Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекционная ценность новых источников короткостебельности озимой ржи в условиях Среднего Поволжья

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекционная ценность новых источников короткостебельности озимой ржи в условиях Среднего Поволжья"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ИМЕНИ В. И. ЛЕНИНА

ОТДЕЛЕНИЕ ВАСХНКЯ ПО НЕЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЕ РСФСР НПО "ПОДМОСКОВЬЕ"

На правах рукописи

МИХАЙЛОВ Николай Васильевич

И

СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ НОВЫХ ИСТОЧНИКОВ КОРОТКОСТЕБЕЛЬНОСТИ ОЗИМОЙ Р1И В УСЛОЕЙЖ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Немчиновка, Московская обл., 1992

Работа выполнена в Куйбышевском Ордена Знак Почета научно-исследовательском институте сельского хозяйства и в Северо-Западном научно-исследовательском институте сельского хозяйства в 1.984-1990 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Г. К. Попов

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных каук

L А. Гоьчарекк^ кандидат биологических наук JL И. Долгодворова

Ведущее учрездение - ЩО "Элита Вэволкья"

Защитэ^сстоится " YP" _1992 г.

в часов на заседании Спещшизированного совета К 020.19.01 ШО "Подмосковье" по адресу: 143013, Немчиновка-1, Московской области.

О диссертацией можно ознакомиться в-библиотеке ШО "Подмосковье"

<££¿99 ф.

¿К/

Автореферат разослан " & " Орёу&О,

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных каук

З.А.Буц

Актуальность темы. Анализ современного генофонда озимой ржи позволил обнаружить новые носители наследственных структур низкорослости (Попов Г.И., Васько В.Т., 1979 ) . Однако.эффекты этих генов, их влияние на процессы формирования продуктивности изучены недостаточно. Накопление информации о новых источниках рецессивной короткостебельности и практической реализации данной информации в селекции и определило актуальность данной работы.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в изучении доноров и селекционной оценке генетических систем короткостебельности озимой ржи различной природы по их влиянию на основополагающие процессы продуктивности в условиях Среднего Поволжья.

В задачи исследований входило: .

1. Изучение хозяйственно-биологических признаковая фотосин-тэтической деятельности у генотипов с разной высотой растений.

2. Характеристика источников низкорослости как исходного материала.

3. Установление типа наследования высоты растений и элементов продуктивности в первом и втором поколениях.

4. Изучение формообразовательных процессов по хозп-йственно-биологичесяим признакам в гибридах второго и третьего поколениях.

5. Проведение практических селекционных мероприятий по получению новых короткостебельных форм.

Научная новизна исследований состоит в том, что впервые в условиях Среднего Поволжья проведено сравнительное изучение основных генетических систем короткостебельности озимой ржи.

Установлено, что новые источники короткостебельности Безостая крупнозерная и Дюймовочка наряду с другими донорами и на их общем фоне являются перспективным исходным материалом в Среднем Поволжье. В скрепщваниях Безостой крупнозерной и Дюймовочки с длинностебельными сортами в первом поколении подтверждена рецессивная природа их короткостебельности. В гибридном материале второго поколения с участием Безостой крупнозерной обнаружены значительные формообразовательные процессы, получены новые ре-комбинантные формы по высоте и элементам продуктивности: установлено, что ценные свойства у'длинностебельных сортов (длина колоса, число зерен и др. ) хорошо передаются низкорослым формам

на основе рецессивной яороткостебельности и сохраняются в третьем гибридном поколения.

Практическая пенность проведенных исследований заключается з том, что получек ценный селекционный материал на новой генетической основе короткостебельности и с уровнем адаптивности, приближающимся к местным и районированным сортам. Рекомендуется использовать в селекционных программах по озимой ржа в Среднем Поволжье доноры короткостебельности Безостая крупнозерная, Дюймовочка и их производные.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-методических заседаниях отделов селекции а семеноводства, научно-методических конференциях Куйбышевского НИИ сельского хозяйства (1987, 1988, 1989) и Северо-Западного НИИ сельского хозяйства (1985, 1986, 1987) на Всесоюзной научно-технической конференции по проблемам селекции зерновых культур (Саратов, 1990 ).

Публикации. По материалам диссертация опубликовано 3 печатных работы.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 55 таблиц в тексте и 30 в приложении, иллюстрирована 7 рисунками и 7 фотографиями и состоит из введения, пяти глав, выводов и практических рекомендаций. Список использованной литературы включает 221 источник в том числе 26 на иностранных языках.

УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТКРИАЛ А МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ.

