Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности формирования продуктивности и адаптивных реакций сортов люпина узколистного и их использование в селекции

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Особенности формирования продуктивности и адаптивных реакций сортов люпина узколистного и их использование в селекции"

РГ8 ОД

на правах рукописи

ЧЕРНОВА ЛЮДМИЛА ИВАНОВНА

УДК 633.367:631.527

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ И АДАПТИВНЫХ РЕАКЦИЙ СОРТОВ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

В СЕЛЕКЦИИ

(Специальности: 06.01.09- растениеводство

06.01.05- селекция и семеноводство)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Орел 1998 г.

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте зернобобовых и крупяных культур и Орловской государственной сельскохозяйственной академии в 1993-1997 гг.

Научные руководители:доктор биологических наук С.Н.АГАРКОВА;

член - корреспондент РАСХН, профессор В.В.КОЛОМЕЙЧЕНКО

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В.Н.Наумкин; доктор сельскохозяйственных наук, профессор Б.С.Лихачев.

Ведущее учреждение: Всероссийский научно-исследовательский институт люпина

Защита диссертации состоится " \3 " 1998 г.

в Ш часов на заседании Специализированного Совета К 120.33.02 при Орловской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 302019. г.Орел, ул.генерала Родина, 69.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Орловской государственной сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан " (Я & " чМ/О/би_1998 г.

Ученый секретарь

Специализированного Совета профессор

Л.П.Степанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В условиях дефицита продовольственного и кормового белка в стране возрастает роль однолетних видов люпина. Не менее важным свойством является их способность улучшать плодородие почвы за счет фиксации азота воздуха симбиотическим путем. Использование люпинов в севооборотах - один из путей к экологически чистому земледелию.

Почвенно-климатические условия и биологические особенности различных видов люпина обусловили традиционные регионы их возделывания. Люпин желтый преимущественно выращивается в западных районах, люпин белый - в южных и юго-восточных, люпин узколистный - в центральных областях России.

Люпин узколистный обладает ценными свойствами, которые выдвигают его в ряд наиболее эффективных кормовых культур Нечерноземной зоны России. Он менее требователен к плодородию почв, обладает быстрыми темпами роста и повышенной семенной продуктивностью. Однако возделывание люпина узколистного не нашло должного распространения, так как существующие сорта отличаются нестабильной урожайностью семян, слабой адаптивностью к условиям возделывания и недостаточной устойчивостью к грибным и вирусным патогенам. В этой связи совершенствование сортов люпина узколистного различного использования в рамках адаптивной селекции весьма актуально.

Цель и задачи исследований. Цель работы -изучить хозяйственно ценные и морфо-физиологические особенности коллекционного и селекционного фонда и выделить источники для селекции люпина узколистного зернофуражного использования, адаптированные к условиям Нечерноземной зоны России. Для ее выполнения были поставлены следующие задачи:

- изучить и оценить по комплексу признаков коллекционный материал различного эколого-географического происхождения. выделить лучшие образцы,с целью дальнейшего их использования в селекции; .

- сравнить- фотосинтетическую деятельность и особенности развития контрастных морфотипов;

- оценить адаптивные свойства сортов с использованием кластерного анализа;

- определить характер изменчивости и взаимосвязь признаков продуктивности сортов в условиях генотипическ'ой конкуренции;

- выделить селекционный материал для создания скороспелых и продуктивных сортов люпина узколистного зернофуражного использования.

Научная новизна исследований. Изучение и выделение источников хозяйственно ценных признаков коллекционных сортов люпина • '"^-^'узколистного впервые сопровождалось оценкой их адаптивных реакций. Прослежен уровень генетической дивергенции сортов в онтогенезе и в условиях межсортовой конкуренции.Определен характер связи архитектоники растений с формированием продуктивности и адаптивности сортов.

