Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекционная ценность озимой мягкой пшеницы с различными параметрами листьев

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекционная ценность озимой мягкой пшеницы с различными параметрами листьев"

«в 05

- I «Г. О

\ 7 uiva

МЕЖОТРАСЛЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ПРОИЗВОДСТВУ И ПЕРЕРАБОТКЕ РИСА ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РИСА

На правах рукописи ФИЛОБОК ЛЕОНТИЙ ПЕТРОВИЧ

УДК 633. 111 "324": 631. 527

СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С РАЗЛИЧНЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ЛИСТЬЕВ

Специальность Об. 01.05. селекция и

семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 1993

Работа выполнена в Краснодарском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте сельского хозяйства им. П. П. Лукьяненко в 1081 - 1989 гг.

Научные руководители - академик Россельхозакадемии, профессор Ю. М. Пучков; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Ф. А. Колесников.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных

наук А. И. Апрод; кандидат биологических наук, доцент В. С. Матвиенко.

Бедущее предприятие - Кубанская опытная станция Всероссийского

института растениеводства им. Н. И. Вавилова.

Защита диссертации состоится " Л-О" 1993 г. в

"/Р "часов на заседании специализированного совета К 020.66. 01 при Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 353204, г. Краснодар, п/о Белозерное, Всероссийский НИИ риса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института риса.

Автореферат разослан "¿fl " ^Afó^-8? 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат /о

сельскохозяйственных наук Г. Н. Колдани

Y

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Повышение продуктивности новых сортов пшеницы происходит, как правило, за счет улучшения одного или нескольких признаков. Так, академик П. И Лукьяненко Еел селекцию озимой пшеницы на снижение высоты растения, повышение устойчивости к полеганию и болезням, сокращение продолжительности вегетации, повышение продуктивности колоса. В результате чего был выведен сорт Безостая 1. В дальнейшем были созданы сорта Аврора и Кавказ, которые имели еще более крупный колос. В настоящее время в селекции широко используется признак карликовости и ведется интенсивный поиск новых признаков. К ним можно отнести признаки, характеризующие фотосинтетическую деятельность растений. Носатовский А. И. (1947), Ничипорович А. А. (1961, 1963, 1975), Дональд с. (1964), Лукьяненко П. П. (1973), Рйсс Е К (1975), Го Пуп ]. (1982) и др. отмечали, что от размеров и положения в пространстве листьев может зависеть индекс листовой поверхности СИЛП), степень поглощения .посевами солнечной радиации и продуктивность посевов.

Исследования в данном направлении проводились в соответствии с государственной программой 0. Ц. 032.01.01.15. "Создание и внедрение сорта озимой сильной пшеницы с потенциальной урожайностью 80 - 90 ц/га, вегетационным периодом 260 - 265 дней, высотой растения не более 100 см". Номер государственной регистра ЦИИ 01.82. 4064524.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - определить возможность использования в селекции на продуктивность и хо?яйс-твенно-ценные свойства озимой мягкой пшеницы таких признаков, как размеры (длина и ширина) и положение листьев, и площадь фо тосинтезирутощей поверхности листьев и стеблей.

- г -

Задачи исследований:

- оценка размеров и положения листьев у коллекционных образцов пшеницы по фазам развития;

- хозяйственные и биологические признаки этих образцов;

- реакция форм пшеницы с различными параметрами листьев на густоту стеблестоя;

- наследование и характер изменчивости гибридов по параметрам листьев;

- связь размеров и положения листьев гибридных растений пшеницы с другими биологическими и хозяйственными признаками;

- характеристика, созданных в процессе исследований, селекционных линий. '

Научная новизна. Впервые на Северном Кавказе изучены и оп-■ределены:

- размеры и положение листьев у коллекционных образцов в отдельные фазы развития по оригинальной методике.

- связь параметров листьев с урожайностью зерна, густотой стеблестоя, продуктивностью колоса, зимостойкостью и др. признаками;

- коэффициенты наследуемости, частота и степень трансгрессий, характер расщепления гибридов по размерам и положению двух верхних листьев, их связь с высотой растений, продуктивностью колоса и другими признаками гибридов пшеницы;

- урожайность зерна, продуктивность колоса, густота продуктивного стеблестоя и другие признаки сортов с различными параметрами листьев при разных нормах высева;

- динамика накопления площади фотосинтезирующей поверхности листьев и стеблей, и влияние ее на урожайность зерна и другие признаки.

