Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Подбор и оценка исходного материала для селекции сои на кормовые цели

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Подбор и оценка исходного материала для селекции сои на кормовые цели"

005017830

На правах рукописи

МИНЬКАЧ ТАТЬЯНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОДБОР И ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СОИ НА КОРМОВЫЕ ЦЕЛИ

06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 6 ДПР 2012

Барнаул - 2012

005017830

Работа выполнена на кафедре растениеводства и кормопроизводства в ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет».

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Тихончук Павел Викторович.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Галеев Ринат Раифович (НГАУ)

кандидат сельскохозяйственных наук Ожогина Людмила Владимировна (АГАУ)

Ведущая организация - ГНУ Приморский НИИСХ Россельхозакадемии

Защита состоится 17 мая 2012 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета ДМ.220.002.03 при ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Адрес: 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 Факс: (3852)62-83-96 E-mail: nnchernisheva@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан 9 апреля 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.Н. Чернышева

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Проблема производства и использования белка в сельском хозяйстве с каждым годом приобретает все более острый характер для кормопроизводства. Необходимым условием улучшения кормовой базы животноводства является внедрение в производство богатых белками зернобобовых культур, среди которых одно из главных мест принадлежит сое. В последние 20 лет селекционная работа дальневосточных селекционеров была направлена на создание сортов сои зернового направления, и практически не уделялось внимание кормовому направлению. Так в Амурской области уже более 20 лет в реестре селекционных достижений находится один сорт сои кормового направления Грибская кормовая. Известно, что сорта кормового направления имеют ряд преимуществ перед зерновыми сортами: тонкостебельность, обильная ветвистость, семена более мелкие, повышенная облиственность, причем при созревании лист не сбрасывается, что обеспечивает значительно больший сбор вегетативной массы. Создание и внедрение кормовых сортов сои значительно улучшит белковое, витаминное и минеральное питание животных при наименьших затратах. В связи с вышеизложенным, исследования по подбору, оценке и созданию исходного материала для селекции сои на кормовые цели относятся к приоритетным в науке и являются особенно актуальными для производства.

Цель исследований: провести подбор, создание и оценку исходного материала для селекции сои на кормовые цели по хозяйственно ценным признакам.

Задачи исследований:

- создать коллекцию сортообразцов сои кормового направления и оценить ее по хозяйственно ценным признакам и параметрам адаптивности в условиях южной (лесостепной) зоны Амурской области;

- получить спонтанные гибриды путем отдаленной и внутривидовой гибридизации;

- дать селекционно-генетическую оценку внутривидовых и межвидовых гибридов сои;

- определить генетический сдвиг при отборе гибридных потомств сои кормового направления по основным хозяйственно ценным признакам;

- разработать рекомендации по использованию исходного материала для

селекции сои на кормовые цели.

Научная новизна. Впервые в условиях южной (лесостепной) зоны Амурской области проведен комплексный анализ коллекции сои кормового направления, выделены источники и доноры селекционно-ценных признаков. Лучшие из них выделены для использования в селекционном процессе в научно-исследовательской лаборатории «Соя» ФГБОУ ВПО ДальГАУ (г. Благовещенск). Созданы межвидовые и внутривидовые гибриды путем естественной гибридизации и проведена их селекционно-генетическая оценка, как исходного материала для селекции сои на кормовые цели.

Практическая значимость. Выделены сортообразцы из коллекции ВИР с комплексом хозяйственно ценных признаков для использования в селекции сои на кормовые цели. Выявлена разная реакция изучаемых сортообразцов сои кормового направления на условия среды по параметрам пластичности и стабильности. Создан исходный материал путем спонтанного опыления с ценными хозяйственно ценными признаками, адаптированный к условиям южной (лесостепной) зоны Амурской области и включен в селекционный процесс с целью создания кормовых сортов сои. Определена эффективность отбора по хозяйственно ценным признакам у межвидовых и внутривидовых F3.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях ФГЪОУ ВПО ДальГАУ (г. Благовещенск, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), на координационном совещании зоны Дальнего Востока и Сибири по программе «Соя», на Международной научно-практической конференции «Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-тихоокеанского региона», на координационном совещании зоны Дальнего Востока и Сибири «Итоги координации НИР по сое за 2006-2010 гг. и направления исследований на 2012-2015 гг.» в ГНУ ВНИИ сои Россельхозакадемии (г. Благовещенск, 2009,2010,2012 гг.), на научно-практической конференции «Актуальные направления исследований молодых ученых в Дальневосточном регионе» (г. Хабаровск, 2009 г.), на региональной конференции «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (г. Благовещенск, 2010 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 142 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений для селекционной практики, включает 25 таблиц, 8 рисунков и 11 приложений. Библиографический список включает 175 источника, в том числе 14 на иностранных языках.

Диссертационная работа является частью тематического плана ФГБОУ ВПО ДальГАУ, тема 2.2 «Создание исходного материала сои для селекции на кормовые цели и его селекционно-генетическая оценка», № госрегистрации 0120.0503579.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д. с.-х. н., профессору П.В. Тихончуку, директору института агрономии и экологии к.с.-х.н. O.A. Селиховой, а также сотрудникам научно-исследовательской лаборатории «Соя» за оказанную всестороннюю помощь и поддержку при выполнении данной работы.

1. Аналитический обзор литературы

В данной главе дается характеристика сои как кормовой культуры и ее преимущества перед сортами зернового использования. Представлены результаты селекции сои кормового направления в России, а также рассмотрена межвидовая гибридизация, как один из основных методов в селекции растений. На основе литературных данных нами обоснованы цели и задачи исследований, поставленные в диссертационной работе.

2. Условия, материал и методика исследований

Экспериментальная работа выполнена в южной (лесостепной) зоне Амурской области в 2007-2010 гг. на опытном поле ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет».

Метеоусловия в годы проведения исследований отличались от средне-многолетних по температурному режиму, количеству осадков и безморозному периоду, что отразилось на росте и развитии растений.

Материалом для исследований служили 44 сортообразца сои кормового направления различного эколого-географического происхождения из коллекции ВИР, ПримНИИСХ и Дальневосточной опытной станции ВИР, представленные 5 эколого-географическими группами (ЭГГ): Дальневосточная, Азиатская, Североамериканская, Восточноевропейская и Западноевропейская, 3 сорта сои, районированные в Амурской области и 4 формы дикорастущей сои, предоставленные ГНУ ВНИИ сои Росссельхозакадемии.

В коллекционном питомнике сортообразцы высевали по 25 семян. Площадь питания 1 растения 45x5 см. Через каждые 10 номеров высевали стандарт. За стандарт был взят единственный районированный сорт сои кормового направления - Грибская кормовая. Предшественник - чистый пар. В период вегетации вели наблюдения за ростом и развитием растений. Уход за посевами и уборку проводили вручную.

