Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимальные системы оценки селекционного материала на качество зерна

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Оптимальные системы оценки селекционного материала на качество зерна"

ГОСКОМПРОД

КУБАНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи СОКОЛ НАТАЛЬЯ ВИКТОРОВНА

ОПТИМАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА КАЧЕСТВО ЗЕРНА

06.01.05.- селекция н семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 1990

Диссертационная работа выполнена в Краснодарском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте сельского хозяйства имени П.П.Лукьяненко в 19821989 гг.

Научные руководители - доктор биологических наук, профессор

Драгавцев В.А.;

кандидат сельскохозяйственных наук Казарцева А.Т.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Жемела Г.П.;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ефремова В.В.

Ведущее предприятие - НПО "Подмосковье" НИИСХ ЦРНЗ.

Защита диссертации состоится " РI " лаЦй_1Э9о г. в /О09 часов на заседании специализированного совета 9) /10.2.3. 02 при Кубанском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского сельскохозяйственного института.

Автореферат разослан " ¿&” ОСиР Лб/хЯ, 1990 г.

Учений секретарь специализированного совета, доцент А.Е.ВД’рокоа

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность темы. Ешенипа основная продовольственная культура СССР. Увеличение производства зерна и улучшение его качества одна из важнейшие задач агропромышленного производства. В ее решении главная роль принадлежит селекции, своевременной оценке селекционного материала по качеству, созданию и внедрению в производство высокоурожайных пластичных сортов с комплексом ценных технологических свойств.

Трудность селекции на качество объясняется тем, что признаки, характеризующие пшеницу по технологическим свойствам - количественные признаки, значительно изменяющиеся под влиянием условий выращивания. Многие методы их определения отличаются высокой сложностью и трудоемкостью. Поэтому разработка систем оценки качества зерна селекционного материала на основе информативности, селекционной значимости признаков с использованием современных методов, которые позволили бы значительно сократить затраты труда и средств, увеличить объем исследуемых образцов не скидая объективности - актуальна и имеет важное практическое значение.

Исследования проводились в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Краснодарского НИИСХ имени П.П.Лукьяненко по темам: О.СХ.ОЗ "Установить генетическую природу основных признаков качества продукции и разработать эффективные методы подбора пар для скрещивания и отбора ценных генотипов в процессе селекции" Об гос. регистрации 01.82.2064546) и

0.51.03.02 (ГУ) "Разработать новые методы оценки селекционного материала на качество зерна пшеницы и тритикале. Обеспечить оценку селекционного материала на всех этапах селекции на ка-

чество и отбор высококачественных форм Об гос. регистрации 134219).

Цель исслйтготэдтшй - оптимизировать системы оценки селекционного материала на качество зерна. В связи с этим в задачи исследований входило:

- изучить методы оценки качества зерна, модифицировать их в связи с задачами селекции;

- изучить генотипические корреляции признаков качества и . определить роль генотипа и среды в изменении величины и направления связей этих признаков;

- определить взаимозависимость и взаимозаменяемость признаков качества; зерна;

- выделить из всего многообразия изучаемых параметров качества наиболее информативные;

- изучить возможность прогнозирования хлебопекарных свойств методом путевого анализа;

- научно обосновать систему поэтапной оценки качества зерна мягкой пшеницы и дать рекомендации по отбору ценных геноти-

Научная новизна результатов исследований заключается в следующем:

- показана прикладная информативность генетико-статистических методов и экспериментально обоснована возможность их использования для оптимизации оценки селекционного материала на качество зерна;

- установлена взаимосвязь меаду 32 показателями качества зерна на генотипическом уровне, определена их информативность прв оценке качества зерна селекционного материала;

- усовершенствована система поэтапной оценки качества зерна

селекционного материала, позволяющая повысить объем обследуемого материала в 2,6 раза;

- модифицирован и внедрен микрометод оценки хлебопекарных свойств зерна пшеницы;

- установлена возможность использования в оценке селекционного материала "Инфраматик 8100" по твердозерности; содержанию белка, клейковины, влажности зерна;

- впервые показала пластичность новых сортов пшеницы селекции Краснодарского НИИСХ по качеству зерна.

Ррзлттяяттия работы. Модифицированная микровыпечка хлеба широко используется при оценке хлебопекарных свойств линий и сортов по малым пробам.

При массовой оценке селекционного материала на ранних этапах определение содержания белка, влажности, твердозерности проводится на приборе "Инфраматик 8100", что позволяет повысить производительность труда в 3-4 раза, не снижая объективности.

Селекционный материал ?д, £4 оценивается и бракуется по содержанию и качеству клейковины.

