критериев дяяэтого,дале1Шсгг<хжершенстваспосос4| отбора семян. Нвадеквага^ реакция культур н ссчптж на внешою условия в процессе развитая семян и их прорастания вследствие неодинакового размаха изменчивости, требует при выведении сортов обращать внимание на свойства их семян. . .

Важное значение имвет изучение и установление взаимосвязи мех-' ду рядом: показателей посев»« й урожайных свойств семян, так. как • дает встюжноста совершенствовать способы ш*ж«ш и сидора высоко«»- ¡' чественных семян и рационально их испольвовать; а так » учитывать ■ в процессе вьаедеиия сортов^ поскольку многие признаки, обусловлива- .

. _!_

ЦЕНТРАЛЬНАЯ I НАУЧНАЯ ~Л'•'ОТЕКА Моск. се,. . ;домии

ям. К. /,. ,. .^ава

пав т

- а -

ацие качества семян в большей степени зависят от сорта, чем от внешних условий.

1.2 Цель и задачи исследований Целью исследований было определение степени влияния на посевные качества семян генетической и моди-фпсациошюй изменчивости. 6 связи с втим необходимо было решить следуощю задачи

1. Изучить по ряду показателей посевные качества семян разнотипных сортов ярового ячменя, районированных в разные годы в Нечернсоемной зоне Российской Федерации

2. Для определения модификационной изменчивости сравнить посевные качества семян, разделенных на фракции по величине и на группы по положению в колосе

3 Провести анализ ряда признаков, характеризующих свойства семян подвергнутых воздействию стрессовых факторов Сгамма-излучение, гер-бшщды, повыиекная температура проращивания) в целях усиления вариабельности качества семян и выявлению их потенциальных возможностей

4 Используя методы статистического диализа выявить степень влияния наследственных и нёнаследственных факторов на показатели посевных качеств семян; установить наличие корреляционных зависимостей между отдельными признаками

1.3 Научная новизна работы Проведен сравнительный анализ посевных свойств разнотипных сортов ярового ячменя, выведенных и районированных в разные годы по Московской и другим областям Российской Фадера-шт. Определено влияние наследственных и ненаследственных факторов на ряд признаков семян и проростков, прямо или косвенно связанных с хачествсм посевного материала у сортов, их фракций и групп по колосу; их устойчивость к стрессовым воздействиям Выявлены связи между аткелыолли характеристиками семян и проростков

: , 1.4 фактическая значимость результатов исследований. - ГЬлучвнныв .* реэультаты остепени изменчивости посевных качеств семян у равных СОРТОВ >фовюго яч*«нн ,. ^ сорта и семян с

раэшлс участков колоса; о наличии корреляции между: сггдельньми при. знаками семян и проростков, а так жв сведения обиндивидуальных особенностях сортов ярового ячменя я их реакции на страсоавьевоедей-" ствия моает бить нспольэованавсвлекции при сов даний новых сортов; '"а -так: ав в оомоиоисимаско*•. л . , - . : / \ 1.5 Апробация работы. Основные реаультаты настоящей работы доложены ' на заседаниях • кафвдры селекции и с^леиоводства полввых культур я • лаборатории генетики и селекции полевых кулыгур' ТСХА С1990-19Я25, ; на Конферпацйях молодых учвных ТСХА £1981, 199В гг.). V і. 1, б Публикация результатов иоследовашй. ІЬ темв диосертащвд опубликована! научная работа.

1.7 Огрушура и объем диооертации. Диссертация состоет из введения,

5 Глав, выводе»,. практических , рекомендаций; списка использованной литературы. Работа излажена иа *28 страни1ах мажнописноготекста, содержит 43 таблицы и ів рисуююв. В приложение недочет 10 таблиц. Список литераторы включает 26? каимежяаний.

а МАТЕРИАЛ, МЕТОДИСА И УСЛОВИЯ ІРСЄЕШШ ОГЫГОВ Наотояаая работа выполнена на-кафедре селекции и сожиюподства полевых культур Мосаюасасой оельсіазхшяйственной академии лі. К. А.Ти-V ьвфяэева в 1990-1992 гг.' Для исследований были использовал) оемена . шести раэнотипньас сортов ярового двурядого яраюня: Винер, Нжкоас-

*Ч кий 121.'^ Н^, .Нэоовсясий Э.^^ ЗаверСкиЯ .85 я Москжясий 3. Семена ' ' изучаемых - сорте». ячменя-пояучшм. из-га секторе

селекции и семеноводства меяфакультетской лаборатории учхеоа хайловское"и*лаборатории генетики иаелеїшда полевых культур ТСЗСА. ,

- і, -

Описали метеорологические условия в годы проведения исследований. отмечены особенности температурного и водного рехимов в вегетационное периоды 1990-1932 гг.

Разделение семян по крупности проведено с помощью набора решет. Для изучения матрикаяьно! разнокачаствекяости использовались глаа-иые колосья сорта Зазерскиа 85 В результате разборки колоса по зернам получены группы семян, число которых соответствовало количеству семян в колосе: при разборке 28-зерных колосьев (урохаа 1990 года) получены 2Э групп, а при разборке 24-зоркого С1991 год) - 24 группы. На рисунке 1 представлена схема нумерации групп.