Практическая ценность работы. Выделен 21 источник хозяйственно ценных признаков для селекции на раннеспелость и повышенную семенную продуктивность. Для производственного испытания предложены линии зернофуражного (2752-93) и сидерального (2812-93) использования.Обоснованы фазы онтогенеза с наибольшим проявлением генетических различий для оценки сортов люпина узколистного по физиологическим параметрам.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на региональных научных конференциях (Орел, 1993, 1994. 1997); первом съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров (ВОГиС) (Саратов,1994); семинаре по выращиванию люпина (Великие Луки, 1996); симпозиуме по физико-химическим методам физиологии растений (ПензаЛ996); Всероссийской научно-практической конференции во ВНИИ люпина (Брянск,1997); научной конференции, посвященной 35-летию ВНИИЗБК (Орел.1997).

Публикации.По материалам диссертации опубликовано 7 статей. -

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на ИГО страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, выводов и практических рекомендаций, содержит 31 таблицу в тексте и 9 в приложении.иллюстрирована 13 рисунками. Список использованной литература включает 247 наименований, в том числе 57 работ иностранных авторов.

2.УСЛОВИЯ.МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте зернобобовых и крупяных культур, расположенном в центральной части Орловской области, в 1993-1997 гг. ?>

Почва опытного участка темно-серая лесная, среднесуглинис-тая. Метеорологические условия в годы проведения исследований значительно отличались по температурному режиму и влагообеспе-ченности. Это позволило изучить исходный материал при различном сочетании тепла и влаги и дать более объективную оценку его перспективности с селекционной точки зрения.

Объектами исследований были 77 образцов люпина узколистного из коллекции ВИР им. Н.И.Вавилова. Оценку исходного материала проводили в коллекционном питомнике, согласно методическим указаниям (ВИР, 1983).

У семи контрастных сортов проведена сравнительная оценка фотосинтетической деятельности и их генетической дивергентности в онтогенезе и в условиях генотипической конкуренции. Образцы для морфо-физиологического анализа отбирали через каждые 15 дней.

Площадь листьев определяли расчетным методом, накопление зеленой и сухой фитомассы учитывали по фазам развития растений. Фотосинтетический потенциал (ФП) рассчитывали по методу А.А.Ни-чипоровича (1961),чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ)- как частное от деления прироста сухой массы на ФП, азотфиксирующую способность по методике ВНИИЗБК (Орлов В.П. и др.. 1984).Аттра-гирующую способность (АЬо) - рассчитывали как частное от деления массы бобов с семенами на сухую массу всех побегов, коэффициент микрораспределений (КМ)- делением массы семян на массу створок бобов,урожайный индекс (Кхоэ) - отношением массы семян к массе растения. При созревании проводили структурный анализ растений по 12 признакам.

Для изучения влияния генотипической конкуренции сорта вы-.севали с площадью питания 5 х 15 см в чистом посеве и в смешанной популяции,-состоящей из равных соотношений сортов.

В 1993 году выращивали гибриды ?1.?г 21 комбинации от межсортовых скрещиваний одновременно с родительскими формами в рен-домных блоках, 15 комбинаций скрещивания 6 сортов люпина узко-

листного были выполнены по диаллельной схеме. Оценку семенной продуктивности гибридов и мутантных линий проводили в селекционных питомниках и конкурсном сортоиспытании.

Для обработки экспериментальных данных использовали корреляционный, дисперсионный и кластерный анализы (Рокицкий П.Ф., 1974; Рао, 1968).Все расчеты выполнены в вычислительном центре ВНИИЗБК на персональных компьютерах.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

*

3.ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО

1994-1996 гг была проведена оценка характера фенотипичес-кой изменчивости у 77 коллекционных образцов люпина узколистного по 12 хозяйственно ценным признакам. В качестве стандарта использовали районированный сорт Тимир 1 .

Вегетационный период. По продолжительности вегетационного периода изученные коллекционные образцы были условно разделены на три группы: скороспелые (78-95 суток), среднеспелые (96-110 суток) и позднеспелые (ill суток и более). Установлено, что большая часть коллекции представлена среднеспелыми и позднеспелыми сортами. Выделено 16 раннеспелых образцов с длиной вегетационного периода в среднем за 3 года - 90 суток, из которых самый скороспелый образец к-3356 (78-87 суток). Из группы среднеспелых сортов отобрано 4 образца с коротким периодом "всходы-цве-тение" - 32-34 суток.