Современная система поэтапной оценки селекционного материала мягких пшениц с учетом информативности, селекционной значимости и стабильности признаков качества зерна позволила снизить на 58% затраты труда на исследование одного образца, увеличить объем изучаемых линий и сортов в 2,6 раза. Годовой экономический эффект от ее внедрения для современно оборудованной лаборатории составляет 15,3 тыс. рублей.

Атгообятпш работы. Результаты исследований доложены на научно-методических советах ЮМИСХ 1983-1989 гг.: Всесоюзных координационных научно-методических совещаниях по качеству зерна (г. Днепропетровск, 1987, г. Москва, 1989); Всесоюзных научно-

методических совещаниях по селекции, семеноводству, разработке и освоению интенсивных технологий возделывания озимой мягкой пшеницы (г. Зерноград, 1986; Мироновна, 1987, 1988, 1990 гг.).

ТТу^тпткятто^ результатов. По материалам исследований опубликовано 6 статей и одна находится в печати.

Объем работы. Диссертация состоит из 5 глав, 24 таблиц,

5 рисунков, 5 приложений, изложена на 127 страницах машинописного текста. Список литературы содержит 202 названия, в том числе 64 иностранных. ■

УСЛОВИЯ, МАТЕРИМ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ '

Экспериментальные исследования выполнены в период с 19821989 гг. в лаборатории технологии зерна Краснодарского НИИСХ имени П.П.Лукьяненко на коллекционных сортообразцах выращенных на селекционных полях КНИИСХ по типу контрольного питомника.

Было подобрано 69 сортообразцов озимой мягкой пшеницы различного качества. 29 относились к группе сильных пшениц, 30 - ценных, 10 - слабых пшениц. Из них: 42 образца СССР, 5 - Венгрия, 4 -Югославия, 5 - Румыния, 5 - Болгария, I - Польша, I - Япония,

I - США.

Для исследования экологической пластичности сортов селекции КНИИСХ по признакам качества зерна использовались образцы конкурсного сортоиспытания урожая 1985-1987 гг., выращенные сотрудниками группы интенсивных сортов отдела селекции пшеницы.

Наиболее благоприятными для формирования высокого урожая и хорошего качества зерна были 1984 и 1986 годы, 1983 год засушливый. В 1985 году наблюдалось частичное вымерзание слабозимостойких фора.

Анализ зерна, убранного в полнух спелость, проводили сог-

ласно общепринятым методикам: натура, масса 1000 зерен, количество и качество клейковины в зерне, реологические свойства теста на альвеографе и фаринографе, газообразующую способность теста на ферментографе, амилолитическую активность муки на вис-кографе (Методические рекомендации по оценке качества зерна, М.: 1977). Содержание клейковины в муке отмывали на "Глютоматик 2200" (модификация лаборатории технологии зерна). Хлебопекарные свойства муки (Модификация лаборатории и методические рекомендации, М.: 1977).

Содержание белка, клейковины, твердозерность, влажность определяли на приборе "Инфраматик 8100”.

Полученные результаты исследований подвергали статистическому анализу /Доспехов Б.А., 1968/.

Связь между признаками устанавливали по значению коэффициентов корреляции, его ошибке и 1фитерию существенности /Вольф В.Г., 1966/.

На основе корреляционных матриц результаты испытаний обрабатывались методами факторного /Иберла X., 1980/ и путевого /Ли Ч., 1978/ анализов.

Экологическую пластичность и стабильность сортов определяли до методике; предложенной iit/iAavt£0., Яиш£ TJf.Q.} Д966/ с использованием дисперсионного и регрессионного анализов.

В диссертации использована Эколого-генетическая модель контроля количественных признаков /Драгавцев В.А. и др., 1984/.

Обсчет материала проводился в лаборатории биолого-математи-ческих методов Краснодарского НШСХ им. П.П.Лукьяненко.

Экономическую эффективность современной системы оценки качества зерна в процессе селекции рассчитывали по фохмулам:

I. Снижение затрат труда на определение качества зерна при использовании современной системы

дТ = Тх - Т2 • . ■ ' • .

где Тр ^2 - затраты труда в базовом и новом вариантах,

' чел.- д.

. 2. Рост производительности труда

. ДП= ¿1 . юо .

■ Т1

. '3. Снижение прямых затрат на проведение исследований

Зп = - Т2) З3.п///0б.

где - количество исследуемых образцов в год, шт.

4. Ожидаемый годовой экономический эффект.

