Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ПОЛУЧЕНИЕ ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ И ВЫРАЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ ЭТИХ КУЛЬТУР НЕДОЗРЕЛЫМИ СЕМЕНАМИ С ЦЕЛЬЮ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ПОЛУЧЕНИЕ ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ И ВЫРАЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ ЭТИХ КУЛЬТУР НЕДОЗРЕЛЫМИ СЕМЕНАМИ С ЦЕЛЬЮ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СЕЛЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

. На правах рукописи РУДИКОВ Иван Алексеевич

\ -

УДК 631.52:633.11

ПОЛУЧЕНИЕ ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

И ЯЧМЕНЯ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ И ВЫРАЩИВАНИЕ РАСТЕНИЙ ЭТИХ КУЛЬТУР НЕДОЗРЕЛЫМИ СЕМЕНАМИ С ЦЕЛЬЮ ИНТЕНСИФИКАЦИИ СЕЛЕКЦИОННОГО

...... ПРОЦЕССА

06.01.05 — Селекция и семеноводство

Автореферат - диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА —1985

Работа выполнена в 1982—1984 гг. - на кафедре генетики, селекции и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Научный (руководитель — доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. Б. Коновалов.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. С. Образцов, кандидат биологических наук Н. С. Щеглова.

•Ведущее учреждение:—Белорусская ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия. '

Защита диссертации состоится «/Д. » . 1985 г.

в «/Д час. на заседании Специализированного совета Д-120-35-04 при Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им.

. А. Тимирязева по адресу: 127550, ул. Тимирязевская, 49, « ^еный совет ТСХА.

• С диссертацией можно ознакомиться в ТСХА.

Автореферат разослан « . . 1985 г.

Ученый секретарь Специализированного совета —¿> п доктор биологических наук Е. Крастина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В Продовольственной программе СССР, принятой партией и правительством до 1990 года, намечено усилить работы по селекции новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур, отвечающих требованиям современного сельскохозяйственного производства. Для достижения этой цели-большое значение имеет сокращение сроков выведения новых сортов и внедрения их в производство. Ускорение селекционного процесса на начальных этапах выведения сорта связано в настоящее время с использованием сооружений искусственного климата, увеличением 'масштабов работ за счет привлечения обширного коллекционного материала, проведения большого объема скрещиваний. Следует учесть, что гибридизация проводится вручную и ее результаты не всегда стабильны, так как зависят от множества объективных и субъективных факторов. Использование сооружений искусственного климата для-ежегодного получения дополнительных поколений зерновых культур связано с большими материальными и трудовыми затратами. Поэтому снижение трудоемкости работ, повышение эффективности и производительности . труда при гибридизации зерновых культур, сокращение сроков выращивания одного поколения является важнейшей задачей. Это и. определяет актуальность данной работы.

Цель и задачи исследований. Цель работы — разработка-методики гибридизации яровой пшеницы, и ячменя на срезанных побегах в условиях лаборатории, и выращивание растений из недозрелых семян с целью ускорения селекционного процесса.

В связи с этим в задачу исследований входило:

1. Установить эффективность гибридизации яровой пшеницы и ячменя в лабораторных условиях при инкубировании срезанных побегов этих культур на питательном растворе.

2. Подобрать экспериментальным путем наиболее оптимальную и простую по составу питательную среду для инкубирования срезанных побегов яровой пшеницы и ячменя.

3. Установить примялисроки уборки.недозрелых семян

ЦЕНТРАЛЬНАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА ¡.'•оси. свльскохоз. ачадемии им. К. А. Тимирязева

Инв. №>¿£1::

яровой пшеницы и ячменя и способы повышения их всхожести для ускоренного выращивания поколений в селекции.

Научная новизна. В диссертационной работе изучена возможность эффективной гибридизации яровой пшеницы и ячменя на срезанных побегах для гарантированного получения гибридных семян независимо от погодных условий и в любое время года. Впервые изучено влияние подготовки колоса к кастрации на налив зерна при гибридизации яровой пшеницы и ячменя на срезанных побегах. Подобраны оптимальные и простые по составу питательные среды для инкубирования срезанных побегов яровой пшеницы и ячменя, формами концентрация антисептика в питательной среде, режимы выращивания срезанных побегоз в условиях лаборатории. Установлены оптимальные сроки уборки недозрелых семян яровой' пшеницы; и ячменя и способы обработки их для повышения всхожести..

