Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекционная оценка новых высоколизиновых линий кукурузы в тесткроссных и диаллельных скрещиваниях

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекционная оценка новых высоколизиновых линий кукурузы в тесткроссных и диаллельных скрещиваниях"

КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАШЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СЕЛШЩИОННАЯ ОЦЕНКА НОЕНХ ЕЫС0К0ЛИЗКК0ВЫХ ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ В ТЕСТКЮССНЫХ И ДИАЛЛЕЛЬННХ СКРЕЩИВАНИЯХ

06.01.05 - Селекция и семеноводство АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи УДК 633.15:031.527

ОГИДИ ШЕГШШЕБИ АРРОВ

Краснодар - 1992

Работа выполнена в Краснодарском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте сельского хозяйства имени П.П. Лукьяненко в 198Э-19Э2 гг. и на кафедре селекции и семеноводства Кубанского государственного аграрного университета.

• Научные руководители:

кандидат биологических наук Зима К.И.

кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Ефремова В.В.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Сметанин А.П. кандидат сельскохозяйственных наук,с.н.с. Таова Л.А.

Ведущее учреждение - Крымская опытная станция (ВИР) Защита состоится 19 ноября 19Э2 г. в 9-00 час. на заседании специализированного Совета Д I20.2J.02 при Кубанском ордена Трудового Красного Знамени государственном аграрном университете.

Адрес: 350044, г.Краснодар, ул.Калинина, 13, ученый совет КГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГАУ. Автореферат разослан "-О?" 40 1992 .

Ученый секретарь специализированного совета, доцент

А.£.ЕФРЕМОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Акзуальность_теш. В последние десятилетия наряду с коренным совершенствованием методов селекции идет качественное улучшение кукурузного растения по устойчивости к неблагоприятным воздействиям внешней среды: болезням и вредителям, засухе и другим факторам. Вместе с ниш важнейшее значение приобретает качество продукции.

При всех достоинствах зерна кукурузы, как высокоэнергэти-ческого корма, относительно низкий уровень белка и лизина вызывают необходимость высокобелковых добавок, имеющих повышенное содержание лизина и ряда других аминокислот. Поэтому одной из актуальных задач в селекции этой культуры является повышение количества и улучшение качества белка.

Новый этап в селекции кукурузы - улучшение качества белка -связан с открытием биохимического действия эндоспермовой мутации опейк-2. Эта мутация, изменяя соотношение белковых фракций, повышает содержание лизина на 50-100% и триптофана на 40-60%.

Первые итоги селекции высоколизиновой кукурузы показали,что основным направлением должно стать создание новых опейк-2 линий с последующей оценкой их комбинационной способности по важным для высоколизиновой кукурузы признакам.

Имеющиеся в литературе сведения относительно оценки комбинационной способности высоколизиновых линий по урожайности, качеству и определению экологических пластичности и стабильности, а также корреляционной зависимости между урожайностью и хозяйственно-важными признаками, ограничены. Поэтому всестороннее изучение вышеперечисленных проблем является важным для теории

и практики использования высоколизиновой кукурузы.

1^ель_и_задачи исследования^ Целью настоящей работы явилось: выявить высоколизиновые линии кукурузы с хорошей комбинационной способностью по урожайности и качеству зерна, изучить экологическую пластичность и стабильность гибридов и определить корреляционную зависимость между продуктивностью и хозяйственными признаками.

Основще_задачи чередования:

- изучить комбинационную способность линий в тесткроссных и диаллельных скрещиваниях;

- выявить линии с высокими эффектами ОКС и СКС по урожайности зерна, содержанию белка и лизина;

- провести сравнительное изучение двух методов оценки комбинационной способности;

- определить экологическую пластичность и стабильность линий и гибридов и их генетическую классификацию;

- определить корреляционную зависимость между урожайностью зерна и признаками растений и початков, а также между плотностью зерна и содержанием белка и лизина в зерне линий и гибридов в тесткроссных и диаллельных скрещиваниях.

Научная новизна работы:

- определена комбинационная способность 33 новых высоколизи-новых линий по урожайности зерна, содержанию белка и лизина. Выявлена 13 линий с высокими эффектами ОКС и СКС;

- впервые на наборе высоклиэиновых линий проведено сравнительное изучение двух методов оценки комбинационной способности линий и предложена лучшая методика (тесткроссное скрещивгние)

оценки; .

- впервые навксоколизиновых линиях и гибридах проведен анализ экологической пластичности и стабильности, эколого-генетической классификации линий и гибридов, выявлены линии и гибриды с высокой пластичностью и стабильностью;

- впервые проведено изучение корреляционной зависимости !.35цу урожайностью зерна и хозяйственно-ценными признака»® и плотностью зерна и содержанием белка и лизина высояолиэино: ьсс линий и гибридов кукурузы.