версия* часть колоса

« —порядковый номер семян * по положению в колосе

в в 4

а

нихняя часть колоса

Рис. 1. Схема обозначения пояохения семян в колосе двуряхного ячменя (сорт ЗазерскиЯ 83).

Посев производился сеялкой СН-10 Ц, уборка - комбайном САМП0-120, а так хв »ручхуо.с восяедутааям обмолотом на молотилка МПСУ-300 Сравнение посевных качеств семян проводили по энергии прорастания. лабораторной всхохвсти. сила роста Св процентном и весовом выражении), по полевой всхожести в условиях теплицы и в зола, по степени развития корневой системы проростков, длине колеоптиле и

ппколичеству проводвдж пучюв в нем, по сохранности растений к ЭО суткам после посева, сырой массе надземной части растений, определяли так же фракционныйсостав зерновой массы сортов и массу 1000 семян. В качестве стрессовых факторов использовали повышенную тем- -пературу при прораедсвании семян. а так же гамма-излучение и гербицид (симаэин). ■ '; ^ "/,'.'•' - • ', '. ' Статистическая офабстса * данных проведена, с помощ ью программ ; дисперсионного,'-' вариационногои •. корреляицюнного > анализа. (straz, • mstatS в' компьютерном классе кафедры сш1шсщш и <жмшюводсггва полевых культур. ,, :-'■• ' ' :'.;■•. ВЫЧИСЛвНИв индекса покоя Coi) проведено по методике Strend С1989) Оценка силы связи генотип-среда сделана на основе коэффициента корреляции между одноимёнными параметрами .: по; годам (Бебякин, 1983 ). Чем больше зависимость степени проявления признака от условий.среды, тем сильнее кдаффашент корреляцииотличается от плюс единицы.

з. основные результаты иэследовании . " •'.•••:

3. Изучение генетической и мадификационной изменчивости посевных . качеств яр(^го ячманя " \ . 0<.ч '• •„-.- • • .',-;

3.1 Влияние сорта, размера семян и их положения в колосе на вариабельность энергии прорастания и ласЪраторной всхозвести ; , Установлено наличие достоверных, ежегодно выявляемых различий по . энергии прорастания и лабораторной всхожести между . разни« ' сортами1 ярового ячменя; a v так же между фракция»« семян по; крупности : внутри сорта Стабл. 1, 2). При этом необходимо отметить, что каче^ ство семян cc^ms Bffii^, Московский 121;, Надя и Носовский 9 в эяа-чительной степени зависит от погодных условий в период вегетации и мэжвт существенно иэменяться по годам,в то время как сравюгшльно молодые, недавно районированные сорта Зазерский 85:и Московский 3 '

Таблица 1

Энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян у сортов ярового ячменя (урожай 1900-1901 гг ) V,

-Г~Энергия Прорастаний : Лаоораторная всхожесть .

® ° Р т • осеныо зимой веской ' осенью зимой весной

1990 год

Винер 43 8 88 8 86 0 69 8 91 0 88 3

Московский 121 41. 8 89 3 88 0 58 8 91. 3 89 8

Надя 43 0 89 0 88 8 61 3 91. 3 90 0

Носовский 9 46 8 92. 5 88 0 58 3 94. 8 91 0

Заоерский 95 31 3 92 8 95 5 49 8 94 0 9В 8

Московский 3 62 3 37. 0 ее 8 76.0 98 3 94 5

НСРда 3 1 4 0 4 4 4 3 3 6 3 2

1991 год

Винер 2 3 98 0 98 0 7 5 98 0 98 0

Московский 121 6 0 92 5 94 5 16 8 94 5 Ш 0

Надя 10 0 97 0 96 5 13 8 98 0 96 8

Носовский 9 14 5 05 3 ЯГ 9 . 21 0 96 О ЯТ, .5

Заэерский 85 13 8 97 8 97. ,8 22.8 97. .8 яг. 8

Московский 3 4 8 95 3 93 0 16 0 97 96 3

НСРдд 4, .1 3. ,3 2 0 5.3 г 2 2 3

более стабильны по изучаемым параметрам

У сорта Заэерский 85 достоверные различия по лабораторной всхожести семян с разных участков колоса отмечены в урожае 1990 года Максимальную лабораторную всхожесть у сортов Винер, Московский 121, Надя и Носовский 9 имели средние по величине фракции, у сорта Заэерский 83 - крупные и средние, а у сорта Московский 3 - все (фракции содержали высококачественные семена и не имели существенных различий

№юошдеся в литературе довольно противоречивые сведения о пре-

•V-,; V;.' - '' / "• " \ '■ . Телица 2 .

Энергия прорастания и'лабораторная всхожесть семян ячменя в -в эависзмосгги ат ввличдаы эерновки<ура*ай 1990-1991 гг.) У. V

~~. ■ , Крупность оемян

/фактор Ъ/

сорт

/фактор А/*

Энергия прорастания Лабораторная всхожесть круп- сред-; мел- средняя круп

ные

ние

кие

по фактору А

сред- мел- средняя ние,* кие по фактору А

Винер 81.3 85.8

: Московский 121 86.0 90.3

Кадя .85.5 88.3. ^

Носовский 9 80.8 90.3

Зазерскмй 85 9В. 3 97. 5

Московский 3 ' 96.0 95.8 "

средняя по , фактору В,

1990. год 88.0 85. 0 91.3 89. 2 8а З 8Г7І4/ 87.5 ; 86.2 93.8 96.5 96.5 96.8 .

