Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оценка, выявление и создание исходного материала клевера лугового (TRIFOLIUM PRATENSE L. ) для селекции на повышенную семенную продуктивность в условиях центрального района Нечерноземной зоны РСФСР

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Оценка, выявление и создание исходного материала клевера лугового (TRIFOLIUM PRATENSE L. ) для селекции на повышенную семенную продуктивность в условиях центрального района Нечерноземной зоны РСФСР"

ВАСХ Н ИЛ

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОРМОВ имени В. Р. ВИЛЬЯМСА

На правах рукописи

3 АР ЬЯ Н О В АЛ?оя-Александровна—

ОЦЕНКА, ВЫЯВЛЕНИЕ И СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА КЛЕВЕРА

ЛУГОВОГО (TRIFOLIUM PRATENSE L.) ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА ПОВЫШЕННУЮ СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО РАЙОНА НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ РСФСР

06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА 1991

Диссертационная работа выполнена во Всесоюзном орден Трудового'Красного Знамени 'научно-исследовательском «I статуте кормов имени В. Р. Вильямса в 1985—1988 гг.

Научный руководитель —доктор сельскохозяйственны яаук, профессор Новоселова А. С.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственны наук, профессор Рубцов М. И., кандидат сельскохозяйстве! ных наук Наговицына А. В.

'Ведущее предприятие — Сибирский научно-иселедов; тельский «нститут кормов. -

Защита диссертации состоится . . ' "..

1991 г. в «/^ » час. «Зу » :мин .на заседании специализирова) ,ного совета Д 120.47.01 при Всесоюзном ордена Трудово! Красного Знамени научно-исследовательском институте ко] мов имени 0. Р. Вильямса.

(Адрес: 141740, я/о Луговая, Мытищинского района, М' сковоюой области.

Просим Вас принять участие в работе совета или приела'; письменный отзыв о данном автореферате (в двух экземпл: рах,заверенных печатью).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и статута.

-/" '/г,- I

Автореферат разослан « ; » . . ' ." . . 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета —

Петров А. В.

0С1ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ

Актуальность темы. Среди многолетних траз, возделываемых в Нечерноземной зоне, ведущая роль принадлежит клеверу луговому, обеспечивающему животноводство высокопитательным белковым кормом и обогащающему почву азотом, усвоенным из воздуха. Одним из резервов повышения эффективности клеверосеяння является РЧПРТТГ:''ИР чгтну —

выход кормовой массы с единицы площади увеличивается на 25-3($. Однако широкое внедрение новых сортов этой ценной культуры сдерживается из-за недостатка семян вследствие низкой и неустойчивой по годам семейной продуктивности. Урожайность семян клевера лугового в среднем по зоне составляет 0,7-1,1 ц/га, а обеспеченность ими - 60-70В результате этого укосные площз-ци не достигают размеров, необходимых для удовлетворения потребностей животноводства.

Поэтому актуальной задачей в селекционной работе с клевером луговым является создание сортов, обладаюаих наряду с хорошими кормовыми достоинствами и высокой семенной продуктив-юстыо, для чего необходим поиск источников и создание исход-юго материала, отвечающего этим требованиям.

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований явилось выявление, создание и изучение исходного материала кле-юра лугового для выведения сортов с высокой семенной продук-ивностыз в условиях Центрального района Нечерноземной зоны 'СФСР. В задачи исследований входило: оценка семенной продук-ивности диплоидных и тетраплоидных гибридов и сложногибридных опуляций, созданных во ШИК кормов, тетраплоидных номеров не-ецкой селекции ; выявление образцов с высокой семенной продук-ивностью для дальнейшей работы ; создание на основе раннеспе-ых тетраплоидных форм нового селекционного материала с высо-ой семенной продуктивностью ; изучение возможности сокращения »лекционного процесса за счет использования сооружений исиус-гвенного климата и гггзчоопыления в зимний период ; сценка об-ззцов по комплексу хозяйственно-биологических признаков и гбор лучших из них, сочетающих гысскуп кор.юпуп и семенную эодуктивность.

Научная новизна гезультатов иссгедоганпй. Изучена семон-1Я продуктивность диплопщкх и тетраплсидкых г:'брпдог> к

сложногибридных популяций клевера лугового, созданных в отделе селекции и первичного семеноводства клевера ВНИИ кормов, а также номеров немецкой селекции. Выделены перспективные по отому показателю образцы. Изучены хозяйственно-биологические признаки образцов и выявлены их корреляционные связи с семенной продуктивностью. Создан новый раннеспелый тетраплоидный селекционный материал, отличающийся повышенной семенной продуктивностью. Изучены возможности применения медоносных пчел на опылении клевера лугового в условиях искустЕениого климата в зимний период с целью ускорения селекционного процесса.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. На основании оценки исходного материала клевера лугового выделены 12 диплоидных и 15 тетраплоидных образцов, а также созданы две сложногибридные популяции, характеризующиеся повышенной семенной продуктивностью. Выявлены возможности и изучены особенности использования медоносных пчел на опылении клевера лугового в зимний период в условиях искусственного климата. Лучшие по семенной продуктивности образцы переданы для селекционной работы в НПО "Корма" и Орловский НИИСХ.

