Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Научные основы создания повышения эффективности селекции и создание сортов нового поколения клевера лугового (Trifoliumpratense L.)

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Научные основы создания повышения эффективности селекции и создание сортов нового поколения клевера лугового (Trifoliumpratense L.)"

ГТ5 ОД < з пп

На правах рукописи НОВОСЕЛОВ МИХАИЛ ЮРЬЕВИЧ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ СЕЛЕКЦИИ И СОЗДАНИЕ СОРТОВ ПОВОГО ПОКОЛЕНИЯ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО (Trifoliumpratense L.)

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва 2000

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте кормов имени В. Р. Вильямса в 1977-1999 гг.

Официальные оппоненты:

• доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. С. Образцов

• доктор биологических наук, профессор А. К. Федоров

• доктор сельскохозяйственных наук М. И. Волошин

Ведущая организация - Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева, кафедра селекции полевых культур

Защита состоится 2000 г. в 13 ч 30 мин

на заседании диссертационного' совета;' Д.020.52.01 во Всероссийском научно-исследовательском институте кормов имени В. Р. Вильямса.

Адрес: 141055, г. Лобня, п/о Луговая Московской области.

Просим Вас принять участие в работе Совета или прислать письменный отзыв о данной работе (в двух экземплярах, заверенных печатью).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " / " ) '/С.Я2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных наук, професо

пт. м- з, ¿9

'В. Н. Киреев

Актуальность проблемы. Решение проблемы полного обеспечения населения России качественными продуктами животноводства обусловливает необходимость выполнения важнейшей народнохозяйственной задачи - увеличения производства дешевых кормов и растительного белка. В Нечерноземной зоне России в решении этой задачи большая роль принадлежит клеверу луговому (Trifoliumpratense L.). Главная значимость его обусловлена высокими кормовыми достоинствами как белковой культуры, относительно низкой энергоемкостью выращивания его на корм и семена, разнообразием использования его кормовой массы, небольшой требовательностью к плодородию почв, высокой азотфиксирующей способностью и др.

Зеленая масса клевера, в сухом веществе которой содержится 15-18 % сырого протеина, пригодна как для непосредственного скармливания животным в смеси со злаковыми культурами, так и для заготовки сена, сенажа, силоса, гранул, брикетов и т. д.

Первостепенная роль в развитии клеверосеяния в России принадлежит сорту, а результативность селекционной работы, прежде всего, определяется наличием широкого ассортимента исходного материала, методов его создания и ускоренной разносторонней оценки. Поэтому исследования обусловливаются необходимостью проведения теоретических и практических разработок по созданию сортов клевера нового поколения.

Районированные в 40-80 гг. сорта клевера не удовлетворяют многие из требований производства, т. к. имеют существенные недостатки -позднеспелость, сильная полегаемость травостоя, низкая и неустойчивая семенная продуктивность, невысокий урожай кормовой массы, слабая устойчивость к неблагоприятным факторам среды и болезням и т. д. Преодоление этих недостатков является первоочередной задачей селекции клевера. Но лишь планомерное формирование генофонда с новыми количественными и качественными признаками на основе эффективных методов селекции, изучение характера наследования селектируемых признаков при эффективном использовании на первых этапах селекции условий искусственного климата, обеспечивают возможность ускоренного создания сортов нового поколения с комплексом хозяйственно-ценных признаков.

Настоящая работа представляет итог 22-летних (1977-1999 гг.) исследований, за время которых были разработаны новые и уточнены существующие методы селекции клевера лугового (химический мутагенез, экспериментальная полиплоидия, поликросс, гаметная и эдафическая селекция) и создано семь новых диплоидных и тетраплоидных сортов клевера лугового.

Исследования проведены в соответствии с тематическим планом научных разработок ВНИИ кормов, который являлся составной частью Государственной научно-технической проблемы 051;04, Целевой программы ОЦ.041, Государственной научно-технической программы "Перспективные процессы . производства сельскохозяйственной продукции", проект "Кормовой белок" (Миннауки) и программой фундаментальных, приоритетных прикладных исследований "Разработать теоретические основы экономически эффективных, экологически безопасных, ресурсосберегающих систем производства кормов с высокой протеиновой и энергетической питательностью с учетом многоукладных форм ведения хозяйства" (РАСХН).

Считаю своим долгом выразить глубокую благодарность сотрудникам лабораторий искусственного. климата, генетики и отдела селекции и первичного семеноводства клевера за помощь в проведении научных исследований.

Цель и задачи исследований. Основная цель исследований заключается в разработке и совершенствовании методов селекционного процесса и создании раннеспелых высокозимостойких сортов клевера лугового, обеспечивающих их высокую кормовую и семенную продуктивность, что является базовой основой развития и расширения клеверосеяния в России.

Для достижения этой цели на исследования были поставлены следующие задачи:

• разработать новые и усовершенствовать существующие генетико-селекционные методы, позволяющие создавать новый селекционный материал на основе использования химического мутагенеза, экспериментальной полиплоидии, множественного гетерозиса, гаметной, эдафической селекции и ускоренного репродуцирования поколений в условиях искусственного климата;

• разработать метод получения и выделения мутантных форм клевера лугового, индуцированных химическими мутагенами;

• разработать схему создания исходного селекционного материала клевера лугового, используя метод химического -мутагенеза, позволяющую закрепить хозяйственно-ценные признаки. в формируемых мутантных образцах;

• провести разностороннее изучение индуцированных мутантных образцов в сравнении с исходными аналогами по важнейшим биологическим свойствам и хозяйственным признакам; сформировать перспективный селекционный материал;

• на основе сформированного селекционного материала создать раннеспелые, зимостойкие, высокоурожайные по кормовой массе и

семенам сорта клевера лугового и дать им хозяйственно-биологическую оценку;

• усовершенствовать метод получения и выделения тетраплоидных форм клевера лугового, повышающий эффективность селекционной работы;

• разработать метод получения бесхимерных тетраплоидных форм клевера лугового путем воздействия раствора колхицина на генеративную сферу;

• создать индуцированные тетраплоидные формы, обладающие комплексом биологических и хозяйственно-ценных признаков: высокой семенной продуктивностью, раннеспелостью, зимостойкостью;

• используя созданный селекционный материал, провести подбор и оценку исходных компонентов для формирования сложно-гибридных сортов клевера;

• изучить длительное влияние условий искусственного климата на морфогенетические характеристики клевера лугового;

• разработать режимы выращивания клевера лугового, ускоряющие репродуцирование селекционного материала в условиях искусственного климата;

• разработать схему создания исходного селекционного материала клевера лугового в условиях искусственного климата и на ее основе создать перспективный селекционный материал;

• разработать основы селекции клевера на устойчивых к стрессовым воздействиям ионов Н+ и А13+;

• разработать экспресс-метод отбора генотипов клевера с повышенной морозоустойчивостью и устойчивостью к воздействию ионов Н+ и А13+;

• получить перспективный селекционный материал и создать сорт клевера лугового с повышенной устойчивостью к действию ионов алюминия и водорода в почве;

• разработать основные технологические приемы возделывания сортов клевера лугового нового поколения на семена в звене первичного семеноводства.

Научная новизна исследований. На основе 22-летних научных исследований экспериментально доказана возможность создания генетически гетерогенных селекционных источников на основе существующих и новых методов селекции. Показано значение химических веществ (супермутагеноз, колхицина и др.) для генотипической изменчивости в онтогенезе растений клевера. Дана комбинированная оценка степени генетической и фенотипической неоднородности созданного генофонда клевера лугового. Изучены его биологические особенности, адаптивные и продуктивные свойства, устойчивость к различным стрессовым факторам (зимостойкость, кислотоустойчивость).

Разработана генетико-селекционная система эффективного использования, применительно к клеверу луговому, методов химического

мутагенеза, экспериментальной полиплоидии, эффекта гетерозиса, гаметной и эдафической селекции. С использованием искусственного климата, ускорено создание (12 лет вместо 20-25) сортов клевера нового поколения, у которых преодолен генетический барьер отрицательной коррелятивной связи между раннеспелостью' и зимостойкостью. В сортах клевера впервые достигнуто благоприятное сочетание этих признаков. Доказана большая результативность этих .методов, созданием. принципиально новых шести сортов, сочетающих ультрараннеспелость (на 10-20 дней созревают раньше стандарта на семена), меньшим потреблением на 280-300 °С тепла для своего роста и развития, с высокой зимостойкостью, стрессоустойчивостыо, высокой урожайностью кормовой массы и семян.

Впервые установлена сортовая дифференциация клевера по устойчивости к ионной токсичности алюминия и водорода в зоне корней.

...Впервые разработан диагностический тест . идентификации толерантности клевера к ионам алюминия и А13+ и водорода Н^, определен коэффициент их устойчивости. Создан первый кислотоустойчивый сорт клевера "Топаз", представляющий большую значимость для биологизации , земледелия и укрепления кормовой базы в Нечерноземной зоне России на малоплодородных кислых почвах.

Впервые . показана возможность осуществления селекции кислотоустойчивых форм клевера лугового с комплексом основных хозяйственно-ценных признаков.

Новизна научных исследований защищена авторскими свидетельствами (7) и патентами (3) на изобретения: № 1184474 от 15.06.1985; № 147.0251 от 08.12.1988; № 1595408 от 01.06.1990; № 2091011 от 27.09.1997; № 2138154 от 15.01.1998; на сорта клевера: № 6661 от 30.05.1995; № 6950 от 30.05.1995; № 0278 ог 08.02.1999. ; Практическая значимость результатов исследований:

• создан генофонд (мутанты, полиплоиды, гибриды, синтетические популяции,: и др.) с . новыми селектируемыми признаками, широко используемыми в селекционном процессе;

• разработана эффективная . схема селекционного процесса, обеспечивающая повышенную результативность в работе с мутантами;

• разработаны эффективные методы химического , мутагенеза, экспериментальной' полиплоидии, поликросса, гаметной и эдафической селекции; . . , .... ;,,

• созданный новый селекционный материал (более 300 селекционных источников) обеспечил выведение . высокоурожайных сортов с повышенной стрессоустойчивостыо (зимостойкость, толерантность к ионам алюминия А13+и водорода Н1");:- ■

• создано семь сортов нового поколения клевера лугового: Ранний 2, Трио, Орлик, Алтын, Кудесник, Стодолич, которые характеризуются высокой урожайностью сухого вещества и семян, раннеспелостью, повышенной зимостойкостью, устойчивостью к фузариозу и раку клевера; сорт Топаз характеризуется высокой толерантностью к ионам алюминия А13+ и водорода Н+.

Созданные на основе многолетних теоретических и экспериментальных исследований перспективные диплоидные и тетраплоидные образцы (более 30) переданы научным учреждениям России для выполнения Программы ТОС "Клевер", что обеспечило создание четырех совместных сортов клевера.

Методом химического мутагенеза впервые решена сложная проблема селекции клевера на скороспелость, где преодолена отрицательная корреляция между продолжительностью вегетационного периода и зимостойкостью. С помощью этого метода представилась возможность преодолеть в генетическом плане проблемы, не поддающиеся решению другими традиционными методами селекции,

• получен Широкий исходный материал (более 100 мутантов) для гибридизации и экспериментальной полиплоидии;

• созданы ультрараннеспелые мутанты: Р-2, МГ-3, П-1, обладающие высокими показателями холодо- и зимостойкости, высокой продуктивностью кормовой массы и семян, повышенной устойчивостью к раку клевера.

На основе этого материала с использованием искусственного климата за 12 лет (вместо 20-25) выведено три ультрараннеспелых сорта: Ранний 2, Трио, Орлик (включены в Государственный реестр с 1995 г.). Эти сорта позволяют решать в Нечерноземной зоне проблему семеноводства клевера за счет их раннеспелости, обеспечивают по годам устойчивое производство семян, а также расширили границу устойчивого семеноводства более чем на 300 км на север. Данные сорта обеспечивают за вегетационный период получение двух-трех укосов кормовой массы, что позволяет использовать их на сидеральные цели и увеличивать поступление в почву органического вещества и биологического азота.

Впервые в России для освоения почв с повышенной кислотностью создан кислотоустойчивый сорт Топаз (с 2000 г. включен в Государственный реестр). Методом поликросса созданы высокоурожайный диплоидный сорт Алтын и высокоурожайный зимостойкий тетраплоидный сорт Кудесник.

Реализация результатов исследований. Основные положения, разработанные автором, по созданию сортов клевера нового поколения и новые эффективные методы селекции (химический мутагенез, полиплоидия, гаметная, эдафическая селекция) вошли в "Методические

указания по селекции многолетних трав" (1985, 1993), "Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера" (1985,1996), в Программу TOC "Клевер" (1986), "Методические указания по, проведению цитологических исследований с кормовыми культурами" (1985), "Методические рекомендации по технологии выращивания трех поколений клевера и люцерны в оранжереях и камерах с контролируемыми условиями среды в течение года" (1981).

Из созданных семи сортов пять: Ранний 2, Трио, Алтын, Орлик, Топаз включены в Государственный реестр по девяти регионам, 50 областям и республикам России, а два - Кудесник и Стодолич - проходят государственное сортоиспытание.

Внедрение новых сортов в сельхозпредприятия Московской, Тверской, Владимирской, Костромской, Кировской, Вологодской, Пермской областей, республики Марий Эл и другие, осуществлялась при непосредственном участии автора данной работы и сотрудников отдела селекции и первичного семеноводства клевера ВНИИ кормов совместно со специалистами агропромышленного комплекса (АПК), фирмой "Российские семена", фирмой "Агропрогресс", а по сорту Трио - через систему НПС "Клевер" (Кировская область); это позволило довести площади под семеноводческими посевами новых сортов клевера до 25 тыс. га, что решает сразу нескольких задач: освоение травопольных севооборотов, создание годового страхового запаса семян клевера; внедрение сидеральных паров на площади 100-150 тыс. га. Расчеты ВНИИ кормов показывают, что раннеспелые сорта клевера Ранний 2 и Трио в Центральном, Северном и Северо-Восточном регионах России могут занять площадь • около 1,5-2 млн. га. Это позволит провести совершенствование укосных площадей, обеспечив наибольшую устойчивость урожайности кормовой массы, а также повысить протеиновую полноценность травянистых кормов. По концентрации обменной энергии в сухом веществе, данные сорта приближаются к зерновым культурам: при уборке в фазу бутонизации - начала цветения кормовая масса сорта Ранний 2 содержит до 11,6 МДж в 1 кг сухого вещества, при 16-17,7 % протеина. Эти сорта обеспечивают положительный баланс азота (по данным ВНИИ кормов) с корневыми и пожнивными остатками поступает в почву до 120-150 кг/га симбиотического азота (Харьков Г. Д., 1997).

Созданный автором перспективный селекционный материал используется в селекцентре ВНИИ кормов и его опытной сети: Моршанская, Московская селекционные станции и Воронежская опытная станция по многолетним травам. Методические разработки и перспективные образцы переданы ряду научных учреждений России и используются в селекционной программе TOC "Клевер". Необходимо

. отметить плодотворно проводимые комплексные исследования с Моршанской селекционной станцией (совместно создан сорт Алтын и новый перспективный материал). Плодотворно ведется работа по совместной программе ТОС "Клевер" со следующими НИИ: НИИСХ Северо-Востока и Фаленской селекционной станцией (совместно созданы сорта Трио и Кудесник); Всероссийским НИИ зернобобовых и крупяных культур (совместно создан сорт Орлик); Смоленским НИИСХ (совместно создан сорт Стодолич); Сибирским НИИ кормов (подготовлен для передачи в ГСИ совместный тетраплоидный сорт); Волгоградским НИИ орошаемого земледелия, где на основе экологического испытания наших сортов и перспективных образцов выявлена новая зона клеверосеяния в условиях орошения сухих степей Поволжья (Кружилин И. JL, Дронова Т. Н., 1995 г.) и фирмой "Лембке" (Федеративная Республика Германия), где включен в Госреестр Германии в 1997 г. сорт Марс селекции ВНИИ кормов.