87.3 91.4' 90.9 .

:>■ •"'• . : НСРВ»1.8 ИУд.2.5 г V, ;

. ЦЧ| ■ 1 о*

. ■ для частых средних Л ; -3

■'• 1991 ГОД

Винер 97.8 99.5; 93.5-96.9

Московский 121 91.3 9В. 5 92.0 98.9

№дя , 94.8 V 96.8 ; 94.5 95.4

Носовский 9 . 94.8 94.8 97.0 95.5;*

Зазерский 85 Ъ?. 3 97.3 92.8 95.8 4

Московский 3 90.5 92.8 92.5 91.9

82.8 86.0 87.0 83.8 95.8 97.3

87.0 89.3

92.0 93.0

90.3 89.8

91.3 90.0

97.8 94.5

96.0 97.0

86.4

90.3 89.0

88.4 96.0 96.8

88.8 92.4 92.3 ; ЮРВ» Г. 6 НСРд»2.2

"^для часгаьк средних*3- 8

97.8 94.5 95.8 95.3 97.8 93.3

99.5 97.0 98.0 .95.5 97.8 96.3

94.0 97.1

92.5 94.7

98.0 96.3

97.3 , 86.0

94.5 96.7

93.8 91.1

средняя по фактору В

94.4 96.1 93.7

НСРВ.1.3 КУАа.8

НГ!Р' ' ' ' .Ч' 1

для частных средних

95.8 97.2 94.5

ИУВ.1

0 НЗРд.1 4

игр ' ' Ч

для частных средних

имуществе той или иной фракции семян по крупности (Крылова, Скнягин, 1961; Архангельский, 1970; Ахундова, 1977;, Летании, 1981 и др.) можно, по-видимому, обьяснитьне только спецификой культур, "но и

сортовыми особенностями

{Ьменчивость лабораторной всхожести семян шеста сортов ячменя по годам была от 1 до ТА Разница во всхожести одной и той же по крупности фракции одного и того же соргга могла составляла, в зависимости от года репродукции, до 15%, а разница между группами по колосу - до 23 4%. Выращенные в один и тот жв год сорта ячменя и выделенные из них фракции имели, практичестки, одинаковые колебания лабораторной всхожести, не превышавшей 7 в то время как группы по колосу могли иметь различия до 20-35%

При неблагоприятных условиях влияние сорта усиливается, повышается так же степень матрикальной разнокачественности семян Отсутствие сильной положительной корреляции между одноименными признаками по подам говорит о преимущественном влиянии внешних условий на лабораторную всхожесть семян Можно лишь отметить, что среди сортов имеется более или менее стабильные по данному параметру генотипы. а так жв о большей или меньшей разнокачественности свойств семян в пределах сорта

3 2 Изменчивость периода покоя семян в зависимости от их сортовой специфики

Проводимые в течение трех лет опьггы по определении способности семян различных сортов ячменя прорастать в первые пять-шесть суток после уборки показали, что а зависимости от условий вегетации и сроков уборки, при стандартных условиях проращивания (£0°С5 сорта ячменя могут существенно различаться по лабораторной всхожести Эта равнина составляла в 1990 году до 26 2'/.. в 1991 - до 15 ЗУ., в 1992 - до 36 0К, откуда видно, что неблагоприятные погодные условия -излишнее увлажєнение в период уборки С1990 год), засуха С1992 год>-усиливаит различия между сортами по сравнению с относительно благо-

прияггньи 1Ж1 годом.

Сравнительный анализ индексов покоя (сі) - установил, что у сортов Винер, Московский 121, Надя и Носовский 9 урожая 1991 года оі увеличился в 1.5-2 раза по сравнению с 1990 годом, хотя в целом, между сортами сохранилось прежнее соотношение значений (табл. Э), а в 1992 году 01 всех сортов оказался минимальным по сравнению о двумя предыдущими годами. Наименьшая изменчивость индекса покоя характерна для сорта Носовский 9, наибольшая - для сортов Московский 121 и Московский 3. . *'.; ' '

, Таблица 3

Индекс покоя Сої) разнотипных сортов ячменя (урожай 1990-1992 гг.)

Сорт 1990 год 1991 год , 1992 год

Винер 14.1 32.3 . 9.2 -

Московский 121/ 19 5 - 35.9 . ' 6. г V : - V/ '

Надя . . 17 б - 33.9 . •; 11.4 •

Носовский 9 • 17.6 32.3 14.9

Зазерскмй 85 ■ 19.4 29-6 10.0 ; •. . . - .

Московский 3 9.8 • 38.5 7.9

Основываяаь на слабых и отрицательных значениях коэффициента корреляции, для 01-сортов по годам, можно констатировать, что у изу-'ченны^, сортов. ячменя • более существенное влияние на индекс покоя оказывают условия вегетации растений, чем генетические особенности сорта-.- - • .■!•-.,■■■ •-. -- • ■ .

3.3 Обусловленность.силы роста особенностями сорта и размером семян '

Сила: роста считается более точш*| и объективным показателем посевных качеств семян. В наших опытах наличие- или; отсутствие существенных различий между сортами зависело от способа оценки данного параметра, Так; Сила роста, полученная посредством определения

массы 100 ростков, ежегодно указывала на достоверные различия меаду сортами, а определенная в процентах - отмечала наличие достоверных различий лишь у семян урожая 1990 года В то же время, сорта на имели существенных различий по содержанию 3-. 4- и 5-бальньк проростков, в отличие от семян урожая 1991 года, для которых они статистически доказаны Стабл 4)

Таблица 4

Сила роста семян ярового ячменя (урожай 1990-1991 гг.)