Для спонтанной гибридизации были использованы исходные формы в виде культурной и дикорастущей сои: сорта Грибская кормовая, Луч надежды, Росинка, Юбилейная, Волжана и формы G. soja, собранные в Зейском районе. Естественное переопыление и идентификацию F] проводили по методике АЛ. Ала. В лабораторных условиях определяли структуру урожая по массе семян с одного растения, числу бобов, массе 1000 семян, длине стебля, числу ветвей, числу узлов на главном стебле. Отобранные растения высевали в гибридном питомнике второго и третьего года по схеме мать-гибрид-отец. Селекционно-генетические показатели определяли по следующим методикам (табл. 1).

Таблица 1 - Используемые методики

Определяемый показатель Ф.И.О. автора, год издания

Экологическая пластичность (Ы) и стабильность (Б!2) S. A Eberhart., W. А. Russell, 1966 г., изложенной В. И. Клюка, 2002 г.

Степень фенотипического доминирования (ЬР) М. А. Федин, 1980 г.

Степень гетерозиса (Г) М. А. Федин, 1980 г.

Степень и частота трансгрессии (Тс и Тч) Г. С. Воскресенская, В. И. Шпот, 1967 г.

Коэффициент вариации (V) Б. А. Доспехов, 1979 г.; В. Е. Ещенко, 2009 г.

Коэффициент наследования (Н') Б. А. Доспехов, 1979 г.

Селекционный дифференциал (8) Н. Д. Тарасенко, 1974 г., А. Я. Ала, 1976 г.

Генетический сдвиг^Я) Н. Д. Тарасенко, 1974 г., А. Я. Ала, 1976 г.

3. Подбор и оценка коллекционных сортообразцов сои для селекции на кормовые цели

3.1 Оценка сортообразцов сои коллекционного питомника по хозяйственно ценным признакам

В результате 4-х летних исследований установлено, что длина стебля коллекционных образцов в фазе полной спелости варьировала от 67 до 85 см. Более высокорослыми показали себя растения Североамериканской и Азиатской ЭГТ. По количеству узлов на главном стебле отмечено, что этот показатель находился в пределах 10-12 шт. Количество бобов колебалось от 29 до 38 штук с одного растения. Более высокий показатель отмечен у растений сои Западноевропейской, Восточноевропейской и Североамериканской экологических групп. По количеству семян с одного растения лучший результат показали растения Североамериканской и Восточноевропейской экологических групп, у которых количество семян варьировало от 74 до 82 шт. Продуктивность растений - один из основных показателей. Из полученных нами данных видно, что наиболее высокую массу семян с одного растения имели сортообразцы из Восточноевропейской ЭГТ (Венгерка высокая, Терезинская 10А, б/н 9466, JSF-14, ISZ-10, Zainda), превышающие сорт Грибская кормовая в 1,6 раза.

Масса 1000 семян в годы исследований в зависимости от экологической группы колебалась от 112 г у Дальневосточной до 150 г у Западноевропейской. Выявлены мелкосеменные сортообразцы: б/н 521, МОК, Олмик-76 (Дальневосточная ЭГГ), б/н 1318 (Азиатская ЭГГ), Baird, Mediym Yellow (Североамериканская ЭГТ), Zainda и Добруджанка (Восточноевропейская ЭГГ), у которых масса 1000 семян варьировала от 36 до 83 г. По содержанию белка в вегетативной массе сои отмечено, что сортообразец KG-20 из Североамериканской ЭГТ превышал все остальные на 1,1-1,3 раза.

3.2 Оценка адаптивной способности коллекционных сортообразцов сои кормового направления в условиях южной зоны Амурской области

В результате проведенных нами исследований выявлены 15 сортообразцов, которые характеризуются высокой экологической пластичностью по комплексу хозяйственно ценных признаков: Грибская кормовая, б/н Приморье, Мань-цан-зин, б/н 5511, Иван Караманов, Перемога, JSF-14, б/н 5777, Локус, Swif, М 75-2d(L6)3xHodgson 78, Терезинская-10 А, Венгерка высокая, Амурская бурая 057, Baird.

Вегетационные периоды 2007-2009 гг. резко отличались по метеорологическим показателям, изучаемые сортообразцы попали в экстремальные условия (2007 год более благоприятный для роста и развития сои, 2008 - засушливый, 2009 - переувлажненный), все это способствовало выявлению более ценных сортообразцов по урожайности. Такими являются 8 сортообразцов: JSF14, ВАЗ-100, Локус, Мерит, Swift, M-75-2d (26)*Hodson-78, Монро, Венгерка высокая, в которых сочетаются высокая потенциальная урожайность и высокая экологическая пластичность. Также выявлены 4 сортообразца с высокой пластичностью и стабильностью по урожайности, которые могут быть использованы в селекционном процессе.

4. Селекционно-генетическая оценка межвидовых гибридов сои

4.1 Характеристика исходных форм и оценка межвидовых гибридов сои первого поколения

По результатам проведенных нами скрещиваний установлено, что при межвидовой гибридизации процент перекрестного опыления у изучаемых комбинаций колебался от 0,05 до 4,21 % (табл. 2).

Таблица 2 - Уровень перекрёстного опыления Glycine (L) Merr. х Glycine ussu-riensis при естественной гибридизации___

Показатель Год Гибридная комбинация Всего

Луч надеждах K3-6332 Волжанах КЗ-671 Росинках K3-1236 Юбилейная х K3-6337

Количество взошедших растений, шт. 2007 8318 9760 10917 10311 39306

2008 9211 7846 9811 - 26868

2009 9256 8901 10412 5760 34329

Число р1, шт. 2007 205 26 434 434 1099

2008 16 4 64 - 84

2009 83 48 69 121 321

Процент переопыления, % 2007 2,46 0,27 3,27 4,21 2,7

2008 0,17 0,05 0,65 - 0,3

2009 0,89 0,54 0,66 2,1 0,9

Отмечен самый высокий процент переопыления в условиях 2007 года, который характеризовался жаркой погодой, температура воздуха в среднем была выше многолетней на 1,9-2,2°С, при этом по осадкам наблюдались отличительные особенности от вегетационных периодов 2008, 2009 гг. В мае и июне осадков выпало больше нормы на 33-71 мм, соответственно, а вот в июле и августе наблюдался недостаток влаги. То есть в природе естественным путем были созданы более благоприятные условия для эффективной спонтанной гибридизации. Установлено, что наибольшее количество спонтанных гибридов при любых метеорологических условиях давала комбинация Юбилейная х K3-6337.

Из семян, полученных при совместном выращивании культурной сои с дикой, было выделено 1099 гибридов первого поколения. Из них 1033 (94%) культурного типа и 66 (6%) промежуточного (табл. 3). Наибольший процент гибридов культурного типа установлен в комбинациях, где исходной материнской формой были взяты сорта амурской селекции.

Таблица 3 - Частота появления гибридов Fi G. max * G. soja - тестер культурная соя (2008 г)________

Гибридная комбинация Тип растений Всего, шт.