Практическая ценность. Полученные результаты позволяют рекомендовать селекционным учреждениям, работающим с зерновыми культурами, метод гибридизации на срезанных побегах с пбследующим доращиванием гибридных семян на питательных растворах, а также инкубирование срезанных побегов яровой пшеницы и ячменя на питательных средах и использование на посев недозрелых семян для сокращения вегетационного периода;

Реализация результатов исследований. Методы гибридизации яровой пшеницы и ячменя и инкубирование срезанных побегов этих культур на питательных растворах внедрены и успешно применяются в лаборатории селекции и генетики поле-büx культур ТСХА. Гибридные семена, полученные в процессе исследований,'переданы для селекционной проработки в-вышеназванную лабораторию.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и получили положительную оценку на научных конференциях ТСХА в 1983 и июне 1984 гг.

Публикация материалов. По материалам диссертации опубликованы 2 научных статьи.

■ Объем диссертации. Диссертация изложена на 118" страницах машинописного текста, содержит 24'таблицы и состоит из введения, 4-х глав, выводов и рекомендаций селекционной (практике. Слисок использованной литературы содержит'256": наименований, в том" числе 54 на иностранных языках.

Условия, материал и методика исследований'

Работа, выполнена на кафедре генетики, селекции и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева в 1982—1984 гг.

Опыты проводили в полевых, тепличных и лабораторных условиях, а также в камере КНТ-1. Материалом для исследо-

ваний в опытах по инкубированию срезанных побегов на- питательных средах и определению возможно ранних сроков уборки недозрелых семян служили сорта яровой пшеницы Ле^ нинградка и ячменя — Носовский 9. В опытах по определению оптимальной концентрации сахарозы в питательной среде использовались дополнительно сорта яровой пшеницы — Эритро-спермум 11, получен в ТСХА, и ячменя—Винер: При гибридизации яровой пшеницы-и ячменя в качестве материнской формы использовались сорта пшеницы Ленингрздка и Белорусская 80, ячменя-—Носовский 9 и Одесский 69. Скрещивания пшеницы проводили по 6 комбинациям, ячменя '— по 12 комбинациям.. • • '

Для инкубации срезанных побегов яровой пшеницы и ячменя на питательных средах использовались побеги этих культур, предварительно выращенные в поле или теплице. В фазу колошение — начало цветения побеги примерно одинакового развития и габитуса срезали на уровне почвы, помещали в сосуды с водой и переносили в лабораторию. Там побеги выравнивали по высоте, обрезали концы, удаляли .нижние листья и ставили в пробирки или колбочки с питательными растворами. Варианты питательных сред в 1982—1983 гг.:' 1—вода (контроль); 2 — водный раствор 4% сахарозы; 3 —: сахароза 4%-г ' раствор Кнопа;4— сахароза 4%+глутамин (0,5 г/л); 5 — са: хароза 4%-¡-раствор Кнопа+глутамин; 6 —сахароза 8%; 7—" сахароза 8% + раствор Кнопа; 8 — сахароза 8% -Ьглутамин; 9 — .сахароза 8%4-раствор Кнопа-:-глутамин.. : ■

В 1984 году питательные среды содержали-4, 5, 6, 7 и 8% сахарозу в сочетании'с раствором Кнопа, а один вариант на фоне 6% сахарозы содержал двойную норму раствора Кнопа.

Раствор Кнопа включал (в г/л): Са(Ы03)2— 1,0; КН2Р04— 0,25; А^БСи • 7НгО — 0,25; КС1 — 0,125; РеС13 — 0,0125. '

В 1982—1983 гг.-питательный раствор ежедневно заменяли новым, а у растений обновляли срез под водой, срезая 1—2 см стебля под.углом 45—60°.

В 1984 году в питательную среду добавляли, антисептик хлорамин—0,1 г/л. В этом случае раствор меняли I раз в неделю и обновляли срез под водой. • • •• •

При гибридизации:на срезанных побегах подготовка- их к инкубированию и инкубирование проводилось аналогичным образом^ В качестве инкубационной среды использовали раствор Кнопа с 8% сахарозой.

Подготовка колоса к кастрации, кастрацию и опыление проводили, по общепринятой методике.

У пшеницы во все годы опытов применяли ограниченно-свободный способ опыления (метод подстановки).

Опыление, проводили через два-три дня после кастрации, путем, подстановки цветущих колосьев отцовского сорта в про-

бирки к кастрированным колосьям материнской формы, так,, чтобы колосья отцовского сорта были выше материнских на ллину колоса, для чего в случае необходимости последние подрезали. У отцовских колосьев перед этим срезали все листья, ости и верхнюю часть чешуй. В каждую колбочку помещали 5 колосьев материнского сорта н 7-8 отцовских. На колосья одевали пергаментные изоляторы размером 25X10 см. Опыление осуществляли путем встряхивания изоляторов через 1 час в течение 3—4 суток в дневное время.

Колосья ячменя опыляли твел-методом и принудительным способом. Опыление ячменя твел-методом проводили утром и вечером на 3-й, 4-й и 5-й день после кастрации (шестикратно). При опылении принудительным способом желтые пыльники отцовского-,сорта вкладывали в цветки материнской формы.на 3—4-й день после кастрации.