П?ак£идескад деш£сть_работн:

- предложена методика оценки комбинационной способности новых еамоопиленнкх линий кукурузы;

- выделены лини;: с пнсокгаэд эффектами ОКС и СКС по у (дальности зерна и содержании белка н лизина;

- выявлены линии и гибриды с высокой экологической плас тичностью и стабильностью, которые рекомендованы для изучений к конкурсном сортоиспытании;

- найдены признаки с достоверно положительны?« и отрицательными корреляциям! с урожайностью зерна;

- определены перспективные гибриды, которые рекомендованы для изучения в конкурсной и экологическом сортоиспытании.

АП£°йа.ЧиЛ. -В^-й0™^. Результаты исследований доложены на кафедре селекции и семеноводства и на агрономическом факультете Кубанского государственного аграрного университета в 1989-1992 гг в г.Краснодаре, на методической комиссии отдела селекции и первичного семеноводства кукурузы Краснодарского 1ЖСХ им. П.П.Лукьяненко.

Пу^лмация_|^б£ты. По материалам диссертации подана работа на публикацию: Особенность формирования урокая сельскохозяйственных культур в зависимости от условий выращивания. Труды КГАУ, Вып. 1993 и в куриале «МдиЦсА-"

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 186 страницах машинописного текста, включает 36 таблиц и 4 рисунка. Диссертация состоит из введения, краткого обзора литературы, материала и методики исследований, 4 экспериментальных главы, выводов и 46 приложений. Список литературы содержит 235 источников, в том числе 90 зарубежных авторов.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые опыты проведены в Краснодарском НййСХ им. П.П.Лукья-ненко и на Северо-Кубанской с.-х. опытной станции (СКОС); лабо-. раторные - на кафедре селекции и семеноводства Кубанского ГАУ.

Почвы на полях КНИИСХ представлены западко-предкавказскими выщелоченными черноземами. Среднегодовое количество осадков составляет 604 мм. За летний период выпадает 227 мм, а за июль-август 91,1 км.

Почвенный покров Северо-Кубанской опытной станции (СКОС) представлен карбонатным малогумусным мощным черноземом с глубиной гумусового чернозема 110-130 см. По количеству осадков СКОС расположена в зоне недостаточного увлажнения. Среднее многолетнее количество осадков за сельскохозяйственный' год составляет 580,7 мм.

Метеорологические условия проведения опытов по годам различались по температурному режиму й увлажнению, что позволило

объективно оценить линии и гибриды высоколизиковой кукурузы по комбинационной способности , экологической пластичности и стабильности.

Изучали 33 внсоколизиновке линии, прояедаше отбор по ряду хозяйственно-ценных признаков б отделе селекции и семеноводства кукурузы КНИКСХ.

Определение комбинационной способности линий проводили на простых гибридах, полученных по тесткросской и диаллельной схйкам скрзп?1вакий. Агротехника общепринятая для почвенно-кли-;,-атической зони Краснодарского НКИСХ и СКОС. Плсщадь делянки 10 повторность 3-1 кратная.

Посев пунктир;;'.';; с последующей прорывкой. Урокай зорка определяли ».'зтодс:: сплклюго учета с каждой деляк;::-:. Проводил;; шгнологичэсккз и~С\1!?д5к:;я и пзмгрегая отдельк;:.4: прпон^гоь о;-':--кшя, початков н зегна. При »экереит высота растений, ьисоти прикрепления початка выборка составляла 10 растенн-'.

Для изучения коибинацчоикой способности по урожайности эерт и содержании белка и лизина в тесткрсссной схеме применялся метод предложенный В.К.Савченко (1973), а в диаллельной схепе-нзтод Б.Грифянга, С1956), модель I, нетод I.

Оценка энодогачзскбЗ пластичности и стабильности проводилась по штодаке С.Тая (1971) и по методике Л.М.Лбпатиной (1986 , 1989).

Все биохшэтссзке анализы проводились в лаборатории сценки качества белка Краснодарского ЬЩСХ.

• Данные- урогайкоста подвергались статистической обработке методом дисперсионного анализа в отделе биометрического математического моделирования-КНИКСХ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССВДОВАШЯ

I. Характеристика новых высоколизиновых линий кукурузы

В результате самоопыления и отбора по ряду признаков из различных гибридных комбинаций, получены новые опейк-2 линии.

По данным селекционеров, при создании опейк-2 аналогов линии, отбор по фенотипу эндосперма дает основание сохранить высокое содержание лизина и триптофана. Поэтому в наших исследованиях основным критерием отбора, на первых этапах инцухтирования исходных гибридных комбинаций, также был фенотип эндосперма.

Как показывают данные табл.1, отбор по фенотипу эндосперма обеспечил сохранение высокого содержания лизина и триптофана. Содержание лизина колебалось от 3,5 до 4,6%, триптофана от 0,6 до 1,1% на 100 г белка. Масса 1000 зерен варьировала от 162,3 до 271 г, плотность от 1,06 до 1,16 г/см3.

Таким образом, представленные материалы свидетельствуют о широкой генетической изменчивости по изучаемым признакам.

о

Таблица I

Характеристика изучаемых сысоколизиновых линий кукурузы, КНКИСУ, 1989 г.