Практическая значимость работы. Описаны параметры листьев 794 коллекционных образцов пшеницы по фазам развития. Отобраны и использованы в дальнейшей селекции формы с различными размерами и положением листовых пластинок.

Разработана комплексная шкала оценки положения листьев в течение вегетации пшеницы, позволяющая идентифицировать желаемые генотипы на разных этапах селекции.

Выявлены особенности селекции на продуктивность с учетом параметров листьев.

Создан сорт Исток, районированный в семи краях, и областях России и Украины (авторское свидетельство N 4647).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-методических советах Краснодарского НИИСХ им. П. П. Лукьяненко 1981 - 1985 гг, на научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Носатовского А. И. , в Кубанском аграрном университете в 1983 году, на рабочем совеща-1 нии группы исполнителей КОЦ стран СЭВ по теме 6.1 "Разработка теоретических основ селекции и создание сортов и гибридов пшеницы с комплексом хозяйственно-ценных признаков для условий интенсивного земледелия" г. Сегед. Венгрия, июль 1989 года.

Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано две научных статьи.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложений. Диссертационная работа изложена на 135 страницах машинописного текста, включая 47 таблиц и два рисунка. Список литературы состоит из 144 источников, в том числе 28 зарубежных авторов. Приложение дано на 11 страницах машинописного текста, включая 10 габлиц.

Условия, материал и методика исследований. Опыты проводили с 1981 по 1989 год на полях отдела селекции и первичного семеноводства пшеницы Краснодарского НИИСХ им. П. П. Лукьяненко.

Погодные условия за годы изучения характеризовались засушливыми условиями в 1983 и 1985 г, повышенным количеством осадков и более высокими температурами воздуха в 1981 и 1989 г, повышенным количеством осадков в период вегетации 1987 и 1988 г. В остальные годы они существенно не отличались от средних многолетних показателей.

Объектами исследований при изучении частоты и степени проявления параметров листьев послужила коллекция современных сортов отечественной и зарубежной селекции озимой мягкой пшеницы. Было изучено в 1981, 1982, 1983 гг соответственно 604, 441, 493 образцов. При изучении реакции пшеницы на нормы высева и наследования гибридами параметров листьев использовались сорта Безостая 1, Ранняя 47, Партизанка, Павловка, линии Лютесценс 1808 И 110, Лютесценс 611 Ь 583.

Первое поколение гибридов высевали на двух -, а второе - на пятирядковых делянках длиной 1,25 м, площадь питания растений 20 х 5 см. Четыре повторности. Положение и параметры верхних листьев, элементы продуктивности оценивали на случайно отобраных 100 растениях ^ и родительских форм и на 400 растениях ^каждого гибрида. Площадь листьев находили расчетным методом (ВАСХНИЛ, 1978).

Дальнейшее изучение селекционного материала вели по схеме и методикам принятым в институте (Лукьяненко П. Е 1973, Пучков ЕМ., Колесников Ф. А. 1982), Фенологические наблюдения, оценки поражения болезнями, анализы структуры урожая осуществляли по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных

культур (1972).

Для изучения реакции пшеницы на нормы высева сорта высевались в четырех повторениях на делянках с учетной площадью 10 кв. м. Варианты опыта предусматривали нормы высева: 1.0, 3.0, 5.0, 7 0, 10.0 млн. всхожих зерен на 1 га. Для определения биомассы и фотосинтезирукщей площади посева в каждой повторности опыта с площадок по 0,5 кв. м выдергивали растения и подвергали их анализу. Влажность массы определяли по ГОСТ 27548 -87. Площадь зеленых листьев и стеблей находили с помощью фотопланиметра ММ 5. Площадь поверхности стеблей находили с помощью ММ 5 через проекцию их продольного сечения и установленный нами коэффициент (2,52).