культурный промежуточный

шт. % шт. %

ЮбилейнаяхКЗ-6337 425 97 9 2 434

Волжанках КЗ-671 13 50 13 50 26

РосинкахКЗ-1236 407 94 27 6 434

Луч надеждыхКЗ-6332 188 92 17 8 205

Всего, шт. 1033 94 66 6 1099

Выявлено, что для гибридов комбинации ЮбилейнаяхКЗ-6337 по всем изучаемым признакам характерно отрицательное сверхдоминирование, т.е. депрессия (табл. 4). Только по высоте прикрепления нижних бобов установлен гетерозис.

Таблица 4 - Степень фенотипического доминирования и величина гетерозиса у межвидовых гибридов первого поколения, 2008 г._

Комбинация Высота растения, см Высота прикр. нижнего боба, см Число ветвей, шт. Число узлов, шт. Кол-во бобов, шт. Масса семян с 1 растения, Г Масса 1000 семян, Г

Юбилейная* КЭ-6337 -1,3 -30,6 3 42,8 -2 -75 -1,8 -68 -и -87,7 -1,8 -75 -0,5 -20,9

Волжанка* КЗ-671 -1,3 0,5 -9,1 -0,2 -1 -50 -0,9 -75 -1,3 0,6

-29,3 -42,9 -73,9 -15,7

Росинках КЭ-1236 -6,1 -40,2 2,3 18,2 -од -57,1 1,5 1Ц -0,6 -67,4 -0,4 -45,5 I,19 II,3

Луч надеж-дыхКЗ-6332 -7,2 2 10 -0,7 -75 -0,6 -0,8 -0,5 1,2 7,1

-31,2 -47,6 -82,7 -52,6

Примечание: в числителе - степень < в знаменателе - степ зенотипического доминирования, гнь гетерозиса, %

У гибридов комбинации ВолжанкахКЗ-671 по массе 1000 семян и высоте прикрепления нижних бобов характерно неполное доминирование высокого показателя. Отсутствие какого-либо доминирования или промежуточное наследование установлено по числу ветвей. В комбинации РосинкахКЭ-1236 по трем показателям (высота прикрепления нижних бобов, число узлов и масса 1000 семян) установлено сверхдоминирование (гетерозис), степень гетерозиса составила 2,3, 11,1 и 11,3%, соответственно. В комбинации Луч надеждыхКЭ-6332 явление гетерозиса выявлено по высоте прикрепления нижних бобов и массе 1000 семян, степень гетерозиса составила 2 и 7%, соответственно.

4.2 Наследование и изменчивость хозяйственно ценных признаков межвидовыми гибридами второго и третьего поколения

В результате изучения наследования хозяйственно ценных признаков межвидовыми гибридами второго поколения установлена значительная изменчивость комплекса хозяйственно ценных признаков (высота прикрепления нижнего боба, количество бобов, семян, масса семян с одного растения и масса 1000 семян), что говорит о неустойчивости изучаемых показателей. По числу узлов во всех комбинациях отмечена средняя изменчивость, коэффициент вариации варьировал от 15 до 19%. Анализ полученных данных показал, что гибридные растения третьего поколения по таким показателям как число узлов и

масса 1000 семян в комбинации ЮбилейнаяхКЗ-6337, высота прикрепления нижнего боба в комбинации ВолжанахКЗ-671, высота прикрепления нижнего боба и число узлов в комбинации РосинкахКЗ-1236, а также высота растения и масса 1000 семян в комбинации Луч надеждыхКЭ-6332 характеризовались средней изменчивостью. Коэффициент вариации данных показателей варьировал от 10 до 18%.

Установлено, что у гибридов второго поколения в комбинациях Юбилей-ная*к3-6337 и ВолжанахКЗ-671 трансгрессивные формы выявлены только по высоте растения и прикрепления боба (табл. 5). В комбинации РосинкахКЗ-1236 трансгрессивные формы были выявлены по высоте растения, прикрепления нижнего боба и по массе 1000 семян.

Гибридные растения третьего поколения по таким показателям как число узлов и масса 1000 семян в комбинации ЮбилейнаяхКЭ-6337, высота прикрепления нижнего боба в комбинации ВолжанахКЗ-671, высота прикрепления нижнего боба и число узлов в комбинации РосинкахКЭ-1236, а также высота растения и масса 1000 семян в комбинации Луч надеждыхКЭ-6332 характеризовались средней изменчивостью. Коэффициент вариации данных показателей варьировал от 10 до 18%. По остальным показателям наблюдалась сильная изменчивость. Гибриды комбинаций Юбилейная*к3-6337 и РосинкахКЭ-1236 по высоте растения, высоте прикрепления нижнего боба и массе 1000 семян превзошли обе родительские формы. По остальным признакам наследование проходило по материнскому типу.

Гибридные растения комбинации ВолжанахКЗ-671 превзошли обе исходные формы только по высоте растения, промежуточное наследование было выявлено по массе 1000 семян. По остальным показателям наследование проходило по типу родителя с наименьшим значением показателя.

Наследование высоты растения в комбинации Луч надеждыхКЭ-6332 носило промежуточный характер. По высоте прикрепления нижнего боба выявлено сверхдоминирование. Наследование числа ветвей проходило по материнскому типу.

Определив коэффициенты наследуемости у межвидовых гибридов третьего поколения установили, что этот селекционно-генетический показатель сильно варьирует в зависимости не только от используемого генотипа, но и признака. Наиболее высокие коэффициенты наследуемости выявлены только у комбинаций РосинкахКЭ-1236 по высоте прикрепления нижнего боба (Н2=68%) и количеству бобов (Н2=70%) и Луч надеждыхК36332 по числу ветвей, бобов и семян, Н2=78% Н2=86% и Н2=74%, соответственно. Необходимо отметить, что в комбинации ВолжанахКЗ-671 выявлено наибольшее количество промежуточных гибридов. В связи с этим определение коэффициентов наследуемости у данной комбинации проводили по показателям высоты растения, числу узлов и бобов по отцовской форме, по высоте прикрепления нижних бобов, количеству семян, массе семян и массе 1000 семян по материнской форме.

Таблица 5- Степень положительной трансгрессии межвидовых гибридов сои, % (2009,2010 гг.)

Показатели Гибридная комбинация

ЮбилейнаяхКЗ-6337 ВолжанкахКЗ-671 Росинка*КЗ-123 6 Луч надежды хКЭ-6332

Рз Иг Рз Иг Из Иг Из

Тс Тч Тс Тч Тс Тч Тс Тч Тс Тч Тс Тч Тс Тч Тс Тч

Высота растений 7,92 1,42 13,51 33,83 7,07 2,17 35,05 50,83 18,09 34,88 5,21 47,57 -0,86 - 18,56 16,67

Высота прикрепления нижнего боба 33,33 24,91 50,0 18,99 26,67 5,43 8,33 5,0 50,0 32,33 25,0 12,62 20,0 3,11 25,0 37,5

Число ветвей -50 - -18,2 - -60 - -10 - -50 - -45,5 - -54,5 - -63,6 -

Число узлов -40,91 - -30,0 - -2,86 - -6,84 - -8,09 - -35,0 - -9,09 - -1,58 -

Количество бобов -6,69 - -7,06 - -4,06 - 97,9 8,33 -50,0 - -47,86 - -59,26 - -43,7 -