Доля авторства в созданных сортах составляет: Ранний 2-60 %, Трио - 20 %, Алтын - 50 %, Орлик - 50 %, Топаз - 30 %, Кудесник - 20 %, Стодолич - 50 %, Луч (лядвенец рогатый) - 10 %.

Апробация работы. Результаты научных исследований были доложены на конференции Всесоюзной школы молодых ученых и специалистов по теории и практике селекции растений (Одесса, 1979 г.); Всесоюзных совещаниях по использованию исходного материала и селекции кормовых культур (Вильнюс, 1987 г.; ВНИИ кормов, 1992 г.); ежегодных научных отчетах ВНИИ кормов (1977-1999 гг.); Всероссийской школе молодых ученых и специалистов (Липецк, 1995 г.); Всесоюзных, зональных, республиканских научных конференциях по вопросам селекции, генетики растений (НИИСХ Северо-Востока, Киров, 1992 г.; НИИСХ Северного Зауралья, Тюмень, 1995 г.; НИИ горного и предгорного с. х., Владикавказ, 1997 г.; ВНИИ кормов, 1998 г.; НИИСХ Северо-Востока, Киров, 1998 г.); на международных научно-методических совещаниях, конференциях (Мальхо, Германия, 1985; Пущино, Россия, 1997 г.; Владикавказ, Северная Осетия, 1998 г.; Санкт-Петербург, Россия, 1999 г.), а также на отчетных сессиях ТОС "Клевер" - ВНИИ кормов, 19861999 гг.

Публикация результатов исследований. По материалам выполненных исследований опубликовано по теме диссертации 65 работ, в том числе монография "Селекции клевера лугового (Trifoliumpratense L.)", М., 1999 г. Доля авторства в совместных публикациях составляет 50100%.

На защиту выносятся: • методы создания принципиально нового исходного материала, источники скороспелости, высокой зимостойкости, повышенной устойчивости к

кислотности почв, (токсическое. действие ионов алюминия А13+ и . водорода II4"); . .

• схема закрепления и сохранения новых ценных признаков у мутантов;

• методы создания полиплоидов с высокой семенной продуктивностью;

• разработка и осуществление селекционных программ в условиях искусственного климата;

• сравнительная морфо-биологическая оценка и характеристика по хозяйственно-ценным признакам сортов клевера нового поколения; .

• основные технологические приемы семеноводства раннеспелых сортов в звене первичного семеноводства.

Личный вклад соискателя заключается в самостоятельной разработке гснетико-селекционной программы исследований с клевером луговым, выборе, разработке новых и совершенствовании существующих методов, схем селекционного процесса, закладке и проведении лабораторных и полевых опытов, отборе и поэтапном изучении селекционного материала, анализе и обобщении результатов исследований, подготовке материалов и описание новых сортов.'- .

Структура работы. Диссертация изложена на 359 страницах машинописного текста,-включает 121. таблицу, 58 рисунков; состоит из 10 глав, выводов, рекомендаций для селекционной практики и производству, списка литературы (включающего 440 наименований, в том числе 110 иностранных источников).

Место, условия, материал и методы проведения исследований

Селекционно-генетические исследования были проведены в 19771999 гг. на полях Центральной экспериментальной базы и лаборатории искусственного климата, ; Всероссийского научно-исследовательского института кормов имени; В. Р. Вильямса (Луговая, Мытищинский район, Московски области).

Мытищинский район Московской области расположен в зоне умеренно континентального климата. Больше всего осадков (в среднем за месяц ¿5,4 мм) выпадает в июле, за год их количество составляет 590 мм. Максимальное ¡количество осадков в год - 7Р0 мм. Многолетняя среднегодовая температура воздуха 5,3 °С. Средняя продолжительность безморозного периода 125-130 дней. Наиболее теплый месяц июль, сумма положительных -температур составляет 1800-2100 °С (метеопункт ВНИИ кормов). Годы проведения исследований различались как по температурному режиму, так и; ло, количеству, выпавших осадков, это позволило в достаточной мере оценить новый селекционный материал.

Почвы опытных участков дерново-подзолистые, среднесуглинистые, слабо кислые со средним и высоким содержанием гидролизуемого азота и подвижного фосфора, с повышенным содержанием обменного калия.

Опыты размещали в клеверном, селекционном и семеноводческом севооборотах.

В условиях искусственного климата опыты проводили на почвенной смеси, составленной из пяти частей почвы, одной части песка, одной части торфа. Температурный режим в теплице поддерживали в пределах + 20... + 25 °С, влажность - 60-75 %, фотопериод 18 часов при досвечивании лампами ДРЛФ-400, освещенность - 1600-1800 люкс.

При создании качественно нового селекционного материала на клевере луговом были применены методы экспериментальной полиплоидии, индуцированного химического мутагенеза, внутривидовой гибридизации, метода поликросса, гаметной и эдафической селекции. Все исследования были проведены на коллекционных образцах, представленных более чем 100 образцами мировой коллекции ВИР, ВИК и дикорастущими популяциями, собранными в природных условиях России и сортами зарубежной селекции, а также вновь созданных селекционных источников и перспективных образцов (рис. 1).

В качестве мутагенных факторов использовали следующие супермутагены: нитрозометилмочевину (НММ), диметилсульфат (ДМС) и этиленимин (ЭИ). Семена обрабатывали водными растворами данных мутагенов, экспозиция составляет 12-18 часов, с последующей промывкой в проточной воде в течение 30 мин.

Для получения тетраплоидных форм проростки клевера лугового обрабатывали раствором колхицина в концентрации 0,2-0,4 % методом вакуумной инфильтрации (по традиционной методике). Исследования по гаметной и эдафической селекции проводили по специально разработанным нами методикам (главы 4.4, 6.6, 9.3).

Внутривидовая гибридизация была осуществлена на основе искусственных скрещиваний как в пределах полученных тетраплоидных, мутантных форм, так и специально подобранных родительских пар из коллекционных образцов, этот метод позволяет комбинировать в гибридном потомстве различные признаки и свойства родительских форм и проводить оценку гетерозисного эффекта (Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера, 1996).

Генос юнд клевера лугового, коллекционные образцы:

местные популяции ■ дикорастущие , формы •; селекционные сорта. отечественной и зарубежной селекции другие виды клевера

Новый селекционный материал, созданный эффективными _ селекционно-генетическими методами: ''

I I '' ".и ' ; - ?

химический индуцированная внутривидовая , метод гаметпая эдафическая

мутагенез полиплоидия гибридизация поликросса селекция селекция

Искусственный климат обеспечивает:

• сокращение селекционногб'процёсса в 1,5-2 раза

• сохранение ценных признаков у новых генотипов '

• искусственную гибридизацию в контролируемых условиях

• разработку экспресс методов создания и отбора новых генотипов

• ускоренное размножение новых генотипов__._

Селекционный питомник

Контрольный питомник

Предварительное испытание

Конкурсное сортоиспытание

Изолированные участки (размножение):

тетраппоиды мутанты гибриды ИТ. д.

Предварительное размножение перспективных номеров

Включение в государственный реестр нового сорта. Первичное семеноводство, внедрение в производство

. Экологическое испытание перспективны* образцов

Производственное испытание перспективных образцов

Государственное испытание нового сорта

Рис. 1. Общая схема селекции клевера лугового

В работе с гибридным материалом проводили изучение наследования селектируемых признаков с одновременным созданием исходного материала. При таком подходе одновременно изучали вопросы частной генетики клевера и решали селекционные задачи. Взаимосвязи между признаками у тетраплоидов, мутантов, гибридов и др. определяли на основе корреляций.

Оценки, наблюдения и учеты проводили по "Методическим указаниям по селекции многолетних трав" (1978, 1985); "Методическим рекомендациям по технологии выращивания трех поколений клевера и люцерны в оранжереях и камерах с контролируемыми условиями среды" (1981); "Методическим указаниям по селекции клевера лугового" (1984); "Методическим указаниям по проведению цитологических исследований с кормовыми культурами" (1985); "Методике Государственной комиссии по сортоиспытанию" (1973); "Методическим указаниям по селекции, первичному семеноводству клевера" (1985, 1995). Качество корма определяли на анализаторе "Техникон" и в лаборатории массовых анализов института.

Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом сравнения вариационных рядов, дисперсионным и корреляционным анализом (Б. А. Доспехов, 1973).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Экспериментальная полиплоидия в повышении эффективности селекции при создании нового селекционного материала

1.1. Экспериментальное получение тетраплоидных источников для селекции клевера

Экспериментальная полиплоидия открыла новые возможности в повышении эффективности селекции клевера на основе получения синтетическим путем тетраплоидных генотипов, несуществующих в естественных популяциях, чем обогатила генофонд новыми селекционными источниками.

Метод экспериментальной полиплоидии позволяет существенно расширить пределы изменчивости количественных и качественных признаков.

В наших многолетних опытах полиплоидные формы получены традиционным методом - обработка проростков клевера раствором колхицина в вакууме.

Отбор в Со поколении полиплоидных соцветий у растений миксоплоидов проводили на основе сравнения размеров пыльцевых зерен диплоидных и тетраплоидных сор тов.

В результате было установлено, что различия в размерах пыльцевых зерен диплоидов и тетраплоидов составляют 29 %, и имеют малые значения коэффициентов вариации (у диплоидов V = 8,9 %, у тетраплоидов V = 6,8 %). Были отобраны генотипы, соцветия которых имели пыльцевые зерна и на 25-30 % превосходившие по размерам исходные диплоидные формы. В С] поколении этот показатель для отбора тетраплоидов также был использован наряду с такими, как размеры генеративных и вегетативных органов. Окончательный отбор проводили на основе подсчета хромосом в соматических клетках растений. Всего было создано более 20 соматических тетраплоидных популяций, которые были использованы в селекционном процессе, где была проведена ^ сравнительная их оценка с диплоидными исходными формами (табл. 1).

Данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что тетраплоидные образцы по целому ряду признаков имеют преимущество над диплоидными образцами, как в первом году пользования, так и в последующие. Не имели преимущества тетраплоиды по содержанию сухого вещества из-за большей обводненности тканей и по семенной продуктивности. Установлена высокая вариабельность признака семенной продуктивности у тетраплоидных форм, что указывает на целесообразность дальнейшей селекционной работы на этот признак, отборы же на повышение сухого вещества будут малоэффективны, так как коэффициент вариации этого признака невысок и мало колебался по годам. Высокий коэффициент вариации (V % = 31) сохранности растений на третий год пользования у тетраплоидов и у диплоидов (V % = 56) указывают на целесообразность отборов на долголетие в третьем году пользования травостоем.

В результате было установлено, что тетраплоидные популяции клевера обладают большей урожайностью кормовой массы (на 15-25 % выше диплоидных аналогов), ,. повышенными зимостойкостью, засухоустойчивостью, устойчивостью к основным болезням и относительным долголетием, сохраняясь в травостое на третий год на 14,742,9 %, а диплоидные - на 17,9 %. Все это в целом создает перспективы создания тетраплоидных сортов.

Для повышения семенной продуктивности у тетраплоидов в наших исследованиях были использованы так называемые интерплоидные скрещивания (2х) х (4х), т. е. миксоплоидные, генотип Ах скрещивали с тетраплоидными Вх. В . наших опытах, опыляя миксоплоидные соцветия (Со) поколения диплоидной пыльцой была установлена возможность значительного повышения выхода тетраплоидов. При обычном типе

опыления выход тетраплоидов в С1 был значительно меньше и колебался от 20 до 73 %, а при опылении миксоплоидных соцветий клевера диплоидной пыльцой достигал 88-97,7 %.

1. Сравнительная оценка по основным биологическим и хозяйственным признакам новых тетраплоидных и диплоидных образцов

Признаки Тетраплоиды (4п = 28х) Диплоиды (2п= 14х)

I II III I II III

Посев 1988 г. .

1. Сохранность растений, % 98,4* 3,5 82,6 9,1 42.9 31,0 100 0 84,8 11,2 17,5 56

2. Высота растений, см 51,9 15,6 72,7 17,6 51,7 13,3 46,6 16,8 60,1 22,7 35,4 18,6

3. Суточный прирост, см 0.80 6,3 0,73 9,3 0,73 11,0 0,75 9,3 0,63 9,5 0,54 16,7

4. Содержание сухого вещества, % 19,9 4,5 19,2 6,9 26,0 6,9 21,9 7,9 22.9 5,5 25,6 14,6

5. Содержание сырого протеина, % 18,0 6,9 17,4 5,1 12,5 5,2 15,8 9,1 17.7 5,6 12,5 5,3

6. Семенная продуктивность, г/растение 1,03 48,5 0,20 36,0 0.12 45,8 1,97 32,5 0,41 58,0 0,21 51,4

Посев 1989 г.

1. Сохранность растений, % 89,6 6,5 36,2 29,4 14.7 52,9 92,5 52,9 24,6 52,1 10,3 81,1

2. Высота растений, см 79.6 17.7 59,6 16,2 - 69,7 15,6 47,6 27,9 -

3. Суточный прирост, см 0,79 8,5 0,80 11,1 - 0,76 6,9 0,68 23,3 -

4. Содержание сухого вещества, % 18,1 8,1 25,3 10,7 - 23,7 5,9 27.5 8,8 -

5. Содержание сырого протеина, % 17.5 5,9 11,9 3,2 - 17,2 7,6 12,0 4,2 -

6. Семенная продуктивность, г/растение 0.09 51,2 0,15 52,1 - 0,12 56,7 0,21 45,9 -

* В числителе — величина признака, в знаменателе — коэффициент вариации этого признака

Таким образом, использование диплоидной пыльцы при опылении миксоплоидных соцветий клевера в Со поколении позволяет получать

тетраплоидные формы по типу мейотических и увеличивает выход . тетраплоидов более чем на 24 % при одновременном создании гибридного материала. Длинный способ позволяет, получать тетраплоидные образцы с высокой и стабильной семенной продуктивностью.

1.2. Метод создания бесхимерных автотетраплоидных генотипов

клевера лугового

Быстрое и эффективное создание тетраплоидного исходного материала клевера лугового - перспективная задача селекции. Однако существует ряд причин, которые сдерживают решение этой проблемы.

Во-первых, наличие химерности у тетраплоидных растений Со поколения с образованием миксогшоидов, которые возникают в результате обработки колхицином соматических тканей, находящихся на разных стадиях онтогенеза. Обусловлено это тем, что колхицин действует на "веретено" деления и огромное большинство клеток остаются диплоидными.

Во-вторых, идентификация миксоплоидных соцветий по косвенным признакам требует значительных затрат времени, т. к. цитологическому анализу приходится подвергать несколько тысяч соцветий.

В-третьих, растения клевера представляют собой многолетние формы и в процессе онтогенеза создаются благоприятные условия для диплонного (соматического) отбора, из-за соматической конкуренции диплоидных и полиплоидных тканей, что приводит к расхимериванию растений и снижает выход миксоплоидов.

Значительно повысить эффективность метода получения автотетраплоидов клевера можно путем воздействия колхицина в процессе микроспорогенеза. При этом важно было установить: как репродуктивная система растения может влиять на генетическую структуру популяции, то есть появилось новое направление - гаметная селекция, по которой крайне мало проведено, исследований, а по клеверу луговому они полностью отсутствуют. Тфлчком к началу селекционных работ с репродуктивными клетками послужило то, что эти клетки являются хорошей моделью для многих | аспектов клеточного развития и изменения под воздействием биотических и абиотических факторов, то есть целое направление селекции может строиться на пыльцевых зернах. Репродуктивная фаза -это жизненный цикл растения, своеобразная природная система, в которой новые комбинации генов сгенерированы в гаметах, проверяются в системах гаметофитного отбора.

Недостаточная изученность данного вопроса в первую очередь связана с трудностями "доставки" химических агентов в строго определенную фазу развития гаметофита в генеративные органы растения.

В наших исследованиях был использован метод вакуум-инфильтрации, разработанный нами и апробированный предварительно на люцерне (авторское свидетельство № 1595408). Было предположено, что воздействие химических факторов на генеративные органы клевера в период мейоза обеспечит наилучшее их взаимодействие с открытыми основаниями.

1. Для оптимизации применения химических факторов именно на этой стадии нужны четкие критерии развития мужского гаметофита.

