Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка селекционного материала озимой пшеницы различных групп спелости в условиях орошения юга Украины

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Оценка селекционного материала озимой пшеницы различных групп спелости в условиях орошения юга Украины"

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

лЙ,

К Л И М Е НТ Ь Е В А Наталия Ивановна 'Г41 4

ОЦЕНКА СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ РАЗЛИЧНЫХ ГРУПП СПЕЛОСТИ В УСЛОВИЯХ ОРОШЕНИЯ ЮГА УКРАИНЫ

06.01.05 — селекция и семеноводство

' Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных иаук

Ленинград—Пушкин — 1991

Диссертация выполнена в Украинском ордена Трудового Красного Знамени институте орошаемого земледелия.

Научный руководитель — доктор биологических наук

А. П. Орлюк.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Р. А. Удачин, кандидат биологических наук Н. Г. Пугач.

Ведущее предприятие — Мироновский ордена Ленина НИИ селекции и семеноводства пшеницы им. В. Н. Ремесло.

/-/ с О

Защита состоится 25 июня 1991 г. в И_ час. __ мин. на

заседании специализированного совета К 120.37.02 по защите диссертаций в Ленинградском государственном аграрном университете по адресу: 189620, Ленинград-Пушкин, Ленинградское шоссе, д. 2, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в 'библиотеке Ленинградского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан « ^сс^ £__1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

к. с.-х. н., доцент С. М. СИНИЦЫНА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В орошаемых условиях юга Украины озимая пшеница является одной из ведущих зерновых культур. За последние годы в связи с созданием и внедрением в производство новых сортов высокоинтенсивного типа, значение селекции в повышении урожайности зерновых культур значительно возросло. Создание скороспелых сортов, успевающих сформировать урожаи до наступления засухи и избежать «запалов» зерна — одна из главных проблем отечественной селекции, решение которой позволит повысить стабильность урожайности зерновых культур. Но изменение одного признака часто влечет за собой ослабление другого. В связи с этим актуальными являются вопросы, связанные с определенными зависимостями между признаками и закономерностями их варьирования. Изучение их позволит прогнозировать повышение эффективности селекционного процесса при создании скороспелых сортов. Важное значение в решении проблемы скороспелости озимой пшеницы имеет также информация о преодолении отрицательных зависимостей между темпами развития и урожайностью растений.

Тема настоящей работы тесно связана с. плановой тематикой научно-исследовательских работ Украинского НИИ орошаемого земледелия «Создать новые сорта озимой пшеницы для орошаемого земледелия с урожайностью 90—100 ц/га, устойчивых к полеганию, болезням, повышенной зимостойкостью и высокими хлебопекарными качествами» (номер государственной регистрации 01870047773).

Цель и задачи исследований. Основной целыо исследований являлось определение в условиях орошения параметров проявления и сочетания основных хозяйственно-ценных признаков у мор-фобиотипов озимой пшеницы с различной скороспелостью.

Были поставлены следующие задачи:

— изучить особенности наследования и изменчивости продолжительности периода «всходы-колошение» у гибридов озимой пшеницы;

1 I

—- определить закономерности проявления адаптивных признаков у различных по скороспелости форм;

— изучить наследование и изменчивость признаков продуктивности н качества зерна у растении озимой пшеницы с различной скороспелостью;

— выделить перспективные линии озимой пшеницы различных групп спелости по комплексу хозяйственно-ценных признаков.

Научная новизна. В результате проведенных исследований определены особенности наследования и изменчивости признаков скороспелости, продуктивности, устойчивости к болезням и полеганию, качества зерна гибридного и линейного материала озимой пшеницы в условиях орошения юга Украины. Установлены уровни фенотигшческой реализации количественных признаков растений озимой пшеницы различных групп спелости. Определены взаимосвязи показателей генотипического и модификационного варьирования по признакам продуктивности, адаптивности и другим свойствам у растений с различными темпами и ритмами развития.

Выделены новые перспективные линии по ряду ценных хозяйственных признаков, представляющих интерес для селекционной работы в условиях орошения.

Практическая значимость работы. На основании полученных данных были предложены приемы совершенствования селекционного процесса, способы отбора высокопродуктивных низкорослых скороспелых форм из гибридных популяций. Установлено, что деление популяции на субпопуляции по группам спелости позволит проводить отбор в раннеспелой группе по признаку «продуктивность колоса», так как он обладает наиболее высоким показателем генотиппческой изменчивости.

Полученные линии озимой пшеницы с комплексом хозяйствен-ноценных признаков и различными темпами и ритмами развития, обладающие определенным типом реакции на изменения условиг внешней среды, используются в селекционных программах ВИР МироновскогоШШССП, Молдавского НИИ полевых культур НПС «Селекция», УНИИОЗ.