Эг. = - Т2) З3>11<

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

■ Совершенствование методик в связи с селекцией

пшеницы на качество

По мере развитая науки о зерне возросло количество показателей и усложнилась система, характеризующая технологические качества и питательную ценность. Успех селекции на качество во мно-гсм зависит от наличия методик оценки, позволяющих выявлять генетические отличия по признакам качества зерна на разных этапах селекционного процесса. В настоящее время в стране ведется большая работа по созданию новых, совершенствованию существующих, а также по унификации методов оценки качества зерна /Пумпянский А.Я. Семенова Л.В., 1969; Бебякин В.М., Веспятова Л.П., 1974; Беркутова Н.С., Погорелова Л Л?., 1985; Кремер А.А. и др., 1988 и многие другие/. Проведен ряд работ в этом плане и нами.

Методы выпечки хлеба и их объективность в опенке селекционного матепиала. Прямым методом определения хлебопекарных свойств зерна пшеницу является метод пробной выпечки хлеба, представ-

ляющий собой конечный критерий оценки. Очень важно при селекции на качество получить такую информацию. На ранних этапах селекции используется полумикрометод. Нами было замечено, что при ■ оценке таким’методом показатели хлебопекарных свойств ниже, чем при использовании макрометода, что не позволяло широко его ис- . пользовать в работе. ■ ' ■ •

. ' При сравнительном изучении этих' методов получены близкие'результаты оценки хлебопекарных.свойств, образцов по всем, показателям, кроме объемного выхода (табл^ Т). ■ ' • ‘ ■

. ' . •. • ’ ' • ■ ' Таблица I ' ,

. Сравнительное.изучение двух методов хлебопекарной . • •.

' . , ■ • . оценки селекционного материала • ' '

•. Показатели ■ . ■ X . } .V

' '' • ' ' ■ ' 1- ! I !.

494 659 11,2 8,2. ‘ - 11,8

■ .4,7 4,7 5,0 5,0 ■ О- .

. 4,6' .4,6 7,2 7,2 ' . О .

4,4 • . 4,4 7,7 7,7 . 0,28

•4,4 . 4,4 6,8 • 6,7 • 0,35

4,2 ■. 4,5. .7,5 5,9 • ; 4,09

ПримечаниеГ - данные' полумикрометода. - ; '

■ ' 2 - данные -модифицированной методики КНИИСХ. ; .

• Это основная причина.снижения общей хлебопекарной оценки по-микрометоду. Для ее ликвидации был ■ разработай коэффициент, пересчета: объемного выхода хлеба '5,33 вместо 4,0. При его исполь-' з.овании стало возможным дава.ть объективную оценку хлебопекарных свойств - селекционного, материала по малым пробам. - '

Объемный выход хлеба из 100 г муки,- мл'.

Форма хлеба, балл

Цвэт мякша, балл '

Эластичность, балл .

Пористость, балл ' •

Общая хлебопекарная оценка; балл. ' •

—— | f ст.

2 . ! . .

"Ин^гоямя-тиге 8100" в оценке селекпионного материала» Б последние годы все более широкое распространение в оценке качества зерна получают приборы, основанные на инфракрасной спектроскопии, сочетающих высокую скорость анализа с хорошей точностью и простым обслуживанием %>■, , ■{96£',‘ХръТВ- ,

1975; Криценко В.П. и др., 1980; Ермаков В.В., 1988/. Одним из них является "Инфраматик 8100". Высокие корреляционные зависимости показателей прибора с тестированными методами по содержанию белка ( £ = 0,987), клейковины ( 1 - 0,955), влаги ( 'г = 0,983) в зерне свидетельствуют о возможности широкого использования "Инфраматик 8100" при массовых анализах в оценке селекционного материала.

Многие страны при определении консистенции зерна взяли на вооружение не стекловвдность, а твердозерность, как белее надежный показатель в меньшей степени изменяющийся от условий выращивания ¡Яогкщ Ве£с&л(Л. в., ’/976", ЪпйяоАс иС 1983; Беркутова Н.С., Швецова И.А., 1984/.

В стране нет единого тестированного метода для определения твердозерности. Наш установлена высокая взаимосвязь показателей стекловидности и твердозерности, определяемой разными методами (табл. 2).

Таблица 2

Взаимосвязь показателей твердозерности, определенных разными методами

!Общая ! Методы определения

!видность,!твердо-! ъ !мбР.с

! ст екло- ! ыикро- 11101-4,! Инфра- ! Инфраматик

с !гшд-61,!81С

!усл.ед.!ус.ед.пр.