На 5-й день после кастрации при необходимости проводили доопылгнна.

Через 3—4 дня после опыления изоляторы на колосьях материнской формы заменялись легкими этикетками. Кроме того, у пшеницы из колбочек удалялр побеги опылителя.

Результаты гибридизации яровой пшеницы и ячменя на срезанных побегах сравнивали с аналогичными показателями при гибридизации этих культур в поле или теплице. Причем, кастрацию и.опыление в этом случае по каждой комбинации проводили в одинаковые сроки одни и те же исполнители.

Доращивание гибридных семян на срезанных побегах в осенне-зимний и зимне-весенний период проводили в лаборатории под каркасом обтянутым пленкой. Температура поддерживалась в пределах 18—22° С..Освещенность на уровне колосьев:— 6,5 тыс лк обеспечивалась лампами накаливания и ДРЛФ — 400, фотопериод 24 часа.

Влажность воздуха в 1982 году не регулировалась и была равна 35—10%. В-1983—1984 гг. использовали бытовой'увлажнитель воздуха «Бриз», который повышал влажность под пленочным каркасом до 75—85%, в камере КНТ-1 до 60—65%.

Инкубацию срезанных побегов проводили в течение: 20— 22 дней. Затем побеги вынимали из раствора и высушивали при комнатной температуре. В опытах учитывали: число семян с колоса, массу семян с одного и 10 колосьев, массу 1000 семян и процент завязываемости гибридных семян. Полевую всхожесть определяли, высевая семена в поле или теплице.

Урожайные свойства инкубированных семян определяли после выращивания из них растений в поле. В 1983 году инкубированные семена ячменя высевали без повторностей из-за ограниченного количества семян: Оценку номеров проводили при помощи случайной ошибки, вычисленной по делянкам стандарта (по Литуну П. П., 1973), который высевали через

2 варианта. Пшеницу высевали в этом году в 3-кратной по-вторности. В 1984 году аналогичные опыты высевали в 4-кратной повторности. За контроль брали семена, достигшие полной спелости на интактных побегах. Обработку данных проводили методом дисперсионного анализа в изложении Доспе-хова Б.А. (1979).

■ • Полевую всхожесть и урожайные свойства гибридных семян, полученных в лабораторных и полевых условиях, определяли при посеве их в ящиках (в теплице).

На один ящик высевали семена пшеницы одной гибридной комбинации, полученные на интактных и срезанных побегах (по 30 штук). У ячменя высевали на 1 ящик гибридные семена, полученные или на интактных, или на срезанных побегах, при опылении принудительным способом и твел-методом (по 60 штук).

Статистическую обработку проводили разностным методом для сопряженных вариантов в изложении Доспехова Б. Л. (1979). В опытах по определению возможно ранних сроков уборки яровой пшеницы и ячменя уборку этих культур проводили на 15-й, 20-й и 25-й день после цветения. После высушивания в лаборатории в течение 7 дней—пшеница и 5 дней—ячмень колосья вручную обмолачивали, отбирали 4 пробы по 100 зерен для каждого варианта опыта по повышению всхожести недозрелых семян. Опыт включал варианты с физическими и химическими факторами воздействия: 1 — прогревание семян в течение 48 часов при 40—42° С; 2 — охлаждение семян в набухшем состоянии в течение 48 часов при 3—5° С; 3—4 — замачивание семян в течение 36 часов в 1% и 3% перекиси водорода; 5 — замачивание семян в растворе гибберелловой кислоты (ГКз—100 мг/л) в течение 48 часов. Контроль — проращивание семян на воде. После обработок семена ирорзши-вались в чашках Петри при температуре 20° С и влажности воздуха 80% (ГОСТ — 12038-66).

' Статистическую ошибку и доверительный интервал проводили по формулам Sp= |/'-^-n pirtcs* Sp из книги Доспехова Б. Л. (1979) «Методика полевого опыта».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Инкубирование срезанных побегов яровой пшеницы • и ячменя на питательных средах

Доращивание срезанных побегов яровой пшеницы и ячменя на различных питательных растворах показало, что наилучшей питательной средой оказался раствор 8% сахарозы в сочетании с раствором Кнопа (табл. 1).

Таблица I

Результаты выращивания срезанных побегов яровой пшеницы (в числителе) и ячменя (в знаменателе) на различных

питательных средах 1

Показателя ■Интакт- ные побеги Варианты опита (срезанные побеги) г и £

вода .(контроль) сахароза 4% сахароза 8%

чистая Б о. 8 по. Ез +раствор Кнопа+ глута-мин к я я я 4-раствэр Кнопа . Я ь, л о. - О 1 * Ш + Щ н я г у г га га В !- а я

I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1982 г. (лею)

.Масса семян с 10 колосьев, г Масса 1000 семян, г . . . Число семян в колосе, шг.