Линия ! Масса 11000 эе-!ренл г !Плотность! ! зеп1а„ ! ! г/с и3 ! ! белка „Содержали ¡лизина | Р <* ____ триптофа

П 346-02 222,0 1,11 12,3 4,0 0,81

Кр 315-02 207,0 1,09 12,1 4,5 0,83

Ко 2512-02 223,0 1,12 10,3 4,4 0,80

Кр 2/12 202,0 1,08 9,8 4,1 0,72

Кр 23/12 217,0 Г, 10 14,3 4,0 0,67

Кр 29045 239,С 1,14 8,6 4,3 0,87

Кр 25248-2 218,0 1,09 11,7 4,0 0,63

Кр 7312-12 227,0 Г,12 11,7 4,0 0,76

Кр 3/14 201,0 1,08 12,5 3,8 0,98

Кр 11634-1 219,0 1,13 12 у 3 3,9 0,80

Кр 3/122 209,0 1,11 12,9 л г. «^ 0,6*

Кр 1811 С>по г. ^ г V 1,07 12,1 д Л 0 5 90

Кр 18116 202,0 . .1,08 П,4 4,0 С; 79

Кр 1033 2X5,0 1,09 12,3 4,2 0.70

Кр 55632 215,0. 1,с9 ; 13,3 4,2 0,82

Кр 27/13 259,0 1,11 12,3 4,3 0,83

Среднее по 33 линиям 207,8 1,1 11,8 4,1 0,79

2. Сравнение информативности двух методов опенки комбинационной способности

Сценка новых еамоопыленных линий кукурузы является очень трудоемким и долгосрочным процессом, в то же время это один из самых ответственных этапов при создании новых высокопродуктивных гибридов. В связи с этим выбор метода оценки комбинационной способности линий,позволявшего в короткие сроки 15 с наи-

- - " • • /. ~ ' • / Ю. - - ■ ^ ■ ' -"

-меньшими затратами труда .провести эту работу.,, играет -боль-: ' -'• шов значение в -ускорении .с&лекционного..процесса. Поэтому , нами' была' поставлена1 цель сравнить~'йнфо]рматиЕноСть двух методов 1 " "Сте"стк)?о'ссноэ • и)диалле#£йое- скрещивание) .при оценке комбина-'. , -1 , ;; циОНной- способности -лиши. по. урожайно'стй зерна, .содержанию/ -... ' ' белка и. лизина.." _ '...••.:• • - . ; • ■ ; - .,

*.\ - Срёдняя у.рожаДнорть гибридов" в опытах, е тесткр&ссной /

: схемой- составила' .62,4 *ц/р& ц "колебалась-'"от, 56,7 *дог69,0 д/га. ' • В« опытах .с дцаллёдьно'й, схемой варьирование, было-в .пределах от • "■' 59,7 до..64,*8 ц/га ^Стабл.2),. • ';'.-:■':'/..' -.' . . _ ' ; 1 ■' Сравнение- рангов "линий по эффектам'ЯСС; полу.чедньйс в-" тест-, ' кроосных и'.диаллельных скрещивание., показывает достаточно/ вы-. ' • .сокое совпадение ^таблЛ*')'. например, яинии'Кр 25248-2, ."

Кр. 7312-12* 'Кр П634-1.И Кр 315-02 в диаллельньк схемах'эани-. ч- - мают лёрвое," второе., третье и .четвертое место," а в,-тесткросрнйх ,'. ' схемах;он? 'занимали-;третье,'четвертоевторое, и.третье места ч."соответственно.... ' ■ <• •• '.', ^ . ...,-"

•••• .. -Самые высокие>эффекта СКС в тест-кроссах-Ътмечейь^ у 'линии ■ Кр.315-02-и .II 34бЦ)2,. тогда $ак в. диаллельшдГ схемах выделились ^ : линии Кр;315-а2,\Кр 2-12/Кр^312-12 ,^ Кр 11634-1. . - 1 ■ По, результатам:изучения КСглиний двумяметодаш'выделены ';. -новые высоколйзинавыё ли,нии Кр_25248-2,-Кр'(11634-1., Кр 7312-12'. - и Кр: 23-12,-" которые' обладают-высокой ОКС, 'а'линии П'346-02,' . ■' -,/Кр 315-02 и Кр .23-12 высокой СКС. - .• <*;.-"- ' ,' /Л : Изучение одного -и того" же: набора линий*.методами тесткрое-" • -^сных и, диалйельных'скрещиваний."позволило ^лучить -достаточно" ..хорошо-сводную информацию. О Г-вНвТЙ^бСКОИ Ц6НН0СТИ 'ЛРЦ-ШИ. ^

< . ' ' *' " ; м' .. •*'•. V * •

• • ' ' \ •''.'. .;. •• >• ■•' Таблица ,2. .

•Сравнительная- оценка эффектов .комбинационной способности, по' урожайности 'зерНа' ,высо'колизшошх линий кукурузы"^ тесткроссных и диаллельных. скреищванйях,;

ц/га,' КНЩС-Х,-0К0С, 1990-1991 гг.

■>.Линия

Я 346-02Л

Кр 315^-02 .