Апробация работы. Основные положения диссертации долокеш на заседаниях научно7технического совета селекцентра по кормовым культурам ВНИИ кормов (IS86-ISE8 хт.); на Всесоюзном семи-ниро селекционеров по созданию исходного материала кормовых трав (Цихнево, МО ВИР, 1987 г.) ; на 1У Всесоюзной научной конференции молодых ученых и аспирантов но актуальным проблемам кормопроизводства (Москва, 1988 г.); на 1У Республиканской • конференции молодых ученых и специалистов "Интенсификация агропромышленного производства на современном этапе" (Баку, 1988 г.) ; на научно-теоретической конференции молодых научных сотрудников во ВНШЗБК (Орел, 1989 г.) и на научно-теоретической конференции молодых ученых и аспирантов "Молодые ученые сельскому хозяйству Нечерноземья" (Москва, 1989 г.).

ÍIo материалам диссертации опубликованы 4 печатные работы.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 199 страницах машинописного текста, состоит из введении, 5 глав, выводов, предложений для селекционной практики, содержит 31 таблицу, 14 рисунков и 35 приложений. Список лите-, ратури включает 229 наименований, в том числе 43 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в 1985-1988'гг. в отделе селекции к первичного семеноводства клевера, на полях Центральной экспериментальной базы и в селекционно-тепличном комплексе БНПИ кормов им. Б.Р.Бильямса. _По метеорологическим условиям годы проведения исследований существенно различались, что позволило объективно оценить изучаемый материал: 1985 и 1987 гг. - холодные и избыточно влажные; 1986 г. - теплый и избыточно влажный ; 1988 г. - теплый и умеренно вланшй.

Материалом для исследований служили 113 селекционных образцов клевера лугового, представляющих собой гибрида и слож-ногибридные популяции второго-четпертого поколений из ВНИИ кормов и тетраплоидше номера немецкой селекции. В качестве стандартов были приняты районированные сорта ВПК 7 (для дипло-ндов) и Тетраплоидный ВИК (для тетраплоидов).

Полевые опыты, основные наблюдения и учеты проводили по методикам ВНИИ кормов (1984, 1985, 1986).

Семенную продуктивность определяли по массе выполненных семян. Динамику цветения наблюдали на закрепленных площадках или отдельных растениях путем навешивания этикеток на зацветающие соцветия. Обсемененность определяли как отношение числа выполненных семян к числу цветков в 30 головках среднего яруса калэдого образца или в 10 головках единичного растения; эавязы-ваемость семян - как отношение суммы щуплых и выполненных семян в соцветии к числу цветков; фертильность пыльцы определяли ацетокарминовым способом (З.П.Лаушева, 1980 ; Методические указания по проведению цитологических исследований с кормошми культурами. П., 1985) ; нектаропродуктквность - весовым микро-пипеточным методом (Методические указания по оценке нектаро-продуктивности вакнейыих медоносных культур. Рыбное, 1984). Длину трубки венчика измеряли с помо:дь» бинокулярной лупы с микролинейкой на 50 цветках из 10 головок каждого образца (А.Ф.ГУбин, 1947). Для получения исходного материала с погашенной семо1шой продуктивность*) использовали метод создания сложногибрид^ж популяций. Урожайность зеленей массы учитывали в фазу начала цветения, сбор сухого веаюства и облмстпеннссть находили по методу пробного снопа. Качестпо кормовой мпссн

определяли в лаборатории массовых аналиэсш ВНИИ кормов. Статистическую обработку, окспериментальшх данных проводили с использованием дисперсионного к корреляционного анализов (Б.А. Доспехов, 1905) с применением персонального компьютера " КоЬо-ггоп 1715".

РЕЗУЛЬТАТЫ 1Ш1ВД0БАНИЙ

Оценка исходного материала клевера дугового но семенной продуктивности й отбор перспективных образцов

В результате изучения исходного материала клевера лугового были выделены образцы, достоверно превыиающие стандарты по семенной продуктивности во все года исследований (табл. I, 2).

Таблица I

Семенная продуктивность лучипх диплоидных гибридов клевера лугового

Гибрид

Масса семян с растения

Г2 £1965 г.) ! % (1907 г.)

Р4 £1988 г.)

! ы к ! "г ¡станд. ! г /о К ! '.станд.! ! Г % к станд.

ВПК 7 (стандарт) 4,5 100,0 6,4 100,0 16,4 100,0

ВПК 7 х Ротонде 6,4 142,2 8,4 131,2 21,2 128,2

Ротонде х (ВИК 7 х х Ротонде) 7,2 160,0 9,1 142,2 23,2 141,5

ВПК 7 х Ранний I 7,7 171,1 8,2 128,1 20,9 127,4

Монтгомери х ВИК 7 6,6 143,7 9,0 140,6 21,2 129,3

Олви отофте х С37 22,8 м 144,3 7,5 117,2 19,6 119,5

Олви отофте х х Саппоро 19,3* 122,3 8,1 126,6 21,0 128,0

Сиппоро х Печорский улучшенный 22,6* 143,0 8,6 134,6 23,1 140,8

ВИК 7 х Дуро 23,1* 140,2 7,8 121,8 20,7 126,2

637 х Кенстар 24,9* 157,6 7,7 120,3 19,8 120,7

Саппоро х 637 21,2* 134,2 8,6 134,4 23,4 142,7

ЕИК 7 х Саппоро 21,9* 138,6 9,3 145,3 20,9 127,6

Сапноро х Дуро 27,1* .171,5 8,8 137,5 21,4 130,5

кМасса семлн с I >2, нсрс, о о О "

Таблица 2

Семенная продуктивность лучших тетраплоидных гибридов клевера лугового

Гибрид Масса семян с I i 1986 г. J 1987 г. В среднем за 2 года

_ ! % к ! г ! % к г !станд.! 1 !станд. г ! *к 1 'станд.