Всего Содержание Масса

_ пророс- С ростком ----ег=- 100

рт йолее 2 5 бадьных бальных ! бальных Р«™»

/щ СМ, /• •/ , I

1990 год

Винер 88 0 79 5 0 5 2 5 76 5 7 78

Московский 121 93 0 90 5 7 5 4 6 78 5 8 03

Надя 93 6 89 0 7 5 5 5 76 0 7 61

Носовский 9 96 0 89 0 1 0 4 0 84 0 8 48

Зазерский 85 95 6 91 5 8 0 11 5 72 0 7 41

Московский 3 97 0 94 0 3 0 • 8 5 83 0 8 17

^05 4 2 6 4 7 1 6 2 11 2 0 65

1991 год

Винер 98 5 97 0 17 5 48 0 31 0 4 16

Московский 121 96 5 94 5 5 5 20 5 68 5 5 48

Надя 97 5 97 0 9 5 24 0 63 5 5 26

Носовский 9 98 0 94 5 3 5 15. .0 76 0 5 95

Зазерский 85 97 5 96 0 26 5 40 5 29 0 4 48

Московский 3 95 0 93 5 7 0 21 0 65 4 5 47

ИЕРод 4 0 5 5 5 5 13 2 14 3 0 43

Характеризуя способность сортон ежегодно формировать определенное количество сильных ростков, можно сп-ме-пггь сорт Носовский 9, как один из наиболее стабильных по кассе 100 ростков, количесчву 34- и 5-бальных проростков, причем значение массы 100 ростков и количество 5-{5альных проростков у него максимально, а число 3- и 4-

' бальных - > минимально^- по • сравнению с. друг»« сортами. Крупные и ; среднш семена этого <х>рга не имеет существенна различий по массе 100 ростков и • силе роста. ,. Несколько таоа псжазатели у семян соргга Московский 3. Сорта Втер- н Зазерский 85, можно охарактеризовать. как наиболее нестас&шьные по .'всем, вьшеназванным признакам, они имеот ,минимальную массу'100 ростков, наибольшее количество.3-, 4-й наименьшее количество 5-бальных проростков. т

Из выиеизложвнного видно, что сорта могут различаться не только степенью проявлення тех или иных качеств и стабильностью их значений по годам, но 'и большей или меньшей изменчивостью втих свойств' в пределах сорта. ''.І- ' •"

3.4 Вариабельность полевой всхожести семян при посеве в разных условиях-среяы*.'/'*•■ ^"ч',4'.

Наиболее важньм критерием оценки посевных свойств является полевая всхожесть семян:- (^равнение всхожести семян в условиях тепли- . цы и в поле позволило установить наличие сукественных различий междусортами. а также выявило силону» зависимость всхожести семян от сроковгфоведения эксперимента и факторе» внешней среды, как в период' формирования Vсемян на материнских растениях, так и при их прорастании (та<3л.: 5, 6). .-.•'.. • ^ .

. ' При облучении оеюш гакма-лучами (дозы «¿¿100 Г)рей) в ряде случаев ошеченстимуляционьй эффект (группы по колосу ячменя сорта Зазерский 05); В целом,: га*ма-облучение усиливало разлігоія во всхо- : жеста сортов и групп їю колосу; причем различия между группа»« оказались сильнее (в 2-^2.5 раза), чем между сортами.-Наиболее яувстви-тельньии к облучению были ;сорта: Московский 3 и Носовский 9, а . реакция сортов Зазерский 83 и Винер в; сильной стелиш зависела от года получения семян.* Отмечена тенденция к снижению радиоустовчиво- ■

Таблица S

Влияние гамма-облучения на всхожесть семян сортов ярового ячменя

через 7 суток после посева Св сосудах)(урожай 1990-1001 гг),'/.

Д о э а I фактор ГО

Сорт ----—■——

(фактор А) .контроль- 50 Грей ISO Грей средняя по

фактору А

1990 год

Винер

Московский 121 Надя

Носовский 9

Зазерский 85

Московский 3

средняя по фактору В

Винер

Московский 121 Надя

Носовский 9 Зазерский 85 Московский 3

средняя по

фактору В •

х В скобках указан процент к контролю

ста сортов от Винера и Московского 121 к сравнительно недавно районированным сортам - Зазерскому 85 и Московскому 3

Отсутствие корреляции между полевой всхожесть*} сортов по годам свидетельствует о более значительном влиянии внешних факторов, чем наследственности на способность семян прорастать в полевых условиях Это подтверждается и более значительной изменчивостью данного приз-