В наших опытах были проведены специальные исследования динамики формирования гаметофита растений клевера, чтобы связать размеры генеративных органов (головок) с уровнем развития мужского гаметофита. Проведенными исследованиями была установлена четкая зависимость между диаметром головки клевера и фазами развития гаметофита (табл. 2).

2. Развитие мужского гаметофита в зависимости от размеров генеративных органов (сорт Ранний 2) клевера лугового (условия искусственного климата)

Колтество головок, шт. ' Диаметр головок, мм Пыл1 зе цевые рна Тетрады Материнские клетки Пыльцевых зерен, % Тетрад, % Материнских клеток, %

шт. X шт. X шт. X

7 ^ 2,0 0 0 17 2,4 122 17,4 0 12,2 87,8

5 2,5 0 0 211 42,2 231 46,2 0 47,7 52,3

8 3,0 777 97,1 192 24,0 234 29,3 64,6 16,0 19,4

2 3,5 199 99,5 25 12,5 44 22,2 74,3 9,3 16,4

7 4,0 894 128,0 194 27,7 44 6,3 79,0 17,1 3,9

4 4,5 100 % - 0 0 0 0 100 0 0

7 5,0 100% - 0 0 0 0 100 0 0

Мужской гаметофит генеративных органов диаметром менее 2 мм представлен в основном архоспориальной тканью. Наибольший процент материнских клеток и тетрад (47,7-52,3 %) сосредоточен в генеративных органах - головках (2-2,5 мм). Головки большего размера формировали пыльцевые зерна.

В процессе проведенных исследований (1989-1996 гг.) в лабораторий искусственного климата и цитологического анализа генеративной сферы растений клевера установлен ряд параметров методического характера при исследованиях генеративной сферы клевера й воздействия на нее алкалоида колхицина:

а) выявлены параметры синхронизации процесса мейоза в гаметофите клевера лугового, Установлено, что после трехсуточной синхронизации низкими температурами + 5 °С, необходимо провести стимуляцию деления клеток в течение 26-24 часов при температуре + 25 °С и освещенности 20 тыс. люкс;

б) для эффективной обработки мужского гаметофита оптимальная концентрация водного раствора колхицина составляет 0,2 % с уровнем летальности 50-60 %;

в) получено семенное потомство О^СО тетраплоидных гибридов между сортами Ранний 2 (диплоид) и Марр ,(теТрапдоид), где, мужской гаметофит (соцветие - головка = 2,5 мм) растений.диплоидного сорта Ранний 2 обрабатывали 0,2%-ным водным раствором колхицина, а тетраплоидный сорт Марс использовали в реципрокных скрещиваниях. Второе поколение этих гибридов (С2Р2) было оценено в полевых условиях.

Все гибриды были раннеспелого типа. Тетраплоидный гибрид СгР2 Марс х Ранний 2, где отцовская форма — сорт Ранний 2 была проведена на тетраплоидный уровень общепринятым методом, то есть воздействием колхицина на соматические клетки. Полученный тетраплоидный гибрид был менее продуктивным аналогичного гибрида, полученного на основе гаметной селекции. Тетраплоидный гибрид, полученный методом гаметной селекции (Сг^ Марс х Ранний 2) по семенной продуктивности был выше на 23 % и общему сбору семян с 1 м2 на 34,1 %. Это указывает на более стабильный процесс мейоза у гибридной популяции, полученной на основе гаметной селекции.

Таким образом, разработанный метод гаметной селекции, позволяет получать бесхимерные растения клевера лугового, что сокращает время и объем селекции на одно поколение. Сокращаются объемы цитологических исследований по идентификации миксоплоидных растений в Со поколении при создании полиплоидов. Данный метод позволяет использовать химические мутагены в качестве фактора создания генетического разнообразия и имеет преимущества по сравнению с другими методами за счет увеличения объема обрабатываемых гамет, сопоставимого со средней частотой спонтанного мутирования одного гена - от 100 тысяч до нескольких миллионов, то есть увеличивается выборка обрабатываемого материала.

Кроме того, использование влияния гаметофитных факторов на выход рекомбинантов за счет элиминации гамет с большими генетическими нарушениями, позволяет избавляться от летальных и полулетальных мутаций в дальнейшей проработке селекционного материала. Обеспечивается возможность отбора мутантных и полиплоидных генотипов в" поколениях М] и С0, минуя стадию генетических химер; снижается выход полулетальных мутаций за счет гаметного отбора и

элиминации зародышей; сокращаются сроки создания исходного селекционного материала на 2-4 года на первых этапах селекции.

Таким образом, в наших исследованиях был получен генетически разнообразный новый селекционный тетраплоидный материал.,

1.3. Создание раннеспелых стрессоустойчивых

тетраплоидных сортов клевера лугового

Оценка созданных тетраплоидных образцов, их гибридов была проведена по полной схеме селекционного процесса во ВНИИ кормов, Моршанской селекционной станции, в экологическом испытании на Московской селекционной станции и по Программе TOC "Клевер" в ряде научных учреждений России.

В процессе исследований совместно с Моршанской селекционной станцией был создан перспективный селекционный образец (Вх-945), подготовленный к передаче в Государственное сортоиспытание как новый сорт (табл. 3). В результате комплексной оценки по хозяйственно-биологическим признакам образец Вх-945 в среднем за 6 лет испытаний превзошел стандарт Тетраплоидный ВИК по урожайности зеленой массы на 23,2 %, сухой - 14,1 %. Данный образец характеризуется и повышенной засухоустойчивостью.

Передан в Государственное сортоиспытание в 1999 г. среднеспелый тетраплоидный сорт клевера лугового Стодолич (результат совместных исследований между ВНИИ кормов и Смоленской селекционной опытной станцией). Сорт высокозимостойкий, имеет повышенную (на 30 %) по сравнению со стандартом Тетра ВИК устойчивость к склеротинии (раку клевера). В среднем за 5 лет превышает стандарт по урожайности зеленой массы на 18,2 %, сухой массы - на 22,7 % и семян на 50 %, устойчив к полеганию.

2. Создание генетического разнообразия клевера лугового методом химического мутагенеза

Индуцированный мутагенез - один из основных методов селекции и по эффективности приравнивается к методу гибридизации. По оценке большого количества исследователей, с помощью экспериментального мутагенеза создано и находится в производстве более 500 коммерческих сортов растений.

Однако, как показал обзор литературы, использование химического мутагенеза на клевере луговом практически не изучено, хотя он имеет несомненные перспективы по следующим направлениям:

3. Результаты оценки по продуктивности кормовой массы перспективного тетраплоидного образца клевера лугового ВХ-945 за 3 цикла испытаний

Сорт, образец Годы посева В среднем за 3 цикла

19 9 3 . 19 9 4 19 9 5

учеты

1994-1995 гг. 1995-1996 гг. 1996-1997 гг.

ц/га %к стандарту ц/га %к стандарту ц/га % к стандарт^' ц/га ' %к стандарту

Зеленаямасса

Тетра ВИК -стандарт 727,3 131,7 753,0 117,7 729,6 120,2 736,6 123,2

Вх-945 958,1 886,5 . 877,1 907,2

НСР0,5 78,8 55,3 42,2 81,8

Сухая масса

Тетра ВИК -стандарт 167,5 108,7 158,7 108,1 160,8 125,6 162,3 114,1

Вх-945 182,1 171,5 201,9 185,2

НСР0,5 16,2 10,5 10,6 16,9

1. Создание генетического разнообразия : по селектируемым признакам:

; , а) повышение урожайности;

б) устойчивость к болезням; .,: -

в) скороспелость;

г) качество продукции.

2. Разрыв стойких отрицательных корреляционных связей между селектируемыми признаками.

3. В селекции на гетерозис - создание линий с ЦМС и усиление эффекта гетерозиса за счет увеличения частоты кроссинговера;

4. Получение редких мутаций для генетического маркирования сортов.

В нашей работе нам удалось решить методические вопросы использования методы химического мутагенеза на клевере луговом.

2.1; Подбор оптимальных концентраций

химических мутагенов для обработки семян

Учет эффекта дозы мутагенов по показателям всхожести, выживаемости проростков, количеству хлорофилльных и морфологических изменений в М|, количеству и качеству выделенных мутантных форм в М2, показывает четкую зависимость анализируемых* признаков от концентраций мутагенов. Оценка всхожести и выживаемости на уровне летальной дозы в 50 % дает возможность обозначить верхнюю границу оптимальных доз мутагенов, которая составляет: для сорта ВИК 7 НММ-0,01 %, ДМС-0,05 %, ЭИ-0,01 %; для ВНИИЛ 4586 НММ-0,01 %, ДМС-0,05 %, ЭИ-0,005 %. Частота появления хлорофилльных и морфологических нарушений в Мг подтвердила, что максимальные концентрации мутагенов вызывают наибольший процент морфологические изменений. Одновременно установлена специфичность действия мутагенов, так ДМС практически не вызывал образования бесхлорофилльных проростков. Окончательное определение оптимальных концентраций мутагенов, проведенное на основе анализа количества и качества мутантных форм, выделенных в М2, показало, что наибольшее количество мутаций получено при применении максимальных концентраций мутагенов (табл. 4, 5).

Однако предельные концентрации вызывали большое количество ярко выраженных отрицательных изменений, таких как карликовость, отсутствие генеративных побегов, хлорофилльная' недостаточность, редукция листовых пластинок и изменений, не имеющих селекционной ценности. Исходя из этого, оптимальными концентрациями для сортов

ВИК 7 и ВНИИЛ 4586 являются: НММ-0,01-0,015 %, ДМС-0,03-0,05 %, ЭИ-0,005-0,01 %.

Близкие спектры изменчивости и невысокая сортовая специфичность позволяют использовать данные концентрации на других сортах. Для корректировки этих концентраций можно использовать показатели всхожести и выживаемости проростков, на уровне летальной дозы в 50 %, так как они имеют отрицательную корреляционную зависимость с выходом измененных форм в М2 поколении (г = - 0,50 ... - 0,71).

4. Всхожесть, выживаемость проростков, количество хлорофилльных и морфологических изменения в М1 при различных концентрациях

• химических мутагенов

Мутаген, концентрация, % Сорт ВИК 7 Сорт ВНИИЛ 4586

всхожесть, % выход жизнеспособных растений, % хлорофилльных нарушений, % морфозов, % всхожесть, % выход жизнеспособных растений, % хлорофилльных нарушений, % морфозов, %

,Сухие семена 84,0 82,8 0,0 0,0 81,0 80,2 0,0 1,9

Семена, замоченные в воде 89,1 86,6 0,5 0,0 86,4 84,1 0,0 1,1

*НММ-0,03 % 57,7 22,8 9,1 21,7 45,8 14,2 13,3 22,2

НММ-0,025 % 73,3 25,1 4,5 10,4 63,3 17,5 10,1 7,4

НММ-0,015 % 70,2 33,5 3,0 2,6 83,7 32,9 4,7 10,7

НММ-0,01 % 82,0 43,5 0,5 4,1 81,2 49,6 1,1 9,7

*ДМС-0,07 % 55,3 44,4 0,0 15,7 33,8 27,2 0,8 8,9

ДМС-0,05 % 62,6 61,5 0,0 11,5 53,4 52,7 0,0 3,7

ДМС-0,03 % 67,4 65,7 0,0 13,7 56,1 55,6 1,0 8,2

ДМС-0,02 % 70,6 64,5 0,0 2,7 74,0 73,6 0,0 8,3

*ЭИ-0,025 % 42,2 18,2 34,0 14,8 43,2 27,7 27,7 20,4

ЭИ-0,02 % 60,7 35,1 19,9 14,4 50,8 27,5 25,9 21,6

ЭИ-0,01 % 74,7 48,7 17,8 10,0 60,2 26,7 29,9 5,4

ЭИ-0,005 % 86,4 82,2 0,0 3,7 83,4 69,2 4,2 5,5

*НММ— нитрозометилмочевина, ДМС — диэтилсульфат, ЭИ— этшенгшин.

- 5. Частота мутирования под действием различных концентраций

химических мутагенов в М2

Сорт ВИК 7,% Сорт ВНИИЛ 4586, %

Мутаген, общее количество форм с ценными селекционными общее количество форм с ценными селекционными

концентрация, количество количество

% измененных форм измененных форм

признаками признаками

Сухие семена 0,00 0,00 0,00 0,00

Семена,

замоченные в 0,00 0,00 0,00 0,00

воде

НММ-0,03 % 16,32* 0,0 10,39* 1,30

НММ-0,025 % 10,34 1,72 9,80 4,92

НММ-0,015% 9,62 7,70* 8,82 4,90

НММ-0,01 % 9,20 5,70 8,14 5,19*

ДМС-0,07 % 19,38 3,10 14,80* 1,64

ДМС-0,05 % 10,0 3,30* 11,12 3,70

ДМС-0,03 % 8,77 2,60 8,14 5,19*

ДМС-0,02 % 7,60 1,05 4,33 0,72

ЭИ-0,025 % 12,70* 0,0 14,59* 2,25

ЭИ-0,02 % 8,39 0,93 8,30 2,06

ЭИ-0,01 % 6,02 1,72 7,40 2,02

ЭИ-0,005 % 6,31 3,15* 7,60 7,63*

2.2. Отбор, оценка и сохранение цепных мутаитных форм

клевера лугового

Отбор измененных форм растений проводили в М2 по качественным и количественным показателям. Для отбора по количественным показателям использовали селекционные признаки, имеющие корреляционную связь с продуктивностью растения: количество стеблей г = 0,57; зеленая масса одного стебля г = 0,56; высота растения г = 0,51; количество головок на растении г = 0,60. Отбор по количественным показателям осложняется высокой изменчивостью этих признаков в исходных популяциях сортов ВИК 7 и ВНИИЛ 4586: зеленая масса растения V = 36-63 %, количество стеблей V = 39-65 %, количество головок V = 31-69 %. Наиболее стабильным признаком является высота растения V = 12-14 %. Исходя из этого, отбор измененных форм растений по показателю продуктивности, возможен только после определения степени естественного варьирования селекционных признаков, определяющих продуктивность в исходных

сортах популяциях, непосредственно перед отбором. Критерием величины естественного'варьирования количественных признаков у сортов ВИК 7 и ВНИИЛ 4586 является величина, равная трем стандартным отклонениям, так как встречаемость и популяции растений, которые превосходят этот уровень по отдельным признакам, не превышает 1,8 %.

Применение химических мутагенов в оптимальных концентрациях усиливает варьирование признаков в популяциях. Так, по зеленой массе растения коэффициент вариации возрос на 2-11 %, высоте растения — на 416 %, 'количеству стеблей - на ' 2-22 ; % и т. д. Вычленив уровень естественного варьирования признаков из общего, полученного после применения ; химических мутагенов, . нам удалось отобрать высокопродуктивные формы растений,; появление которых обусловлено мутационной изменчивостью. Всего по количественной и качественной изменчивости выделено 92 мутантные формы.

Выделенные мутантные формы в большинстве случаев имели высокую фертильность; пыльцы (78-98 %), однако 11 форм были полностью стерильными или имели фертильность пыльцы на 20-40 % ниже,1 :'ч:ем в исходных популяциях, что обусловило их браковку. Наибольшее количество стерильных растений встречалось у форм с изменениями генеративных органов. Другим важным условием формирования популяции с хозяйственно-ценными мутантными признаками, является наследуемость этих признаков в потомстве. Перспективными для дальнейшей : селекционной работы явились мутантные формы, обладающие высоким коэффициентом наследуемости (Ь2) мутантного признака: многоголовчатые формы — Ь2 =; 0,56; раннеспелые формы - Ь2 = 0,51; продуктивные формы - Ь2 = 0,13. Двукратный стабилизирующий отбор в, сочетании с направленным ограниченным переопылением, обеспечил закрепление мутантных признаков и увеличил степень их проявления в формируемых образцах.

Количество многоголовчатых форм в образце увеличилось с 26 % (М3) при свободном опылении до 72,2 % в М5. В раннеспелом мутантном образце М4 более 50 % растений достигало фазы укосной спелости на 810 дней раньше исходного'сорта ВЙК 7. Средняя продуктивность зеленой массы одного растения у продуктивного образца в М4 возросла на 26,8 % по сравнению с исходным сортом ВИК 7.