Число семян -6,05 - -6,94 - -2,33 - -6,43 - -2,91 - -8,81 - -5,53 - -6,95 -

Масса семян с 1 растения -5,48 - -7,59 - -0,83 - 29,17 6,77 -50 - -7,83 - -9,26 - -6,52 -

Масса 1000 семян -2,03 - -1,95 - -8,18 - -9,55 - 7,84 0,93 7,75 48,69 18,52 1,65 18,06 8,33

5. Сслекционно-генетнческая опенка внутривидовых гибридов сои

5.1 Характеристика исходных форм и оценка внутривидовых гибридов сои первого поколения

В 2007-2009 годах проведена естественная внутривидовая гибридизация подобранных исходных форм. По результатам исследований установлено, что при внутривидовой гибридизации процент перекрестного опыления у изучаемых комбинаций колебался от 0,37 до 4,82 % (табл. 6). Ранее нами был отмечен наибольший процент перекрестного опыления при межвидовой гибридизации в условиях 2007 года. Аналогичная картина по проценту перекрестного опыления выявлена и при внутривидовой спонтанной гибридизации сои.

Таблица 6 - Уровень перекрёстного опыления при естественной гибридизации, при разных погодных условиях__

Показатель Год Гибридная комбинация Всего

Волжанах Грибская кормовая Луч надежды* Грибская кормовая Росинках Грибская кормовая

Количество взошедших растений, шт. 2007 6783 6289 3796 16868

2008 4079 2420 6247 12746

2009 3810 6455 5756 16021

Число Р], шт. 2007 280 242 183 705

2008 15 18 71 704

2009 43 58 26 127

Процент переопыления, % 2007 4,13 3,85 4,82 4,17

2008 0,37 0,74 1,14 0,81

2009 1,52 0,67 0,45 0,79

В настоящее время гетерозис широко используется в практической селекции как наиболее результативный путь улучшения большинства сортов сои, в том числе и кормовой. Гибриды первого поколения и родительские формы были проанализированы по семи количественным признакам. Полученные данные статистически обработаны по следующим показателям: величина гетерозиса по отношению к лучшей родительской форме, степень фенотипического доминирования (табл. 7).

Выявлено, что наследование основных элементов продуктивности (число ветвей, число узлов, количество бобов, семян, масса семян с одного растения и масса 1000 семян) в комбинации ВолжанахГрибская кормовая проходило по типу сверхдоминирования. В комбинации РосинкахГрибская кормовая гетерозис отмечен только по высоте прикрепления нижнего боба, числу ветвей и массе 1000 семян, степень гетерозиса составила 9,5, 10 и 4,1%, соответственно. По высоте растения, числу узлов, количеству семян и массе семян с одного растения гибриды данной комбинации испытывали депрессию.

Гибриды комбинации Луч надеждыхГрибская кормовая превзошли лучшую исходную форму по высоте прикрепления нижнего боба, числу ветвей, числу узлов, количеству бобов, массе семян с одного растения и массе 1000 семян.

Таблица 7 - Степень фенотипического доминирования и величина гетерозиса у внутривидовых гибридов сои первого поколения, 2008 г.___

Комбинация Высота растения, см Высота прикр. нижнего боба, см Число ветвей, шт. Число узлов, шт. Кол-во бобов, шт. Кол-во семян, шт. Масса семян с 1 раст., г Масса 1000 семян, г

Волжана х Грибская кормовая -0,79 -19 -1,19 -13,42 1,16 7,5 15,7 27,5 11,23 50,75 8,55 39,96 12,65 95,63 2,7 23,23

Росинка х Грибская кормовая -4,62 -26,56 2,13 9,56 1,2 10 -2,53 -6,34 -0,85 -25,16 -5,39 -32,26 -1,2 -23,0 1,26 4,16

Луч надежны х Грибская кормовая -0,7 -15,35 2,2 7,59 3,06 51,5 2,05 9,23 1,07 1,52 0,67 -9,56 2,53 42,02 1,08 1,36

Примечание: в числителе - степень фенотипического доминирования, в знаменателе - степень гетерозиса, %

5.2 Наследование и изменчивость хозяйственно ценных признаков внутривидовыми гибридами второго и третьего поколения

Анализ полученных нами данных показал существенную изменчивость Р2 по всем изучаемым признакам во всех комбинациях, кроме высоты растений и числа узлов в комбинации Росинках Грибская кормовая, где выявлен коэффициент вариации 17-18%, что говорит о средней изменчивости данных показателей.

Для более полной характеристики гибридных популяций были рассчитаны числовые значения степени и частоты трансгрессий. В результате проведенных исследований установлено, что наибольшее число трансгрессивных форм у гибридов второго поколения отмечено в комбинации Луч надеждыхГрибская кормовая (по всем показателям, кроме высоты прикрепления нижнего боба). В комбинации ВолжанахГрибская кормовая растения превышали родительские формы только по высоте растения, высоте прикрепления нижнего боба и массе 1000 семян. Более высокая трансгрессия 22,2% отмечена по высоте растения, при частоте появления 4,8%.

В комбинации РосинкахГрибская кормовая трансгрессии отмечены по высоте прикрепления нижнего боба, количеству бобов и массе 1000 семян. Степень трансгрессии варьировала от 2,8 до 14,8 %, при частоте от 2,3 до 3,1%.

Расчет степени и частоты трансгрессии позволил установить, что у гибридов третьего поколения во всех комбинациях степень трансгрессии проявляется по высоте прикрепления нижнего боба, числу ветвей, массе семян с одного растения и массе 1000 семян. Гибриды, превышающие лучшего родителя по высоте растения, отмечены в комбинациях ВолжанахГрибская кормовая и Росинка х Грибская кормовая. Степень трансгрессии составила 17,2 и 7,1%, соответственно. По числу узлов и количеству бобов наличие трансгрессивных форм установлено в комбинациях РосинкахГрибская кормовая и Луч надеждыхГрибская кормовая. Степень трансгрессии варьировала от 1,64 до 87,23%, при частоте трансгрессии от 2,08 до 9,19%.

Гибриды, превышающие лучшего родителя по высоте растения, отмечены в комбинациях ВолжанахГрибская кормовая и Росинка х Грибская кормовая. Степень трансгрессии составила 17,24 и 7,14%, соответственно.

По числу семян отмечено 2,97% гибридных растений, превысившие лучшие исходные формы на 37,11% в комбинации Луч надеждыхГрибская кормовая.

Наследуемость является реальной величиной и может быть использована для применения более рационального отбора и прогнозирования его эффективности. Установлено, что доминирующая роль генотипической изменчивости характерна в комбинации ВолжанахГрибская кормовая по количеству бобов и семян, а в комбинации Луч надеждыхГрибская кормовая по количеству бобов и массе семян с одного растения. По данным признакам в указанных комбинациях значение коэффициента наследуемости следует отнести к группе высоких (Н2=68-94%). Таким образом, наибольшее количество трансгрессивных форм отмечено у гибридов третьего поколения в комбинациях РосинкахГрибская кормовая и Луч надеждыхГрибская кормовая.