к'ЙШ,С|еКЛ0ВВД I -0,843 -0,762 -0,782 0,815

Мнкротвердомер, с I 0,886 0,932 -0,924

ЙСХ-4, с I 0,961 -0,959

М‘*}1*ш*д-61, ус.ед.пр. I -0,971

Мн5раыатак-8100,

ЗК'Д.ед.пр. I

и

Проведенные исследования позволили получать дополнительную информацию о качестве зерна по твердозерности, более широко использовать в работе "Инфраматик 8100". Значительно повысить производительность труда при определении этих показателей.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ тЖ1Ж0-СТАШСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ТШ ИЗУЧЕНИИ ПРИЗНАКОВ КАЧЕСТВА

Взаимосвязи признаков качества и их информативность. В условиях постоянно возрастающего объема работ по изучению качества зерна, выражение множества показателей через меньшее их число приобретает особо важное значение. С этой целью был использован статистический метод факторного анализа, который позволил вццалить взаимозависимые, взаимозаменяемые признаки качества, зерна и отобрать наиболее информативные из них.

Весомый вклад (64 %) в суммарную дисперсию параметров вносят пять факторов (рис. I).

Факторизация 32 признаков качества озимой мягкой пшеницы (I - натура; 2 - масса 1000 зерен; 3 - общая стекловидность;.

4 - полная стекловидность; 5 - содержание клейковины в зерне;

6 - качество клейковины в зерне; 7- - содержание белка в зерне;

8 - выход муки; 9,- содержание клейковины в муке; 10 - качество клейковины в.муке; II - содержание сухой клейковины; 12 - чжсло седиментации; 13 - сила муки; 14 - упругость теста; 15 - отношение Р/£ альвеографа;-16 - В.П.С.; 17 - сопротивляемость теста; 18 - разжижение; 19 - валориметрическая оценка; 20 - энергия теста; 21 - Р на расстоянии 50 мм экстенсографа; 22 - Р/па* экстенсографа; 23 - Р/£ экстенсографа; 24 - вязкость; 25 - га-зообразувдая способность; 26 - объемный выход хлеба; 27 - расплывчатость хлеба; 28 - форма хлеба; 29 - цвет мякиша; 30 - эла-.

Рис. I. Взаимосвязь переменных (отдельных признаков) с наиболее информативными факторами, определяющими качество зерна.

Сплошные линии соответствуют высоким факторным нагрузкам (0,50-0,90), пунктирные - более низким (0,40-0,49).

«ичность мякиша; 31 - пористость хлеба; 32 - общая хлебопекарная оценка) позволила выявить скрытые закономерности связей признаков. Так по-нашему мнению в первом факторе сгрушшрова-

лись признаки, характеризующиеся белково-протеиназным комплексом, во втором - связанные с количественным накоплением бедка, третий фактор характеризуют признаки, связанные с газоудер-яивающей способность*), четвертый - структурой эндосперма, пятый-углеводно-амилазннм комплексом. Факторная структура в зависимости от условий года не была одинаковой. Структура же первого и второго факторов почти не изменялась. По некоторым признакам выявлена высокая стабильность информации и высокие факторные нагрузки, независимо от условий формирования качества зерна.

Из 32 показателей выделились 12, вносящих наиболее существенный вклад в информацию о качестве зерна озимой мягкой пшеницы (табл. 3).

Таблица 3

Значения факторных нагрузок наиболее информативных

признаков качества зерна .

Признаки I ..ЙтаИНаЛЯЕВИД ,

__________________________I 1983 ! 1984 ! 1985

I. Натура 0,41 0,50 0,40

2. Стеюювидность 0,62 0,47 0,58

3. Содержание клейковины в зерне 0,79 0,76 0,83

4. Содержание клейковины в муке 0,93 0,80 0,87

5. Содержание белка в зерне 0,71 0,67 0,87

6. Качество клейковины в зерне ИДК-1 -0,74 -0,62 -0,50

7. Качество клейковины в муке ИДК-1 -0,84 -0,78 -0,59

8. Упругость теста 0,82 0,78 0,76

9. Отношение упругости к растяжимости 0,72 0,56 0,63

10. Сопротивляемость теста 0,60 0,84 0,62

II. Разжижение теста -0,84 -0,84 -0,60

12. Валориметрическая оценка 0,75 0,89 0,71

Такие показатели взяты за основу при оценке и браковке селекционного материала.