»Масса семян с 10 колосьев, г Масса 1000 семян, г . . . Число семян в колосе, шг.

12,5 0,4 2,1 1,9 2,3 2,6 2,7. 2,7 2,1 3,2 1,5

10,5 1,2 4,8 4,1 4,2 3,6 5,2 5,6 4<8 5,1 1,7

43,5 8,7 14,2 12,0 14,9 '14,4 13,3- 13.9 11,5 14,0 0,12

38,9 10,2 26,8 24,0 21,1 .23,5 27,6 23,1 2.6,4 '29,7 0,15

28,7 4.5 15,1 15,7 15,6 ,17,8 20.1 19,6 18,6 22,9 0,32

26,2 11Я 17,9 17,2 17,5 15,4 18,8 19,3 18,1 17,3 0,24

1983 г. (янаварь — апрель)

7^4 0,76 2,61 2,89 2,74 2,83 3,51 3,97 3,81 3.86 0,21

5,6 1,45 3,86 4,34 3,06 2,85 4,21 4,67 3,67 3,53 0,16

26,9 14,2 16,3 16,7 ИМ 16,9 18,9 20,2 19,7 19,9 1,3

26,5 10,8 23,1 23,4 20,5 21,9 22,6 23,8 23,4 25,0 1,1

29,2 5,4 16,2 17,3 17,0 163 18,6 19,7 19,4 19,4 1,0

21,2 13,4 16,7 18,5 14,9 13,0 18,6 19,6 15,7 14,1 1,4

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12

1983 г. (сентябрь — декабрь)

Масса семян с 10 колосьев, г Масса 1000 семян, г . . Число семян в колосе, шт.

9,97 1,68 4,03 3,96 4,25 4,48 5,43 6,аз 5,66 5,46

9,70 1,57 2,93 3,24 2,41 2,32 3,27 3,63 2,22 2,37

33,5 8,1 20,1 20,4 19,1 19,6 20,9 21,7 20,5 20,8

34,8 10,0 18.7 19,1 17.7 17,1 18,7 19,5 17,0 16,3

29,8 20,6 20.1 10,4 22,3 22,8 25,9 27,9 27,7 26,3

28,4 15,6 15,7 17,0 13,6 13,6 17,4 18,6 13,1 14,6

3.3

Таблица 2

Полевая всхожесть и урожайные свойства семян яровой пшеницы (в числителе) и ячменя (в знаменателе), полученных при - инкубировании срезанных побегов на различных питательных средах

Показатели Варианты опыта . 8 & О Ж

интакт- ные семена вода Сахароза 4% Сахароза 8%

чистая о. а Ю д II! й О -И +глу-тамин +раствор Кнопа-Ь глутамик к и е* V к в1 +раствор Кнопа +глу-тамнн 2 + | н Я * О с

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 .11> 12

1983 г.

Полевая всхожесть, % 92,5 74,8 90,5 91,7 93,5 93,3 91,8 94,7 93,7 91,8 5,0

91,3 36,7 90,7 84,7 81,3 85,3 73,0 76,4 78,7 аз,з 6,1

^ Число семян с 1 растения, шт. 48,4 41,9 47,5 44,9 4,2,9 41,0 48,4 53,2 43,5 49.1' 8,8:

51,3 54,7 56,0 51,4 56,0 57,6 - 52,7 • 62,2 ■ 57,8 | 48,6 —

I 2 3 4

Масса 1000 семян, г ... . 30,8 28.2 30,0

41,8 28,7 42,8

Коэффициент размножения 24,4 10,1 19,7

23,9 13,2 31,8

Урожай с делянки, г 149,2 181 57,1 •5,7 118,0 204

Полевая всхожесть, % 89,2 13,1 79,5

91,2 62,5 90,0

Число семян с 1 растения, шт. 45,2 58,4 56,3

51,6 63,7 58,0

Масса 1000 семян, г . . , 33,1 29,5 31,0

32,8 30,3 31,1

Коэффициент размножения 36,6 6,9 29,6

40,0 35,9 39,0

Урожай с делянки, г 241,3 40,2 182,0

262,6 217,7 242,5

5 6 7 8 9 10 11 12

31,6 29,1 31,5 ^ 28,2 30,0 23,9 29,2 4,2

40,9 35,8 40,2 38,3 39,6 41,2 44,8 4,8

17,4 18,9 18,0 20,5 24,4 21,9 24,3 3,6

28,5 29,4 32,3 23,7 32,5 24,3 . 25,6 3,4

110,4 110,1 112,4 115,1 114,7 126,9 141,8 15,8

175 158 195. 165 193 150 172 27,2

1984 г.