Кр' 2512-02

.Кр 2/12 •

Кр 23/12 .

.Кр 29045- '

Кр, 25248-2

Кр 7312-12'

Кр 3/11 . .

: Кр 11634-1

Среднее рсг гибридам .

■ИСРоз.' '

¡•'1естк,россьГ- .

] ' • / {ран'г ¡уронай-.; ' .

Яость

I г.

! ц/г-а: I :-

-56,7

• -61,9

■59,9; 69,0 '■ ,57,8 -'•/68,0 . ' :65!,3" '59',6-

* 68,4 .•

• '

- 2,6

'! Диаллкльные-' _1 скрещивания^

; ¡- ; '[Ранг

.¡.урожаи-| \ ' ¡ноздь^. ; ' I ц/га . , . ,

; ' ■ - Эффекты' ' .-' , ■ • „ - . .V. .',

____3~ ZZ ZZZ ГЗ ZIZZ Цсйе 1:1

тест-. •"' ! диаллельные! ^ёст-. -- 1диаллельныё кроссы V! окреи^иеаний! кроссы1 ,! скрещивания.

■ ■« ■! . . •• ! . ,'-•.-•'•

„Ю 5 .9. "' б /I 8

- з.

-4'

Л.

- ; 59,8'-'■ 63 Д. 'ч

63,0: -■' >62,0 .' л 59,9 ■ , . 64,8.' 63,6 • ' ."61,6 "бз,?-

> '62,3 ' ' ' .2,0 ■

: 9 4* 10, 5 - б. ' 8 '• 'I

'-7

3-

-5,68'; ■ • ' 0,70.' --о,'24 ... -2,39 - ;

6,72V , -4,50 , / "5,64 ,2,98, ' -2-,70 "

5,90,,

•0,79

-з;сз

' '0,67. 0,45.' -1,24" < 3,20' '..1,83'.

ОДЙ ■ . 2,'20/

1,93 '

, ' 1,22 1'2,08 ~10у96 '-10 ,,83, >-5,33 •-.-1,85; «-6* 42 -11,21 -9,96, /-10,84

\ -5181 "

' '8,83' ' .'•12,14,

"27,71 ' МГ,18. ', -5,31 ' - 6,24'-.16,73 , Д.69' ; 16,-59 .

•10,35

Учитывая, что в случае тесткроссных-скрещиваний значительно сокращается число изучаемых гибридных комбинаций в селекционной практике предпочтение следует отдавать этому методу.

Выделены гибридные комбинации, которые по урожайности зерна, достоверно превышают стандарт (районированный гибрид Краснодарский ЗЭ5 ВЛ).

3.Оценка экологической пластичности и стабильности высоколизиновых гибридов кукурузы по урожайности зерна в тесткроссах

Изучение гибридов в различных экологических условиях позволило нам провести оценку их пластичности и стабильности.

Полученные данные показывают, что все гибриды реагировали на улучшение условий положительно с участием линий Кр 7312 и Кр 11634-1 и тестеров 0У1 492 и Кр 433. У гибридов с линиями Кр 3-122, Кр 3442, Кр 1811, Кр 18116 и с тестером 0У1492 боль-пая часть изменчивости детерминирована условиями среды. Для них необходим тщательный подбор условий выращивания. Генетическое улучшение гибридов этой группы мало перспективно.

У гибридов с участием линий П 346-02, Кр 315-02, Кр 2/12, Кр 29045, Кр 25248-2 и Кр 3/11 и тестеров (0У1 492, Кр 433 и Кр 58/28); линий Кр 1512, Кр 23/34, Кр 23/121 , Кр 1245 и тестера 0У1 492; линий Кр 3/122, Кр 3/442, Кр 1033, Кр 55632 и Кр 3495 на тестер 433; линий 1403/79, Кр 24/11, Кр 27/13, Кр 43/12 на тестер Кр 58/28 большая часть изменчивости признака урожайности детерминирована генотипом, они перспективны для генетического улучшения.

Выделена группа стабильно высокопластичннх гибридов с участием линий Кр 7312-12, Кр 11634-1 и трех тестеров. Гибриды с линиями Кр 3/442, Кр 18И, Кр 18116 и тестером 0У1 492 рекомендуются для интенсивного земледелия.

Группа стабильно низкопластичных гибридов, полученная с участием линий Кр 2512-02 и Кр-23/12 и трех тестеров и линий 1403/79 на тестер Кр 433, рекомендуется для возделывания в лимитированных средах.

Таким образом, при подборе родительских пар для гетерозис-ной селекции можно использовать линии Кр 3/442, Кр 1811, Кр 24/11, Кр 4312 и тестер 0У1 492, а такте линии 794/80,' Кр 1245 и тестер Кр 433. Однако, для сложных гибридов можно брать гибрида с участием тестера 0У1 492Х Кр 2/12, Кр 23/12, Кр 2Э045, 794/80, Кр 1033. и гибрид Кр 1245 х Кр 433 с одной стороны и гибриды 1403 -/79 х Кр 433 и 794/80 х Кр 433 с другой стороны.