Несмотря на то, что в года наших исследований показатель седиментации не имел стабильных факторных нагрузок, его следует использовать на ранних этапах селекции с обязательным учетом качества зерна стандарта. Хлебопекарные свойства - как суммирующий показатель качества зерна пшеницы. '

Использование путевого анализа в прогнозировании хлебопе-кяпшпс пипйптп. Известно, что прямой метод оценки хлебопекарных свойств отличается трудоемкостью, требует большого объема ясследуекиго материала. В поисках метода возможного прогнозировании этих свойств, нами были апробированы математические метода путевого и регрессионного анализов. Трехлетние экспериментальные данные (1983-1985 гг.) по группам сортов, относящихся к сильным,ценным и слабым пшеницам, позволили получить уравнения регрессии, которые свидетельствуют о том, что для группы сальных пшениц невозможно прогнозирование объемного выхода хлеба и общей хлебопекарной оценки, где коэффициенты детерминации были

& = 0,29 и Л- = 0,66 соответственно. В этой груше сортов все изучаемые признаки вносят незначительный вклад в объемный выход хлеба. В общую хлебопекарную оценку наибольшие доли вклада вносят - общая стекловидность, В.П.С., валориметрическая оценка (табл. 4).

Фактические данные у большинства сортов группы сильных пшениц не соответствуют как по объемному выходу хлеба, так и по общей хлебопекарной оценке. Исключение составляют лишь некоторые сорта этой группы, что объясняется различной улучшающей способностью сильных пшениц (табл. 5).

Сорта группы ценных и слабых пшениц поддаются прогнозу как

Таблица 4

Коэффициенты множественного регрессионного уравнения хлебопекарных свойств

Груп-! пк ! І ^ ! ¡Общая !Содержа-¡Каче-!стек- !ние клей!ство ¡ловил-!ковины ¡клейкость !в зерне ¡ковины ' аІ ! (зерна І ! І Выход муки а4 ¡Седи- ¡мента- !ция і а5 !Валори-!Энер- ¡Газооб-¡Вязкость! В.П.С.¡метри- !гия ¡разую- ! ! ¡ческая ¡теста !щая ! ! ¡оценка ! ¡способ-! ! о ! „ ! о ¡ность ! ! 6 ! Эу і Эд | | | я2

0 б ъ е м н ы Й В Ы X 0 Д л е б а

I 1110,6 ■ Ж 0 Щ - 0 41 0 14$ , - 22

-’¿,62 +Г,ВД -1,43 ТДГ -І.ЙЗ -0,25' -1730 +0,06 +0,003 0,29

2 457,2 0 56% ^ г 0 зЫ _ _7$ _ _ 2$ П

+0,0 +14,9 -рб7 -0,71 "=0775 +0,0 +0,25 -0,05 +о,о0і 0,82

Обща я х л е б 0 п е к а р н а я о ц а'н к а

I 5,16 -тМ- -Лт- И ?! л, и - 14^ Ш л ■ ■ ■ 0

+0,02 +0,01 ;-0,0о4 +0,01 +0,02 -0?04 +№ -0,0002 —о,001 -0,0 0,66

2 3,8 0 25$ 37Я 1% 1% 0 п 0 Ш ■ 6%

0,0 +0,05 -0,02 +0,02 -0,01 0,0 +0,004 -0,0 -0,001 +0,0001 0,99

I - сильные пшеницы; 2 - слабые пшеницы; Я 2 - коэффициенты детерминации

Таблица 5

Хлебопекарные свойства озимой мягкой пшеницы

Груша сильных пшениц

Группа слабых пшениц

Сорта

! Х/П оценка,

| О.В.Х., t

¡факта-(рас- !фактй-1 рас-' !ческий!чет- !ческая!чет-

Сорта

! О.В.Х. i мл.

! факта-1 !рас-!ческий !чет-

! Х/П оценка,

.!, йш___________

[факта-tpac-

i !ный i !ная i f !ный ! !ная

I. Колос 673 679 4,8 4,8 I. Крымская 3 581 576 4,2 4,0

2. Краснодарская 57 704 645 4,8 5,3 2. MV - 8 551 534 4,3 4,2

3. Мироновская 808 612 549 4,4 5,2 3. V%at%o 560 590 4,3 4,2

4. Обрий 638 580 4,8 5,2 4. 7st ia 556 561 4,3 4,3

5. Безостая I 586 537 4,5 5,2 5, 536 562 4,2 4Д

G. Партизанка 590 612 4,5 5,6 6. 9Д-27-962 510 551 4,0 4Д

7. Одесская 51 636 601 4,6 5,2 7. /е 75415 580 571 4,4 4,2

8. Замена 639 423 4,6 6,3 8. S МН - 71 • 598 596 3,8 4,0

9. Донская безостая 668 746 4,8 5,1 9. НЕ 270 - 115 510 481 1 3,8 3,7

643 597 4,8 5,6 10. 1342А 4-5 550 600 4,4 4,3

НОР = 50 НСР = 0,4 НСР = 50 НСР = 0,3

0 В X - объемный выход хлеба; Х/П оценка — общая хлебопекарная оценка.

