Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ АДАПТИВНОЙ СЕЛЕКЦИИ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО (TRIFOLIUM PRATENSE L.) В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОКА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ АДАПТИВНОЙ СЕЛЕКЦИИ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО (TRIFOLIUM PRATENSE L.) В УСЛОВИЯХ СЕВЕРО-ВОСТОКА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РОССИИ"

j-ззмґ

На правах рукописи

Грипась Мария Николаевна

Основные методы и результаты адаптивной селекции клевера лугового (Trifolium pratense L.) в условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны России

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2003

Работа выполнена в Государственном учреждении Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого в 1985 - 2002 гг.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Новоселова Анна Сергеевна кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Тумасова Маргарита Ивановна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Писковацкий Юрий Михайлович доктор биологических наук, профессор Федоров Александр Константинович

Ведущая организация - Научно-исследовательский и проектно-технолошческий институт АПК Республики Коми

Зашита состоится '|_х_003 г. в 13 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета Дф06.019.01 при ГНУ "Всероссийский научно-исс.теловательский институт кормов имени В.Р. Вильямса" по адресл 1 1 ^г. Лобня, Московской области, п/о Луговая, Научнрй г .л ?.

Просим и ; .,■:• -"с - { ¿. 'ПС совета или прислать

письменный с ■ ¿1-. . [>• . вух экземплярах, заверенных печь: • <■• Т

С диссертант ? л V .;:-хл 1 г о--' . ч Всероссийского

научно-исслед*:- 1 , утк¡--ш ! Р. Вильямса

Авт ■ :< ; ■■ ^ • ■■ ■ £ >?12003 г.

Ученый секретарь ——

диссертационного совета / ¡^р^л— Л.С. Трофимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований. В Северо-Восточном регионе Европейской части России, где низкое плодородие почв сочетается с неблагоприятными климатическими условиями, главная роль в увеличении производства высокобелковых кормов, сохранении и улучшении почвенного плодородия принадлежит клеверу луговом}' (Trifoiium pratense L.). Клевер луговой -основной поставщик биологического азота и универсальная кормовая культура, которая используется на зеленый корм, сено, силос, сенаж, травяную муку и т.п. Это одна из наиболее продуктивных кормовых бобовых культур Нечерноземья, более полно использующая короткий вегетационный период зоны. Первостепенное значение в развитии клеверосеяния принадлежит сорту. Вклад новых сортов и гибридов в повышение величины и качества урожая оценивается в 20-70 %. В XXI столетии значительно возрастает не только продукционная, но и средообразующая , в том числе, почвозащитная и почвоулучшающая роль сортов.

В Северо-Восточном регионе до сих пор доминируют позднеспелые сорта, которые характеризуются растянутым периодом цветения и созревания, что затрудняет уборку на корм, ухудшает его качество и приводит к потере семян. В современных условиях наиболее актуальна селекционная работа по созданию сортов клевера лугового нового поколения, сочетающих раннеспелость с зимостойкостью, адаптированных к стрессовым факторам среды, отличающихся стабильной урожайностью и качеством кормовой массы, семенной продуктивностью, толерантностью к наиболее вредоносным заболеваниям (рак, корневые гнили).

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований являлось изучение и создание перспективного исходного материала, обладающего комплексом ценных хозяйственно-биологических признаков для выведения сортов нового поколения, адаптированных к условиям Северо-Востока Нечерноземной зоны Россия.

В задачи исследований входило:

- изучить и оценить по основным хозяйственно-пипя^пгттпш-птппагям ттппгтупгн" и коллекцион-

исхождения, полученные из Всероссийского института растениеводства имени Н.И. Вавилова и других научно-исследовательских учреждений;

- выделить источники хозяйственно-ценных признаков ДЛЯ практической селекции клевера лугового;

- создать новый селекционный материал с использованием методов искусственной гибридизации, поликросса, экологической селекции в сочетании с многократными (негативным и позитивным) отборами на естественных и инфекционных (фузариоз, рак клевера) фонах;

- провести оценку нового селекционного материала по комплексу хозяйственно-ценных признаков;

- на основе лучших селекционных номеров создать новые сорта клевера лугового;

- изучить новые сорта клевера лугового по основным хозяйственно-биологическим свойствам и кислотоустойчи-вости.

Научная новизна результатов исследований. В условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны России проведено комплексное изучение и дана оценка по биологическим и хозяйственным признакам 17 коллекционным образцам и 12 дикорастущим формам различного эколого-географического происхождения. В результате этих исследований выделены 22 перспективных образца. С использованием методов искусственной гибридизации, поликросса, экологической селекции в сочетании с рекку-рентными отборами на естественном и инфекционном фонах создан новый селекционный материал клевера лугового, обладающий высокой зимостойкостью, кормовой и семенной продуктивностью, толерантностью к основным болезням (рак, фузариоз). Научная новизна защищена авторским свидетельством и патентом на раннеспелый тетраплоидный сорт клевера лугового Кудесник и заявкой на сред неранний тетраплоидный сорт Ратибор.