87 5 72 5 (82 9)* 45 0 (51 4) 52 5

80 0 77.5 (98 9) 45 0 (ЭВ 3) 53 1

75 0 85 0 (113 3) ЗГ7 5 (50 5) 50 Є

77.5 CT 5 (87 О 35 0 С45 2) 50 0

95 0 80 0 (94 1) 12 5 (14 7) 44 4

90 0 77 5 (86 1) 37 5 ( 41 7) 55 0

82 5 75 7 4

НСРд=12 4 НСРВ=8 8 НСРддя цаотщи средних1:21

1991 год

S6 О 37 5 С102 6) 77 5 (81 6) 90 О

97 5 87,5 (89 7) 65 0 (66 7) 83 3

97 5 95 0 (97 4) 75 0 (78 9) 89 2

97 5 92 5 (94 9) S7 5 (59 0) 82 5

9В 0 95 0 (100 0) 57 5 (60 5) 82 5

87 5 95 0 (108 б) 40 0 (45 7) 74 2

95 0 93 8 53 8

НСРд=9 3 НСРВ=6.6 НСР цля частных средних"*® '

О

кака по годам чем между сортами пли фракциями в пределах сорта В

Таблица 6

Полевая всхожесть семян ярового ячменя (урожай 1990-1991 гт),"і

Сорт

Год урожая^

Винер

Московский 121 Надя

Носовский 9 ЗазерсчиЯ 83 Московский 3

НСР,

05

1990 год

70 8

72 8

73 а 75 8 77 8 а 80 2

4 4

1991 год

90 0 83 6

87 0

88 4 81 8 90 3

4 5

"Разница в количестве взошедших

19 й 12 8 13 4 12 6 4 0 10 3

то же время следует отметить различную степень изменчивости полевой всхожести семян у разных сортов по годам

У семян с низкими посевными качествами отмечается большая связь мрдду отдельными признаками, в той числе н с полевой всхожестью, чем у более высококачественных семян Следует также отметить, что увеличение у сортов кочичества 3-<5альных проростков приводит к ослаблению корреляции между силой роста и полевей всхожестью и, напротив, увеличение в вариантах количества 5-бальных проростков усиливает связь между ними

4 Оценка физических и морфологических свойств семян ячменя и их проростков

4 1 Воздействие генетической и матрикальной разнокачественности на размер и массу семян

Масса 1000 семян является одним из наиболее часто употребляемых параметров для описания свойств семян и качества урожая Известно, что фиаиочогичские свойства семян тесно связаны с морфологическими особенностями зерновок

Таблица 7

Фракционный состав и масса 1000 семян разнотипных сортов ячменя' Сурожай 1990-199Є гтО

" : 1900 "год—Г-1УУ1 год " -1УУй год—~

4рак-; масса : содержан.; масса :содержал.; масса : содержан ция :1000 : фракции, : 1000 :фракции..: 1000 :фракции, ;оемян,г: У. : семян,г: % : семян, г: %

"1991: год

199Й год

Сорт

Винер

Московский 121

Надя

1 П Ш 1У 1 П Ш 1У .1 П

1У

Носов- 1 П

ский 9

ский 83

Московский 3

1У

' 1. П Я 1У 1 п

29.4

35.4

31.2

30.3

ЭЙ. 4

31.5

1У

2.5 51.3 37.7 8.5

9.0 00.8 25.9

4.3

8.1 95.5

32.5 6.9 3.8

90.7 34. г, 11.3

17.6 49.5

гг, 7

5.2

4.4 53.0

эез

6.3

34:0

36.0

36.8

33.4

44.2

40.8

0.1 36.4

53.7

10.8 0.4

42.1

49.6 7.9 0.5

45.9

47.0 -6.6 0.1

34.2 35.8

9.9

13.7

69.1

15.8 1.4

1.3 72.4

23.9

2.4

38.2

38.4

38.2

37 Л

39.6

40.9І

О

95.7 -42.9. 1.4 .0

51.9 ,45.7

г. 4 о

05.6 4а і

2.3 0

51.2

46.7 2.1 2.0

73.4 21.9 2.7 0.5 71.9 25.6 2.0

1 фракция - сход с решет с диаметром отверстий 3.0 мм; П фракция - - " " - 2.5 мм;

Ш фракция - ' - " " - 2.0 мм;.

1У фракция - - " " - менее 2.0 мм

Установлено, что юсса 1000 семян является довольно стабильным признаком для каждого соргга В то же время, неблагоприятные погодные условия Сзасуха, переувлажнение) по разному отражаются на массе семян Крупнозерные, с потенциально высокой массой 1000 семян сорта СЗазерский 85 и Московский 3) при повьшенном количестве осадков в период уборки и перестоя на корни снижали данный показатель на 912 г, в то время как остальные сорта всего на 2-3 г В засушливом* 1992 году увеличение массы 1000 семян у сортов Винер, Московский 121, Надя и Носовский 9 составило 2-4 г. тогда как у сорта Московский 3 она осталась неизменной, а у сорта Зазерский 86 снизилась на 4,6 г по сравнению с 1991 годом Стабл 7)

Отмечены особенности во фракционном составе зерновой массы шести изученных сортов ячменя В отличие от остальных, у сортов За-зерский 85 и Московский 3 количество крупных семян ежегодно составляло более половины урожая Сдо 7350, независимо от условий вегетации растений

Проведено изучение массы 1000 семян и фракционного состава у групп из колоса сорта Зазерский 85, в результате чего установлено, что изменчивость массы 1000 семян в пределах колоса и растения в 23 раза сильнее, чем ее усредненное значение у разных сортов 4 2 Зависимость роста и развития первичной корневой системы от генотипа сорта, величины семян и их положения в колосе