Положение листьев на растении оценивали по методике ВИР (1977). Изогнутость листовой пластинки оценивали по месту изгиба (изгиб в начале листа -3, в середине -5, в конце листа -9 баллов) и степени изгиба (по углу отклонения листовой пластинки в месте изгиба от вертикали, балл).

Статистическую обработку результатов исследований осуществляли по Доспехову Б. А. (1979, 1985) с использованием ЭВМ СМ1030, по алгоритмам вычислительного центра КНИИСХ. Трансгрессию и наследуемость признаков у гибридов пшеницы находили по методике описанной Воскресенской Г. С., Шпотой В. И. (1967) и Генче-вой Г., Маринковой Е. (1975).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Положение листовых пластинок, их размеры и продуктивность озимой мягкой пшеницы

Положение листовых пластинок пшеницы определяется фазой развития и сортовыми особенностями. В среднем, за три года в наших опытах в фазе кущения у 65,5% изученных образцов листья занимали горизонтальное положение (развалистая, стелющаяся и простратная форма куста) и только 5,4% образцов имели вертикальное положение листьев (прямостоячая форма куста). В фазе выхода в трубку количество образцов с вертикальным положением листьев увеличилось до 89,0%. В дальнейшем их количество уменьшилось и в фазе восковой спелости оно составило в среднем 10,6%.

Изменение положения листьев в течение вегетации может происходить как за счет варьирования угла отклонения листовой пластинки от стебля, так и за счет изгиба листовой пластинки. В связи с этим мы предложили оценивать одновременно угол отклонения листа от стебля, место изгиба и угол изгиба и на основании этих оценок устанавливать тип положения листьев. Наши исследования показали, что у пшеницы встречалось до 10 типов положения лис-ть--' ев (рисунок 1).

Для оценки влияния положения листьев на продуктивность и другие признаки мы провели группировку образцов по типам расположения листьев. В первую группу были включены образцы с вертикальным положением листьев в течение всей вегетации. Остальные ■ группы отличались от первой положением листьев в отдельные фазы или в течение всей вегетации (табл. 1).

* номер типа положения листовых пластинок; ** баллы, отражающие положение листовых пластинок, например, 159 - 1 - угол отходдения листовой пластинки от стебля; 5 - место изгиба листовой пластинки; 9 - угол отклонения листовой пластинки в месте изгиба от вертикали;

Таблица 1

Характеристика групп по типам положения листьев и.урожайности зерна в группах коллекционных образцов, (среднее за 1081 - 1983 гг)

Номер Коли- Типы положения листьев ПО Урожайность зерна

груп- чест- Фазам развития

пы во об- куще- 1 выход в! коло-! воско- с де- отклонение от

раз- ние, .! трубку ! шение! вая спе- лянки, ! _6-ой_группы_

цов, (форма! 1 ! лость ! в - В

_%_ кус!-а)1 1 1 _кг_ '_кг_. _%_

1 8,2 1,3 1 1 1 2,08 +0,59 39,6

2 12,2 5,7,9 1 1 1 2,15 +0,66 44,3

3 18,8 5,7,9 1 2,3 2,3 2,07 +0,58 39,0

4 48,6 5,7,9 1 4,5 4,5 1,92 +0,43 28,9

5 6,4 5,7,9 4,5 4,5 4,5 1,75 +0,26 17,0

6 5,8 1,3.5, 1,4,5 1,2,3, 6,7,8 , 1,49 0 0

7,9 4,5 9,10

НСР 0,05 0,19

Количество образцов в среднем за 3 года в группах колебалось от 5,8 до 48,6%. Наибольшим оно было в четвертой группе, наименьшим - в первой, пятой и шестой группах (5,8. ..8, 27.). По годам количество образцов в отдельных группах отклонялось от среднего на 2,5... 9,4%.

Коллекционные образцы с вертикальными листьями, как правило, имели наиболее короткие (20,4. ..20,6 см) и узкие (1,6 см) флаговые листья и, наоборот, самые длинные (23,8. ..25,2 см) и широкие (1,7. ..1, 8 см) были у образцов с поникающими листьями.

Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что различия по продуктивности в основном (на 86,8%) определялись групповыми особенностями по положению листьев и лишь на 2,0X - условиями года. Взаимодействие групповых различий с особенностями года было также небольшим (10,7%). Наибольшую урожайность зерна с делянки (2,07. ..2,15 кг/делянки) дали первые три группы. Они на 39,0... 44,3% превысили по урожайности образцы 6-ой группы. У сортов четвертой и пятой групп средние прибавки в сравнении с сортами 6 -ой группы составили 28,9 и 17,0% соответственно. Анализ урожайности отдельных групп позволил установить, что различия в урожайности зерна определялись в основном отклонениями листьев от стебля и степенью изгиба листовой пластинки. Наши данные показывают, что различия между группами сортов по форме

куста в фазе кущения и по степени изгиба листовой пластинки от О, о

до 90 не оказывают существенного влияния на урожайность зерна. В

то же время, увеличение угла изгиба листовой пластинки от 91 до о

180 , начиная с фазы выхода в трубку, обусловливало существенное снижение урожайности. Так, снижение урожайности у образцов четвертой группы в сравнении с образцами второй или третьей, отличавшихся по степени изгиба листовой пластинки в фазе колошения и восковой спелости, составило 10,1 и 15,4%. Недобор урожая зерна с делянки у образцов 5-ой группы в сравнении с четвертой, различавшиеся только по степени изгиба листовой пластинки в фазе выхода в трубку, составил 11,9%.

Урожайность сортов и линий пшеницы с вертикальным типом расположения листьев (первой, второй и третьей групп) оказалась более тесно связанной с густотой продуктивного стеблестоя. Коэффициенты корреляции между урожайностью зерна и количеством продуктивных стеблей у них изменялись от 0,73 до 0,97, в то время,

как у пониклолисткых (4, 5 и 5-ая группы) они были значительно меньшими (0,06,.. 0,47). Доля влияния продуктивного стеблестоя на дисперсию урожайности вертикальнолистных форм составила 26,0... 48,0%. У пониклолистных же форм (4 и 5 групп) урожайность оказалась сильнее связанно;! с .массой верна колоса (г = 0,73. ..О, 88), чем у вертикальнолистных (г = 0.12... 0,43). Доля влияния этого признака на урожайность у них составила 31,0 и 27, 0% соответственно.

Образцы пшеницы с вертикальными листьями (первой и второй групп) отличались несколько более коротким периодом вегетации (в среднем колошение наступало раньше на 2 - 3 дня в сравнении с другими группами), пониженной зимостойкостью (на 0,2. ..0,9 балла) и более высокой устойчивостью к полеганию (на 0,7. ..1,5 балла). По поражению бурой ржавчиной и мучнистой росой существенных различий между образцами различных групп не наблюдалось.

Таким образом, положение листьев определяется прежде всего генотипом сорта и в незначительной степени погодными условиями. В процессе вегетации растений оно у большинства образцов изменяется. Поэтому характеризовать формы пшеницы по положению листьев следует по фазам развития растений и для этих целей целесообразно использовать разработанную нами шкалу оценок.

Наиболее урожайными среди коллекционных образцов пшеницы

оказались те, которые в фазе выхода в трубку имели вертикальные

листья, а в последующие фазы - как с вертикальными, так и с

листьями, у которых угол изгиба листовой пластинки не превышал о

ЭО. Положение листьев в фазе кущения оказывало незначительное влияние на урожайность зерна.

Как правило, формы пшеницы с вертикальным положенном листь-: имо.г.' короткие, у.? кие :ис овые пластинки, характеризовались

повышенной продуктивной кустистостью и более высокой устойчивостью к полеганию. Формы, имеющие вертикальное положение листьев в фазе кущения, отличались несколько пониженной зимостойкостью. Положение листьев существенного влияния не оказало на поражение растений болезням;:.