Практическая ценность работы. В результате изучения коллекционного материала клевера лугового выделены селекционные источники (22) хозяйственно-ценных признаков, зимостойкости, раннеспелости, продуктивности сухой массы и семян, облиственности и содержания сырого протеина. Методом искусственной гибридизации в сочетании с отборами на естественных

и инфекционных фонах созданы и оценены две перспективные гибридные популяции: диплоидная ГТГФ-3 и тетраплоидная тм 146, сочетающие раннеспелость и зимостойкость материнских форм с высокой продуктивностью отцовских. По данным конкурсных сортоиспытаний номера дали достоверную прибавку к стандарту Трио по урожайности сухого вещества на 6,5-9,9 %, сбору сырого протеина - 22,7-26,4 % при равной с ним продолжительности вегетационного периода. Методом поликросса, с использованием в качестве исходного материала потомств элитных растений, выделенных по комбинационной способности из перспективных селекционных источников и лучших коллекционных образцов с последующими биотипическими отборами, созданы новые среднеспелые сложногибридные популяции СГП-34ф, СГП-35 и СГП-63, которые дали достоверные прибавки к стандарту Дымковский по урожаю сухого вещества при меньшем поражении корневыми гнилями на естественном фоне. Методом поликросса создан и занесен в Госреестр по Волго-Вятскому региону новый тетраплоидный раннеспелый сорт клевера лугового Кудесник (тм 143). Сорт превысил стандарт Трио по продуктивности сухого вещества на 32,2 %. Методом экологической селекции по программе TOC "Клевер" создан и передан совместно с ВНИИ кормов на Государственное сортоиспытание в 2001 году тетраплоидный среднеранний сорт Ратибор (ГС-55). Сорт отличается высокой зимостойкостью, продуктивностью сухого вещества, устойчивостью к антракнозу, не образует подгона, после уборки на семена лучше отрастает.

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работа были доложены на ежегодных отчетах лаборатории многолетних трав НИИСХ Северо-Востока, на семинаре селекционеров в ВИРе (Ленинград, 1986 г.), на совещании в Литовском НИИЗ (Дотнува, 1987 г.), на конференциях в ВГСХА 2000 и 2001 гг., на отчетных сессиях TOC "Клевер" в 1988, 1990, 1999, 2000 гг., на международной конференции в НИИСХ Северо-Востока в 2002 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано девять печатных работ. Доля авторства в совместных публикациях составляет 50-80 %.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 2И страницах машинописного текста, состоит из введения, шести глав, выводов, предложений селекционной практике и производству, содержит 66 таблиц, 10 рисунков, 26 приложений. Список литературы включает 283 наименования, в т.ч. 44 на иностранных языках.

Условия, материал и методика исследований. Экспериментальная работа выполнена в 1985-2002 гг. в Государственном учреждении Зональный научно-исследовательский институт Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого. Климат Кировской области умеренно-континентальный с продолжительной, многоснежной, холодной зимой и умеренно-теплым летом. Среднегодовая температура воздуха на севере области +0,6 °С, на юге +4 °С. Продолжительность периода активной вегетации на севере равна 106, на юге - 145 дням. Сумма осадков за период вегетации составляет 250-300 мм на юге и 320-400 мм на севере. Сумма активных температур 1700-1900 °С. Гидротермический коэффициент составляет 1,0-1,4. Неблагоприятной особенностью климата области являются поздние весенние и ранние осенние заморозки, которые сокращают сезон вегетации и могут вызвать частичную гибель растений. Безморозный период длится 94-115 дней. Вероятность засушливых лет составляет 25 %. Метеорологические условия в годы проведения исследований были контрастными по вла-гообеспечениости и температурному режиму, что позволило оценить реакцию изучаемого материала на шменение климатических факторов. Условия перезимовки для клевера в большинстве лет были удовлетворительными (1990-1994, 1997, 2001 гг.). Аномально теплые февраль и март 1995 года при значительном снежном покрове привели к истощению растений. Высокий снежный покров в 1998, 1999 и 2000 гг. вызвал повышение температуры на глубине узла кущения, что также привело к истощению и поражению растений клевера склеротиниозом. Морозная зима 1995-1996 гт. обусловила более позднее отрастание (на 6-10 дней позднее средних многолетних) растений клевера. Вегетационные периоды в 10 из 12 лет наблюдений характеризовались засухой. Растения подвергались воздействию ранневесенней (1991, 1996 гг.), весенне-летней (1993, 1999 гт.) или летней (1990, 1992, 1995,1997,2000,2001 гг.) засухи. Из 12 лет только два года были

благоприятными для формирования первого и второго укосов (1994, 1996 гг.). Неблагоприятные условия для отрастания первого укоса сложились в 1993, 1995, 1998 и 1999 гг., для второго -1992, 1997, 2001 гг. В остальные годы благоприятные или удовлетворительные условия складывались только для одного из укосов (первого или второго). Только три года из двенадцати (1990, 1995 и 1999 гг.) были благоприятными для формирования семян клевера. Опыты закладывали в селекционном севообороте на дерново-подзолистых средне- и тяжелосуглинистых почвах с содержанием гумуса 1,9-1,98 %. рНш - 4,41-6,7, гидролитическая кислотность 1,9-3,4 мг экв/100 г, подвижного Alî+ - 0-1,85 мг/100 Г, Р205 - 42,4 - 88,5 мг/100 г, К20 - 24,2-62,0 мг/100 г (по Кирсанову). Материалом для исследований служили коллекционные сортообразцы, полученные из ВИРа, номера и сорта своей селекции и других НИУ, генотипические смеси (программа TOC "Клевер"). Оценку коллекционного и селекционного материала проводили в сравнении со стандартами. В качестве стандартов были использованы районированные сорта разных сроков созревания: позднеспелый Кировский 159, среднеспелый Дымковский и ультрараннеспелый Трио. Основными методами получения нового селекционного материала являлись искусственная гибридизация, поликросс, экологическая селекция, многократные массовые и индивидуально-семейственные негативные и позитивные отборы на естественном и инфекционном (фузариоз, рак) фонах. Для искусственной гибридизации и формирования сложногибридных популяций использовали выделенные коллекционные сортообразцы, сорта и номера своей селекции и полученные по системе TOC "Клевер" после их изучения по основным хозяйственно-биологическим признакам и оценки комбинационной способности. Исследования по селекции клевера лугового проводили по полной схеме селекционного процесса. Закладку опытов, наблюдения, оценки и учеты проводили согласно методикам ВИРа, ВНИИ кормов и Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Химические анализы растительных и почвенных проб проведены в аналитической лаборатории НИИСХ Северо-Востока. Математическую обработку экспериментальных данных проводили статистическими методами по Доспехову Б.А. (1985) с использованием пакета компьютерных программ AGROS