Гетраплоидный В11К ([стандарт J 17,9 100,0 6,7 100,0 12,3 100,0

Е, Та пи о поли х Тет-1 раплоидный БШ 25,4 141,9 10,3 153,7 17,8 144,7

Е, Тетраплоидный ВШ 4 х Тапио поли 22,5 125,7 8,6 128,4 15,6 126,8

Тероба х Тетра-° плоидный ВИГ 23,4 130,4 10,8 161,2 17,1 139,0

F, Тапио поли х 4 х Эльбо 30,3 169,3 13,8 204,9 22,0 178,7

Г2 Напока х ВИК» 84 26,5 148,0 10,6 158,2 18,6 150,2

% Юбилятка х ВЖ 84 25,6 143,0 10,2 152,2 17,9 145,5

£ Печорский улуч-с шенный х ВЖ 84 22,0 122,9 12,9 192,5 17,4 141,5

^ ВЖ 84 х Напока В, ВЖ 84 х Селект 24,2 135,2 9,8 146,3 17,0 138,2

26,1 145,8 11,9 177,6 19,0 154,5

' "СР05 3,6 - 1,5 - 2,7 -

Наибольшей семенной продуктивностью среди диплоидов отли-гачись раннеспелые гибриды ВЖ 7 х Ротонде, Ротонде х (Ш 7 х • 'отовдо), ВПК 7 х Ранний I, Монтгомери х ВИК 7, превысившие ¡тандорт ВИК Ь lj нз 42,2-71,1*, в" % - на 28,1-42,25, в Р4

на 27,4-41,Ъ%. Из 66 среднеспелых диплоидов стабильно выдели-шсь по'семенной продуктивности 8 гибридов, у которых превьгае-ше над стандартом в ig составило 22,3-71,Ь%, в 17,2-

ю 31, в Рл - IS,5-42,7Я. Выявлено, что среди изучаемого ис--одного материала шептсп тетраплоидные образцы, харпктеризуп-¡иеся повышенной семенной продуктивностью. Лучпие тетраплоидные гибридн Г2-Р4 превышали стандарт Тетраплопдгай KR но «-->,8-Ъг7%. Препмулестгом перед стандартом по семенной кролуктиэнос-'п'так;:;е* харзхтерняорались синтетические популяции .Т 863 и

№ 871 (в ^ - на 35,5 .и 25,4$), тетраплоидные номера немецкой селекции 83/6202, 83/6203, 83/6207 (на 19,8; 22,5 и 31,456).

'Характеристика образцов клевера лугового с повышенной семенной продуктивностью по хозяйственно-ценным признакам

Зимостойкость выделенных лучших образцов на 2-й год жизни составляла 67,9-98,251, у стандартов - 80,2-96,5$, на 3-й год - соответственно 43,8-67,8 и 60,6-64$. Наилучшей зимостойкостью отличались Е^ Саппоро х 637, Зуп ^ № 871, ^ Тетраплоид-ный. ВПК х Тапио поли, превысившие стандарты на 3-й год жизни на 1,5-7,6$.

Скороспелость. Диплоидные образцы с высокой семенной продуктивностью зацветали на 2-7 дней раньше стандарта ВИК 7 (Ротонде х (ВИК 7 х Ротонде), ЕИК 7 х Ротонде, ЬШ 7 х Ранний I, Монтгомери х ЕЖ 7) или находились на его уровне. Лучшие по семенной продуктивности тетраплоидные образцы вступали в фазу цветения на 7-18 дней раньше стандарта Тетраплоидный ВПК. Отмечена отрицательная корреляционная связь между семенной продуктивностью и продолжительность!:) периода от начала весеннего отрастания до начала цветения (2х - г = - 0,45 ; 4х - г = - 0,65).

Высота травостоя среднеспелых диплоидных образцов в начале цветения была на 4,5-18,7 см больше, чем стандарта ВИК 7, раннеспелые гибриды находились на его уровне. Раннеспелые тетраплоидные образцы с повышенной семенной продуктивностью по высоте травостоя 1-го укоса уступали стандарту на 3,3-19,8 см, перед 2-м укосом были выше его на 11,6-16,7 см.

Масса 1000 семян у диплоидов составляла в среднем 1,84 г, у тетраплоидов - 2,74 г. Наиболее крупные семена среди диплоидов имели гибриды Монтгомери х ВИК 7 (1,98 г), Олви отофте х 637 (1,92 г), ВПК 7 х Ротонде и Ротонде х (ВИК 7 х Ротонде) (1,91 г), наиболее мелкие - ВИК 7 х Ранний I (1,69 г). Среди тетраплоидов по крупности семян выделялись Темара х Ред хед (2,78 г), № 863 (2,80 г), а мелкие семена были у № 871 (2,57 г). Выявлена положительная корреляционная связь между семенной продуктивностью и массой 1000 семян (2х - г = 0,240,32; 4х - г = 0,39-0,45).