Метеорологические условия за 1984-1988 годы характеризовались в основном благоприятными показателями для перезимовки, роста и развития растений. В 1985-1986 гг. в весенне-летний период наблюдался дефицит влаги, ингибировавший рост растений в высоту.

В скрещиваниях в качестве исходных материнских форм были взяты сорта различающиеся по степени адаптивности - высокорослые-Зятка 2, Безенчукская 4 и среднерослый - Восход I. Отцовскими родителями являлись сорта и формы со всеми известными в настоящее время типами короткостебельности: I/ с рецессивным геном карликовости - Московская карликовая. Башкирская карликовая. Безостая крупнозерная, Дюймовочка; 2/ с промежуточным типом наследования признака - Саратовская 5; 3/ с доминантным геном низкорослости -

Болгарская низкостебельная ( К-10028 ) , Чулттан.

На базе этого исходного материала были получены 21 гибридная популяция, которые изучались в первом, втором и третьем поколениях.

Посев гибридов и их родительских форм проводили сеялкой

о

РСС-1. Исходную информацию получали на делянках площадью 1м в трехкратной повторности при систематическом размещении. Посев питомников контрольного и конкурсного сортоиспытания проводили сеялкой ССФК - 7М. Учетные площади по питомникам - от 10 до 25м2, повторность - 3-х-6-ти кратная. Норма высева - 4, 4,5 млн. зерна на гектар.

Фенологические наблюдения и учеты проводились в соответствии с общепринятыми методиками. Выборка составила по каждому генотипу в зависимости от количества зерна и объема наблюдений от 23 до 258 растений.

Технологические, хлебопекарные качества и содержание белка определяли в лаборатории технологии зерна и массовых анализов Куйбышевского НИИ сельского хозяйства.

Площадь листовой поверхности в период полного колошения вычисляли по формуле В.В. Аникеева и Ф.Ф. Кутузова (1961) .стебля-по Формуле усеченного конуса, а поверхность колоса - по формуле В.А. Кумакова (1968) . Фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза - по методике В.А. Кумакова (1982) .

Определяли диаметр второго междоузлия снизу ( штангенциркулем ) , толщину стенок ( микрометром) и прочность на излом С приборам А5И ■) этого междоузлия.

Показатель наследования определяли по формуле• "чи. Вие.И Шпи ч 1965 ). Частоту и степень трансгрессии определяли по формулам Г.С. Воскресенской, В.И. Шпота 01967 ) . При статистической обработке экспериментальных данных использовали методы вариационного, корреляционного и дисперсионного анализов (Вольф В.Г., 1966; Доспехов Б.А., 1985 ) . Математическая обработка опытных данных проведена в Куйбышевском НИИ сельского хозяйства.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Хозяйственно-биологическая характеристика сортов и форм, используемых в работе, различающихся по природе короткостебельности

Вегетационный период. Наиболее короткий период от весенней вегетации до колошения и самый продолжительный налив имели сорта поволжского экотипа Саратовская 5, Безенчукская 4. Короткостебе-льные генотипы с доминантным геном (НС ) Чулпан, Болгарская низкостебельная характеризовались более продолжительным периодом до колошения и коротким наливом. Аналогичные им параметры вегетационного периода имели: Дюймовочка, Безостая крупнозёрная, Башкирская карликовая и Московская карликовая.

Высота растений и устойчивость к полеганию. Нами установлено, что устойчивость к полеганию озимой ржи в условиях Среднего Поволжья зависит главным образом от высоты растений. Генотипы с высотой растений от 60 до 100 см практически не полегали. .Наблюдалась высокая отрицательная связь устойчивости к полеганию с высотой растений (ч=-0,95-0,П) и длиной второго междоузлия (г=-0,77±0,23). Другие показатели соломины ( диаметр, толщина, прочность на излом) имели недостоверную связь с устойчивостью к полеганию.

Сравнение информативности интегральных индексов устойчивости к полеганию (Гальченко И.Н.,1552; Баба И.,1962; Голубева А.П. 1984)дозволило установить их высокую эффективность в Среднем Поволжье. Коэффициент корреляции индексов с устойчивостью к полеганию составил от -0,54 до -0,94. Простота и удобность индекса И.Н. Гальченко позволяет рекомендовать его в селекции в нашей зоне.

По морфологическим показателям соломины Безостая крупнозерная не имела значительных различий с Болгарской низкостебельной и Московской карликовой ( табл.1).

