Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Перспективы селекции столовой свеклы на раздельноплодность

ВАК РФ 06.01.06, Овощеводство

Автореферат диссертации по теме "Перспективы селекции столовой свеклы на раздельноплодность"

На правах рукописи

Грязева Валентина Ивановна

перспективы (женщин стожжоа свеклы на раздвшшвдносгь

06.01.05 - селекция и семеноводство

АзторгЗграг т.т\ сагзяягтз утагп-Л ст?.гэгсг кшпэдзза

Пенаа - 1998

Работа выполнена в Пензенской государственной сельскохо зяйсгвенной академии в 1991-1995гг.

Научные руководители: - доктор сельскохозяйственных наук профессор, академик МАНЭБ Литвинова М. К.,

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор, член ког респондент РАЕН, заслуженный агроном РФ Чирков А. И. '

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профес сор, заслуженный деятель науки РФ Крупнов Е А., кандидат сел] скохозяйственных наук, доцент Костина Г. И.

Вэдущая организация - Всероссийский научно-исследователе ский институт селекции и семеноводства овощных культур.

Защита диссертации состоится "21" мая 1998г. в 10 час на заседании диссертационного совета К 020.29.01 при Научн исследовательском институте сельского хозяйства й'О-Восток По адресу: 410020, Саратов, Тулайкова,7, НИИСХ Кто-Востока.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИСХ Юг Востока.

Автореферат разослан "21" апреля 1998 года.

Ученый секретарь . диссертационного совета кандидат биологических наук

О. А. Евдокиме

Обцая характеристика работы.

Актуальность. В области овощеводства ставится задача создания новых высокоурожайных сортов и гибридов, отличающихся хорошим качеством продукции, адаптированных к условиям произрастания, устойчивых к неблагоприятным воздействиям внешней среды, пригодных к механизированной уборке. В селекции столовой свеклы важной задачей является выведение одноростковых форм, отвечающих требованиям механизации возделывания, имеющих прямостоячую розетку листьев, укороченные корнеплоды с гладкой поверхностью, с неполегающим типом семенного куста, с дружным созреванием и неосыпащимися семенами, с одно-двусемянными клубочками. Актуальность проблемы определяется необходимостью создания исходного материала с комплексом улучшенных хозяйственно-ценных признаков на основе использования различных методов селекции, в т. ч. экспериментального мутагенеза, что является главной предпосылкой успешного выведения высокопродуктивных, раздельноплодных сортов столовой свеклы.

Дель и задачи. Целью нашей работы было всесторонне изучить исходный материал,^ полученный с помощью химического мутагенеза на базе сорта Бордо 237 и выделить по комплексу хозяйственно-полезных признаков частично 'раздельноплодные образцы для последующего создания на их основе односемянных сортов столовой свеклы, пригодных к механизированному возделыванию и отвечающих условиям лесостепи Среднего Поволжья.

В задачу исследований входило:

1. Изучить частично раздельноплодные сортообразцы столовой свеклы по урожайности в сравнении с многосемянным и односемянным стандартами.

2. Определить адаптивную способность и стабильность наиболее урожайных сортообразцрв. .

3. • Провести физиолаго-биохимическую оценку сортообразцов в сравнении со стандартными сортами.

4. Изучить анатомо-морфологические особенности частично раздельноплодных сортообразцрв на первом и втором году жизни.

5. Определить семенную продуктивность и качество семян частично раздельноплодных сортообразцрв.

6. Провести анализ изменчивости морфологических и хозяйс-

твенно-ценных признаков, выделенных сортообраацов.

7. Выделить перспективные раздельноплодные сортообрааш столовой свеклы с комплексом улучшенных хозяйственно-цещвд признаков, которые могут быть использованы в селекции на раз-дельноплодность для получения высокопродуктивного, раздель-ноплодного сорта. . . ,

Научная новизна. Для успешного решения задач селекции: столовой свеклы необходим разнообразный исходный материал, - при правильном подборе которого и последующего селекционного воздействия можно добиться сочетания в сорте ценных признаков г • свойств.

Гибридизация и мутагенез являются основными источниками исходного материала в селекции растений.

Возможности использования индуцированного мутагенеза в селекции столовой свекль! изучены пока недостаточно. Сортов, созданных на основе использования этого метода, в производстве нет. .•.."..■

В условиях Пензенской области проведено изучение сортсюб-разцов столовой свеклы, полученных на основе химического мутагенеза, дана их морфологическая и физиологе-биохимическая характеристика. Выделено три раздельноплодных сортообразца, которые сочетают высокую продуктивность с устойчивым урожаем. Установлена зависимость между содержанием хлорофилла в листья: и показателем чистой продуктивности фотосинтеза. Шказано, чт< частично раздельноплодные сортообразцы по качеству корнеплодси и другим хозяйственно- ценным признакам не уступает райовнр® ванным сортам. Выявлена аависишсть между- массой горнеплода его диаметром и длиной. Корреляция и регрессия • меадг а®« признаками не зависит от фенотипа, это дает возможность отбор на основе установления коррелятивных связей. Установлена деге нерация зародыша и семени на ранних стадиях их развития у по тенциально дву-трехсемянных фЬрм, что приводит к одно-двусе мянности. У раздельноплодных растений выявлена тесна корреляционная зависимость между длиной йобега и количество клубочков на этом побеге. .