2. Реакция сортов озимой пшеницы с различным положением и размерами листовых пластинок на густоту стеблестоя з посеве

Известно, что доля различных органов растений в общей фото -синтезирующей поверхности и в накоплении ассимилятов растением может изменяться в значительных размерах (Кумаков В. А. 1967, Ша тилов И. С. 1989). В наших опытах накопление сухого вещества -единицы площади в течение вегетации зависело, главным образом, эт густоты стеблестоя и сортовых особенностей. Максимальными по -сазателями этого признака в фазе молочной спелости обладали сорт. Павловка и линия 1808 И 110 с вертикальными листьями, минималь--1ЫМ - сорт Ранняя 47. Сорта Безостая 1 и Партизанка по этому по <азателю занимали промежуточное положение. Здесь отмечено, что :ри более низкой норме высева, в более ранние фазы развития, зазличия по величине фотосинтетической активности и накоьЛвнк-зиомассы, у изучаемых сортов, уменьшаются. При боле~ густых по-:евах в поздние фазы вегетации преимущество имели сорта с ксрст-сими и узкими, вертикальными листовыми пластинками. С уь—ичени-;м нормы высева более 5 млн. всхожих зерен на 3 га у вне-: сортов ¡аблюдалось уменьшение зеленой поверхности листьев. Ст-'Г.ень синения при этом зависела во многом от положения листьев. Так, у юртов с поникающими листьями (Безостая 1, Партизанка) она сос-

тавляла в фазе молочной спелости 41,7... 50,0%, а у вертикально-листных сортов (Павловка, 1808 И 110 и Ранняя 47) -20,3... 30,0%.

Нами установлено, что в общей площади фотосинтезирующей поверхности посевов с развитием растений в течение вегетации возрастает доля зеленой поверхности стеблей. Так, если в фазе выхода в трубку в среднем у всех сортов она находилась в пределах 24,0... 31,2%, в фазе колошения она возрастала до 51,3... 58,8%, а в фазе молочной спелости - до 59,5... 73,0%.

Площадь зеленых стеблей возрастала и при увеличении густоты стеблестоя под влиянием нормы высева. Наибольшей она была у сортов с вертикальными листьями (Павловка, 1808 И 110). Эти сорта характеризовались более густым стеблестоем в фазе колошения, молочной спелости и в силу этого, в сравнении с Безостой 1 и Партизанкой, имели большую фотосинтезирующую плошддь стеблей (на 2, 7.. .3,7 кв.м/кв.м посева).

Суммарная зеленая площадь стеблей и листьев также зависела от архитектоники сорта. Преимущества имели сорта с вертикально расположенными короткими и узкими листовыми пластинками (на 4,7. ..6,8 кв. м/кв. м посева).

Это преимущество определило и более высокую урожайность зерна сорта Павловка и линии 1808 Ь 110. Йричем, оно было существенным в сравнении с Партизанкой только в вариантах с нормой высева 5 млн. и более всхожих зерен на 1 га. При норме высева 5 млн. прибавка составила 0,68 и 1,32 т/га или 13,0 и 21,2% Еще более значительным преимущество было при нормах высева 7,0 и 10, О млн. зерен на 1 га При этих нормах высева величина урожайности всех сортов понижалась, однако снижение ее у вертикальнолист-ных образцов было значительно меньшим (17,1%), чем у поникло-

ЛИСТНЫХ (23,7... 27,2%).

Более высокая урожайность вертикальнолистных форм при этих нормах высева обеспечивалась, в основном, за счет формирования более густого продуктивного стеблестоя (на 262... 387 шт/кв. м больше, в сравнении с Безостой 1 и Партизанкой).

Факторный анализ 32 признаков каждого из сортов, изучавшихся в опытах с нормами высева позволил выявить два ведущих фактора, определяющих урожайность.

Первый из них несет наибольшую информацию (51,9... 88,6% общей дисперсии) и наибольшую нагрузку и включает в себя признаки, характеризующие накопление надземной зеленой биомассы с единицы площади (общей биомассы, массы стеблей и листьев, площади стеблей и листьев). В зависимости от сорта и фазы развития растений пшеницы факторные нагрузки отдельных признаков менялись.

Второй.фактор - линейные размеры листовых пластинок. Его вклад в информацию урожайности менее значителен (6,2... 36,6%) и зависит * также от сорта и фазы развития растений пшеницы.

Эти закономерности были подтверждены множественным регрессионным и корреляционным анализами.