Изучение количества и длины первичных зародышевых корешков позволило установить наличие существенных различий между сортами, фракциями в пределах сорта и группами в пределах колоса Стабл 8, 9) Сильная корреляция между одноименными признаками у сортов по годам Сг=0 8-0 9) свидетельствует о слабой зависимости данного признака от условий выращивания

, Таблица 8

Длина и количество вмбриональных (ЭЮ и первичных зародышевых СПЗЮ корешков у сортов ярового ячменя С урожай 1990-19ЕЕ ггО. ■'....,

Сорт

1990 год

количество,шт :длина

а а : и а к

1991 год

количество,шт: длина Э"К Г И З К •;ГОК-ш

: 1993 : год

: 3 К

Винер . , 7.4 5.8 32.8 . 6.6 6.0 31.5 7.1

Московский 121 7.2 3.5 34.1 6.3 5.8 33:4 7.3

Надя 6.6 5.3 зе.о 5.8 5.4 32.2 6.2

Носовский 9 6.7 5.5 33. 5 6.1 5.7 34,5 6.8

Заверсжий 8Э 6.4 5.0 26.8 6.4 5.4 29.2 6.4

Московский 3 6.1 4.5 27.9 5.6 ' 5.0 ЭО.З 5.9

0.2 0.3 1.7 0.4 0.4 2.9 0.4

. Наибольшие длину и количество корешков имеют сорта Винер и , Московский 121; минимальные - Зазерсний 85 и Московский 3. Максима' , , Таблица 9 Влияние крупности сами на количество первичных зародашевых корешков у сортов ярового ячменя (урожай 1990-1991 гг. ),игг. • . . '•.

Крупность семян

{.фактор Ш -190Т

Сорт

(фактор АЗ

"1990 1хзд

круп-: сред-: мел-; средняя Г ные : ние :кие : по ф-ру А:

круп-: сред-: мая-: средняя ные : ние : кие *. по ф-у А

Винер

Московский 121 Надя

Носовский 9

Зазерский 85

Московский 3

средняя по фактору В

7.2 6.7 5.9

6.7 6.2

3.8

6.3 6.1 6.. 0 6.2 6.0 5.5

6Д 5.8 5.3 5.8 5.6 5.0

6.5 6.2 : 5.7 6.2 5.9 -5,4:

6.3 5.6 5. 8 5.5 5.8 5.3.

.5.9

5.6 • 5.8 5.5 5. 4

4.7

5.3

4.8

5.0

4.8;

5.0

4.8

5.8

5.3 5.5

з;з

5.4

4.9

6.4 6.0 5.6 НСРд=0. 2 НСРв=0. 2

5.7 5.5 5.0 НСРд=0. 3 НСРв=0.2

НСРд тя частных средних-^.'1 ^для частных средних^' 4

* - 17 -

льнов количество корешков имеет крупные и средние семена всех сортов, а в пределах колоса - семена из нижней части соцветия В то же время максимальная длина корешков может быть у любой фракции в зависимости от сорта, в пределах колоса - у семян та нижней части соцветия

Таким образом, сорта различаются не только по количеству и длине корешков, но и по степени изменчивости данного признака ПО годам и фракциям семян в пределах сорта

Отмечена отрицательная связь между лаоораторной всхожесть», силой роста и количеством и душной первичных корешков Су сортов). 4 3 Изменчивость длины колеоптиле и количества проводящих пучков в нем в зависимости от сорта и условий проращивания

Длина колеогггиле в значительной степени зависит от температурных условий проращивания семян, хотя, несомненно, большое значение имеют наследственные особенности сорта, о чем говорит наличие положительной корреляции по годам между одноименными признаками При этом, с увеличением температуры проращивания семян корреляция усиливается, преимущество в длине колеоптиле переходит от оолае старых сортов СВинер, Московский 121) к сравнительна недавно выведенным (Зазерский 85 и Московский ЗКтаОл 10). Наибольшая изменчивость в длине колеоптиле отмечена у сорта Винер

Ежегодно отмечалась отрицательная корреляция между количеством, длиной первичных корешков и длиной колеоптиле Независимо от качества семян и года репродукции отмечено ослабление корреляции по мере снижения температуры проращивания семян при определении длины колеоптиле Очевидно, повышение температуры приводит к ускорению протекания физиологических процессов и к конкуренции аа использование питательных веществ эндосперма между корневой системой и рост-

' . Таблица 10

Влияние температуры. проращивания семян на' длину колеоптиле шести сортов ярового ячменя (урожая 1990-1991 гг).. мм . \

~ ' Гемпература проращивания семян (.фактор /и —

Сорт

(фактор ВЭ

1990 год 1991 год

10иС ;20иС :Э0иС '.средняя; 10иС ;20иС ;Э0°С :средняя ■: : по ф-у в: * : : ■ : по ф-у в.

Винер 47.2 38.1 27.4 ЭТ.6 ' 95.0 , 46. і 32.6 44.9

Московский 121 47.3 41.0 30.4 39.6 54.2 43.2 30.8 43.4, .