Фотосинтетическая деятатьность растений. Известно, что основной вклад в фотосинтетическую продуктивность озимой ржи в период налива вносит стебель (Нальборчик 3.,1981) .В то же время это обстоятельство не явилось препятствием для выведения и распространения в производстве низкостебельных сортов с доминантным геном (Не).По-видимому, низкорослые сорта имеют некий компенсационный комплекс признаков, позволяющий им формировать высокие урожаи. Результаты, полученные наш, позволяют предположить,что

Таблица I

Морфологические показатели соломины сортов и форм озимой ржи

с различной устойчивостью к полеганию ^1986-1988 гг.У

:Высота :_Второе междоузлие - :Устойчи-

:расте~ гдлина, :сопро- :диа- :толщи- :вость к Сорта, формы :ний, : :тивле- :метр, :на сте-:полега-: : :ние к : :нок, :шю, : : :излому,: : : _см : см : г : мм : мм : балл

Вятка 2 135,7 17,2 1330 3,9 0,50 3,7

Безенчукская 4 122,5 15,6 1215 3,9 0,48 4,8

Восход I 106,6 14,1 1301 3,9 0,50 6,2

Саратовская 5 104,5 1.3,6 1236 4,2 0,52 6,6

Чулпан 91,5 12,7 1077 3,8 0,46 7,7

Болгарская низкостебельная 75,0 11,6 1321 4,1 0,55 8,2

Безостая крупнозерная 86,8 12,4 1322 3,9 0,48 .7,9.

Московская . карликовая 84,9 10,6 1140 3,6 0,47 7,4

Башкирская карликовая 75,6 7,1 1234 2,5 0,43 . 7,1

Дюймовочка 61,9 9,1 1588 4,0 0,58 9,0

НСР0.05 5,54 1,46 160 0,25 0,04 - "

этот комплекс связан с генетическими системами чистой продуктивности фотосинтеза и К.хоз. Эти показатели изменялись, в изучавшейся популяции сортов, от низких величин (7,27...8,17 г/м2 х сутки; 34,7...39,4? )у высокорослых сортов Вятка 2 и Безенчукс-кая 4 до высоких (8,73...9,38 г/м2 х сутки; 42,2...47,35? ) у низкорослых сортов и форм Чулпан, Дюймовочка, Безостая крупнозерная и Болгарская низкостебелытая. Подтверждением того, что продукционные процессы (Ф.ч.пр., К.хоз.) несут основную нагрузку в наливе зерна у низкорослых сортов ржи служит и то обстоятельство, что наш не обнаружено сколько-нибудь значительного вклада в налив зерна процессов реутилизации.

Структура урожая. Преимущество Безостой крупнозерной в сравнении с Московской карликовой состоит в том, что наряду с коротко-стебельностью она имеет к.рупное зерно . Длина зерновки и масса 1000 зерен у Безостой крупнозерной превосходит аналогичные показатели Московской карликовой соответственно на 1,85 мм и 8 г. По

основным компонентам продуктивности Безостая крупнозерная не отличалась от Болгарской низкостебельной( табл. 2) .

Таблица 2

Элементы структуры урожая

•.Продуй Длина •.Число : Масса зетоа, . г

Сорта, формы :тайная:колоса, :к.устисн :тость,: : шт : см : зерен :колосе Б'.ОДНОГО •.колоса :одного : :растения: 1000 шт

Вятка 2 5,8 14,0 56,2 1,52 8,80 28,5

Безенчукская 4 5,3 10,2 48,3 1,53 6,87 30,0

Восход 1 4,9 10,1 50,7 1,69 7,06 31,0

Саратовская 5 4,6 9,5 45,3 1,73 7,10 37,9

Чулпан 5,2 11,6 52,1 1,70 7,01 32,2

Болгарская низкостебельная 5,1 И.2 48,6 .1,48 5,61 27,3

Безостая крупнозерная 5,8 10,2 50,6 1,60 7,60 29,4

Дюймовочка 4,4 9,2 44,7 1.17 4,82 25,1

Московская карликовая 4,4 9,2 46,3 0,96 3,52 21,4

Башкирская карликовая 5,9 9,0 33,9 0,67 3,30 19,4

нср0.05 - 0,84 4,41 0,20 1,37 2,20

Качество зерна. Существенные различия обнаружены между сортами и формами по содержанию протеина в зерне,по числу падения и по амилолитической активности шрота. По содержанию протеина в зерне выделилась Московская карликовая (16,80$ )и Безостая крупнозерная (15,16$ ),по числу падения эти же формы ржи- соответственно 232 с и 216с и по амилолитической активности шрота сорт Вятка 2 (317 ед.ам. )и Безостая крупнозерная (280 ед.ам.) ,

2. Наследование хозяйственно-ценных признаков и формообразовательный процесс в популяциях.

Наследование в 5е/

Высота шетений. В комбинациях длинностебельных (Вятка 2, Безенчукскак 4 ) и среднестебельного ( Восход I) сортов с Московской карликовой, Башкирской карликовой, Дюймовочкой и Безостой крупнозерной наследование высоты в Л шло по типу неполного

доминирования ( Нр = О,38...0,99) .полного доминирования и сверхдоминирования высокорослого родителя (Нр = 1,20...2,43) и лишь в комбинациях Безенчукская 4 х Башкирская карликовая и Бе-зенчукская 4 х Дюймовочка яаблвдалось промежуточное наследование (Нр = 0,05.. .0,26). В комбинациях с сортом Саратовская 5 отмечено неполное доминирование высокорослости (Нр = 0,38...О,77) , а в комбинациях с Чулпаном и Болгарской низкостебельной наблюдалось промежуточное наследование и полное доминирование в сторону короткостебельного родителя (Нр = -1,23...0,14) .

Элементы продуктивности. Но большинству признаков превалировали аддитивно-доминантные эффекты с промежуточным наследованием, неполным и полным доминированием. Эффекты сверхдоминирования проявились в отдзльных популяциях с Московской карликовой, Башкирской карликовой и Дюймовочкой по продуктивной кустистости, длине колоса и числу зерен в колосе ( Нр = 2,2...10,2) ,и во всех популяциях с Безостой крупнозерной по массе зерна с одного колоса (Нр= 1,56...7,6). В комбинации Восход I х Чулпан сверхдоминирование наблюдалось по числу зерен в колосе, по массе зерна с одного колоса и массе 1000 зерен ( Нр = 5,3...5,9) .Депрессия обнаружена в комбинации Восход I х Болгарская низкостебельная по массе зерна с одного колоса (Нр = -6,0 ) и у гибрида Безенчукская 4 х Чулпан по числу зерен ( Нр = -5,5 \

Формообразовательные процессы в й .

Высота растений. В комбинациях с участием контрастных сортов и форм, высокорослых ( Вятка 2)и короткоствбельных (Нулпан, Болгарская нязкостебельная. Московская карликовая, Башкирская карликовая ) .наблюдалось распределение растений по высоте в 3? близкое к теоретически ожидаемому ( 3:1 ) .Аналогичное распределение наблюдалось и в комбинациях Безенчукская 4 х Дюймовочка и Восход I х Дюймовочка (х2= 0,17...0,43; р = 1,90...2,45 ) ,а в комбинации Вятка 2 х Дюймовочка фактическое расщепление по высоте( 6,6:1) не соответствовало теоретически ожидаемому. Это, по-видимому,можно объяснить меньшей конкурентноспособностью короткоствбельных растений типа Дюймовочкж в сравнении с высокорослыми растениями расщепляющейся популяции,или действием на высоту растений,помимо сильного гена, генов-модификаторов( Попов Г.И. и др., 1986) .

Во всех комбинациях с Саратовской 5 отмечено сложное расщеп-

лвние по высоте с появлением трансгрессивных низкорослых форм (степень -38,3...44,5#;частота - 23,5...27,5/6 ) .И только лишь в одной комбинации Восход I х Саратовская 5 наблюдалась положительная трансгрессия по высоте растений с частотой 17,3% и степенью 15,4%.

В комбинациях с Безостой крупнозерной появились группы растений, которые отсутствовали в исходных формах, они отличались по высоте и степени остистости колоса (остистые растения с высотой от 41 до 120 см и безостные от 105 до 150 см). А в комбинации Восход I х Безостая крупнозерная имелись остистые- растения с высотой 135...160 см,что превышало высоту растений Восхода I (130 см).Во всех комбинациях с Безостой крупнозерной шло сложное расщепление по высоте,которое не соответствовало теоретически ожидаемому 3:1. Появление сстистых короткостебельных и безостых высокорослых растений свидетельствует о том,что распределение остистых и безостых растений идет независимо от высоты растенийС рис.1). Число растений

48-

36-

24-

12-

0

20 40 60 80 100 120 140 160 180

Высота растений Рис. I Характер расщепления растений по высоте у гибрида второго поколения Вятка 2 х Безостая крупнозерная

- Вятка 2 х Безостая крупнозерная (остистые растения )

--- Вятка 2 х Безостая крупнозерная (безостые растения )

t

----г- Вятка 2

..... Безостая крупнозерная

Элементы продуктивности.В популяциях,полученных от скрещивания с носителями рецессивного.гена карликовости (Московская карликовая, Башкирская карликовая ) длинностебельные растения в 2,3-2,7 раза продуктивнее,по сравнению с короткостебельными растениями. В популяциях с доминантным геном (.'/£> группе короткостебельннх растений наиболее высокая масса зерна с одного колоса отмечена в комбинации Вятка 2 х Чулпан (1,75 г ) ,а по массе 1000 зерен у гибрида Зосход I х Чулпан (31,6 г ) .

В комбинациях с Дюймовочкой наблюдалось значительное многообразие форм с различйым сочетанием признаков высоты стебля,длины и плотности колоса и по этим признакам выделено семь групп растений. В селекционном отношении наиболее интересны растения III группы с высотой ЮО см.Так в комбинации Безенчукская 4 х Дюймовочка растения этой группы по массе зерна с одного колоса ( 1,80г ) и массе зерна с одного растения (6,2 г)находились на уровне сорта-стандарта Саратовская 5 - соответственно 1,90 г и 6,2 г.

В комбинациях с Саратовской 5 также проходил интенсивный формообразовательный процесс с появлением рекомбинантных генотипов, сочетающих различную высоту стебля, продуктивность зерна с растения и массу зерна с колоса. По этим признакам каждую популяцию разбили на три группы. Во второй группе выделилась комбинация Вятка 2 х Саратовская 5 (с высотой растений 101,4 см )по массе 1000 зерен (36,6 г ) ,по массе зерна с колоса "(1.92 г )я по числу зерен с колоса (53,1 шт. ),что на уровне стандартного сорта. Третья группа (высота ниже 80 см )имела низкие показатели по основным элементам продуктивности, но она интересна тем, что в ней наблюдалась широкая вариабельность по массе зерна с колоса (0,6...2,4 г) и по числу зерен (22...69 шт.) .

В комбинациях с Безостой крупнозерной по высоте стебля,длине ости и элементам продуктивности нами выделено восемь групп. 3 селекционном отношении наиболее интересны остистые растения III группы и безостые растения У1 группы (табл. 3 ).

При сравнении групп карликовых (внсота меньше 70 см) и длин-ностебельнкх (высота больше 120 см )гибридных растений,полученных в скрещиваниях с Безостой крупнозерной,видна четкая плейотропия

Таблица 3

Характеристика Зг комбинации Безенчукская 4 х Безостая крупнозёрная по высоте растений, дяине ости и элементам продуктивности ( 1987 г.)

Й?уп~ Характеристика ^ групп

тений растении

Чис- Высота Продук- Длина Длина Число Масса зерна, г_

ло расте- тивная коло- ости, зёрен- с с тппп рас- ний, кустис- са, в ко- одного одного те- тость, лосе колоса растения ний см шт см мм_

шт

Остистые :

I даинностебельные 89 133,4 4,6 11,3 39 53,8 1,91 7,14 35,1

п среднестебельные 70 109,1 5,0 10,5 46 51,0 1,83 7.П 35,4

ш короткостебельные 16 81,6 4,2 11,4 44 50,8 1,87 5,86 35,9

1У карликовые Безостые: 30 63,2 3,0 9,6 32 42,9 1,09 2,82 16,7

У даинностебельные 3 128,0 4,0 10,8 19 58,7 1,90 9,00 40,0

УТ короткостебельные 20 94,6 3,8 8,6 13 60,1 1,73 5,52 33,8

УП карлики 27 68,2 3,0 8,2 14 46,6 0,99 3,27 25,1

УШ суперкарлики 3 42,0 3,0 7,4 18 50,0 1,20 2,53 21,3

Среднее по комбинации 258 103,9 4,2 10,1 36 50,2 1,70 5,69 32,8

Безенчукская 4 60 121,6 3,4 10,3 39 50,8 1,77 4,90 31,5

Безостая крупнозерная 60 84,9 5,0 9,4 17 50,5 1,52 6,25 30,4

ст. Саратовская 5 60 104,0 3,5 9,5 37 46,6 1,96 6,22 40,3

НСР0.05 - 7,26 0,57 0,73 - 5,84 0,25 1,08 3,32

большой серии признаков. Аналогичное явление наблюдалось и в скрещиваниях с Московской карликовой.

Тщатбльний анализ гибридных комбинаций показал неодинаковую изменчивость (коэффициент вариации )показателей илементоз структуры урожая.Наибольшей изменчивости подворт.ены продуктивная кустистость ( V - 26...49? ) .касса ззриа с растения (у' - 25...58$ )» Среднее и сильное варьирование отмечено чо массе 1000 зерен (V = 18...40$ },по длине колоса (\Г = 10...33$ "} Слабая и средняя изменчивость наблюдалась по числу колосков (У = 9...22$ )и плотности колоса (г - !...22%). Коэффициент вариации по высоте растений находился в пределах средней и сильной изменчивости (V =16...43$'.

3. Сравнительная оценка хозяйственно-биологических признаков растений в популяциях третьего поколения с различным типом короткостебельности

Популяции различного происхождения (Вятка 2 х Безостая крупнозерная и Вятка 2 х Чулпан),состоящие в равном соотношении из низкорослых и высокорослых растений,исследовали путем сравнения короткостебельных полусибсов по степени ингибирования их хозяйственно-биологических признаков высокорослыми растениями и по уровню их изменчивости,что позволило определить перспективы отбора. При этом предполагалось,что различия в степени ингибирования правомерно отнести к генотипическому эффекту донора короткостебельности.

Степень ингибирования. Оказалось, что по степени ингибирования короткостебельные растения с геном И£,с одной стороны,и генетической системой короткостебельности от Безостой крупнозерной,с другой,практически не отличались- соответственно: по длине стебля-0,68 и 0,66; по длине верхнего междоузлия- 0,58 и 0,69; по массе зерна с колоса - 0,91 и 0,86; по числу зерен - 0,89 и 0,86 ; по массе 1000 зерен - 1,03 и 1,00.

Изменчивость. Величина фенотипического варьирования, большинства изучавшихся признаков, у короткостебельных полусибсов была одного порядка ( табл. 4). При этом растения популяции Вятка 2 х Безостая крупнозерная по продуктивной кустистости,числу зерзп в колосе и массе зерна с одного растения превосходили соответствующие величины растений Вятка 2 х Чулпан.

Таблица 4

Изменчивость элементов продуктивности короткостебельных растений у гибридов в ^з Вятка 2 х Безостая крупнозерная __и Вятка 2 х Чулпан (1989 г.)_:_

Признаки :Тип из-:менчи-:вости :Среднее : значение :признака, : М ± т :Амплитуда ¡изменчивости :Размах :варьи-:рова-:ния Г %

Длина стебля, см 1 2 78,7+1,13 74,1+1,52 63,5-94,5 50,0-87,7 31 37,7 8,3

Продуктивная кустистость, шт 1 2 5,5+0,3 » 7,2+0,4 - 2-12 3-15 10 12 36,3 39,7

Длина колоса, см 1 2 12,3+0,22 11,1+0,27 10-15 9-16 5 7 12,1 16,1

Масса зерна, г

одного колоса 1 2 1,50+0,07 1,62+0,07 0,6-2,8 -0,8-2,2 2,2 1,4 28,2 27,8

одного растения 1 2 49+0,43' 2,6-13,5 8,70+0,55* 3,9-16,5 10,9 12,6 44.2 41.3

1000 шт ■ ' ' I 2 . 30,2+0,78 29,9+0,93 15-4-1 17,43 ' 26 ..26 • , 17,1 20,7

Число зерен в колосе Г 2 46,8+1,86 53,2+1,44 * 28-70■ - 30-70 42 ■ 40 , 26,3 18,2

* разность существенна на 1% уровне значимости

Примечание. I - короткостебельные растения с доминантным геном № 2 - короткостебельные" остистые растения с генетической детерминацией короткоотебэльнос-ти от Безос-_той крупнозерной._

4.Сопряженность признаков .в популяциях третьего поколения

Для успешной работы с популяциями желательно знать взаимодействие признаков непосредственно в них,так как после скрещивания происходят процессы рекомбиногенеза,возникают "плюс"ипминус" трансгрессии и в связи с этим возможны изменеигл направлений связей между признаками.

Парные корреляции.У короткостебельных растений гибрида Бе-зенч.укская 4 х Безостая крупнозерная обнаружены слабые недостоверные связи высоты с признаками второго междоузлия (г =-0,2!...0,27 ) и с элементами продуктивности (г =0,07...0,16 1

■В комбинациях Вятка 2 х Безостая крупнозерная и Восход I х Безостая крупнозерная в группах короткостебельных остистых расте-

ний наблюдалась положительная связь средней силы высоты растений с числом зерен в колосе и озерненностьюС 1 = 0,31...0,51).

В результате исследований установлена тесная связь медцу продуктивной кустистостью и массой зерна с растения,меаду числом зерен и озерненностью, числом зерен и массой зерна с одного колоса^ =0,62...0,81),как у короткостебельных растений с доминантным геном- Вятка 2 х Чулпан ,так и в комбинации Вятка 2 х Безостая крупнозерная с рецессивным геном короткостебельности.

Корреляционные плеяды появились на уровне 0,6 в комбинации Вятка 2 х Безостая крупнозерная С масса зерна с растения с массой зерна с колоса и массой 1000 зерен;масса зерна с колоса с числом зерен в колосе и озерненностью ),а в комбинации Вятка 2 х Чулпан ( корбткостебельные растения ) на уровне 0,5 ( масса зерна с растения с числом колосков в колосе и числом зерен в колосе;масса зерна с колоса с массой зерна с растения,с числом колосков в колосе и массой 1000 зерен }

Результаты селекции показали,что в среднем за два года конкурсного сортоиспытания короткостебельный образец из гибрида Вятка 2 х Безостая крупнозерная (Безенчукскач 88 ) характеризовался выравненкостыо стеблестоя,что отличало этот образец от Чулпана. По хозяйственно-биологическим признакам С перезимовка,густота стеблестоя, устойчивость к полеганию )резких отличий от районированных сортов не наблюдалось (табл. 5).

Таблица 5 Хозяйственно-биологические признаки ___озимой ржи Безенчукская 88 (1989-1990 гг.)_

Сорта

Уро- :Пере-:Высота:Устой*Масса:Масса:Чксло жай, :зимов-|расте-:чи- :зерна: 1000 :зерен в :ка, :ни8, :вость:с ко-:зерен^колосе, : : :к по-:лоса,: : : : :лега~: : :

: : :нюо, : : :

т/га : % : см :балл : г : г : шт

Чулпан ст Саратовская 5 Безенчукская 88

ВСР0.05

4,5 90,7 128,2 7,7 1,42 23,2 '61,8

ст 4,8 91,2 137,7 7,0 1,84 31,6 58,0

4,3 94,0 125,3 8,0 1,49 23,0 64,0

0,6-0,8 - 4,9-6,0 -

Накболи» узкое место у Безенчукской 88 в формировании урожайности связано с низкой массой 1000 зерен. Это можно объяснить

тем, что Безенчукокая 88 создана на основе сортов инорайонного-• происхождения, в которых отсутствует адаптивный комплекс местных сортов. По качеству зерна ( содержание протеина - 12,08 %, числу падения - 195 с, амилолитической активности - 181 е;а.) у Безен-чукской 88 имелась тенденция в сторону улучшения показателей.

В 1930 году в.контрольном питомнике изучалась короткостебе-льная форма озимой ржи, отобранная из популяции Безенчукская 4 х Безостая крупнозёрная. Используя в гибридизации местный сорт Безенчукская 4 удалось увеличить массу 1000 зёрен до 29 г. Этот образец уступал по высоте стандарту Саратовская 5 - соответственно 133 и 142 см, а по урожайности находился в пределах этого сорта (4,3 и 4,1 т/га).

ВЫВОДЫ

1. Изучение особенностей формирования продуктивности и оценка других морфо-бкологических свойств набора короткостебельных сортов с разной генетической детерминацией этого признака позволило определить, что короткостебельный морфотип озимой ржи независимо от происхождения короткостебельности отличается от высокорослого морфотипа повышенными величинами фотосинтеза чистой продуктивности и К.хоз.,что позволяет короткостебельный растениям компенсировать пониженный у них относительно высокорослых вклад стебля в фотосинтетическую продуктивность.

2. Используя в селекции в качестве доноров короткостебельноо-ти изученныесорта необходимо учитывать, что их более высокие пока затели (величины) характерны по продуктивной кустистости-для Безостой крупнозёрной, по числу зёрен в колосе - для Чулпана, Болгарской низкостебельной, Безостой крупнозёрной, по массе 1000 зёрен - для Саратовской 5, по содержанию белка - для Московсокй карликовой и Безостой крупнозёрной.

3. Наследование высоты растений у всех изучавшихся генетических групп короткостебельности соответствовало описанным в литературе типам.

4. Определение в условиях Среднего Поволжья генетического контроля высоты растений по характеру расщепления в $2 подтвердило моногенную природу короткостебельности Чулпана, Болгарской

низкостебельной, Московской карликовой, Башкирской карликовой, Дюймовочки - у первых- двух на доминантной основе, у остальных на рецессивной, а у Саратовской 5 на цолигенной основе. Генетический контроль высоты у Безостой крупнозерной не соответствовал одноло-кусной модели.

5. Изучение наследования продуктивности и её элементов гибридами в л скрещивания высокорослых и средкерослого сортов с представителями всех типов короткостебельности показало, что: во всех комбинациях по большинству признаков превалировали аддитивно-доминантные эффекты; сворхдоминирование с эффектами гетерозиса чаще встречались в комбинациях с Московской карликовой, Башкирской карликовой и Дюймовочкой по признакам: продуктивная кустистость, длина колоса, число зёрен в колосе.

6. Б гибридных популяциях й. полученных на основе Болгарской низкостебельной, Чулпана, Московской карликовой, Башкирской карликовой, появление новых типов растений по высоте и продуктивности не наблюдалось, шел процесс расщепления популяции на формы близкие по своим показателям к исходным родительским сортам. В комбинациях, полученных с участием Безостой крупнозерной, Дюймовочкой, Саратовской 5, проходил интенсивный формообразовательный процесс, с появлением новых трансгрессивных типов растений как по высоте, так и по элементам продуктивности.

7. Депрессия по признакам продуктивности у трансгрессивных карликовых растений, полученных в Зг в комбинациях с Безостой крупнозёрной, наблюдалась начиная р высоты растений 70 см и ниже, а в комбинациях с Саратовской 5 заметная депрессия обнаружилась у растений начиная с 80 см ( нижняя граница растений типа Саратовская 5), хотя отдельные крупнозерные, продуктивные растения имелись и среда них.

8. У всех изучавшие* сортов наблюдалась однотипная вариабельность по всем признакам. Она возрастала по признакам от низкой до средней и высокой в следующем порядке: длина колоса, число колосков в колосе, высота растений, число зёрен в колоса, масса 1000 зёрен,масса зерна в колосе,масса зерна с растения, продуктивная кустистость. По вариабельности в во всех комбинациях ранжирование признаков было аналогично родительским сортам, но с больши-

ми величинами коэффициентов вариации. Не наблюдалось возрастания относительно родителей вариабельности по числу колосков и плотности колоса.

9. Между элементами продуктивности в гибридных популяциях Уз корреляционные плеяды возникали начиная с уровня 0,6 и ниже, на уровнях 0,7 ,0,8 наблюдались парные корреляции,наиболее часто были связаны масса зерна с растения и продуктивная кустистость,масса зерна с одного колоса и масса 1000 зерен,число зерен с колоса и озернзнность колоса,число зерен с колоса и масса зерна с колосг Во всех комбинациях отсутствовала тесная корреляционная зависимость между высотой и элементами продуктивности,что позволяет проводить отбор высокопродуктивных короткостебельных растений.

10. Эффекты генетической системы короткостебельности Безостой крупнозерной оцененные на остистых сибсах, равнозначны эффектам доминантной короткостебельности от сорта Чулпан.

II .В процессе селекционной работы использование рецессивных доноров короткостебельности ( Безостая крупнозерная ) позволяло соя ратить создание короткостебельных форм с выравненным стеблестоем на 2-3 года, ограничиваясь при этом одно-двух-кратным отбором.

12. В результате практических селекционных мероприятий в условиях Среднего Поволжья созданы конкуренто—способные короткосте бельные сорта на основе рецессивной короткостебельности от Безостой крупнозерной. Получен ценный селекционный материал' с различными т'лпада короткостебельности. .

ПРАКТЙЧьС! ЛИ ЖЖ2ЩЖ

1. ттре.пм;д'иется широко использовать в Среднем Поволжье рецес севные источники короткостебельности Безостую крупнозерную и Дюй маечку в сС'Аздад-сннол -фоцессе.что позволит ускорить создание ко роткостобздышх сортов озимой ржи интенсивного типа,отвечающих требованиям современного производства.В качестве материнских форм для гибридизаций с донором короткостебельности следует использовать зимостойкие,высокопродуктивные длинностебельные сорта озимой ржи,формирующие урожай за счет различных элементов его структуры,

2. Отбор растений ржи при селекции на устойчивость к стеблевому полеганию рекомендуем проводить в разреженных посевах с учетом высоты и диаметра стебля.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Наследование элементов продуктивности и формообразовательные процессы в ранках гибридах озимой ржи в зависимости от высоты растений, контролируемой рецессивной короткостебельностью . //Веб. "Агробиологические основы интенсивных технологий возделывания зерновых культур в Среднем Заволжье,- Куйбышев, 1У89.- С. 57-65.

2. Возможности использования физико-механических показателей для определения устойчивости к полеганию озимой ржк //Проблемы селекции зерновых культур на устойчивость к болезЕям к неблагоприятным условиям среды: Тез. докл.- М., 1990,- С.100-101.

3. Безостая крупнозерная - источник короткостебельиости для селекции озимой ржи// Сел. к сем.- 1990,- С.15-17