На основе проведенных исследований предлагается схема создания исходного материала клевера лугового при использовании метода химического мутагенеза (рис. 2). Эффективность использования этой схемы подтверждается созданными перспективными мутантными образцами: Продуктивный (П-1), Раннеспелый (Р-2) и Много головчатый (МГ-3).

Рис. 2. Схема создания исходного селекционного материала клевера лугового при использовании метода химического мутагенеза

3. Характеристика по морфобиологичсским признакам и продуктивности перспективных мутантных образцов клевера лугового

Отобранные мутантные формы характеризовались следующими хозяйственно-биологическими показателями: 1) продуктивные мутантные формы превышали среднепопуляционные значения исходных сортов по зеленой массе растения на 141-347 %, количеству головок на 173-539 %, высоте на 10-46 %, количеству стеблей на 120-258 %. По биотипическому составу они относились к раннеспелому типу; 2) раннеспелые мутантные формы имели более короткий период развития от начала отрастания до цветения на 1-24 дня, чем исходный раннеспелый сорт ВИК 7; 3) формы с редукцией цветочных трубок имели длину трубок 4-5 мм, в то время как у исходных сортов она составляла: ВИК 7 - 7,2 мм и у ВНИИЛ 4586 - 89 мм; 4) открыто-цветущие мутантные формы отличались изменением строения цветка — два нижних лепестка венчика не срастались в лодочку, а оставались рассеченными; 5) у многоголовчатых мутантных форм количество головок на цветоносе варьировало от 3 до 12. Раннеспелый мутантный образец Р-2 опережал в развитии сорт ВИК 7 на 8-9 дней. Образец П-1 отличался высокой зимостойкостью, по этому показателю превосходил сорт ВИК 7 на 9-13 %. Образцы П-1 и Р-2 значительно превосходили стандарт по зимостойкости на третий год жизни, соответственно на 20,1 и 17,2 %. Зимостойкость образца МГ-3 была на уровне стандарта.

Мутантный образец П-1 превосходил контроль ВИК 7 по количеству стеблей, формируемых в первых укосах на 1 м2 в 1981 и 1982 гг., соответственно на 34,3 и 34,7 %, но уступал ему во вторых укосах на 37,4 % и 39,6 %, при одновременном увеличении облиственности растений на 24,5 и 13,8 %. Аналогичные данные были получены и по высоте растений в фазу начала цветения. Образец П-1 превосходил сорт ВИК 7 по высоте растений в первых укосах на 8-9 % и уступал ему во вторых укосах на 6-11 %. Мутантный образец Р-2 отличался повышенной облиственностью растений в первых и во вторых укосах и превосходил сорт ВИК 7 на 2-8,7 %. Образец Р-2 практически по всем укосам превосходил сорт ВИК 7 по количеству стеблей на 1 м2 на 10-47 %, но уступая ему по высоте растений в фазу начала цветения во всех укосах на 0,6-23,3 %. Многоголовчатый образец (МГ-3) по большинству показателей уступал сорту ВИК 7. Образец П-1, в среднем за 1981-1982 гг. испытаний, превосходил сорт ВИК 7 по урожайности зеленой массы на 22,6 % и сбору сухого вещества на 26,7 %. Наибольшее преимущество этот образец имел в первых укосах, превышение над стандартом составляло 37,5 и 26,1 %, что определялось спецификой структуры травостоя. Преимущество образца

Р-2 заключалось в том, что он достигал укосной спелости на 8-9 дней раньше сорта ВИК 7 практически без снижения продуктивности, что обусловливалось повышенной чистой продуктивностью фотосинтеза на 12,5 % по сравнению с сортом ВИК 7 (табл. 6).

6. Продуктивность мутантных образцов (зеленая масса и сбор сухого вещества в сумме за два укоса, первый год пользования), (1981-1982 гг.)

Сорт, образец Зеленая масса, кг/4 м2 Сухое вещество, кг/4 м2

1981 г. 1982 г. 1981 г. 1982 г.

X % к X %к X %к X 0/ тг 70 К

кг стандарту кг стандарту кг стандарту кг стандарту

ВИК 7 (стандарт) 13,6 - 20,0 - 2,48 - 3,51 -

П-1 17,8 + 30,3* 23,4 + 16,7 3,40 + 37,1* 4,09 + 16,5*

Р-2 12,6 -7,7 20,3 -1,5 2,50 + 0,8 3,41 -2,8

МГ-3 12,5 -8,3 19,1 -4,5 2,29 -7,7 3,08 -12,2*

НСРо.3 2,4 - 1,8 - 0,67 - 0,29 -

Значительное преимущество образцы П-1 и Р-2 имели при двухлетнем использовании травостоя. В среднем за два укоса они превосходили сорт ВИК 7 по урожайности зеленой массы на 65,8 и 32,0 % и сбору сухого вещества на 65,6 и 35,0 %. Преимущество этих образцов было обусловлено лучшими показателями структуры травостоя и большей сохранностью растений на третий год жизни.

По качеству корма образец П-1 превосходил сорт ВИК 7 по содержанию протеина в первых и во вторых укосах на 0,6-3,5 %.

Установлено преимущество образцов П-1 и Р-2 по переваримости корма на второй год пользования травостоя соответственно на 2,9 % и 4,6 %.

По семенной продуктивности образцы Продуктивный (П-1) и Раннеспелый (Р-2) в среднем за годы испытаний превосходили сорт ВИК 7 на 19,2 % и 8,8 % (табл. 7).

Образец П-1 имел преимущество в жарком, засушливом 1981 г. за счет большего количества генеративных стеблей, формируемых на 1 м2, а в 1982 г. его продуктивность была на уровне сорта ВИК 7 из-за неблагоприятных условий опыления цветков. Напротив, образец Р-2 имел

преимущество в 1982 г. в основном за счет оптимальных сроков цветения, что подтверждают данные массы 1000 семян. Масса 1000 семян в 1982 г. образца Р-2 была на 3 % выше массы 1000 семян контрольного сорта ВИК 7. Многоголовчатый мутантный образец (МГ-3) уступал сорту ВИК 7 по семенной продуктивности на 19 %. <;

7. Семенная продуктивность мутантных образцов (1981-1982 гг.)

Сорт, образцы 1981 г. 1982 г. В среднем за 19811982 гг., % к стандарту

г/4 м2 %к стандарту г/4 м2 %к стандарту

ВИК 7 (стандарт) 115,3 - 31,8 - -

П-1 145,8 + 26,5 29,5 -7,2 + 19,2

Р-2 116,6 + 1,1 43,4 + 36,5 +8,8

МГ-3 92,7 -19,6 26,4 -17,0 - 19,0

НСР0,5 29,2 - ' 5,2 - -

Однако, мутантный признак многоголовчатости может являться потенциальным показателем высокой семенной продуктивности, так как высокая наследуемость этого признака (Ь2 = 0,56), позволяет использовать его как донор на увеличение количества соцветий.■

3. Искусственный климат и ускорение селекционного процесса

В современных условиях ведения селекционного процесса первостепенное значение приобретает проблема скорейшей окупаемости затрат на создание новых сортов. Наиболее реальный путь решения этой проблемы — . сокращение сроков селекционных программ за счет эффективного использования климатических сооружений.'' Однако использование . климатических сооружений ставит ряд серьезных селекционно-генетических вопросов. Как показали наши исследования, важнейший из них - это влияние искусственных условий на морфобиологические признаки растений.

Эта проблема возникает в связи с накоплением модификационных изменений в селекционном материале и изменением биотйпйческого состава популяций за, счет избирательного, селективного влияния искусственных условий выращивания. В исследованиях рассмотрен ряд аспектов этой проблемы.

3.1. Длительное влияние условии искусственного климата на морфобиологические и генетические характеристики сортов- популяций клевера лугового

В наших опытах были использованы два сорта клевера лугового, резко отличающиеся по биотипическому составу: раннеспелый ВИК 7 и позднеспелый ВНИИЛ 4586.

Растения каждого сорта выращивали в течение пяти поколений в камерах искусственного климата и в оранжереях теплицы. Режимы выращивания следующие: в оранжерее - фотопериод 18 часов, температура + 20...25 °С, влажность не контролируется, досветка лампами ДРЛФ-400, освещенность 12-17 тыс. люкс; в камерах искусственного климата "Илка" - температура в фазе всходытрозетка листьев - днем + 22 °С, ночью + 18 °С; в фазе стеблевания - ночью + 4...5 °С, днем + 12... 15 °С. Длительность периода - 20 дней; в фазе бутонизация-цветение - ночью +18 °С, днем + 25 °С, влажность - 60-70 %, фотопериод - 18 часов, досветка — металло-галогенными лампами, освещенность 18-20 тыс. люкс.

В каждом поколении было по 60 генотипов растений. Все поколения, выращенные в камерах искусственного климата и теплице, оценивали в полевых условиях в сравнении с исходными семенами. Полевая оценка генотипов на индивидуально стоящих растениях (50 х 25 см) не выявила существенных различий биометрических показателей по вариантам опыта. Данные оценки пятого поколения представлены в таблице 8.

8. Биометрические показатели сортов клевера в зависимости

от условий выращивания

Сорт Условия выращивания Высота растений, см Масса растений, г Количество стеблей на растении, шт.

ВИК 7 исходные семена 68,3-76,1 318,2-389,8 19,6-27,0

теплица 75,2-82,2 303,0-403,4 17,7-22,5

камера "Илка" 74,9-81,3 333,3-445,9 19,7-25,5

ВНИИЛ 4586 исходные семена 110,7-118,9 438,7-563,3 24,5-30,3

теплица 108,0-117,4 393,5-525,5 22,3-29,3

камера "Илка" 117,5-128,5 398,4-554,0 21,4-28,2

Таким образом, растения сортов клевера лугового ВИК 7 и ВНИИЛ 4586 после пятикратного пересева в условиях искусственного климата не

отличались от растений, выращенных.из исходных семян, ни по высоте, ни по массе растения, ни по количеству стеблей на растении (при Ро.оО-

Кроме того, сортовые различия, проявляющиеся . в исходных популяциях раннеспелого сорта ВИК 7 и позднеспелого ВНИИЛ 4586, по массе и высоте растений сохраняются после длительного пребывания в условиях искусственного климата. В результате полевой оценки выявлено единственное существенное различие в биотипическом составе популяций, выращенных из исходных семян сортов ВИК 7 и ВНИИЛ 4586 и семян, полученных после пятикратного' пересева в условиях оранжерей фитотронно-тепличного комплекса (табл. 9.).

9. Биотипический состав популяции сортов клевера в зависимости от условий выращивания _ ' ___

Дата учета Сорт Поколение Условия выращивания Растений в фазе, %

стеблевание бутонизация цветение

21.06 ВИК 7 0 исходные семена 83 16 1

5 теплица 42 42 16

5 камера искусственного климата 78 20 2

10.07 ВНИИЛ 4586 0 исходные , семена .80 19 1

5 теплица 52 22 26

'5 камера искусственного "климата 74 22 4

Как следует из данных таблицы 9, происходит ; смещение биотипического состава популяций сортов ВИК 7 и ВНИИЛ 4586 в сторону раннеспелости после пятикратного пересева в условиях теплицы. У сорта ВИК 7 количество цветущих растений на дату учета увеличилось на 15 %, у сорта ВНИИЛ 4586 - на 25 %, то есть позднеспелый сорт реагировал сильнее. Смещение биотипического состава популяций клевера

лугового в сторону сокращения вегетационного периода после пятикратного пересева в условиях теплицы, можно объяснить действием средового отбора (таблица 10).

10. Влияние условий искусственного климата на продолжительность вегетационного периода и биотипический состав популяций сортов

ВИК 7 и ВНИИЛ 4586

Сорта Показатели Поколения

1* 2* ■ 3* 4* 5*

Выращивание в теплице

ВИК 7 % зацветших растений 70,9 96,8 98,5 93,7 96,7

дней от посадки до цветения 99 70 57 88 54

ВНИИ Л4586 % зацветших растений 41,5 86,4 83,3 93,8 96,7

дней от посадки до цветения 130 90 75 103 76

Выращивание в камерах искусственного климата

ВИК 7 % зацветших растений 96,6 85,6 93,3 91,2 95,2

дней от посадки до цветения 77 58 72 66 68

ВНИИЛ 4586 % зацветших растений 96,5 89,8 ' 95,0 90,8 94,4

дней от посадки до цветения 77 79 78 77 78

* период выращивания: 1 — осенне-зимний, 2 - летне-осенний, 3 — зимне-весенний, 4 — весенне-летний

Анализ данных таблицы 10 показывает, что в первом поколении, выращенном в условиях теплицы, резко сокращается количество растений, формирующих генеративные побеги, у сорта ВИК 7 - до 70,9 %, ВНИИЛ 4586 - до 41,5 %. Сокращение количества генеративных побегов, в первую очередь, характерно для позднеспелых биотипов, требующих периода яровизации. Данные, полученные при анализе поколений, выращенных в

условиях камер искусственного климата на режиме, обеспечивающем пониженные температуры + 4.. .12 °С в фазу розетки листьев, подтверждают данное положение. Количество растений, не перешедших в генеративную фазу, было относительно стабильно и варьировало от 4 до 14 % в зависимости от сорта.

Полевая оценка подтверждает, что различия по количеству зацветших растений на дату учета между контрольными растениями и растениями пятого поколения, выращенными в камерах искусственного климата, были минимальны и составляли по сорту ВИК 7 - 1 %, ВНИИЛ 4586 - 3 %.

Таким образом, длительное выращивание селекционного материала клевера лугового в условиях- искусственного климата не выносит существенных изменений в его морфобиологическйе характеристики.

Исходя из этого существует реальная возможность использования селекционно-тепличных сооружений не только для создания селекционного материала на первых этапах селекционного процесса, но и для его более глубокой проработки, включая отборы. Затраты времени, как показывают наши исследования, можно сократить в два раза и более (рис. 3).

4. Создание раннеспелых высокоурожайных по кормовой массе и семенам сортов клевера лугового нового поколения

В условиях России, простирающейся от Полярного круга до субтропиков, с коротким летом на севере и засухами в летний период на юге и юго-востоке, проблема скороспелости сорта нередко играет решающую роль в земледелии. Поэтому академик Н. И. Вавилов (1966) писал, что "... если для стран Западной Европы или даже для США различия сортов по вегетационному периоду имеют ограниченное значение, то мы (Россия) вынуждены возделывать преимущественно скороспелые сорта. В связи с этим, вопрос о вегетационном периоде является основным, капитальным разделом селекции и, что сюда должно быть направлено исключительное внимание советских исследователей..."

В наших исследованиях впервые, на основе метода химического мутагенеза, была преодолена отрицательная коррелятивная связь между зимостойкостью и раннеспелостью клевера лугового и получен селекционным путем необычно раннеспелый мутант (Р-2), обладающий высокими показателями холодо- и зимостойкости, высокой продуктивностью кормовой массы, обладающий повышенной устойчивостью к раку.

Рис. 3. Схема сокращения селекционного процесса при использовании искусственного климата

На основе этого селекционного материала создано три ультрараннеспелых зимостойких сорта клевера лугового: Ранний 2, Трио, Орлик, которые с 1996 г. включены в Государственный реестр сортов России, а сорт Орлик с 2000 г.

Впервые в селекции клевера лугового показана перспективность метода химического мутагенеза, в создании генетического разнообразия и возможность прямого использования мутантных форм в создании новых сортов.

4.1. Биологическая и хозяйственная характеристики сорта Раниий 2

Сорт Ранний 2 - диплоидный (2п = Их), высокозимостойкий, с устойчивой по годам пользования кормовой и семенной продуктивностью сорт (табл. 11). Этот сорт является главным звеном в решении проблемы расширения клеверосеяния при ограниченных биоклиматических ресурсах Северного, Северо-Восточного, Центрального регионов Нечерноземья России. Впервые в этой зоне сорт Ранний 2 устойчиво на 12-20 и даже 30 дней созревает на семена раньше сорта ВИК 7 и других позднеспелых сортов при меньшем потреблении на 280-300 °С тепловых ресурсов. На этой основе представилась возможность примерно на 300 км на север расширить зону устойчивого производства семян. При этом сорт Ранний 2 по урожайности семян существенно превосходит стандарт - сорт ВИК 7 (рис. 4).