4.Комбинационная способность опейк-2 линии кукурузы по содержанию белка и лизина

Селекция новых опейк-2 линий и гибридов на основе привлечешь широкого генетического разнообразия вида является основ-гегл направлением в создании гибридов кукурузы с улучшенным аминокислотным составом белка в зерне.

Известно, что содержание белка в зерне самоопыленных линий как бы усиливается инбридингом. Поэтому была поставлена задача выяснить различаются ли линии между собой комбинационной способностью по содержанию-белка и лизина..

.. ; Я4, , . у. , , , -V

• .'"'Для э.^огЬ, ¡проведена; оценка- комбинационной 'способности '30' ' Vх: линий, Девять Линий.изучалось .в.диаллелшых- р тесткроссных *; \ . ' " скрещиваниях , ,а_ остальные- .только- V уесткроссных. скрещиваниях-'•' ' ... ; •; Изучение одноимённых 'линий ;Ь раз личных-. Схемах. хйсрещивайий, •

позвбляюЧ дать'оцёнку/'информатирности этих-методов, при оценке-. " ■ комбинационной■ Способность-по содержанию'белка. -*• ' ', ^ '

'.'■.■ . ' /Сравнительное изучение 'дв^к методов-оценки,комбинационной-

. -способности показало, ^тб £ беднее.содержание белка в -тесткрос- ' •• ,'- '. сной. ц 'диалЛедшой*схемах составило 9,,9 \%'-прл HSPq5 *

• О',ЗС « С,33 £ соответственно (табл. / '. / ■■' ' г/"'- ' .'/

' *"'В. диаллельной-схеме гибриды, с'участием ,'линшгД 346^2," ' Hp 3lb/02f' ,Kp,2$Ь45,/Кр 25248-2-и Kp-3/II имели срде|иание бел-./" - -ка 'чкше.среднего.по, бпыт/. ^В "терткроссной схеме Гибридные ком-;1' V / бйнации- .с, учас'тйем/теотеров~0У1.492, „Кр '433-^lip 58/28-и' лийий ■ •.'* ..: Кр 346-02-, Kp 315-02,-Кр 23/'I2,-, Кр 25248-2г Кр 3/11<и " . . • - ;Кр Д.1634-1- такще характеризовались повышенным содержанием'бел-

„ . KUi • . , „■ ; - • / . - . ■ • " • - . .

: v' ... . Вцелом 'Ги5^иды--с участием1 л_инии 1Г.346-С2,''Кр-'315^-02' - ,-"Кр 2524Q-2-H lip З/Ц,имели -стабильные полол^итбльНы'е эффекты ■'- . ..':.' ; -как" 'в.-диалл.бльных, 'так. и в -тесткроссййх скрещиваниях: - -' ; - .

- _ -'В to .'же время "гибриды■ с участием линии Кр 29045; Кр 23/12 ' • 1 , .. и Кр. 11634-^1 ийели некоторое- $олеб$ние-по эффектам.., ' , •

- ..'..,-. ' Яри оценке эффектов специфической '.комбйцаци.рнй'ой 'спосрб- -

■ "ности (йКС\' в тесткросеной; схеме"наблюдалась .положительные й '•■''■ „' -отриыа-теЛьуйе значения^--тогда-как' в диаллельно'й. схеме все'.линии - .имели положительные 'оценки." -,'/■. . ' » / . .- -/-'

В результате оценки доМ'Зинапионной-сп'осЬбност'и по'содер- . ;кани?э йь-лка ^жк-водвлЬш^жоколизиновые лтш 'Я '346^02, ; " -

v , '' .iüö.a-.nä 3. • Сравнительная оценка комбинационной способности по.'"-'

-;сбдермяию белка в-.тесткрдсрных и" диаллельрьгх ' y.v' .'-.- ~ ';

' ■ ^ ': ' . -.'' скрещиваниях, КВДИСХ"и-.СКЦС (1990-1991 гг-.)/ ' 'Л , ' -

', "EIS. - - ■:

- ' "|тест-)диаллель-[__'__CKG__^____

' ' iiiiSLSS^"! ¡диаллель-!тест-.'Гдиаллель-./ : ■ . !СЬ!- ^щивания. !йрос-!ные скре-!крост- !ные:с.кре-'. __________1^ивания___:__. *.

П. 346-С2, .. ,9,4 - 9;'б- ' , 0,46 0,19 С'',С0'-. , I,Cl' " . '

. Кр 315-02./ 9,С ,9j4. / ,0,03 , • Ч),С9 '."-С',03 - . ,'I,Cl/. .. у

■ ..Кр 2512-02 , .8,9» 9,1 • -0,09 . -0,03\ . ' 0,00' 0,23 -. -Кр 2/12 ' - 8,6 - 8,9 ' " -0,36, -0,41 -0,01 ' 0,30 -

-,Кр'23/12 ' 8,7 -9,8 . Г-0,22 - . 0,42" ^. 0,00 : 2,18.;

.. Кр 29045 . -. 9',Z / ■ С',13 •• т0,25 G,Ol' • 0.',15'<... ' .'