Практическая ценность работы состоит в том, что нами "выделены в качестве исходного материала для селекции на раздель

- Б -

ноплодвость 3 сортообразца: N 3; N 34 и N 37 полученные воздействием на семена сорта Бордо 237 соответственно: нитрозометилмочевиной (НШ-0,05%); нитрозоэтилмочевиной (НЭМ-0,025%) и нитрозометилмочевиной (НММ- 0,01%).

Эти сортообразцы переданы в мировую коллекцию Всероссийского НИИ растениеводства км H. И. Вавилова (г.Санкт-Петербург).

Апробация работы. Основные положения по теме диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях:' "Прикладные и теоретические вопросы нетрадиционной энергетики в селекции растений" (г.Луганск, 1991г.)', '"Творчество молодых - агропромышленному комплексу" (г.Пенза, Î992r. ), в Пензенской сельскохозяйственной академии (1992г. b Приволжском Доме экономических и научно-технических-знаний (1997г.), на III'международной научно-практической конференции по экологии (Пенза,-1996г. ).

Публикация. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, приложений. Изложена на 125 страницах машинописного .текста, включает 24 таблицы и 17 рисунков. Список цитированной литературы содерзшт 148 наименований, в том числе 14 из них на иностранных языках. '

t

- уолшт. uatstîm и квгодгЕа- поощряй.

Исследования по теме диссертационной работы проводились путем постановки лабораторно-полевых опытов на опытном поле и в лабораториях Пензенской Государственной сельскохозяйственной академии в 1991-1995 годах.

Основным экспериментальным материалом в наших исследованиях являлись: а) сорта столовой свеклы отечественной селекции взятые в качестве стандартов - Бордо 237 и Одноростковая; б) сортообразцы зарубежной селекции, полученные из коллекции ВИР -tfonogram, Kfonodet, kbna LD, Mobile, Boltardi, bfonoking в) относительно стабильные, частично раздельноплодные селекционные образцы из коллекции кафедры ботаники ПГСХА, полученные методом химического мутагенеза на базе сорта Бордо 237 в 1973 году

М. К Литвиновой: 34; 14; 10; 38; 25; 28; 1; 15; 3; 37; 26; 33; б; 2; 4; 5; 16; 27; 35; 30; 24; в КЗ и последующих поколениях.

По данным Ы. К. Литвиновой (1989) для получения мутантов столовой свеклы были использованы следующие концентрации мутагенов:

Нитрозоэтилмочевина (ЮМ) -0,01; 0,012; 0. 025;0,05;0,02.

Нитрозометилмочевина (НМКО -0,01;0,012; 0,025;0,05; 0,02.

Диметилсульфат (ДМС) -0,01; 0,012;. 0,025; 0,05; 0,02

Диэтилсульфат (ДЭС) -0,01; 0,012; 0,025; 0,05; 0,02

Экспозиция - 18 часов. Контрольные семена намачивались в водопроводной воде.

Погодные условия в годы проведения исследований были типичными для лесостепной зоны Среднего Поволжья. Но отдельные годы отличались отклонениями от среднестатистических данных по метеоусловиям. 1992 год был засушливым, а 1993, 1994 годы характеризовались избыточным увлажнением. Почвенный по!фов опытного участка представлен светло-серой оподзоленной супесью, которая в результате интенсивного окультуривания превращена в плодородную, огородную землю.

При закладке полевых опытов руководствовались основными положениями Методики государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (картофель, овощи, бахчевые), 1975; Методики полевого опыта (Б. А. Доспехов, 1985).

В селекционной работе использовались отборы: массовый, индивидуальный, индивидуально-семейный, метод половинок в соответствии с указаниями Павлова И. П., 1963; Тимофеева Е Е , 1972; Ларичевой М.Д. и Авдеевой М.М., 1980.

Описание морфологических признаков селекционных образцов и сортов проводили в соответствии с методикой JL А. Прохорова, С.ЕПэтапова (1975), Руководством по апробации овощных культур и кормовых корнеплодов (1982)', Методическими указаниями по изучению и поддержанию мировой коллекции ВИР (1977). фи изучении экопластичности и селекционной ценности сортообразцов руководствовались Методическими указаниями по экологическому испытанию овощных культур в открытом грунте, ВНИИССОК (1985), Биохимические исследования растений на содержание Сахаров, су-

хих веществ проводили по общепринятым методикам (Ермаков А. й., и др. ,1972; Плешков ЕЕ , 1976). Синологические исследования по определению пигментов листа (хлорофилла) и чистой продуктивности фотосинтеза проводили по Бегшпеву, Годневу и Шлыку (Гунар И. И., 1972). Препараты по изучению эмбрионального развития семян столовой свеклы готовили по методике Ширяевой Э. И. (1978). Изучали препараты с помощью микроскопа МЕС-9. Результаты исследований обработаны методами вариационной статистики по

Г.Ф. Лакину (1980) и Б. А. Доспехову (1985). %

рдохьши псощувтз. ..

Урожайность, адаптивная способность и стабильность сортов и сортообразцов столовой свеклы.

Урожайность и качество корнеплодов. Ежегодно наиболее высокую урожайность корнеплодов получали по сортообразцам: 3 (НММ-0,5); 14 (ДШ-0,025) и 37 (НМИ-0,01). Из зарубежных форм наиболее перспективными оказался Шпоегзш. Сорт Сднорост-ковая все годы изучения уступал многоплодному сорту Бордо 237 и выделившимся по урожайности сортообразцам 3; 25; 14 и 37 (табл.1): ' -

Для корнеплодных растений, в том числе и для столовой свеклы имеет немаловажное значение такой показатель, как уровень товарности или выход корнеплодов, пригодных для реализации. В целом все годы изучения количество товарных корнеплодов находилось на высоком уровне (табл.1). Образование цветух не наблюдалось.