Апробация работы и публикации. Материалы исследований до ложены на Всесоюзном совещании «Методы отбора по комплек сам признаков в селекции растений» (Симферополь.. 1989), на об ластной научно-практической конференции «Повышение роли мо лодых ученых и специалистов в ускорении научпо-техническогс прогресса» (Херсон, 1990), на Всесоюзной конференции молоды: ученых «Методы интенсификации селекционного процесса» (Одес са, 1990). По материалам работы опубликованы четыре научны» статьи.

Объем работы. Диссертация изложена на 132 страницах машинописного текста, содержит 47 таблиц, 5 рисунков и состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендации, списка литературы, насчитывающего 280 работ отечественных и 41 иностранных авторов, 10 приложении.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия, материал и методика исследований. Исследования проводили в течение 1987—1989 гг. па полях севооборота селекционных подразделений УНИИОЗ.

Климат Херсонской области умеренно-континентальный, жар-кии, засушливый с малым количеством и неравномерным распределением осадков. Агротехнические условия выращивания — рекомендованные для условий орошения юга Украины.

В качестве исходного материала использовались гибриды Рг — Мрия Херсона х Обрпп (МХ х ОБ), Мрия Херсона х Херсонская 85 (МХхХ85), Обрий х Одесская полукарликовая (ОБхОП), Юннат х Обрпп (ЮНх ОБ), Зирка х Одесская полукарлнковая (3Их кОП), Херсонская 531 х Обрий (Х531хОБ), Чинг Чанг 16 х х Одесская полукарликовая (Ч 16 х ОП), Кезуан 2 х Одесская полукарликовая (К2хОГ1) и константные по морфологическим и биологическим признакам линии Р5 — Одесская полукарликовая х с Обрий (ОПхОБ), Криница х Донская полукарликовая (КРхДП), ПолукарлнкЗ х Донская полукарликовая (ПЗхДП), Донская безостая х Обрий (ДБ х ОБ).

Исходный материал идентифицирован по группам спелости: ?С (раннеспелые), СС (среднеспелые), ПС (позднеспелые). Величину классового интервала периода «всходы-колошение» уста-{авливали по методике В. М. Шмидта (1984).

Второе поколение гибридов высевали по схеме: мать—гибрид —отец на делянках площадью 6.5 м2. Посев проводили сеялкой 1ЖС-6-10. Последующие поколения испытывали в селекционном штомнике по вышеуказанной схеме.

Константные линии высевали в селекционном питомнике на од-юрядковых метровых делянках ручными сажалками. Идентифи-щрованный по скороспелости материал в 1988 году испытывали в контрольном питомнике па делянках площадью 5 м2 четырехкрат-юй повторности. Посев проводили сеялкой СКС-6-10.

Анатомическое строение стебля и листа изучали согласно ме-одическим указаниям Г. Г. Фурста (1979), Методическим указа-шям по цитологической и цитоэмбриологической технике для ис-ледований культурных растений (ВИР, 1981).

Поражение грибными заболеваниями определяли -в соответствии с методическими разработками Э. Э. Гешеле (1978) по шкале Петерсона.

Качество зерна определяли в лаборатории технологии и массовых анализов УНИИОЗ общепринятыми методами (Методы оценки технологических качеств зерна. 1971).

Генетико-статистичеакий анализ проводили в соответствии с методическими рекомендациями П. Ф. Рокицкого (1974), Б. А. Доспехова (1985). При определении пластичности и стабильности использовали метод Б. А. ЕЬегЬаг!:, \У. А. КазэеП (1966) в интерпретации П. П. Литуна (1980). Наследуемость в широком смысле (Н2) определяли через вариансы родителей и гибридов, наследуемость в узком смысле (Ь2) — через коэффициент корреляции ьме-жду родителями и потомками.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1

Наследование и изменчивость признака «всходы-колошение».

Дата колошения более четко определяет группу спелости, чем дата наступления полной спелости зерна (Р. А. Цильке, '1977, И. Г. Лоскутов, 1984). Изменчивость признака колебалась в пределах 10—15 дней. Наследование происходило ¡по промежуточному типу с небольшим доминированием раннеспелости в зависимости от индивидуальных особенностей родительских форм. Наследуемость признака была высокой во все годы изучения (Н2 = 83,0 — 98,2%), причем значительная часть изменчивости обусловлена аддитивными эффектами генов (Ь2 = 60.0 — 83.8%). Это свидетельствует о принципиальной возможности отбора на скороспелость по фенотипу -родительских сортов в ранних расщепляющих« поколениях гибридов.