; Кр 2б248-"2 ' 8,9 9,4 -0,02'. ,0,07 ; .0,01;. 0,78 • V

' " Кр 7312-12 .8,7 /9,2 * "^0,22. . ' -С'.СЗ /1,04' л

■ -Кр З/И 9 i'3 ' 9,6 ' , Х,53л'* -0,27 -G,"CI -.1,19;. . • "-"

r.'Kp'II634-I _ ' 8,7ч • 9,4'" 0,28 \ , О,СО - /-C,0.I_" 1,2Г. " ' ' "

1 /-. Среднее по .' ' - ' .. v •'. • * **..'• ■

■.. гибридам _ 8,9 9,4 ' " / • ■ • - \ ' 1 •< , .''•' ' V . . • -'

- 'HgPQg _' Q,3Ö.., 0,33; ' O.IS ' 0,07 ;-O'Q.,QII. ; -'-=0,92 ■■'.[■ у .;'

»Kp 315432, Кр 25Й48-2' и ftp,З/И;-с;высокой,СКС по^со^ррнкю'. ' V.

' белка.- Их можно '.использоватьгдля создания гибридов о .повышен-;. / .

' ..HmT содержанием"белка. __ . " ■ :. ? у •-.

, ' ' ^Методы тееткроссных' и диа^пйельнцх с'креп^ваний. дают схрД-'.' ' . ; информацию:.по ОКС'Л'шии,- 'в.-'то,не\.врЬмя -скр^щи-.

•, ванйя"в ^сравнении сЛтесткросса^й^даю'т ''больга^о ди^ёре^и'иацйю ? ,

■'-линий по СКС..,;Выделенк•'лшиич.-с'."№C0KHii№.9^eKT.äiJH''Öffli.со-.' " • '-держаний: белка'-'П 346-С2,. К£ 3I6-Ö2-, Кр'23/12,'Кр 7312-12,'.' ' V . _ :... Кр.З/Ц И'Кр 11-634-1.| Линии^имеющие-выс.окие-^^э^е^тц СК2,. как . .

правило характеризуются высокими эффектами СКС.

Содержание белка в зерне гибридов кукурузы определяется ■главным образом аддитивным типом действия генов.

Одной из задач наших исследований является выделение линий с высокой комбинационной способностью по содержанию лизина. Мы изучали комбинационную способность по этому признаку в тесткроссных и диаллельных скрещиваниях.

Результаты двух методов оценки опейк-2 лиши кукурузы-по содержанию лизина представлены в таблице 4.

Таблица 4

Сравнительная оценка комбинационной способности высоколизиновых линий кукурузы по содержанию лизина в тесткроссных и диаллельных скрещивания;:.

КНИИСХ и СКОС С1990-1991 гг.)

Линия

Соде ржание лизина,

Зффектъ-

диаллелы-__

й^^тест-:крос-

окс

СКС

щивания

:диаллель-:ные скре-

:тест-:крос-

диаллельные скрещивания

:сн цивания :сы :

П 346-02 4 ,4 4,3 0,22 0,02 0,00 0,00 ■

Кр 315-02 4 2 4,3 0,02 0,07 0,00 0,03

Кр 2512-02 4 ,0 4,3 -0,16 0,02 0,00 0,00

Кр 2/12 4 ,3 4,3 0,04 -0,03 -0,01 0,01

Кр 23/12 4 ,1 4,1 -0,08 -0,10 -0,01 0,01

Кр 29045 4 ,3 4,3 0,05 0,06 0,01 0,04

Кр 25248-2 4 ,4 4,3 0,19 0,09 0,01 0,01

Кр 7312-12 ■1 ,3 4,3 0,03 0,07 -0,01 0,02

Кр 3/11 '1 I 4,1 -0,16 -0,15 -0,03 0,02

Кр П634-] ,2 4,2 -0,103 -0,05 -0,01 0,06

Среднее по

гибридам 4 ,2 '¡,2

НСР05 0 ,27 0,25 0,10 0,06 =0,00 =0,00

Среднее содержание лизина в 5 экологических пунктах по тесткроссной и диаллельной схемах одинаково. Лучшими по опытам оказались гибриды с участием линии П 346-02, Кр 315-02, Кр 2/12, Кр 29045, Кр 25248-2 и Кр 7312-12.

Анализируя данные комбинационной способности по ОКС (табл.4) , следует отметить, что в тесткроссной схеме только линии П.346-02 и Кр 25248-2 имели высокие положительные эффекты ОКС, существенно отличаясь от других линий. Отрицательные эффекты ОКС отмечены по линиям Кр 2512-02 и Кр 11634-1. Аналогичные результаты получены и в диаллельной схеме. Высокими эффектами ОКС характеризуются линии Кр 315-02, Кр 29045, Кр 25248-2, Кр 7312-12.