Продуктивная кустистость образцов оказывает значительное влияние на семенную продуктивность (2х - г 0,61-0,71 ;

4х - г = 0,55-0,83). Наибольшим количеством продуктивных стеблей на растении в ï^- Fj характеризовались гибриды: Ротонде х (ВИК 7 х Ротонде), Саппоро х Печорский улучшенный, БКК 7 X Ротонде и Саппоро х Дуро (на 20,0-51,6!^ больше в сравнении со стандартом).

Количество соцветий на растении зависело от года исследований и ocooeiiHoii'reiJ образца. Панбильшее-преввеходетво-над-ста» дартом по 3T0i^y признаку имели гибриды F^ Саппоро х Дуро, F!j ВИК 7 х Саппоро, F^ Саппоро х Печорский улучшенный (+ 19,6-30,в/о) ; Р4 Темара-х Ред хед, Щ Тапио поли х Эльбо, î^ ВИК 84 х Селект (+ 22,2-59,8/J). Корреляционная зависимость мекду семенной продуктивностью и количеством продуктивных соцветий была от средней до сильной у диплоидов-( г = 0,57-0,78) и сильной у тетраплоицов ( г = 0,76-0,89).

Количество цветков в головке диплоидов составляло 121,4- • 138,2, у тетраплоидов - 125,4-138,7. Между семенной продуктивностью и количеством цветков в соцветии корреляционная связь слабая (2х - г = 0,12-0,18; 4х - г = 0,04-0,16).

Низкая семенная продуктивность клевера лугового в значительной степени обусловлена тем, что не в каждом цветке образуются семена, и не все образовавшиеся семена являются полноценными. Это зависит от погодных условий периода вегетации, наличия опылителей, плоидности растения и его генетических эсобенностей. Поэтому для селекции на повышенную семенную продуктивность важно выявить формы, имеющие наибольщую завязывае-лость семян и обсеменеиность соцветий.

В 1987 г>. в головках диплоидных образцов с высокой семен-юй продуктивностью завязалось 87,7-99,8 семян, из них выпол-тенных - 58,4-74,6 (у стандарта - 86,8 и 56,6), в 1988 г. -'7,7-100,4 и 72,3-96,9 (у стандарта - 76,3 и 71,7) (табл. 3). 5 головках выделенных по семенной продуктивности тетраплоидных >бразцов завязалось меньше семян: в IS87 г. - 53,7-61,9, из шх выполненных - 33,7-41,2 ; в 1988 г. - соответственно 56,0->1,1 и 49,1-56,0 (у стандарта завязалось соответственно 53,1 и >8,1 сеин, из них выполненных - 27,0 и -46,8).

Обссмененность соцветий лучших по семенной продуктивности ;иплоидных гибридов в 1987 г. составила 45,3-60,7$, более Сла-оприятном по погодным условиям 1980 г. - 61,9-75,2^ (у стон-,арта - соответственно 45,5 и CI,6!*!). Наибольшей обремененное-

Таблица 3

Характеристика лучших селекционных образцов клевера лугового по обсемененности соцветий

! 1987 г. ЗУ" 4) ! 1988 г- (Р4. Зуп 5

'Количество 1 'Количество I !0бсе-

!семян в со- !0бсе- 'семян в со-

Образец ¡цветиях !менен-!ность, ¡цветиях 1менен !ность 1

! !в т.ч. ! !в т.ч.

!общее !выпол- ! % ' !общее !выпол- ! /о

! ненных! ! !ленных!

ВИК 7 (стандарт) 86,8 56,6 45,5 76,3 71,7 61,6

ВИК 7 X Ротонде 93,5 63,4 54,0 90,1 86,8 69,2

Ротонде х (ВИК 7 х

Ротонде) 96,4 65,2 52,4 100,4 96,9 75,2

ВИК 7 х Ранний I 95,6 62,4 50,3 91,3 83,4 66,4

Монтгомери х ВИК 7 99,8 67,7 55,0 .84,2 79,3 67,6

Олви отофте х 637 90,4 59,8 48,0 81,2 73,5 63,2

Олви отофте х

х Саппоро 96,0 70,2 55|7 84,9 80,5 61,9

Саппоро х Печорский '70,4 53,3 98,7 90,5 67,9

улучшенный 93,5

ВИК 7 х Дуро . 87,8 58,4 49,6 77,7 72,3 67,6

637 х Кенстар 94,8 62,6 45,3 80,2 74,8 63,4

Саппоро х 637 97,6 70,6 54,6 93,2 88,5 74,1

ВИЛ 7 х Саппоро 96,6 74,6 60,7 94,1 89,1 73,8

Саппоро х Дуро 96,8 63,3 52,1 82,7 78,2 65,4

Тетраплоидный ВИК

(стандарт) 53,1 27,0 20,4 58,1 46,8 '35,9

Темара х Ред хед (4х) 61,9 41,2 30,7 61,1 56,0 42,7

),' 863 (4х) 53,7 33,7 28,9 56,0 49,1 37..0

№ 871 (4х) 55,3 35,8 28,5 60,6 52,9 38,1

тыо соцветий отличались гибриды Ротонде х (БИК 7 х Ротонде), Саппоро х 637, ВИК 7 х Саппоро (52,4-60,7$ в 1987 г. и 73,875,2% в 1988 г.). У лучших по семенной продуктивности тетраплс идных образцов обсемененность в 1987 г. составила 28,5-30,7/5, в 1988 г. - 37,0-42,7% (у стандарта - 20,4 и 35,9%).