86,4 76,1 76,0 79,8 76,5 70,5 72,9 6,6

S3,5 81,3 85,1 86,4 93,0 87,8 90,6 5,5

50,9 56,8 48,9 51,5 55,0 57,2 54,4 9,2

58,5 59,2 59,2 48,9 63,1 58,2 67,2 9,6

29,0 30,0 30,0 31,1 31,0 32,3 30,4 3,8

32,9 33,2 28,2 33,1 32,0 • 30,4 33,0 ■4,7

30,4 31,5 27,2 28,4 32,6 29,0 28,8 4,8

36,9 35,2 41,1 36,8 41,9 42,5 39,5 6,1

175,5 187.1 160,0 176,2 199,5 187,2 174,5 17,8

242,6 233,8 231,6 243,3 268,3 25&,2 260,9 15,3

Результаты выращивания срезанных побегов яровой пшеницы сорта Ленинградка (в числителе) и Эритроспермум 4 (в знаменателе) и сорта ячменя ~ Носовский 9 (в числителе) и Винер (в знаменателе) при различных концентрациях

сахарозы в питательной среде

Пнгактные лобечи (полная спелость) Концентрация сахарозы в питательной среде

Показатели 4% 5% 6% 7% 8% 6%+2л раст вор Кнопа НСРо5

-Масса семян с 10 колосьев, г .Масса 1000 семян, г . , . Число семян в колосе, шт.

Масса семян с .10 колосьев, г .Масса {ООО семян, г ,. Число семяя в колосе, шт. ,

Пшеница

11,97 3,32 3,63 4,51 4,51 4,08 3,75 0,23

13.С1 3,55 3,93 4,93 5,30 4,41 4,38 0,23

37,1 13,44 15,13 18,16 19,58 16,81 15,09 0,74

43.6 14,17 15,80 19,26 20,27 17,26 17,14 0,92

32,3 21,7 24,0 21,8 23,0 24,2 24,4 0,9

29,8 21, 7 25,1 25,1 26,2 25,1 25,6 1,0

Ячмень

10,56 3,21 4,01 ' 4,09 4,17 4,63 3,87 0,15

12,01 4,03 4,48 4,64 4,97 5,37 4,23 0,10

48,04 16,17 19,08 ■20,22 21,17 22,8.0 19,32 1,11

49,27 13.99 21,50 22,оа . 23,55 25,08 20,21 1,01

22,0 19,8 20,6 20,2 19,7 20,3 20,5

21,4 21,0 31,1 ■ 21,1 21,1 21,2 2Д9

Полевые испытания семяи, полученных на этих питательных средах,?показали, что полевая всхожесть была примерно одинаковой, как между вариантами, так и в сравнении с интакт-ными семенами, за исключением семян, инкубированных на воде, всхожесть которых была значительно ниже (табл. 2). Сравнение вариантов опыта по показателям урожайности выявило некоторое преимущество семян, полученных при инкубировании срезанных побегов на питательной среде сахарозы 8%!+ раствор Кнопа (табл. 2).

Инкубирование двух, сортов яровой пшеницы (Ленинградка и Эрнтроспермум 11) и двух сортов ячменя (Носовский 9 и Винер) на питательных средах с различным содержанием сахарозы в питательной среде выявило преимущество 6—7% сахарозы (пшеница) и 8%-концентрации сахарозы (ячмень) в сочетании с раствором Кнопа (табл. 3). >

Инкубирование срезанных побегов яровой пшеницы и ячменя на питательных средах позволяет освободить место в теплице сразу после колошения этих культур( (за 5—7 недель до уборки),".так как для дорашивания таких побегов требуется лишь 5—10% площади, необходимой для получения семян на интактных растениях. Кроме того, семена на срезанных побегах созревают на 15—25 дней раньше, чем в поле или теплице. Все это позволяет экономить расходы на отопление, освещение и уход за растениями: :

2. Использование недозрелых семян яровой пшеницы -и ячменя для сокращения вегетационного периода

Семена яровой пшеницы и ячменя можно убирать несколько раньше фазы полной спелости для ускоренного получения поколения в поле или теплице. Наиболее подходящие сроки для этой цели—'20—25-й день после цветения. Более ранние сроки уборки таких семян сильно сказываются на качестве посевного материала. Для повышения всхожести недозрелых "семян яровой пшеницы необходимо использовать проращивание их в 1%. растворе перекиси водорода в течение 48 часов при 20" С или в 0,01% рзстворе гибберелловой кислоты в таких же условиях.

Для повышения всхожести недозрелых.семян ячменя лучший способ обработки — это проращивание при переменной температуре (5—10° С первые 48 часов и 20° С в последующем) в присутствии 1 % перекиси водорода.