по объемному выходу хлеба ( Я = 0,82), так и по общей хлебопекарной оценке ( Я1 = 0,99). Наибольший вклад по данным группам сортов в хлебопекарные свойства вносят количество и качество клейковины в зерне.

Расчетные данные по этим группам пшениц подтверждается фактически полученными результатами пробной выпечки хлеба.

Следовательно с помощью путевого и регрессионного анализов можно прогнозировать хлебопекарные свойства (объемный выход хлеба, общую хлебопекарную оценку) слабых и ценных пшениц. Сильные же пшеницы-улучшители такому прогнозу не поддаются.

Эдолого-генетичеокая модель контроля количественных признаков как основа для анализа лабильности генетических корреляций признаков качества зерна. Для подтверждения правильности выбора основных признаков качества, для оценки и браковки материала, наш была использовала эколого-генетическая модель количественных признаков, предложенная Драгавцевым В.А. и Лагуном П.П., как новый метод генетико-статистического анализа изменчивости количественных признаков, позволяющий частично решать проблему анализа и прогноза генетических и экологических корреляций.

Так как признаки качества - количественные, то мы предположили, что эта модель должна работать и применительно к признакам качества зерна.

Для этих целей методом регрессионного анализа по урожайности было сформировано две группы генотипов: условно засухоустойчивые и незасухоустойчивые, по способности сохранять урожай в дефиците влаги и при повышенных температурах. Исследования проводились в 1983 засушливом и в 1984 - благоприятном году для формирования зерна (табл. 6).

Группы сортов зколого-генетичвской модели, урожай 1983, 1984 гг.

ОД Условно-засухоус} тойчивые \ !Плас-!тич-!ность ! . Л !пп г ! | У словно- незасухоус-{тойчивые |’ 1 . ;|£

I. Краснодарская 57 0,700 I. Дроминь 2,060

2. Прикубанская -0,006 2. Крымская 3 1,845

3. Олимпия 0,428 3. ^¿йггшАО. 2,129

4. Донская остистая 0,381 4. КНИИСХ 4299 1,873

5. Тарасовская 29 0,544 5. 2,650

6. Безостая I 0,364 6. 1,521

7. Партизанка 0,466 7. 9Д-27-962 1,610

8. /¿75-415 0,182 8. Балкан 2,264

Р = 0,05

* Показатели пластичности С # ) достоверно отличающиеся от единицы. ■

Коэффициенты корреляции урожай/качество клейковины, урожай /валориметричесная оценка; качество клейковины/валоримет-рическая оценка у обеих групп недостоверны, что говорит о гомеостатичности признаков и о том, что по ним можно уверенно вести

• отбор на качество зерна. А показатели - белок, содержание клейковины подвержены модификадионной изменчивости и в высокой степени зависят от условий выращивания (тайл. 7).

Экологическая пластичность сортов озимой пшеница селекции КНИИСХ по качеству зерна

Правильность подхода в выборе признаков качества зерна, ис-ложыушкх в оашя» жзучавшх. линий в процессе селекции подтверждается высокой стабильностью сортов, созданных селекционерами

Генотипические корреляции мевду урожаем и признаками качества зерна пшеницы, урожай 1983, 1984 гг.

¡Качество У ¡клейко- /

!вшы уГ

| /Валори-! / метричео-

! кая оцва-

! ка

| ниё 5ел- !ниё клей-!рическая ¡клейкови-!

• ка ¡ковины ¡оценка !ны ЦДК-1 !__________________

1. 0,440 -0,232 -0,286 0,049 0,157

2. -0,514 -0,588 -0,335 0,245 0,136

Достоверно при % 0 05 = 0,50

института, по наиболее информативным признакам качества (табл. 8).

Результаты свидетельствуют о незначительных различиях сортов по степени реакции на изменение экологических условий. Данные пластичности ( & ), изучаемых сортов, говорят о довольно высоко! их стабильности по качеству клейвовины, валоримегрической и хлебопекарне!: оценкам. Исключение составляли - по качеству клейковины сорт пенной пшеницы Массив, и по хлебопекарной оценке сорт сильной пшеницы Исток. Что касается пластичности сортов по сжхе муки, то эти данные еще раз подтвердили ненадежность отбора по этому признаку.