Нами установлено, что в фазе молочной спелости количество сухого вещества, листовая поверхность, масса зеленых стеблей, площадь стеблей, общая площадь стеблей и листьев с единицы площади находятся в тесной зависимости от количества биомассы, накопленной посевом (г = 0,90 до 0,97). Поэтому мы предлагаем сравнительную оценку посевов сортов пшеницы по этим показателям проводить по количеству зеленой биомассы, что позволит осуществлять анализы в поле, увеличить объем изучаемого материала и уменьшить затраты труда.

Таким образом, сортовые особенности определяют динамику на- •

копления сухого вещества фотосинтезирующей части посева, площадь поверхности листьев и стеблей, которые обуславливают урожайность зерна. Преимущество по этим показателям имеют формы пшеницы с узкими, короткими и вертикально расположенными листьями. Оно проявляется при норме высева в 5 и более млн. всхожих зерен на 1 га, при котором формируется более густой продуктивный стеблестой.

3. Изучение гибридных популяций от скрещивания форм с различными параметрами листовых пластинок

В наших опытах в первом поколении у 5 гибридов, полученных от скрещивания сорта Партизанка и линии 611 583 с длинными и средними по длине поникающими листьями, с сортом Павловка и линией Лютесценс 1808 Ь 110 с короткими, узкими и вертикальными листьями, а также с сортом Ранння 47 с короткими, широкими листьями, наблюдается промежуточное наследование длины и ширины флагового листа с уклонением в сторону родителя с большим значением признака. Степень доминирования по длине листа колебалась от 0,14 до 0,51, по ширине листа - от 0,25 до 0,50. Коэффициенты наследуемости в широком смысле слова (Н ) для обоих признаков были близкими и находились в пределах 0,45. ..0,66. Коэффициенты наследуемости в узком смысле (¡/) изменялись от 0,35 до 0,54 и приближались по величине к коэффициентам наследуемости в широком смысле. Это свидетельствует о высоком значении аддитивной компоненты в общей генетической изменчивости.

Гибридологический анализ второго поколения пяти гибридов по длине и ширине флагового листа показал, что у каждого из них отношение числа растений более широколистных, относящихся по фено-

типу к промежуточному и доминантному типу, к числу растений с узкими листьями (рецессивный фактор) достоверно равнялось отношению 15:1. Такие же результаты были получены при сравнении ко-ротколистных и длиннолистных растений. Данное соотношение свидетельствует о том, что генотипы, изучаемых родительских форм, различаются между собой по двум генам, определяющим ширину и длину флагового листа.

Во втором поколении у этих гибридов наблюдались редкие (1,2. ..6,8%) двусторонние трансгрессии по длине и ширине листьев со степенью проявления 0,6. ..17,1%.

В первом поколении гибридов проявилось полное доминирование поникающего положения флагового листа. Во втором поколении у гибридов линии 611 И 583 с Павловкой, Ранней 47 и Лютесценс 1808 И 110 выщеплялось от 4,8 до 7,1% вертикальнолистных форм, а у гибридов Ранняя 47 х Павловка и 1808 И 110 х Павловка -38,2. .. 45,8%.

Результаты исследований и селекционной работы с гибридным материалом показывают высокую эффективность отборов по длине и ширине флагового листа в ранних поколениях. Нами установлено, что отобранные в или ^ растения с узкими, короткими листьями в 92,7% случаев являются одновременно вертикальнолистными и большинство их сохраняют эти признаки в последующих поколениях.

При изучении продуктивности и других признаков гибридных растений второго поколения, выращенных при разреженном посеве, оказал:оь, что формы с вертикальными листьями (1011 в фазе колошения уступали линиям с поникающими листьями (1591 по площади двух верхних листьев на 14, 5... 22, 4% (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика растений второго поколения гибридов с различным положением листовых пластинок, 1981 г