Использование этого приема позволяет сократить вегетационный, период выращивания одного поколения на 10—20 дней по сравнению с выращиванием растений из семян полной спелости." '" ,

3. Гибридизация яровой пшеницы и ячменя на срезанных побегах

Применение двух способов опыления при гибридизации ячменя летом 1984 года на интактных побегах показало, что в полевых условиях твел-метод опыления менее эффективен, чем принудительный способ (табл. 4). При гибридизации, на срезанных побегах недостатки твел-метода не столь очевидны. Процент завязывания гибридных семян такой же, как и при принудительном опылении, а масса 1000 семян хотя и •*• --меньше, но различия не столь велики, как при гибридизации в поле.

Масса'1000 семян на интактных побегах при опылении твел-методом была в 2—3 раза ниже, чем при принудительном опылении, а при гибридизации на срезанных побегах — лишь в 1,5 раза. Снижение массы 1000 семян при опылении твел-ме-тодом следует отнести за счет большей травмированности колоса при его кастрации. Но при гибридизации на срезанных побегах он также является надежным методом, так как при этом способе опыления производительность труда в 4—5 раз выше; чем при принудительном; опылении. Сравнение, результатов гибридизации на интактных и "срезанных побегах ячменя показало, что при опылении обоими способами завязывае-мость гибридных зерен во втором случае выше (табл. 4).

Масса 1000 семян при опылении принудительным способом в среднем по всем комбинациям при гибридизации в поле незначительно превышала таковую при гибридизации на срезанных побегах. При опылении твел-методом масса 1000 семян при гибридизации на срезанных побегах была выше, чем на интактных,. хотя различия невелики. Однако следует учесть, что дорашивание гибридных семян при гибридизации на срезанных побегах осуществлялось в течение 20—22. дней, в то время как в полевых условиях от опыления до созревания прошло 40 дней. ■

Полевая всхожесть гибридных семян, полученных на срезанных побегах, была выше, чем на интактных, хотя различия невелики. Однако следует учесть, что доращивание гибридных семян при гибридизации на срезанных побегах осуществлялось в течение 20—22 дней, в то время как в полевых условиях, от опыления до созревания прошло 40 дней.

Полевая всхожесть гибридных семян, полученных на срезанных побегах, существенно превышала всхожесть семян с интактных растений, так как условия доращивания семян в лаборатории были лучше, чем в поле (табл. 4).

При гибридизации яровой пшеницы на интактных и срезанных побегах в теплице весной 1984 года завязываемость гибридных семян по всем комбинациям была выше во втором слу-

Результаты гибридизации ярового ячменя на интактных и срезанных побегах при принудительном опылении (в числителе) и при опылении твел-методом (в знаменателе). Лето 1984 г.

Кастрировано цветков, шт. Завязываемость гиб- Масса 1000 Полевая всхожесть, %

Комбинация ридных семян. % семян, г

скрещивания а: и- к Н- X

2 й я 3 Я № среза ные еч Я 3 И я среза ные 2 « = 3 с: в: среза ные 2 зг X 3 Б Ж среза ные