4.2. Биологическая и хозяйственная характеристики сорта Трио

Сорт Трио - диплоидный (2п = 14 х) создан на основе метода химического мутагенеза с участием трех научных учреждений (ВНИИ кормов, Фаленская селекционная станция и НИИСХ Северо-Востока).

Сорт раннеспелый,, высокозимостойкий. По урожайности зеленой массы, сухого вещества существенно превосходит стандарт Фаленский 1 (табл. 12).

Сорт Трио характеризуется более дружным созреванием семян, отсутствием подгона и практически не полегает, не требует десикации травостоя перед уборкой на семена, что уменьшает затраты на производство семян.

Урожайность семян сорта Трио при различных нормах высева (6; 9; 12 кг/га) в среднем за 4 года была на уровне 290-433 кг/га. Максимальная урожайность семян этого сорта была в 1995 г. и составила 843-887 кг/га, а сорта Кировский 159 — 555-667 кг/га.

11. Оценка сорта Ранний 2 по урожайности кормовой массы и семян в конкурсных испытаниях (посев 1986-1988 гг.)

Сорта Годы посева В среднем за цикл %к стандарту

1986 1987 1988

Годы пользования травостоем

1987 (I) 1988 (И) 1988 (1) 1989 (II) 1989 (I) 1990(11)

Урожайность зеленой и сухой массы, т/га*

Ранний 2 103,7 18,8 67,2 10,5 110,0 16,7 55.4 9,0 68.3 10,1 79,0 12,6 78,4 12,9 109,2 117,2

ВИК 7 98.0 16.1 49,1 '8,1 93,7 13,7 38,2 7,7 70.5 9,2 81,8 11,4 71.8 11,1

НСРо,5 11 1,3 1,6 М 1,7 4,2 1,2 йЛ. 0,8 10,0 1,5

Урожайность семян, кг/га

Ранний 2 : 300 320 360 300 300

ВИК 7 150 210 300 130 200

НСР0,5 40,4 51,7 24,1 39,3

* В числителе — зеленая масса, в знаменателе — сухое вещество

-

<и

о «

СЗ

N о

о. >.

3 -

2 -

1 -

Р)

#

№

■Й' щ

Ш т !—1

&

1 Я

Ш

1991

й

7Щ

¡»; ; О?)

Ъ

Л

*

Г

1

я а

а

□ Ранний 2

□ ВИК7

1998

Годы

Рис. 4. Сравнение сортов Ранний 2 и ВИК 7 по урожайности семян (ц/га) в период с 1988 по 1998 гг.

12. Биологическая и хозяйственная оценка сорта Трио (в среднем за 6 лет испытания, посев 1986-1988 гг., Фаленекая селекционная станция, Никифорова Е. В.)

Показатели Трио Фаленский 1

Зимостойкость, % 80,0 . 80,6

Вегетационный период, дней от весеннего отрастания до созревания семян 75-109 110-125

Облиственность, % 51,3 51,2

Урожайность зеленой массы, т/га 46,0* 31,8

Урожайность сухого вещества, т/га 8,0* 8,1

Урожайность семян, кг/га 290* 230

Содержание протеина, % 16,6 14,8

*НСР0.5 зеленой массы — 6,9, сухого вещества — 1,6, семян - 1,6

Раннеспелость сорта Трио обеспечивает возможность в суровых климатических условиях северо-востока Нечерноземной зоны России устойчиво получать за вегетационный период два полноценных укоса и в срок запахивать отаву как сидерат под посев озимой ржи. Данный сорт включен в 1995 г. в Государственный реестр по Волго-Вятскому и СевероЗападному, а с 1997 г. ареал районирования его расширен еще по пяти регионам.

4.3. Биологическая и хозяйственная характеристика сорта Орлик

Во исполнение программы совместных исследований по селекции клевера лугового добровольным творческим объединением селекционеров России (TOC "Клевер") в Орловский НИИСХ были направлены мутантные образцы клевера (оригинатор ВНИИ кормов). На основе индивидуального отбора (в условиях изоляции) высокопродуктивных, раннеспелых, зимостойких и засухоустойчивых генотипов был создан из мутантного образца В-1216 новый селекционный сорт Орлик (авторы: ВНИИ кормов Новоселов М. Ю. и Орловский НИИСХ - Зарьянова 3. А.).

Сорт Орлик - диплоидный (2п = 14х), характеризуется комплексом положительных хозяйственно-биологических признаков (табл. 13).

13. Хозяйственно-биологическая оценка сорта Орлик (в среднем за 6 лет испытания, посев 1992-1994 гг. Орловский НИИСХ, Зарьянова 3. А.)

Показатели Орлик Среднерусский, стандарт

Зимостойкость, % 92,7 93,0

Вегетационный период, дней от весеннего отрастания до созревания семян 98-106 130-138

Облиственность, % 56,1 50,0

Урожайность зеленой массы, т/га 49,5* 34,9

Урожайность сухого вещества, т/га 10,8* 8,8

Урожайность семян, кг/га 230* 150

Содержание протеина, % 16,1 14,5

*НСР0.5 зеленой массы — 3,5, сухого вещества — 0,6, семян - 39,0

Сорт Орлик за вегетационный период дает два полноценных укоса, обеспечивая устойчивое, равномерное поступление кормовой массы: первого укоса за 52 дня, второго - за 58. В то же время, стандарт Среднерусский в этих же условиях обеспечивает только один полноценный укос за 70-80 дней. Сорт Орлик созревает на семена за 98101 день, а Среднерусский - за 130-141 дейь. Новый сорт практически не полегает, хорошо приспособлен к механизированной уборке. Данный сорт включен в Государственный реестр с 2000 г. по Центрально-Черноземному региону.

5. Использование метода полнкросса в создании новых сортов клевера лугового

Проведенными исследованиями. было установлено^ что перспективным направлением в селекции клевера в настоящее время является создание экспериментальным путем гибридных популяций с использованием эффекта гетерозиса, проявляющегося в течение нескольких последующих поколений, то есть множественного гетерозиса.

У клевера лугового трудно получать ежегодно в первом поколении гибридные семена в достаточных количествах для закладки производственных посевов. Поэтому создание гетерозисных синтетических (сложногибридных) сортов ' является единственно возможным способом использования эффекта гетерозиса на практике.

5.1. Подбор н оценка компонентов для формирования сложпогибридных популяций

Изучение и оценка селекционного материала клевера (гибриды, мутанты, линии, клоны и т. д.) по комбинационной способности является одним из важнейших этапов гетерозисной селекЦии.

Для определения комбинационной способности исходных селекционных образцов й'' передачи последующим поколениям хозяйственно и биологически ценных признаков в наших исследованиях был использован метод поликросса. Лучшие образцы (раннеспелые, зимостойкие, высокопродуктивные) испытывали на ОКС в специально заложенном питомнике (табл. 14).

14. Оценка ОКС поликроссных образцов клевера по кормовой и

семенной продуктивности (1992-1993 гг.)

Образец Зеленая масса Сухая масса Семена

кг/м2 группа ОКС кг/м2 группа ОКС г/м2 группа . ОКС

I год пользования

№864 0,75 I 0,22 I 7,3 I

№866 1,17 III 0,33 III 12,6 II

№ 1216 1,16 III 0,16 III 14,8 IV

№ 1217 0,96 1 0,27 I 1.1,6 II

среднее х 1,01 0,29 11,5

НСРо.5 0,14 0,04 2,2

II год пользования

№864 1,71 III 0,34 III 3,7 I

№866 1,50 II 0,31 II 4,1 I

№ 1216 0,75 I 0,16 I 4,9 II

№ 1217 1,83 IV 0,39 . IV 5,8 II

среднее х 1,35 0,38 4,6

НСРо.5 0,23 0,05 0,35

В первый год пользования по продуктивности зеленой и сухой массы среднюю общую комбинационную способность (III группа ОКС) имели следующие образцы: № 866 и 1216 (+13,8...24,1 %). Во второй год пользования высокой комбинационной способностью ' (IV группа) отличался образец № 1217 (+ 35,6...39,3 %) и средней (III группа) - образец № 864 (+ 21,4...26,7 %). Образцы № 866 и 1216 имели первую и вторую группы ОКС. Способность образцов в меньшей степени снижать

продуктивность по годам пользования имеет большое значение при создании синтетических сортов. Особый интерес в этом плане представляют образцы № 1217 и 864, ОКС которых была высокой и средней во второй год пользования.

На основании оценки поликроссных потомств были выявлены перспективные образцы: № 1216, 1217, 864, 866, 862, 863, 860, 861, 870, 865, 1200, 386, 181, 181-2, 179/3, сорта Мир, Салют, ВИК 7, Тетрагшоидиый ВИК, ВИК 84, Ранний 2 и другие, всего 30 образцов. Эти образцы были использованы в программе TOC "Клевер" при создании восьми генотипических смесей: № 54, 55, 60, 64 и др.

5.2. Создание раннеспелого сорта Алтын

На основе индивидуального отбора 59 раннеспелых высокопродуктивных генотипов из трех межсортовых гибридов F2 с сортом ВИК 7, где в качестве материнской формы использовали сорта и формы: Денфельд Прима, Денфельд Монарх (Дания) и мутантный образец № 1216 была сформирована сложногибридная популяция СГП-3, которая проходила оценку и селекционную доработку под нашим руководством аспирантом Пайвиным А. Г. на Моршанской селекционной станции, где был создан совместный сорт Алтын (ВНИИ кормов - Новоселов M. Ю. и Моршанская селекционная станция - Пайвин А. Г.), который с 2000 г. включен в Государственный реестр сортов России (табл. 15).

15. Характеристика сорта Алтын по продуктивности

кормовой массы и ее качеству

Сорта, показатели Год посева

1993 1994 1995

в сумме за два года пользования

т/га %к стандарту тУга %к стандарту т/га %к стандарту

Зеленая масса

Мичуринский (стандарт) 53,4 100 55,4 100 74,1 100

Алтын 71,7 134,2 73,9 133,2 78,6 106,0

НСРо.5 7,8 5,5 4,2

Сухая масса

Мичуринский (стандарт) 10,4 100 12,4 100 15,6 100

Алтын 14,6 140,5 15,0 120,6 18,1 116,2

НСРо.5 1,6 1,0 1,0

Сырой протеин

Мичуринский (стандарт) 1,8 100 2,1 100 - -

Алтын 2,5 138,9 2,5 122,3 - -

НСРо.5 0,2 0,1

Сорта, показатели ;; Г о д и о с е н а

1993 1994 1995

в сумме за два года пользования

т/га %к стандарту т/га стандарту т/га %к стандарту

Кормовые единицы

Мичуринский (стандарт) 8,5 100 11,5 100 14,8 100

Алтын ' 11,9 139,2 13,7 119,2 114,1 - -

НСРо.5 1,3 0,9

Обменная энергия, ГДж/га

Мичуринский (стандарт) 11,4 100 13,4 100' | 17,3 100

Алтын 16,0 139,8 16,1 120,3 20,0 115,5

НСРо.5 1,8 1,1 1,1

Во исполнение Программы TOC "Клевер" на основе СГП № 64 создан и передан в ГСИ в 1999 г. новый тетраплоидный сорт Стодолич (ВНИИ кормов - т Новоселов М. Ю. и Смоленская с.-х. опытная станция -Дыцкова Т. А.). Сорт высокозимостойкий, имеет повышенную (на 30 %) по сравнению со стандартом Тетра ВИК устойчивость к склеротинии (раку клевера). В среднем за 5 лет превышает стандарт по урожайности зеленой массы, на 18,2 %, сухой массы - на 22,7 % и семян на 50 %, устойчив к полеганию.

6. Селекция на повышение устойчивости клевера лугового к стрессовым воздействиям ионной токсичности

6.1. Реакция сортов и видов клевера на повышенное . . содержание в почве ионов алюминия и водорода .

Исследования, проведенные в полевых опытах и в условиях искусственного климата в. плане создания селекционных источников исходного материала и сортов с повышенной толерантностью к кислотности почвы и токсическому действию ионов алюминия, были осуществлены в трех направлениях:

1) оценка генофонда клевера лугового (135 образцов), состоящего из селекционных, местных сортов и дикорастущих популяций и ряда других видов клевера; .

2) выявление перспективных для селекционной практики источников повышенной устойчивости к кислотности почвы;

3) создание нового селекционного материала и выведение сорта клевера с повышенной толерантностью, к кислотности почвы.

Результаты проведенных исследований показали, что все сорта и виды клевера отрицательно реагируют на повышенное содержание ионов алюминия. Так, фаза цветения клеверов на кислой почве практически у всех видов наступает позже контроля. Дольше всего задержалось наступление фазы цветения, в сравнении с контролем (нейтральная среда почвы), у видов клевера: среднего на 8 дней, гибридного и волосистоголового на 11 дней. Также было установлено резкое уменьшение количества стеблей на кислой почве, по сравнению со стандартом, более чем на 60,6-80 %. В меньшей степени отрицательно на стресс-фактор реагировал диплоидный сорт ВИК 7 (67,4 % к контролю) и клевер гибридный тетраплоидный сорт Первенец (78,5 %).

На кислом фоне количество листьев на растениях у всех видов и сортов было меньше и составляло по сравнению с контролем от 36,5 до 65,5 %. На. сорте же ВИК 7 и волосистоголовом виде клевера было незначительное увеличение (9,7 %), что свидетельствует о специфической реакции этих двух образцов на стресс-фактор (повышенная кислотность) в зоне корней.

Исследованиями также было установлено, что, несмотря на увеличение количества листьев на растениях сорта ВИК 7 и клевера волосистоголового, происходит значительное уменьшение площади одного листа, до 74,2 % у сорта ВИК 7 и 28 % - у клевера волосистоголового. Однако общая площадь листьев, за счет большего их количества, была близкой и контролю. У клевера лугового сорта ВИК - 81,5 %, клевера волосистоголового - 103 %. У всех остальных сортов и видов площадь листьев резко уменьшалась до 30-50 % за счет уменьшения размера и количества листьев.

В условиях стрессового влияния ионов йГ и А13+ зарегистрированы негативные изменения в генеративной сфере растений.

Количество головок на растении у всех сортов клевера лугового и других видов клевера сократилось до 18-57 %. В меньшей степени влияние ионного стресса отразилось на количестве цветков в соцветии. Результаты анализа показали близкие значения с контрольными вариантами 77-105 % (табл. 16).

Основной показатель устойчивости к ионному стрессу - это показатель количества сухого вещества, формируемого сортом или видом в экстремальных условиях ионного стресса.

Исследованиями было установлено, что накопление сухого вещества у разных видов и сортов клевера в условиях ионного стресса составляет 2497 % от показателей стандарта.

У сортов клевера лугового максимальной устойчивостью обладал сорт ВИК 7, потеря продуктивности составляла 49,2 %. У других видов клевера максимальной устойчивостью отличался волосистоголовый клевер -

потеря продуктивности у него в условиях ионного стресса составляла только 3 %.

16. Сравнительная оценка разных видов и сортов клевера по развитию генеративной сферы (вегетационный опыт, 1995-1996 гг.)

Виды и сорта клевера Вариант рНка почвы Количество соцветий, шт./растение % к . . контролю Количество ' цветков, шт./головка %к контролю

Клевер луговой 2п = 14х (ВИК 7), стандарт контроль 6,7 20,0 100,0 115,6 100,0

опыт 4,5 7,7 38,5 106,5 ; 92,1

Клевер луговой 2п = 14х (Ранний 2) контроль 6,7 28,0 100,0 111,5 , 100,0

опыт 4,5 5,1 18,2 117,5' 105,4

Клевер луговой ■ 2п = 28х (образец РгТ) контроль 6,7 14,1 100,0 111,5 100,0

опыт 4,5 6,2 44,0 101,7 91,2

Клевер средний 2п= 16х дикорастущий контроль 6,7 21,0 100,0 75,3 100,0

опыт 4,5 11,0 52,4 64,9 86,2

Клевер гибридный (Первенец), 2п = 32х контроль 6,7 24,3 100,0 73,5 100,0

опыт 4,5 13,9 57,2 66,0 89,8

Проведенные исследования показали, что ионная токсичность Н+ и А13+ отрицательно сказывается на сортах клевера лугового, гибридного и дикорастущих видах клеверов. Она проявилась в значительном угнетении растений по всем изучаемым признакам.