Адаптивная способность и стабильность. Экологическая устойчивость генотипов свеклы столовой анализировалась на основе массы урожая, полученной в резко различающиеся по метеоусловиям периоды вегетации трех лет. По величине коэффициента регрессии сорта на среду - Ьй

У изучаемых сортообразцов столовой свеклы наибольшее значение Ы имели сортообразцы 14 и 25 (табл.2). Эти значения составили соответственно 3,1 и 7,2, в то время как у сорта Бордо 237 -1,4. у сортообразцов 3; 37 и 34 коэффициент рег-

Таблица 1

Урожайность, товарность корнеплодов столовой свеклы (1991-94ГГ.)

Сорт, : Мутаген,: Средняя : %, к стан- : Товар!

сортообразец : % 2 урожайность: дарту : X

: за 4 года, : :

: т/га :

Бордо 237-ст. - 21,1 • - : 94

Одноростковая - ' 19,7 93 95

Моподгаш - 23,5 111 91

14 ДШ-0,025 21,1 115 91

25 ИЭЫ-0,05 24,7 118 97

3 НММ-0,05 25,4 120 97

37 НШЮ.01 23,8 113 96

34. ВЗМ-0,025 22,4 105 96

НСР05" 3,5 14

Бх 1.2

рессии был меньше единицы, что говорит о том, что эти сортс образцы дает хороший урожай в худших условиях, т.е. при неблг гоприятных погодных условиях не снижается урожайность, 45 ценно в селекционном отношении.

При сравнительном изучении параметров ОАС: и стабильное: Бе, УX частично раздельноплодных сортообраацрв столовой евек. было установлено, что в меняющихся условиях среды 1991 -1993: наименьшей вариабельностью отличались сортообразцы 34; 37 и : относительная стабильность УХ) составила соответствен

1.6Х; 4,82 и 5,05%. Самые высокие положительные значения ОА также имели эти сортообразцы, в то время как сорт Бордо 237 показателю 0АС1 значительно уступал им и имел " отрицательн показатель на уровне 4,5.

Для выделения сортов, сочетающих продуктивность и ст бильность, использовали ¿качение селекционной ценности генот

[а (СЩЧ). Среди изучаемых сортообразцов лучшими, сочетающими ¡ысокуга продуктивность с устойчивым урожаем являются сортооб->азцы 34; 3 и 37, величина СЦГа у них соответственно равна 23; 12 и 21, тогда как у сорта Бордо 237 - 14 (табл. 2).

Таблица 2

Параметры адаптивной способности и стабильности сортов и сортообразцов столовой свеклы (1991-1993гг.)

Сорт, : юртообразец : 5, : т/га : ОАШ, : У% : САС <оЬ : У% : Ы : СЦГЧ

Вордо 237-ст. 21,6 -4,5 2,7 7,7 1,4 14,0

24 (13ЭМ-0,025) 24,6 -1,5 1,2 1,6 0,5 23,0

14 (ДШ-0,025) 27,5 1,4 16,8 14,9 3,1 9,0

25 (Б£И-О,05) 27,8 1,7 85,5 33,0 7,2 14,0

3 (ШМ-0,05) 28,7 2,6 2,1 5,05 0,3 22,0

37 (НШ- 0,01) 26,6 0,5 1,6 4,8 0,3 21,0

ЕЮР05 для сред « 1,76 Бе = 11

100 100

ВСРог для сортов = 1,24 Р =»—— ------- 4,5

" ' 2§е 22

ЙСР05 для частных средних 3,05

Таким образом, опытные данныэ показывают, что по урожайности частично раздельноплодные образцы не уступают ни многоплодному стандартному сорту Бордо 237, ни сорту Одноростковая, ни сортообразцам зарубежной селекции. Сортообразцы 34; 3 и 37 являются ценными в селекционном отношении, т. к. характеризуются стабильной и высокой урожайностью.

Физиашго-бшхкгагчесзжз позсазателм сортообразцов столовой свеклы

Изучение чистой продуктивности фотосинтеза (продуктивное-ти единицы листовой поверхности) показало, что в среднем- за три года по показателю чистой продуктивности фотосинтеза выделились сортообразцы 3; 37; 25 и 34 (табл.3).

Табдщщ. 3

Дизиолого-биохимические показатели сортообразцов столовой свеклы (в среднем за 1991-1993гг.)

Сорт, : Содержание: Чистая сортообрааец : хлорофилла: продуктив-:в листьях,: ность фото-

: Содержание в корнеплрдаа : сухих ве- : Сахаров, 2 : п^ств, %

: мг/Х : синтеза, : : г/и'сут. :

Бордо 237-ст. 53,0 17,2 19,9 XX Л

Одноростковая 50,3 17,2 17,9

Мопо^гаш 55,0 . 13,9 19,0

Шпа ЦЗ 53,3 17,9 16,0

37 (НШ-0,01) 55,0 24,0 22,0 13,4

3 (НШ-0,05) 55,3 22,0 21,7

14 (ДМС-0,025) 48,0 14,4 21,2 9,7

34 (НЭМ-0,025) 51,7 22,3 20,1 13,2

38 (НЭМ-0,012) 49,7 20,8 22,0 9,8

25 (НЭМ-0,05) 56,1 22,0 '20,0 8,2

У этих же сортообразцов наблюдалась наибольшая урожайность, и содержалось наибольшее количество хлорофилла] "а" и "в" в листьях. Среди сортообразцов зарубежной селекци по содержанию хлорофилла в листьях выделился сортообраае! КЬпоггат, а по показателю чистой продуктивности фотосинтеза • Мэпа И).

Покимо урожайности важным показателем является качество корнеплодов, которое зависит от содержания сухих вещэств и Сахаров.

В среднем за три года по содержанию сухого вещества частично раздельношгодные сортообразцы столовой свеклы не уступали стандарту. А сортообразцы 37; 3; 14; 34 и 38 превышали сорт Бордо 237 по содержанию сухого вещества на 0,2 - 2,1%. Основную часть сухого вещества корнеплодов составляют углеЕоды, от содержания которых зависит пищевая ценность свеклы. По содержании сахароз выделились сортообразцы 34; 3 и 37. Сорт Одно-рсетковая также имел повышенное содержание Сахаров. Повышенное содержание сухих веществ и Сахаров у этих сортообразцов служит косвенным показателем высокой легкости корнеплодов.

Изучение Физиологических показателей и биохимического состава столовой свеклы показало, что частично раздельноплод-ные сортообразцы по этим показателям не уступают многоплодному сорту Бордо 237, а по некоторым показателям превосходят его, что подтверждает мнение о том, что химический состав и одно-ростковость не взаимосвязаны. Сортообразцы зарубежной селекции были по этим показателям или на уровне стандарта или уступали ему. Сорт Одноростковая по этим показателям уступал большинству сортообразцов.

ЙгмБКЧйгсста мсрфашгпчеегшх я хазяйстссшет-цэязщя

щшзнаксл ;тастеЕ5й схошвсЗ гаеаяы.

. Нами в 1992-1994 гг. изучалась изменчивость качественных и количественных признаков частично раздельноплодных сортообразцов столовой свеклы и сортов отечественной и зарубежной селекции. Изучали следующие хозяйственно-ценные признаки: форма корнеплода, характер розетки листьев, окраска листьев, масса корнеплода, диаметр корнеплода, длина корнеплода, масса листьв, длина листа, длина черешка, количество листьев.

Изменчивость качественных признаков. Форма корнеплода, характер розетки листьев и интенсивность окраски мякоти являются качественными признаками и подвержены значительным изме-

нениям под влиянием условий выращивания. Данные таблицы 4 показывают, что существенных различий между сортом Бордо 237 и сортообразцами по доле округлых корнеплодов и растений с прямостоячей розеткой листьев не наблюдалось (tf =0,5-2,2 при toi = 2,06).

Та&шща 4.

Изменчивость качественных признаков сортообразцов столовой свеклы (1994г. )

Сорт, : Округлый корне-: Прямостоячая ро-.- Окраска шкот

сортообраэец : плод :зетка листьев : "бордо"

PZ : YZ : tf : PZ : VZ i tf : PZ : V%: ti

Бордо 237-ст. : 90 : 60 : : 60 : 98 : - ; 93 : 50 ; -

Одноростковая: 65 : 94 : 2,2 : 50 : 100 : 0,7 : 90 : 60 : 0,3

Manogram : 50 : 100 : 3,5 : 40 : 98 : 1,5 : 89 : 63 : 0,3

tona LD : 45 : 99 : 3,8 : 60 : 98 ; - : 87 : 67 : 0,5

37(НШ-0,01) : 100 : 10 : 1,6 : 50 : 100 ; 0,7 : 85 : 71 : 0,6

3 (НЫМ-0,05) : 96 : 44 : 0,7 : 70 : 92 : 0,7 j 92 : 57 : 0,2

14(Д1|Ю-0,025): 85 : 70 : 0,5 : 60 : 98 : - : 92 : 54 :0,1

34( НЗМ-0,025) : 100 : 10 : 1,6 : 40 : 98 : 1,5 : 91 ; 57 : 0,2

38(НЭЫ-0,012): 65 : 94 : 2,2 : 75 : 87 : 1,2 : 89 : 63 : 0,3

25(ВЗМ-0,05) : 100 : 10 : 1,6 : 80 : 80 : 1,6 : 90 : 60 :0,3

tof -2,06

У сортообразцов зарубежной селекции и сорта Одноростковш наблюдалось уменьшение количества округлых корнеплодов . пс сравнению с сортом Бордо 237. Доля округлых корнеплодов у частично раздельноплодных сортообразцрв составляла от 65 до 100%. В контроле таких корнеплодов было 90%. Коэффициент вариацш колебался от 10 до 100%. Менее вариабельными по признаку округлый корнеплод были сортообразцы 25; 34; 37; 3 (V « 10-44%),

что говорит о стабильности этого признака и более эффективном отборе. Доля растений с прямостоячей розеткой листьев составляла от 40 до 80%, в контроле - 60%. Коэффициент вариации был достаточно высок (до 100%). У некоторых сортообразцов имелись растения с прижатой и полуприжатой розеткой листьев. По окраске листьев наблюдалось варьирование от зеленой до темно-зеленой с фиолетовым оттенком.

В основных, направлениях по селекции столовой свеклы предъявляются новые требования к сортам столовой свеклы, они должны быть приспособлены к механизированному возделыванию. Эта проблема решается двумя путями: подбором сортов с прямостоячей розеткой листьев и округло-овальной формой корнеплодов; выведением одноростковых сортов. Приведенные вше данные свидетельствуют о том, что у сортообразцов 3; 37; 34 и 25 большая часть растений имела округлый корнеплод и прямостоячую розетку листьев,- поэтому они более приспособлены к механизированному возделыванию.

Интенсивность окраски мякоти имеет практическое значение, т.к. известно, что интенсивно окрашенные корнеплоды обладают более высоким содержанием витамина С, бетаина и повышенными вкусовыми Качествами.

Статистическая обработка данных по интенсивности окраски мякоти показывает, что разницы между сортообразцада и сортом Бордо 237 по интенсивности окраски мякоти по обоим года изучения практически не было иг = 0,1-0,6 при Ьо5= 2,23) (табл.4). Это свидетельствует о том, что все сортообраэцы по качеству мякоти не уступают сорту Бордо 237, что является положительным в селекции на качество продукции.

Изменчивость количественных признаков. Морфологический анализ количественных признаков растений первого года жизни столовой свеклы показал, что по длине, диаметру и индексу формы, корнеплоды сортообразцов были близки к сорту Бордо 237. У всех сортообразцсз в основном преобладала бордовая окраска корнеплода. По массе и длине листьев сортообразцы несколько уступали сорту Бордо 237. Масса листьев у сортообразцов колебалась от 41 до 82г при 116 г у сорта Бордо 237. Длина листьев колебалась от 13,4 до 22,5 см, при 23,4 у сорта Бордо 237. Ко-

личество листьев находилось в пределах 10-1Зшт. Масса корнеплода была несколько меньше у научаемых сортообразцов, от 15С до 263 гр, у сорта Бордо 237 - 254г. Индекс формы корнеплода был на уровне 0,9-1,0, у сорта Бордо 237 -1,1. На каждый граш зеленой массы сортообразцами было создано от 2,3 до 3,6 г массы корнеплода, в то время как у сорта Бордо 237 -2,2 грамма. Масса ботвы в обшей массе растения составил от 15,4 до 29,ZZ в контроле -39,9%. Известно, что при увеличении массы корнеплода интенсивность окраски снижается, увеличивается количеств! белых колец (Красочкин В. Т., 1971). Среди наших сортообразцо. выделены формы, способные при площади питания сверх оптимадь ной не давать большого корнеплода, в результате чего снижаете процент переросших коркеплодов.

-Изменчивость принято считать незначительной, если коэффк циент вариации не превышает 10%, средней - если коэффициен вариации выше 10%, но меньше 20% и значительной - если коэффи циент вариации более 20% (Доспехов RJL, 1985).

В связи с этим часть количественных признаков столовс свеклы попадает в группу высокого варьирования. Это масса ко; неплода, масса листьев и число листьев. Коэффициенты вариац! от 17 до 45,5%. В группу средней изменчивости попадают тага признаки, как длина корнеплода, диаметр корнеплода и дли] листа (Y= 3,8 - 20%). Эти признаки более стабильны и отб< по ним будет более эффективным.

Корреляция и регрессия количественных признаков. Устало: лено, что у столовой свеклы корреляции по изучаемым признак имеют как положительные, так и отрицательные значения. Масг корнеплода у большинства сортообразцов положительно коррелир ет с диаметром и длиной корнеплода (г=0,7-0.97; trf«2,7-ll, при to5= 2,2) (рис. 1,2). Сортообразцы, имеющие сильную поло» тельную корреляцию с диаметрам корнеплода, требуют несколь большей плошади питания при возделывании. Некоторые сортос разцы, имеют сильную положительную корреляцию • между масс корнеплода и массой листьев (г = 0,8-0,9). Средняя корреляг онная связь наблюдается между массой корнеплода и длиной лис (г= 0,6). У большинства изучаемых сортообразцов масса лиси

Таблица 5

Морфологический анализ количественных признаков растений столовой свеклы первого года жизни (ср. 1993-1994гг.)

Сорт, сортообразец: Масса кор-: Масса

неплода: : листьев:

%

г

X

Продуктов- .-Индекс ность рабо-: формы ты листьев :корне-+) : плода

Бордо 237 - ст. 254 : 100 : 116 : 100 2,2 : 1,1

Одноростковая 223 : 87 : 78 : 67 2,8 : 1,0

Мопо^гат 163 : 64 : 78 : 67 2,1 : 1,0

3 (НШ-0,05) 216 85 : 66 : 57 3,3 : 1.0

37 (ШМ- 0,01) 163 64 : 70 : 60 2,3 : 0,9

34 (НЭМ- 0,025) 260 102 : 82 : 71 3,2 : 1,0

25 (НЭМ- 0,05) 263 103 : 79 : 68 3,3 : 1,2

1 (ДОС -0,01) 212 83 : 82 : 71 2,6 : 1,0

14 (ДОС- 0,025) 150 59 : 41 : 35 3,6 : 1,0

15 (ДОС- 0,05) 211 83 : 65 : 56 3,2 : 1,0

+) Примечете: Продуктивность работы листьев неплода, созданная граммом листа.

масса кор-

имела сильную корреляционную зависимость от количества и длины листьев (г= 0,6-0,93), а сортообразцы 14; 3 и 10 имели отрицательную корреляцию между этими'показателями (г =- 0,5). Корреляционная связь между длиной листа и длиной черешка имеет как положительное, так и отрицательное направление (г =- 0,5; г = 0,7). Укорачивание черешка сопровождалось его утолщением.

Положительные корреляционные связи между длиной, диаметром и мзссой корнеплода, свидетельствуют о том, что продуктивность большинства сортообразцов зависит от длины и диаметра корнеплода," а у сортообразцов 37; 3 и 25 масса корнеплода также связана с активной работой листьев, в частности, с массой и длиной листьев.

Если коэффициент корреляции указывает на направление и

< /

1- масса корнеплода; _; г>0,7

2- диаметр корнеплода; г_ ф

3- длина корнеплода; ^ 0 3

4- масса листьев; *

5- длина листьев; -е-—п— г=

6- количество листьев;

7-длина черешка;

Рис. I Сопряженность количественных признаков растений свёклы первого года бкзни (1993г )

г= - 0,3-0,9

1-пасса корнеплода; _г >0,7

2- диаметр корнеплода} ______ г=> 0,3-0,7

3- длина корнеплода;

4- масса листьев;

5- длина листьев;

6- число листьев;

7- длина черешка;

Рис. 2 Сопряженность количественных признаков свёклы первого года жизни (1994г.)

степень сопряженности в изменчивости признаков, то коэффициент регрессии показывает, как количественно меняется результативный признак, при изменении факториального на единицу измерения (Доспехов Б. А., 1985г). Так, при увеличении массы корнеплода на 1 грамм происходит увеличение длины листьев на 0,01-0,06 см у большинства сортообразцов. Масса листьев и число листьев в розетке находятся в прямой положительной зависимости. Увеличение количества листьев на единицу выаывает увеличение массы листа на 15,5г у сорта Бордо 237; на 8,4 г у сортообразца 37 и на 9,бг у сортообразца 3. Если судить по коэффициенту детерминации (Ьух = г2 ), то у сорта Бордо 237 (г = 0,93). - 86% изменений массы листьев обусловлено изменениями количества листьев и 14% изменений связано с другими факторами. У сорто-.;'.>разцоЕ 37 и 3 (г =0,9) - 81% изменений связано с изменением количества листьев и 19% изменений обусловлено другими факторами.

Установлено, что сила коррелятивных связей мевду большинством количественных признаков по годам исследований не ме*-няется. Это очевидно обусловлено генотипом. Регрессионный анализ подтверждает тесноту и стабильность этих связей.

Семенная продуктивность и качества частично разделака-

плодных сорггообраацов столовой свеклы.

Строение семенного растения столовой свеклы. Морфологический анализ семенных растений частично-раздельноплодных сортообразцов столовой свеклы показал, что за весь период изучения у всех сортообразцов столовой свеклы наблюдались все три типа семенного куста.

В целом по всем годам исследования, удалось.получть наибольшее количество растений, сочетающих неполегающий, лидерный тип семенного куста, с высоким уровнем раадельноплодности у сортообразцов: 3; 14-, 25; 34 и 37 (табл.5). Остальные сортооб-разцы требуют дальнейшего отбора по этим признакам.

Семенная продуктивность сортообразцов столовой свеклы. Анализ семенной продуктивности сортообразцов столовой свеклы

показал различия между стандартными сортами Бордо 237 и Одно-ростковая, и изучаемыми сортообразцами. Сортообразцы формировали различный урожай в разные годы возделывания. Сортообразцы •3; 37; 14; 34 и 25, превысившие по общей массе семян с куста стандартные сорта, имели от 58 до 70% мелких и средних соплодий. Мелкие, одно-двусемянные соплодия наиболее плотно расло-.взгадась на кусте. Наиболее высокий урожай семян был сформировав в 1995 году,т. к. погодные условия были благоприятными для Заэязываешсти семян. По урожайности семян в среднем за 4 года ъшетгтъ сортообразцы 14; 3; 34 и 37 (табл.5).

Таблица 5

Характеристика семенных растений сортов и сортообразцов столовой свеклы (1992- 1995гг.)

Сорт, сортообразещ Тип семенного : Семенная: Плотность: Уровень

куста : ПРОДУК- :располо- : раздел

; тавность: жения : ноплод

I II III : куста, г: плодиков,: ности,

: :шт/10см : %

Бордо 237 - ст. 48 14 .38 : 87,5 : 19,0 : 10

Одноростковая 50 36 14 : 84,5 : 20,3 : 60

3 (НШ-0,05) .56 12 32 : 93,7 : 28,7 : 80

37 (НШ~ 0,01) 50 25". 25 : 94,3 : 26,3 : 58

34 (ШИг 0,025) 36 30 34 : 90,1 : 29,0 : 64

25 (НЭМ- 0,05) 48 30 22 ; 77,0 : 26,7 : 50

14 (ДОС- 0,025) 55 15 30 : 91,7 : 29,5 : 74

1 (ДМС -0,01) 40 16 44 : 67,5 : 22,0 : 85

38 (ДШ- 0,012) 35 22 43 : 71,3 : 25,5 : 80

Ежегодно урожайность семян с куста у них была выше, чем у сортов Бордо 237 и Одноростковая. Эти сортообразцы могут быть использованы как исходный материал, для получения высокопродуктивного раздельноплодного сорта.

Наибольшую семенную продуктивность имели семенники с III типом ветвления. Семенники I типа ветвления менее урокайны, но их семена более крупные и имеют лучшие посевные качества. Кроме того, растения с I типом семенного куста имеют большее количество одно-двусемянных клубочков. Установлено, что как у многосемянного сорта, так и у раздельноплодных - сортообразцов урожайность семян менялась в зависимости от типа ветвления.

Корреляционный анализ количественных признаков растений свеклы второго года жизни показывает, что у раздельноплодных растений существует тесная корреляционная зависимость tie жду длиной побега и количеством клубочков на этом побеге ( г- 0,9; trf - 10; tos» 2,06). Для многосемянных растений характерна, менее тесная связь между этими признаками (г - 0,3; trf - 2,1; t,o5"= 2,05). Это говорит о том, что для раздельноплодных растений характерно более плотное расположение клубочков. Ыэдду длиной междоузлия и длиной побега существует более , тесная связь у многосемянного стандарта (г =0,8; trf»¿?,0; toy -2,06).

Между длиной междоузлия и количеством семян на нем существует слабая связь у многосемянных растений и отрицательная связь у раздельноплодных растений. Отрицательная зависимость показывает на то, что чем меньше длина междоузлия, тем плотнее расположены клубочки на междоузлии (табл.6).

Качество семенного материала. Всхожесть посевного материала частично раздельноплодных сортообразцов была достаточно высокой все годы исследований и колебалась от 60 до 90%, в то время как у сорта Бордо 237 она составляла 80%, у Одноростко-вой -76%. Сортообразцы зарубежной селекции по всхожести были на уровне стандарта. По массе 1000 соплодий частично раздель-ноплодные сортообразцы и сортообразцы зарубежной селекции были на уровне стандартных сортов Бордо 237 и . Одноростковая. Путем отбора уровень раздельноплодности у изучаемых сортообразцов вырос с 70% в 1991 году до 85% Ь 1994 году, прослеживается тенденция увеличения уровня раздельноплодности, что достигалось постоянными отборами.

Цитозмбриологический анализ - экспериментального материала показал, что потенциально дву-трехсеменные формы становятся одно-двусемянными, вследствии гибели зародыша и семяпочки на

Таблица 6.

Сопряженность количественных признаков растений столовой свеклы второго года жизни.

Признак Многосемянные Раздельноплодные

растения растения

г trf г trf

Дайна побега-количество

клубочков 0,3 2,1 0,9 10.0

Длина междоузлия-длина

побега 0,8 8,0 0,5 2,9

Длина междоузлия-количество

семян на междоузлии 0,3 2,1 -0,24 1,2

tof » 2,09

ранних стадиях развития. У одно-двусемянных сортообразцов установлено наличие четырех-пятилопастных рылец. Возможно, образование дополнительных лопастей рыльца компенсирует недоразвитие семени. Или. здесь видимо, сказывается закон морфологической компенсации, когда сокращение размера одного органа, сопровождается увеличением другого органа. Кроме того, можно также предположить, что здесь проявляется реверсия - то есть возврат к дикой исходной ,раздельнопдодней форме, как следствие мутации гена, ответственного за раздельноплодность. Вопрос требует дальнейшего изучения. Результат, статистической обработки полученных данных показывает прямую положительную корреляционную зависимость между количеством одно-двусемянных плодов и количеством четырех-пятилопастных рылец (г = 0,62; trf = 2,4 при tor =2,2).

ВЫВОДИ

1. Методом химического мутагенеза подучен исходный мате риал, обладающий в Ш и последующих поколениях селекцнон но-ценными хозяйственными признаками и биологическими свойс твами, отбор среди которых позволил выделить ценные дл селекционной работы образцы по продуктивности и раздельноплод ности. Ряд выделенных сортообразцов не уступают по урожайкост многосемянному сорту Бордо 237 и односемянному сорту Однорост ковая. Наиболее высокая урожайность за все годы изучения отме чена у сортообразцов 3-, 25; 14 и 37, она была на 13-20% выше чем у стандартных сортов. В общей массе урожая у этих сортооб разцоЕ товарные корнеплоды составляли 92-97%.

2. Самыми стабильными по урожайности оказались сортооб разцы 34; 3 и 37 - относительная стабильность бьц соответственно на уровне 1,6; 5,05; 4,8%. Среди изучаемых сор тообразцов лучшими, сочетающими высокую продуктивность с ус тойчивой урожайностью являются сортообразцы 34; 3-й 37, веда: чина СЦГ у них соответственно равна 23; 22 и 21, тогда гак сорта Бордо 237 -14.

3. Раздельноплодные сортообразцы по физиологическим пока зателям и биохимическому составу не уступают сростноплодному раздельноплодному стандартам. По содержанию сухих веществ Сахаров за все годы изучения выделились сортообразцы 3; 37 34. Лучшими по показателю чистой продуктивности фотосинтез были сортообразцы 3; 37; 25 и 34. В листьях этих же сортооС разцов содержалось наибольшее количество хлорофиллов. Завись мость между содержанием хлорофилла в листьях и показателе чистой продуктивности у этих сортообразцов прослеживалась вс годы изучения.

4. Признаки "форма" и "розетка листьев" корнеплода по? вержены значительному варьированию и зависят от условий вырг щивания (V = 10-100%). Для селекции важны сорта с округлс формой корнеплода и прямостоячей розеткой листьев. По компле> су этих признаков выделены сортообразцы 3; 37; 34; 15; 25 10. Признаки "масса корнеплода", "масса листьев" и "чис.

листьев" входят в группу высокого варьирования (V = 17-45%); в группу средней изменчивости попадают признаки "длина" и "диаметр" корнеплода, и "длина листьев" (Y= 3,8-20%). Эти признаки более стабильны и отбор по ним более эффективен.

5. Наиболее продуктивно работали листья у большинства му-тантных сортообразцов. На каждый грамм зеленой массы ими было создано от 2,4 до 5,1 грамма корнеплода, в то время как у сорта Бордо 237.-2,1 -2,2 грамма.

6. Ib интенсивности окраски мякоти корнеплодов сортооб-разцы не имели отклонений от сорта Бордо 237 (t$ = 1,0-1,08; при toí= 2,23).. Растений с сильной кольцеватостыо и одревеснением в обшем урожае было незначительное количество (2- 10%).

7. Установлена тесная корреляционная зависимость массы корнеплода с диаметром корнеплода и его длиной (г 0,7-0,97). У сортообразцов 15; 37; 25 и 34 масса корнеплода имеет тесную корреляционную связь с мессой листьев (г = 0,8-0,98), что говорит о том, что листья этих сортообразцов более эффективно работают на создание единицы продукции, чем листья остальных сортообразцов. Корреляционные связи между количественными

. признаками не зависят от условий вегетации и стабильно сохра-• няются по годам изучения. Регрессионный анализ подтверждает тесноту и стабильность этих связей.

8. Для выделенных сортообразцов характерен высокий уровень раздельноплодности: от 58% до 85%. Изучение посевных качеств семян частично раздельноплодных сортообразцов столовой свеклы показало, что по всхожести, энергии прорастания они уступают многосемянному сорту Бордо 237 и раздельноплодному сорту Одноростковая, это связано с тем, что они имели более мелкие клубочки, что в целом характерно для раздельноплодных форм. Выделены сортообразцы 34; 10 и 25, семена которых по крупности превосходят семена сорта Бордо 237.

9. У потенциально дву-трехсемянных форм на ранних стадиях их развития -дегенерирует от 20 до 55Хзародышей и семяпочек, что приводит к одно-двусемянности. У всех научаемых сортообразцов установлено наличие четырех- и пяти-лопастных рылец. Отмечена положительная корреляция между количеством одно-двусемянных плодов и количеством четырех-пятилопастных рылец

(г = 0,62; trf = 2,4; to5"=2,2). Признак "многолопастное рыльце" может быть использован как "сигнальный" в селекции на раз-дельношгадность.

10. Семенные растения частично раздельноплодных сортооб-разцов столовой свеклы в основном формируют семенники 1 у I.I типа ветвления. Они имеют пониженную сеыанную продуктивность, но более крупные семена с высокими посевными качествами. По семенной продуктивности га все годы изучения лучшим» бапн сортообразцы 3; 37 и 34, превышающие продуктивность сорт; Бордо 237 на 6-10 г с куста. Эти сортообразцы могут быть использованы как исходный материал* для получения высокопродуктивного раздельноплодного сорта. Для частично разделькоплодни сортообразцов характерно более плотное расположение плодико: на побеге. Корреляция между длиной побега и количеством клу бочков на атом побеге достоверна (г « 0,9; trf = 10,0 при tor = 2,06),

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ С&ШЩПОШОЗ ПРАКТИКИ.

1. В качестве исходного материала при выведении сорто столовой свеклы использовать в селекции: а) на раздельнрплод ность - сортообразцы 38; 1; 3 и 37; б) на высокую адаптивиу способность, стабильность и СЦГ сортообразцы 34; 3 и 37 в) на высокую урожайность и улучшенные хозяйственно-ценные признаки - 3 и 37.

Список работ по теуэ дкссерхацшг

I

1. Грязева В. И., Литвинова М.К., Ульянова A.R Сравн: тельная эффективность различных мутагенных факторов,при пол; чении частично раздельноплодных форм столовой свеклы Прикладные и теоретические вопросы нетрадиционной энергетю в селекции растений. - Луганск, 1991. - С. 27-28.

2. Грязева Е И., Литвинова М. К. Хозяйственно-ценные и ф: зиолого-биохимические признаки исходного материала столов! свеклы, используемого в селекции на односемянность// Творчес во молодых- агропромышленному комплексу. - Шнза, 1992.- С. 5

а Грязева В. И. , Чирков А. И., Литвинова М. К. Изучение и отбор частично раз; ;ельноплодных сортообраадов на пригодность к механизированному возделыванию// Тез. докл. научн. конф. - Пенза, 1995. - С. 15-16.

4L Грязева В. И., Литвинова М. К. Экопластичность селекционных образцов столовых корнеплодов // III международная науч- _ нопрактическая конференция по экологии. - Пенза, 1996. -С. 85-86. .

5. Грязева К И., Литвинова М. К., Чирков А. И., Влияние химических мутагенов на изменение признаков и свойств , у столовой свеклы // Экологические проблемы земледелия. - Пенза, 1996.-С..72-73.

6. Грязева В И., Литвинова Ы.К. Семенная продуктивность и качество раздельноплодных сортообразцов столовой свеклы // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур. - Пенза, 1997.- С. 63-64.

7. Грязева Е И. Изменчивость морфологических признаков у сортообразцов столовой свеклы // Современное состояние и перспективы развития селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в Российской Федерации/ сб. ст. Всероссийск. на-уча.- прагег. конфер. В 2, ч. II, Пенза, 1998. - С. 88-89.