На основании исследований, проведенных ранее в лаборатории по наследуемости и изменчивости признаков качества и настояидх, с использованием современных методов с учетом взаимосвязи жяфе;^-матЕвности и селекционной значимости признаков разработана скотома оценки качества зерна мягких пшениц в процессе селекция в

Реакция сортов селекции КНИИСХ на условия среды по качеству зерна, урожай 1985-1987 гг.

Ш

пп

Сорт

Пластичность, ¿і івалоримет-Т сила

! качество ! клейковины {рическая ! !ед.пр.ИДК-1!оценка,'. !

муки,

е.а.

-Є.В.

¡общая хле-¡бопекарная ¡оценка,

1 балл_______

I. Безостая I ' 1,07 1,39 2,05 - 0,02

2. Партизанка: . . • • 0,08. . .0,95 3’, 84 к ' .1,19

3. Краснодарская 57 . 2,09 : 0,82 -0,57 ■ . 1,85

4. Колос . ■ ■ ' -0,62 ; -0 ,05 • . 1,79 0,32

5. Олимпия : ; ' .' ! -0,54 • ' . '1,58 • -0,34. • 1,31

6. Замена . -0,08 - 2,25 0,17 0,42

7. Исток . -0,12 . 1,57 ' 4,33*' З,023

8, Спартанка . . . 2,18 0,99 ' -3,64* -0,76

9. Лабинка ■ 0,28 ' 0,84 1,81 . Т,60

10. Диалог ' . 0,28. . ■ 0,20 ' 3,35й ' -0,06

II. Массив . 6,41х' ’ ' 1,47 ' ' -1*79 ; ' 2,08

* Показатели ¿і ■ достоверно отличающиеся от единицы.

соответствии со схемами селекции шенивд. Использование современной системы оценки позволило. снизить'на 58$ затраты труда на исследование одного образца, увеличить объем исследуемых образцов в 2,6 раза (табл. 9). . ’ . . ■ .

Проведенные исследования позволили сделать определенные выводы и предложения по оценке качества зерна- селекционного материала. . . - ; ' ■ '

. ВЫВОДЫ ■ ■ •

I. Современная система поэтапной оценки селекционного материала мягких пшениц с учетом информативности,' селекционной зна-

Таблица 9

Современная система оценки качества зерна мягкой пшеницы в процессе селекции

Питомники Шее : ! зерна ! 1 „ . 1 Вид анализов .

Гибриды 5 г Седиментация . '

Гибриды Р^з 5 г Седиментация •

Селекционный ?3Р4 5-40 г Седиментация, твердозерность, количество и качество клейковины

Контрольный 54?5 250 г Стекловидность (твердозерность), содержание белка, количество и качество клейковины муки, упругость теста (Р), отношение упругости к растяжимости (Р[1 ). Выпечка из 50г Тметодом модифицированным в лаборатории)

Контрольный ^5 500 г Стекловидность (твердозерность), содержание„белка, количество и ка-

Конкурсное I кг

сортоиспытание

Зональное эко- I кг логическое испытание

Государственное I кг сортоиспытание

чество клэкковины муки, упругость теста (Р), отношение упругости к растяжимости (Р/с ), сопротивляемость, разжижение, валоримвтричес-оценка, выпечка хлеба (100 г на I булочку)

Натура, стекловидность (твердозер-ность), содержание белка, количество, качество клейковины муки, упругость теста (Р), отношение упругости к растяжимости (Р/£ ), сопротивляемость, разжижение, валориметри-ческая оценка, выпечка хлеба (100 г на I булочку)

То же

Натура, стекловидность (твердозер-ность), содержание и качество клейковины зерна, упругость (Р), отношение упругости к растяжимости (РА ), выпечка хлеба (100 г на I булочку)

Примечание: в настоящее время в лаборатории определяется сила муки.на альвеографе, так как является требованием Госкомиссии, но ш считаем, что он должен быть кс-ВЛЮЧ9Н, т.к. малоэффективен при отборах на качеств

чнмости и стабильности признаков качества зерна, включающая 12 наиболее информативных признаков, показатель седиментации используемый на ранних этапах селекции с обязательным учетом качества зерна стандарта и хлебопекарные свойства - как суммирующий показатель качества, позволязт снизить на 58$ затраты труда на исследование одного образца, увеличить объем изучаемых линий и сортов в 2,6 раза. Ежегодный объем обследуемого селекционного материала можно довести с 10-14 тысяч до 25-28 тысяч образцов. Годовой экономический эффект для одной современно оборудованной лаборатории составляет 15,3 тыс. рублей. '

2. Введение поправочного коэффициента 5,33 - пересчета объемного выхода хлеба, вместо 4,0 при пробной выпечке полумикромето-дом дает возможность получать идентичные с макрометодом результаты, оценивать селекционный материал по хлебопекарным свойствам на ранних этапах, по малым пробам.

3. В результате высокого уровня достоверности взаимосвязей показателей стекловидности и твердозерности ( 2 = 0,76 - 0,97), содержания белка ( 2 = 0,987), влажности ( 2 = 0,955), содержания клейковины ( *2 = 0,983) по ГОСТу и на "Инфроматике 8100" установлена возможность использования прибора при массовых анализах на качество зерна.

4. Выявлены высокие коэффициенты корреляции мевду качеством клейковины муки и зерна с показателями фаринографа - разжижение

( 7 = 0,70; 0,78), валориметрическая оценка ( 7 =-0,65), альвео-графа - упругость ( 2 = -0,75) и показателями качества хлеба.

5. С использованием факторного анализа из 32 показателей качества зерна выделено 12, вносящих наибольший вклад в информацию о качестве: натура, стекловвдность, содержание клейковины в зерне, муке, содержание белка, качество клейковины в зерне,

пуке, упругость (Р), отношение упругости к растяжимости (РД ), сопротивляемость теста, разжижение, валориметряческая оценка.

6. С помощью путевого анализа мсскно прогнозировать хлебо-

пекарные свойства (объемный выход, общую хлебопекарную оцнеку) слабых и ценных пшениц. Сильные - улучшит ели не поддаются такому прогнозу. "

7. Содержание клейковины, белка, газообразующая способность теста в васоаой степени модифицируют от условий среды. Качество клейковины, валориметрическая оценка - гомеостатичны, и являются теми признаками, по которым можно уверенно веста отбор на качество зерна при создании сортов. Характер изменчивости признаков полностью соответствует гипотезам эколого-генетической модели количественных признаков.

8. Изучение стабильности формирования признаков качества зерна у сортов озимой мягкой пшеницы селекции Краснодарского НИИСХ показало, что качество клейковины, валориметряческая и общая хлебопекарная оценки более устойчивы, чем сила муки и служат объективным критерием оценки качества зерна.

ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

- Рекомендуется при выпечке хлеба полумикрометодом использовать коэффициент пересчета объемного выхода хлеба - 5,33, что позволит получать идентичные с ыакрометодом результаты.

- при массовой оценке селекционного материала на влажность, твердозерность, содержание белка и клейковины целесообразно использовать "Информатик 8100", что позволит повысить производительность труда в 3-4 раза, не снижая объективности оценки.

- При браковке материала согласно схем в селекционных пи-«кнаках целесообразно использовать показатели - содержание бел-

ка, твердозерность, количество и качество клейковины в муке.

- Для целенаправленного отбора на качество зерна озимой мягкой пшеницы рекомендуется использовать современную систему оценки на основе информативности, селекционной значимости и современных методов. '

По материалам диссертации опубликованы работы: .

о i, *

1. Информативность и оптимизация показателей качества зерна мягкой пшеницы. // Вестник с.-х. науки. - 1988. - 3. - С.28-33.

(в соавторстве Казарцева А.Т., Воробьева P.A., Сокол Н.В.);

2. Нестабильность путевых коэффициентов Райта дая признаков качества зерна озимой мягкой пшеницы // Сб.науч.тр. Взаимодействие генотип - среда у растений и его роль в селекции / Краснодар. НИИСХ. - 1988. - С.152-160 (в соавторстве Казарцева А.Т., Воробьева P.A., Сокол Н.В.).

3. Методы выпечки хлеба и объективность оценки селекционного материала пшеницы // Сб.науч.тр. Селекция и генетика зерновых в зернобобовых культур / Краснодар. НИИСХ. - 1988. - С.63-65 (Сокол Н.В.).

4. Разработка системы поэтапной оценки качества зерна пшеницы в цроцессе селекции // Сб.науч.тр. Повышение продуктивности и устойчивости производства зерна озимой пшеницы в СССР /Нироновка.

- 1969. - С.154-163 (в соавторстве Казарцева А.Т., Воробьева P.A., Соксл Н.В.).

5. "Инфроматик-8100” в оценке селекционного материала // Се-

лекция и семеноводство. - 1989. - 6. - С 25-26 (в соавторстве Сокол Н.В., Бородулина Н.В., Хохлов А.Н.). «

6.Экологическая пластичность сортов озимой пшеницы по качеству зерна // Вестн. с.-х. науки. - 1989. - II. - C.I49-I5I (в соавторстве Казарцева А.Т., Воробьева P.A., Сокол Н.В.).