Вместе с тем, отмечалась различная устойчивость сортов клевера лугового к ионной токсичности, которая! зачастую превышала межвидовую. :

Таким образом, установленная в наших опытах сортовая и видовая специфичность устойчивости ионной токсичности клевера, позволяет использовать селекционные методы для создания образцов и сортов с повышенной устойчивостью к условиям ионного стресса. В качестве исходного материала целесообразно использовать сорт клевера ВИК 7, а в качестве источника устойчивости - волосистоголовый клевер.

6.2. Диагностика и отбор генотипов клевера с повышенной устойчивостью к стрессовым воздействиям ионов алюминия и водорода в почве

Для отбора устойчивых генотипов клевера лугового к стрессовым воздействиям П+ и А13+ был использован широкий диапазон исходного материала на диплоидном и тетраплоидном уровнях: образцы клевера лугового четырнадцати селекционных сортов и сорока дикорастущих популяций, собранных в семи областях России на дерново-подзолистых почвах. Эти образцы в условиях селекционно-тепличного комплекса были подвергнуты жесткому двукратном отбору на кислой среде рН 3,0-3,5, образованной солью А1С1з • 6Н20 с цитратным буфером, состоящим из определенных объемов лимоннокислого натрия и соляной кислоты. Всего было отобрано 30 генотипов из 21000 проростков. Эти генотипы через рассаду были высажены в полевые условия, при рНКС| 4,1-4,5 с содержанием подвижного алюминия 15-20 мг/100 г почвы. Всего было высажено в селекционный питомник 1000 растений. В качестве контроля для диплоидов был взят сорт ВИК 7, для тетраплоидов - сорт Тетраплоидный ВИК. Потомство этих генотипов представляет значимость для селекции, как толерантные селекционные источники к условиям жесткого АI3' -стресса в зоне корней.

На основе рекуррентных отборов и насыщающих скрещиваний, на провокационных полевых фонах, из генотипов, отобранных экспресс-методом и в естественных условиях, были сформированы 56 образцов на диплоидном и тетраплоидном уровнях.

Оценка этих образцов в контрольном питомнике на провокационном фоне (рН 4,3) позволила выделить девять тетраплоидных из 44 и один диплоидный образец из 12 (табл. 17).

Проведенные исследования по оценке образцов на провокационном кислом фоне показали, что основная масса образцов, отличающихся повышенной устойчивостью были тетраплоиды. По продуктивности сухого вещества они превосходили стандарты от 7 % до двух раз, отличались высокой зимостойкостью и имели высокую семенную продуктивность. Эти данные свидетельствуют о наличии механизма устойчивости у этих образцов, и они представляют интерес как наиболее устойчивый исходный материал для дальнейшей селекционный работы. При этом установлено, что наиболее перспективным исходным материалом в решении задачи ионной устойчивости, являются тетраплоидные формы.

17. Основные хозяйственно-биологические характеристики лучших образцов клевера лугового в условиях ионного стресса (контрольный питомник, 1996-1997 гг.)

Количество Высота Количество Урожай Масса сухого

стеблей растении соцветии семян вещества

Образцы Зимостойкость, % шт./ растение % к стандарту 2 у % К стандарту шт./ растение. % к стандарту г/растение %к стандарту г/ растение %к стандарту

Тетра ВИК, 36,8 4,3 100 59,8 100 22,3 100 0,19 100 22,6 100

стандарт

ТК-1* • 44,4 9,3 216,3 68,4 114,4 49,8 223,3 0,49 257,9 37,6 166,4

ТК-3 55,6 8,0 186,1 82,5 138,0 33,6 150,7 0,43 - 226,3 31,6 139,8

ТК-5 78,6 8,2 190,7 76,9 128,6 39,8 178,5 0,44 231,6 34,9 ■154,4

ТК-9 53,9 9,9 230,2 80,5 134,6 43,0 192,8 0,33 173,7 32,7 144,7

ТК-11 70,0 7,5 174,4 59,2 99,0 34,0 152,5 0,39 205,3 30,3. 134,1

ТК-17 60,0 ' 7,2 167,4 63,0 105,4 48,3 216,6 1,01 531,6 '28,3 125,2

ТК-20 66,7 10,7 248,8 77,0 128,8 34,8 ' 156,1 1,09 574,7 27,6 122,1

ТК-26 60,0 11,5 267,4 106,0 177,3 54,0 242,2 0,84 442,1 45,9 263,1

ТК-27 64,0 8,5 197,7 59,7 99,8 36,1 161,9 0,21 110,5 26,2 115,9

НСРо,5 - 0,6 — 5,1 - 2,4 - 0,04 . - 2,3 -

ВИК 7, стандарт 23,5 10,5 100 66,7 100 . 39,6 .100 0,9 100 26,3 ■ 100

ДК-10* 64,3 6,7 63,8 85,0 127,4 27,7 70,0 0,25 27,8 28,2 107,2

НСР0.5 - 0,6 - 11,5 - 2,1 - 0,04 - 1,9 -

* ТК - тетраплоид (кислотоустойчивый) ■ ДК-диплоид (кислотоустойчивый)

6.3. Оценка перспективных образцов и новых сортов на толерантность

к ионам алюминия А13+ и водорода Н+

Проведенными исследованиями установлено, что токсическое действие ионов А13+ и Н' проявляется в процессе всего онтогенеза клевера лугового, а одним из важнейших показателей устойчивости сортов в условиях ионного стресса является их зимостойкость. Все сорта и образцы на кислой почве перезимовали хуже, чем в контрольном варианте - на почве с нейтральной реакцией (при рН 6,0), что объясняется худшими условиями произрастания растений в первый год жизни на кислой почве с повышенным содержанием токсичных ионов алюминия А13+. Эти условия замедляли нормальное развитие и рост клевера в первый год жизни, что не обеспечило полностью их физиологической подготовки к условиям перезимовки. В то же время было отобрано 10 образцов, более устойчивых по зимостойкости в условиях произрастания на кислой почве (рН 4,3).

Наиболее устойчивыми по семенной и кормовой продуктивности к кислым почвам были селекционные образцы отечественной селекции: диплоидные № 1222, 1232, 866 и ТОС 52; тетраплоидные - Марс, № 872, 1258, 1262 и ТОС 60. Эти образцы представляют значительный интерес для селекции как источники устойчивости клевера лугового к повышенной кислотности почвы.

В предыдущие годы в отделе селекции клевера ВНИИ кормов им. В. Р. Вильямса был создан перспективный образец клевера лугового Т-1 с повышенной устойчивостью к кислотности почвы. В основе создания образца Т-1 был использован метод внутривидовой гибридизации высокопродуктивных генотипов, отобранных из дикорастущих образцов Пятилисточковый и Кольский, высеваемых на кислой почве с рНКа 4,3-4,5. Проведенная оценка образца Т-1 подтвердила его преимущества над стандартом ВИК 7 при возделывании на почвах с рНКа 4,3-4,8.

В 1994-1996 гг. закончено конкурсное сортоиспытание по оценке перспективного образца клевера лугового Т-1, высеваемого на участках с повышенной кислотностью почв (рНКа 4,5-4,8) в сравнении с сортом ВИК 7 (табл. 18).

18. Оценка по хозяйственно-биологическим признакам

перспективного образца Т-1 (1994-1996 гг.)

Сорт Зимостойкость, % Вегетационный период, дней Высота травостоя, см Урожайность

зеленая масса, т/га сухое вещество, т/га семена, ц/га

ВИК 7 -стандарт 71 127 88,5 67,7 10,8 2,2

Т-1 78 132 92,5 76,9 12,0 2,6

НСР0,5 2,9 1,5 0,1

Как следует из данных таблицы 18, образец Т-1 имеет преимущества над стандартом ВИК 7 при посеве его на почвах с повышенной кислотностью (рНш 4,5-4,8) по урожайности зеленой массы на 14 %, сухого вещества - на 11 %. Этот образец хорошо отрастает весной и после укосов, более зимостойкий. Образец Т-1 как новый сорт Топаз принят в государственное сортоиспытание в 1997 г., а с 2000 г. данный сорт включен в Государственный реестр.

Сорт Топаз — диплоидный (2п — 14х), среднеспелого типа, создан на основе внутривидовой гибридизации дикорастущих образцов Пятилисточковый х Кольский, выращиваемых на почве с повышенной кислотностью (рН 4,3-4,5) с последующим индивидуальным отбором высокопродуктивных генотипов из поколения (Р3), обладающих высокой зимостойкостью.

7. Разработка основных технологических приемов возделывания раннеспелых сортов клевера на семена в звене первичного семеноводства

7.1. Влияние норм высева на густоту стояния растений клевера

Проведенные исследования показали, что число растений на единице площади изучаемых сортов клевера в начальный период роста и развития находится в прямой зависимости от нормы высева семян при закладке семенников: с увеличением нормы высева с 3 до 8 кг/га число всходов возрастает с 68-71 шт./м2 до 189-193 шт./м2 соответственно сорту Ранний 2 и сорту ВИК 7. Полевая всхожесть при беспокровном посеве клевера была выше по сравнению с подпокровным посевом и составила соответственно 40 и 35 % при норме высева 6 кг/га (табл. 19). В течение вегетации в первый год жизни клевера происходит изреживание травостоя, причем гибель растений увеличивается с повышением нормы высева: к осени при норме высева 3 кг/га сохранилось 75 % растений от взошедших, при норме высева 8 кг/га - 69 %. Гибель растений клевера объясняется конкуренцией растений между собой и сорной растительностью.

Существенное изменение густоты стояния растений раннеспелого клевера изучаемых сортов происходит после перезимовки посевов. В наших исследованиях количество перезимовавших растений составило 6568 % по сорту Ранний 2 и 66-70 % по сорту ВИК 7 при беспокровном посеве. При подпокровном посеве перезимовало 78 % растений сорта Ранний 2 и 79 % растений сорта ВИК 7. Большая сохранность растений при подпокровном посеве после перезимовки связана с тем, что стерня покровной культуры способствует сохранению снежного покрова, предотвращая его выдувание с посевов клевера.

19. Густота стояния растений клевера при различных способах посева

(среднее за 1992-1995 гг.)

Способ посева Количество растений, шт./м2 Перезимовало растений, %

в фазу полных всходов осенью после перезимовки перед уборкой семенников

Сорт Ранний 2

Беспокровный 137 92 60 . 51 65

Подпокровный 100 74 58 ■ 56 78

Сорт ВИК 7

Беснокровный 135 98 68 53 69

Подпокровный 99 71 56 54 79

НСР05 11 7 6 5 4

В течение, вегетации, во. второй год жизни клевера наблюдается незначительное изреживание густоты стояния растений; зависимость густоты стояния растений от нормы высева сохраняется к уборке, но различия между вариантами с разными нормами высева по количеству растений на единице площади сокращаются.

7.2. Особенности роста и развития клевера при разных нормах высева семян .

Наблюдения за ростом растений изучаемых сортов Ранний 2 и ВПК 7 показали, что накопление биомассы растений тесно связано с метеорологическими условиями в течение вегетации. В условиях высокой влагообеспеченности в 1994 г. растения клевера к уборке на семена достигали высоты 120-145 см соответственно по сорту Ранний 2 и сорту ВИК 7, а в 1995 г., когда гидротермический коэффициент был ниже единицы в течение всей вегетации клевера второго года жизни, длина стеблей к уборке была ниже на 25-40 см.

Фенологические наблюдения за растениями раннеспелого клевера показали, что развитие сорта Ранний 2 и сорта ВИК 7 зависит от погодных условий и их биологических особенностей. Более быстрое развитие клевера лугового обоих сортов отмечено в 1995 г., вегетационный период которого отличался повыкгеНной температурой воздуха и небольшим количеством выпавших осадков по сравнению с 1993 и 1994 гг. Растения клевера сорта Ранний 2 вступали в репродуктивные фазы во все годы

исследований в более ранние сроки по сравнению с сортом ВИК 7 и созревали на семена в среднем на две недели раньше.

Сравнительное изучение динамики : цветения изучаемых сортов клевера показало, что цветение растений сорта 'Ранний 2 более интенсивное и его период короче на неделю по сравнению с сортом ВИК 7.

В результате проведенных исследований установлены следующие оптимальные параметры структуры наиболее продуктивного семенного травостоя раннеспелого клевера лугового, которая формируется при норме высева 6 кг/га: количество растений на единице площади равно 51 шт./м2 по сорту Ранний 2 и 53 шт./м2 по сорту ВИК 7, количество стеблей соответственно 330 шт./м2 и 325 шт./м2, количество продуктивных головок соответственно 1009 и 931 шт./м2.

Семенная продуктивность раннеспелого клевера лугового в среднем за годы исследований незначительно различалась по сорту Ранний 2 и сорту ВИК 7. Но в 1993 г. урожайность семенников клевера нового сорта Ранний 2 достоверно выше при всех нормах высева по сравнению с сортом ВИК 7. Так, при норме высева 6 кг/га биологический урожай семян клевера сорта Ранний 2 составил 400,5 кг/га, что выше урожайности сорта ВИК 7 на 55 кг/га (НСР0,5 = 48 кг/га).

7.2. Влияние микроэлементов на семенную продуктивность раннеспелых сортов клевера

Проведенные исследования показали, что семенная продуктивность изучаемых сортов возрастала во все годы исследований при внесении микроэлементов на 18-46 % в зависимости от срока применения бора и молибдена (табл. 20). Наибольшее увеличение урожая семян клевера (на 42 %) было получено по сорту Ранний 2 при предпосевной обработке семян молибденом, а при внесении бора в фазу бутонизации - на 41 %.

Независимо от погодных условий года молибден и бор повышают образование репродуктивных органов. При обработке семян молибденом количество зрелых головок на единице площади было увеличено в среднем за три года с 883 шт./м2 на контроле до 978 шт./м2 по сорту Ранний 2 и с 864 до 941 шт./м2 по сорту ВИК 7, при этом возрастает обсемененность головок по сравнению с контролем на 22 и 25 % соответственно сортам и увеличивается масса 1000 семян с 1,54 в контрольном варианте до 1,67 г по сорту Ранний 2 и с 1,66 до 1,78 г по сорту ВИК 7. При опрыскивании растений бором в фазу бутонизации обсемененность головок увеличивается по сравнению с контролем в среднем за три года на 27 %, а

масса 1000 семян-на 10 %. ¡..; .....

В исследованиях по оптимизации нормы высева с целью получения наибольшей урожайности семян раннеспелого клевера энергозатраты на

производство единицы продукции снижаются с увеличением нормы высева с 3 до 6 к г/га, при дальнейшем увеличении нормы высева до 7 и 8 кг/га энергозатраты возрастают.

И среднем по годам наименьшие затраты совокупной энергии на производство ста килограмм семян клевера получены при норме высева 6 кг/га и составили 4,7 ГДж/ц по сорту Ранний 2 и 4,9 ГДж/ц по сорту ВИК7.

