ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ ВИКИ (VICIA L.) В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

Тюрин, Юрий Сергеевич

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ ВИКИ (VICIA L.) В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ
ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ ВИКИ (VICIA L.) В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОРМОВ ИМЕНИ В.Р. ВИЛЬЯМСА

На правах рукописи

ТЮРИН Юрий Сергеевич

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ ВИКИ (Укк Ь.) В ЦЕНТРАЛЬНОМ РАЙОНЕ НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

0ti.01.05- селекция и семеноводство

ДИССЕРТАЦИЯ в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва 2004

Официальные оппоненты:

• доктор сельскохозяйственных наук, профессор Образцов Александр Сергеевич;

• доктор сельскохозяйственных наук, профессор Дебелый Геннадий Андреевич;

• доктор сельскохозяйственных наук, профессор Зеленое Анатолий Николаевич.

Ведущая организация:

Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт растениеводства имени Ы. И. Вавилова".

Зашита состоится " % " ЬШДКЛ_2004 г. в 13 часов

на заседании диссертационного совета Д 006.019.01 при ГНУ "Всероссийский научно-исследовательский институт кормов имени В. Р. Вильямса".

Адрес ВНИИ кормов: 141055, г. Лобня Московской области, п/о Луговая, Научный городок.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке института.

Диссертация в виде научного доклада разослана " % " , 2004 г.

Просим принять участие в заседании совета или прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью.

Ученый секретарь диссертационного совета

Трофимова Л. С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Однолетние бобовые травы (вика посевная Vicia sativa L и вика мохнатая Vicia viliosa Roth.) играют существенную роль в укреплении кормовой базы животноводства и повышении плодородия почвы. Высокие кормовые достоинства, повышенная средообразующая функция и возможность многоцелевого хозяйственного использования делают эти виды приоритетными среди других однолетних бобовых культур. Однако реализуемый генетический потенциал этих бобовых трав пока невелик.

Предшествующая нашим исследованиям селекционная работа В направлении увеличения общей урожайности кормовой массы вики посевной, проводимая в России, к i960 г. завершилась созданием серии позднеспелых сортов, которые легли в основу районирования. Эти сорта не получили в производстве широкого распространения; более 80% из них были районированы в одной - двух областях. Практически вику посевную в производстве представлял один позднеспелый сорт - Льговская 31-292, который часто не вызревал из-за дождливой погоды и недостаточного количества тепла в период формирования и созревания семян.

Большие потери семян при неблагоприятных условиях, особенно в период уборки, обострили проблему семеноводства. На повестку дня был поставлен вопрос о повышении семенной продуктивности новых сортов за счет более раннего созревания семян.

Важно было создать сорта не вообще с коротким вегетационным периодом в ущерб кормовой продуктивности, а с относительно коротким периодом плодообразования, не снижая при этом семенную продуктивность. Кроме того, новые сорта должны были слабо реагировать на недостаток тепла и избыток влаги во время созревания.

Решение новых задач требовало использования в работе иных подходов и методов, которые позволили бы синтезировать планируемые признаки, создавать генетическое разнообразие на основе генных и хромосомных перестроек. Создание сорта с требуемым сочетанием хозяйственно-полезных признаков и свойств, с высоким адаптивным потенциалом к биотическим и абиотическим стрессам возможно методом гибридизации. Для этого необходимы источники, менее требовательные к теплу в период формирования бобов и созревания семян. Для целенаправленного подбора родительских компонентов нужны необходимые сведения о биологических особенностях скрещиваемых форм, о выраженности элементов продуктивности и уровня скороспелости гибридов. Такие сведения и формы - источники в распоряжении селекционеров практически отсутствовали, поскольку селекция вики в России базировалась на отборе элитных растений из местных и инорайонньгх естественно сложившихся популяций.

г;

ÜHS МОХА

Важнейшее звено зеленого конвейера - озимые промежуточные посевы. В Центральном районе Нечерноземной зоны около 200-250 тыс. га ежегодно засеивалось озимыми зерновыми, используемыми на ранневесенний зеленый корм. Единственный бобовый компонент таких посевов - вика мохнатая (К vtllosa Roth.), однако в производстве ее практически не использовали.

На протяжении многих лет основным методом селекции внки мохнатой оставался отбор из местных популяций ценных фенотипов и формирование на их основе сорта. В 70-е годы прошлого столетия в России по вике мохнатой были районированы сорта Вереговская местная (Краснодарский край), Калининградская 6 (Калининградская обл.), Серпуховская улучшенная (Московская и Рязанская обл.), полученные методом отбора из местных популяций. Такие сорта не моглн обусловить широкое внедрение этой культуры в производство, главным образом из-за их низкой зимостойкости, которая была основной причиной изреживания или полного выпадения вики в смешанном травостое.

В связи с этим создание сортов вики мохнатой, хорошо приспособленных к стрессовым факторам в осенне-зимне-весенннй период, стало весьма актуальной селекционной задачей.

В диссертационной работе представлены основные результаты многолетних (1960-2003 гг.) исследований, проведенных в соответствии с научно-техническими программами МСХ и Госагропрома СССР: Проблема 3 - "Разработка методов селекционно-семеноводческой работы и создание сортов кормовых культур с высоким содержанием белка и пастби щеу стой -чивых"; 0.51.275 - "Разработать научные основы и приемы увеличения производства и улучшения качества кормов"; 0.51.04 - "Разработать научные основы и методы интенсификации кормопроизводства и улучшения качества кормов по зонам страны"; 0.1Д.041 — "Разработать и внедрить высокоурожайные сорта кормовых культур, прогрессивные технологические процессы производства, переработки, заготовки и хранения кормов по зонам страны" и программ фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемни в области селекции и семеноводства однолетних бобовых культур и при реализации проектов "Кормовой белок" и "Белок нетрадиционных кормовых растений".

Цель н задачи исследований

Цель работы - определить актуальные направления селекции вики в Центральном районе Нечерноземной зоны, создать раннеспелые сорта вики посевной с высокой кормовой и семенной продуктивностью, хорошо приспособленные к возделыванию в смешанных посевах, и высокопродуктивные, зимостойкие, устойчивые к стрессовым факторам внешней среды сорта вики мохнатой.

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1. Изучить важнейшие биологические особенности и селекционную ценность коллекционного материала, характер проявления у гибридных популяций основных селектируемых признаков — скороспелости, продуктивности, устойчивости к экстремальным факторам внешней среды.

2. Создать и выделить селекционные источники хозяйственно ценных признаков и свойств (зимостойкости, скороспелости, продуктивности), провести подбор родительских компонентов для гибридизации.

3. Теоретически обосновать и определить практическую целесообразность использования в селекционном процессе вики посевной метода межвидовой гибридизации.

4. Разработать схему полумения исходного материала для селекции вики посевной на раннеспелость, вики мохнатой — ыа зимостойкость.

5. На основе сформированного селекционного материала создать новые высокопродуктивные, раннеспелые, устойчивые к абиотическим и биотическим стрессам сорта вики посевной и мохнатой и дать им хозяйствен но-биологическую опенку.

Научная новизна исследований:

- разработана схема селекционного процесса, позволяющая создавать раннеспелые, высокопродуктивные, толерантные к условиям фитоценоза сорта вики посевной и сорта вики мохнатой с высокой зимостойкостью и продуктивностью кормовой массы и семян;

- усовершенствованы существующие и разработаны новые методы, позволяющие создавать селекционный материал на основе использования внутри- и межвидовой гибридизации;

- впервые создана рабочая коллекция источников вики мохнатой для селекции на зимостойкость, неосыпаемосгь семян, перевода растений на самоопыление и вики посевной — на скороспелость, повышенную продуктивность, ускоренное созревание;

- разработан принцип подбора пар для скрещивания вики посевной при селекции на скороспелость, а также для получения трансгрессивных форм по признакам, определяющим скороспелость и продуктивность;

- выявлены биологические особенности формирования урожая у вики посевной, позволяющие решать проблему раннеспелости сорта за счет сокращения межфазных периодов всходы — ветвление и цветение — созревание;

- впервые доказана практическая целесообразность и высокая эффективность межвидовой гибридизации в селекции вики посевной;

- впервые доказана возможность и определена практическая значимость создания сортов вики посевной зернофуражного использования.

Новизна научных исследований защищена авторскими свидетельствами на сорта вики посевной и мохнатой: № 4720 от 03.08.1988 г., № 4988 от 03.07.1989 Г., № 5608 от 27.11.1991 г., № 5610 от 27.11.1991, № 31856 от 01.02.2000 г., № 32004 от 24.01.2002 г.

Практическая значимость результатов исследований:

- созданы в соавторстве 9 высокопродуктивных сортов вики посевной и мохнатой, которые включены в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию; сорт вики мохнатой Луговская включен в "Каталог районированных сортов Республики Беларусь". Данные сорта могут решать проблему семеноводства вики не только в центральных областях Нечерноземной зоны за счет раннеспелости и зимостойкости;

- рекомендованы к использованию методические разработки ло повышению эффективности селекционного процесса у вики;

- создан новый генофонд, использование которого обеспечивает создание специализированных, скороспелых, высокопродуктивных сортов вики посевной с повышенной стрессоустойчивостью (толерантностью к недостатку тепла и избытку влаги, к компонентам фитоценоза);

- созданы генетические источники основных селектируемых признаков у вики мохнатой — зимостойкости и семенной продуктивности; впервые сформирована рабочая коллекция для селекции самосовместимых сортов с нсосылающимися семенами;

- впервые получен сорт вики посевной зернофуражного использования - Луговская 98, семена которого без предварительной технологической обработки можно использовать как белковый компонент в концентрированных кормах для птицы.

Основные положения, выносимые на защиту:

- обоснование принципов и методов создания раннеспелых сортов вики посевной и зимостойких сортов вики мохнатой;

- использование метода межвидовой гибридизации при создании перспективного селекционного материала вики посевной;

- обоснование зернофуражного направления в селекции вики с целью сокращения дефицита кормового растительного белка;

- результаты селекционной работы — новые сорта вики посевной и мохнатой; Луговская 2, Луговская, Луговская 85, Луговская 98, Луговчан-ка, Луговская 83, включенные в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в Российской Федерации.

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены на Международном симпозиуме стран-членов СЭВ по селекции и семеноводству зернобобовых культур (Польша, Познань, 1975); Всесоюзном совещании по отдаленной

гибридизации растений и животных (Москва, 1981); Всесоюзном совещании по проблеме исходного материала и селекции вики (Михнево, 1988); I и П Международных симпозиумах "Новые и нетрадиционные растения и перспектива их практического использования" (Пущино, 1995, 1997); Международной научной конференции, приуроченной к 3 5-петию ВНИИ зернобобовых и крупяных культур (Орел, 1997); Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н. В. Цицина (Москва, 1998); 22-й конференции ЕиСАКР1А по кормовым культурам и ландшафтным травам (С.-Петербург, 1999); Интернациональной конференции по повышению устойчивости производства кормов (Москва, 1999); Первом съезде селекционеров России (Орел, 2001); Международной научно-практической конференции "Генетические ресурсы культурных растений" (С.-Петербург, 2001); IV Международной научно-практической конференции "Интродукция нетрадиционных п редких сельскохозяйственных растений" (Ульяновск, 2002); II научной конференции "Актуальные проблемы генетики" (Москва, 2003); на всесоюзных координационных совещаниях по зернобобовым и крупяным культурам (Орел, ВН1ТИЗБК); ежегодных отчетных сессиях и в трудах ГНУ ВНИИ кормов в 1961-2003 гг.

Место, условия, материал, методы исследований

Исследования были проведены в 1960-2003 гг. на Центральной экспериментальной базе Всероссийского научно-исследовательского института кормов им. В. Р. Вильямса, расположенного в первом агроклиматическом районе Московской области, менее теплообеспеченном и более влажном, чем другие районы области, с умеренно теплым летом и умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Средняя многолетняя сумма положительных температур за период вегетации - около 2400 6С, сумма осадков за год - 569 мм. Почва дерново-подзолистая, среднесугли-нистая; рН 5,2-6,4, гумуса в пахотном слое - 1,7-2,6 %, Р205 - 19-24, КгО -16-23 мг на 100 г почвы.

Полевые и лабораторные исследования проведены по следующим руководствам: "Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур" (Л., 1975); "Методические указания по изучению образцов мировой коллекции вики посевной" (Л., 1983); "Методические указания по селекции вики яровой" (Орел, 1982); "Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур" (М., 1961, 1971); "Методические указания по оценке многолетних трав на зимостойкость по косвенным показателям на ранних этапах онтогенеза" (М„ 1981); "Методические указания по селекции озимой (мохнатой) вики'* (М., 1977); "Методические указания по статистической обработке урожайных данных государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур" (М., 1968). Сумма эффективных температур рассчитана по агроклиматической мето-

дике. Экспериментальные данные обработаны методом дисперсионного анализа ("Методика полевого опыта", Доспехов, 1968). Химический анализ семян и зоотехнические опыты проведены сотрудниками отдела комбикормов и кормовых добавок, а химический анализ растений - в лаборатории биохимических и массовых анализов ВНИИ кормов.

Объектом изучения служили образцы, внутри- н межвидовые гибридные популяции. Исходный материал характеризовался большим генетическим разнообразием. В селекционную проработку были включены районированные и перспективные сорта вики посевной и мохнатой, дикорастущие, сорно-полевые, местные формы из коллекции ВИР и собранные я экспедициях ВНИИ кормов - всего 474 образца.

По классификации ВИР, образцы вики посевной и мохнатой относились к северной, среднерусской, западноевропейской, среднеевропейской, южноевропейской, кавказской, среднеазиатской, североамериканской эко-лого-географи чес ким группам.

Метод селекции вики посевной - внутри- и межвидовая гибридизация в сочетании с индивидуальным и массовым отбором элитных растений. Гибриды вики посевной получали путем принудительного опыления кастрированных цветков. Изучение гибридных популяций проводили в F3. В межвидовой гибридизация использовали образцы шести видов яровой вики (К macrocarpa Morís, к-34864, V. cordata ГVulf. к-35134, V. angustifolia Reichard к-35110, V. amphicarpa Dorth. к-34533, V, grandiflora Scop. к-34533, V. leganiana к-35047). С целью изучения целесообразности гибридизации этих видов с викой посевной были проведены реципрокные скрещивания по шести комбинациям. Из популяций Fj проведен индивидуальный отбор растений по семенной продуктивности и формированию зеленой массы с учетом максимального (среднего из показателей трех лучших растений) значения аналогичного признака у лучшей родительской формы.