версия 2.07 и Программы STATGRAPHICS Plus for Windows v. 2.1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение коллекции клевера лугового. Комплексная оценка 12 дикорастущих популяций и 17 коллекционных сорто образцов в условиях НИИСХ Северо-Востока позволила выделить перспективные образцы (табл. I), обладающие ценными хозяйственными и биологическими признаками, представляющие интерес для селекционной работы в качестве источников:

- высокой зимостойкости (90,7-99,0 %) - дикорастущие образцы Московской {078734, 078751), Владимирской (078738, 078747, 078750), Ярославской (160), Пермской областей и Республики Коми (Новоборский), а также сорта Стендский ранний, Рубин, Печорский улучшенный, Кировский 112, уральские номера ПдбСГП и 6-9 СП1;

- раннеспелости (на 21-30 дней скороспелее стандарта) -дикорастущие образцы Московской (078734, 078751), Владимирской (078738, 078747, 078750), Горьковской (080203), Ярославской (64, 160) областей и Республики Коми (Новоборский), сорт Приекульский 66;

- урожайности по сухой массе {на 9,0-33,0 % выше стандарта) - местный Марьино, Приекульский 66, Печорский улучшенный, ПдбСГП, Пионер, Рубин, ВИК 7 и Стенд-скнй ранний;

- высокой облнственности (60,5-74,7 %) - дикорастущие образцы Московской (078751), Владимирской (078747, 078750), Ярославской (64, 160), Кировской, Пермской, Горьковской областей, Республики Коми (Новоборский) и сорта Кировский 112 и Октябрь;

- повышенного содержания сырого протеина (16,1320,31 %) - дикорастущие Пермской (1322), Владимирской (078747, 078750), Московской (078751), Кировской областей и Республики Коми (Новоборский), сорта Печорский улучшенный, Рубин, Октябрь и Кировский 112;

- повышенной семенной продуктивности (на 3,3-40,1 % выше стандарта) - дикорастущие Пермской и Кировской

областей, сорт Печорский улучшенный и уральские номера 6-9 СШ и ПдбСГП.

Таблица I - Характеристика коллекционных образцов - источников ценных признаков для селекции клевера лугового, 1985-1986 гг.

№ каталога ВИР и др. НИУ Название сортообразца Зимостойкость, % Продуктивность Оолист- вен-ностъ, 1 укос, % Содержание белка, %

сухое вещество, кг/м1 семян, г/м2

Раннеспелые 53-67 дней

34640 Приекульский 66 90,0 1,76* 18,9 58,2 12,5

078750 Дик. Владим. обл. 95,2 1,52 19,0 61,0* 16.6*

078734 Дик, Моск. обл. 94,7 1,46 23,4 55,4 10,9

078747 Дик. Влад. обл. 90,7 1,44 28,8 64,5* 16,4*

080203 Дик, Горьк. обл. 88,5 1,44 14,0 653* 10,9

160 Дик. Яросл. обл. 99,0 134 16.2 62,1* 13,6

1093 Дик. Коми 95,0 134 3,5 74,7* 20,3*

078751 Дик, Моск. обл. 95,2 1,24 19,4 60,5* 16,9*

078738 Дик. Влад. обл. 91,0 1,22 17,9 56,5* 14,2

64 Дик. Яросл. обл. 73,2 0,76 21,3 70,2* 14,2

Среднеспелые 66-81 дней

37093 ВИК-7 86,2 2,07* 34,0 53,8 15,2

350002 Стендский ран. 93,2 2,07* 32,7 58,1 15,9

35855 Пионер 87,0 1,80* 22,2 52,8 11,9

1348 ПдбСГП 97,0 1,78* 54,1* 58,4 12,4

1039 Печорский улуч. 94,5 1,78* 45,9* 56,0 16,4*

1322 Дик. Перм. обл. 93,0 3,64 41,2* 62,9* 16,1*

Г 836 Мест, Марьино 87,2 1,70* 31,4 53,9 15,0

1454 6-9 СГП 99,0 1,61 49,3* 56,1 14,7

38918 Октябрь 84,5 0,95 14,4 63,5* 17,2*

Позднеспелые 74-90 дней

39259 Рубин 92,0 1,87* 23,8 59,0 16,9*

Кировский 112 96,0 1,20 41,0 62,2* 19,2*

1094 Дик. Киров, обл. 85,0 0,85 55,9* 62,3* 18,4*

Кировский 159 (ст.) 98,5 1,56 39,9 55,4 153

отклонения от стандарта достоверны (Р<0,05)

Таким образом, в результате исследований были выделены источники (22), ценные для селекционной практики, выявлены корреляционные связи между основными изученными в коллекционном питомнике признаками, которые могут быть использованы в селекционном процессе.

Формирование и оценка нового селекционного материала.