20. Семенная продуктивность раннеспелого клевера

в зависимости от сроков внесения мик эоэлементов

Варианты опыта Урожай семян, кг/га

1993 г. 1994 г. 1995 г. среднее по годам

Р а н н и й 2

Контроль 280 115 190 195

Весеннее внесение бора 358 132 200 230

Опрыскивание бором в фазу бутонизации 395 179 251 275

Обработка семян молибденом 415 178 240 277

Внесение молибдена в фазу 5-6 листьев 350 119 213 227

Совместное внесение бора и молибдена весной 400 134 205 246

Совместное внесение бора и молибдена в фазу бутонизации 410 198 245 284

В И К 7

Контроль 248 102 193 181

Весеннее внесение бора 340 109 196 215

Опрыскивание бором в фазу бутонизации 337 189 245 257

Обработка семян молибденом 356 175 238 256

Внесение молибдена в фазу 5-6 листьев 306 138 210 218

Совместное внесение бора и молибдена весной 339 . 144 200 227

Совместное внесение бора и молибдена в фазу бутонизации 354 202 235 263

НСР05 33 20 28 33

Энергетическая оценка применения микроэлементов в различные сроки на семенных посевах раннеспелого клевера показала, что энергозатраты на единицу площади при внесении бора и молибдена увеличиваются незначительно по сравнению с контролем примерно на 1 % и менее в зависимости от способа внесения микроэлементов. Но применение бора и молибдена, обеспечивая повышение урожайности

семян, снижает энергозатраты на производство 100 кг семян по сравнению с контролем на 29-30 % при обработке семян молибденом и при опрыскивании бором в фазу бутонизации.

Выводы

1. На основе проведенных исследований разработаны и усовершенствованы методы селекционного процесса и созданы раннеспелые сорта клевера лугового нового поколения, характеризующиеся повышенной зимостойкостью, высокой и устойчивой кормовой и семенной продуктивностью.

В результате создания новых раннеспель1х, зимостойких сортов: Ранний 2, Трио, Орлик, Алтын впервые решена сложная проблема селекции клевера — преодолена отрицательная корреляционная зависимость между скороспелостью и зимостойкостью.

2. Разработаны эффективные методы селекции, которые позволяют создавать селекционный материал и генетические источники клевера лугового с повышенной стрессоустойчивостью (зимостойкостью, засухоустойчивостью, устойчивостью к условиям ионного стресса - Н+, А13+), что реализовано в создании семи сортов клевера лугового: Топаз, Алтын, Ранний 2, Трио, Орлик, Кудесник, Стодолич.

3. Подтверждено, что экспериментальная полиплоидия является эффективным методом получения генетически разнообразного нового селекционного материала клевера лугового. В основе его создания -воздействие алкалоида колхицина на соматические клетки, обеспечивает широкий размах варьирования изменчивости в направлении повышения урожайности кормовой массы на 13-20 % и более, содержания протеина на 1,5-2 % и устойчивости к стрессовым факторам (зимостойкость, засухоустойчивость и устойчивость к болезням - рак и др.).

• Установлена высокая вариабельность у тетраплоидов признака семенной продуктивности. На основе отборов создан перспективный селекционный материал, который по семенной продуктивности превосходит стандарт на 14 % и выше.

• Методом семейственного отбора и оценки по биологическим и хозяйствейно-цейным признакам создан засухоустойчивый перспективный тетраплоидный образец ВХ-945, который на 23,2 % по зеленой массе и 11,4 % сухого вещества (в среднем за 6 лет) превзошел стандарт Тетраплоидный' ВИК. Образец ВХ-945 подготовлен для передачи в Государственное сортоиспытание.

4. Разработан прием интерплоидных скрещиваний (2х) х (4х) и (4х) х (2х) на основе использования диплоидной' пыльцы при опылении миксоплоидных соцветий клевера в поколении Со; получены

тетраплоиды мейотического типа и увеличен на 24 % их выход при одновременном создании гибридного материала с высокой и стабильной семенной продуктивностью, что обеспечивает решение проблемы устойчивости и повышения семенной продуктивности тетраплоидов.

5. Впервые разработан метод создания бесхимерных мутантных и автотетраплоидных генотипов клевера на основе гаметной селекции, где колхицин и химические мутагены используют в качестве фактора создания генетического разнообразия, что обеспечивает существенное преимущество по сравнению с другими методами за счет большего объема обрабатываемых гамет, сопоставимого со средней частотой спонтанного мутирования одного гена;

• повышается выход рекомбинантов за счет элиминации гамет с большими нарушениями от летальных и полулетальных мутаций;

• обеспечивается более высокая (до 23 %) завязываемость семян у тетраплоидов на ранних этапах их создания;

• метод гаметной селекции позволяет получать бесхимерные тетраплоидные растения клевера, что сокращает селекционный процесс на одно поколение и уменьшает затраты труда и времени на проведение цитологических исследований и в целом существенно повышает эффективность создания тетраплоидных форм (а. с. № 1595408).

6. Разработан эффективный режим выращивания растений клевера лугового в контролируемых условиях среды, который сокращает продолжительность срока выращивания клевера (от семени до семени) в три раза и позволяет формировать генеративную сферу растений клевера лугового, сопоставимую с генеративной сферой растений, выращенных в поле (а. с. № 1184474).

• Использование данного режима при длительном репродуцировании растений клевера лугового (пять генераций) в контролируемых условиях среды не приводит к модификационным и генетическим изменениям в популяциях.

7. Разработан метод подавления роста вторичных меристем у клевера и увеличение апикального доминирования на основе использования нафтилуксусной кислоты (НУК), который увеличивает выход миксоплоидных растений в 5,4 раза, сокращает время на выращивание поколения и отбор миксоплоидов более чем на 50 % (а. с. № 1470251).

8. Установлено, что растения клевера лугового, выращенные из фиолетовой фракции семян, более морозостойки (на 4,8-4,9 %), чем растения из фракции желтых семян. На этой основе разработан экспресс-метод отбора на ранних этапах онтогенеза клевера с

.повышенной зимостойкостью. Создано шесть образцов -1: селекционных источников с повышенной зимостойкостью (патент • №2091011). -

9. Разработана схема ускорения селекционного процесса-, включающая проведение начальных звеньев селекции (до трех поколений в год) в контролируемых условиях фитотронно-тепличного комплекса, где обеспечивается эффективное создание нового генофонда: полиплоиды, мутанты, гибриды, отборы ценных селекционных источников на имитируемых стрессовых фонах с последующей их оценкой, что сокращает сроки создания новых сортов в два раза

, > (12 лет вместо 20-25).

10. Впервые на клевере луговом (строгом перекрёстнике) доказано, что химические мутагены позволяют индуцировать мутации с измененными количественными и качественными признаками. На основе комплексной селекционно-генетической оценки выделены 92 мутантные формы,' • обладающие ценными биологическими и хозяйственными признаками: раннеспелостью, высокой продуктивностью зеленой массы растения, многоголовчатостью, белоцветковостью, укороченной цветочной трубкой и рассеченным венчиком цветка.

• Наиболее эффективными концентрациями химических мутагенов для обработки семян клевера лугового являются: НММ - 0,010,015 %; ДМС - 0,03-0,05 %; ЭИ - 0,005-0,01 %, обеспечившие на сортах ВИК 7 и ВНИИЛ 4586 максимальный спектр полезных мутаций (3,3-7,7 %) от их общего количества.

11. Для экспресс-оценки эффективности концентраций химических мутагенов целесообразно использовать показатели всхожести семян и выживаемости проростков, которые имеют тесную отрицательную корреляционную зависимость с показателями выхода измененных форм растений в М2 поколении (г = - 0,50-0,71).

Установлена положительная корреляционная зависимость между показателями зеленой массы растения и отдельными селекционными признаками: для количества стеблей на растении г = 0,57; высоты растений г = 0,51; зеленой массы одного стебля г = 0,56; количества головок на растении г = 0,60, которые были использованы для отбора лучших генотипов на сортах ВИК 7 и ВНИИЛ 4586.

12. Установлено, что критерием величины естественного варьирования количественных признаков сортов ВИК 7 и ВНИИЛ 4586 является величина, равная трем стандартным отклонениям. Встречаемость в популяции растений, которые превосходят этот уровень, не превышает 1,8 %.

• При вычленении уровня естественного варьировании признаков из общего, полученного после применения химических мутагенов, было выделено 19 высокопродуктивных форм клевера лугового, появление которых обусловлено мутационной изменчивостью.

13. Сохранение перспективных мутантных форм обеспечивается размножением на изолированных участках клонированных растений М2 поколения при двукратном стабилизирующем отборе в сочетании с направленным ограниченным переопылением, чем достигается закрепление ценных признаков и увеличивается в М4-М5 степень их проявления: раннеспелости до 50 %, массы растений - на 26,8 % и многоголовчатости до 72 %. Сформированы перспективные мутантные образцы: продуктивный П-1, раннеспелый - Р-2 и много головчатый - МГ-3.

14. Впервые методом химического мутагенеза созданы сорта нового поколения (Ранний 2, Трио, Орлик), созревающие на 10-30 дней раньше стандарта при меньшем на 280-300 °С потреблении тепла, что расширяет более чем на 300 км на север биологические границы устойчивого семеноводства клевера и позволяет по новому решать проблему клеверосеяния - интенсивное освоение бобовыми травами самого обширного региона (север и северо-восток Нечерноземной зоны). Мутантный сорт Орлик, . благодаря его высокой засухоустойчивости расширяет южные границы клеверосеяния в Черноземной зоне России. Новые мутантные сорта обладают повышенной кормовой и семенной продуктивностью, высоким качеством корма:

• Сорт Ранний 2 характеризуется высокой зимостойкостью (87 %), ранним и быстрым отрастанием весной и после укосов, обеспечивая за вегетационный период 2-3 укоса, обладает высокой урожайностью (до 12 т/га сухого вещества), повышенной концентрацией энергии (10,4-11,6 МДж) и сбором протеина (1,962,17 т/га), на 14-20 и даже 30 дней созревает на семена раньше стандарта (а. с. № 6661).

• Сорт Трио - высокоурожайный (10,3 т/га сухого вещества в среднем за 4 года) и свыше 400 кг/га семян, а максимальный составил 887 кг/га, стандарт - 667 кг/га). Раннеспелость сорта Трио обеспечивает возможность в суровых климатических условиях Северо-Восточного и других регионов Нечерноземной зоны получать два укоса за вегетацию кормовой массы и дает возможность использовать второй укос в качестве сидерата под посев озимой ржи (а. с. № 6959).

• Сорт Орлик - диплоидный раннеспелый, высокозимостойкий (92,7 %), обладает высоко засухоустойчивостью, высокой урожайностью кормовой массы (до 11 т/га сухого вещества), созревает на семена раньше стандарта на 22 дня й выше. Сорт включен с 2000 г. в Государственный реестр по Черноземной зоне России.

15. Метод поликросса является эффективным приемом в селекции клевера лугового при создании гетерозисных сложногибридных популяций:

• выявлены поликроссные потомства, обладающие высокой ОКС на второй год пользования по кормовой, и семенной продуктивности: № 1217 (+ 35-29,3 %) и средней ОКС-№ 866; 1216 (+18,8-24,1 %);

• выделены высокоурожайные по кормовой массе перспективные для селекции образцы: № 890; 865; 1036; 1216; 1217 и др. и семенной продуктивности: № 852; 863; 1200; 1216; 1217, сорта Мир, Салют, которые вошли в состав четырех СГ'П: № 54; 55; 60; 64, созданных по Программе TOC "Клевер".

16. Установлено, что интенсивность генетической дестабилизации в модельных популяциях клевера лугового зависит от количества генотипов, ее составляющих и степени их гетерозиготности. Доказано экспериментально-генетическая стабильность в созданных синтетическим путем популяциях основывается не менее, чем на 10 гетерозиготных генотипах.

17. Методом поликросса раннеспелых, высокопродуктивных генотипов (59), отобранных из трех простых внутрисортовых гибридов, создан высокоурожайный по кормовой массе и сухому веществу сорт Ллтын, который превысил стандарт по этим показателям соответственно на 25,9 и 20,4 %. По сбору сырого протеина, обменной энергии сорт Алтын превзошел стандарт Мичуринский соответственно на 33,2 и 19,4 %. Сорт Алтын включен в Государственный реестр сортов по Черноземной зоне.

18. По результатам скрининга коллекционных, селекционных образцов в пределах вида Trifolium L., и других трех видов клевера: Tr. medium L., Tr. hybridum L., Tr. trichocephalum Bieb. отобраны 30 генотипов на искусственно созданных кислых средах; на основе внутривидовой гибридизации создан перспективный селекционный материал клевера с повышенной устойчивостью к кислотности почвы (рНкс14,1-4,3);

• сформированы перспективные популяции с повышенной устойчивостью к токсическому действию ионов алюминия А13+ и водорода FT;

• № ДК-10 (2х), превысившие стандарт ВИК 7 по сбору сухого вещества на 74 %, и тетраплоидные - ТК № 26, 9 и др., превысившие стандарт Тетраплоидный ВИК на 15-163 %;

• выявлены сорта (ВИК 7, Ранний 2, Марс), представляющие перспективу для возделывания их на почвах с повышенной кислотностью (рНка 4,5-4,8) и как селекционные источники для практической селекции.

19. На основе индивидуального отбора из дикорастущих популяций высокопродуктивных генотипов на кислых почвах (рНКа 4,3-4,5) и последующей их гибридизации и массового отбора создан новый сорт клевера лугового Топаз с повышенной толерантностью к кислотности почв (рН 4,5-4,8), более урожайный по сухой массе (на 11 %) и семенам (18,2 %), чем стандарт ВИК 7. Сорт Топаз включен в Государственный реестр сортов по Центральному региону Нечерноземной зоны.

20. Разработаны основные научно обоснованные технологические приемы выращивания на семена раннеспелых сортов клевера нового поколения. В звене первичного семеноводства определены параметры структуры высокопродуктивного семенного травостоя: количество растений на единице площади - 50-55 шт./м2, количество стеблей -325-330 шт./м2, количество головок-930-1000 шт./м2.

Предложения селекционной практике и производству

На основе многолетних селекционно-генетических исследований по

созданию сортов клевера нового поколения рекомендуем использовать в

практической селекции:

1. Для повышения эффективности метода экспериментальной полиплоидии (наряду с традиционным) использовать прием интерплоидных скрещиваний (2х) х (4х) или (4х) х (2х). При этом получают тетраплоиды в результате разноплоидных скрещиваний за счет нередуцируемых гамет, у миксоплоидов в Со поколении. Преимущества полученных гибридных полиплоидов состоят в том, что у них более вероятен гетерозисный эффект, быстрее проходит стабилизация процесса мейоза и др., расширяются возможности получения генетически разнообразного тетраплоидного материала.

2. Для создания бесхимерных мутантных или автотетраплоидных генотипов клевера на основе гаметной селекции целесообразно проводить обработку генеративной сферы растений растворами мутагенов или колхицина (0,2 %) методом вакуум-инфильтрации в период образования материнских клеток-тетрад, что соответствует диаметру головок клевера в 2-2,5 мм.

3. Для массового получения мутантных; форм клевера лугового воздушно-сухие семена -обрабатывают водными : растворами химических мутагенов следующих концентрации:' НММ - 0,01-0,015 %; ДМС -0,03-0,05 %; ЭИ -0,005-0,01 % при экспозиции 18 часов.

• При воздействии- химическими мутагенами на апикальные меристемы проростков Клевера лугового методом вакуум-инфильтрации наиболее' эффективной является концентрация мутагенов 0,1 % при экспозиции, равной '45 мин.

4. Для отбора мутантных форм по количественным признакам, необходимо: предварительное изучение естественного варьирования селектируемых; признаков в исходных популяциях в данных

: агроклиматических условиях и вычленение этого уровня из общего, - полученного после применения химических мутагенов;

• Селекционная ценность мутантных форм определяется на основе цитогенетической оценки и коэффициента наследуемости признаков.

• Размножение мутантных форм и формирование новых образцов проводят методом клонирования в условиях строгой изоляции, на фоне негативного отбора.

5. Для сокращения селекционного процесса на первых этапах работы необходимо использовать искусственный климат при следующих режимах выращивания клевера: в оранжереях фотопериод - 18 часов, температура воздуха + 20-25 °С, влажность не контролируется, досветка лампами ДРЛФ-400, освещенность 12-17 тыс. люкс. В камерах искусственного климата: температура в фазе всходы - розетка листьев -днем + 22 °С, ночью + 18 °С; в фазе стеблевания - ночью + 4-5 °С, днем + 12-15 °С; в фазе бутонизация - цветение - ночью +18 °С, днем + 25 °С; влажность 60-70 %; фотопериод - 18 часов; освещенность 1820 тыс. люкс.