Длина стебля- этот признак тесным образом связан с продуктивностью семян и зеленой массы и с устойчивостью люпина к полеганию. Кроме того, короткостебельные сорта люпина узколистного" имеют наиболее оптимальную, с точки зрения получения семян, морфологическую структуру . Изучаемые образцы в основном были средне и длинностебельными. Для использования в селекционных программах с целью создания сортов зернового направления по признаку длина стебля выделены 5 коллекционных образцов с длиной по центральной кисти и боковым побегам, соответственно: к-3156 (27,8 и 49.3 см): к-3199 (29.2 и 44,5 см); к-3218 (23,1 и 46,1 см); к-3329 (28.1 и 34,5 СМ): к-3363 (28.8 и 50,5 СМ).

Общая семенная продуктивность. Большая часть коллекции состояла из сортов, характеризующихся мощной вегетативной массой и низкой семенной продуктивностью. Однако, в коллекции имелись образцы, отличающиеся высоким значением по отдельным показателям семенной продуктивности, в частности, по числу и массе семян с растения: к-3179 (72,3 и 12,4 г); к-3199 (89,2 и 12,1 г); к-3218 (85,4 И 12,8 Г); К-3360 (78,4 И 12,1 Г).

Корреляционный анализ хозяйственно ценных признаков.Для успешного проведения селекционного процесса особое значение имеет установление корреляций между продуктивностью и другими хозяйственно ценными признаками, по которым можно вести отбор. Изучение фенотипических корреляций осуществляли у сортов люпина узколистного, объединенных по продолжительности вегетационного периода. В группе позднеспелых сортов отмечена устойчивая связь между продолжительностью вегетации и фенофаз с длиной стебля и отдельными элементами структуры урожая семян. Многочисленные корреляции обнаружены у среднеспелых сортов. Однако теснота связей и их направленность различались в зависимости от складывающихся погодных условий. У скороспелых сортов взаимосвязь признаков была менее выражена, чем у средне- и позднеспелых. Заментое увеличение корреляций у этих сортов прослеживается в условиях повышенного количества осадков в течение вегетации.

Корреляционный анализ признаков показал, что вне зависимости от метеорологических условий года и длины вегетационного периода, семенная продуктивность люпина узколистного наиболее тесно связана с числом семян с растения (г= 0,738 - 0,857), семян в бобе (г=0,623 - 0,707), бобов на растении (г=0,799 - 0,869).

На основании проведенного анализа из коллекции выделен 21 образец, которые могут быть использованы в качестве исходного материала в дальнейшей работе по созданию сортов люпина, узколистного с морфологическими параметрами , близкими к модели современного сорта зернофуражного использования.

4. АДАПТИВНЫЕ СВОЙСТВА СОРТОВ ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО

Генетическая дивергенция и ее испрльзование для оценки адаптивных реакций.На протяжении более десятка лет многие иссле-

дователи продолжают изучение дивергентности различных систематических групп культурных растений, используя меры обощенных генетических расстояний. Предложено несколько способов измерения, в том числе геометрическое расстояние в многомерном пространстве (Ней, 1981), кот* рое введено, главным образом, для классификации популяций.

Несомненный интерес представляет апробация методов многомерной статистики для оценки генетической дивергенции исходного материала по количественным признакам в различных условиях выращивания. Для этой, цели 34 коллекционных сорта люпина узколистного изучали в 1993 и 1994 годах по 12 хозяйственно ценным признакам, с последующим использованием данных для кластерного анализа. На дендрограммах генетических расстояний (рис.1 ) сорта представлены двумя ассоциациями, которые объединяют кластеры, состоящие из одного-двух сортов. Группа правой части дендрограм-мы в 1993 и .1994 годах оказалась продуктивнее сортов второй группы. В 1993 году среднее значение массы растения первой и второй групп составило ¡8,0 и 4,1 ; семян - 5,8 и 3,5 г; в 1994 году соответственно - 7,5 и 5,8 г; 4,6-3,7 г.

Сравнительный анализ дендрограмм 1993 - 1994 гг. обнаруживает сходство генетического расстояния сортов при смене условий выращивания. Однако полной тождественности установить не удалось. Исключение составили сорта Эмир (МЗ),ЬА-111 Ш 30),Стодо-лпщенский 667 (М 20) и Ранний 79 (И 13), которые в условиях 1994 года изменили свое положение на дендрограмме, что вероятно связано со специфичностью реакции сортов в онтогенезе. При этом ди-вергентность генотипов скорее всего обуславливается отклонениями в аллельноы составе генов, контролирующих различия в характере проявления особенностей ростовых процессов. При переходе от одной фазы развития к последующим происходит перестройка генети-• ческих программ онтогенеза, меняется далеко не однозначно экс-перссия генов, вплоть до изменения спектра активных генов (Баты-гин. 1986). Условия полевого опыта усиливают эти колебания и способствуют проявлению специфических реакций (Смиряев,1997).

Таким образом, кластерный анализ сортов люпина узколистного позволяет оценивать характер адаптивных реакций и выделять генотипы со сходной нормой реакции в экологическом градиенте, которые могут быть использованы в качестве исходного материала в

8

п

шкала расстояний (с|)

•о о

■о

(в »»

Я

г

• и

Л

X л н

£ п

и

О

о н о

X

3

XI п О

•о

о в Ь 3 в

X

я и

т, о и 8

м о

ё

8 8

о п

Л

А О

■о

С 20 С '10 С~15 СГ34 С 16 С~14 С 24 С~18 С~2в С 12 С в С_ЗЭ С 2 С 19 С~23 С 22 С 30 С 32 С 4 С 33 С 27 С~21 б 9 С~7

С Тз С~23 С 11 С 5 С_Т7 С 3 С 31 С 25 б в С"1

Р

Г:

а о

о о

л о

8

шкала расстояний (4)

ЙЬ

Э}'

ЁО

8 8 о 8

адаптивной селекции.

Фотосинтетическая деятельность различных морфотипов.Многими исследователями установлено, что продуктивность растений -тесно связана с роете 51 фотосинтезом, двумя основными физиологическими процессами, находящимися под генетическим контролем на протяжении всего периода онтогенеза (Ничипорович А. А., 1956,1963,1977,1982; Кумаков В. А., 1975; Мокроносов А. Г., 1988). Эти вопросы, применительно к люпину узколистному, не нашли должного развития,особенно в использовании полученной информации для выделения ценных генотипов с высокими показателями фотосинтетической деятельности , поскольку отбор проводится, главным образом, по показателям , прямо не связанным с фотосинтезом. В течение 1994-1996 гг. на 7 сортах люпина узколистного, различающихся по морфологическим особенностям, продолжительности вегетационного периода, продуктивности семян и зеленой массы, проведена сравнительная оценка их фотосинтетической деятельности. Установлены существенные различия между сортами практически по всем показателям (рис.2). Если у детерминантного сорта Ладный максимальная площадь листьев одного растения составляла 301,4 см2, то у сортов обычного типа, таких как Немчиновский 846, Уникроп, Тимир 1, Эмир, она была в 3 раза выше. Высокий фотосинтетический потенциал указанных сортов подтверждает их способность к накоплению большой фитомассы. В то же время уровень изменчивости величины чистой продуктивности фотосинтеза сравнительно ниже. Установлены также большие отличия между сортами по использованию продуктов фотосинтеза на формирование урожая семян. Так, среднеспелые сорта типа Немчиновский 846, Эмир, Уникроп, Тимир 1 к началу бутонизации на центральной кисти уже имели оптимальную площадь листьев, но продолжали ее наращивать на бо-. ковых побегах, то есть пластические вещества, полученные в результате фотосинтеза, у них расходовались не только на образование семян, но и на формирование новых побегов. У скороспелых сортов Тимир 2 и Ладный площадь листьев в фазе бутонизации приближалась к оптимальной и удерживалась на этом уровне продолжительное время. Эти сорта обладали самым высоким урожайным индексом (КХ03). который составлял 0,40-0,55. что говорит о более эффективном использовании продуктов фотосинтеза на образование семян. В то же время индексы урожайности у среднеспелых сортов были

ФП.м2 сутки

1*Т

а 12 1

в

и

1 а-

8>

5

ЧПФ, г/м2 сутки

г г

" о.

3 Л

1

г 4

о 2. о г а

и

г-

Масса семян (г)

15 ■

И-1

0.2

К хм.

гг.

I I

Рис. 2. Основные показатели фотосинтетнческой деятельности и продуктивность сортов люпина узколистного

(1994-1996гг)

значительно ниже (0,27 - 0,34).

На основании проведенных исследований, можно констатировать, что наиболее перспективными в отношении семенной продуктивности являются раннеспелые формы с ограниченным объемом листовой поверхности и более продолжительным периодом ее функционирования.

Генетический контроль роста и развития сортов в онтогенезе.

В связи с необходимостью создания новых сортов в рамках адаптивной селекции нами предпринята попытка поиска методов идентификации генетических источников хозяйственно ценных признаков по норме их реакции в процессе вегетации. Для этой цели в 1996 году продолжили изучение семи сортов люпина узколистного по длине стебля, числу, массе и площади листьев и в определенные периоды онтогенеза оценивали их дивергентность с помощью кластерного анализа. При этом полагали, что изменение меры генетических расстояний в онтогенезе может быть результатом различной экспрессивности генов, детерминирующих эти признаки.

Установлено.что генетическая дивергентность сортов оказывается более выраженной в период "цветение-начало формирования бобов" по сравнению с периодом "созревания" растений (рис. 3,).

В период "цветения-формирования бобов" выделяются 5 кластеров: первый представлен сортом Тимир 1, второй объединяет сорта Северный 3 и Немчиновский 846, • в третий входит Уникроп, в четвертый - Эмир и Тимир 2. сорт Ладный формирует отдельный кластер. наиболее удаленный от остальных. Эти генетически обусловленные различия к концу вегетационного периода претерпевают существенные изменения, нивелируя генетическую дивергентность отдельных сортов. При созревании на дендрограмме сорта представле-. ны тремя кластерами: в первый входят Тимир 1 и Тимир 2, второй объединяет Немчиновский 846. Эмир. Уникроп и Северный 3, в третий-входит сорт Ладный.Выявленное изменение уровня генетической дивергенции в процессе онтогенеза может найти практическое применение в селекции. Отбор генотипов целесообразно начинать с периода максимального проявления генетических различий по темпам роста и особенностям формирования вегетативных органов растений.

Формирование семенной продуктивности в условиях генотипи-ческой конкуренции.Изучение реакции сортов люпина узколистного в условиях межсортовой конкуренции представляется важным в связи с

-4.3-

и я

а. <*

300 250 200 150 100 :' 50 о

период цветения-начала формирования бобов

-----,300

1АО ЕМ

Т2

Ш Э-3 N-846

Т1

250 200 150 100 50 0

сорта

60 50 40 30 20 10

период полного созревания растений

1АО Б-3 им . ЕМ N846 Т2 Т1

сорта

60

50

40

30 20 10

Рис. 3. Дендрограммы генетических расстояний сортов люпина узколистною

I

О

О

вопросом отбора ценных генотипов по фено'типической выраженности признаков в смешанной популяции.Подобная ситуация возникает на ранних этапах селекции при отборе элитных растений в гибридных и мутантных популяциях второго - третьего поколений. Для изучения этого вопроса была составлена модельная популяция из равных соотношений 7 сортов люпина узколистного.Все сорта отличались по окраске стебля, цветков, листьев,семян, что позволяло идентифицировать их в смешанном посеве в процессе вегетации и при морфо-логческом анализе растений в период полного созревания.

Сравнение хозяйственно ценных признаков сортов в чистом и смешанном посевах проводили в 1992-1994 и в 1996 гг. Межсортовая конкуренция выразилась в достоверном уменьшении у всего набора сортов среднего значения массы растения,' массы и числа семян, числа боковых побегов и бобов на растении. Дисперсионный анализ подтвердил значимость эффектов взаимодействия сорт х год х тип посева по большей части признаков. Судя по элементам структуры урожая семян, сорта среднеспелого типа (Немчиновский 846, Эмир, Уникроп) наиболее конкурентоспособны, в то время как для скороспелых сортов (Тимир 1,Тимир 2) характерна специфичность реакции. Детерминантный сорт Ладный притерпевает сильное угнетение в условиях генотипической конкуренции.

5.ГИБРИДИЗАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ

ЛЮПИНА УЗКОЛИСТНОГО Анализ генетической детерминации признаков при межсортовой гибридизации. В 1992 - 1993 годах была проведена гибридизация по 36 комбинациям скрещивания из которых 15 комбинаций от скрещиваний шести сортов были выполнены по диаллельной схеме. Гибриды и р2 одновременно в рендомнах блоках.

В результате анализа 21 гибридной комбинации установлено, что вт1 уровень гетерозиса по 9 хозяйственно ценным признакам колебался от 101 до 176% по 'отношению- к лучшему родителю. Наибольшее число комбинаций с гетерозисом выше среднего значения лучшего родителя отмечено по длине стебля, массе растения, количеству боковых побегов, числу и массе семян. Во втором поколении преобладали гибриды, приближающиеся по своим хозяйственно ценным признакам к среднему значению родительских сортов. Наибольшее число элитных гибридных растений отобрано в следующих комбинаци-

ях скрещивания: Тимир 1 х Ладный, Ланадекс 1 х Ладный, Апва 26х Тимир 2, Иллиари х Немчиновский 846, Вада х Уникроп.

Диаллельный анализ показал, что основные хозяйственно ценные признаки 6 родительских сортов, включенных в скрещивания, обусловлены .главным образом, аддитивным действием генов с участием эффектов доминирования, неаллельное взаимодействие имеет ограниченное влияние. Сорта Немчиновский 846 , Иллиари и Тимир 1 могут быть использованы как источники высокой семенной продуктивности, Тимир 2 и Ладный - скороспелости.

Испытание линий. Всего было изучено 1300 линий Г2 и М2, из которых отобраны элитные растения с учетом сроков полного созревания, продолжительности межфазных периодов,темпов развития, длины стебля, числа боковых побегов и бобов на центральной кисти, алкалоидности, нерастрескиваемости бобов' и прослежено их прохождение по селекционным питомникам в 1993-1997 гг. В процессе испытания проводилась жесткая браковка, после которой лишь в нескольких комбинациях сохранилось от 2 до 4% линий,оценка которых продолжена в контрольном питомнике и конкурсном сортоиспытании. Результаты испытания лучших линий приведены в таблице 1.

За 3 года испытаний шести линий люпина узколистного семенная продуктивность составила 2,0-2. 9 т/га. Линии, полученные при гибридизации с детерминантными сортами Ладный и Ланадекс 1 на 10-14 дней созревали раньше, за счет формирования всей массы бобов и семян на главном стебле. Таким образом, используя детерми-нантные формы в гибридизации с индетерминантными. получены ценные рекомбинанты, обеспечивающие скороспелость и дружное созревание семян в посеве.

Лучшие данные по семенной продуктивности отмечены у трех линий, 2812-93, 2448-93 и 2752-93 (табл.1). Однако линия 2812-93, полученная от скрещивания Иллиари х Немчиновский 846, с урожайностью зеленой массы 43.0 т/га и семян 2,9 т/га, оказалась алкалоидной. Поэтому предлагается ее использовать для выращивания на сидераты. Мутантная линия 2448-93 - слабо алкалоидная. Линия 2752-93, выделенная из комбинации Тимир 1 х Ладный, безалкалоидная. вегетационный период 83 дня, с ограниченным ветвлением, урожай семян 2,3 т/га.

В 1997 году испытывали в контрольном питомнике 47 линий из которых 11 достоверно превысили по урожайности семян сорт Тимир 1

Таблица 1.

Сравнительная оценка сортов и линий люпина узколистного по продуктивности и длине вегетационного периода.Орел,1995-1997 гг.