Наследование признаков продуктивности гибридами. Так как

раннеспелые формы представлены различными генотипами, то это создает ¡предпосылки для поиска и создания форм с оптимальным сочетанием элементов структуры урожая, которые в значительной степени окажут ¡положительное влияние на продуктивность растений.

Коэффициент наследуемости длины колоса находился на среднем и высоком уровнях (21.7—77.6%). Несколько больше селекционно-полезная изменчивость наблюдалась при скрещивании родителей, значительно различающихся по скороспелости Кезуан 2 х х Одесская полукарлИковая-фенотИпическая (V) «= 7.14%, геноти-пическая (Уё) = 5.54%, Чин г Чанг 16 х Одесская полукарликовая — соответственно 7.85 и 5.07%, 4

Количество колосков в колосе было меньше у скороспелых форм, что в общем согласуется с гипотезой о меньшей потенциальной продуктивности генотипов, обладающих ускоренным периодом вегетации. При значительных различиях родителей по этому признаку наблюдалось промежуточное наследование. Коэффициенты наследуемости (7.7—29.7%), и изменчивости V = 4.71 — 6.19% и Уд=0.39—1.79% находились на низком уровне, что указывает на большую консервативность признака «количество колосков в колосе».

Показатели наследуемости и изменчивости числа цветков в

колосе достигали среднего уровня (Н2 = 30.0 — 61.5%, V = 9.28__

13.05%, Уд = 2.87 — 8.02%), по скороспелость пе оказывала заметного влияния на параметры изменчивости.

Продуктивность главного колоса существенно различалась -у большинства сортов и гибридов. Наибольшей массой зерна с колоса обладал сорт Мрия Херсона (2.45 г) и ни один гибрид не достиг его уровня. Скороспелые сорта Кезуан 2 (1.64 г.), Чинг Чанг 16 (1.80 г), а также гибриды с их участием Кезуан 2 х Одесская полукарликовая (1.70 г) и Чниг Чанг 16 х Одесская полукарлпко-пая (1.75 г) достоверно уступали среднеспелым н позднеспелым формам, но у этих гибридов установлены сравнительно высокие показатели Наследуемости (Н2^42.1— 51.6%) и изменчивости (V = 14.65— 17.22%, Ург = 6.16 — 8.88%). Поэтому вероятность отбора высокопродуктивных форм из гибридных популяций, созданных с участием скороспелых родителей, остается высокой.

Популяционнап изменчивость элементов продуктивности в различных группах спелости озимой пшеницы. В расщепляющихся гибридах, где присутствуют особи, различные но вегетационному периоду, селекционная ценность отдельных групп спелости может быть различной. Это обусловлено как сцеплением коадапгивны-х блоков генов продуктивности и продолжительности вегетационного периода, так и межгенотипическими конкурентными взаимодействиями различных морфобнотипов, приводящими к появлению «маскирующего» эффекта. Поэтому для более точного определения селекционной ценности различных по вегетационному периоду особей, нами был проведен однократный отбор в популяциях Р2, направленный на создание трех групп спелости (ранняя — на уровне сортов Чинг Чанг 10, Кезуан 2; средняя — на уровне сортов Херсонская 531, Мрия Херсона; поздняя — на уровне сортов Юннат, Одесская полукарликовая). В последующем эти группы пересевались в Р3 п Р4. Следует отметить, что не во всех гибридных популяциях удалось выделить три группы спелости, формируемые по вышеизложенному признаку. Отбор «истинно . скороспелых форм возможен только из популяций, созданных с участием скороспелых форм.

В отношение признака «длина колоса» селекционная ценность раннеспелых популяций значительно ниже, чем средне- и позднеспелых. На проявление признака «длина колоса» средовые эффекты оказывают существенное влияние, поэтому значения коэффициентов наследуемости для большинства популмций невысокие (Н2 = 2.2— 30.8%). Наибольшую селекционную значимость имели среднеспелая и позднеспелая группы. В пределах каждой группы по средним значениям, размаху изменчивости и наследуемости выделяются комбинации Одесская полукарликовая х Обрий, Мрия Херсона х Херсонская 85, Херсонская 531 х Обрий, созданные с участием среднеспелых сортов. - .

Признак «количество колосков в колосе» довольно консервативен независимо от групп спелости. Несколько больший размах изменчивости (до 22 колосков), абсолютное значение признака (18.9 и 19.4) наблюдалось соответственно в среднеспелой и позднеспелой группах, что указывает на принципиальную возможность отбора многоколосковых генотипов. Однако эффективность отбора довольно низкая в связи с невысокими показазтелями генотипи-ческой изменчивости и наследуемости (Vg = 0.03 — 2.33%, Н2 = -0.6 — 34.6%).

Количество зерен в колосе является более лабильным признаком с точки зрения селекционного сдвига. Это подтверждается более высокими показателями генотипической изменчивости, наследуемости, размаха варьирования (Vg = 0.11 — 11.89%, Н2 = 1.0 — 62.9%, Lim = 21.0 — 87.0 шт.). При скрещивании раннеспелых сортов с позднеспелыми (Чинг Чанг 16 х Одесская полукарликовая, Кезуан 2 х Одесская полукарликовая) большую селекционную ценность представляют ранняя и позднеспелая группы.

Наибольшая эффективность отбора предполагается по признаку «продуктивность колоса» (табл. 1). Большой размах изменчивости, высокие коэффициенты наследуемости установлены во всех трех группах спелости. Характерно, что у гибридов, созданных по типу скрещивания «скороспелый х позднеспелый» (Чинг Чанг 16 х Одесская полукарликовая, Кезуан 2 х Одесская полукарликовая), наиболее высокая генотипическая изменчивость установлена в скороспелой группе, чего не наблюдалось по предыдущим признакам. Такое явление должно акцентировать внимание селекционера при создании скороспелых сортов, в первую очередь, на признак «продуктивность главного колоса» как наиболее податливый искусственному отбору.

Таблица I»

Популяциоиная изменчивость признака «продуктивность гласного колоса» в зависимости от группы спелости и гибридной комбинации — р4

(1987—1989 гг.)

Группа спелости Комбинация .х ± Эх Ьпп V. % Уе. % Н2, %

416 X ОП 1.69 ±0.10 0.69.„2.64 22.20 13.86 62.4

Ргпнеспелая К2 X ОП 1.59 ±0.23 0.79...2.28 14.90 6.41 43.0

ЗН X ОП 1.89+0.10 0.97...2.39 13.30 4.91 36.9

416 X ОП 1.74±0.05 0.97...2.69 21.18 12.86 60.7

К2 X ОП 1.73±0.06 0.96...2.51 11.22 2.74 24.5

Среднеспелая ЮН X ОБ 2.02 ±0.06 1.35...2.70 23.14 14.21 61.5

зи X ОП 2.29 ±0.05 1.07...2.85 21.46 13.11 61.0

Х531 X ОБ 2.07+0.10 1.06...3.13 13.88 5.88 92.3

мх X Х85 2.31 ±0.21 1.60...3.55 15.60 6.44 41.3

416 X ОП 1.84±0.19 1.50...2.44 12.75 4.46 34.8

К2 X ОП 1.77±0.13 1.30...2.10 13.00 4.51 34.7

Позднеспелая ЮН X ОБ 2.02 ±0.06 1.17...2.82 13.57 4.71 34.6

ЗИ X ОП 2.09 ±0.16 1.80...2.40 10.63 2.21 20.9

оп X ОБ 2.22 ±0.16 1.02...3.00 14.92 7.19 48.3

мх X ОБ 2.34+0.09 1.60...2.90 13.68 4.98

-ч

Динамика изменчивости признаков продуктивности в гибрид-пых, поколениях. Большой интерес для отработки тактических приемов отбора представляет изучение изменчивости признаков продуктивности в различных гибридных поколениях.

При скрещивании сортов, незначительно различающихся по вегетационному периоду и высоте растений (Мрия Херсона х 06-рий,-'Одесская нолукарликовая х Обрнн), абсолютное значение и наследуемость признака «количество зерен в колосе» подвергалось небольшим изменениям в Р2— Р4 (табл. 2). В то же время в гибридных популяциях, созданных путем скрещивания контраст-пых по высоте и срокам спелости сортов, установлена несколько пиан динамика проявления признака в поколениях. При практически неизмененных абсолютных значениях признака в популяции наблюдалось снижение коэффициентов наследуемости и генотппичсской изменчивости к Р4 (1\езуан 2 х Одесская полукарликовая, Чинг Чанг 16 х Одесская полукарликовая). В этих комбинациях установлена тенденция увеличения количества зерен в колосе в раннеспелой группе популяции в более поздних генерациях.

Таблица 2.

Изменчивость признака «количество зорен и колосе'.) Ь гибридных популяциях озимой пшеницы (1987—1980 гг.)

Гибридная комбинация Группа спелости Р,

X Н2 X Н2 X 112

мх хОБ Раннеспелые 48.4 38.9 47.1 29.9 51.4 39.4

Позднеспелые 50.8 34.7 46.0 36.1 54.2 46.8

оп хОБ Раннеспелые 53.1 41.8 48,3 46.3 54.0 43.0

Позднеспелые 55.6 44.7 50.7 42.3 53.2 41.0

К2; <ОП Раннеспелые 40.7 36.0 44.2 22.6 45.6 16.7

Позднеспелые 42.4 33.7 $3.1 24.9 43.5 19.3

416; хОП Раннеспелые 40.2 35.4 45.2 25.0 46.8 15.1

Позднеспелые 43.4 45.6 43.7 27.8 42.6 18.1

Показатели изменчивости признака «продуктивность колоса» также имели приблизительно одинаковое значение в различных генерациях гибридов, созданных с участием родственных по высоте и скороспелости сортов. Скороспелые и позднеспелые группы популяций незначительно различались но продуктивности колоса и показателям изменчивости. Однако прослеживалась тенденция увеличения коэффициента наследуемости и генотппичсской изменчивости от Р2 до Р4.

У популяции, созданных с участием контрастных по высоте и срокам спелости сортов (Кезуан 2 х Одесская полукарликовая, Чннг Чанг 16 х Одесская полукарликовая), продуктивность колоса увеличилась к однако параметры генотнпичсскои изменчивости при этом устойчиво снижались. Такое явление, очевидно, объясняется действием конкурентных взаимоотношений, приводящих к выпадению части генотипов и уменьшению спектра изменчивости.

Более детальное исследование частоты отдельных биотипов *в различных генерациях показало, что гибридные популяции Мрия Херсона х Обрий, Одесская полукарликовая х Обрнп представлены в основном высокопродуктивными особями с массой зерна с главного колоса на уровне 2 г и выше. Частоты их г поколениях Г2 — Г4 были практически на одном уровне. Частоты же высокопродуктивных скороспелых форм несколько увеличивались. В популяциях, созданных с участием контрастных по темпам развития родителей, наблюдались значительные изменения чтетот различных биотипов (табл. 3). Динамика изменчивости частоты высоко-

Таблнца 3.

Частота высокопродуктивных биотипов п гибридных популяциях, гетерогенных по скороспелости и высоте растений (1987-—1989 гг.)

Гибридная Группа Р, Рд

|

комбинация высоты вп* ВПС вп ВПС ВП ВПС

С Г 64.2 37.2 70.4 40.4 67.8 46.5

МХ х О П НР 29.0 16.1 31. 18.0 32.9 21.3

ВР 35.2 21.1 39.1 22.4 34.9 25.2

СГ 56.8 32.1 59.3 29.7 63.4 35.6

ОПхОБ НР 24.3 13.2 21.6 14.4 30.5 13.9

ВР 32.5 18.9 37.7 15.3 32.9 21.?

СГ 36.5 22.7 ' 40.3 26.1 50.2 34.8

К2 х ОП НР 12.4 8.6 9.Е 5.2 10.4 3.7

ВР 24.1 14.1 30.5 20.9 39.8 31.1

СГ 32.3 15.4 38.9 20.5 41.7 26.0

416 хОП НР 14.8 7.1 12.! 4.6 6.7 2.5

ВР 17.5 8.3 26.1 15.9 35.0 23.5

рослых и низкорослых форм в поколениях прослежавалась очень четко. Характерно уменьшение частоты низкорослых скороспелых форм у таких гибридов. Одновременно значительно возросла до-

*ВП — высокопродуктивные; ВПС — высокопродуктивные скороспелые; СГ — среднегрупиовые значения; -НР — низкорослые; ВР — высокорослые.

Ля -скороспелых особей у этих комбинации (от 14.1 до 31.1% у Кезуан 2 х Одесская полукарликовая и от 8.3 до £3.5% У Чинг Чанг 16 х Одесская полукарликовая). Наиболее высокую конкурентоспособность проявляют особи высокорослых скороспелых форм комбинаций, а доля скороспелых корогкостебельных особен с высокопродуктивным колосом резко уменьшается. Это свидетельствует о значительном обеднении пула генетической изменчивости при пересеве у популяции с таким типом подбора родителей. В таких популяциях необходимо начинать отборы с наиболее ранних поколении или проводить массовый отбор с Р2 по признакам скороспелости и высоты растений и высевать их в последующем по потомствам до достижения необходимой степени гомозиготности. В противном случае, вследствие межгенотипическнх взаимодействий, приводящих к увеличению частоты скороспелых высокорослых форм в популяции,- отбор короткостебельных особей будет затруднен.

Сопряженная изменчивость признаков, определяющих продуктивность. Изучение сопряженной изменчивости является отправным моментом в выборе маркерных признаков при экспрессной оценке на продуктивность, а также при моделировании сортов с заданными параметрами. Изучение взаимосвязи урожайности зерна с признаками продуктивности в различных группах спелости популяций показало, что продолжительность вегетационного периода незначительно влияет на тесноту и направленность связей. Наиболее высокая сопряженность продуктивности зерна наблюдалась с массой снопа (г±5г=0.77^0.07—0.84±0.04), массой 1000 зерен (г±8г = 0.29±0.13—0.40^0.12), высотой растения (г±8г= = 0.21 ±0.13—0.40±0.12) в трех группах спелости. В раннеспелой группе характерным было наличие отрицательной зависимости с длиной колоса (г±Бг=—0,34±0.12) и количеством колосков в колосе (г±8г=—0.41 ±0.06). Это можно объяснить тем, что такие признаки определяют потенциальную продуктивность, которая всегда выше у позднеспелых форм.

Большой интерес для селекционной практики представляют взаимосвязи анатомических показателей листа с урожайностью. В раннеспелой группе установлена сильная зависимость урожайности с количеством продольных пучков (г = 0.888), что можно использовать при экспрессном отборе высокопродуктивных форм в гетерогенных популяциях.

Наследование и изменчивость признаков качества зерна.

Подбор родителей по скороспелости практически не оказал воздействия на тип наследования и абсолютное содержание белка в гибридных популяциях (раннеспелый х позднеспелый — х = 13.20%, Ир = 0.50; среднеспелый х'среднеспелый — х = 12.55%; Ьр = 0.75; позднеспелый х среднеспелый — х = 13.20%, Ьр =0.92).

Тип наследования числа седиментации в зависимости от группы спелости родителей проявился у гибридов по типу доминирования п сверхдоминпровання. Большие различия у родителей по скороспелости детерминировали гетерозис, хотя абсолютное значение признака этой группы не превышало комбинации «позднеспелые х среднеспелые» (х = 52.1).

В гибридных комбинациях наблюдалась отрицательная взаимосвязь белковости (r±Sr- — 0.128±0.14) и числа седиментации (r±Sr= —0.354±0.13) с продуктивностью колоса. Однако, если по седиментации группы спелости слабо различались по тесноте и направленности связи (r±Sr= —0.222±0.¡4—0.373±0.13), то по белковости установлены достаточно высокие достоверные различия взаимосвязей продуютпзностн и концентрации белка в зерне (г±Sr = 0.454±0.13— (—0.576±0.12)). Такое явление может значительно облегчить комплексный отбор на продуктивность и качество, если гетерогенные популяции предварительно расчленить на группы спелости.

Адаптивная ценность линий озимой пшеницы разных групп спелости. Современные сорта озимой пшеницы должны обладать не только высоким генетическим потенциалом зерновой продуктивности, но и стабильной его реализацией в реальных производственных условиях. С целью оценки гомеостатичностн линии озимой пшеницы были испытаны в четырех контрастных -условиях: орошение, оптимальный срок посева (1988—1989 гг.), богара (1989 г.) н поздний срок посева на орошении (1989 г.). Выбор фонов обусловлен реально производственными условиями, лимитирующими факторы экспериментального экоградиента. В градиенте фонов орошение-богара удается проследить пластичность в условиях водного стрссса. Выбор позднего срока обусловлен реально производственными условиями, когда посев в поздние сроки становится вынужденным агроприемом.

В таблице 4 приведены данные фактической урожайности линий озимой пшеницы по отдельным фонам испытания. На лучшем фоне (орошение, 1989 г.) надежнее всего можно оценить генетический потенциал зерновой продуктивности. Он_шшболее высокий у раннеспелой линии 1040, позднеспелой 11/0, а также у среднеспелых 1107 и 1102. В неполивных условиях лучшую адаптивность проявили линии: раннеспелая 1040, среднеспелые 1102, 1107, 1112, 1113, позднеспелые 1170 п 1172. В условиях позднего срока лучшими оказались линии: среднеспелая 1113, позднеспелые 1167 н 1178.

В первый ранг урожайности одновременно на исе.х четырех фонах испытания не вышла ни одна линия, а без учета позднего срока сева, в первый ранг урожайности на всех трех фонах вышли практически одни и те же номера. Следовательно, признаки

зерновой продуктивности в условиях позднего срока сева детерминируются иначе, чем при оптимальном сроке, поэтому для условии позднего срока сева должны создаваться специализированные сорта.

Таблица 4.

Зерновая продуктивность линии озимои пшеницы разных групп спелости

(Г/М2)

Селекционный помер

Орошение, оптимальный срок сева

1988 г. / 1989 г.

Богара, 1989 г.

Орошение, поздний срок сева, 1989 г.

1029

1039

1040 1050

1098 1102 1107

1113 1112

1114

1167 1170 1172 1178 1183 Одесская полукарликовая, St. Обрий, St.

Раннеспелые

464 877 761

542 931 818

610 1037 919

480 8*7 753

Среднеспелые

602 843 766

644 960 843

724 987 853

674 919 845

570 881 843

500 855 767

Позднеспелые

526 840 779

620 1014 851

520 821 849

590 882 755

466 714 702

450 921 796

504 894 802

392 449 433 424

420 407 442 471

407

508 415 406 492 492

399 372

ПСРП, 53 61 44

Простое суммирование рангов не позволяет выделить геноти пы, лучше других адаптированные к колебанию условий иропз растанпя в экологическом градиенте, поэтому возникает необхо днмость определения дополнительных параметров экологнчсско1 пластичности п стабильности, несущих более широкую информа ционпую нагрузку. В качестве параметра, характеризующего об щий продуктивный потенциал сорта в регионе, используется эф фект генотипа (е'): чем больше е', тем выше продуктивный потен

циал. В качества количественной меры реакции генотипа на изменение условий среды применяется коэффициент регрессии на индекс условий среды (й>).

Селекционный материал изучался в двух матрицах. Первая включала три фона испытания: орошение (1988 и 1989 гг.) и богара 1989 г., предусматривающие только оптимальный срок сева. Вторая включает дополнительно поздний срок сева. На рисунке 1 представлена графическая интерпретация данных оценки генотипов по первой матрице. Как наиболее гомеостатичные можно квалифицировать линии, символы которых расположены в правом нижнем углу распределения. Это, в первую очередь, среднеспелые образцы 1113 и 1107, к которым приближаются среднеспелая линия 1098 и позднеспелая 1178 (Ш<1). Наиболее интенсивным образцом является раннеспелая линия 1040 (6'>1). Широким приспособительным потенциалом обладают селекционные номера с символами в крайнем правом среднем прямоугольнике: раннеспелые 1035 и 1039, среднеспелые 1112 и 1102, позднеспелые 1170 и 1140 (¡11=1).

Для того, чтобы судить о практической ценности селекционного образца, необходимо учитывать стабильность реакиии (52сН) и отношение к стандарту. Линия интенсивного типа 1040 стабильно реализует свою реакцию при оптимальном сроке сева ((82сН = 87) и менее стабильно при смещении сроков сева ((52сН= 1217), превосходит по всем параметрам стандарты и может быть рекомендована для дальнейшей селекционной работы в оптимальных условиях.

Из широкоадаптированных образцов при оптимальном сроке сева достоверно превышают стандарт и имеют стабильную реакцию раннеспелая линия 1039 и среднеспелая 1102. Они могут быть рекомендованы для селекционной работы с целью создания широкоадаптированных сортов, причем только раннеспелая линия 1039 сохраняет стабильность реакции при смещении сроков сева. Из гомеостатичных образцов по превышению над стандартом и стабильности реакции следует выделить среднеспелую линию 1098. По полному комплексу признаков адаптивности выделены лучшие образцы: 1040, 1039 и 1098, из которых первые два относятся к раннеспелой группе.

ы

1.51.4- Di • IÜM • - РАННЕСПЕЛЫЕ ▲ - СРЕДНЕСПЕЛЫЕ ■ - ПОЗДНЕСПЕЛЫЕ

1.3-

12 - л 1006 1029 >1023 та + St ■ 1142 оп + St. 06

II • о. о + »WO BII44 • Ю« 117 Ь В Ni5 в •1950 Д1П4 i ,,М9 о 1170 • UJ5 >099

10 -09- 0 о. 1 1 •1002 D1180 А|05й I инЬ7 1172 ¿1112 В 1140 АII02

08- 1043 А ■ 1176

0.7- AI057 АШ5 ВПЙЗ -HCPQ5 + HC Pos 1Ю7А АЮ9В Л">3

йб- -1-1-1-Г -1-1— 1 1 ы -1-1-1-1-1-г4-г

-НО -|40 -120 -100 -ао -60 -IQ -20 0 20 ад w 80 100 120 140 140

. Рис. 4. Распределение линий озимой пшеницы разных групп спелости по коэффициенту пластичности / Ь' / и эффекту генотипа

выводы

1. Эффективным отбор скороспелых форм возможен при участии в гибриде хотя бы одного раннеспелого родителя. При формировании субпопуляций путем однократного отбора по скороспелости, наибольшей селекционной ценностью обладают среднеспелые п позднеспелые формы. Отбор по элементам продуктивности в раннеспелых субпопуляциях затруднен низкими показателями генотипической изменчивости. Исключением является показатель «продуктивность колоса», селекционно-генетические параметры которого не зависят от группы спелости.

2. В гетерогенных по высоте растений и срокам спелости гибридных популяциях при пересеве происходят значительные изменения в частотах различных генотипов,, среди которых присутствуют и селекционно-ценные. Наиболее конкурентоспособными являются высокорослые формы, а доля скороспелых короткосте-бельных особей с высокопродуктивным колосом резко уменьшается. Поэтому в Р2 целесообразно проводить массовый отбор ко-роткостебельных форм с последующим пересевом до достижения необходимой степени гомозиготности.

3. В гибридных популяциях наблюдалась слабая отрицательная взаимосвязь, белковости и числа седиментации с продуктивностью колоса. Эффективному отбору на сочетание белковос ти и продуктивности в гетерогенных по скороспелости популяциях будут способствовать расчленение популяции на группы спелости. В раннеспелой установлена отрицательная зависимость этих признаков, а в позднеспелой — положительная.

4. Корреляционные связи количественных признаков растений с урожайностью специфичны и мало зависят от группы спелости изучаемого материала. Зерновая продуктивность положительно связана с массой снопа, массой 1000 зорен, высотой растения во всех группах спелости. В раннеспелой группе установлена тесная взаимосвязь урожайности с количеством продольных пучков листа, что можно использовать при экспрессивном отборе высокопродуктивных форм.

5. Надежная оценка по урожайности зерна и его стабильности может быть получена путем испытания линий в экологическом градиенте, который можно сформировать путем смешения сроков сева и изменения водного режима. Дифференцирующим фоном, позволяющим оценить линии различных групп спелости по урожайности зерна, является орошаемый фон с оптимальным сроком сева.

6. В результате испытания в экологическом градиенте при оптимизации сроков сева, наиболее широким приспособительным и урожайным потенциалом обладают линии разных групп спелости:

раннеспелые 1035 и 1039, среднеспелые 1112 и 1102, позднеспелые 1170 и 1140. Наиболее урожайной и отзывчивой ьа улучшение агрофона является раннеспелая линия 1040.

7. В градиенте со смещением сроков сева широким приспособительным потенциалом обладают .среднеспелые линии 1102 и 1107. -Высокую гомеостатичность проявили среднеспелые линии 1098 и 1113 и позднеспелые 1178 и 1167. Как сорта интенсивного типа .выделены раннеспелая линия 1040 и позднеспелая 1170.

■ 8. По комплексу хозяйственно-ценных признаков при испытании на альтернативных фонах выделены линии 1040 (интенсивного типа), 1113 (гомеостатичная), 1039 (широкого спектра адаптации), которые проходят дальнейшее изучение в конкурсном и экологическом сортоиспытаниях.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При отборе высокопродуктивных низкорослых скороспелых форм озимой пшеницы из гетерогенных популяций, рекомендуется в проводить однократный массовый отбор короткостебельных форм с последующим пересевом для достижения необходимой степени гомозиготности и проведения направленных индивидуальных отборов форм растений с заданными количественными признаками и свойствами.

2. При создании скороспелых сортов озимой пшеницы целесообразно проводить отбор в гибридных популяциях, созданных с участием раннеспелых генотипов. При отборе на продуктивность необходимо разделить популяцию на субпопуляции по группам спелости и проводить отбор по признаку «продуктивность колоса» в раннеспелой группе, где он характеризуется наиболее высокими показателями генотипической изменчивости.

3. С целью идентификации линий озимой пшеницы по урожайности, адаптивности и другим хозяйственно-ценным признакам рекомендуется проводить их изучение в экологическом градиенте, включающем альтернативные фоны испытания.

4. Для решения селекционных задач рекомендуется использовать линии озимой пшеницы, обладающие комплексом хозяйственно-ценных признаков, имеющих различный тип реакции на изменение условий внешней среды: гомеостатичную 1113, интенсивного типа 1040, широкоадаптированную 1039.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Продуктивность и адаптивные свойстЕа трансгрессивных форм озимой пшеницы ¡1 Селекция и семеноводство, -- Киев. — .1939, — Вып. 66. — С. 3—5 (в соавторстве).

2. Отбор на сочетание продуктивности и раннеспелости у гибридов озимой пшеницы // Тезисы докладов «Методы отбора по комплексам признаков в се-текции растений». — Ялта, 1989. — С. 44 (в соавторстве).

3. Сочетание признаков продуктивности и раннеспелости озимой пшеницы в условиях орошения // Тезисы докладов «Повышение роли молодых ученых и гпециалистов в ускорении научно-технического прогресса». — Херсон, 1990. —

165—166.

4. Селекция раннеспелых сортов озимой пшеницы в условиях орошения юга у'краины // Тезисы докладов «Методы интенсификации селекционного процесса». г Одесса, 1990. — С. 10—11.