Носовский 9Х 224 258 61.2 «1.5 32.6 27,1 75.6 100.0

Трумпф 28(0 238 40,4 73,1 13,3 1Й.8 64,4 86,7

Носовский 9Х 224 •140 59.8 92.1 ЗОЛ 25.0 64.4 100.0

Дворан 238 28,0 ■ 31,1 91,8 6,9 17,5 33,3 81,7

Носовский 9хКа- 224 МО 64,3 -ао 30.7 23.5 73.3 90.0

рина 232 330 4,0,5 91,4 10,7 12,4 31,3 58,3

Носоа-ский &Х 224 14« 61.2 90.0 25.8 25.7 88.9 1.00.0

Деист ер • 266 280 39,5 92,1 8,9 '1.1,9 51,1 45.0

Носовский 9Х 224 98 58.9 79,6 31,1 23.2 73,3 100.0

Осирис 238 98 40,8 75,5 12,3 18.9 60,0 83,3

Одесский 60Х Но- 182 238 52.7 79.8 27,2 27,1 66.7 98.3

совский 9 224 2»0 16,1 83,9 15,0 19,5 58.3 81.7

Одесский ©XРол- >182 126 52.2 87.3 27.5 29.7 78.7 90.0

ланд .182 252 ¡9,4 85,7 16,5 19,1 70.6 75,0

Одесский 6ЭХДво- .182 70 39.9 £.0.0 25.6 2.3.4 86.7 ■ 76.7

ран МО 266 15,0 89,1 22,4 16,9 95.2 51,7

Одесский 6£>Х Осирис 140 182 52,9 77.5 23.5 24,3 78,4 98.3

140 1'12 3,6 79,5 12,0 16,7 40,0 75,0

Одесский 69 • 82»6 1.68 140 47,6 &3.5 23.9 22.1 86,7 93.3

X Хадмер 66 2»0 196 23.6 77,0 18,0 17,0 46,7 78,3

Одесский еЭхКи- 1(4,0 9,8 63.6 78.6 30.8 22.5 93,3 96.7

битц 140 252 32,1 88,9 1,4,9 20.8 . 42,2 85,0

Одесский 69'ХНа- 14,0 140 39.3 ЯО.О Э4.1 34,1 95.6 100.0

дя 1да 98 37,1 66,3 16,6 16,5 84,4 96,0

Среднее по всем 1&8 146 57,8 81.7 29.0 26.4 80.1 95.3

комбинациям 210 225 27,4 82,9 1,3.9 17,2 56,4 74,7

НСРс5 5,5/10,5 2,6/2,6 8,4/15,6

чае (табл. 5). В полевых условиях она была практически оди-. наковой.

Оказалось, что при гибридизации яровой пшеницы на срезанных побегах завязываемость гибридных семян не зависела .

Результаты гибридизации яровой пшеницы на интактных и срезанных побегах весной 1984 г. (в числителе) и летом

1984 г. (в знаменателе)

Комбинация скрещивания Кастрировано цветков, шт. Завязиваемость гибридных семян, % Масса 1000 семян, г Полевая всхожесть

интактные срезанные интактные срезанные интактные - срезанные интактные срезанные

Белорусская 80хЭритроспермум 11 140 160 49,3 87,5 18,3 11,5 76,7 100,0

410 420 85,1 90,5 30,7 17,8 100,0 100,0

Белорусская 80ХМосковская 35 140 120 65,7 82,5 24,6 17,1 96,7 95,0

440 440 87,3 89,1 27,4 13,2 100,0 100,0

Ленинградка X Эритроспермум 11 140 140 60,0 76,4 25,5 13,9 08,3 97,1

400 400 66,3 73,0 31,1 20,7 96,7 83,3

ЛенинградкахГрекум 114 140 120 49,2 74,2 21,2 15,6 100,0 100,0

400 400 62,8 81,3 32,5 23,6 83,3 95,0

ЛенинградкаХЭритросттермум 14 140 160 65,0 85,0 19,6 13,8 96,7 85,0

400 400 85,0 73,8 •34,9 24,3 100,0 95,0

Ленинградка хВелорусская 80 (лето 1984 г.)...... 380 380 75,8 75,8 34,3 14,9 100,0 88,3

Среднее по всем комбинациям 140 140 57,8 81,1 21,8 14,4 93,7 93,4

405 407 77,1 80,6 31,8 19,1 96,7 93,6

НСР„5........ — 10,3/9 ,7 2 8/3,8 1 8,2/9,3

Таблица 6

Урожайные свойства гибридных семян ярового ячменя и пшеницы, полученных различными методами

Показатели Число семян с растения, шт, Масса семян с растения, г Масса 1000 семян, г Урожайность, г Коэффициент размножения

Среднее по всем комбинациям • интакт-ные срезанные интакт-■ ные срезанные интакт-ные срезанные интакт-ные срезанные интакт-ные срезанные

Ячмень принудительное опыление 40,3 46,0 1,2 ■ 1,3 29,9 29,2 31,9 4'3,7 18,0 . 25,1

НСР05 . ........ 7,1 . . 0,2 2,3 8,3 5,0

Ячмень опьгление твел-методом 39,1 39,5 1,2 1,2 29,2 29,3 27,1 28,6 ,15,3 16,5 '

НСР05........ 5,9 0,2 2,0 8,3 5,1

Пшеница ограниченно-свободное опыление , . . . . . 32,1 33,7 1,3 1,3 3,9 Ц 23,2 18,0 19,3 15,3

11СРИ . ....... 5,2 0,1 4,4 4,4 3,3

от места выращивания материала (в поле или.теплице).-Масса 1000 семян в условиях теплицы и поля при гибридизации на интактных побегах была выше, чем на срезанных, но по полевой всхожести варианты существенно не различались..

Даже при одинаковом проценте завязывания метод гибридизации на срезанных побегах производительней в 1,5—2 ра-: за, чем гибридизация традиционными методами. Этот, метод не зависит от погодных условий и "его можно проводить в любое время года. При его использовании можно применять разделение труда при кастрации и опылении. Кроме того, условия работы при гибридизации на срезанных побегах намного лучшё, чем при гибридизации в теплице или поле.

4. Урожайные свойства гибридных семян ярового ячменя и пшеницы,, полученных разными методами

Испытание гибридных семян ячменя, полученных на интактных и срезанных побегах при опылении твел-методом, на урожайные свойства показало, что в среднем по всем комбинациям растения из тех и других семян имели одинаковые показатели (табл. 6).

Гибридные семена ячменя, полученные, при гибридизации на срезанных побегах с принудительным опылением, имели лучшие урожайные свойства, чем гибридные семена с интактных растений, особенно по урожайности и коэффициенту размножения (табл. 6).