6. Генетический сдвиг при отборе гибридных потомств сои кормового направления по хозяйственно ценным признакам

Использование генетико-статистических характеристик в селекционном процессе может существенно повысить результативность отборов в ранних поколениях. С их помощью можно судить о генетической структуре гибридной популяции и селекционной ценности рекомендованных критериев. Они позволяют прогнозировать и эффективность отборов.

На основании коэффициентов наследуемости и селекционного дифференциала, который представляет собой разность средних арифметических значений признака в отобранной группе и всей популяции, нами проведен расчет реакции на отбор. Анализ реакции на отбор по средним величинам высоты растений (табл. 8) показал, что генетический сдвиг и соответственно величина значения признака при отборе были выше в комбинации Луч надеждых КЭ-6332 (1,2 и 92,5 см) и ВолжанахГрибская кормовая (1,1 и 96,2 см), и составил 1,2-1,4%. При анализе гибридных популяций полученных путем межвидовой и внутривидовой спонтанной гибридизацией отмечено наибольшее количество ветвей у межвидовых гибридов в комбинациях ЮбилейнаяхКЭ-6337 и Волжанах КЗ-671 (табл. 8). Генетический сдвиг у этих комбинаций по данному показателю составляет 8,4 и 16,7%, соответственно. Генетический сдвиг характеризуется низкими значениями у всех комбинаций, отцовской формой которых являлся сорт Грибская кормовая.

Таблица 8 - Реакция на отбор по основным хозяйственно ценным признакам

Комбинация Показатель Высота растения, см. Число ветвей, шт. Число бобов, шт. Число семян, гат. Масса семян с одного растения, г Масса 1000 семян, г

Юбилейная х КЭ-6337 X 106,68 2,25 39,22 91,88 11,09 188,31

& 1,66 0,55 1,99 22,7 0,41 5,32

К 0,93 0,19 0,96 8,17 0,17 1,49

Волжанках КЗ-671 X 99,12 4,78 105,63 138,24 11,18 76,01

э 0,86 3,08 38,62 2,86 1,63 3,32

я 0,31 0,80 9,27 1,66 0,75 1,59

Росинках КЗ-123 6 X 97,06 1,76 46,24 86,45 8,16 136,43

Б 1,38 0,26 3,33 3,70 0,85 2,92

Я 0,77 0,07 2,33 1,92 0,36 1,58

Луч надежды* КЗ-6332 X 91,31 1,31 40,39 71,25 7,37 122,88

в 2,77 0,11 2,99 2,50 0,81 12,37

я 1,27 0,09 2,48 1,85 0,44 5,69

Волжанках Грибская кормовая X 95,08 1,47 36,35 58,25 7,76 179,87

э 3,15 0,27 2,02 3,14 1,04 1,38

я 1,13 0,07 1,37 2,66 0,54 0,77

Росинках Грибская кормовая X 92,98 1,72 38,22 60,57 6,22 147,85

Б 1,91 0,02 5,54 8,48 1,04 3,01

я 0,73 0,01 3,10 2,88 0,48 1,08

Луч надеждах Грибская кормовая X 97,73 1,61 32,19 50,78 5,91 159,03

Б 0,36 0,31 4,58 2,25 1,42 1,66

Я 0,17 0,09 4,31 1,17 1,14 0,63

Примечание: X - среднее значение отбираемой части популяции; в - селекционный дифференциал; Я - генетический сдвиг

Наибольшим генетический сдвиг по массе семян с одного растения отмечен в мбинации Луч надеждых Грибская кормовая, который составил 1,14 г. Следова-льно ожидаемый эффект от отбора равен 19,2% и величина значения признака при боре составляет 7,05 г. В остальных комбинациях с культурной соей реакция на бор колебалась в пределах от 6,9 до 7,7%.

Максимальные значения предполагаемого сдвига к средним величинам массы 00 семян выявлены в комбинации Луч надежды*K3-6332, в результате чего велика значения признака при отборе в данной комбинации увеличивается на 4,6%. шменыпий генетический сдвиг установлен в комбинации Юбилейная><к3-6337. В мбинациях РосинкахКЭ-1236 и Луч надеждыхКЗ-6332 увеличение значения при-ака при отборе составляет 2,1 и 1,1%, соответственно.

Полученные результаты позволяют нам прогнозировать проведение отбора рспективных линий, полученных путем спонтанной межвидовой и внутривидовой бридизацией, для дальнейшего изучения в селекционном процессе.

Выводы

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Наибольший интерес для селекции сои в условиях Приамурья представляют ртообразцы, выделившиеся по основным элементам продуктивности: Желтая, зан Караманов, б/н 1405, M-75-2d(26)xHodson-78, Swift, Венгерка высокая и Тере-нская 10 А.

2. Выделено 5 сортообразцов сои с высоким содержание белка в вегетативной icce: б/н 1405, Дун-хуа из Азиатской ЭГТ, Монро и KG-20 из Североамериканской Т и Icar 166 из Восточноевропейской ЭГТ, которые могут быть использованы в честве источников белковости.

3. Установлено, что высокой экологической пластичностью по комплексу хо-йственно ценных признаков характеризуются 15 сортообразцов сои кормового на->авления: Грибская кормовая, б/н 521, Мань-цан-зин, б/н 5511, Иван Караманов, гремога, JSF-14, б/н 5777, Локус, Swif, M 75-2d(L6)3xHodgson 78, Терезинская-10 , Венгерка высокая, Амурская бурая 057, Baird и 8 сортообразцов с сочетанием вы-кой потенциальной урожайности и высокой экологической пластичности: JSF14, \3-100, Локус, Мерит, Swift, M-75-2d(26)xHodson-78, Монро, Венгерка высокая.

4. Установлено, что большое количество осадков до цветения сои и недостаток [аги в период цветения способствуют увеличению процента перекрестного опыле-1Я сои в Приамурье. В наших исследованиях в 2007 году процент переопыления в >еднем составил 4,21% у межвидовых и 4,82% у внутривидовых гибридов, тогда .к в другие годы в зависимости от комбинации не превышал 2%.

5. Выявлен эффект гетерозиса у межвидовых гибридов F, в комбинации Росин-IXK3-1236 по показателям высота прикрепления нижнего боба, число узлов и масса )00 семян; в комбинации Луч надеждыхКЗ-6332 по показателям высота прикреп-:ния боба и масса 1000 семян.

6. Установлено сверхдоминирование у внутривидовых гибридов Fj в комбинации ВолжанахГрибская кормовая по показателям число ветвей, узлов, бобов, семян, масса семян с одного растения и 1000 семян; в комбинации РосинкахГрибская кормовая по показателям высота прикрепления нижнего боба, число ветвей и масса 1000 семян, в комбинации Луч надеждыхГрибская по показателям высота прикрепления нижнего боба, число ветвей, узлов, бобов, масса семян с одного растения и 1000 семян.

7. Установлены трансгрессивные формы по показателям высота растения и прикрепления нижнего боба в комбинациях ЮбилейнаяхКЭ-6337, Росинка*КЗ-1236 и Волжанах КЗ-671, а так же по показателю масса 1000 семян в комбинациях Росин-кахКЗ-1236 и Луч надежды * K3-6332 как во втором, так и в третьем поколениях. Отмечено, что F3 превысили лучшего родителя по показателям число бобов и масса семян с одного растения в комбинации ВолжанахКЗ-671 и по показателям высота растения и прикрепления нижнего боба в комбинации Луч надеждыхКЗ-6332.

8. Наибольшее количество трансгрессивных форм отмечено у внутривидовых F3 комбинаций РосинкахГрибская кормовая и Луч надеждыхГрибская кормовая.

9. Высокие коэффициенты наследуемости выявлены в комбинациях Росин-кахКЭ-1236 по показателям высота прикрепления нижнего боба (Н2=68%) и количество бобов (Н2=70%); Луч надеждыхК36332 - число ветвей (Н2=78%), бобов (Н2=86%) и семян (Н2=74%), в комбинации ВолжанахГрибская кормовая по показателям количество бобов (Н2=68%) и семян (Н2=72%), а в комбинации Луч надеждыхГрибская кормовая по показателям количество бобов (Н2=94%) и масса семян с одного растения (Н2=80%).

10. Максимальное значение генетического сдвига от отбора по основным элементам продуктивности отмечено по показателю число бобов в пяти комбинациях: ВолжанахКЗ-671, РосинкахКЭ-1236, Луч надеждыхКЗ-6332, Луч надеждыхГрибская кормовая, РосинкахГрибская кормовая; по показателю масса семян с одного растения в трех комбинациях: ЮбилейнаяхКЭ-6337, РосинкахГрибская кормовая, ВолжанахГрибская кормовая; по показателю масса 1000 семян только в комбинации Луч надеждыхКЭ-6332.

Предложения для селекции

Рекомендуем широко использовать в селекционном процессе сои в условиях Приамурья выделенные сортообразцы в качестве источников-доноров:

- по основным элементам продуктивности: Желтая, Иван Караманов из Дальневосточной ЭГГ, б/н 1405 из Азиатской ЭГГ, M-75-2d(26)xHodson-78, Swift из Североамериканской ЭГГ, Венгерка высокая и Терезинская 10 А из Восточноевропейской ЭГГ;

- по содержанию белка в вегетативной массе: б/н 1405, Дун-хуа из Азиатской ЭГГ, Монро и KG-20 из Североамериканской ЭГГ и Icar 166 из Восточноевропейской ЭГГ;

- по параметрам адаптивности: высоко экологически пластичные по комплек-хозяйственно-ценных признаков Грибская кормовая, б/н 521, Мань-цан-зин, ■л 5511, Иван Караманов, Перемога, JSF-14, б/н 5777, Локус, Swif, 75-2d(L6)3 *Hodgson 78, Терезинская-10 А, Венгерка высокая, Амурская бурая 7, Baird и с сочетанием высокой потенциальной урожайности и высокой экологи-ской пластичности: JSF14, ВАЗ-100, Локус, Мерит, Swift, M-75-2d(26)xHodson-78, онро, Венгерка высокая.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Минькач Т.В., Селихова O.A., Тихончук П.В. Оценка коллекционных сор-образцов сои кормового направления по хозяйственно-ценным признакам, [лимат, экология сельское хозяйство Евразии. Сборник статей международной на-но-практической конференции, посвященной 75-летию ИрГСХА.- Иркутск: НЦ !Х ВСНЦ СО РАМН, 2009,- С. 502-506.

2. Минькач Т.В. Оценка коллекционных образцов сои кормового направления морфологическим и хозяйственно-ценным признакам // Сборник научных трудов

иологические и агротехнические исследования - с/х производству Дальнего Воска. - Благовещенск: РАСХН ДНМЦ ВНИИ сои, типография непосредственно дчиненная УВД по Амурской обл., 2009.-С. 54-59.

3. Минькач Т.В., Селихова O.A. Характеристика сортообразцов сои кормового правления по экологической пластичности //Актуальные направления исследова-;й молодых ученых в Дальневосточном регионе: Материалы Дальневосточной на-но-практической конференции. - Хабаровск: КГУП «Хабаровская краевая типо-афия», 2009.- С.72-75.

4. Минькач Т.В. Оценка сортообразцов сои кормового направления в селекци-ных питомниках / Т.В. Минькач //Адаптивные технологии в растениеводстве курской области: сб. науч. тр. ДальГАУ. - Благовещенск: ДальГАУ, 2008,-Вып. 4.

90-95.

5. Минькач Т.В. Биохимическая характеристика коллекционных сортообраз-в сои кормового направления //Молодежь XXI века шаг в будущее. Матер. XI ре-он. науч. практ. конф., посвященной 65 годовщине Победы в Великой Отечест-нной войне (20-21 мая 2010 г., г Благовещенск): в 4-х ч.- Благовещенск: Изд-во лГУ, 2010.-Ч.З.- С.315.

6. Минькач Т.В., Селихова O.A. Наследование хозяйственно-ценных признаков •межвидовых гибридов сои Fi // Достижения науки и техники АПК, 2010,- № 7,11-13.

7. Минькач Т.В., Селихова OA. Степень фенотипического доминирования и эффициент вариации межвидовых гибридов сои //Аграрные проблемы соесеющих рриторий Азиатско-Тихоокеанского региона: сб. науч. трудов по материалам Ме-1ународной научно-практической конференции. Благовещенск: Изд-во ОАО ПСИ» «Зея», 2011.-С. 155-158.

Подписано в печать 05.04.2012 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнитура «Times New Roman». Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № f? .

Издательство АГАУ 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 62-84-26

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Минькач, Татьяна Владимировна, Благовещенск

61 12-6/387

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

МИНЬКАЧ ТАТЬЯНА ВЛАДИМИРОВНА

ПОДБОР И ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СОИ НА

КОРМОВЫЕ ЦЕЛИ

06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: д: с.-х. н., профессор Тихончук П. В.

Благовещенск - 2012

СОДЕРДАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................................................3

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................7

1.1 Особенности сои как кормовой культуры............................................................7

1.2 Результаты селекции сои кормового направления в России................13

1.3 Межвидовая гибридизация как один из основных методов в 17 селекции сельскохозяйственных культур.........................................

2 УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ..................26

2.1 Почвенно-климатические условия Амурской области..............................26

2.2 Метеорологические условия за годы исследований..................................27

2.3 Материал исследований......................................................................................................33

2.4 Методика проведения исследований........................................................................36

3 ПОДБОР И ОЦЕНКА КОЛЛЕКЦИОННЫХ СОРТООБРАЗЦОВ СОИ 41 ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА КОРМОВЫЕ ЦЕЛИ....................................

3.1 Оценка сортообразцов сои коллекционного питомника по 41 хозяйственно-ценным признакам.................................................

3.2 Оценка адаптивной способности коллекционных сортообразцов 48 сои кормового направления в условиях южной зоны Амурской области.

4. СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА МЕЖВИДОВЫХ 60 ГИБРИДОВ СОИ.....................................................................

4.1 Характеристика исходных форм и оценка межвидовых гибридов 60 сои первого поколения..............................................................

4.2 Наследование и изменчивость хозяйственно-ценных признаков 67 межвидовыми гибридами второго и третьего поколения...................

5. СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВНУТРИВИДОВЫХ 79 ГИБРИДОВ СОИ............................................................................

5.1 Характеристика исходных форм и оценка внутривидовых 79 гибридов сои первого поколения.................................................

5.2 Наследование и изменчивость хозяйственно-ценных признаков 84 внутривидовыми гибридами второго и третьего поколения...............

6. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ СДВИГ ПРИ ОТБОРЕ ГИБРИДНЫХ ПОТОМСТВ 92 СОИ КОРМОВОГО НАПРАВЛЕНИЯ ПО ХОЗЯЙСТВЕННО-

ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ..........................................................

ВЫВОДЫ............................................................................................................................................................101

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ..........................................................................................103

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................104

ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................................................................122

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Проблема производства и использования белка в сельском хозяйстве с каждым годом приобретает все более острый характер для кормопроизводства. Дальнейшее развитие животноводства в нашей стране, удовлетворение спроса на важнейшие продукты питания - молоко, мясо, яйца в значительной мере сдерживается недостатком белка в рационах животных. Необходимым условием улучшения кормовой базы животноводства это внедрение в производство богатых белками зернобобовых культур, среди которых одно из главных мест принадлежит сое [37].

Семена ее по общему содержанию питательных веществ богаче зерна злаковых. По количественному и качественному составу аминокислот она значительно превосходит все другие кормовые культуры, а по лизину и аргинину богаче даже продуктов животного происхождения. Это обеспечивает хорошую переваримость кормов и их эффективность при скармливании животным [77].

Практика мирового животноводства и многих передовых хозяйств нашей страны убеждает в том, что корма, сбалансированные по белкам и аминокислотному составу за счет включения в рацион сои, позволяют резко поднять молочную и мясную продуктивность и яйценостность кур [111, 158].

Культура соя разнообразна не только по значению, но и по направлению использования. В последние 20 лет селекционная работа Дальневосточных селекционеров была направлена на создание сортов сои зернового направления, и практически не уделялось внимание кормовому направлению. Так в Амурской области уже более 20 лет в реестре селекционных достижений находится один сорт сои кормового направления Грибская кормовая. Известно, что сорта кормового направления имеют ряд преимуществ перед зерновыми сортами: тонкостебельность, обильная ветвистость, семена более мелкие, повышенная облиственность, причем при

созревании лист не сбрасывается, что обеспечивает значительно больший сбор вегетативной массы. Поэтому создание и внедрение кормовых сортов сои значительно улучшит белковое, витаминное и минеральное питание животных при наименьших затратах.

В связи с вышеизложенным исследования по подбору, оценке и созданию исходного материала для селекции сои на кормовые цели относятся к приоритетным в науке и являются особенно актуальными для производства.

Исходя из этого перед нами была поставлена цель - провести подбор, создание и оценку исходного материала для селекции сои на кормовые цели по хозяйственно - ценным признакам.

Задачи исследования:

- подобрать и оценить сортообразцы сои кормового направления в коллекционном питомнике по хозяйственно-ценным признакам и параметрам адаптивности в условиях южной зоны Амурской области;

- получить спонтанные гибриды путем отдаленной и внутривидовой гибридизации;

- дать селекционно-генетическую оценку внутривидовых и межвидовых гибридов сои;

- определить генетический сдвиг при отборе гибридных потомств сои кормового направления по основным хозяйственно-ценным признакам

- разработать рекомендации по использованию подобранного и созданного исходного материала для селекции сои на кормовые цели

Научная новизна исследований. Впервые в условиях южной зоны Среднего Приамурья проведен комплексный анализ коллекции сои кормового направления мирового генофонда ВИР им. Н. И. Вавилова, как исходного материала и выделены источники и доноры селекционно-ценных признаков. Лучшие из них выделены для использования в селекционном процессе в научно-исследовательской лаборатории «Соя» ФГБОУ ВПО ДальГАУ (г. Благовещенск). Созданы межвидовые и внутривидовые гибриды

путем естественной гибридизации и проведена их селекционно-генетическая оценка, как исходного материала для селекции сои на кормовые цели.

Практическая значимость работы и реализация результатов исследования. Выделены сортообразцы из коллекции ВИР с комплексом хозяйственно-ценных признаков для использования в селекции сои на кормовые цели. Выявлена разная реакция, изучаемых сортооразцов сои кормового направления, на условия среды по параметрам пластичности и стабильности. Создан исходный материал путем спонтанного опыления с ценными хозяйственно-ценными признаками, адаптированный к условиям Амурской области и включен в селекционный процесс с целью создания кормовых сортов сои. Показаны особенности наследования основных количественных признаков ¥2 и Гз, полученных путем спонтанной гибридизации. Определена эффективность отбора по хозяйственно-ценным признакам у межвидовых и внутривидовых гибридов Бз, что дает возможность сократить сроки селекционного процесса и объем прорабатываемого материала при создании новых сортов сои кормового направления.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях ФГБОУ ВПО ДальГАУ (г. Благовещенск, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), на координационном совещании зоны Дальнего Востока и Сибири по программе «Соя» в ГНУ ВНИИ сои Россельхозакадемии (г. Благовещенск, 2009 г.), на научно-практической конференции «Актуальные направления исследований молодых ученых в Дальневосточном регионе» (г. Хабаровск, 2009 г.), на региональной конференции «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (г. Благовещенск, 2010 г.), на международной научно-практической конференции «Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-тихоокеанского региона» в ГНУ ВНИИ сои Россельхозакадемии (г. Благовещенск 2010 г.), на координационном совещании зоны Дальнего Востока и Сибири «Итоги координации НИР по сое за 2006-2010 гг. и

направления исследований на 2012-2015 гг.» в ГНУ ВНИИ сои Россельхозакадемии (г. Благовещенск 2012 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 1 в издании, реферируемом ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 142 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений для селекционной практики, включает 25 таблиц, 8 рисунков и 11 приложений. Библиографический список включает 175 источников, в том числе 14 на иностранных языках.

Диссертационная работа является частью тематического плана ФГБОУ ВПО ДальГАУ тема 2.2 «Создание исходного материала сои для селекции на кормовые цели и его селекционно-генетическая оценка», № госрегистрации 0120.0503579 и частью тематического плана-задания на выполнение научно-исследовательской работы по заказу Минсельхоза России (тема 3.1.1. Выведение новых сортов растений устойчивых к отрицательному воздействию биотических и абиотических факторов).

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д. с.-х. н., профессору П.В. Тихончуку, директору института агрономии и экологии к. с.-х. н. O.A. Селиховой, а также сотрудникам научно-исследовательской лаборатории «Соя» за оказанную всестороннюю помощь и поддержку при выполнении данной работы.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1 Особенности сои как кормовой культуры

Анализ современного состояния животноводства и производство кормов в России показывает, что обеспеченность скота кормовым белком ниже нормы в 1,3-1,5 раза. Дальнейшее развитие животноводства и повышение его продуктивности на Дальнем Востоке, как и в других зонах страны, во многом обусловлено укреплением кормовой базы. Для этого необходимо не только увеличить валовой сбор кормов, но и повысить их полноценность по содержанию белков, углеводов, жиров, минеральных веществ, витаминов и микроэлементов. Решение проблемы дефицита кормового белка возможно при увеличении посевных площадей, повышении урожайности и улучшении качества урожая зерновых бобовых культур, среди которых особое место занимает соя [43, 58].

Проблема белка в питании человека и кормлении сельскохозяйственных животных приобретает в современных условиях первостепенное значение. Чтобы ликвидировать его, необходимо наращивать производство зерна бобовых культур, особенно сои. Развитые страны (например, США и Канада) именно за счет сои решили проблему пищевого и кормового белка [85, 141, 147].

Из кормовых культур на Дальнем Востоке возделываются - кукуруза, овес, соя, многолетние травы, но преобладают злаковые - сравнительно бедные белком - кукуруза, овес, тимофеевка луговая, костер безостый.

Практикой мирового сельского хозяйства установлено, что соя - одна из наиболее продуктивных бобовых культур.

Значение сои для кормопроизводства трудно переоценить. Семена ее по общему содержанию питательных веществ богаче зерна злаковых. По количественному и качественному составу аминокислот она значительно превосходит все другие кормовые культуры, а по лизину и аргинину богаче даже продуктов животного происхождения. Это обеспечивает хорошую

7

переваримость кормов и их эффективность при скармливании животным [158].

Самое ценное в питательном отношении у сои - зерно и продукты его переработки. В зависимости от сорта и условий возделывания оно содержит (%): протеина 36-43; жира 17-23; зольных веществ 3,3-6,4. в 1 кг зерна сои содержится в среднем 1,38 к.ед. и 280 г белка. Протеина в нем в 1.5 раза больше, чем в горохе и в 3 раза, чем в кукурузе. По общему количеству питательных веществ зерно сои гораздо богаче не только по сравнению с зерновыми культурами, но и занимает одно из первых мест среди бобовых [60].

Белок сои отличается высокой физиологической полноценностью и разносторонним аминокислотным составом. Для него характерно повышенное содержание незаменимых аминокислот лизина и триптофана, отсутствие или малое количество которых характеризует неполноценность белка других растений [43].

Соя - однолетняя культура. Огромное преимущество сои как однолетней кормовой культуры заключается в том, что посев ее может производится в самые поздние сроки, что дает возможность использовать земли, незасеянные ранними яровыми культурами.

В кормопроизводстве используется как вегетативная масса сои (растения в зеленом виде, а также грубые корма - солома, полова, сено), так и семена в виде концентрированного корма, получаемого в результате переработки (жмых, шрот, размол) [114, 158].

В зеленой массе сои содержится 4,1-5,4 % протеина в расчете на сырую массу, а в расчете на сухое вещество эта величина достигает 21,8 %. Питательность 100 кг зеленой массы сои в период от цветения до налива бобов составляет в среднем 21,8-22,4 кормовых единицы - при содержании переваримого протеина 3,5-4,2 кг.

В отличии от многолетних трав, питательная ценность зеленой массы сои длительное время - от цветения до налива зерна - не ухудшается, что

имеет большое значение для использования ее в системе зеленого конвейера [158].

Срок использования сои на зеленый корм можно увеличить за счет скармливания ее за 10-15 дней до цветения, так как в благоприятные годы соя к этому времени уже достаточно развивается в высоту (50-60 см) и в ширину.

В сухом веществе силоса из сои содержится 15,5-20,5 % протеина, 26,021,5 % клетчатки. Питательность 100 кг сухого вещества силоса в зависимости от сроков уборки колеблется от 66 до 71 кормовой единицы, а на одну кормовую единицу приходится от 141 до 219 г переваримого протеина.

При скармливании сои животным она почти не имеет потерь и отбросов. Все остатки и отбросы, получаемые из нее, богаты питательными веществами, главным образом белком, и целиком идут в корм [84].

Соевое сено по содержанию белка, выходу кормовых единиц, количеству фосфора, кальция и каротина не уступает сену клевера, эспарцета, злаковых трав, а также лучшим сортам сена естественных кормовых угодий. 100 кг соевого сена содержат 47-54 кормовые единицы и 11-15кг переваримого протеина.

Солома сои содержит 3,9-4,8 % белка, 1,5-2,95 жира, 34,5 % клетчатки, 37,3 %о БЭВ, 4,8 % золы. По питательности соевая солома приравнивается к сену среднего качества. На каждые 100 кг соломы приходится 38,2 кормовой единицы. Солому можно использовать как компонент комбинированного силоса, перерабатывать на муку. Соевая солома и корма, приготовленные из нее, успешно используются при кормлении всех видов животных. Кроме соломы, после обмолота остаются еще мякинные остатки, которые тоже можно скармливать животным [28,29].

Один гектар посевов сои дает в среднем 45-55 ц гранул и обеспечивает большой выход питательных веществ, чем при уборке на зерно. Один килограмм гранул в среднем содержит 730-750 кормовых единиц, 14-16 %

полноценного протеина и 40-88 мг каротина, значительное количество жира, минеральных веществ, витаминов.

Травяная мука, приготовленная из сои в фазу массового образования бобов, по питательности приближается к концентрированным кормам, а по содержанию переваримого протеина превосходит их. Так по данным ВНИИ сои, в 1 кг травяной муки из сои, в сравнении с 1 кг размолотого зерна овса, переваримого протеина было больше на 59,5 %, кальция - в 17,6 раза, фосфора - в 5,4 [158].

Исключительно ценен соевый шрот. Шрот - это побочный продукт после экстракции масла из соевых семян. В нем содержится 44,5 % протеина, почти столько же, сколько в рыбной муке. Наряду со шротом, богат белковыми концентратами растительного происхождения соевый жмых. В 1кг его содержится 1,26 к. ед. и 354 г переваримого протеина [80, 83, 43].

При рафинировании масла выделяются фосфатиды, которые являются биологически активным веществом. Их можно использовать и как заменители молочного жира телят, и как стимулятор роста и развития молодняка всех видов животных [80].

Иногда высказывается мнение, что на корм можно сеять любую сою и что кормовые сорта не имеют преимуществ. Это не верно. Кормовые сорта имеют ряд преимуществ перед обычной масличной соей. По сравнению с зерновой соей они дают значительно больше зеленой массы. Кормовые качества сортов кормовой сои значительно выше как по морфологическим признакам (тонкостебельность, обильная ветвистость и облиственность), что обуславливает лучшую поедаемость, так и по химическому составу, поедаемости и переваримости. Кормовые сорта перед созреванием не сбрасывают листьев, что имеет большое значение при вынужденной из-з