Искусственная гибридизация с последующими биотипическими отборами. Метод искусственной гибридизации в селекции клевера лугового позволяет контролировать переопыление, комбинировать в гибридном потомстве хозяйственно-ценные признаки и свойства родительских форм, редко сочетающиеся в природе и проводить оценку эффекта гетерозиса. С целью получения раннеспелого продуктивного селекционного материала нами в искусственные скрещивания (1987 г.) были вовлечены дикорастущие формы, выделившиеся по раннеспелости, зимостойкости и качеству корма и высокопродуктивные сорта Рубин, ВИК 7, Пионер, селекционный номер Поликроссная 4 и другие (из коллекционного питомника 1985-1986 гг.). Проведено 14 комбинаций скрещивания. По результатам изучения гибридов (ТрРз) лучшее сочетание раннеспелости, зимостойкости и продуктивности выявлено у гибридной комбинации д/р Владимирской области (к 078738) х Поликроссная 4. Родительские биотипы для данной комбинации скрещивания отобраны по устойчивости к склеротики озу в условиях искусственного климата в вегетационных сосудах. После изучения и негативных отборов в и Р2 на естественном фоне и двух циклов двухэтапных отборов на искусственном инфекционном фузариозном фоне в Г3, потомства элитных растений, толерантных к фузариозу, выделенные по выравненное™ сроков цветения, фенотипу и продуктивности, были объединены в популяцию ГПФ-3.

В искусственные скрещивания (1988 г.) были вовлечены также и тетраплоидные номера, выделившиеся по комплексу ценных признаков в экологическом испытании 1986-1987 гг. -высокозимостойкие, позднеспелые и высокопродуктивные сорта Темп, Витязь и селекционный номер тм 96, созданный нами в 1983 году на искусственном раковом фоне из толерантных биотипов 31 сорта отечественной и зарубежной селекции, а также

раннеспелый продуктивный номер 874, полученный из ВНИИ кормов. Проведено 6 комбинаиий скрещивания. По результатам изучения гибридов от прямых и обратных скрещиваний выделена комбинация № 874 х тм 96. Из зимостойких, раннеспелых, высокопродуктивных, толерантных к болезням биотипов гибридной комбинации № 874 х тм 96, прошедших негативные отборы на естественном фоне в Бі-Рз, сформирована популяция тм 146. При изучении в Бі и Р; диплоидная и тетраплоидная комбинации показали высокий гетерозис по семенной продуктивности и фенотипу растений. В гибридах достигнуто сочетание наиболее ценных для Северо-Восточного региона адаптивных признаков: зимостойкости, раннеспелости и продуктивности (табл. 2).

Таблица 2 - Характеристика перспективных гибридных популяций, 2000-2001 гг._

Селекционный номер ЗИМОСТОЙКОСТЬ, Уа Урожайность сухого вещества Сбор сырого протеина

1 г.п. 2 г.п. т/га + к станд. т/га %к станд.

ГПФ-3 (2п) 97,8 89,1 9,60 +0,87 1,35 122,7

Тм 146 (4п) 98,2 89,9 9,30 +0,57 1,39 126,4

Трио (станд.) 95,2 88,5 8,73 0,00 1,10 100,0

НСРої 0,52 0,14

По данным конкурсного сортоиспытания перспективные номера ГПФ-3 (2п) и тм 146 (4п), полученные методом искусственных скрещиваний, достоверно превысили ультрараннеспелый стандарт Трио по продуктивности сухого вещества на 9,9 и 6,5 %, по сбору сырого протеина - на 22,7 и 26,4 % при равной с ним продолжительности вегетационного периода.

Создание нового селекционного материала, толерантного к наиболее вредоносным заболеваниям (фузариоз). С целью создания селекционного материала, толерантного к фузариозу, нами в селекционный процесс привлечены сорта Дымковский, Волосовский, Аонб Швеция и гибрид местный Марьино х Килъ-мезский, выделившиеся по результатам изучения на искусственном инфекционном фузариозном фоне (коллекционный питомник

1990 г., Крылова Л.М.). Отбор толерантных генотипов проводили в 1993-1994 и 1995-1996 гг. Непораженные и слабопоражеиныё(1 балл) генотипы отбирали первоначально в лабораторных условиях в песчаной культуре, инфицированной грибами р. Fusarium, и высаживали на рассаду, а затем - на полевой искусственный инфекционный фузариозный фон при индивидуальном стоянии растений. В лабораторных условиях было выделено 20-30 % генотипов от числа высаженных.

В полевых условиях после оценок и браковок по результатам перезимовки, пораженности болезнями, фенотипу, срокам цветения формировали популяции из толерантных генотипов. Эффективность отборов на инфекционных фузариозных фонах при формировании адаптивного селекционного материала подтверждена результатами изучения номеров, созданных методом 2-х этапных реккурентных отборов на инфекционных фонах.

Таблица 3 - Характеристика перспективных селекционных номеров, созданных с использованием инфекционного фона (фузари-

Селекционный номер Происхождение (отбор из сорта, гибрида) Зимостойкость к 3 г.ж., % Урожайность сухого вещества, т/га Поражение фузариозом к 3 г.ж., ИРБ %

ср. за цикл %к стандарту внешн. внутр.

ГПФ-23 Дымковский 71,1* 8,74* 113,8 54,6* 42,1*

ГПФ-25 Местный Марьино х Кильмезский 66,9* 8,41* 109,5 55,6* 43,9*

ГПФ-29 Ао14£ Швеция 69,5* 8,57* 111,5 46,0* 34,2*

Трио (стандарт) 47,7 7,68 100,0 61,9 54,5

ГПФ-26 Волосовский 83,2* 9,09* 108,7 52,3 43,4

Дымковский (стандарт) 64,4 8,36 100,0 52,5 42,3

*-отклонения от стандарта достоверны (Р<0,05)

По данным цикла изучения в конкурсных сортоиспытаниях раннеспелые номера ГПФ-23 (отбор из Дымковского), ГПФ-25 (отбор из гибрида местный Марьино х Кильмезский), ГПФ-29

(отбор из А0,46 Швеция) и среднеспелый ГПФ-26 (отбор из Воло-совского) отличались повышенной зимостойкостью к 3-му году жизни по сравнению со стандартами. За счет лучшей сохранности растений продуктивность сухого вешества (в среднем за цикл) у этих номеров была более высокой и составила 8,41-9,09 т/га, превышение над стандартами 8,7-13,8 % (табл. 3).

Использование метода поликросса в селекции клевера лугового. Метод поликросса в селекции клевера лугового позволяет формировать поликроссные сорта-популяции с разнородной генетической основой и высоким устойчивым гетерозисом.

Питомники поликросса в 1987 году закладывали по общепринятой схеме при индивидуальном стоянии растений.

Перспективные поликроссные популяции (среднеспелая СГП-34 и позднеспелая СГП-35) сформированы в поликроссах, в состав которых вошли потомства соответственно 14 и 18 элитных растений с высокой комбинационной способностью по кормовой и семенной продуктивности. Формирование популяций до 5уп3 проводили при индивидуальном стоянии растений с жесткой браковкой по результатам перезимовки и перед цветением.

Номер СГП-34 во втором и третьем поколении параллельно селектировали на искусственном фузариозном фоне, толерантные к фузариозу биотипы объединены в популяцию СГП-34ф.

Исходным материалом для сложногибридной популяции 63 послужили сорта, выделенные по комплексу признаков в коллекционном питомнике 1990 года посева. Четырнадцать сортов были высеяны в питомнике поликросса 1-93 широкорядно в 7 повторениях по схеме, обеспечивающей переопыление каждого номера с каждым. После первого переопыления сформирована биомеханическая смесь СГТ1-63 (ЗупО, в 1995 году высажено 1320 растений, после перезимовки и негативных отборов в популяцию объединено 797 растений, выравненных по срокам цветения и фенотипу. Изучение номеров проводили в сравнении со стандартом. По результатам конкурсных сортоиспытаний 1993-1996 и 1998-2001 гг. зимостойкость всех номеров была высокой (90,4-96,0 %), стандарта - 79,6-92,0 % (табл. 4). Продолжительность вегетационного периода равна стандарту Дымковский (в 1-м цикле-67-85 дней, во 2-М-48-78 дней), прибавки к стандарту по урожаю сухого вещества (1-10 %) получены у поликроссных популяций СГП-35, СГП-

34ф и СГП-63 при меньшем поражении корневыми гншхями на естественном фоне (к 3-М)' году жизни).

Таблица 4 - Характеристика перспективных поликроссных популяций ________

Селекционный номер Зимостойкость, % Урожайность сухого вещества, т/га Поражение фузариозом (НРБ), %

ср. за цикл %к стандарту внеш. внутр.

1993-1996 гг.

СГП-34 95,5 11.64 101,0 58,5* 52,4*

СГП-35 96,0* 11,84* 102,0 63,3 46,4*

Дымковский (ст.) 92,0 11,56 100,0 70,3 55,6

1998-2001 гг.

СГП-34Ф 90,4* 11,30* 108,0 42,2* 22,9*

СГП-63 92,1* 11,54* 110,0 53,7 10,7*

Дымковский (СТ.) 79,6 10,50 100,0 52,1 38,5

*- отклонения от стандарта достоверны (Р<0,05)

Новый раннеспелый тетраплоидный сорт клевера лугового Кудесник. Методом поликросса создан новый тетраплоидный раннеспелый сорт Кудесник. В качестве исходного материала при создании сорта использованы номера различного эколого-географического происхождения. Гибриды от реципрокных искусственных скрещиваний высокопродуктивной позднеспелой популяции тм 96 и раннеспелого № 874 из ВНИИ кормов, родительская форма № 874 и литовский № 32 вошли в состав паритетной смеси. В питомник поликросса 1991 года для взаимного переопыления и отборов было высажено 1040 растений смеси. В 1992 году после позитивных отборов до цветения выделено 256 растений (24,6 %), семена которых объединены в общую популяцию (тм 143). В 1993-1995 годах проведено второе переопыление в широкорядном посеве и получены семена с травостоя 2 и 3 года жизни для изучения в КСИ и размножения. В конкурсных сортоиспытаниях (табл. 5) НИИСХ Северо-Востока и Фалёнской селекционной станции 1995-1998 гг. популяция тм 143 выделилась

по скороспелости (42-65 дней на уровне ультрараннеспелого Трио), зимостойкости (96,0 %). Урожайность сухого вещества в среднем за цикл изучения составила 11,88, достоверная прибавка к Трио - 2,89 т/га.

Таблица 5 - Хозяйственно-биологическая характеристика сорта Кудесник (1995-1998 гг.) ___

Показатели Кудесник Трио (стандарт) ±к стандарту**

Зимостойкость, % 96.0 95,5 +0,5

Вегетационный период, дней от весеннего отрастания до: - начала цветения - созревания семян 42-65 112-127 42-62 И1-126 +3 +1

Урожайность: - зелёной массы, т/га - сухого вещества, т/га - семян, кг/га 60,4 11,88 274 44,7 8,99 .250* +15,7 +2,89 +24

Облиственность, % 55,9 50,2 +5,7

Содержание: - сырого протеина, % - клетчатки, % 16,56 27,69 16,06 29,37 +0,5 -1,68

Поражённость корневыми шилямн (ИРБ %) на естественном инфекционном фоне после использования: - на сено - на семена 43,11 П,1 57,8 31,1 -14,4 -20,0

Поражённость семян трибами р. Fusarium, %: - внутренняя - внешняя 0 10 15 18 -15,0 -8,0

Поражение склеротиниозом, %{2001 г.) 41,1 42,0 -0,9

*- урожай тетраплоидных номеров

**- отклонения от стандарта достоверны (Р<0,05)

Сорт слабее стандарта поражался корневыми гнилями. Индекс развития болезни на 14,4-20 % ниже, чем у сорта Трио, как после сенокосного, так и после семенного использования. Ан-

тракнозом сорт поражался в слабой степени (1-2 балла), склеро-тиниозом на уровне стандарта.

По результатам изучения раннеспелый тетращюидный номер тм 143 передан на ГСИ как сорт Кудесник в 1999 году. По результатам испытания сорта на ГСУ Волго-Вятского региона достоверные прибавки получены на 7 сортоучастках. Максимальная урожайность сухого вещества - 137 ц/га - получена в 2000 году на Уржумском сортоучастке.

Сорт Кудесник занесён в Госреестр в 2002 году по Волго-Вятскому региону (доля авторства 20 %).

Результаты исследований но экологической селекции. Для ускорения сроков создания сортов клевера лугового и повышения их адаптивного потенциала в последние годы широкое применение нашёл метод экологической селекции (программа TOC "Клевер").

Согласно этой программы во ВНИИ кормов из лучших номеров и сортов различных НИУ страны в 1987 году,сформировано восемь номеров разных сроков созревания и плоидности. Ге-нотипические смеси изучали и подвергали селекционной проработке в различных экологических условиях. Synt - переопыление в сплошном посеве (1987-1988 rr.)t Syn2 - Syai - при индивидуальном стоянии растений и негативных отборах по морфобиоти-пическому составу, зимостойкости, выравненности по срокам цветения, устойчивости к болезням и продуктивности семян. Семена каждого поколения, полученные в различных экологических условиях, вновь объединяли во ВНИИ кормов и рассылали в НИУ. В НЙИСХ Северо-Востока ежегодно для формирования Syni-Syai высаживали от 700 до 1000 растений каждой популяции, выбраковывали от 25,9 до 82 %.

По выравненности морфобиотипического состава и зимостойкости (80-90 %) из 8 изучавшихся генотипических смесей в наших исследованиях выделены тетраплоидные популяции: среднеранняя ГС-55 и среднепоздняя ГС-64.

Генотипические смеси (Sytij) изучали в экологическом сортоиспытании, Достоверное превышение над стандартом по урожаю сухого вещества в сумме за два года пользования получено по всем сформированным генотипическим смесям, что говорит об эффективности данного метода.

Новый среднеранний тетрашюиднын сорт Ратибор, Популяция ГС-55 отличалась адаптивностью и лучшим сочетанием таких признаков, как зимостойкость, раннеспелость и продуктивность. Изучение её было продолжено нами в КСИ (1994-2001 гг.). В наших исследованиях по данным шеста лет учётов средняя урожайность ста ого вещества ГС-55 составила 11,0 т/га, при урожае стандарта Дымковский - 10,1 т/га, прибавки к стандарту достоверны в 4 годах из шести (табл. 6).

Таблица б - Хозяйственно-биологическая характеристика сорта клевера лугового Ратибор (1994-2001 гг.) __

Показатели Ратибор Дымковский (стандарт) ± к стандарту **

Зимостойкость, % 98,5 95,2 +3,3

Вегетационный период, дней

от весеннего отрастания до: - начала цветения 49-80 49-86 -6

- созревания семян 114-146 114-145 +1

Урожайность: - зелёной массы, т/га 59,1 45,8 +13,3

- сухого вещества, т/га 11,01 10,08 +0,93

• семян, кг/га 230 230* 0,0

Облиственностъ, % 513 50,0 +1,3

Содержание: - сырого протеина, % - клетчатки, % 16,57 26,63 15,62 27,56 +0,95 -0,93

Поражаемость болезнями: - антракноз, балл 1,85 2,1 -0,25

- корневые гнили, ИРБ %: внешнее поражение 59,1 72 -12,9

внутреннее поражение 52,4 54,5 -2,1

*- урожай тетраплоидных номеров

**- отклонения от стандарта достоверны (Р<0,05)

Зимостойкость сорта высокая как в первый (94,0-99,5 %), так и во второй (90,0-97,8 %) годы пользования. Период от весеннего отрастания до первого укоса составляет 49-80. Сорт даёт два полноценных укоса.

Сорт Ратибор (ГС-55) совместно с ВНИИ кормов (40 %) и Фалёнской селекционной станцией (10 %) передан на Государст-

венное сортоиспытание в 2001 году. Доля авторства диссертанта 20 %.

Оценка новых сортов клевера лугового на кислот о-устойчивость. При повсеместном распространении кислых почв основной гарант надежных урожаев в условиях Северо-Востока -устойчивость самих культивируемых сортов. Наши исследования ставили целью изучение реакции новых сортов Кудесник и Рати-бор и стандартов Трио и Дымковский на повышенное содержание в почве ионов водорода и алюминия.

В результате исследований, проведенных в вегетационном опыте 1999 г., определено, что тетраплоидные сорта нового поколения нашей селекции Кудесник и Ратибор толерантны к токсическому действию ионов Н+ и А1Э+. Сорт Кудесник по продуктивности сухого вещества значительно превышает стандарт Трио на кислом.и известкованном фонах, а также в контроле (на нейтральной почве).

На кислых почвах (рНка - 3,8, А13+ - 18мг/100г)Фаленской селекционной станции сорт Кудесник по урожайности сухого вещества превысил стандарт Трио на 24,3 %, продуктивность сорта в среднем за 2 г.п. составила 113 т/га.

По данным лаборатории эдафической устойчивости растений (2000 г.) при оценке сортов в водной культуре ИДК тетрап-лоидных сортов был существенно выше соответствующих стандартов, Раннеспелый сорт Кудесник превысил стандарт Трио на 33,6 % (НСР05 = 3,7 %), среднеспелый Ратибор был устойчивее стандарта Дымковский на 50,2 %. Коэффициенты устойчивости (кислый и известкованный фон к контролю) составляют у сорта Кудесник 0,69-0,77, у стандарта Трио - 0,48-0,49. Увеличение корневого индекса на кислом фоне у сортов Кудесник - 0,33, Ратибор - 0,48, по сравнению с контролем (0,25 и 0,36 соответственно) свидетельствует об устойчивости сортов к кислотности почвы и позволяет отнести их к $-стратегам.

Таким образом, новые тетраплоидные сорта Кудесник и Ратибор могут быть использованы в качестве источников в селекции на кислотоустойчивость.

ВЫВОДЫ

1. В результате изучения коллекционного материала клевера лугового выделены перспективные источники (22) для практической селекции в условиях Северо-Восточного региона:

- высокозимостойкие (90,7-99,0 %) - дикорастущие образцы Московской (078734, 078751), Владимирской (078738, 078747, 078750), Ярославской (160), Пермской областей и Республики Коми (Новоборский), а так же сорта Стендский ранний, Рубин, Печорский улучшенный, Кировский 112, уральские номера ПдбСГП и 6-9 СГП;

- раннеспелые (на 21-30 дней скороспелее стандарта) -дикорастущие образцы Московской (078734, 078751), Владимирской (078738, 078747, 078750), Горьковской (080203), Ярославской (64, 160) областей и Республики Коми (Новоборский), сорт Приекульский 66;

- урожайные по сухой массе (на 9,0-33,0 % выше стандарта) - местный Марьино, Приекульский 66, Печорский улучшенный, ПдбСПХ Пионер, Рубин, ВИК 7 и Стендский ранний;

- высокооблиственные (60,5-74,7 %) - дикорастущие образцы Московской (078751), Владимирской (078747, 078750), Ярославской (64, 160), Кировской, Пермской, Горьковской областей, Республики Коми (Новоборский), сорта Кировский 112 и Октябрь;

- с повышенным содержанием сырого протеина (16,1320,31 %) - дикорастущие Пермской (1322), Владимирской (078747, 078750), Московской (078751), Кировской областей и Республики Коми (Новоборский), сорта Печорский улучшенный, Рубин, Октябрь и Кировский 112;

- с повышенной семейной продуктивностью (на 3,3-40,1 % выше стандарта) - дикорастущие Пермской и Кировской областей, сорт Печорский улучшенный и уральские номера 6-9 СГП и ПдбСГП.

Выявлены корреляционные связи между основными щученными в коллекционном питомнике признаками, которые могут быть использованы в селекционном процессе.

2. Метод внутривидовой гибридизации в селекции клевера лугового обеспечил создание исходного материала (20 комбинаций скрещиваний) с новыми количественными и качественными признаками. В F3-F4 выделены перспективные гибридные популяции ГПФ-3 и тм 146, в которых хорошо сочетается высокая зимостойкость с раннеспелостью, продуктивностью кормовой массы и сбором сырого протеина (на 22,7 и 26,4 % выше стандарта).

3. В результате двухэтапных реккурентных отборов толерантных генотипов (на искусственных инфекционных фонах) к вредоносным болезням (фузариоз, рак клевера) созданы раннеспелые (ГПФ-23, ГГТФ-25, ГПФ-29) и среднеспелая (ГПФ-26) популяции, которые превысили стандарты Трио и Дымковский по зимостойкости (на 18,8-23,4 %), продуктивности сухого вещества (на 8,7-13,8 %) и другим хозяйственно-ценным признакам,

4. Методом поликросса создан раннеспелый тетраплоидный сорт Кудесник. Сорт высокозимостойкий (96 %), раннеспелый (зацветает на уровне ультрараннеспелого сорта Трио), высокоурожайный по кормовой массе (на 32,2 % выше стандарта), обладает толерантностью к корневым гнилям и раку клевера, по семенной продуктивности превосходит тетраплоидный сорт Витязь на 153 %. Сорт включен в 2002 году в Государственный реестр селекционных достижений по Волго-Вятскому региону (доля авторства диссертанта 20 %). Этим же методом созданы перспективные среднеспелые сложногибридные популяции СГП-34ф, СГП-35 и СГП-бЗ, отличающиеся высокой зимостойкостью (на 10,8-15,9 %), превысившие по продуктивности сухой массы стандарт Дымковский до 10 %.

5. Методом экологической селекции (программа TOC "Клевер") создано 8 генотипических смесей разной спелости и плоид-ности. В условиях Северо-Востока Нечернозёмной зоны России по комплексу хозяйственно-ценных признаков выделены перспективные тетраплоидные номера: среднеранннй ГС-55 и сред-непоздний ГС-64 (продуктивность сухой массы 126,9-134,2 % к стандарту, при среднем показателе стандарта - 16,1 т/га),

6. На основе лучшей сложногибридной популяции № 55 совместно с ВНИИ кормов (с долей авторства 40 %) создан новый тетраплоидный сорт клевера лугового Ратибор, который в 2001 году передан на Государственное сортоиспытание (доля авторст-

ва соискателя 20 %). Сорт Ратибор средиераиний, двуукосиый, высокозимостойкий (98,5 %). По урожайности зелёной и сухой массы превосходит стандарт на 0,93 т/га (урожайность сухой массы сорта - 11,01 т/га),

7. Сравнительная оценка сортов клевера лугового на кисло-тоустойчивость показала, что новые тетраплоидные сорта Кудесник и Ратибор обладают высокой толерантностью к А13+ стрессу и почвенной кислотности и отнесены в группу высокоустойчивых.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ И ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях Северо-Востока Нечерноземной зоны России в селекции клевера лугового на раннеспелость, зимостойкость и качество корма рекомендуем использовать при искусственных скрещиваниях дикорастущие популяции Владимирской (к 078738, к 078747, к 078750), Ярославской (№ 160), Московской (к 078751) областей и республики Коми (Новоборский).

2. Среднеспелые сортообразцы Печорский улучшенный, ВИК-7, местный Марьино, Стендский ранний, дикорастущий Пермской области и позднеспелый сорт Рубин, сочетающие зимостойкость с высокой кормовой и семенной продуктивностью предлагаем использовать в селекционных программах для искусственных скрещиваний и при создании поликроссных и синтетических популяций.

3. При создании новых сортов клевера лугового, толерантных к стрессовым факторам (перезимовка, болезни), могут быть использованы перспективные гибридные популяции ГПФ-3, ГПФ-23, ГПФ-25, ГПФ-26, ГПФ-29, сложногибридные поли-кроссные популяции СГП-34ф, СГП-35, СГП-63 и тетраплоидный раннеспелый номер тм 146, превышающие соответствующие стандарты по зимостойкости и продуктивности сухого вещества, толерантные к корневым гнилям.

4. .Для возделывания в полевых и кормовых севооборотах Северо-Восточного региона Нечерноземной зоны России рекомендуем внедрять в производство раннеспелый тетраплоидный сорт клевера лугового Кудесник. Сорт высокозимостойкий, дву-

укосный, достигает уборочной спелости кормовой массы и семян на уровне ультрараннеспелого стандарта Трио, высокопродуктивный по сухой массе -11,88 тУга (+2,89 к стандарту), с большей устойчивостью к корневым гнилям и раку.

5. Перспективный тетраплоидный, высокозимостойкий, среднеранний, высокопродуктивный сорт клевера лугового Ра-табор (ГС-55), переданный на ГСИ в 2001 году, может быть использован в селекции на адаптивность, как источник ценных хозяйственно-биологических признаков и кислотоустойчивости,

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Грипась МЛ., Светлакова В .Я., Тумасова М.И. и др. Эколого-географический метод в селекции клевера лугового: Тез. докл. научной сессии 1-3 июля 1998 г. - Киров, 1998.-С. 81-82.

2. Грипась М.Н., Береснева О Л, Крылова Л.М., Никифорова Е.В., Тумасова М.И.. Селекция клевера лугового на адаптивность Н Научные проблемы создания новых сортов сельскохозяйственных культур, адаптированных к современным условиям производства и переработки: Мат. науч. сессии 21-22 июля 1998 г. - С.-ГЦ 1998. - С. 152154.

3. Грипась М.Н., Тумасова М.И. Влияние условий выращивания на урожайность новых сортов клевера лугового: Информ. листок № 102-99. - Киров: ЦНТИ. - С. 1-3.

4. Грипась М.Н. Реакция сортов клевера лугового на кислотность почвы: Тез докл. II съезда ВОГиС. - Т. 1. - С.-П., 2000. - С. 177-178.

5. Грипась М.Н. Реакция сортов клевера лугового на эда-фический стресс // Аграрная наука Северо-Востока Европейской части России на рубеже тысячелетий - состояние и перспективы: Мат. науч. конф., посвященной 70-летию ВГСХА. - Киров, 2000. - Т.2. - С. 19-21.

6. Грипась М.Н., Никифорова Е.В., Покрышкина О.Л., Тумасова М.И. Основные итоги и перспективы селекции бобовых трав на Евро-Северо-Востоке // Основные итоги

научных исследований по сельскому хозяйству в Центральном районе Нечерноземной зоны России: Сб. тр., поев. 70-летию НИИСХ ЦРНЗ. - М.: Немчиновка, 2001. -С. 493-494.

7. Грипась М.Н., Тумасова М.И. Новые сорта тетраплоид-ного клевера лугового на Северо-Востоке Нечерноземной зоны России // Науке нового века - знания молодых: Тез. докл. 1-ой городской науч. конф. аспирантов и соискателей. - Киров: ВГСХА, 2001.-С. 14-16.

8. Грипась М.Н., Демшина Н.А., Тумасова М.И. Использование полиплоидии в селекции клевера луговою // Аграрная наука Евро-Северо-Востока: Научный журнал Северо-Восточного НМЦ РАСХН. - 2002. - № 3, - С. 64-67.

9. Грипась М.Н., Покрышкина О.Л., Тумасова М.И. Адаптивная селекция клевера лугового на Евро-Северо-Востоке // Здоровье - питание - биологические ресурсы: Материалы междунар. науч.-практ. конф., поев. 125-летию со дня рождения академика Н.В. Рудницкого. -Киров, 2002.-Т.1.-С. 133-140.

АВТОРСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА И ПАТЕНТЫ

1. Авторское свидетельство № 6429 от П.04,94 г., патент № 0267 от 13.01.99 г. на сорт овсяницы тростниковой Лосинка (в соавторстве).

2. Авторское свидетельство № 6950 от 05.05.95 г., патент № 0143 от 20.08.98 г. на сорт клевера лугового Трио (в соавторстве).

3. Авторское свидетельство № 6812 от 05.05.95 г., патент № 0251 от 29.12,98 г, на сорт клевера лугового Витязь (в соавторстве).

4. Авторское свидетельство № 28462 от 11,02.94 г., патент № 0789 от 28.11.00 г. на сорт клевера лугового Мартум (в соавторстве).

5. Авторское свидетельство № 32175 от 10.02.99 г. на сорт ляд-венца рогатого Солнышко (в соавторстве).

6. Авторское свидетельство № 32007 от 24.01 -02 г., патент № 1303 от 03,04,02 г. на сорт клевера лугового Кудесник (в соавторстве).

Лицензия № 0207067 от 08.04.1998 г. Подписано к печати 09.07.2003 г. Формат 60x8О5"*. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 85.

Отпечатано с оригинал-макета. Типография ГУ ЗНИИСХ Северо-Востока им, Н.В. Рудницкого 610007, Киров, ул. Ленина, 16ба