Урожайные свойства гибридных семян яровой пшеницы, полученные на срезанных побегах, уступали по этим показателям семенам с интактных растений, хотя различия не очень значительны (табл. 6).

В целом, гибридизация на срезанных побегах ячменя при принудительном опылении и твел-методом,.а. у пшеницы при ограниченно-свободном, обеспечивает достаточно высокую эффективность этого приема по сравнению с гибридизацией на интактных побегах, так как завязываемость гибридных семян выше.

Выводы -

1. Доращивание срезанных побегов яровой пшеницыгн ячменя на -питательных средах позволяет сократить вегетационный период на 15—20 дней по сравнению с выращиванием ра- ■ стений в теплице и на 20—25 дней по сравнению с выращиванием в поле.

2. Использование метода инкубирования срезанных побегов зерновых культур на питательных средах позволяет освободить 9/10 площади теплицы, первоначально занятой растени-

ями, на 5—7 "недель раньше, чем при выращивании растений до полной спелости.

Все это позволяет сократить расходы на отопление, освещение и уход за растениями.

3. При доращивании срезанных побегов зерновых культур на питательных растворах, в особенности пшеницы, необходимо строго контролировать температуру и влажность воздуха. Температура должна быть в пределах 20—22° С, а относительная влажность воздуха — 75—85%.

4. Лучшей питательной средой для инкубирования срезанных побегов яровой пшеницы является 6—7% концентрация сахарозы в сочетании с раствором Кнопа, для ячменя — 8% сахароза с раствором Кнопа.

5. Урожайность растений, выращенных из семян, которые получены при инкубировании срезанных побегов яровой пшеницы и ячменя на питательных растворах, в условиях, благоприятных для их роста и развития, равна урожайности растений, выращенных из семян, которые получены обычным способом.

. 6. Использование на посев недозрелых семян яровой_пшеницы и ячменя позволяет сократить время выращивания одного поколения на 10—20 дней-по сравнению с тепличными или полевыми условиями.

7. Лучшие сроки уборки недозрелых семян яровой пшеницы и ячменя —20—25 день после цветения. Обработка таких семян пшеницы 1% перекисью водорода в течение 48 часов и ячменя—1% перекисью водорода при 10° С в течение первых 48 часов и 20° С в последующем — наиболее эффективный и доступный способ.

8. Гибридизация яровой пшеницы и ячменя,на срезанных побегах является надежным и эффективным способом получения гибридных семян. Производительность труда с использованием этого метода в 1,5-2 раза выше, чем при работе традиционными способами.

9. Использование метода гибридизации на срезанных побегах позволяет наиболее эффективно применять разделение труда при кастрации и опылении, что способствует более рациональному распределению рабочей силы в период гибридизации.

10. Применение этого метода обеспечивает более благоприятные условия и удобства для работающих. Кроме того, гибридизацию на срезанных побегах можно проводить в любое время года и независимо от погодных условий.

11. Гибридные семена, полученные при гибридизации на срезанных побегах, в благоприятных условиях роста и развития дают тэкой же урожай, как и семена, полученные традиционными методами.

Предложения для практической селекции

1. В селекции яровой пшеницы и ячменя для ускоренного получения поколений рекомендуется использовать наравне с другими методами доращивание срезанных побегов этих культур на питательных средах: водный раствор 6—7% сахарозы в сочетании с раствором Кнопа для пшеницы и 7—8% концентрация сахарозы с раствором Кнопа—для ячменя. Кроме того, можно использовать на посев семена этих культур, убранные на 20—25 день после цветения. Для повышения всхожести этих семян рекомендуется обрабатывать их перед посевом 1% перекисью водорода в течение 48 часов — пшеница и 1% перекисью водорода при 5—10° С в течение первых 48 часов и 20° С в последующем — ячмень.

2. Для получения необходимого количества гибридных семян яровой пшеницы и ячменя в любое время года и независимо от погодных условий, а также с меньшими затратами труда рекомендуется проводить гибридизацию на срезанных побегах этих культур с последующим доращиванием гибридных семян на питательных средах.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Р уди ко в И. Л. Определение оптимального питательного раствора при выращивании срезанных побегов ярового ячменя.— В кн. Биологические основы повышения продуктивности с.-х. культур. М., 1983, с. 13—17.

2. Коновалов Ю. Б,, Р у диков И. Л. Гибридизация ячменя и яровой пшеницы на срезанных побегах — Изв. ТСХЛ. вып. 1, 1985 с. 66—73.

Л-75481, ЗО/У-85 г. Объем I.1/«' п. л. Заказ '1467. Тираж .100

Типография Московской с.-х. академии им. 1К. А. Тимирязева ,127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно