Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекционная оценка окраски колоса яровой мягкой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекционная оценка окраски колоса яровой мягкой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири"

РГ8 ОД " 8 ОКТ 1936

На правах рукописи

ЛИХЕНКО

Иван Евгеньевич

СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА ОКРАСКИ КОЛОСА ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

06.01.05 — «Селекция и семеноводство»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ОМСК 1996

Ребота выполнена а Омском государственном аграрном университета И Научко-исскедовательскОМ институте сельского хозяйства Се-Есриого Зауралья СО РАСХН.

НеучиыЙ руковод»!Теяь-

кандйдат с.-х. таук, профессор Лгоипьев С.И.

Сф'идоальиък оппзш*гы:

доктор с.-х.наук,, профессор Ларионов Ю.С., кандидат с.-х.наук, С.Н.С, Поползухина II■ А'.

Еехуодая организация:

Кургакоюй научно-исследовательский институт зернового хозяйство

Заиз?га состоятся " 16 " октября 1996 г. в 14 час. на заседании диссертационного совета Д ¡20.19.01 в Омском государственном аграрном университете.

Адрес: 644008, г. Омск, Икгтатутекая площадь, 2

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Омского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан " 15 " _авхтота 1996 г.

Ученый секретарь ■ , ' диссертационного совета М__ПьяновВЛ.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В .Западной Сибири пргобладающее место среди зерновых культур занимает яровая пшеница. Возделываемые б регионе сорта данной кудьтуры способны при хорошем увлажнении и уровне питания давать урожайность до 6,0 т/га и более. В настоящее время селекция яровой мягкой пшеницы, достигла уже таких успехов, что. всякий ее дальнейший шаг становится все более и более затруднительным. Для Дальнейшего продвижения по пути создания высокоурожайных, скороспелых и адаптированных сортов селекционеру необходима надежная, хорошо обоснованная теория отбора, которой, к сожалению, по многим направлениям, у нас пока нет. В качестве маркеров для отбора в селекции используют некоторые морфологические признаки (высота растений, опушение листьев, наличие остей и т. п.), оказывающие влияние на продуктивность и устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды (Р.А.Удачин и др, 1990;

B.П.Шамании, 1994 и гф.). Среди .иорфолошческих признаков, пригодных для визуальной оценки генотипа, селекционное значение имеет и окраска колеса (А.И:Носатовскнй, 1923; Ф.М.Куперман, 1953; П.Е.Суднов, 1967; НЯ.Суманов, ¡967; В.А.Ворюбьев, 1975;

C.Ф.Койаль и др., 1975; В.П.Упслннек, Е.В.Мегаковский, 1990 ц др.). Однако до сих пор нет единого мнения о роли этого признака , что и определило цель наших Цсследояг.йий.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - выявить селекционную значимость окраски колоса яровой мягкой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири. Исходя из этого были поставлены следующие задачи:

I. Изучить влияние окраски колоса на:

- показатели развития колоса и растений;

- потенциальную продуктивность колоса;

- урожай зерна и элементы его структуры;

- Посевныё качества семяИ;

- устойчивость зерна к прорастанию в колосе;

- технологические свойства зерна.

2. Провести гибридологический анализ окраски колоса.

3. Изучить особенности изменчивости и корреляции компонентов продуктивности форМ яровой мягкой пшеницы с различной окраской колоса.

4. Создать исходный материал с различной окраской колоса для

селекции яровой мягкой пшеницы в лесостепи Западной Сибири.

Научная новизна. Впервые в лесостепи Западной Сибири на основе изучения аналогов и изогенных линий яровой мягкой пшеницы выявлены эффекты интенсивной окраски колоса и показано се влияние на компоненты продуктивности растений, посевные и технологические качества семян. Установлена положительная связь красной окраски колосковых чешуи с коэффициентом реализации колоса в холодных и влажных условиях вегетации, озернениостью, стекловидностью, седиментацией и устойчивостью зерна к прорастанию в колосе. Показаны - положительное влияние дигенной безостости (В|Нс1) на процесс налива зерна в условиях пониженных температур и повышенной влажности и возможность повышения завязываемости Гибридных зерен путем опрыскивания водой кастрированных колосьев.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Даны рекомендации о селекционной значимости форм с различной окраской колоса. Создан ценный исходный материал для селекции высокопродуктивных среднеспелых и скороспелых сортов, адаптированных к условиям лесостепи Западной Сибири. В 1993 - 1994 гг. переданы в Государственное сортоиспытание сорта Лютесценс 78 и Златоза-ра, отличающиеся повышенной продуктивностью, устойчивостью к Неблагоприятным факторам среды и высокими технологическими свойствами зерна.

Разработаны способ селекции яровой мягкой пшеницы с высокой обеспеченностью колоса метаболитами (в соавт., доля авт. 25 %, а.с. 1598929) и способ повышения завязываемости гибридных зерен, используемые селекционерами НИИСХ Северного Зауралья, ОмГАУ и Курганского НИНЗХ.

Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях и заседаниях кафедры генетики, селекции и семеноводства ОмГАУ (1986-1988 гг.), на заседаниях отдела селекции и семеноводства, ученого совета и научных конференциях НИИСХ Северного Зауралья (1989-1995 гг.), Всесоюзном совещании- по использованию изогенных линий в селекционно-генетических экспериментах (Новосибирск, 1990 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в 13 научных работах общим объемом 34 с. .

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста, содержит 47 таблиц, 4 рисунка и 22 приложения. Состоит из введения. 5 глав, выводов, практических ре-

комендаций и списка использованной литературы, включающего 212 наименований, в том числе !6 на иностранных языках.

Условия, исходный материал и методика исследований. Экспериментальная часть работы проведена в южной и северной лесостепи Западной Сибири на опытных полях Омского государственного аграрного университета (г. Омск, 1986-1987 гг.) и научно-исследовательского института сельского хозяйства Северного Зауралья (г. Тюмень, 1989-1995 it.). Метеорологические условия в годы проведения исследований в южной зоне отличались контрастностью. Вегетационный период 1986 г. характеризуется недостатком тепла и избытком влаги. В 1987 г. наблюдалась жаркая и сухая погода в июне и августе, в июле также отмечены высокие температуры, но и осадков выпало достаточное количество. Эксперименты в зоне Северного Зауралья сопровождались разнообразными метеоусловиями: 1989 и 1990 гг. были благоприятными, но с некоторыми элементами засухи; в 1991. и 1994 гт. наблюдалась раннелетняя засуха и влажная холодная погода в последующем; 1992 г. - холодный с частым выпадением осадков; 1993 и 1995 гг. - благоприятные с достаточным количеством эффективных температур и влаги.

Иэогеиные линии были любезно предоставлены нам для изучения: по Новосибирской 67 (А.НК-ЮА - красный колос; АНК-23 - коричневый (серо-дымчатый) колос; Сиб-10А, Сиб-23 - белый колос; АН К-1 ЗА - дигенная (BiHd) безостость) - С.Ф.Ковалем (ИЦГ СО РАН); по Красноярской (Красноярская (milturum) - красный колос; Снб Красноярской - белый колос) - А.В.Сидоровым (Красноярский НИИСХ СО РАСХН). Их оценку проводили в полевых экспериментах. Площадь делянки - 2-10 м3, повторность, - трех-пятикратная. Посев проводили в оптимальные сроки. Норма высева - 5-6,5 млн всхожих зерен на гектар (в зависимости от зоны).

Потенциальную продуктивность колоса определяли по методике Ю.Б.Коновалова (1993). Доля колоса в общей биомассе побега и коэффициент реализации колоса (отношение массы колоса перед уборкой к его массе во время цветения) определены по методике В.А.Кумакова (1985).

Устойчивость к прорастанию зерна в колосе определяли методом проращивания в термостате при повышенной влажности (Н.С.Бер-кутова, 1980; С.С.Сшшиый, А.И.Бирюков, 1981). Оценка технологических свойств осуществлялась согласно ГОСТ и методикам, изложенным в специальных руководствах (Методические рекомендации по

оценке качества зерна, 1977 и др.). Посевные качества семян определяли по ГОСТ 12038-84.

В гибридизации использованы изогенные линии, реципиенты, а . также другие сорта н образцы с различной окраской колосьев, в том числе и озимые. Для совмещения сроков цветения проводили предпосевную яровизацию семян озимых и посев в несколько сроков. Кастрацию колосьев осуществляли общепринятым Методом, опыление -твелл-методом. В селекционной работе были использованы методы пересевов и Педнгри.

Математическая обработка результатов исследований проведена по методикам БАДоспехова (1985), Г.ФЛакипа (1980) и Г.Н.Зайцева (1984) на ЭВМ "Минск-32". "ЕС-1035", микрокалькуляторах "Электроника МК-61" и "Электроника Б3-34" по специально разработанным программам (С А.Поликарпов, В.П.Шамамин» 1986 и др.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Селекционно-генетическая оценка окраски колоса яровой мягкой пшеницы в условиях лесостепи Западной Сибири

Эффекты красной окраски колоса: Исследованиями, проведенными на наборах сортов и растениях, составляющие расщепляющиеся гибридные популяции, установлена связь окраски колоса с содержанием белка и клейковины в зерне, его влажностью, энергией прорастания и всхожестью семян, урожайностью, массой зерна с одного колоса, его озерненностью, массой 1000 зерен, а также высотой растений и длиной колоса (Ф.М.Купермай, 1953: П.Е.Сурнов, 1967: ЕЯ.Суманов, 1967; В. А.Воробьев, 1975; А .И .Седдовски й, Л .Н .Тюпина, 1991). В.П.Упглшь ек и Е.В.Метаковский (1990) опытами, прогеденными- в Москве и Краснодаре с изогенными линиями, не выявили влияния участка хромосомы, маркированного геном на количественные признаки.

В наших опытах наблюдалась общая тенденция К уменьшению размеров колоса и растений у линий с красной окраской колосковых чешуи, особенно в холодных и влажных, условиях. У краеноколосых форм в 1992 г. с влажным и прохладным летом было сыте, чем у бе-локолосых, отношение массы колоса перед уборкой к его массе во время цветения (коэффициент реализации колоса) (табл. 1). В благоприятных и засушливых условиях вегетации 1990-1991 гг. данный показатель оказался более Высоким у линий с белой окраской колоса. В среднем за годы исследований коэффициент реализации колоса был ниже }• краеноколосых образцов. Кроме того, обнаружена тенденция к

Отношение массы колоса перед уборкой к его массе во время _ цветения, %__

Окраска колоса 1 1990 г. 1991г. 1 1992 г. Среднее

Линии сорта Новосибирская 67

Красная 408 347 399 385

Белая 528 425 323 425

Эффект красной окраски -120 -78 76 -40

НСРоз 59 38 40

t факт. 1,943

tTeop. 2,160

Линии сорта Красноярская

Красная - 431 282 356

Белая - 623 242 432

Эффект красной окраски - -192 40 -76

HCPoj - 79 33

1факт. 1,300

tTeop. 2,365

проявлению у них пониженного коэффициента хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз). Данные факты позволяют сделать заключение о более низкой потенциальной продуктивности краснохоло-сых линий и об их большей приспособленности к вегетированию в годы с влажным и прохладный летом.

Изучение потенциальной и реальной продуктивности колоса обнаружило преимущество форм с красной окраской колосковых чешуй по показателям озерненности (табл. 2). Это важно в северных районах, где налив и ерзревание часто проходят в Неблагоприятных условиях, и продуктивность в большей степени зависит от количества зерен, а не от их крупности.

В генотипе сорта Новосйбирокая 67 увеличение озерненности в связи с "переокраской" колоса сопровождалось снижением массы 1000 зерен.

Существенного влияния красной окраски колоса на урожай и его основные слагаемые: продуктивный стеблестой И продуктивность одного колоса в ходе эксперимента Не обнаружено. Однако следует отметить тенденцию к снижению урожайности у красноколосых форм. Выраженность показателей продуктивное™ колоса в засушливых условиях относительно благоприятных свидетельствует о пониженной

Средине эффекты красной окраски колоса, 1990-1993 гг.

Показатель Эффекты

в генотипе в генотипе

Новосибир- Краснояр-

ской 67 ской

Потенциальная озерненность колоса, шт. 0,57 1,72*

Потенциальная масса 1000 зерен, г - 1,77-» - 0,02

Озерненность одного колоска, шт. . 0.05-и 0,09*

Число зерен колоса, шт. 1,23-" 0,3.9

Масса 1000 зерен, г . - 1,23« 0,61

Энергия прорастания семян, % - 1,29* 1,09

Прорастание зерна в колосе, % -6,0* 0,4

Стекловидность, % 3,6* -4,8

Седиментация, мл 3,00* 4,37*

Примечание: * - эффект достоверен на 5%-ном уровне значимости

засухоустойчивости линий с красной окраской колосковых чешуи.

Исследованием посевных качеств семян выявлено преимущество белоколосой линии Новосибирской 67 по сравнению с красноколосой по энергии прорастания. "У формы с. пигментированным колосом было обнаружено преимущество по устойчивости к прорастанию зерна в колосе (табл. 2).,Данные явления следует объяснять тем. "то красная окраска колоса стимулирует процесс накопления ингибиторов роста в колосковых чешуях и зерне белозерного сорта Новосибирская 67. На генофоне краснозернош сорта Красноярская достоверных различий между альтернативными вариантами не обнаружено. Но имеется тенденция к повышению посевных качеств семян у красноколосой формы в сраьнении с белоколосой.

При изучении технологических свойств зерна обнаружено положительное влияние пигментации колоса на показатели седиментации, а в генотипе сорта Новосибирская 67 и на сгекловндность (табл. 2), что важно в условиях северной лесостепи и связано с улучшением теплового режима пигментированных органов, показанным в других исследованиях (А.Л.Шахов и др., ¡961; П.П.Суднов. 1967: П.Я.Суманов, 1967)

Эффекты коричневой (серо-дымчатой) окраски колоса. Все выявленные нами существенные эффекты коричневой (серо-дымчаюн) окраски колоса (коричневые пятна на серо-дымчатом фоне), опреде-

ляемой неидентнфицнровш|иым геном, находящимся в хромосоме 1Д (С.Ф.Коваль, 1990), были отрицательными (табл. 3). Так, в северной лесостепи Западной Сибири коричневая окраска колосковых чешуй оказывала значительное отрицательное влияние на коэффициент хо-

Таблица 3

Средние эффекты коричневой (серо-дымчатой) окраски колоса

Эффекты

Показатель в южной в северной

лесостепи лесостепи

(1986-1987 гг.) (1990-1993 гг.)

Кхоз, % -1,74 -2,20*

Потенциальная масса 1000 зерен, г -0,37 -1,80*

Урожайность, т/га - 0,248* -0,105

Масса зерна одного колоса, г -0,10« - 0,05

Масса 1000 зерен, г - 1,48* -0,87

Всхожесть семян, % - - 1,67*

СтекловидИость, % - - 5,0*

Седиментация, мл - -3,5*

Примечание: * - зффект достоверен на 5%-ном уровне значимости.

зяйстзенНои эффективности фотосинтеза и потенциальную массу 1000 зерен. В южной Зоне нзогенная линия была менее урожайной, чем ее снб, В ходе эксперимента выяснилось, Что коричневая окраска оказывает значительное воздействие на массу зерна с одного колоса И массу 1000 зерен.

В Наших опытах наблюдалось также отрицательное влияние признака Ца показатели всхожести семян, стекловйдЦости и седиментации.

Гибридологический анализ окраски колоса изучаемых линий. Окраска колосковых че^уП изучалась во многих генетических опытах с пшеницей. Более темные цвета коЛоеа обычно Доминируют над светлыми (НА.Фляксбергер, 1935; Е.Я.А115етид е.а., 194б; КХА.Филип-ченко, 1979; Р.М.Рутц, 1984 и др.). Большинство исследователей сообщают о моногенном и дигенном наследований окраски колосковой чешуи. Однако существует мнейие, согласно которому окраска колоса зависит от комплементарных генов (М.С.АбЫгп, 1958).

Изучение наследования окраски колоса проводилось нами на потомстве от скрещиваний АНК-10Л, АНК-23 й Новосибирской 67, имеющих соответственно красные, серо-дымчатые с коричневыми гшт-

нами и белые колосковые чешуи. Красная окраска была во все годы наиболее интенсивной.

Как и ожидалось, темная окраска в наших опытах доминировала над белой. При этом мы обнаружили, что различные оттенки темной окраски, объединяясь в одном генотипе, дополняли друг друга, действуя комплементарно, и способствовали появлению нового типа окраски: темно-красного с еще более темными, почти черными пятнами в верхней части чешуи.

Особенности изменчивости и корреляции компонентов продуктивности форм яровой мягкой пшеницы с различной окраской колоса

Наибольшим варьированием среди компонентов продуктивности колоса в наших исследованиях отличалась масса зерна. У красноколосой линии сорта Красноярская изменчивость данного признака была ниже, чем у белоколосой. Наибольшая разница между вариантами наблюдалась в холодном и влажном 1992 г. (3,97 %).

Следующий наиболее варьирующий признак в обсуждаемом эксперименте - озерненноегь колоса. Коэффициенты варьирования у форм с красным цветом колосковых чешуй в Ь.391-1992 гг. были ниже в сравнении с белоколосыми образцами. Эффекты изучаемого признака составили от 1,40 до 10,85 %. В благоприятном 1990 г. варьирование числа зерен колоса у линии Новосибирской 67 с белой окраской составило 24,44 %, что на 3,63 % ниже, чем у красноколосой формы.

Красная окраска колосковых чешуи на генофоне скороспелого сорта Красноярская вызвала уменьшение модификаиионной изменчивости массы 1000 зерен, в генотипе среднеспелого сорта Новосибирская 67 интенсивная окраска увеличивала варьирование данного признака.

Изменчивость компонентов продуктивности колоса у формы с коричневой окраской мало отличалась от варьирования их у белоколосой сестринской линии. Следует выделить лишь относительно благоприятный 1990 г.. когда у формы с белым колосом была стабильнее масса зерна.

Известно, что признаки, определяющие продуктивность колоса, мог,т находился как в положительных, так и отрицательных корреляционных связях. Значительных отрицательных коэффициентов корреляции в нашем эксперименте обнаружено не было

У красноколосой шиши среднеспелого сорта при небнагоприят-

пых условиях созревания прослеживается более тесная в сравнении с белоколосой формой связь продуктивности колоса с крупностью зерна. Так, в 1992 г. данная коррекция у АНК-10А была сильной (т^О,77б±0,0 Ю), а у. Сиб-ЮА-лишь умеренной (г=0,327А0,011). При этом повышенные показатели озерненности красного колоса в наших опытах нЬ ограничивали массу 1000 зерен. Наоборот, в 1901-1992 гг. корреляция числа зерен и количества продуктивных колосков с массой I ООО зерен у ЛИК-1О А была положительной умеренной при очень слабой у Сиб- ЮА. В. благоприятном 1990 г. наблюдалась умеренная сопряженность между крупностью зерна и показателями озерненности у белоколосой формы при отсутствии связи у линии с красным колосом.

В 1991 г. с раннслетней засухой у краскоколосой линии сорта Красноярская сопряженность между массой I ООО зерен и числом продуктивных колосков была слабой (г=0,285±0,010), у белоколосой -значительной (г=0,608±0,012).

Создание исходного материала с различной окраской колоса для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Северного Зауралья

Способы и методы создания исходного материала. Выявленные Закономерности влияния окраски колоса на хозяйственно-полезные признаки яровой мягкой пшенины, показывающие необходимость сочетания в селекции белоколосых и красноколосых форм, использованы нами в работе по созданию и при отборе форм, наиболее-приспособленных к условиям Северного Зауралья! Высокое увлажнение и низкие температуры, особенно в период созревания, делают необходимым создание для условий региона скороспелых сортов с различной окраской колоса, которые должны быть также устойчивы к полеганию и раннелетней засухе, часто повторяющейся в зоне. Обострившийся в последнее время 'в стране I! за рубежом интерес к проблемам качества продукции заставляет думать о выведении сортов, имеющих достаточно высокие ¡1 -стабильные технологические свойства зерна во всех зонах возделывания яровой пшеницы, в топ) числе и в северной лесостепи.

Исходный материал для селекции создавался Нами методом гибридизации. Подбор родительских пар для скрещк лния проводился с применением принципов системного подхода. Основой для построения такой системы служат труды Н.И.Вавилсва и других авторов (В.А.Зыкин, 1988 и др.). В работе использованы различные методы,

предлагаемые ведущими селекционными учреждениями Сибири и Урала (Р.И.Рутц, 1981, 1993; Р.А.Цидие, 1983; Н.ПВедров, 1984; ВА,Зыкин. 1988; 10.СЛарирно$, 1993; В.П.Шаманиц, 1994 и др,), Это применение озимых сортов, à также засухоустойчивых и скороспелых образцов провой мягкой пшеницы сибирского, »порайонного и зарубежного происхождения; использование сортов, отличающихся оптимальной Щ1А зоны длиной и структурой вегетационного периода; применение простых и сложных типов скрещиваний; отбор перспективных генотипов в поздних поколениях на разреженном и загущенном фоне Посейа; Использование генотипическцх провокационных фонов для отбора лйний с комплексом se Нов адаптивности.

В imiileti селекционной Практике мы щироко использовали разработанной Нами способ селекции яровой мягкой пшеницы с высокой обеспеченностью, колоса метаболитами (а.с. 1598929), Способ основан на ctáBiirttíaHpyjOiiieiW влиянии дигещюй безостос-пЦВ^Ы) на Процесс налийа зерна я холодных и влажных условиях. В 1986 г, при изучении jíHHtíú AHK-Í3A, iHotevÍHott rio Hd, был выявлен положительный эффект гейа по потенциальной массе . 1000 зе^ен (табл. 4). При этом несколько повышалась !! озер ценность колоса. Способ заключается б ЬрйвЛеЧёнш! ь гибридизацию АН К-1 ЗА н, отборе.фор^, обладающих геМом m И отличающихся от сортов с Моногенной безостостью округлой форМОЙ KOlíockOBtíx ,4«Uiyíi (или короткими ннфляшЫми остями у остистых форм). В Настоящее время ilyieM беккроссиррвання создаются аналог)! НогеМу Hd Для (¡¡Шболее Перспективных селекционных ли-ннй.

Таблица4

Показатели потенциальной продуктивности. Новосибирской 67 . . и AlIK-13А, 1986 г.

Сорт, ЛИНИЯ Число зерен в Колосе, шт. Масса 1000. зерен, г |

Новосибирска^ 67 29.4 33,6

AHK-13Á 30,9 • 37,4.

Эффект гена Hd 1,5 3,8

HCt'oj 2,8 2,5

Эавязываемость гибридных зерен. В процессе гибридизации.важно добййаться Повь1шеНия завязываемрсти гибридных зерен, особенно в засушливые >1 жаркие годы, когда продолжительность промежутков времени йежду цветением на различных сроках посева максимально сокращается. В 1989-1990 гг. проведены опыты, позволившие уточ-

нить оптимальный срок опыления в условиях северной лесостепи при высоких температурах. По нашим данным максимум ее приходится на четвертый день. При повышенной влажности период, оптимальный для опыления, может быть увеличен на 1-2 дня.

В условиях высокой температуры воздуха кастрированный колос, особенно его пестики и цветочные пленки, успевает несколько подсохнуть до изоляции. В связи с этим мы предположили, что увлажнение его могло бы принести пользу. Был проведен эксперимент, в ходе которого колосья, опыливаемые на Четвертый день после. кастрации, опрыскивались водой (при помощи пульверизатора) перед изоляцией. Контролем служил обычный способ. Выяснилось, что контрольные колосья имели завязываемость 21,44 %. При опрыскивании перед изоляцией показатель поднялся до 31,65 % при НСРоз, равной 8,27 %. Таким образом, опрыскивание колосьев перед изоляцией можно считать весьма действенным методом повышения завязьшаемости гибридных зерен пшеницы.

; Агробиологическая характеристика созданных форм, Использование Выявленных закономерностей, а также различных способов и Методов, в том числе разработанных нами, позволили создать и изучить обширный селекционный материал яровой мягкой пшеницы. За периоде 1989 по 1995 гг. проведены скрещивания по 271 комбинации, испытаны 407 гибридных комбинаций 1-го и 2-го поколений, 745 - 38-го (в том числе полученные ог других селекционеров для экологической и эволюционной селекции). В селекционном питомнике 1-го года исследованы 19169 линий, в СП-2 - 1984, в контрольном питомнике - 505, в питомниках сортоиспытания ежегодно изучались от 34 до 76 сортов.

К настоящему времени созданы формы, обладающие комплексом хозяйственно-полезных признаков.' Большее количество наиболее урожайных (+12-56 % к стандартам) и устойчивых к различным неблагоприятным факторам среды линий имеют'белую и красную окраску колосковых чешуй. При этом красноколосыс селекционные образцы чаще всего созревают одновременно со скороспелым стандартом. Это, например, № 474 из СП-2 (995 г., Мильтурум" 100*Ранг; Мв 118 из КП 1995 г., (Скала«Красноярская (ппНигигп))хСкала и № 138, Тюменская 80*Мнльтурум 100. Среди форм разновидности ¡Шс^сепя наиболее интересны среднеспелые Линия 4 и Линия 11. При изучении их в 1995 г. 1» конкурсном сортоиспытании они превысили стандартный сорт Тюменская 30 по урожайности на 0,42 и 0,52 т/га соответственно.

В 1993-1994 гг. в Государственную комиссию по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур совместно с другими селекционерами переданы два новых сррта: Лютесценс 78 и Златозара. Лк?т?сценс 78 (доля авт. 25 %) получен методом индивидуального отбора из гибридной популяции Обрнй х Иршшанка 10. Сорт средне-раннего типа. В 1989 - 1994 гг. на опытном поде НИЙСХ Северного Зауралья показал урозкайность 3,4 т/га при 3,2 у Тюменской 80. Созревал на } день раньте стандарта. Относительно устойчив к прорастанию на корню, полеганию и болезням. Стабильно формирует высокие технологические качества зерна. Преимущества Лютесценс 78 перед стандартами особенно хорошо проявляются щ>и поздних сроках посева: сорт еще раньше, чем стандарт, созревает и дает еще более высокий урожай. При испытании на Г СУ Западно-Сибирского.и Уральского регионов в 1994 г. Лютесценс 78 был урожайнее среднего стандарта на 0,27 т/га.

Сорт Здатозара (доля авт. 30 %) выведен методом индивидуального отбора из гибридной популяции Красноводопадская 210 х Ир-тыщанка 10. Разновидность е^Иц-озрсгт'-нл. Сорт среднеспелого типа. В 1989-1994 гг. Имел урожайность 3,6 т/га (у Тюменской 80 - 3,2). Созревал одновременно со стандартом, ВысокоуетоЙчив к полеганию. Устойчивость к прорастанию зерна в колосе и поражению болезнями также выше, чем у Тюменской 80. Технологические качества высокие и стабильные. В 1995 г. при Испытании сорта на Тобольском и Ишим-ском сортоучастках Тюменской и на Свердловском Кемеровской области он бЫл продуктивнее стандартов на 0,65, 0,56 и 1,20 т/га соответственно.

выводы

1. При изучении изогенных линий яровой мягкой пшеницы установлено, что в условиях лесостепи Западной Сибири окраска колоса оказывает определенное влияние на биологические особенности растеИИЙ, компоненты продуктивности и технологические свойства зерна,

2. В ходе эксперимента установлено положительное влияние красной окраски колосковых чешуй на коэффициент реализации колоса в условиях пониженных температур й повышенной влажности. На озерНеНнос1ь колоска и в целом колоса и показатели седиментации, что свидетельствует о селекционной значймостИ данного Признака.

3. Изогенная линия среднеспелого сорта Новосибирская 67 с красным колосом и белым зерном отличалась повышенной стекловид-

ностыо зерна и. устойчив остью к" Прорастанию его в колосе по сравнению с се белоколосым еибом. По аналогу скороспелого сорта Красноярская (красный колос и красное зерно) данной закономерности не выявлено-, что, вероятно, связано с влиянием генотипа.

Д. У линий а красной окраской колосковых чешуй в засушливый год по сравнению с благопоилтны.м в большей степени уменьшались показатели продуктивности колоса, что указывает на целесообразность отбора форм с красной окраской лишь для северных зон, которые реже подвержены отрииательномувлиянию засухи.

5. По показателям кетффнцигнт.т реализации колоса в засушливых и благоприятных условиях белоколосые .линии имели преимущество перед красноколосымп. У форм с било Я окраской колоса наблюдалась также тенденция к проявлению повышенных показателей коэффициента хозяйственной эффективности фотосинтеза. Линия сорта Новосибирская 67 с белой окраской колосковых чешуй отличалась более высокими реальной и потенциальной массой IООО зерен и энергией прорастания семян. Данные явления наблюдались в большинстве лет опытов. ' ' '

6. Красная окраска колоса в наших исследованиях не оказывала существенного влияния на урожайность. Белоколосые линии яровой мягкой пшеницы имели преимущество по показателям потенциальной продуктивности растений, Что говорит о том, что данный тип окраски должен бьпъ основные Для сортов, возделываемых в лесостепи Западной Сибири. Использование красноколосых форм, превосходящих белоколосые линии в условиях пониженных температур и повышенной влажности по показателям коэффициента реализации колоса, а также по- озерненности колоса, етекловидНости, седиментации и устойчивости зерна к прорастанию в Колосе, будет способствовать увеличению производства высококачественного зерна и его стабильности по годам.

7.Ннзкая модификационная изменчивость элементов продуктивности колоса и высокая корреляция показателей озсрненности колоса

. с массой' 1000 зерен у линий с красной окраской колосковых чешуй в холодных и влажных условиях вырашивания свидетельствует о большей приспособленности нх к таким условиям. Высохая связь между числом'зерен колоса и крупностью •.•-ернл говорит о возможности отбора в процессе селекцйи красиоколосых форм с высокой озернен-иостыо и достаточной массой 1000 перец.

S. Пзогешыя линия с коричневой (серо-дымчатой) окраской су-

щественно уступила белоколосой форме по урожайности, а также по показателям продуктивности колоса, массы 1000 зерен, озерненности, всхожести семян, стекловидности и седиментации, что свидетельствует о неперспективности подобной окраски колоса для сортов лесостепной зоны Западной Сибири.

9. При взаимодействии генрв коричневой (серо-дымчатой) и красной окраски колоса установлено появление нового типа окраски: темно-красного с еще более темными, почти черными пятнами,, что свидетельствует о комплементарном действии этих генов, подтверждаемом характером расщепления во втором поколении гибридов.

10. В условиях повышенных, температур гибридизацию мягкой пшеницы в северной лесостепи Западной Сибири целесообразно проводить, опыляя колосья на четвертый день после кастрации. При достаточном увлажнении период, оптимальный для опыления, может быть увеличен на 1-2 дня. Опрыскивание кастрированных колосьев водой перед изоляцией значительно повышает процент завязываемос-ти гибридных зерен.

11. Дигенная безостость (В[Нс1) оказывает стабилизирующее влияние на процесс налива зерна в холодных и влажных условиях. При этом проявляется значительный положительный эффект гена Нс1 по показателю потенциальной массы ¡000 зерен.

12.Выявленные нами закономерности позволили эффективно провести работы по созданию исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы в лесостепи.Западной Сибири. В настоящее время на всех этапах. селекционного процесса ислытываются формы, обладающие комплексом ценных хозяйственно-биологических свойств и относящиеся, в основном, к разновидностям инеасеш и гш11игшп, что говорит о возможности н необходимости сочетания крашиколосых и белоколосых сортов В зоне лесостепи Западной Сибири. В 1993-1994 т й Государственное сортоиспытание Переданы сорта: Лютесценс 78 -среДНеранний, высокоурожайный, засухоустойчивый, стабильно формирующий зерно, отвечающее требованиям, предъявляемым к сильным пШеИицаМ; Зяатозара - среднеспелый, высокоурожайный, устойчивый к полеганию и прорастанию зерНа в колосе, имеющий высокие и стабильные технологические качества зерна.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Селекционным учреждениям Западной Сибири при моделировании сортов и практической селекции рекомендуется учитывать положительное влияние красной окраски колоса на его озерненность, технологические свойства зерна и устойчивость к прорастанию зерна В колосе.

2. При селекции сортов с высокой агграгирующей способностью колоса целесообразно использовать способ селекции яровой мягкой пшеницы с высокой обеспеченностью колоса метаболитами (а.с. 1598929). С целью увеличения завязываемости гибридных зерен рекомендуется опрыскивание колосьев водой непосредственно перед изоляцией.'

3. Производству рекомендуются для испытания и размножения сорта яровой пшеницы Лютесценс 78 и Златозара, находящиеся в Государственном сортоиспытании, и перспективные, выделившиеся в станционном конкурсном сортоиспытании: Линия 4 и Линия ! 1.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Роль некоторых морфологических признаков и устойчивости к болезням в формировании урожая яровой пшеницы в условиях южной лесостепи Западной Сибири II Тез. докл. научно-практической конференции, 24-25 апреля 1987 г. / НИНСХ Северного Зауралья.- Тюмень, 1987.- С. 55-56. (В соавт.)

2. Влияние короткостебельности и окраски колоса на обеспеченность его метаболитами у изогениых линий яровой пшеницы Новосибирская 67 // Биология, селекция и генетика пшеницы и тритикале в Западной Сибири: Сб. науч. тр. / Ом. с.-х. ин-т,- Омск, 1990.- С. 4-8. (В соавт.)

3. Завязываемость гибридных зерен мягкой пшеницы в условиях засухи // Материалы конф, молодых ученых и специалистов, Ч. 3 / ППО "Среднеуральское".-Свердловск, 1990,- С. 37-39. (В соавт.)

4. Изогенный метод в селекции яровой пшеницы на засухоустойчивость / Изогешше линии культурных растений.- Новосибирск,

1991.- С. 81-91..(В соавт.)

5. Селекция яровой пшеницы в ПИИСХ Северного Зауралья I! Тюменские ученые и практики развитию продовольственной базы Западной Сибири: Тез. докл. зональной науч.-практич. конф - Тюмень,

1992.-С. 15-16. (В соавт.)

Го

6. Результаты конкурсного сортоиспытания яровой пшеницы в условиях Северного Зауралья // Селекция и семеноводство в Северном Зауралье: Сб. науч. тр. / НИИСХ Северного Зауралья.- Новосибирск, 1992.-С. (4-20, (В соавт.)

7. Влияние продолжительности периода от кастрации до опьще-ния на завязываемость гибридных -зерен мягкой пшеницы II Селекция и семеноводство в Северном Зауралье: Сб. науч. тр. / НИИСХ Северного Зауралья.- Новосибирск, 1992.- С. 36-37. (В соавт.)

8. Некоторые результаты и проблемы селекции,яровой пшеницы для условий Северного Зауралья // Генетические ресурсы и эффективные методы создания нового сеяекййолиого Материала сельскохозяйственных растений: Тез. докл. гси.-сел. школы, 12-17 дек. 1994 г.-Новссибирск. 1994.-С. 52-53. . .

9. Результаты селекции яровой пшеницы в НЙИСХ Северного Зауралья // Научно-исследойательскоМу ннеппучу сельского хозяйства Северного Зауралья 30 лет.- Новосибирск, 1995.- С, 21-24. (В соавт.)

10. Новые высококачественные и продуктивные сорта яровой пшеницы I! Тез. докл. научно-практической конф., Посвящ. 30-нетию НИИСХ Северного Зауралья, 24-25 ИЮдя 1995 г.- Тюмень, 1995- С. 64-65. (В соавт.) .

! 1. Окраска колоса и эволюция селекционных сортов яровой мягкой пшенИцьг // Тез. докл. научно-практической конф., посвящ. 30-летию НЙИСХ СеверПого Зауралья, 24-25 июля 1995 г.- Тюмень, 1995-С. 66-67.

12. Эффекты красной окраски колоса по показателям технологического качества зерна у яровой мягкой пшениЦы // Тез. докл. научно-лрактической конф,, посвящ. 30-летию. НИИСХ Северного Зауралья, 24-25 июля 1995 г.- Тюмень, 1995- С.70'. (В соавт.)

13. Способ селекции мягкой яробоЙ пшеницы с высокой обеспеченностью колоса метаболитами II A.c. 1598929 (Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 15 июня 1990 г.).(В соавт.)

1.0