Данный режим выращивания клевера лугового обеспечивает возможность пятикратного репродуцирования в условиях искусственного климата без изменения структуры популяций.

6. С целью .повышения эффективности получения миксоплоидпых растений в Со поколении в 5,4 раза и сокращения времени на цитологические исследования более чем на 50 %, необходимо использовать камеры искусственного климата с режимом выращивания, вызывающим апикальное доминирование. Фотопериод 24 часа, освещенность 18-20 тыс. люкс, температура + 25 °С постоянно, обработка НУК (0,001 %) путем опрыскивания в фазу трех-пяти настоящих листьев.

7. Для создания гетерозисных сложно-гибридных популяций рекомендуются образцы с высокой ОКС, представляющие значимость для селекции, № 866; 1216; 1217 и др.

8. В качестве селекционных источников с повышенной толерантностью к токсическому действию ионов алюминия А13+ и водорода Н* рекомендуются: диплоидные образцы № 1222; 1232; 1216; тетраплоидные № 872; 1258; 1262 и TOC 60.

9. Для внедрения в производство рекомендуются следующие сорта нового поколения:

• сорт Ранний 2 для возделывания в полевом кормопроизводстве в Северном и Центральном регионах Нечерноземной зоны России, сочетает высокую зимостойкость (87 % и выше) с высокой раннеспелостью, обладает высокой урожайностью кормовой массы (до 12 т/га сухого вещества) и до 360 кг/га семян;

• сорт Трио для возделывания в Северо-Западном, СевероВосточном, Уральском и Сибирском регионах для полевого кормопроизводства, сорт высокозимостойкий и раннеспелый, созревает на семена на 15-20 дней раньше стандарта.

Обладает высокой урожайностью кормовой массы (до 10 т/га сухого вещества) и свыше 400 кг/га семян.

Сорта Ранний 2 и Трио созревают на семена при меньшем потреблении тепла на 280-300 °С, что расширяет биологические границы устойчивого семеноводства на север более, чем на 300 км;

• сорт Орлик обладает высокой зимостойкостью, раннеспелостью и засухоустойчивостью, обеспечивает высокий урожай кормовой массы и семян, рекомендуется для условий клеверосеяния лесостепных районов Черноземной зоны;

• сорт Алтын - раннеспелый, высокозимостойкий, засухоустойчивый, хорошие результаты по урожайности сухой массы и семян обеспечивает в пойменных условиях Центрально-Черноземной зоны России;

• сорт Топаз характеризуется высокой толерантностью к отрицательному действию ионов алюминия А13+ и водорода Н+, выносит повышенную кислотность почвы (рНкс! 4,5-4,8), обеспечивая более высокую урожайность сухой массы (на И %) и семян (на 18,2 %), чем стандарт ВИК 7. Сорт рекомендуется для освоения бедных с повышенной кислотностью (рН 4,5-4,8) почв.

10. Для получения стабильных урожаев семян ранних сортов клевера нового поколения в звене первичного семеноводства на дерново-подзолистых почвах рекомендуется осуществлять следующие основные технологические приемы: закладку семенных посевов

проводить нормой высева семян (6 кг/га), обеспечивающей формирование - оптимальной структуры травостоя. На дерново-подзолистой почве с целью повышения семенной продуктивности необходимо внесение бора и молибдена. Молибден применяется в дозе 50 г/га путем обработки семян клевера перед посевом. Бор применяют в количестве 500 г/га опрыскиванием растений клевера в фазу бутонизации.

Реализация указанных предложений является базовой основой

совершенствования полевого травосеяния и биологизации земледелия в

зоне клеверосеяния России.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Новоселов М. Ю. Действие химических мутагенов на хозяйственные и биологические признаки клевера красного // Вопросы интенсификации сельскохозяйственного производства. - М.: ТСХА, 1978. С. 69-71.

2. Новоселов М. Ю. Метод экспериментального мутагенеза в создании исходного материала клевера лугового // Селекция и семеноводство кормовых культур. М.: ВНИИ кормов, 1981 Вып. 25. С. 120-125.

3. Методические рекомендации по технологии выращивания трех поколений клевера и . люцерны в оранжереях и камерах с контролируемыми условиями среды. (Коллектив авторов). - М.: ВАСХНИЛ, 1981.43 с.

4. Рубцов М. И., Новоселов М. Ю. Использование новых методов селекции для создания исходного материала клевера // Селекция и семеноводство клевера. М.: ВНИИ кормов, 1982. Вып. 27. С. 36-43.

5. Новоселов М. Ю: Особенности использования метода химического мутагенеза в создании исходного материала клевера лугового // Тезисы докладов научн.-метод. конференции "Аспекты создания высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур", Белорусский НИИ земледелия - Жодйно, 1982. С. 62-64.

6. Рубцов М. И., Новоселов М. Ю. Использование химических мутагенов для создания исходного селекционного материала клевера красного 7/ Улучшение культурных растений й химический мутагенез. М.: Наука, 1982 С. 197-205: ' 1

7. Новоселов М. Ю. Влияние интенсивности освещения на ускорение развития и процессы плодообразования клевера в контролируемых условиях среды // Информ. бюллетень СЭВ. - ГДР, Мальхо, 1983. № 3. С, 14-17.

8. Методические указания по селекции клевера лугового. (Коллектив авторов).-М.: ВАСХНИЛ, 1984. С. 11-14.

9. Новоселов М. Ю. Создание исходного селекционного материала клевера

: .■ лугового (Trifolium pratense L.). при использовании химического

мутагенеза // Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. М,, 1984, 24 с. : \>

10.Новоселов М. Ю. Химический мутагенез в создании исходного материала клевера лугового // Селекция и семеноводство. 1984. № 6. С. 16-18.

11.Катков В. А., Новоселов М. Ю., Комкова Т. Н„ Погорелова Т.Ф. Использование методов полиплоидизации, отдаленной гибридизации и химического мутагенеза при создании сортов многолетних трав // М.: ВНИИ кормов. 1984. №31. С. 92-101.

12.Катков В. А., Комкова Т. Н., Новоселов М. Ю., Погорелова Т. Ф. Методические указания по проведению цитологических исследований с кормовыми культурами. - М.: ВАСХНИЛ, 1985. С. 21.

13.Методические указания по селекции многолетних трав. (Коллектив авторов) // М.: ВАСХНИЛ, 1985. С. 187.

\4.Новоселов М. Ю. Биологические и хозяйственно-ценные признаки мутантных форм и возможности их использования в селекции клевера лугового // Сб. ВНИИ кормов № 35. 1987. С. 151-155.

15..Новоселов М. Ю. Возможности оценки селекционного материала клевера лугового в контролируемых условиях среды // Научн.-метод, совещание. Сб. Вильнюс, 1987. С. 29-31.

1Новоселов М. Ю. Создание исходного материала клевера лугового на основе индуцирования мутаций // Информ. бюлл. СЭВ. ГДР, Мальхо. 1988. С. 99-102.

П.Новоселов М. Ю., Малашенко В. С. Химический мутагенез в создании исходных форм клевера лугового // Селекция и семеноводство. 1989.

. №3.

18.Новоселов М. Ю. Об увеличении выхода тетраплоидных форм растений клевера лугового // С.-х. биология. 1989. № 3. С. 28-29.

\9.Новоселов М. Ю. Создание и выделение мутантных форм клевера лугового под воздействием химических мутагенов (тезисы) // Всесоюз. научн. конф. молодых ученых и аспирантов по актуальным проблемам интенсификации кормопроизводства. - М., 1991. С. 94-95.

Ю.Новоселов М. Ю. Влияние условий искусственного климата на морфобиологические признаки клевера лугового // Материалы III науч.-произв. конф. по клеверу. Тр. НИИСХ Северо-Востока. - Киров, 1992. С. 43-47.

21 .Малашенко В. С., Новоселов М. Ю., Мельникова Т. Е. Результаты и перспективы селекции клевера лугового в условиях Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР // Материалы III науч.-произв. конф. по клеверу. Тр. НИИСХ Северо-Востока. - Киров, 1992. С. 17-20.

22.Новоселова А. С., Малашенко В. С., Мельникова Т. Е„ Новоселов М. Ю. Основные итоги и перспективы селекции клевера лугового// Сб. науч. тр. ВНИИ кормов № 48-М., 1992. С. 143-149.

23 .Методические указания по селекции и первичному семеноводству многолетних трав. (Коллектив авторов) - М.: РАСХН, 1993. 112с.

24.Каталог районированных и перспективных сортов кормовых культур селекции Всероссийского научно-исследовательского института кормов им. В.' Р. Вильямса. (Коллектив авторов). — М., 1995. С. 35.

25 .Новоселов М. Ю. Генетическая адаптация мутантов клевера лугового // Науч.-практич. конф., посвященная 30-летию НИИСХ Северного Зауралья. Тезисы. - Тюмень, 1995. С. 97-99.

26.Новоселов М. Ю. Влияние количества исходных генотипов на генетическую стабильность популяции клевера лугового // Тезисы докл. Всерос. школы молодых ученых и специалистов - Липецк, 1995. С. 103-105.

21 .Новоселова А. С., Малагиенко В. С., Новоселов М. Ю., Погорелова Т. Ф. Внутривидовая гибридизация. Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера лугового. -М., 1996. С. 10-13.

28.Создание сложногибридных и синтетических сортов-популяций // Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера лугового. (Коллектив авторов). - М., 1996. С. 17-24.

29. Экспериментальная полиплоидия клевера лугового. (Коллектив авторов) // Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера лугового. -М., 1996. С. 24-29.

ЪО.Новоселов М. Ю. Использование искусственного климата для ускорения селекционного процесса // Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера лугового. - М., 1996. С. 70-73.

31 .Новоселов М. Ю., Зарьянова 3. А. Пчелоопыление в искусственном климате // Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера. - М., 1996. С. 73-74.

32.Новоселов М. Ю. Индуцированный мутагенез клевера лугового // Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера лугового. - М., 1996. С. 29-33.

33.Новоселов М. Ю. Методика отбора и сохранения мутантных форм // Методические указания по селекции и первичному семеноводству клевера лугового. М., 1996. С. 33-35.

ЪА.Новоселов М. Ю., Новоселова А. С. Дикорастущие популяции в селекции клевера лугового (Тезисы) // Научн.-произв. межвуз. конф. -Владикавказ, 1997. С. 27-29.

35.Новоселов М. Ю., Пайвии С.Г. К вопросу о создании перспективного морозоустойчивого селекционного материала клевера лугового // С.-х. биология. 1997. С. 80-84.

Ъ6.Новоселова А. С., Новоселов М. Ю., Генетический фонд (Trifolium), результаты и перспективы селекции (Тезисы) // Ме'ждунар. симпозиум. Пущино, 1997.

Ъ1.Новоселов М. Ю., Новоселова А. С. Итоги и перспективы селекционной работы с клевером луговым // Кормопроизводство. 1997. № 2., С. 39-42.

38.Новоселов М. Ю., Пайвин С. Г. Толерантность к ионам алюминия дикорастущих видов клевера(7>. medium L., hybridum L, trichocephälum Beib.) II 2-й Междунар. симпозиум "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования". Пущино, 1997. Т. V. С. 789-790.

39.Новоселов М. Ю., Пайвин С. Г. Подбор сортов и перспективных образцов клевера лугового для кислых почв // Кормопроизводство. 1997. № 10. С. 25-26.

40. Состояние и приоритетные направления исследований по селекции кормовых культур (Коллектив авторов) // С.-х. биология. 1997. №3. С. 52-67.

41 .Новоселов М. Ю., Пайвин С. Г. Дикорастущие виды клевера перспективные источники устойчивости к кислым ' почвам // Агроэкологическое районирование мезотерритории и адаптивно-ландшафтное размещение с.-х. культур и животных в СевероКавказском регионе. - Владикавказ, 1997. С. 220-221.

42.Новоселов М. Ю., Пайвин С: Г. Подбор сортов и перспективных образцов клевера лугового для почв с повышенной кислотностью // Селекция и семеноводство. 1997. № 3. С. 17-21.

43.Новоселов М. Ю., Пайвин С. Г. Эдафическая селекция клевера лугового (результаты и перспективы) // Селекция и семеноводство. 1997. № 4 С. 37-41.

44.Новоселов М. Ю. Генетико-биологические аспекты создания сортов нового поколения клевера лугового (Тезисы) // Междунар. научно-практич. конф. "Растительные ресурсы и биотехнология в агропромышленном комплексе". - Владикавказ: Эра, 1998. С. 13-14.

45.Новосёлов М. Ю., Одноворова А. А. Экспериментальная полиплоидия в : селекции клевера лугового (Trifoliumpratense L.). (Тезисы) II Междунар. научн.-практич. конф. "Растительные ресурсы и биотехнология в агропромышленном комплексе". - Владикавказ: Эра, 1998. С. 57-59.

46.Экотипическая селекция кормовых растений. (Коллектив авторов). -М., 1999. 87 с. '

М.Новоселов М. Ю. Селекция клевера лугового (Trifolium pratense L). — М., 1999. 183 с. '

48.Результаты использования дикорастущих популяций в селекции клевера (Trifolium pratense L:) II Бюл. Бот. сада им. И. С. Косенко. -Краснодар: КГАУ;;1999::№13. С. 57-53.

49.Novoselov М, Drobysheva L., Zyatchina G. Modern methods in breeding of reed clover: reproductibn" and soil aspects II New Approaches and Techniques in Breeding Süstairiable Fodder Crops and Amenity Grasses.

Proceeding of 22nd EUCARPIA Fodder Crops and Amenity Grasses Meeting. - St. Petersburg. 1999. P. 104-105.

50.Novoselov M. and Paivin S. Clover breeding for tolerance to rigors of environment (winter-hardiness, tolerance to soil acidity and aluminum toxicity). // Proceeding of the International Workshop on Opening for Low-input Sustainable Forage Production and Use. - Moscow, Lugovaya, 1999. P. 48-53.

51 .Novoselova A. S., Novoselov M. Y., Melinikova Т. E., Pilipko S. V. and Razguliaeva N. V. Peculiarities of clover selection in conditions of Russia. -Moscow, Lugovaya, 1999. P. 56-58.

52.Пайвина Т. Т., Новоселов М. Ю., Пайвин С. Г. Селекция клевера лугового раннеспелого типа // Кормопроизводство. 2000. № 10. С. 21-23.

53.Харьков Г. Д., Бондарев В. А., Новоселов М. Ю. Методические указания и рекомендации по возделыванию и использованию на корм разных по скороспелости сортов клевера лугового. - М., 2000. 33с.

Авторские свидетельства, патенты на сорта и изобретения:

54.Способ выращивания клевера лугового в защищенном грунте. Авт. свидетельство № 1184474 от 15.06.1985.

55.Способ получения мутантов и миксоплоидов клевера лугового в защищенном грунте. Авт. свидетельство № 700251 от 08.12.1988.

56.Способ получения триплоидных растений люцерны. Авт. свидетельство № 1595408 от 01.06.1990.

57.Способ выращивания люцерны в контролируемых условиях. Авт. свидетельство №9330053 от 11.08.1980.

58.Способ выращивания костреца безостого в защищенном фунте. Авт. свидетельство № 1416086 от 15.04.1988.

59.Способ отбора морозостойких форм клевера лугового. Патент №2091011 от 27.09.1997.

60.Способ отбора кислотоустойчивых генотипов клевера лугового. Патент №2138154 от 27.09.1999.

61.Сорт клевера лугового Ранний 2. Патент № 0278 от 08.02.1999.

62.Сорт клевера лугового Трио. Авт. свидетельство № 6950 от 30.05.1995.

Письмо № 11-03-72 от 29.03.2000

63.Сорт клевера лугового Алтын. Государственной комиссии Российской

Федерации по испытанию и охране

,, ^ ГЛ Селекционных достижений о

64. Сорт клевера лугового Орлик. _

включении в Государственный реестр

селекционных достижений,

65.Сорт клевера лугового Топаз, допущенных к использованию сортов

клевера с 2000 г. по 5, 7 и 1 регионам.