Анализ полученных данных показал, что семенная продуктивность клевера лугового имеет положительную связь с общим количеством семян в головке (2х г г = 0,79-0,81 ; 4х - г = 0,630,86), с количеством выполненных семян в головке (2х - г -

0,72-0,76; 4х - г 0,84-0,89), завлзьшаеиостьи семя» (2х -г = 0,66-0,77 ; 4х - г = 0,49-0,76), обсемененностью соцветий (2х - г = 0,71-0,80; 4х - г = 0,70-0,76).

Создание сложногибридннх популяций тетраплоидиого клевера лугового с повышенной семенной продуктивностью

-Ау.^тиинимм нвлгхирал'ка.ч "птрппнпиппв клевера ЛУГОВОГО ЯВляется более низкая, чем у диплоидов, семенная продуктивность, что,несмотря на преимущества б кормовом отношении, сдерживает внедрение их в производство. Одним из методов селекции тетра-плоидов на повышенную семенную продуктивность является создание сложногибридных популяций (СГП). Считается, что при использовании этого метода происходит восстановление сбалансированности генетической системы, нарушенной при переводе образца на тетраплоидный уровень и выведении тетраплоидиого образца от ограниченного числа исходных растений. Предполагается, что создание СГП на тетраплоидном уровне будет служить средством увеличения семенной продуктивности и поддержания гетерозиса в течение ряда поколений.

Подбор компонентов для создания СГТ1 проводили с учетом семенной продуктивности, скороспелости, обсемененности соцветий. В качестве исходного материала были использованы образцы ВНИИ кормов и номера немецкой селекции. Урожайность семян образцов, используемых для создания СГП 1266, составила в среднем 60,3 г/5 м2, или 124,6$ к стандарту ; для СГП 1267 - 53,4 г/5 м2, или 110,4$. Подбор компонентов для переопыления осуществляли с учетом их раннеспелости: вступление в фазу цветения наступило на 11-12 дней раньше стандарта Тетраплоидный ВПК. Особое внимание было уделено обсемененности соцветий, т.к. имеются сведения о наследственном характере этого признака ( J.Jaranowaki , Z. Broda , 1977; J.V/ioncek etaL, 1977; А.П.Ворончихина, Л.M.Четвертных, 1985). На основе этого в работе по созданию СГП применяли отбор высокообееменегашх соцветий. Отот метод, кроме того, уменьшает вероятность вовлечения в переопыление анеуплоидоа, значительно снижающих семенную продуктивность, В отобранных высокообсемененных соцветиях содержалось 42,6-65,0 семян, что превышало стандарт на 22,186,2%, среднюю пробу - на 17,5-51,1%. Обсемененность отобранных соцветий составила 38,7-50,что выше стандарта на 10,216,9%, средней пробы - на 8,6-15,7%.

Использование искусственного климата и ггаелоопыления в зимний период с целью ускорения создания селекционного материала клевера лугового

С целью ускорения селекционного процесса при создании СГП переопыление отобранных компонентов проводили в зимний период в селекционно-тепличном комплексе. При этом в течение 3 зимних периодов (1985-1988 гг.) изучали возможность использования в качестве опылителей медоносных пчел. При выращивании клевера в селекционно-тепличном комплексе использовали рекомендуемый технологический режим (К.К.Мазур и'др., 1978, 1984). Ульи с пчелами среднерусской породы (6-8 рамок) вносили в теплицу перед началом цветения клевера, размещая их шесте с растениями в специально оборудованных боксах, проверяли состояние семьи, наличие меда и перги. Для активизации летно-опылительной деятельности проводили подкормку пчел сахарным сиропом, настоянным на цветках клевера. На 6-7-й день, совершив облет, пчелы начинали посещать цветки клевера. Начало и конец .работы пчел зависели от восхода и захода солнца независимо от искусственного освещения (начало вылета в 9-10 ч, окончание - в 16-17 ч). Наиболее активная деятельность наблюдалась с 10 до 13 ч.'На опылении была занята небольшая часть пчелиной семьи, что объясняется ограниче-нностью пространства, малым количеством цветков, недостатком освещения, высокой температурой и влажностью воздуха. Чем раньше зимой были выставлены ульи, тем меньше пчел работало на опылении. К весне их число увеличивалось. Расчеты показали, что достаточно иметь в теплице I улей (6-8 рамок) на 500-700 растений. При отом создаются условия для неоднократного посещения пчелами каждого цветка. Опыление диплоидных и тет-раплоидных форм клевера проводили раздельно. При этом фертиль-ность пылырл у диплоидов составляла 78-95%, у тетраплоидов -74-92$. Количество нектара в цветках колебалось от 0,032 до 0,368 мг, сахаристость нектара - от 30,8 до 57,8$. Количество выполненных семян в головке при пчелоопылении в зимний период в условиях искусственного климата в среднем по диплоидам составило 55,2-59,1 (максимум - 126), по тетраплоидам - 30,4-33,5 (максимум - 81). Обсеыенепность соцветий у диплоидов составля-1 ла 57,9-58,7$ (до 96,7$), у тетраплоидов - 31,4-38,9$ (до89,4$); завязнввемость семян у диплоиден - 52,1-60,4$ (в отдельных головках до 1СС$), у тйтроплоидое - 33,4-40,8$ (максимум 92$).