По эффектам СКС (табл.4) в тесткроссной схеме выявлено две линии (Кр 29045 и Кр 25248-2), достоверно превосходящие все остальные, в диаллельной схеме выделено восемь таких линий: Кр 315-02, Кр 2/12, Кр^З/12, Кр 29045, Кр 25248-2, Кр 7312-12 и Кр 3/11, Кр 11634-1.

Необходимо отметить, что содержание лизина в зерне гибридов при выращивании в различных условиях среды изменялось незначительно, но оно было несколько ниже, чем в линиях (проявляется тенденция отрицательного гетерозиса).

Метод диаллельных скрещиваний в отличии от тесткроссов дает большую дифференциацию генотипов по специфической комбинационной способности.

На основе данных, полученных по диаллельной схеме можно заключить, что информация по ОКС и СКС очень сходна, тогда как в тесткроссной схеме такого сходства нет.

5.Корреляция между отдельными признака;,:;: высоколизиноеых линий и гибридов- кукурузы

Многочисленными исследованиями -установлено, что замещение доминантной аллели опейк-2 на рецессивную отрицательно влияет на развитие растений кукурузы. В тоже время показано, что различия мезду опейк-2 и обычными гибридами в большинстве случаев недостоверны, а иногда опейк-2 гибриды даке превосходят их обычные аналоги. Это позволяет предположить отсуствие взаимосвязи ыезду гомозиготностью по рецессивной аллели опейк-2 и выраженностью отдельных признаков.

Наиболее существенные различия ызэду опейк-2 и их обычгс-.*-сш аналогам отмечаются по массе 1000 зерен и поргкаекост-и болезнями. В задачу на сих исследований; пходпдо изучение корреляции количественных и качественных признаков выссколизииоьл. линий С30) и.гибридов (90 ) кукурузы.

Результаты сопряженности между плотность» зерна и содержанием белка и лизина у гибридов в тесткросснах и диаллельны; скрещиваниях представлены в таблице 5. Даишз показывают, что по линия!,! коэффициент корреляции между плотностью аорна и содержанием белка и лизина составили - 0,33 и +0,21 соо^зотстрои-но.

У гибридов,полученных от тесткроссных и диаллельцых скрещиваний, между плотностью зерна и содержанием лизина обнаружена хоть и слабая , но отрицательная корреляция. Сопряженность содержания белка и плотности зерна у тех се. гибридов тесткроссных скрещиваниях была отрицательной, в диаллельншс-'положительной. На основе полученных данных можно сделать следующее заключение, что отбор линий и гибридов с повкленной плотностью зерна позволяет улучшить физические свойства зерна с сохранением высокого биологического качества.

Таблица 5

Сопряженность шзяду плотностью зерна и содержанием белка и лизина, КНШСХ

Признак :___^ Коэ^ициент корреляции________

: линии :тесткросси :диаллельные скрещива-

:__________. _____,!®1Я_ -___:___

: 1989г. : 1990г: 19Э1г :ТС90г.: 1991гТ

Содержание белка,% -0,33 -0,22* -0.08 0,20 0,07

Содеряадае лизина,% .0,21 -0,09 -0,17 -0,25^-0,19

^Достоверные признаки; степени свободы линий (п-2=31), гибридов.(п-2=88).

Изучение корреляционной связи ке.-зду урожайностью гибридов к признакам! растений, початков и зерна проводилось на гибридах диаллелькых и анализирующих скрещиваний (табл.6). ГТолояитель-ная Сниле средней) связь оИ'ечена меяду урожайностью и такими признаками, как "площадь лигтьев, выход зерна, толщина зерна, диаметр початка.

Следует отметить, что в наиих исследовашях не наблюдалось взаимосвязи мелсду уродайностью и такиют показателями как масса 1000 зерен и плотностью зерна. Мелсду тем многие исследователи утверждают, что улучшение по эт::зл признакам будет способствовать преодолению пониженной продуктивности высоколизиновых гибридов в сравнении с обычными.

Как свидетельствуют значения коэффициентов корреляции меяду урожайностью и содержанием лизина существует реальная возможность создания высокопродуктивных гибридов с улучшенным качеством белка в зерне.

Таблица 5

Сопряженность между /рожалностъз зерна и признаками высоколчзинозых гибридов кукурузы в тесткроссных и диаллельчых скрещиваниях, КЧШСХ

: Тесткроссы : Диаллельные :____: скрещивания_

Г1Р'ЛЗНЛК : 1ЭХ г. : 1991 г. : 1990 г. : 1991 г.

Высота растений, см 0,18 •0,2^ -0,02 Л 24"

Количество междо /злнй,lit .0,14 0,2^ 0,01 С,

Высота прикреплен;!«

верхнего початка, см 0,16 0, 37* С, 32* л

1шогадь листьев, см" Л ътУ: 0,15 0,33* о, т.;

Длина метелки, см 0, Со л — u, uO -0,10 -0, IU

Количество веточек 1-ого порядка гм; ^, ^ о 0 О' О О-.'" » и i' 16

Количество веточек 2-ого порядка 0.08 0,27" С, jo I }

Длина нижней веточки,см ,л or vl о л С о т° W J — -С, п гЧ j j.