Надя ' . 42.7 40.3 29.3 37.5 52.3 43.1 32.5 42.6

Носовский 9 43^3 39.2 26.4 -36.3 50.3 39.9 29.7 40.0 ;

Зазерский 85 41.8 43.2 34.0 39,7 . 43.4 43.8 41^4 42.9

Московский 3 48.1 45.7 33.2 42.3 48.9 50.0 37.4 45.4 ;

средняя ПО »'.'".■..•

фактору А. 45.1 41.3 30.2 50.9 44.7 34.1 . '

НСРд=1.2 НСРц=1.7 ЮРд=1.3 НСРВ=1.8

НТО _р сгг НГР =3 1'

™-^для частных средних^*' для частных средних^' -

ком. В результате у сортов, имэюцих корешки большей длины и в большем количестве, /росток испытывает недостаток в пластических веществах и. колеоптиль оказывается меньшей длины, чем у малокорешковых сортов, которые расходует1 на развитие корневой системы меньше запасных веществ и колеоптиль находится в более выгодных условиях. .5. Использование стрессовых воздействий для оценки качестеасемян

у разнотипных сортов. : -?•

5.1 Остров гамма-облучение как фактор дифференциациисортов по

качеству/семян -;.•••.<

Изучена реакция растений шести сортов ярового я<**аня и групп из колоса соргаЗаэерский 85 на гаїліа-облучеиив семян, прослежена динамика изменения количества растений -в течете 30 суток после пот сева (табл. 11). Установлено, что сохранность растений через 30 су-

„ - 19 -

ток и сырая масса надземной части растений в контроле и при облучении семян в большей степени зависят от качества семян, условий вегетационного периода, когда происходило их формирование В контроле изменчивость обоих параметров по годам у растений, выросших из семян с разных участков колоса, была в 1 5-2 раза больше, чем различия между сортами, а у семян одного года репродукции разница между группами была в 2-6 раз больше, чем у сортов по сохранности, и "в^ 1 5-2 раза по сырой массе надземной части растений. №зменчивость облученного материала, практически. одинакова по количеству сохранившихся к 30 суткам растений у сортов и групп по колосу; по сырой

Таблица 11

Влияние гаю«-облучения семян ячменя на сохранность растений через 14 и 30 суток после посева (урожай 1900-1991 гг) (в сосудах),%

Сорт Сфактор А)' Доза 1 фактор Ш, іреи

1ыыи год 1УЫ1 1 год

контроль : 90 . сред 130 . по . ф-у А контроль 50 сред 150 по ф-у А

30 суток

Винер 93(106) 83(89) 20(22) 49 93(98) 95(103) 53(57) 80

Московский 121 90(112) 73(81) 23(25) 46 98(101) 90(92) 23(23) 70

Надя 90(120) 85(94) 13(14) 47 98(101) 96(97) 35(36) 76

Носовский 9 83(107) 68(82) 43С52) 49 96(97) 33(37) 17(18) 68

Зазерсясий 85 95(112) 83(87) 7(8) 46 93(98) 88(95) 17(18) 66

Московский 3 100(111) 78(78) 18(18) 49 88(101) 9SC109) 20(23) 68

Средняя по фактору В 92 78 20 94 98 28

НСРД=9 5 НСРВ=6 7 НСРа=8 5 HCPg=6 О

НСР —IRA НПР —1А 7

для частных средних частных средних"1*

массе надземной части различия между группами из колоса могут быть в 2 раза больше, чем у сортов.

Радаюустойчивость сортов Винер и Московский 121 несколько вьше, чем у сравнительно недавно районированных (Заэерский 85 и Москов-: ский 35. В пределах колоса наибольшая радиорезистентность отмечена у семян из верхней части колоса."

5.2 Устойчивость растений к гербициду под влиянием наследственных и ненаследственных факторов ' - ; - ,

. ■ ^ Установлены существенные различия по устойчивости растений к

симазину в зависимости от сорта и местоположения семян в колосе

(табл! 12). ; './ ' .

•' Таблица 12

Токсичность симазина для семян ярового ячменя (урожай 1990 года), •г/га ,-. ■ , ■ . . .

Сорт : Ebgo : е0до : еото

Винер ~Г 138 (120-158)* 308(284-335) 509 (4SS-570)

Московский 121 158 (135-185) 291 С362-384) 426 £376-482)

Надя 210 (183-241) 344 (305-389) 469 (403-545) ;

Носовский 9 160 (137-187) 347 (311-386) 563 (481-667)

Зазерский 85 144 (115-182) 323 (290-^72) 534 (437-652)

Московский 3 242 (211-276) 374 (327-427) 491 (416-579)

* В скобках указан доверительный интервал ;

При увеличении дозы . гербицида различия между вариантами становятся менее существенньми; а доверительные интервалы увеличиваются ; в 3-4 раза; Различия в устойчивости к гербициду у разных'групп по/ колосу оказались в несколько раз больше, чем различия между сортами,' Так, для 7Q5Í угнетения роста растений различия в количестве симази- " на составляли для разных групп до 5S0 r/ra¿ для сортов эта разница составила всего 140 г/га, то есть в 4 раза меньше.; Растения, выравненные из семян из середины колоса,'; оказались более "устойчивы к дей-

ствию гербицида, чем выше и ниже расположенные

Следует отметить различную взаимосвязь между массой 1000 семян и устойчивостью к симазину выросших из них растений, у сортов и групп по колосу С увеличением массы 1000 семян в пределах одного сорта устойчивость увеличивается, а у сортов, напротив, уменьшается В обоих случаях увеличение дозы гербицида усиливает корреляцию