Масса семян с растения у диплоидов - 1,11-1,65 г (до 4,4 г), у тетраплоидов - 0,74-0,98 г (до 2,8 г). При опылении в январе-феврале из свепеубранных семян успевали вырастить весной рассаду и с наступлением тепла высадить ее в поле.

Оценка созданных СГП по семенной продуктивности _и составляющим ее элементам

В 1986-1988 гг. в полевых условиях провели оценку семенной продуктивности созданных СГП 1266 и СГП 1267 (табл. 4).

Таблица 4

Оценка сложногибридных популяций клевера лугового по семенной продуктивности

Масса выполненных семян с растения

Популяция

| 1987 г. ( зуг^) 1988 г. ( Зуп 2)

\ ! ! ! выход ! % к ! ! % к !выпол-г !стан- ! г !стан-!нен~ !дарту ! !дарту!ных ! ! ! ! семян, ! ! ! \ % г !выход % к !выпол стан-'.нен-дарту!пых 'семян 1 п/ ! /о

Гетраплоидный

ВИК (стандарт) 3,7 100,0

:ГП 1266 5,8 156,8

ТП 1267 4,5 121,6

0,7

ИСР,

05

5.8 100,0 67,4 13,8 100,0 89,4

8.9 153,4 81,6 20,6 149,3 95,8 7,3 125,9 80,2 17,3 125,4 94,0

1,3 - - 3,2 -

3 первом поколении СГП 1266 превысила стандарт на 53,4-56,8$, зо втором - на 49,5$; СГП 1267 - соответственно на 21,6-25,9 I 25,4%. Созданные популяции при одинаковых условиях выращива-шя имели значительно меньше щуплых семян в урокае, чем стан-|,арт, особенно в неблагоприятные по погодным условиям годы, 'ак, в 1987 г. выход выполненных семян от их общего сбора у ГП 1266 составил 81,6%, СГП 1267 - 80,2$, стандарта - 67,4$. > 1988 г., более благоприятном для формирования урожая семян левера, выход выполненных семян возрос соответственно до 95,8 ; 4,0 и 89,4,'?. Исследования показали, что превышение слозкногиб-пдных популяций над стандартом по семенной продуктивности в начительной степени обусловлено более высокой обеемоненностью х соцветий. По этому признаку СГП 1206 превышала стандарт по

годам на 8,3-17,5%, СГП 1267 - на 6,7-10,2%. По количеству семян в соцветиях превышение над стандартом у СГП 1266 составляло 18,4-47,6%, СГП 1267 - 16,4-34,-1%.

.Оценка исходного материала клевера луг о в о го_ с_ по. в ыиенной

семенной продуктивностью по урожайности и качеству кормовой мас.сь;

Выявленный и созданный исходный материал клевера лугового с повышенной семенной продуктивностью оценивали в контрольном питомнике (1986-1987 гг.) по урожайности и качеству кормовой массы. В сумме за 2 года пользования по урожайности зеленой массы достоверно превышали стандарт гибриды 637 х Кенстар (на 9,2%), Саппоро х Печорский улучшенный (на 6,8%), уступали ецу

- Олви отофте х Саппоро (на 10,4%), ЗИК 7 х Ротонде (на 8,8%), Напока х ЕИК 84 (на 20,5%) и ВШ 84 х Напока (на 21,4%). Остальные диплоидные и тетраплоидпые образцы по урожайности зеленой массы и сухого вещества находились па уровне стандарта. По содержанию сырого протеина (на 1,0-2,2%) и сбору его с урожаем (на 10,7-14,3$) превосходили стандарт образцы: Тапио поли х Эльбо, Темара х Ред хед, Тетраплоидный ВИК х Тапио поли, СГП 1266, СГП 1267. Лучшей облиственностыо среди диплоидов характеризовались гибриды 637 х Кенстар - 53,4%, ВИК 7 х Саппоро -52,9$, Саппоро х Дуро - 52,3% (стандарт - 50,9%) ; среди тетра-плоидов - Тероба х Тетраплоидный В1Н - 58,2%, Темара х Ред хед

- 51,9%, СГП 1267 - 51,3, I,' 863 и СГП 1266 - 50,7% (стандарт -49,3%).

Выявленный и созданный исходный материал клевера .лугового с 'повышенной семенной продуктивностью проходит дальнейшую полевую оценку и селекционную проработку во ВНИИ кормов и в Орловском НИИСХ.

ВИСОДП

1. Результаты оценки исходного материала клевера лугового показали значительные различия ыег.пу образцами по семенной продуктивности. Выявлен!,! 12 диплоидных и 15 тстраплоидн!>х образцов, предстаылшкх интерес в селекции на повышенную семенную продуктивность.