Урожайность семян. т/га Урожай:Вегетаци

Сорт, Комбинация: ------------------ ------ ность :онный пе

линия скрещива-: КП : КСИ : сред. зеле- :риод,сут

ния :за 3 ной :

1995 :1996 :1997 :года массы,:

г. : г. : г. т/га :

Тимир 1 1,9 2,0 1,9 1.9 35.0 93

Ладный 1.5 2,2 2,1 1,9 24,0 83

2752-93 Тимир 1 х

Ладный 2.1 2,3 2,4 2.3 83

2775-93 Тимир 1 х

Ладный 1.6 1.7 2.7 2,0 83

2753-93 Тимир 1 X

Ладный 1.8 2,2 2.0 2.0 83

2893-93 Ланадекс х

Ладный 93 2,0 2,5 1.4 2.0 83

2812-93 Иллиари х

Немчин. 846 2.6 3.7 2.5 2.9 43,0 97

2448-93 Мутант сорта

Ланадекс 1 2,1 2,4 2.2 2.2 83

НСР05 0,18 0,20 0,24

«

1 (эЬ) (табл.2). У линий 166-94 (Ланадекс х Тимир 3); 236-94 (Иллиари х Тимир 1) и 332-94 (мутант сорта Елена 8) урожайность семян составила 2,8 - 3,8 т/га.

Эти линии зернофуражного использования предложены для изучения в конкурсном сортоиспытании.

Таблица 2.

Семенная продуктивность линий люпина узколистного в контрольном питомнике, т/га. Орел, 1997 г.

Сорт. : Происхождение : X :% к стан-:Вегетац. линия : : : дарту : период,

: : : сутки

Тимир 1 (ЗЬ) 2,0 96

Ладный 1,9 84

297-94 АрепбгПоп х Тимир 2 2,4 120 84

298-94 Узкол.109 х Ланадекс 1 2,4 120 84

228-94 ЬА-111 х Уникроп 2,2 110 98

34-94 Мутантная линия Гл-77/86 2.7 135 98

166-94 Ланадекс 1 х Тимир 3 3.1 155 86

232-94 Вада х Уникроп 3.8 190 96

332-94 Мутантная линия сорта

Елена 8 3,1 155 96

30-95 (Бр. 3 X Н. 433) X

(ЬА—111 X Н.846) 2,7 135 98

292-94 Тимир 2 х Ланадекс 1 2,2 110 78

174-94 Мутант сорта Ланадекс 1 2.3 115 86

555-96 Тимир 1 х АрепйгИоп 2.5 125 93

533-95 Тимир 1 х Арепйг11оп 2.3 115 93

236-94 Иллиари х Тимир 1 2,8 140 96

НСР

05

0.30

выводы

1. В результате изучения 77 образцов люпина узколистного из мировой коллекции ВИР им.Н.И.Вавилова выделены следующие источники хозяйственно ценных признаков:

- по скороспелости: к-3026, к-3027, к-3028, к-3157. к-3159, К-3161, К-3169, к-3178, К-3179, К-3201, К-3222, К-3290. к-3327, к-3356, к-3368 и сорт Ладный;

- из среднеспелых сортов с коротким периодом "всходы-цвете-ние" : К-3142, .,-3143, к-3150, к-3186;

- по массе семян: к-3150, к-3153, к-3157. к-3170, к-3178, К-3179, К-3199, К-3201, К-3212. К-3218, К-3222. К-3275, К-3290. К-3360;

- ПО массе 1000 семян: К-3174,к-3179, к-3222, К-3356,к-3360. сорта Немчиновский 846. Эмир;

- по нерастрескиваемости бобов: к-3142, к-3153, К-3155.к-3157, к-3167, к-3169, к-3183, к-3359, к-3360;

- 21 источник, превышающий стандарт по комплексу признаков.

г. Многочисленные высокие корреляции отмечены у среднеспелых сортов, у скороспелых и позднеспелых выявлены резкие колебания направления и тесноты связи признаков по годам исследований.

3. Сравнительный анализ фотосинтетической деятельности контрастных морфотипов люпина узколистного показал широкую амплитуду изменчивости по максимальной площади листьев и фотосинтетическим потенциалам и в меньшей степени по чистой продуктивности фотосинтеза.

. 4. Установлено, что кластерный анализ позволяет классифицировать сорта люпина узколистного не только по уровню их генетической дивергенции, но и по характеру адаптивных реакций.

5. В процессе онтогенетического развития дивергентность сортов достигает максимального уровня к началу цветения, нивелируя различия отдельных сортов при полном созревании.