ВЫВОДЫ

1. Отмечено наличие существенных различий между сортами по энергии прорастания, лабораторной всхожести, массе 100 ростков, полевой всхожести, количеству и длине первичных зародышевых корешков, длине колеоптиле. Причем, последние три признака сильнее зависели от генотипа сорта, чем от условий вегетации Наибольший размах изменчивости по годам был у сорта Винер, наименыший - у сортов Зазерс-киЯ 8В и Московский 3 Максимальные количество и длина первичных корешков наблюдались у сортов Винер и Московский 121, с уменьшением обоих показателей у сортов Надя, Носовский 9 и Зазерский 83 и проявлением минимальных значений у сорта Московский 3 Длина колеоптиле в значительной степени зависела от условий прорастания семян При низкой температуре С10°0 наибольшая длина колеоптиле была у сортов Винер и Московский 121, с повышением температуры проращивания семян выявлено преимущество сортов, районирования 80-х годов по сравнению с сортами более ранних этапов селекции 2 Обнаружено наличие сильной отрицательней корреляции между степенью развития первичной корневой системы и длиной колеоптиле при режиме проращивания семян 30°, что по-видимому, связано с ускорением физиолого-биохимичесних процессов и усилением конкуренции между корневой системой и ростком за использование питательных веществ эндосперма

3. Выявлено, »то преимущество какой-либо фракции семян до крупности объясняется генетическими особенностями сортов. У сортов ячманя Винер, Московский 121 имеются отличия по посевньм . свойствам оешвг , разделенных по величине; у сорта Московский 3 крупность семян Не оказывает влияния на качество семян, а у сортов Надя, Носовский 9 и Заэерский 85 степень различий межпу фракциями зависит от условий вегетации, \ • "

4. Установлено, что фракционный состав семенного зерна и масса 1000 семян, а так же характер их изменений под влиянием погодных условий весьма специфичны для каддого сорта. У сортов Заэерский 86 И Моско-г

■ вский 3 крупная фракция семян.Сот 2.5 до 3.0 мл) ежегодно составля-. ла более половины (до 7390 от обцего количества при наличии 6-1754 очень крупных зерен (более 3 мм). В то время как у остальных сортов семена очень крупной фракции составляли незначительную частьи йри атом были, . как правило, doñee низкого качества по сравнению с ос-; талывми фракциями. : у '":'''.'-.'1 '•■ ■

5. При оптимальных сраках и условиях уборки наибольшая масса' 1000 семян отмечена у сортов Заэерский 86 я Московский 3; мнительная -у сорта Носовский 9. ГЬвывенное количество осадков впериод уйорки и, как следствие, перестой на корню приводитк снияенио массы 1000 семян, при этом наибольшие потери в массе найлвдалвсь у крупноверных, с потенциально высокой массой 1000 семян сортов Зазерский 86 и Московский 3; наименьшие - у сорта Московский 121. Остальные изучаем» сорта (Винер, Надя, Носовский 9) занимал! промежуточное поло-жвние. Норма реакции по массе 1000 семян носит' четкий генетический характер. Если у сортов Винер, Московский, 121, • Надя и Носовский 9 максимальная масса 1000 семян отмечена в засушливом 1992 году, то у сорта Московский 3 засуха, практически,, не повлияла на величину дан-

ного признака, а у сорта Зазерский 85 она вьввала определенное снижение массы 1000 семян по сравнение с благоприятным 1991 годом 6 У семян, полученных в неблагоприятный год, оценка по лабораторной всхожести является достаточным анапнзирушиш фактором для выявления отличий по качеству семян Для семян, выращенных в благоприятных условиях и имевших достаточно высокое исходное качество, требуются более жесткие условия оценки для прогноза предполагаемого их > поведения в полевых условиях

7. Увеличение вариабельности признаков качества семян ячменя обнаружена при использовании острого гамма-облучения Радиочувствительность семян в большей степени определяется условиями вегетационного периода во время их формирования Наиболее радиочувствительными оказались сейена сравнительно недавно выведенных и районированных сортов Зазерский 85 и Московский 3

8 Установлено наличие достоверных различий в чувствительности растений ячменя к гербициду Ссимазину}, в зависимости от сортовой специфики, а так же от положения семян в колосе, из который выращены растения При этом разница в устойчивости последних была в 2-4 раза больше, чем различия между сортами У сорта Зазерский 85 крупные семена из середины колоса обладали большей устойчивостью к гербициДУ-

ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ В селекционной работе с яровым ячменем, при создании новых сортов с более развитой первичной корневой системой, в качестве доноров данного признака целесообразно использовать сорта Винер и Московский 121 Крсаю того, сорт Московский 121 может быть использован в скрещиваниях с целью увеличения количества проводящих пучков в колеоптиле

При сортировке семян, для выделения биологически ценных фракций, необходимо учитывать сортовую специфику, поскольку величина зерновок может по разному влиять на посевные качества семян в зависимости от сорта и условий вегетации.

СШХЖРАБОТ ОПУбЛЙЮВАШЬИ ПО TOEДИЭОгРТАШИ Мюценко Л Н. Сравнительная оценка посевных качеств разнотипных сортов ярового ячменя //Труда Научной Конференции молодых ученых 47 пня 1901 г. Московская с. -х. Академия, М. ,1991

Обьеч 1"г п л

Заказ 2214

Тираж 100

Типография Чосковскоц с х академии им К А Тимирязева 127550 Москва И 5^0 Тимирязевская ул 44