2. Лучшие дпплоплныо гибриды ирезпошхи стандлрт ЕИК 7 по семенной прс.*7ЭТивьост)| в на '¿Р. ,3-71 ^ - яа 17,2-45, & - на 12,5-•12,7;'. ¡¡у^ь.у.с тетрзилопдикс гиб;-""-' по отому

показатели превысили стандарт Тетраплоидный ВПК и Р> на 30,270,9%, Í3 - па 39,0-51,'7$, Р4 - на 26,8-70,7%; сложногибридные тетраплоидный популяции в Syn ^ - на 44,3-49,8$, Syn 4 - на 24,1-25,9'о, Syn ^ - на 25,4-35,5$, тетраплоидше номера - на 19,8-31,

3. Выявлена тетраплоидше образцы клевера лугового (гибрид Темара х lV.-д ход, слиЫ-Ю1 ибриднии пипуляцин-У-ШЗ-ц-^й-ЯгХ-Х,

превысившие по соченной продуктивности в четвертсм-пятом поколении не только стандарт Тетраплоидный ВПК, но и на 5,4-24,-$ диплоидный стандарт ВПК 7, являющийся лучшим в зоне.

4. Оценки хозяйетьенно-бпологпчееких особенностей исходного материала клевера лугового позволила выявить образцы, сочетающие аысокун семенную продуктивность с другими ценными признаками и свойствами:

- высокая зимостойкость на 3-й год жизни (на 1,5-7,6$ вы-ие стандартов) - Саппоро х 637 (2х), JP 871 (4х), F4 Гетраплоидный Biiií х Тапио поли (4х) ;

- раннеспелость: на 2-7 дней в сравнении со стандартом ЗШ 7 - F4 Ротонде х (ВШ 7 х Ротонде), ?4 ВПК 7 х Ротонде, F4 ВПК 7 х Ранний I, Р4 Монтгомери х ВПК 7 ; на 7-18 дней в ¡равнении со стандартом Тетраплоидный ВПК - Тероба х Тстра-1ЛОИДНЫЙ ВШ, {р Напока х ВИК 84 , R, Вбилптка х ЗНК 84, Fj 1'емара х Ред хед, Тапио поли х Эльбо, Р4 Тапио юли х Тетраплоидный DIПС, Тетраплоидный ВПК х Тапио поли,

S, Печорский улучшенный х ВПК 84, S, ВПК 84 х Напока, С, ВПК 34 х Селект,Syn 5 863, 15 83/6202,83/6203, & 83/6207;

- кормовая продуктивность: по урожайности зеленой массы [на 6,8-9,2$ выше стандартов) - Г^ Саппоро х Печорский улуч-леншй (2х), í^ 637 х Кенстар (2х) ; по сбору сухого вещества [на 5,6-5,9$) - {3 Ротонде х (ВПК 7 х Ротонде) (2х), Ej 637 х Сенстар (2х) ;

- качество кормовой массы: по содержанию сырого протеина [на 1,0-1,9$ выше стандарта) - Р4 Тапио поли х Эльбо (4х),

% Юбнлятка х ВШ 84 (4х), К, ВПК 84 х Напока (4х), Í3 Темара : Ред хед (4х), Fj Тетраплоидный ВПК х Тапио поли (4х), ¡ечорский улучшенный х ВПК 84 (4х), Р^ Тероба х Тетраплоидный !ПК (4х) ; по облиственности (на 1,5-4,7$) - Саппоро х Дуро ;2x),'^n 4 ]," БСЗ (4х), Í3 БЖ 7 х Саппоро (2х), Í3 63? х :енстар (2х), F3 Темара х Ред хед (4х), I3 Тероба'х Титралло-цный К'.К (4х),

5. На основе корреляционного анализа установлено, что семенная продуктивность клевера лугового в значительной степе ни определяется количеством продуктивных стеблей на растении (2х - г = 0,61-0,79; 4х - г = 0,55-0,83), количеством продуй тивных соцветий на растении (2х - г = 0,57-0,78 ; 4х - г = 0,70-0,89), общим числом семян в головке (2х - г 0,79-0,81 ; 4х - г = 0,63-0,86), числом выполненных семян в головке (2х -г = 0,72-0,76; 4х - т = 0,84-0,89), обсемененностыо соцвети (2х - г = 0,71-0,80; 4х - г = 0,70-0,76), завяоываемостью семян (2х - г = 0,06-0,77 ; 4х - г = 0,49-0,76), массой 1000 семян (2х - г = 0,24-0,32; 4х - г = 0,39-0,45).

. 6. Методом создания сложногибридных популяций на основе использования широкого скрещивания компонентов с высокой семо ной продуктивность», высокой обсемененностыо соцветий, одновр менностью цветения созданы СГП 1266 и СГП 1267, превысившие п семенной продуктивности стандарт Тетрагоюидшй ВПК в дуп ^ на 21,6-56,8$, в Яуп2 - на 25,4-49,

7. Созданные слогаогибридные поцуляции клевера лугового (СГП 1266 и СГП 1267) в Зуп^. находились на уровне стандарта по урожайности зеленой массы (103,3 и 98,3$) и сбору сухого вещества (102,3 и 100,8^), превышали его по содержанию сырого протеина (на 1,2 и 2,2?!), сбору сырого протеина (на 11,6 и 13,2^), имели больщую облпственность (на 1,4 и 2,С%) и выход листьев с урожаем (на 5,2 и 4,9$), содержали меньше клетчатки в сухом веществе (на 0,8 - 1,С$).

8. Установлена возможность сокращения (на два года и более) селекционного процесса при создании сложногибридных популяций клевера лугового на основе использования искусственного климата и пчелоопыления в зимний и ранневесениий периоды.