6. В условиях генотипической конкуренции скороспелые сорта проявляют высокую специфичность реакций, среднеспелые - более конкурентоспособны; сильное угнетение отмечено у сорта с ограниченным ветвлением стебля.

7. В первом поколении ) межсбртовых гибридов уровень гетерозиса по 9 хозяйственно ценным признакам составлял 101-176% по отношению к лучшему родителю. В ?г по длине стебля и элементам структуры урожая семян наблюдался промежуточный тип наследования и различная степень доминирования.

8. Диаллельный анализ позволил установить, что основные хозяйственно ценные признаки 6 сортов, включенных в скрещивания, обусловлены, главным образом, аддитивным действием генов с'участием эффектов доминирования, неаллельное взаимодействие имеет ограниченное влияние. Для использования в селекционных програм-

мах предлагаются источники высокой семенной продуктивности -Тимир 1, Иллиари, скороспелости - Тимир 2, Ладный.

9. В результате внутривидовой гибридизации и индуцированного мутагенеза создан генофонд исходного материала для селекции сортов люпина узколистного. Выделены перспективные линии: 2752-93 - зернофуражного использования, безалкалоидная, устойчивая к фузариозу. вегетационный период 83 суток, с ограниченным ветвлением, урожайность семян 2,3 т/га; 2812-93- сидерального использования, алкалоидная, с урожаем зеленой массы 43,0 т/га, семян 2,9 т/га и 11 линий зернофуражного использования.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

1. Из коллекции ВИР выделен 21 источник хозяйственно ценных признаков, которые рекомендуются для включения в селекционные программы по выведению скороспелых, с высокой семенной продуктивностью сортов люпина узколистного.

2. Предлагаются для производственных испытаний 2 линии: 2752-93 - зернового использования и 2812-93 - сидерального использования.

3. Одиннадцать высокопродуктивных линий предложены для изучения в конкурсном сортоиспытании.

4. Рекомендуется проводить оценку сортов по физиолого-био-химическим показателям в период максимального проявления генетической дивергентности - в фазу "цветения-формирования блестящего боба".

5. Отбор элитных растений во втором - третьем гибридных поколениях следует осуществлять прежде всего по продолжительности вегетационного периода и его фенофаз, по темпам развития растений и морфологическим особенностям стебля и листовой системы, и урожайному индексу.

СПИСОК РАБОТ.ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Агаркова С.Н.. Мирошникова М.П., Чернова Л.И. Генетический контроль признаков продуктивности в селекции зернобобовых культур //Биологические основы интенсивного растениеводства /Ма-

териалы научной конференции институтов Орловской области/.- Орел.-1993.- С.65-66

2. Агаркова С.Н, Чернова Л. И. Использование гамма-лучей и химических мутагенов для индуцирования генетической изменчивости люпина узколистного //Использование физиолого-биохимических методов и приемов в селекции и растениеводстве./Материалы второй научной конференции институтов Орловской области/.-Орел.-1994.-С. 56

3. Чернова Л.И. Влияние конкуренции на проявление хозяйственно ценных признаков сортов люпина узколистного./Материалы 1 съезда ВОГиС.-Саратов. -1994. -С. 176

4. Чернова Л.И. Изменчивость и взаимосвязь признаков продуктивности люпина узколистного .//Состояние и перспективы выращивания люпина узколистного в Северо-Западной зоне РФ.-Великие Луки.-1996.-С.50-51

5. Chernova L.I. То the qvestlon of genetlcal and morpho-phlslologlcal models of lupin blue varieties for middle Russian forest-steppe zone./Physical-chemical basis of plant physiology." Penza.-1996.-P. 128-129

6. Агаркова С.H.,Задорин А.Д..Чернова Л.И. Продуктивность' люпина узколистного в связи с морфологической структурой и фотосинтетической деятельностью.//Биологический и экономический потенциал люпина и пути его реализации.-Брянск.-1997.-С. 18-19

7. Чернова Л.И. Корреляционный анализ хозяйственно ценных признаков сортов люпина узколистного.//Информационный листок,- N 16-98.-Серия Р 68.3547.-Орел:ЦНТИ.-1998.- 3 с.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии Орловского областного комитета государственной статистики. Тираж ¡0 О экз. Заказ N. 66