Длина початка, с« ГУ то VJ, 1., '> то V, и 0,01 -0, 02

Диаметр початка, см - 0 '?0 0,3(?;' 0,21* 0, 30*

Число рядов в початке, ш - О т4 1 • ^ , 4. " X 0,00 0,12 п1 04

Выход зерна с початка,ш? ,0,43х 0,20 0,11 -0, 04

f.'acca ICOO зерен, г 0,03 С,1С 0,10 -0, 03

Плотность зерна, г/см^ 0,10 0,09 -0,11 -0, 09

Длина зерна, см 0,3? 0,20 0,25* 0, 03

Диаметр зерна, см 0,58х 0,01 -0,10 0, 03

Толщина зерна, см 0,63к 0,13 0.07 0, 2?

Содержание белка, % -0,12 -0,31* -0,23* -0, 3?'

Содержание лизина, % -0,04 0,11 -0,14 о, 24х

*- Достоверные признаки при Ттабл_ = 2,01 , степени свободы (г-2=88)

ВЫВОДЫ

1.В системе диаллельных и тесткроссных скрещиваний прсье-дена оценка комбинационной способности 30 новых выссколизиновых линий по урожайности зерна, содержанию белка и лизина. Выявлены существенные геноткпические различия по эф^ктам ОКС и СКС.

2.Методы диаллельных и тесткроссных скрещиваний дают сходные результаты по эффектам общей комбинационной способности по содержанию белка, лизина и урожайности зерна.

3.Метод диаллельных скрещиваний в сравнении с тесткроссами дает большую дифференциацию линий специфической комбинационней способности по урожайности зерна, содержанию белка и лизина.

4.В результате изучения комбинационной способности линий

в различных экологических условиях среды установлено изменение абсолютных величин эф^ктов ОКС и СКС при сохранении рангов линий по комбинационной способности как в диаллельных так и тесткроссных скрещиваниях.

5.Сравнение информативности диаллельных и тесткроссных скрещиваний показывает, что использование тесткроссных скрещиваний позволяет провести оценку комбинационной способности при значительно меньших объемах испытаний.

6.Полученные данные в наших исследованиях показали, что линии, обладающие высокими эффектам ОКС, как правило, Хсцак— теризуются высокими эффектами СКС.

7.Испытание гибридов в различных условиях среды позволяет выделить линии и гибриды, отличающиеся высокой пластичность1-; и гомеостатнчностьи по урожайности зерна в различных усло^ит: среды.

8.Эк.'Лого-гень .лческая классификация позволяет более точно определить'норму реакции различных генотипов на условия среды и делает возможным прогноз их практического использования.

9.В результате оценки выделены новые линии, характеризующиеся еысокой общей комбинационной способностью ( Кр 23/12, Нр 2546-2, Кр 7312-12, Кр 11634-1, Кр 24/113, Кр 23/121,

Кр 15/2 и Кр 16116 ) II высокими эффектами СКС по уроааю зерна (Кр 29045, Кр 315-02, Кр 2548-2, Кр 18116, Кр 2531 , Кр 24/113).

10.На содержание лизина в гибридах незначительно влияние оказывает линия . Исходя отого рехоыевдуется определять содержание белка к лизина в зерне на галечном этапе селекции гибридов т.е. в конкурсном испытании.

11.Наличие слабой корреляционной связи каяду плотностью зерна и содержанием белка м лиэзша указывает на возможность улучшения высоколизиношх линий по плотности зерна с сохранением качественных показателей.

12-У '.таноБлена достоверная положительная, хотя.- и слабая, связь между урожайностью зерна и: площадью листьев, выходом зерна с початка, массой 1000 зерен, высотой прикрепления початка, диаметром початка и толщиной зерна.

13.Наличие слабой корреляции между урожайностью зерна гибридов и содержанием лизина открывает реальную возможность создания высокопродуктивных высоколизиновых гибридов кукурузы.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

Т.Для ускорения оценки комбинационной способности новых линий предлагается использование метода тесткроссо'в в сочетании

с зональными испытаниями, так как этот метод менее трудоемкий, требует меньших затрат в процессе гибридизации и испы-.тании.

- ¿.Экологический анализ необходим для определения пластичности и гомеостатичности селекционных материалов с последующей их классификацией по генетическим признакам.

3.При селекции новых высоколизиновых гибридов использовать линии Кр 23/12, Кр 25248-2, Кр 7312-12 и Кр II634-I, обладающие высокой общей комбинационной способностью.

4.Полученные из гибридных комбинаций гибриды(Кр 15/2 х 0У1 492, Кр 23/121 х Кр 433, Кр 24/11 х 0У1 .492, Кр 23/12 х

0У1 492, Кр II634-I X 0У1 492, Кр II634-I х Кр 433, Кр'11634-1 х Кр 58/28, Нр 7312-12 х 0У1 492, Кр 7312-12 х Кр 433, Кр 7312-12 х Кр 58/28, Кр 25248-2 х 0У1 492 и Кр 25248-2 х Кр 58/28) включить в конкурсное и экологическое сортоиспытание.