9. Выявленный и созданный селекционный материал клевера лугового (22 гибрида Б?-!^, 2 сложно гибридные поцуляции

2 слохшогибридные поцуляции Зуг^, 3 тетраплоидпыа номера),' характеризующийся повышенной семенной продуктивностью, передан во ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса и в Орловский НИИСХ для исполь зования в практической селекции и пополнения генофондов.

ПРЭДЛСЖШШ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

I. Б условиях Центрального района Нечерноземной зоны РС£СР д"л создания гибридов н сложногибридных популяций клево-

а лугового с повышенной семенной продуктивностью рокомендует-, использовать следующие отечественные и эарубеэшис сорта: 'плондные - ЕЖ 7 (к-37093), Печорский улучшенный (к-3,Л43; СССР' Ротонде (Rotonda, к-37537) - Голландия ; Лассале alc к-33587) - Канада ; Монтгомери (Montgomery , к-32120) - , 1Глия ; Ранний I (к-32641), Олви отофте (Olvl otofte, „-38236).

,ро ( Duro, К-Зай38) - Дания J Cannopu (Dworо-к-задт--

10ния ; тетсаплоидные - ВИК 84 (к-45534) - СССР; Эльбо (ЫЬо -35593) - Дания ; Тероба ГегоЬл, к-35555), Ред хед (Ked head -37837) - Голландия ; Напока («арока, к-40420), Селект (fiolekt, -37970) - Румыния ; Тапио поли ( iapio poll, к-34911) - Венгрия; 5илятка (Jubilatka , к-41034) - Польша ; Темара { ís^ , к-

3246) - Швейцария.

2. Для создания сложогибридных популяций тетраплоицного

тевера лугового следует проводить отбор компонентов по высока семенной проективности и по признакам, полопггелы.о кор~ злирутащим с ней: количеству продуктивных стеблей (г = 0,^-,83), соцветий (г = 0,76-0,89), числу семян ь головке ( г ,63-0,89) ; обсемененности соцветий (г -'0,70-0,7b), запязы

1емости семян (г = 0,49-0,76).

3. С целью ускорения селекционного процесса при создании южногибридных популяций клевера лугового рекомендуется пере-шлять отобранный материал зимой в сооружениях искусственного шмата с применением в качестве опылителей медоносных пчел.

-я этого необходимо использовать специально оборудованные бок-1 и поддерживать следующий технологический режим: освещенность 1-18 тыс.лк, фотопериод - 18 ч, температура днем - 26-ЗС С, )чьа - 16-20° С, вентиляция - постоянно. Для опыления DOO-700 чтений достаточно иметь один улей пчел ио 6-8 рамок, который -вдует вносить в теплицу за 5-G дней до начала цветения. Для ;тивизации летно-опылительной деятельности необходимо подкарм-[вать пчел сахарным сиропом, настоянном на цветках клевера, также пергой или ее биологическими заменителями.

4. В качестве перспективного материала в селекции ив полынную семенную продуктивность предлагается использовать: ' а) гибриды четвертого поколения диплоидного клзвера' луго-■го: ВИК 7 х Ротонде ; Ротонде х (ВПК 7 х Ротонде) ; ВПК 7 х нний I ; Монтгомери х И St 7 ; Олви отофте х Саппоро ; Саппоро Печорский улучшенный ; В Hit 7 х Дуро ; 637 х Кенстар; Саппоро 637 ; ШС 7 'X Саппоро ; Саппоро х Дуро ;

б) гибриды, слоясногибридные поиуляции и селекционные номера тетраплопдного клевера .лугового: С, ВПК 84 х Селект ;

Напока х ВПК 84; £ ВПК 84 х Папока ; ^ ¡Сбилятка х ВПК 84 ; £> Печорский улучшеший х ВПК 84 ; ^ Тероба х 1\:траплоидный ВИК ; Р^ Темара х Ред хед ; ^ Тапио поли х Эльбо ; ^ Тетрапло-идный ВЖ х Тапио поли ; Тапио поли х Тетраплоидный БЖ; Зуп^ СГП 1266 ; Суп 2 СГП 1267 ; Зуп& № 863 ; Зуп,, )," 871 ; )£ 83/6202 ; № 83/6203 ; Г- 83/6207.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТНЛЕ ДИССЕРГАЦШ

1. Создание исходного материала клевера лугового с повышенной семенной продуктивностью с использование.,- теплицы и пчелоопыления в зимнее время// Тез. докл. 1У Вс.есоаз. науч. конф. молодых ученых и аспирантов по актуал. иробл. кормопроизводства/ ВШС1 кормов. - !<1., 1988. - С. 114-115.

2. Подбор исходного материала клевера лугового для селекции на повышенную семенную продуктивность// Тез. докл. 1У Рес-публ. конф. молодых учешх и специалистов на тему: "Пнтенсиф. агропром. пр-ва на современном этапе". Ч. I. - Еаку, 1988.

- С. 157.

3. Создание исходного материала тетраплопдного клевера лугового с повышенной семенной продуктивностью// Докл. ВАСХПКЛ

- 1988. - Г> II. - С. 43-45.

4. Ускоренное создание исходного материала клевера лугового с помощью опыления пчелами в теплице// Селекция кормовых культур: Сб. науч. тр./ ВНИИ кормов. - М., 1989. - Вып. 42.

- С. 31-36.