Метод селекции вики мохнатой — внутривидовая гибридизация при свободном переопылении родительских форм, выращенных в одном вегетационном сосуде и отбор элитных растении на селективных фонах из травостоя с поддерживающим компонентом.

Динамику накопления кормовой массы эталонных сортов вики посевной Льговская 31-292 (позднеспелый), Камалинская 611 (среднеспелый), Краснодарская 7 (раннеспелый) определяли по основным показателям роста — сухому веществу и длине растения, а ход формирования семенной продуктивности - по числу цветков и бобов на растении. Пробы по 30 растений каждого сорта брали в средней части делянки конкурсного сортоиспытания без выбора через каждые 5 суток.

В селекционном процессе, кроме соискателя, принимали участие под его научным руководством научные сотрудники Е. Л. Новоселова и А. Б. МихаЙличенко, которым выражаю свою благодарность. Автор выра-

жает признательность и благодарит доктора сельскохозяйственных наук, профессора Анну Сергеевну Новоселову и доктора биологических наук, профессора Зебри Шамсутдиновича Шамсутдинова за научные консультации, просмотр рукописи и ценные предложения.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Биологические особенности

коллекционного материала вики посевной (к &4г/к4 £.)

Первым этапом селекционной работы с викой посевной была оценка разнообразного по происхождению материала по комплексу биологических и хозяйственных признаков, выявление и отбор перспективных образцов с целью непосредственного использования их в гибридизации. Отобранный материал должен отличаться высокой и устойчивой продуктивностью ПО отношению к стандарту, малой требовательностью к теплу в период созревания.

В литературе было недостаточно сведений о биологических особенностях исходного материала, а имеющиеся были противоречивы и разрозненны. В этой связи одной из первостепенных задач стало изучение коллекционного материала при разных условиях погоды, выявление наиболее приспособленных к местным условиям образцов и вовлечение их в селекционный процесс. На рис. 1 представлена общая схема селекции вики, действующая в 60-е годы прошлого столетия.

В поисках путей повышения эффективности методов селекции для ускорения процесса создания новых сортов представлялось целесообразным провести исследования, связанные с выявлением особенностей роста и развития растений, проявлением в гибридных популяциях хозяйственно-полезных признаков и свойств. Планировалось создать сорта, устойчивые к экстремальным факторам среды, отвечающие требованиям производства по скороспелости и продуктивности.

Вегетационный период

Для характеристики образцов по продолжительности вегетационного и межфазных периодов, кроме числа суток, использована сумма эффективных температур в качестве термического показателя скорости развития (Шнелле Ф., 1961; Степанов В. Н., 1963). А. С. Образцов (1974, 1981) рассматривает сумму эффективных температур как одни из устойчивых показателей скороспелости сорта.

Анализ многолетних данных изучения районированных сортов и лучших местных образцов показывает, что варьирование продолжите льно-сти фенофаз у них обусловлено биологическими особенностями и температурой воздуха. Несмотря на колебания температуры, которая не выходила за пределы допустимых значений, и разную обеспеченность растений вла-

Коллекционный питомник

коллекция ВИР

сорта отечественной и зарубежной селекдии

образцы из научных учреждений

староместкые сорта-попултми

Питомник создания селекционного материала (питомник отбора)

лучшие коллекционные Образцы ВИР

перспективный селекционный материал из научных учреждений

мутантные формы

лучшие сорта-популяции

гибридные популяции

Селекционный питомник первого года, изучения

отборы из коллекционного материала ВИР отборы из сортов-популяций отборы из гибридных популяций мутанты индуцированные и естественные отборы из селекционного материала

Селекционный питомник второго года изучения 1

Контрольный питомник

Малое (предварительное) сортоиспытание

Предварите.ть ное размножение перелектн вных образцов, линий i

Сортоиспытание

конкурсной I производственное

Государственное сортоиспытание

Рис, 1. Общая схема еелекинн внкя а <0-1 год*! прошлого столетня

гой, скоро- или позднеспелость сортов сохранялась на протяжении всех лет исследований.

Необходимая обеспеченность теплом у позднозацветаюпщх форм в межфазный период всходы - цветение (530-560 °С) в среднем на 120160 °С больше, чем у ранозацветакдцих форм (табл. 1),

По количеству тепловой энергии, требуемой для прохождения генеративной фазы развития, существенных различий между сортами не выявлено. Возможно, расхождение по длительности периода объясняется не ге-

1. Характеристика вики посевной по продолжительности межфазиьи периодов (1960,1961,1963 гг.)

Сорт Всходы - цветение Цветение - созревание

сутки сумма эффективных температур, "С сутки сумма эффективных температур, "С

Харьковская 134 53 564 32 291

Свердловская 238 48 496 35 315

Лъговсхая 34 45 456 36 321

Краснодарская 7 40 409 34 312

НСР05 4 11 4 10

нетическимн особенностями сортов, а разными погодными условиями, складывающимися с фазы цветения, когда среднесуточная температура воздуха бывает ниже той, при которой проходит аналогичная фаза развития раннеспелых сортов.

У сортов южного происхождения с фазы полного цветения до фазы зеленых налитых бобов потребность в тепле невысокая и развитие происходит значительно быстрее в сравнении с более северными сортами типа Камалннская 611. Но с фазы "налитые бобы" потребность в тепле у южных сортов выше и период созревания у них более продолжительный, чем у северных (табл. 2). Среди некоторых местных популяций Сибири и северных

2. Обеспеченность теплом ("С) межфазных периодов плодообриовалин различных по эколого-гео графическому происхождению сортов вики (1960-1963 гг.)

Типичный представитель Цветение -налитые бобы Налитые бобы -созревание Цветение -созревание

Краснодарская 7 (южный тип) 157 149 306

Камалннская 611 (северный тип) 238 71 309

Кохомская 1&9 89 278

областей европейской части России были выявлены образцы, менее требовательные к теплу в период плодообразования, который не подвержен резким изменениям при снижении обеспеченности растений теплом. К таким формам относятся местные популяции Кохомская, Вичица, Киренская и до. Эти биологические особенности разных по эколого-географическому происхождению образцов вики посевной, ранее неизвестные, следует принимать во внимание при подборе пар для скрещивания (Тюрин Ю. С., 1966).

П роду кти в ноет ь

Потенциальная продуктивность зеленой массы зависит от генетически обусловленных сортовых особенностей и условий ее реализации. Чем

больше растение формирует листостебсльной массы, тем продолжительнее период от всходов до цветения. Менее продуктивные сорта имеют, как правило, более короткий период накопления зеленой массы и по мощности растений уступают позднеспелым формам {табл. 3).

3. Урожайность и продолжительность межфазных периодов у образцов инки поссвлой

Образец 1961-1961 гг. 1960,1961,1963 гг.

сбор сухого вещества, т/га период от всходов до укосной спелости, сутки урожайность семян, т/га период от цветения до созревания, сутки

Льговская 31-292 3,5 64 0,7 36

Немчиновская 3 2,7 57 0,6 37

Льговская 34 2,6 57 0,4 36

Краснодарская 7 1,8 53 0,2 34

НСР« 0,6 0,13

Среди изученного коллекционного материала не выявлено образцов, сочетающих высокую продуктивность зеленой массы с коротким периодом развития до цветения (г = 0,548 - 0,871). Это свидетельствует о том, что селекция на скороспелость за счет сокращения межфазного периода всходы -цветение без ущерба продуктивности зеленой массы сопряжена с трудностями, связанными с необходимостью преодоления положительной корреляции между продолжительностью развития и массой сухого вещества растения. Нужны иные, нетрадиционные пути создания скороспелых сортов вики посевной, на поиск которых также были направлены наши исследования. Как источник высокой продуктивности зеленой массы интерес представляет образец Белоцерковская 27, который по сбору сухого вещества превосходил контроль Льговская 31-292 как в засушливый, так и во влажный год в среднем на 10 %.

В исследованиях установлено, что в условиях прохладной и дождливой цогоды НИ один из изученных сортов и образцов не гарантирует получения высокого, устойчивого урожая кондиционных семян. Однако среди местных образцов обнаружены популяции, обладающие очень ценными признаками — высокой семенной продуктивностью (табл. 4) и потребностью в небольшой сумме эффективных температур от цветения до созревания. Это имеет первостепенное значение при использовании таких популяций как исходного материала для селекции сортов с малой требовательностью к теплу в период плодообразования. Среди них - Кохомская, Вичица и др.

4. Источники высокой семенной продуктивности викк посевной (1961-1962 гг.)

Образен г/м1 % от стандарта Вегетационный период, сутки

Льговская 31 -292 (стандарт) 134 — 97

Внчнца 176 135 91

Кохомская 171 140 90

Ярославская 144 116 90

НСР«1 11

Уровень урожайности семян не обуславливается продолжительностью периода от цветения до созревания. Отсутствие положительной связи между числом семян с растения и продолжительность межфазных периодов всходы — цветение (г = - 0,326 - 0,200), цветение - созревание (г = -0,311 - 0,389) и массой 1000 семян (г-- 0,185 - 0,365) свидетельствует о вполне реальной возможности селекции вики посевной на сочетание раннеспелости, высокой семенной продуктивности и мелкосемянности, что было практически доказано созданием сорта Луговская 85. Уровень семенной продуктивности зависит от числа бобов, семян в бобе и массы 1000 семян. Число бобов определяется биологическими особенностями растения, его потенциальными возможностями, а в конкретных условиях года - реакцией растения на сложившееся сочетание тепла и влаги. Чем ближе эти условия к оптимальным, тем больше полноценных бобов завязывается на растении. Увеличение числа бобов может идти за счет ветвистости, парности и тройчатости бобов, а числа семян в бобе - за счет большего числа семяпочек.

У растений вики посевной рост главного стебля после появления всходов продолжается 15-16 суток. К началу ветвления рост прекращается, начинают развиваться боковые побеги. Па долю межфазного периода всходы - ветвление у позднеспелых сортов приходится 21-27 %, у среднеспелых - 23-30 % и раннеспелых — от 25 до 34 % общей продолжительности периода от всходов до укосной спелости. Выявлены исключения: так, в образцах к-34864, к-34456 имеются единичные биотипы с началом ветвления через 8-9 суток после появления всходов, что является очень ценным свойством для селекции на раннеспелость.

По данным А. С. Образцова (1981), максимальное использование ас-симилятов на рост листьев вики посевной наступает через две недели после всходов, а до этого они распределяются равными долями между корнями и стеблем. По сообщению Л. В. ДробышевоЙ (1995), интенсивный рост корневой системы у растений вики посевной происходит в перше недели онтогенеза. Через 10 суток после всходов в корни поступает до 55 % ассими-лятов, в следующие 10 суток - до 45 %. С фазы ветвления отток их в подземные органы резко сокращается. Отбор биотипов с более ранним форми-

рованием боковых побегов увеличивает вероятность получения исходного материала с повышенной продуктивностью, так как у таких растений раньше начинается перераспределение ассимялятов в пользу надземной части.

В процессе изучения коллекционного материала, высеянного без поддерживающей культуры и с овсом при соотношении 1 : 4, отмечена особенность образцов внки по-разному реагировать на совмещенное выращивание с овсом.

Исследования, проведенные совместно с отделом физиологии кормовых культур (Л. В. Дробышева), подтвердили большое значение формирования у гибридов адаптивных свойств к совместному выращиванию с поддерживающим компонентом. В опыте менее приспособленными к возделыванию в посевах с овсом (1 : 1) оказались сорта Вера, Льговская 60 и Узуновская 83. Угнетение их растений злаком (овсом) выражалось, прежде всего, в уменьшении числа ветвей и узлов на более длинном стебле, меньших обсемененности боба и числе бобов на растении, в снижении доли сорта в фитоценозе до 27-37 Сорта Луговская 85, Луговчанка, созданные и оцененные в условиях фитоценоза (1:4), более адаптивны к посеву с овсом, чем Льговская 60, Узуновская 83 и другие, у которых отбор родона-чальных растений и их изучение проводилось в одновидовом посеве, а конкурсное сортоиспытание - при минимальной доле поддерживающей культуры в травостое.

При изучении биологических особенностей и селекционной ценности коллекционного материала не обнаружено образцов с более благоприятным сочетанием хозяйственно ценных признаков и свойств, чем у стандарта, Однако некоторые из образцов в селекционном плане могут быть использованы (к-33659, к-30741, к-26293, к-33124 и др.) для получения нового скороспелого селекционного материала с высокой продуктивностью, слабо реагирующего на недостаток тепла в период шгадообразования, с надежным вызреванием семян при неблагоприятных погодных условиях.

Создание источников селектируемых признаков внки посевной

(У1СИ $АТ1УА Ь.)

Формирование источников селектируемых признаков осуществлялось путем отбора биотипов из разнообразия коллекции ВИР, внутри- и межвидовых гибридов.

Использован не метода внутривидовой гибридизации

Изучение результатов аналитической селекции на примере коллекционного материала выявило слабую перспективность этого метода в решении принципиально новых задач - создание раннеспелых высокопродук-

тивньгх сортов вики посевной, хорошо вызревающих при прохладной ненастной погоде.

В связи с тем, что в России в 60-х годах прошлого столетия селекционная работа с викой посевной методом гибридизации почти не проводилась, для облегчения задачи правильного подбора исходного материала для скрещивания проведено изучение 39 гибридных популяций

Одно из важнейших условий плодотворной селекционной работы -наличие соответствующих генетических источников селектируемых признаков. Среди коллекционного материала был выявлен ряд источников отдельных элементов продуктивности и скороспелости. Вовлечение их в гибридизацию позволяло расширить возможности поиска генотипов с новым сочетанием хозяйственно ценных признаков.

Переход на метод внутривидовой гибридизации, когда решение задач осуществляется путем совмещения геномов разных родительских форм, предусматривает не только знание особенностей, исходного материала, но и проявление его отдельных признаков И свойств у гибридов вики посевной. Однако имеющиеся в период начала нашей работы разрозненные сведения по этим вопросам были совершенно недостаточны для практического руководства.

По мере использования метода гибридизации в селекции вики посевной в литературе появляются противоречивые сведения о характере наследования гибридами Р| и Р3 основных хозяйственно полезных признаков и свойств {Измалков В. И., 1975; Канарская Л. Н., 1977; Пергаева Л. А., 1986). Очевидно, это объясняется генетическими различиями взятых для скрещивания форм. Исследования, проведенные коллективом селекционеров под руководством Р. Ю. Гусс (1967), подтвердили возможность несовпадения оценок идентичных гибридов вики, созданных в различных учреждениях.

Существуют различные мнения о путях объединения в сорте высокой продуктивности и скороспелости. Для сочетания этих признаков предлагаются скрещивания эколого-географических форм, подбор пар по элементам продуктивности, по продолжительности вегетационного периода и отдельных фенофаз. И. В. Прокофьева (1977) сообщает о возможности сочетания высокой урожайности зеленой массы со скороспелостью путем гибридизации высокопродуктивных средне- и позднеспелых сортов со скороспелыми, интенсивно растущими до укосной спелости. А. В. Гончарова (1979) советует привлекать в скрещивания генетически разнокачественные, эко-лого-географически отдаленные формы. При создании скороспелых сортов вики Г. А. Дебелый (1977, 1979) рекомендует использовать гибридизацию лучших местных и районированных сортов со скороспелыми формами, обладающими высокой ветвистостью и крупными листовыми пластинками. Л, С. Образцов (1973) считает доказанным, что при селекции вики посев-

ной основным критерием подбора пар для скрещивания должны быть высокие темпы листообразования.

Всероссийским институтом растениеводства разработана методика получения трансгрессивных растений вики посевной, в основу которой положена степень фенотипической изменчивости признака под влиянием погодных условий. Положительные трансгрессии появляются в гибридных комбинациях, в которых родители имеют разные коэффициенты варьирования признака на протяжении не менее трех лет, то есть образцы с разным типом изменчивости. При этом не имеют значения абсолютные величины признака, его средние показатели (Репьев, 1989).

Для эффективного использования метода внутривидовой гибридизации нами предварительно было проведено изучение продолжительности вегетационного периода и уровня продуктивности гибридных популяций Ь, полученных от скрещивания сортообразцов со сходными, альтернативными и промежуточными признаками. При использовании в качестве родительских пар контрастных по вегетационному периоду форм гибридные популяции Р3 занимали по этому признаку промежуточное положение, уклонялись В сторону более скороспелого родителя или практически не отличались по темпам развития от одной из них. Не прослеживается четкой линии в проявлении гибридами продолжительности развития до и после цветения. Однако в большинстве случаев, где в качестве родительской форм взят образец местной сибирской вики, заметно снижалась требовательность к теплу и более существенно сокращался период от цветения до созревания, чем у гибридных популяций с участием южных аналогичных по спелости сортов (табл, 5).

5. Продолжительность периода плодообраюваивя у гибридных популяций

Гибридная комбинация От цветения до созревания [

сутки сумма эффективных температур,^ |

Харьковская 134 х Киренская (сибирская) 35 275

Харьковская 134 х Льговская 34 (кжяая) 40 314

Выявленные особенности следует учитывать при подборе пар для скрещивания с целью усиления в новых Гибридах способности к быстрому наливу и созреванию семян в годы с недостаточной обеспеченностью ресурсами тепла (Гусс Р. Ю., Тюрин Ю. С., 1965; Тюрин Ю. С., 1975),

Анализ гибридов по семенной и укосной продуктивности выявил различный характер проявления этих признаков. Например, при скрещивании сортов с разным уровнем продуктивности у гибридных популяций Р) отмечено промежуточное значение признака, приближающее к низкоуро-

жайному родителю или более урожайному, превосходящее одного из родителей. Прослеживается тенденция влияния материнской формы на проявление гибридами признака продуктивности. Поэтому наиболее продуктивными были те гибридные популяции, у которых в качестве материнской формы был взят высокопродуктивный сорт.

На основании результатов исследований выдвинуто предположение, что для центральных областей Нечерноземной зоны более совершенные сорта вики посевной следует создавать методом внутривидовой гибридизации сортообразцов, отличающихся высокими урожаями зеленой массы, с местными виками из северных областей европейской части России и Сибири, которые характеризуются устойчивой продуктивностью семян н небольшой потребностью в тепле в период созревания.

Для проверки этих рекомендаций проведена серия скрещиваний. В методическом отношении предполагалось уточнить характер проявления гибридными популяциями Бз признаков продуктивности и вегетационного периода. В селекционном аспекте эти скрещивания преследовали цель совместить в гибридном потомстве ценные свойства материнской формы (Белоцерковская 27) - энергичные темпы роста, урожайность укосной массы с отцовскими (Киренская, Коком екая, Вичица) - ускоренное развитие с фазы цветения, высокая семенная продуктивность. Результаты эксперимента подтвердили предположение: получены гибридные популяции, сочетающие высокую продуктивность и повышенную вызреваемость семян в условиях севера Подмосковья (табл. б). В 1971 г. сбор сухого вещества

6. Характеристик» гибридной популяции Белоцерковская 271 Кохомская, Fj (1965 г.)

Комби наши, исходные формы Продолжительность не; жода, сутки Продуктивность ] истения, г

всходы -цветение цветение — созревание всходы-созревание сухое вещество mm-max семена min - шах

Льговская 31-292 (стандарт) 60 65 125 1,3-1,5 0,3-1,4

Белоцерковская 27 х Кохомская 59 57 116 1,8-2,6 0,5-3,3

Белоцерковская 27 59 64 123

Кохомская 59 54 113

лучших линий гибрида Белоцерковская 27 х Кохомская составил 610-750, урожайность семян от 150 до 280 г/м1, полное созревание 28-30 августа. У сорта Льговская 31-292 следующие показатели: 520 и 140 г/м2 соответственно. Растения стандарта не завершили развитие из-за неблагоприятных погодных условий (Тюрин Ю. С., 1973). Приведенные данные свидетельст-вукуг о реальной возможности создания перспективного селекционного материала при целенаправленном подборе пар для скрещивания.

Совместно с аспирантом В. И. Араповым разработана методика получения гибридных растений с уровнем признака, отсутствующим у родителей. Подбор компонентов скрещивания осуществляется таким образом, чтобы обе родительские формы отличались высоким проявлением селектируемого признака, Биологические особенности обоих родителей должны хорошо соответствовать климатическим условиям пункта селекции. В этом случае наибольшая вероятность появления в Р} фенотипов с проявлением признаков, определяющих продуктивность кормовой массы и семян, выше аналогичных лучшего родителя. При гибридизации близких по продуктивности сортов, но с различной приспособленностью к месту скрещивания, за материнскую форму целесообразно брать свой районированный сорт. В этом случае в Рз наблюдается наибольшая частота появления перспективных биотипов (табл. 7).

7. Интенсивность отбора продуктивных растений из гибридных популяций F3, %

Популяция По массе сухого По массе семян

вещества растения с растения

Винницкая 30 к Льговская 31 -292 33 11

Льговская 31-292 х Винницкая 30 2% 1

Винницкая ЗОхКраснодарская 16 1S 1S

Краснодарская 16 х Винницкая 30 8 3

По мнению М. И. Лукашевича (1997), появление трансгрессивных растений при минимальных различиях скрещиваемых сортов обусловлено разными аллелями генов, контролирующих признаки. Сочетание их обеспечивает появление трансгрессий.

Использование метода межвидовой гибридизации

Использованию дикорастущих видов вики в селекционном процессе не уделялось должного внимания. В теоретическом и практическом отношении межвидовая гибридизация представляет большой интерес, так как повышается вероятность появления форм с повышенной продуктивностью и адаптивным потенциалом, получение которых при внутривидовой гибридизации невозможно (Образцов А. С., 2001).

В селекции вики посевной метод межвидовой гибридизации не используется. Между тем отдаленную гибридизацию успешно применяют в селекции многолетних трав, суданской травы и других кормовых культур, В потомстве межвидовых гибридов могут появиться очень разнообразные формы за счет рекомбинаций генов. Такие гибридные организмы особенно интересны как исходный материал для селекции. В нашей стране в 20-е годы И. Н. Свешникова с помощью отдаленной гибридизации в роде Vicia получила ряд межвидовых гибридов. В 60-70-е годы вопросами межвидовой гибридизации вики занимались А. Г. Потемкин, Р. Ионушите и другие селек-

ционеры. Известные отечественные работы НО отдаленной гибридизации вики яровой носят, в основном, поисковый и теоретический характер.

В наших исследованиях изучена практическая целесообразность вовлечения в селекционный процесс вики посевной дикорастущих видов вики яровой.

Предполагали, что использование ценных свойств некоторых видов вики яровой позволит ослабить ряд недостатков районированных сортов вики посевной. С целью выявления перспективного материала было произведено изучение 20 дикорастущих видов, ранее не вовлекаемых в селекционный процесс. Обобщение результатов изучения этих видов показало, что они различаются по скороспелости, продуктивности и другим признакам. Ни один образец не характеризуется более совершенным сочетанием признаков, чем вид У. sativa. Некоторые из видов представляют источник гено-типического разнообразия, который можно использовать для улучшения генотипов вики посевной. Как исходный материал для скрещивания представляют интерес: V. macrocarpa Moris., V. amphicarpa Sörth, V. cordata Wulf - на повышение содержания сырого протеина и скороспелости; вид V. macrocarpa - для селекции скороспелого исходного материала с высокой семенной продуктивностью (табл. 8).

8. Характеристика перспективных зля селекции дикорастущих видов викн провой по основным хозяйственна полезным признакам (1979-1981 гг.)

Вид Масса сухого вещества растения Сырой протеин Масса семян с растения Вегетационный период*

г %к контролю % 1 г u d sS £ о * сутки s * £ *н ЕГ ! 3

Y. macrocarpa (к-34864,2п = 12) 23,6±2,1 79 21,5 + 1,8 2,8±0,4 112 78 -19

V. amphicarpa (к-34553,2п= 10) 12,8±1,4 43 21,2 + 1,5 1 ,о±о д 40 79 -18

V, cordata (к-35134,2п= 10) í>,5±0,8 32 21,1 + 1,4 1,5*0,2 60 79 -18

V. sativa (контроль. 2ft =12) 29,8±3,1 19,7 2,5±0,4 97

'1978-198! гг.

Установлен большой полиморфизм количественных признаков, неодинаковая норма реакции генотипов на сложившиеся погодные условия, что обуславливает существенное фенотипическое варьирование элементов

продуктивности в пределах образца И может затруднить выявление биотипов с нужными признаками и свойствами для скрещивания.

В скрещивания были привлечены б видов вики, которые Д. Митин и Р. Ханельт (D. Mettin и Р. Hanelt) считают самостоятельными видами (по А. К. Станкевичу, 1995). В то же время С. И. Репьев (1995) рассматривает У, sativa, V. cordata, V. angustifolia и V, macrocarpa как подвиды одного вида V, sativa, генетический потенциал которых в селекции практически еще не используется.

В исследованиях аспиранта Г. С. Гулаковой, проведенных под руководством автора, из 14 комбинаций по 9 были получены гибридные семена. Совместимость родительских компонентов проявилась в реципроюшх гибридах V. sativa х V. macrocarpa (2п = 12 х 2n - 12), V. sativa x leganiana (2rt = 12 x 2n = 12), V, sativa x V, cordata (2n = 12 x 2n = 10), V. sativa x V. angustifolia (2n = 12 x2n = 12), а также при скрещивании К amphicarpa с V, sativa (2n = 10 x 2n =» 12). Эффективность межвидовых скрещиваний в зависимости от комбинации в среднем варьировала в пределах 10-48 %, по контрольной комбинации — 28 %. Относительно высоким процентом удачных скрещиваний характеризуются комбинации V. cordata х V. sativa и V. macrocarpa х V. sativa, по которым в четырех сериях скрещиваний отмечен самый высокий процент завязываемости бобов, соответственно от 33 до 67 % и от22 до 62 %. Самый низкий процент пледообразования наблюдался при скрещивании К leganiana х К sativa (6-14%). При скрещивании видов с разным числом хромосом более высокое плодообразование имело место в комбинациях, где за материнскую форму были взяты виды с меньшим числом. Так, при скрещивании V. cordata и V. amphicarpa (2п •» 10) с видом V. sativa (2п = 12) процент завязывания бобов в среднем за 3 цикла скрещиваний составил 41 и 32 %, а при использовании Г. sativa в качестве материнской формы соответственно 20 и 0 %. При скрещивании вики посевной С видами, имеющими число хромосом одинаковое с ней, завязываемость бобов в реципрокных скрещиваниях различна (Тюрин Ю. С., Гулакова Г. С., 1981, 1998). Следовательно, эффективность искусственных межвидовых скрещиваний обуславливается пе только погодными условиями в период опыления, но и генетическими особенностями родительских форм независимо от числа хромосом. Разный процент завязывания семян можно объяснить избирательностью оплодотворения, то есть взаимоизбирательностью гамет. Чем больше пыльца отцовской формы биологически соответствует материнской, тем выше процент завязывания и образования семян.

Полученные результаты частично согласуются с сообщением (Свешникова И. Н., 1936), что виды вики с различным количеством хромосом скрещиваются довольно легко и относительно большие удачи получаются в комбинациях, в которых за материнскую форму взяты растения с меньшим числом хромосом.

Гибридные популяции, полученные от скрещивания видов с разным числом хромосом, характеризуются мощным габитусом растения и низкой семенной продуктивностью. Гибриды от прямых и обратных скрещиваний видов V. sativa (2п = 12) и V. тасгосагра (2п = 12) сочетают относительно высокую продуктивность кормовой массы и семян.

Наибольший интерес, с точки зрения формообразовательного процесса, представляют реципрокные гибриды от скрещивания видов V. тасгосагра И К sativa (табл. 9),

9. Популицнонная изменчивость продуктивности межвидовых гибридов Fj*, 1981 г.

Комбинация, родительские формы Масса сухого амцествг растения, г Семян с растения, шт. Масса семян с растения, г (в среднем)

min — щах среднее min-шах среднее

Г. тасгосагра к V, sativa 1,8-9,8 4,6 18-237 68 3,3

V. saliva к К тасгосагра 2,0-11,6 5,0 22 - 298 69 3,5

V. sativa 0,7-6,5 4,3 10-67 56 1,9

V. тасгосагра 1,1 -2,8 2Д 20-72 37 2¿

'Данные аспиранта Г. С. ^лаковой.

Полученные гибриды по морфологическим признакам, как правило, не отличались или незначительно отличались от растений К sativa. Многие генотипы имели в своем хромосомном наборе гены, обеспечивающие повышенную устойчивость к болезням и высокую продуктивность, обуславливающие другие ценные свойства растений. В типичных для северного Подмосковья погодных условиях 1983 Г. линии комбинации V. тасгосагра х V, sativa закончили развитие за 96-104 суток, то есть на 10-18 суток раньше стандарта, по урожайности семян они значительно превзошли Льговскую 60. В неблагоприятный для вики 1987 г, (холодное дождливое лето) многие линии (табл. 10) подтвердили свою положительную характеристику (Тюрин Ю. С., Гулакова Г. С., 1989).

10. Характеристика лучших линий межвидового тбрнда К тасгосагра х V. sativa (среднее м 2 года)

Образец Сбор сухого вещества, г/мг Урожайность семян, ТЫ1 Вегетливониый .период,сутки

Линии 600-870 425-650 94-103

Льговская 60 (стандарт) 479 349 107

Использование межвидового гибрида V. тасгосагра х V, sativa в скрещиваниях в качестве отцовской формы позволило получить линии более скороспелые, чем от других комбинаций скрещивания (табл. 11).

11. Прохождение фепофаз линиями вики посевной« 1987 г.

Комбинат!» | Полное Созревание

j цветение начало полное

Скороспелка х Льговская 60 ) 6-14.V1I 27.VIII-I5.IX 15-2 5. IX

Скороспелка х Луговская S3 1 7-RV11 30.VIJÍ-15.ixf 10-25.IX

Скороспелка х (К тасгосагра х У, sativa) I 4-8.VH 24-28.VI11 | 3-I0.1X

Скороспелка I 8. VII 28, VIII | 10.IX )

Образец V. тасгосагра к-34864 был апробирован в процессе селекции на Льговской селекциокно-опытной станции аспирантом Н. В. Середа. С участием этого образца получен ряд гибридов, результат изучения которых свидетельствовал о перспективности межвидовой гибридизации в селекции вики посевной на устойчивость к стрессовым факторам, семенную и кормовую продуктивность. Выделены две наиболее перспективные линии, из которых № 74 представляла интерес по зеленой массе, а № 40 - по семенам. Изучение и испытание этих линий, проведенное в условиях Всероссийского института кормов, подтвердило их перспективность и пластичность. Линия 40 созрела на 10 суток раньше вики Льговская 60. Урожайность зеленой массы линии 74 была на уровне стандарта, период от всходов до укосной спелости на шесть суток короче, семенная продуктивность на 75 % выше контроля (Тюрин Ю. С., Середа Н, В., 1994),

Таким образом, от межвидовых скрещиваний формируется материал с большим диапазоном изменчивости по признакам скороспелости и продуктивности, что дает возможность отбирать биотипы, сочетающие значительную скороспелость и более высокую продуктивность. Для межвидовой гибридизации целесообразно использовать образец к-34864 вида У. тасгосагра, который характеризуется коротким вегетационным периодом, высокой семенной продуктивностью, хорошим качеством зеленой массы (содержание сырого протеина 21,5 %) н обеспечивает получение раннеспелых высокопродуктивных биотипов.

Результаты селекции вики посевной (К sativa L)

В селекции внки посевной можно проследить два периода, в которых задачи решались различными методами. Первый период - выравнивание по фенотипу местных популяций методом отбора, второй период - когда приоритетным методом селекции становится метод внутривидовой гибридизации, На этой основе были созданы более скороспелые сорта с высокой экологической пластичностью, поэтому местные популяции и сорта, созданные на их основе, постепенно уступают в районировании селекционным сортам шбрвдного происхождения (рис. 2),

С 1960 г. во ВНИИ кормов осуществляются научные программы по созданию сортов вики различной специализации. Селекционные програм-

□ Местные сорта леса □ Созданные методом отбора 24 И Созданные метолом гибридизации

1960 г.

1970 г. 1980 г.

1990 г. 2003 г.

Рис. 2. Количество районированных мести ы* я селекционных сортов

мы учитывают запросы производства, специфику культуры, экологические и другие факторы зоны, для которой создаются сорта. Традиционная селекция вики — создание высокопродуктивных сортов укосного типа использования для зеленого и сырьевого конвейеров.

В настоящее время осуществляется принципиально новое направление в селекционной программе - создание специализированных сортов вики нового поколения:

I. С целью получения сырья для приготовления силоса и сенажа создаются сорта, обеспечивающие содержание сырого протеина в целых растениях вики 18-19 % в фазу налитых семян в двух-трех нижних ярусах бобов. Достигнутое содержание протеина вполне достаточно для приготовления высококачественного корма для жвачных животных (Бондарев В. Л. и

II. Для непосредственного использования зерна вики в комбикормах для птицы создаются сорта с низким содержанием ингибиторов трипсина, отсутствием синильной кислоты и высокой биологической ценностью протеина.

Ш. Селекция сортов не только на кормовую, но и на семенную продуктивность, поскольку ее нестабильность и низкие урожаи обуславливали хронический дефицит семян. Большое внимание обращается на повышение темпов развития с фазы цветения, так как очень часто именно в период плодообразованоя выпадает большое количество осадков, и семена не вызревают.

Каждое направление селекции вики предполагает разное сочетание физиологических, морфологических, биохимических и других признаков растений. Независимо от хозяйственной специализации каждый сорт дол-

Др., 1997).

жен обладать высокой стабильной урожайностью особенно семян, фитоце-нотической устойчивостью при возделывании в травосмеси или одновидо-вом посеве, выносливостью к воздействию различных стрессовых факторов (засуха, перепады в обеспеченности теплом, влагой и др.).

Создание сортов укосного типа

В результате совместных исследований с Московской селекционной станцией ВНИИ кормов были созданы сорта вики посевной укосного типа Луговчанка и Узуновская 83.

Сорт вики Луговчанка среднеспелый, создан методом индивидуального отбора с последующим массовым отбором мощных растений с круп* ными семенами (масса 1000 семян до 100 г).

В смешанных посевах с овсом вегетационный период вики Луговчанка в среднем ] 03 суток или на 4 суток короче, чем у Льговской 60. Раннее созревание сорта по сравнению со стандартом происходило благодаря более короткому межфазному периоду всходы — цветение (табл. 12).

11. Характеристика сорта Луговчанка по хозяйственно ценным признакам (1978-1980 тг.)

Показатель Стандарт Льговская 60 Сорт Луговчанка 5 § 1 £ 8 ¡.вз р и С 5 м НСРИ

Вегетационный период, сутки 107 103 -4

в т. ч. нежфазного периода

всходы - цветение 48 45 -3

цветение - созревание 59 58 -1

Урожайность зеленой массы смеси, т/га 30,5 36,6 + 6,1 1,4

в т.ч. вики 17,0 20,6 + 3,6 2,8

Сбор сухого вещества смеси, т/га 6.4 7,3 + 9,0 0,6

В Т. Ч. ВИ(ГИ 3,5 4,5 + 1,0 0,5

Содержание протеина, % 18,5 19,2 + 0,7

Концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества впкн, МДж 9,7 10,2 + 0,5

Урожайность семян викй в смеманном посеве, т/га 0,7 1,0 + 0,3 0,1

При посеве с поддерживающей культурой урожайность семян вики Луговчанка составила в среднем 1,0 т/га или на 0,3 т/га больше стандарта Льговская 60, Установлено, что при дозревании в валках бобы не растрескиваются.

Достоинством сорта является способность быстро наращивать листо-стебельную массу, начиная со всходов. Имея относительно мощные растения (толстый стебель, крупные листовые пластинки), виха Луговчанка отличается высокой потенциальной урожайностью кормовой массы, сравни-

тельно полно реализуемой ею в оптимальных по водному и температурному режимам условиях первой половины лета. Так, в 1977 г., благоприятном по погодным условиям, сбор сухого вещества вико-овсяной смеси составил 10,0 т/га, в том числе вики 6,1 т/га. По содержанию сырого протеина сорт превышает стандарт Льговская 60 в среднем на 0,7 %. Вика Луговчанка легко переносит повреждения клубеньковым долгоносиком.

На госсортоучастках Владимирской области сорт Луговчанка по урожайности семян превысил стандарт (Тарбаевская местная) в среднем на ОД т/га, в производственном испытании урожайность составила 3,3 т/га. Семена крупные, масса 1000 семян 75-100 г. Корневыми фузариозными гнилями, аскохитозом и мучнистой росой вика Луговчанка поражается в меньшей степени, чем стандарт.

Проблема скороспелости сельскохозяйственных культур всегда занимала важное место в селекционных программах. Особенно важен этот признак для вики посевной, возделываемой в зонах с малыми тепловыми ресурсами. Скороспелость является распространенным явлением, и селекцию на этот признак можно вести довольно успешно, включая вику посевную. Главное препятствие в создании скороспелых сортов - прямая корреляционная связь между скороспелостью и продуктивностью зеленой массы.

В генофонде ВИР имеются очень скороспелые образцы вики посевной, но они с низкой потенциальной продуктивностью. Ранозацветающис формы в противоположность позднозацветающнм формируют относительно небольшое количество листьев, характеризуются мелколистностью, поэтому оказываются малопродуктивными по укосной массе.

В связи с новыми требованиями к сортам акцент в селекции вики посевной переместился на сокращение вегетационного периода и повышение вызреваемости семян для гарантированного получения стабильных урожаев в системе семеноводства.

Началом практической реализации этого направления явилось районирование раннеспелого сорта Луговская 83.

Среди коллекционных материалов ВИР был выявлен гетерозиготный образец (к-33124) по фенотипу растений и разновидности семян. Среди линий этого образца по хозяйственно-биологическим признакам выделялась одна, которая послужила родоначальником раннеспелого сорта Луговская 83 (табл. 13).

Вегетационный период сорта 78 суток. Фаза цветения вики наступает через 33-35 суток после появления полных всходов или на 12 суток раньше, чем у стандарта Льговской 60. Период плодообразования 42-43 суток. Благодаря этому уборку семян вики в Центральном районе Нечерноземной зоны можно проводить в оптимальные по погодным условиям сроки.

13. Характеристика сорта Луговскав 83 па хозяйственно ценным признакам (1981-1983 гг.)

Показатель Стандарт-Льговская 60 Сорт Луговская ЕЗ Показатель сорта по отношению к стандарту НСРИ

Вегетационный период, сутки 94 78 -16

в т. ч. меж((тзного периода:

всходы-цвстеяие 47 35 -12

цветение-созревание 47 43 -4

Урожайность зеленой массы смеси, т/га 27,9 28,9 + 1,0 2,5

в т, ч. янки 18,8 21,6 + 2,8 3,0

Сбор сухого вещества смеси, т/га 7.5 8,1 + 0,6 1.0

в т. ч, вики 4.6 5.8 + 1,2 0,8

Содержание протеина, % 18,6 20,7 + 2,1

Концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества вики, МДж 10,0 10,5 + 0.5

Урожайность семян вики в смешанном посеве, т/га 1.2 22 + 1,0 0,3

Во избежание недобора урожая уборку вегетативной массы целесообразно проводить в одинаковые календарные сроки с сортом Льговская 60 нли увеличить норму высева семян с целью обеспечения равных условий для продукционного процесса.

В среднем за годы конкурсного сортоиспытания при одновременной уборке со стандартом урожайность зеленой массы вики сорта Луговская 83 в смеси с овсом составила 21,6 т/га, сбор сухого вещества — 8,1 т/га, а у Льговской 60 - соответственно 18,8 и 7,5 т/га.

При посеве в смеси с овсом урожайность семян вики в среднем 2,2 т/га, максимальная 3,1 т/га. Превышение нац стандартом достигается за счет большего числа зрелых бобов на растении (в среднем на 20-25 %).

По данным государственного сортоиспытания, вика Луговская 83 -сорт раннеспелый, созревает за 69-70 суток. На двух госсортоучастках Татарстана сорт Луговская 83 превысил стандарт (Омская 8) по семенам в среднем на 0,4 т/га, а в производственном испытании - на 1,1 т/га. Установлено, что сорт Луговская 83 в средней степени поражается аскохитозом, корневыми гнилями и мучнистой росой.

Создание сорта Луговская 83 подтвердило, что прямая зависимость продолжительности развития до цветения от уровня продуктивности зеленой массы препятствует в естественных условиях формированию скороспелых продуктивных генотипов. Задача создания раннеспелого сорта вики посевной высокопродуктивного по зеленой массе и семенам может быть решена только комбинационной селекцией. Исходя из этого, для создания

скороспелых, продуктивных сортов вики посевной был выбран путь повышения урожайности за счет улучшения элементов структуры зеленой массы: увеличение числа и размеров листьев, листовых пластинок и их формы, скорости появления очередного листа и др.

На основании наших экспериментальных данных изучения широкого набора исходного материала и гибридов вики посевной установлено, что создание высокопродуктивных раннеспелых сортов с вегетационным периодом 90-95 дней может быть достигнуто как за счет сокращения межфазного периода всходы-ветвление, так и понижения тепловой потребности растений в межфазный период цветение-созревание. На этой основе была разработана схема селекционного процесса скороспелых высокопродуктивных сортов вики посевной с использованием метода гибридизации (рис. 3).

Исходным материалом для внутри- и межвидовой гибридизации должны быть сорта, образцы, линии, хорошо изученные и адаптированные к местным условиям, с показателями элементов структуры продуктивности не ниже стандарта. Скрещивание таких форм позволяет расширить амплитуду генетической изменчивости гибридного материала.

При подборе родительских форм за материнскую целесообразно брать источник раннеспелости и относительно хорошей продуктивности зеленой массы и семян. Отцовская форма должна быть той же группы спелости, характеризоваться крупными вегетативными органами, высокими темпами листообразования, повышенной ветвистостью и незначительно отличаться по семенной продуктивности от материнской формы. В этом случае возможно ожидать появление растений с положительной трансгрессией различных элементов продуктивности и вегетационного периода.

Поскольку при участии в гибридизации некоторых местных вик из Сибири и северных областей европейской части России выявлено заметное снижение тепловой потребности гибридов в период плодообразования и созревания семян, эту особенность следует учитывать при подборе пар для скрещивания с целью соЕфащения вегетационного периода селекционного материала.

Нашими исследованиями установлено или подтверждено, что повышение продуктивности зеленой массы раннеспелых растений целесообразно осуществлять за счет сокращения межфазного периода всходы - ветвление с 15-16 до 10-12 суток, что обеспечивает более продолжительный период накопления зеленой массы, а также усиления наследственно обусловленных признаков продуктивности: размер и плотность листа, форма и площадь листовых пластинок, толщина стебля, ветвистость растений, темпы листообразовання (Тюрин К). С., 1975, 1984; Дебелый Г. А., Канарская Л. Н., Калинина Л. В., 1977; Дебелый Г. А., 1979, 1989; Гончарова А. В.,

Питомник гибридизации

Селекционный питомник

Гибриды Р[ выращиваются в одиовидовом посеве широкорядно или на шпалерах, гибридные популяции Рг - в смешанных посевах с поддерживающим компонентом при соотношении 1; 5.

Семена Р; высеваются в конце мая - начале июня для индивидуального отбора растений из агрофитоценоаа по скороспелости, вызрсвасмости семян, кормовой н семенной пполукттшости.

Широкорядный посев или на шпалерах, негативный отбор линий, не отвечающих требованиям сслекцни.

Изучение по скороспелости линий в смешанных посевах (соотношение компонентов, принятое в производстве). Повтор-ность трехкратная, парный метол сравнения.

Соитоие питание

Питомник размножения перспективного материала конкурсное производственное

Государственное испытание

Рис. 3. Общая схема селекции раннеспелых сортов вики посевной

1979, 1999). По нашим данным, растения образцов к-34456 и к-34944 отличаются относительно крупным размером вегетативных органов.

Установлено, что в хозяйственном отношении наиболее перспективен морфофизиологический тип растений вики с большим числом узлов до

первого боба, следовательно, лучшей облиственностью, а не с интенсивным линейным ростом за счет удлинения междоузлий. Использование в скрещиваниях форм с интенсивным листообразованием может дать положительный эффект, В качестве исходного материала на этот признак рекомендованы сорта Луговчанка, Луговская 85, Велоцерковская 27, у которых высокая скорость формирования листьев за единицу времени обеспечивает образование их большего числа к фазе цветения.

В условиях смешанного или сплошного посева сортовые различия по ветвистости проявляются не столь ярко, как в разреженном или широкорядном посеве с индивидуальным стоянием растений. Несмотря на это, отбор раннеспелых растений с потенциально повышенной ветвистостью 2-го и 3-го порядка надо рассматривать как один из моментов, способствующих сочетанию высокой продуктивности со скороспелостью. Эффективность такого отбора была подтверждена выведением сортов Ласточка, Вера, Людмила. В качестве сильноветвяшихся форм можно рекомендовать образцы ВИР к-35241, к-34369, к-34802.

Уровень семенной продуктивности определяется в основном количественными генетически обусловленными признаками и реакцией сорта на экзогенные факторы - увлажнение, температура, густота посева и др. Это позволяет вести селекцию на раннеспелость также и за счет сокращения межфазного периода цветение-созревание, что обеспечивает уменьшение суммы эффективных температур за вегетационный период (Тюрин 10. С., 1975).

Как известно, важнейшим критерием хозяйственной ценности сорта вики посевной является адаптивность его растений к экзогенным факторам в агрофитоценозе, во многом обуславливающим уровень и стабильность урожаев по голам. Поэтому изучение фитоценотической устойчивости гибридных популяций, отбор элитных растений и оценка их потомств должны проводиться в загущенном травостое при соотношении вики и злакового компонента 1 : 4-5, В этом случае имеет место не только естественная внутрипопуляционная конкуренция между растениями вики, но и между викой и овсом, что способствует выявлению и более надежному отбору в полевых условиях конкурентоспособных, продуктивных растений. Это является немаловажным фактором при создании фитоценотически устойчивых сортов вики посевной.

Такая схема создания раннеспелых сортов вики посевной делает селекционный процесс более эффективным, сокращает отдельные звенья (контрольный питомник, предварительное испытание) и сроки испытания перспективного материала. Схема апробирована при выведении сорта вики посевной Луговская 85, включенного в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию.

Сорт вики посевной Луговская 85 создан методом внутривидовой гибридизации по представленной схеме селекции (рис. 3). Биологической особенностью сорта являются раннее ветвление растений (на 3-4 дня), формирование большого числа крупных листьев на стебле до первого фер-тильного узла и быстрое их развертывание, чем у позднеспелого стандарта. Благодаря этому сорт формирует значительную вегетативную массу за более короткий период до цветения по сравнению с викой Льговская 60.

В конкурсном сортоиспытании вика Луговская 85 завершала вегетацию в среднем за 98 суток или на И суток раньше стандарта Льговская 60. Фаза цветения наступала через 43 суток после появления всходов, у стандарта - через 49 суток (табл. 14).

14. Характеристика сорта Луговская 8$ по хозяйственно ценным признакам (1981-1984 гг.)

Показатель Стандарт Льговская 60 Сорт Луговская 85 Показатель сорта по отношению к стандарту НСР(]5

Вегетационный период, сутки 109 98 -11

в т. ч. межфазного периода

всходы -цветение 49 43 -б

иветеиие-созре вание 60 55 -5

Количество листьев 10-12 12-14

Длина листа, см 8,1 9,7 + 1,6

Пар листовых пластинок 6,4 6,5 + 0,1

Размер листовых пластинок, см:

длина 2,5 3,5 + 1,0

ширина 1,3 1,5 + 0,2

Урожайность зеленой массы смеси, т/га 35,4 35,7 +0,3 2,9

В т. 1. вики 25,0 26,8 + 1.8 4,7

Сбор сухого вещества смеси, т/га 8,0 8,3 + 0,3 1,1

в т. ч. вики 4,9 5,9 + 1,0 0,1

Содержание протеида, % 16,8 20,7 + 3,9

Концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества вики, МДж 9,7 10,6 + 0,9

Урожайность семяп вики в сметанном посеве,т/га 1,7 3,1 + 1.4 0.6

Сорт Луговская 85 отличается высокой семенной продуктивностью. В среднем за 3 года конкурсного сортоиспытания урожай семян составил 3,1 т/га или на 1,4 т/га больше стандарта Льговская 60.

К достоинству сорта относятся не только быстрые темпы развития до цветения, высокая семенная продуктивность растений, но и интенсивный

линейный рост в начальные фазы, хорошее ветвление, мощность растения, что в конечном итоге определяет высокую урожайность зеленой массы, несмотря на более раннее наступление укосной спелости. Средняя урожайность зеленой массы вико-овсяной смеси с гектара 35,7 т, в том числе вики 26,8 т, сбор сухого вещества соответственно 8,3 и 5,9 т. По содержанию сырого протеина в сухом веществе (20,7 %) вика Луговская 85 превзошла аналогичный показатель сорта Льговская 60 на 3,9 %. При благоприятных условиях погоды и правильной агротехнике вика Луговская 85 может обеспечить сбор сухого вещества вико-овсяной смеси до 10,1 т/га, в том числе вики 6,6 т/га. Потенциал урожайности семян 44,6 ц/га (Ившин Г. И., 1999).

В производственных условиях Московской селекционной станции в среднем за 4 года получено с гектара 2,3 т/га семян вики Луговская 85 или на 23 % больше Льговской 60. Сорт слабее стандарта реагировал на различные погодные условия снижением урожайности семян; варьирование составило соответственно 0,9 И 1,8 т/га, что свидетельствует о более высокой адаптивности растений Луговской 85 к изменяющимся факторам погоды (Тюрин Ю. С., Ившин Г. И., 1989).

По данным государственного сортоиспытания, вика Луговская 85 -сорт среднеранний, вегетационный период 75-100 суток. На сортоучастках урожайность семян (2,1-3,2 т/га) сорта превысила стандарт (Новосибирская) на 0,7 т/га, а в производственном испытании -0,6 т/га. Средняя урожайность сухого вещества варьировала в пределах 4,3-6,0 т/га и была выше стандарта на 0,1-0,7 т/га. Поражение растений аскохитозом и корневыми гнилями — на уровне стандарта.

Предложенная нами селекционная программа создания раннеспелых сортов вики посевной позволяет более эффективно и результативно создавать сорта данного типа для конструирования многовидовых агрофитоце-нозов с высокой конкурентной способностью. Это не означает, что не может быть альтернативных схем селекции раннеспелых сортов, учитывая наличие иного исходного материала в других научных учреждениях.

На перспективу базовым направлением селекции вики посевной остается адаптивное, ориентированное на создание раннеспелых хозяйственно специализированных сортов, устойчивых к агрофитоценозу, полнее использующих почвенно-климатические ресурсы. Предпосылкой для этого является повторяющаяся в последние годы экстремальность погодных условий, дестабилизирующая устойчивость производства кормов. Сорта нового поколения должны обладать значительно большей технологичностью, неосыпаемостью семян, меньшей восприимчивостью к основным болезням и обеспечивать стабильные урожаи зеленой массы и семян за счет большей устойчивости к стрессовым факторам среды (засуха, избыточное увлажнение, недостаток тепловой энергии). По каждому из этих направлений разработаны модели сортов с конкретными параметрами селектируемых при-

знаков (ДробышеваЛ. В., Тюрин Ю. С. и др., 1997) и сформирован новый селекционный материал.

Создание зернофуражных сортов

В последнее время большое значение для производства приобретает новое направление селекции вики - зернофуражное, предложенное Всероссийским институтом кормов. Оно направлено на увеличение производства растительного белка для комбикормовой промышленности.

Структура кормов для моногастричных животных - свиней и птицы изменилась к худшему в связи с сокращением посевных площадей традиционных источников растительного белка и объема импортного трота. По данным А. В. Победного (1999), в России использование высокобелковых кормов сократилось с 1991 г. почти в 3 раза, что привело к перерасходу кормов в птицеводческих хозяйствах.

Горох - основная зернобобовая культура, неотъемлемый белковый компонент концентрированных кормов. До 85 % валового сбора зерна гороха используется на кормовые цели (Зеленое А. Н., 2001). В связи с резким сокращением посевных площадей среднегодовой сбор гороха снизился сЗ,7 млн. т (1986-1990) до 1,1 млн. т (1996-1998) и продолжает уменьшаться (Задорин А. Д., 2000).

Зависимость комбикормовой промышленности от производства зерна гороха и сои, дефицит шрота вынуждает искать новые местные более надежные и дешевые источники растительного белка для приготовления полноценных комбикормов, в том числе и для птицеводства. На сегодняшний день таким источником кормового белка может стать вика посевная. Проблема использования зерна этой культуры в комбикормовой промышленности связана с наличием антипитательных веществ — циансодержащих глюкозидов и ингибиторов трипсина, которые могут существенно ограничить или полностью исключить его использование в комбикормах для птицы.

Анализ отечественных и зарубежных научных данных показал, что у зернобобовых культур задачу повышения качества протеина можно решать двумя путями: технологическим и селекционным. Технологические приемы полного или частичного устранения антипитательных факторов повышают себестоимость концентрированных кормов, поскольку одни только энергетические затраты на 1 т готовой продукции, например гороха, составляют при экструдированни 106 кВт-ч, плющении - 121 кВт-ч (Малиев-ская И. В., 1996). Считаем, что для устранения или снижения уровня антипитательных веществ в зерне вики экономически более целесообразно использовать возможности селекции, а не дорогостоящие технологические приемы.

Нашими исследованиями выявлена широкая генетическая изменчивость содержания синильной кислоты от 0 до 20 мг и ингибиторов трипсина от 6 до 210 мг на 100 г сухого вещества. Зги различия свидетельствуют о хороших возможностях проведения селекции на снижение уровня указанных веществ в зерне вики. Не установлено наличия связи уровня содержания антипитательных веществ с семенной продуктивностью, морфологией семян (рисунок и цвет семенной оболочки), темпами развития растений, устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам. В процессе селекции были созданы линии с высокими показателями качества зерна -количество белка в зерне викн, отсутствие синильной кислоты, низкое содержание ингибиторов трипсина, высокая биологическая ценность протеина (табл. 15). На основе одной из них сформирован сорт Луговская 98,

15. Показатели качества зерна исходного материала

Селекционный образец Содержание в сухом веществе Доля незаменимых аминокислот в общей сумме, *А Биологическая пеиность белка (% к белку яйца)

сирого протеина аминокислот, г/кг

всего ВТ. ч, незаменимых

Л-95 30,7 248,6 112.3 45,2 59,4

С-85 31,4 229,4 107,9 47,0 68,3

2219-82 28,1 249,4 114,6 46,0 59,6

Г-477 30,9 235,7 108,0 45,8 63,8

Г-476 31,6 235,3 108,0 45,9 63,8

зерно которого практически безвредно и может быть непосредственно использовано в рационах цыплят-бройлеров, что особенно важно для фермерских хозяйств. Луговская 98 - это первый селекционный сорт вики посевной зернового направления.

Работа по созданию зернофуражного сорта вики посевной проводилась совместно с лабораторией комбикормов и кормовых добавок (А. И. Фицев, Л. М. Коровина, Ф. В. Воронкова). Изучено влияние зерна вики Луговская 98 на рост, развитие и продуктивность цыплят-бройлеров. При проведении зоотехнических опытов учитывали: сохранность поголовья, живую массу в целом за опыт и по периодам, среднесуточный прирост, затраты корма и протеина на единицу прироста, качество продукции и др. Использование зерна вики Луговская 98 в качестве белкового компонента комбикормов для цыплят-бройлеров обеспечивало хорошую продуктивность и качество мяса благодаря значительному содержанию аминокислот (табл. 16), в том числе лизина-5,60 %, метионина + цистина- 1,60% (Фицев А. И., Тюрин Ю. С., 2001).

Сорт Луговская 98 пригоден для возделывания в смешанных агроце-нозах, в которых обеспечивает хорошую сохранность растений благодаря

Аминокислоты % от СЫ1 того протеина зерна

вика Луговская 98 горох НсмчнноескиЙ 85 (стандарт)

Лизин 5,6 5,8

Метиоиин 0,8 1.5

Цистин 0,8 0.5

Триптофан 0,3 0,3

Треонин 4.0 3,4

Валин 4,5 3,6

ИзолеЙцин 3.5 3,0

Лейцин 6,3 5,3

Фенилаланин 3,5 3.7

Гистнднн 2,5 2,5

Аргинин 8,0

высокой конкурентной способности, отличается интенсивным ростом и засухоустойчивостью до цветения. Зерно характеризуется хорошим качеством (содержание протеина 31,8 %, отсутствие синильной кислоты, наличие ингибиторов трипсина ниже допустимого уровня) и повышенной биологической ценностью белха(59,4 %).

Урожай кондиционного зерна вики Луговская 98 в фитоценозе в среднем 1,2 т/га. В одновидовом посеве урожай зерна достигает 2,9-3,2 т/га за счет наличия продуктивных узлов с двумя и более бобами. Архитектоника растений позволяет продлить период неполегания травостоя до конца цветения.

Сорт Луговская 98 с успехом можно возделывать и для получения зеленой массы. Урожайность вико-овсяной смеси 33,0 т/га, сбор сухого вещества 8,0 т/га, в том числе викн 4,0 т/га.

Данные экологического испытания (Владимирский НИИСХ) согласуются с результатами конкурсного сортоиспытания: при урожайности зерна вики 1,3 т/га в фитоценозе Луговская 98 превзошла стандарт (Тарба-евская местная) на 0,3 т/га, вику Луговская 85 - на ОД т/га.

За годы государственного сортоиспытания вегетационный период сорта Луговская 98 варьировал от 85 до 98 суток, средняя урожайность зерна 1,4 т/га, сбор сухого вещества вики 4,2 т/га, содержание протеина в зеленой массе 23,6 %. Сорт включен в Государственный реестр селекционных достижений и рекомендован для зернофуражного использования.

Отсутствие в зерне основного антипитательного фактора - синильной кислоты и пониженное содержание ингибиторов трипсина позволяет без предварительной дорогостоящей обработки зерна использовать его как белковый компонент комбикормов для свиней и птицы.

Вика мохнатая (К villosa Roth.)

Биологические особенности коллекционного материала вики

мохнатой (К villosa Roth.)

Первым этапом селекционной работы с викой мохнатой явилось изучение и оценка коллекционного материала по хозяйственно-биологическим признакам и отбор лучших образцов и отдельных биотипов, в первую очередь по зимостойкости и семенной продуктивности, для дальнейшего использования их в селекционном процессе.

Зимостойкость растений - основной адаптивный признак вики мохнатой. Под зимостойкостью принято понимать способность растений противостоять неблагоприятным погодным условиям в осенне-весенннй период и при этом давать такие же урожаи, как и в годы с благоприятной перезимовкой. Уровень зимостойкости определяется генетическими особенностями сорта, технологической дисциплиной возделывания вики, метеорологическими условиями и др. Основными же являются генетические особенности сорта. Поэтому повышение зимостойкости наряду с увеличением потенциала семенной продуктивности — главное направление в селекции вики мохнатой.

Формирование свойств морозостойкости растений связано с физио-лого-биохимическими процессами, происходящими в растениях в период подготовки к зиме (Музалевская Р. С., 1977). Свойство морозоустойчивости выражается в перестройке структуры протопласта, обеспечивающей устойчивость клеток к образованию внутри них льда и к действию межклеточного льда (Трунова Т. Н., 1976), Имеются сведения, что морозостойкость растений зависит от уровня накопления пролина, обладающего защитными свойствами (Шатилов И. С., 1971); от количества накопленных в тканях Сахаров, которые выполняют защитную роль в растениях (Коренев Г. В., Костромитин В. М., 1972; Коренев Г. В., Житнн Ю. И., 1989). Благоприятной перезимовке способствуют раннее прекращение ростовых процессов, морфологическое строение растения, значительное количество запасных питательных веществ в корнях {Образцов А. С., Смурыгин М. Л., Гришин И. А., 1981).

Задача селекции - создать сорта, обладающие зимостойкостью не ниже 90 % и комплексом других полезных признаков и свойств. Успешное выведение таких сортов викн мохнатой зависит от правильного подбора исходного материала как первого этапа селекционного процесса. Для эффективного его использования в селекционных целях нужны сведения о реакции растений на различные внешние факторы в конкретных условиях выращивания, которые оказывают непосредственное влияние на проявление свойств зимостойкости и количественных признаков семенной продуктивности. Такие сведения по взятым для исследования образцам отсутство-

вали или недостаточно полно характеризовали их. Данные, полученные в других почвенно-климатических условиях, не могут служить руководством для вовлечения образца в селекционный процесс в иных условиях.

Многолетняя комплексная оценка материала (более 200 образцов) отечественного и зарубежного происхождения в основном из генофонда ВИР, выявила большое генетическое разнообразие и широкую изменчивость его по основным хозяйственно полезным признакам и свойствам, в том числе по переваримости сухого вещества от 46 до 74 %, семенной продуктивности в пределах 2-10 г, содержанию протеина в зеленой массе от 15,9 до 27,2 %, зимостойкости от полной гибели до сохранности 96 % растений (Тюрин Ю. С., Новоселова Е. Л„ 1984).

Относительно лучше других переносили суровые зимы образцы из среднерусской и среднеевропейской эколого-географических групп, в составе которых имелись формы с относительно высоким коэффициентом зимостойкости (1,5-1,4 по отношению к стандарту Серпуховская улучшенная).

Установлено, что взятые для изучения образцы вики мохнатой представляют популяцию. В ее составе биотипы, обладающие различными признаками и свойствами. Большинство образцов переносило только мягкие зимы, так как относятся к зимующим формам, отличались особой реакцией на длину дня - поздним окончанием роста в осенний период, надземным расположением узла ветвления. В 2002 г. была заложена серия опытов с 72 образцами вики мохнатой, поступившими в генофонд ВИР в последние 10-15 лет из Финляндии, Польши, Чехии, Латвии, США, Украины и других стран. В зиму 2002/2003 гг. частые оттепели, возврат низких температур до - 22 "С при отсутствии снежного покрова оказались критическими - произошла полная гибель растений. В селекционном питомнике зимостойкими оказались биотипы, обладающие тремя биологическими особенностями: замедленным ростом и ранней его приостановкой в осенний период, поздним возобновлением вегетации весной, подземными узлами ветвления. По лучшим семьям перезимовало до 75 % растений. По этим косвенным мор-фобиологическим признакам зимостойкости можно дифференцировать коллекционный и селекционный материал, иметь предварительную характеристику перспективности образцов и гибридных популяций, отбирать элитные растения до ухода в зиму.

Анализ результатов сравнительного изучения коллекционного материала вики мохнатой показал, что среди 203 образцов нет перспективных, которые сочетают высокую семенную продуктивность и высокую устойчивую зимостойкость в условиях экологической зоны, для которой ведется селекция. Однако некоторые образцы-популяции могут быть использованы как исходный материал для отборов. Это экспедиционные и коллекционные образцы ВИРа Э-5, Э-10, к-30952, к-929 и др., зимостойкость которых

не опускалась ниже 83 %, тогда как у районированных и перспективных сортов она варьировала в пределах 46-68 %. Шесть образцов представляют интерес по признакам высокой семенной продуктивности. Выли выявлены источники других признаков, в частности содержания сырого протеина в зеленой массе, устойчивости к болезням (Тюрин Ю. С., Новоселова Е. Л., 1981).

Создание источников селектируемых признаков вики мохнатой

(V. уШоза До/А.)

Работа с викой мохнатой предусматривала включение в селекционный процесс исходных форм с ценными в хозяйственном отношении признаками. Создание селекционного материала основывалось на широком использовании классических методов отбора и гибридизации.

В процессе изучения коллекционного материала большое внимание уделялось формированию рабочей коллекции для последующего создания на ее основе сортов вики мохнатой, С этой целью из отмеченных как относительно лучшие популяции, хорошо противостоящие стрессовым факторам в осение-зимне-весенний период, проводился индивидуальный отбор биотипов по зимостойкости, семенной и сенокосной продуктивности, устойчивости к болезням. Было выявлено н отобрано 1527 растений, в том числе по признаку зимостойкости 298, семенной продуктивности 296, зеленой массе 460, продолжительности вегетационного периода 14, устойчивости к антракнозу 62 растения.

Четырехлетнее изучение потомств выделенных растений по названным признакам позволило выявить семьи, сохранившие первоначальные характеристики элитных растений. Они были использованы для формирования перспективного материала для комбинационной селекции.

Значительный интерес для формирования хорошо зимующих слож-ногибридных популяций представляли 7 семей, которые в течение четырех лет отличались повышенной (81-92 %) зимостойкостью.

Одним из недостатков районированных сортов вики мохнатой является низкая урожайность семян, которая определяется наследственными особенностями и реакцией растений на внешние условия. Хорошей адаптивной способностью противостоять влиянию меняющихся условий погоды характеризовались 7 семей, семенная продуктивность которых в среднем 4,7-6,4 г, масса 1000 семян 37-43 г, урожайность семян 105-117 г/м1 (табл. 17).

Изучение коллекционных образцов вики мохнатой показало, что они неоднородны как в биологическом, так и в хозяйственном отношении и представляют собой смесь различных биотипов. Методом индивидуального отбора из популяций можно выделить биотипы, обладающие только отдельными хозяйственно ценными признаками.

17. Характеристика перспективного селекционного материала внки мохнатой (1983-1985,1988 гг.)

Селекционный номер Урожайность семяв, г/м1 Семенная продуктивность, г Количество зерен в бобе, шт. Масса 1000 семян, г

15-75 117 4,7 2,6 37

25-75 109 4,7 2,9 39

204-76 109 5,2 2,7 41

333-77 105 5,0 3,1 43

365-78 Ш 6,4 3,0 41

Серпуховская улучшенная (стандарт) 57 4,1 2,9 36

НСР05 7 1,4

Изучение причин значительной гибели коллекционных образцов в процессе перезимовки позволило установить: во-первых, районированные сорта вики мохнатой представляют популяцию генотипов в основном с надземными узлами побегообразования, которые плохо переносят неблагоприятные условия — в суровые малоснежные зимы растения с такими узлами вымерзают; во-вторых, при осеннем коротком дне (менее 13 час) некоторые биотипы популяции продолжают вегетироватъ, что не способствует их закаливанию — приобретению устойчивости к экстремальным факторам перезимовки; в-третьих, ранневесеннее отрастание приводит к утрате растениями устойчивости к низким температурам. Было решено основное внимание в селекции обратить на устойчивость растений к неблагоприятным условиям в зим не-весенний период, в первую очередь на повышение сопротивляемости растений низким температурам. В связи с этим усиление зимостойкости гибридных популяций планировалось за счет выбраковки растений с короткой стадией яровизации, надземными узлами ветвления н рано начинающих вегетацию весной. По сообщению Г. В. Коренева, В. М. Костромитнна (1975), Г. В. Коренева, Ю. И. Житина и Д. Н. Щедриной (1990) подземные узлы лучше переносят неблагоприятные условия перезимовки.

В наших исследованиях по созданию зимостойких сортов вики мохнатой был использован метод внутривидовой гибридизации в сочетании с целенаправленным естественным и искусственным отборами.

Имеются сведения, что для получения гибридов с большей пластичностью следует использовать в парных скрещиваниях формы, значительно различающиеся генетически и экологически, для которых данные условия являются новыми (Рубель П. С., Курочкин А. М., 1977). Опираясь на свой многолетний опыт, селекция на зимостойкость проводится на основе получения растений с положительной трансгрессией признака зимостойкости и элементов семенной продуктивности. Дня этого в качестве родительских

пар используются относительно близкие формы с высокой и устойчивой зимостойкостью и семенной продуктивностью.

В осенний, зимний и ранневесенний периоды на вику мохнатую действуют неуправляемые почвенно-климатические факторы, приводящие к частичной или полной гибели посевов. В условиях центральных областей Нечерноземной зоны растения вики мохнатой страдают в основном из-за низкой температуры воздуха, выпревайия, вымокания. Ограничить их отрицательное влияние селекционными методами вполне реально. Для этого подобранные для скрещивания пары должны отвечать следующим требованиям:

1. Обладать способностью рано осенью приостанавливать ростовые процессы (для успешного закаливания);

2. Характеризоваться устойчивостью к затоплению (во избежание вымокания);

3. Возобновлять ростовые процессы поздно весной (для противостояния отрицательному воздействию возврата холодов);

4. Иметь подземные узлы побегообразования (для сохранения жизнеспособности органов возобновления при низких температурах);

5. Проявлять к компоненту травосмеси повышенную конкурентную способность (для высокой фитоценотической устойчивости).

Выло сделано заключение, что зтим требованиям в определенной степени отвечают два близких образца: Э-5 и Э-10. Место их обитания -ценоз затопляемой части поймы реки Оки, что делало их фитоценотически устойчивыми и конкурентоспособными в травосмеси, хорошо переносящими затопление талыми водами, способными возобновлять ростовые процессы поздно весной. Предполагалось, что от скрещивания этих образцов появятся трансгрессивные формы — источники высокой зимостойкости и семенной продуктивности.

Нами разработана технология селекционного процесса, обеспечивающая создание исходного селекционного материала с высокими свойствами зимостойкости и семенной продуктивности, которая сводится к четырем основным моментам: целенаправленный подбор компонентов скрещивания; формирование гибридных популяций на селективных фонах; выявление и отбор элитных растений С полезными хозяйственными И биологическими признаками из популяций, прошедших в смешанном посеве адаптацию к различным взаимодополняющим условиям внешней среды; двухлетнее изучение в селекционном питомнике созданного материала С последующей передачей лучших образцов в конкурсное сортоиспытание (рис. 4).

Питомник исходного материала

Питомник создания селекционного материала (отбор, скрещивание и др.)

Питомник предварительного размножения (элитные растения, гиориды РО

Посев на затопляемом участке

Селекционный питомник

Соотоиспытан не

производственное конкурсное

Государственное испытание

Питомник размножения селекционного материала

Селекционный питомник (селекционная доработка)

Рис. 4. Общая схема селекции зимостойких сортов внкн мохнатой

Отборы и гибриды р! размножаются в широкорядных посевах с учетом пространственной или экрановой изоляции.

Формирование гибридных популяций, начиная с Рг, проводится на селективных фонах: воздействие внешних условий при более ранних и поздних сроках посева (на 12-15 дней) по сравнению с оптимальными. Кратность пересева гибридного материала зависит от стабилизации в популяции признаков зимостойкости благодаря естественному отбору, Последний этап формирования популяции - посев в оптимальные сроки на низинном участке с целью выявления биотипов, устойчивых к затоплению

талыми водами. На этом посеве осенью проводится негативный отбор растений, не соответствующих по фенотипу высокозимостойким (с надземными узлами ветвления, энергично растущие, поздно приостанавливающие ростовые процессы). В период созревания семян проводится отбор биотипов по семенной продуктивности, мощности растения и другим признакам. Из выделенных растений формируются селекционные образцы, которые размножаются, изучаются, оцениваются в селекционных питомниках, производственном и конкурсном сортоиспытании. Сочетание естественного и искусственного отборов в процессе формирования гибридных популяций не только сокращает объем работы за счет предварительной выбраковки слабозимостойких и малопродуктивных форм, но и делает более эффективным отбор элитных растений. Примером тому - сорт Луговская 2, созданный по предлагаемой схеме селекции,

Результаты селекции вккн мохнатой (К уЩоха Ног/г.)

Формирование гибридной популяции Э-5 х Э-10 проводилось при ранних сроках сева - в первой декаде августа и поздних - в середине сентября в смеси с озимой пшеницей и тритикале в загущенном посеве. Все биотипы с низкой конкурентной способностью, холодостойкостью и зимостойкостью из агрофитоценоза выпадали. Оставшиеся растения характеризовались как обладающие достаточно высоким уровнем устойчивости к неблагоприятным факторам перезимовки.

Из сформированной таким образом популяции был проведен отбор раннеспелых, хорошо зимующих растений с высокой семенной проду ктивностью, на основе которых был сформирован образец, получивший в последствии название Луговская,

Сорт вики мохнатой Луговская характеризуется хорошей биологической приспособленностью к абиотическим и биотическим факторам среды, обладает повышенной конкурентной способностью в агрофитоценозах. Уровень зимостойкости сорта 82 % (75-92 %).

Сбор сухого вещества травосмеси в среднем 8,2 т/га, из которых на долю вики приходится 4,1 т/га. Высокие урожаи зеленой массы объясняются не только повышенной зимостойкостью, но и более мощными растениями. Содержание протеина в среднем 20,7 % (табл, 18).

По трехлетним данным конкурсного сортоиспытания, урожайность семян вики Луговская в среднем в 2 раза выше Серпуховской улучшенной. Такое превышение обусловлено в основном большим числом бобов (на 49 шт.), лучшей обсемененностью боба и высокой сохранностью растений к уборке.

18. Характеристика сорта Луговская по хозяйственно ценным прямикам (1980-1982 гг.)

Показатель Стандарт Серпуховская улучшенная Сорт Луговская Показатель сорта по отношению к стандарту 1 НСР«

Зимостойкость, % 63 82 + 19

Урожайность зеленой массы смеси, т/га 24,7 28,0 + 3,3 0,6

ЕТ.Ч. ВИКИ 7,5 13,1 + 5,6 0,5

Сбор сухого вещества смеси, т/га 6,6 8,2 + 1,6 0,5

в т. ч. вики 2,4 4,1 + 1.7 0.6

Содержание сырого протеина, % 19,0 20,7 + 1,7

Концентрация обменной энергии 9 1 кг сухого вещества вики, МДж 10,3 10,4 + 0,1

Урожайность семян вики, т/га 0,3 0,6 + 0,3 0Г1

Оценка сорта Луговская на Малоярославецком госсортоучастке Калужской области выявила его преимущество перед другими сортами по урожайности семян (превышение до 1,6 т/га). По сбору сухого вешества (6,5 т/га) вика Луговсхая превзошла стандарт на 0,7 т/га. Зимостойкость сорта 4 балла. Урожайность семян в среднем 0,5 т/га.

Аналогичные результаты получены при сравнительном изучении сорта Луговская в условиях Республики Беларусь, где он районирован с 2001 г. со следующей характеристикой: средняя урожайность семян вики с рожью 2,9 т/га, в том числе вики 0,6 т/га. Сбор сухого вешества смеси в среднем 8,3 т/га, в том числе вики 4,3 т/га. Зимостойкость 4,8 балла.

Дальнейшая работа с популяцией Э-5 х Э-10 проводилась в направлении повышения устойчивости к затоплению и колебаниям температуры путем совмещения искусственного и естественного отборов на селективных фонах, создаваемых путем посева в ранние и поздние сроки, на пониженных (затопляемых) частях поля. Усиление зимостойкости достигалось тремя путями; браковкой растений с короткой стадией яровизации, отбором растений с подземными узлами побегообразования и поздно начинающих весеннюю вегетацию. В результате сочетания этих приемов зимостойкость популяции повысилась па 8 % за счет выбраковки малоценных биотипов.

Увеличение семенной продуктивности достигалось массовым отбором растений с более высоким уровнем завязываемости бобов и числом семян в бобе. Отбирали растения с количеством зерен в бобе 4-5 шт. Эти приемы повысили семенную продуктивность популяции более чем на 10%.

Из целенаправленно сформированной таким образом популяции был проведен массовый отбор растений с учетом их продуктивности и биологической приспособленности к неблагоприятным зимне-весенним факторам. При отборе обращали внимание на архитектонику растения, чтобы

ветвление приходилось на верхнюю треть стебля. При таком расположении ветвей наиболее полно поглощается и эффективно используется солнечная энергия и хорошо вентилируется травостой (Образцов А, С., 2001).

На основе выделенных растений был сформирован образец, получивший название Луговская 2. Высокая продуктивность в сочетании с зимостойкостью и другими положительными признаками позволили передать образец на государственное сортоиспытание.

Новый сорт имеет существенное преимущество перед стандартом Серпуховская улучшенная по устойчивости к меняющимся ценотическим условиям, отличается замедленным ростом с осени и очень интенсивным весной. Вика Луговская 2 обладает высокой конкурентоспособностью в аг-рофитоценозах и устойчивостью к весеннему затоплению. Сорт рекомендован для возделывания на зеленую массу в совместных посевах с озимыми зерновыми, на семена - с тритикале. Вторичное ветвление - в верхней трети растения.

_ У сорта Луговская 2 побеги формируются в основном из подземных узлов, благодаря чему зимостойкость растений высокая - в среднем 90 %.

Морозоустойчивость, как свойство, во многом определяющее зимостойкость растений вики Луговская 2, изучалась на Хоккайдской национальной сельскохозяйственной экспериментальной станции А. Б. Михай-личенко. Была установлена очень высокая морозоустойчивость (- 21 °С) закаленных растений в возрасте 70 дней по сравнению с другими сортами вики мохнатой.

Урожайность зеленой массы смеси за годы конкурсного сортоиспытания варьировала от 21,5 до 27,0 т/га (в среднем 24,4 т/га), сбор сухого вещества вики от 4,2 до 6,7 т/га, что в среднем составило 5,2 т/га или выше стандарта на 40 %. (табл. 19), Это превышение - результат более высокой

19. Характеристика сорта Луговская 2 по хозяйственно ценным признакам (1996-1998 гг.)

Показатель Стандарт Серпуховская улучшенная Сорт Луговская 2 Показатель сорта по отношению к стандарту НСРМ

Зимостойкость, % 64 90 + 26

Урожайность зеленой массы смеси, т/га 20,0 24,4 + 4,4 1,8

в т. Ч. ВИКИ 12,0 15,7 + 3,7 1,4

Сбор сухого вешества смеси, т/га 6,6 8,3 + 1,7 0,7

в т. ч, вики 3,7 52 + 1.5 0.6

Содержание сырого протеина, % 19Д 20,5 + 1,3

Концентрация обменной энергии в 1 кг сухого вещества вика, МДж 10,6 9,8 -0,8

Урожайность семян вики, т/га 0,4 0,9 + 0,5 02

сохранности растений после перезимовки. При достаточной влагообеспе-ченкости сбор сухого вещества вики достигает 6,7 т/га, травосмеси 12,5 т/га. Урожайность семян в среднем 0,9 т/га или на 0,5 т/га выше стандарта. Существенное превышение стандарта по урожайности семян обусловлено не только высокой сохранностью растений вики Луговская 2 к уборке, но и большим числом семян в бобе (4,3) и бобов на растении (52).

Экологическое испытание вики Луговская 2, проведенное во Всероссийском научно-исследовательском институте зернобобовых и крупяных культур (Головина Е. В., 2000), подтвердило высокую зимостойкость (9895 %), формирование побегов из подземных узлов, способность сорта обеспечивать высокую урожайность зеленой массы в смешанном посеве (22,031,0 т/га) и семян 0,9 т/га.

На Каширском сортоучастке урожайность семян вики Луговская 2 составила 1,2 т/га, на Дмитровском сортоучастке сбор сухого вещества вики достигал 6,9 т/га.

Создание двух сортов на базе одной популяции свидетельствует о больших возможностях комбинационной селекции внки озимой для увеличения генетической изменчивости селектируемых признаков. Предлагаемая схема создания селекционного материала вики мохнатой, в том числе принципы подбора родительских пар для внутривидовых скрещиваний себя оправдала достигнутыми результатами селекции. Это особенно четко проявилось в тяжелых условиях перезимовки 2002/2003 гг., когда злаковый компонент фитоценоза (тритикале сорт Антей) на низинном участке полностью выпал при 80 % сохранности растений вики Луговская 2. Это свидетельствует об эффективности формирования гибридных популяций на предлагаемых селективных фонах.

С созданием зимостойких высокопродуктивных сортов Луговская и Луговская 2, включенных в Государственный реестр селекционных достижений, дальнейшие исследования направлены на повышение технологичности новых сортов, перевод их на самоопыление. Остаются среди приоритетных направлений увеличение числа семян в бобе, повышение ветвистости, неосыпаемость семян. В настоящее время располагаем источниками этих признаков, в частности, материалом с кустовой формой растений. Новые сорта с адаптивными свойствами продолжаем создавать на основе ре-комби ногенеза при широком использовании генетических ресурсов культурной и природной флоры.

ВЫВОДЫ

1.На основании обобщения результатов многолетних исследований (1960-2003 гг.) теоретически обоснованы и практически реализованы новые направления н эволюционно аргументированные подходы в селекции сортов вики посевной и мохнатой различного целевого назначения, прн-

годных для возделывания на дерново-подзолистых почвах Центрального района Нечерноземной зоны,

. 2,Основой стратегии и тактики адаптивной системы селекции видов вики ( Vicia L) является широкое использование исходных форм коллекции ВИРа и местного генофонда, В результате всестороннего изучения эколого-би»логических свойств и важнейших хозяйственно ценных признаков 474 сортообразцов выделены: по вике мохнатой источники высокой зимостойкости (б) и семенной продуктивности (10), слабой восприимчивости к антракнозу (б) и мучнистой росе (3); по вике посевной 12 источников высокой продуктивности зеленой массы и семян, а также S образцов с периодом формирования и созревания семян при небольшой (до 280 "С) сумме эффективных температур.

3.В процессе реализации селекционных программ использование метода биотипического отбора и рекомбиногенеза оказалось достаточно эффективным для формирования ценных генетических источников по важнейшим хозяйственно полезным признакам и свойствам.

4.Разработаны принципы подбора родительских компонентов скрещивания для создания высокопродуктивных сортов вики, адаптивных к местным почвен но-климатическим условиям,

5.Селекция вики посевной на сокращение вегетационного периода и отдельных межфазных периодов должна вестись на фоне жесткого отбора по элементам продуктивности. Эколого-эволюционио обоснована возможность и разработаны способы создания раннеспелого сорта вики посевной с высокой продуктивностью зеленой массы и семян, с коротким (12-13 суток) межфазным периодом всходы - ветвление, с увеличенным размером листьев и повышенной скоростью их развертывания, с незначительным потреблением тепла в период формирования и созревания семян.

Использование метода межвидовой гибридизации наиболее результативно в тех случаях, когда виды-компоненты скрещиваний незначительно различаются по биологическим характеристикам. На основе метода межвидовой гибридизации удаюсь расширить генетическое разнообразие вики посевной по скороспелости, продуктивности семян и зеленой массы. Впервые установлено, что для практической селекции перспективным видом для скрещивания с викой посевной является К тастосагра Мог., имеющая одинаковый набор хромосом (2п = 12) с Vicia sativa L.

7. Схема селекционного процесса, существовавшая до начала нашей работы, модифицирована в связи с современными задачами селекции. Введено селекционное звено - питомник формирования исходного материала на основе применения методов внутривидовой и межвидовой гибридизации. По разработанной схеме селехшш созданы раннеспелые высокопродуктивные сорта вики посевной, хорошо вызревающие при недостатке теп-

ла, и сорта вики мохнатой зимостойкие, перспективные для возделывания в многовидовых агрофитоценозах.

8. Разработаны способы создания контрастных, специфических селективных фонов для определения экологической пластичности и экологической стабильности, включающие отбор зимостойких биотипов вики мохнатой и хорошо вызревающих на семена биотипов вики посевной при посеве в разные сроки.

9. Впервые методом внутривидовой гибридизации целенаправленно подобранных родительских пар с последующим формированием гибридных популяций на контрастных, специфических селективных фонах созданы высокозимостойкие (80-90 %), продуктивные по семенам сорта вики мохнатой Луговская и Луговская 2.

10.Дано эколого-эволюционное обоснование и практически реализовано новое направление селекции вики посевной по формированию зернофуражных сортов. Впервые создан зернофуражный сорт Луговская 98, который характеризуется высокой урожайностью (до 3,2 т/га) и качеством зерна (содержание протеина 31,8 %, отсутствие синильной кислоты, биологическая ценность белка 59,4 %),

11.На основе реализации селекционных программ Всероссийского научно-исследовательского института кормов за период с 1960 по 2003 год создано 7 сортов вики посевной: среднеспелые Луговчанка и Узуновская 83*, скороспелые Луговская 83, Луговская 85, Узуновская 91*, Вера*, зернофуражного типа Луговская 98 и 2 сорта вики мохнатой Луговская и Луговская 2, которые включены в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в 62 областях и республиках Российской Федерации.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ Н ПРОИЗВОДСТВУ

1.При селекции вики посевной и мохнатой различного целевого назначения рекомендуется использовать разработанные методы, схемы селекции и специфические селективные фоны.

2. Предлагается новое направление селекции вики посевной — зернофуражное. Зерно сорта Луговская 98 можно включать в комбикорма цыплят-бройлеров без предварительной технологической обработки (из-за отсутствия глкжозидов).

3.Прн селекция вики на скороспелость в качестве компонентов скрещивания рекомендуются образцы ВИР; к-30957, к-26293, к-30781, к-33658, которые эффективно сокращают период плодообразования гибридов вики посевной и их требовательность к тепловому режиму. Межвидовая

* В соавторстве с Московской селекционной станцией.

гибридизация на основе Vicia sativa L, и К macrocarpa Mor„ позволяет расширить генетическое разнообразие селектируемых признаков. Использование в селекционном процессе образцов из коллекции ВИР к-30952, к-929, Э-5, Э-10 повышает зимостойкость гибридов вики мохнатой.

4. Рекомендуется шире использовать в полевом кормопроизводстве, в системе зеленого н сырьевого конвейера сорта вики посевной Луговская 83 (7 регион), Лугоачанка (3 регион), Луговская 85 (3, 10, 11, 12 регионы), сорта вики мохнатой Луговская и Луговская 2 (1-12 регионы).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Тюрин Ю. С, К вопросу о наследовании продолжительности межфазных периодов гибридами яровой вики / / Докл. ТСХА. - 1963. - Вып. 88. - С. 281-285.

2. Тюрин ГО. С. О селекции на скороспелость / /Зернобобовые культуры. -1963.-№11.-C. 13-15.

3. Гусс Р, Ю., Тюрин Ю. С. Как создается урожай зеленой массы яровой вики//Зернобобовые культуры. - 1965.-Хе 5.-С. 20-25.

4. Гусс Р. Ю., Тюрин Ю- С. О селекции на вызреваемость / / Зернобобовые культуры. - 1965. - № 9. С. 6-8.

5. Тюрин Ю. С, Особенности роста и развития сортов и гибридов вики яровой//Автореф. дис.... канд. с.-х. наук. —М„ 1966.-16 с.

6. Тюрин Ю. С. Дифференцированное изучение вегетационного периода исходного материала для селекции вики яровой на скороспелость / / Совещание молодых ученых по кормопроизводству, посвященное 50-летию ВЛКСМ: Тез. докл. - М„ 1968. - С. 67-68,

7. Шаин С. С., Тюркн Ю. С. Использовал не люминесцентного метода анализа в селекционной работе с зернобобовыми кормовыми культурами / / Совещание по применению методов люминесцентного анализа в сельском хозяйстве: Тез. докл. - Л„ 1969.-С. 67-68.

8. Шаин С. С„ Ширшов В. А., Тюрин Ю. С. и др. Использование ионизирующей радиации и ультрафиолетового излучения в селекционной работе с зернобобовыми культурами / / Однолетние бобовые культуры на корм. - М„ 1971. - С. 264-266.

9. Шаин С. С., Тюрин Ю. С. Биофизические методы в селекции зернобобовых кормовых культур I / Докл. и сообщения по кормопроизводству. -М„ 1972.-Вып. З.-С. 233-242.

10. Тюрин Ю. С. Результаты и перспективы селекции вики яровой / / Докл. и сообщения по кормопроизводству. - М., 1972. - Вып. 4. - С. 133-140.

11. Шаин С. С., Тюрин Ю. С., Яртиев А. Г. и др. Влияние ионизирующей радиации (Cow) на изменчивость кормовых бобов и яровой вики / /

Чувствительность организмов к мутагенным факторам и возникновение мутаций.—Вильнюс, 1973.-С. 163-166.

12. Шаин С. С., Корнеев Н. А., Попова Т. П., Тюрин Ю. С. Люминесцентный метод анализа гибридов яровой вики ! / Генетика. - 1973.-Т. IX,-№ 10.-С. 43-48.

13. Тюрин Ю. С. Наследование скороспелости и продуктивности гибридами яровой вики / / Докл. и сообщения по кормопроизводству. - М., 1973,-Вып. 5, - С. 191-199.

14. Шаин С. С-, Тюрин Ю. С. Применение люминесцентного метода анализа в селекции вики яровой / / Материалы Первого всесоюзного симпозиума по молекулярной и прикладной биофизике: Тез. докл. - Краснодар, 1974. С. 188-189.

15. Тюрин Ю. С. Некоторые вопросы методики селекции вики яровой на скороспелость и продуктивность / / Кормопроизводство: Сб. науч. работ. - М., 1975. - Вып. 12. - С. 115-120.

16. Тюрин Ю, С., Гулакова Г. С. Возможность получения межвидовых гибридов в роде Vicia / / Веесоюз. совещание по отдаленной гибридизации растений и животных: Тез. докл.-М., — 1981.-С. 352-353.

17. Тюрин Ю. С. (авторский коллектив). Рекомендации по селекции и семеноводству кормовых культур. - М., 1979. - 70 с.

18. Тюрин Ю. С., Новоселова Е. Л. Оценка сортообразцов вики озимой на содержание сырого протеина / / Селекция и семеноводство кормовых культур: Сб. науч. тр.-М„ 1981.-Вып. 25.-С. 151-155.

19. Ившин Г. И, Тюрин Ю. С. К оценке хозяйственно ценных форм вики яровой / / Селекция и семеноводство. -1982. - № 9. - С. 17-3 8.

20. Измалков В. И., Тюрин Ю. С. Методические указания по селекции вики яровой (посевной). - Орел, 1982, — 36 с,

21. Тюрин Ю. С., Новоселова Е. Л. Исходный материал для селекции вики мохнатой ( Vicia villosa, Roth.) в условиях Нечерноземной зоны / / С.-х. биология, - 1984, №4.-С. 64-66.

22. Тюрин Ю. С., Ившин Г, И„ Новоселова Е. Л. Результаты селекции однолетних бобовых трав / / Роль сорта в укреплении кормовой базы: Сб. науч. тр. - М„ 1984,- Вып. 31. - С. 107-112.

23. Тюрин Ю. С. Особенности селекции вики посевной на раннеспелость / / Науч.-техн. бюл. - Орел, 1984. - № 31. - С. 66-68.

24. Тюрин Ю. С., Ившин Г. И. Эффективность ранней диагностики высокопродуктивных форм вики яровой / / Вестник с.-х. науки. -1984, — №5.-С. 68-70.

25. Тюрин Ю. С., Ившин Г. И., Новоселова Е. Л. и др. Методические указания по производству элитных семян вики посевной в Центра!ьном районе Нечерноземной зоны. - М., 1985. - 26 с.

26. Тюрин Ю. С,, Шавкунова В. А. Влияние метеорологических условий на еоэреванне и урожайность семян вики посевной / / Метеорология и гидрология. —1986. №3.-С. 101-106.

27. Ившин Г. И., Тюрин Ю. С. К оптимизации оценок потомств отборов вики посевной на продуктивность / / Селекция и семеноводство зернобобовых культур: Сб. науч. тр.-Орел, 1987. -С. 59-62.

28. Новоселова А. С., Рубцов М. И., Тюрин Ю. С. и др. Методические указания по получению и выделению полиплоидных форм кормовых культур.-М., 1987,- 19 с.

29. Тюрин Ю. С., Гулакова Г. С. Перспективные для межвидовой гибридизации виды вики // Науч.-техн. бюл. ВНР. - Л., 1989. Вып. 190.-С. 2426.

30. Ившин Г. П., Тюрин Ю. С. Вика яровая Узуновская 83 / / Селекция и семеноводство. -1989. - № 6. - С. 29-30.

31. Тюрин Ю. С., Ившин Г. И., Новоселова Е. Л. Новые районированные сорта вики посевной / / Селекция кормовых культур: Сб. науч. тр. - М., 1989,-Вып. 42.-С. 138-145.

32. Тюрин Ю. С. Разнопоспевающие сорта вики посевной / / Пути повышения продуктивности кормовых культур на серых лесных почвах центральных районов Нечерноземной зоны: Сб. науч. работ. — М., 1990. — Вып. 43.-С. 11-16.

33. Тюрин Ю. С„ Новоселова Е. Л. Опыт возделывания вики посевной во Владимирской области // Резервы увеличения производства растительного белка: Сб, науч.тр.-М„ 1990.-Вып. 45.-С. 177-179.

34. Тюрин Ю. С., Середа Н. В. Использование в селекции дикорастущего внда V. тасгосагра / / Селекция н семеноводство. - 1994. — 1. — С. 46-47.

35. Тюрин К). С, Перспективы использования нетрадиционных видов вики яровой в селекции } / Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования: Первый международный симпозиум: Тез. докл. - Пушкино, 1995. - С. 458-460.

36. Шамсутдинов 3. III., Тюрин Ю. С. Состояние селекции и приоритетные направления исследований по вике с учетом задач биологазации кормопроизводства / / Научные основы создания моделей агроэкотипов сортов и зональных технологий возделывания зернобобовых и крупяных культур для различных регионов России. - Орел, 1997, - С. 129134.

37. Дробышева Л. В., Тюрин Ю. С., Власов Н. Ф, и др. Основные физиолог »-морфологи чески о и биохимические параметры модели сортов вики посевной укосного и зернового направления / / Научные основы создания моделей агроэкотипов сортов и зональных технологий возделыва-

иия зернобобовых н крупяных культур для различных регионов России. - Орел, 1997. - С. 35-41.

38. Тюрин Ю. С., Михайличенко А. Б., Новоселова Е. JI. Нетрадиционное использование викн яровой / / Нетрадиционное растениеводство, экология н здоровье: Материалы VI междунар. науч.-практ. конф.: Тез докл.-Симферополь, 1997.

39. Тюрин Ю. С., Ившин Г. И., Новоселова Е. Л. и др. Проблемы и направления селекции, вики яровой I / Кормопроизводство России: Сб. науч, тр.-М., 1997. -С. 326-333.

40. Тюрин Ю. С., Новоселова Е. Л., Михайличенко А. Б. Создание исходного материала вики мохнатой методом экспериментальной полиплоидии / / Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования: Второй международный симпозиум. - Пушино, 1997.-Т. 4.-С. 374-376,

41. Тюрин Ю. С. Создание сортов вики яровой для формирования устойчивых агро-фитоценозов / / Новые методы селекции и создание адаптивных сортов сельскохозяйственных культур: результаты и перспективы, - Киров, 1998. - С. 173-174,

42. Шамсутдинов 3. Ш., Новоселова А. С., Тюрин Ю. С. и др. Состояние и приоритетные направления исследований по селекции кормовых культур / / С.-х. биология. - 1997. № 3. - С. 52-65.

43. Тюрин 10. С., Новоселова Е. JI. Вика мохнатая - генетический фонд, результаты и перспективы селекции / / Растительные ресурсы и биотехнология в агропромышленном комплексе: Междунар. науч.-практ. конф.: Тез. докл. - Владикавказ, 1998. - С. 27-29.

44. Тюрин К>. С., Гулакова Г. С. Результаты межвидовой гибридизации вики яровой / / Проблемы интродукции растений и отдаленной гибридизации: Тез. докл. - М., 1998. - С. 475-477.

45. Тюрин Ю. С., Михайличенко А. Б., Новоселова Е. Л. Результаты и приоритеты селекции вики яровой / / Биологический и экономический потенциал зернобобовых, хрупяных культур и пути его реализации. -Орел, 1999. - С. 120-122.

46. Фицев А. И., Тюрин Ю. С. Кормовая ценность вики яровой 2217-82 / / Кормопроизводство. - 1999. - № 2. - С. 27-29.

47. Тюрин Ю. С., Новоселова Е. Л., Михайличенко А. Б. Villous vetch (Ki-cia villose Roth) Breeding for winter-hardiness, Fodder Quality and Disease Resistance / / Proceedings of the International workshop on Opening for Low-input sustainable Forage Production and Use. - Hokkaido National Agricultural Experiment Station, 2000. - P. 71-73.

48. Тюрин Ю. С., Фицев А. И., Михайличенко А. Б. Main directions of the vetch breeding / / New Approaches and Techniques in Breeding Sustainable Fodder Crops and Amenity Grasses Proceedings of 22" EUCARPIA Fodder

Crops and Amenity Grasses Section Meeting. - St.-Petersburg, 2000, -P. 56-57.

49. Тюрин Ю. С., Новоселова E. Л. Методы изучения генетического разнообразия вики озимой (мохнатой) в связи с приоритетными задачами селекции / / Генетические ресурсы культурных растений: Междунар. на-уч.-практ. конф. -С.-П6., 2001. - С. 450-451.

50. Тюрин ГО. С. Адаптивная селекция вики яровой / / Современные проблемы луговодства, селекции и семеноводства кормовых культур: Сб. науч. тр. - М., 2002. - С. 105-109.

51. Тюрин Ю. С., Звягина О. В, Виды рода вика и перспективы их использования / / Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений: Междунар. науч.-практ. конф. - Ульяновск, 2002. - Т. 1. -С. 236-238.

52. Шамсутдинов 3. Ш„ Пксковаикнй Ю. М., Тюрин Ю. С. и др. Эколого-эволюционные основы селекции и проблемы создания экологически дифференцированных сортов кормовых культур / / Адаптивное кормопроизводство: проблемы и решения. -М„ 2002. - С. 311-318.

53. Теории Ю. С, Современные направления селекции и создание экологически устойчивых и фитоценотически совместимых со злаковым компонентом сортов вики укосного и зернофуражного типа / / Адаптивное кормопроизводство: проблемы и решения.-М„2002.-С. 311-318.

54. Тюрин Ю. С., Звягина О. В. Адаптивная селекция вики озимой: цель, результаты, перспективы / ! Актуальные проблемы генетики: Тез. докл. -М., 2003.-Т. 1,-С. 26-27,

55. Шамсутдинов 3. Ш., Писковацкий Ю, М,, Тюрин Ю. С. и др. Биогеоце-нотические представления академика В. Р. Вильямса и актуальные проблемы селекции кормовых растений / / Кормопроизводство, 2003. -№11.-С. 23-27.

56. Воловик В. Т., Костенко С. И„ Тюрин Ю. С. и др. Outline of fodder crop breeding at All-Russia Fodder Research Institute / / International Symposium on Grasses Breeding EUCARPIA. - Germany, 2003. - P. 180-182.

57. Тюрин Ю. С. Новые copra кормовой вики / / Животноводство России. — 2003.-№10.-С. 22-23.

58. Авторское свидетельство № 4720 на сорт вики яровой Луговская 83 / / Решение Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 3 августа 1988 г. (авторство соискателя 70 %),

59. Авторское свидетельство № 4988 на сорт вики яровой Луговская 85 / / Решение Госкомнссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 3 июля 1989 г. (авторство соискателя 70 %).

60. Авторское свидетельство № 4995 на сорт вики яровой Узуновская 83 / / Решение Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 3 июля 1989 г. (авторство соискателя 20 %).

61. Авторское свидетельство № 5608 на сорт вики озимой Луговская / / Решение Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 27 ноября 1991 г. (авторство соискателя 70 %).

62. Авторское свидетельство № 5610 на сорт вики яровой Луговчанка / / Решение Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 27 ноября 1991 г. (авторство соискателя 30 %).

63. Авторское свидетельство № 6648 на сорт вики яровой Узуновская 91 / / Решение Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 5 мая 1995 г. (авторство соискателя 15 %).

64. Авторское свидетельство № 7126 на сорт вики яровой Вера / / Решение Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 6 февраля 1996 г. (авторство соискателя 10 %).

65. Авторское свидетельство № 31856 на сорт вики озимой Луговская 2 / / Решение Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 1 февраля 2000 г. (авторство соискателя 80 %).

66. Авторское свидетельство № 32004 на сорт вики яровой Луговская 98 / / Решение Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 24 января 2002 г. Патент № 2028 с датой приоритета 15.12,1998 гг. (авторство соискателя 40 %).

Объем 3,25 п-п. Зак. 135 Тираж 100 зкз. AHO «Издательство МСХА» 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

Информация о работе

Тюрин, Юрий Сергеевич
доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 2004
ВАК 06.01.05

Автореферат

Похожие работы