|' Флаг - лист_I Средние знач.ения

Гибриды IКоличествоIПоло- I признаков 1растений, 1жение,I_

1 шт 1 _балл_1 1_1*_1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9

611 Ь 583 X Павловка 18 101 24,1 21,3 45,7 26,6 76,6 3,3 45,0 2,1 5,0

229 159 31,4 26,2 58,4 25,4 86,1 3,9 52,0 2,5 7,4

611 И 583 х 1808 К 110 20 101 24,2 21,0 45,3 26,9 77,1 3,2 44,0 2,0 4,9

230 159 30,7 25,7 56,5 25,5 84,5 3,8 50,3 ' 2,4 7,3

611 И 583 х Ранняя 47 15 101 . 24,2 21,7 45,7 26,7 72,0 2,5 47,5 1,9 4,2

260 159 31,9 26,9 58,9 25,8 79,6 3,1 54,5 2,4 6,4

Партизанка х 1808 И 110 65 101 18,0 16,3 •34,5 23,2 74,5 3,7 39,7 1,7 5,5

172 159 24,6 19,0 43,5 22,4 78,7 4,2 44,1 2,1 7,1

Партизанка х Павловка 75 101 18,1 17,0 35,4 23,5 75,1 3,8 39,1 1,7 5,3

164 159 24,4 19,6 42,6 22,6 79,1 4,4 43,8 2,1 6,8

Ранняя 47 х Павловка 115 101 20,3 19,1 38,6 22,3 72,1 2,6 44,1 1,8 4,3

133 159 26,1 18,4 45,3 21,8 76,3 3,2 50,0 2 2 6,6

1808 11 110 х Павловка 167 101 19,5 15,1 34,3 22,4 72,4 3,9 39,6 1^8 5,5

119 159 25,2 17,9 43,1 22,2 75,6 4,4 43,1 1,9 6.7

* 1. Площадь флагового листа, кв.см 6. Продуктивная кустистость, ШТ

2. Площадь подфлагового листа, кв.см 7. Число зерен в колосе, шт

3. Площадь двух Еерхних листьев. кв.см 8. Масса зерна колоса, Г

4. Период с первого мая до колошения, Дни 9. Масса зерна растения, г

5. Высота растения, см

В сравнении с поникающими формами вертикальнолистные, как правило, уступали пониклолистным по высоте растений на 4,2. ..И, 0%, по продуктивной кустистости - на 11,4. ..19,4 %, по количеству зерен в колосе - на 8,1... 13,5%, по массе зерна с колоса - на 16,0... 20,8%. Особенно значительной была разница по продуктивности растений - 22,0... 34,4%.

В наших исследованиях установлено, что площади флагового и подфлагового листа гибридных растений находятся между собой в тесной положительной связи (г = 0,61... 0,92). Кроме того, пло щадь каждого из них, и суммарная их площадь в средней степени положительно связаны с высотой растений (г = 0,43... 0,67), продуктивной кустистостью (г = 0,32... 0,46), числом зерен в колосе (г = 0,34... 0,56), массой зерна колоса (г = 0,42. ..0,50) и растения (г = 0,43... 0,53), а также находятся в средней или слабой отрицательной связи с продолжительностью вегетационного периода (г = -0,10... -0,51).

Таким образом, по результатам наших исследований можно прийти к заключению, что отборы растений по размерам и вертикальности листьев можно проводить в ранних поколениях гибридов. При этом надо учитывать, что формы с узкими, короткими, вертикальными листьями уступают пониклолистным по продуктивности растений, ее элементам и высоте растений, что имеет разное значение для разных агрсфитоценозов.

4. Изучение селекционного материала озимой пшеницы,

полученного от скрещивания сортов и линий с различной архитектоникой растений

В процессе исследований селекционного материала было изуче-

но потомство 12 гибридов в первом и во втором поколениях, 5200 линий в селекционном питомнике ) и 560 - в контрольном питомнике (1^). В результате 4-хлетнего испытания (1986 - 1989 гг) 44 линий в конкурсном сортоиспытании (1^.) по комплексу признаков было выделено 9, представляющих интерес для дальнейшего изучения и использования в селекции. Они были отобраны в гибридах, созданных с участием в гибридизации сортов Павловка, Ранняя 47 и линии 1808 h 110. Линия 1808 h 110 была получена нами от скрещивания сортов Павловка и Донская остистая. В 1985 году она была передана в Государственное сортоиспытание и в 1987 году районирована под названием Исток.

Все выделенные линии характеризовались развалистым кустом в фазе кущения и вертикальным положением верхних листьев в более поздние фазы развития. Высота растений находилась в пределах 75... 95 см. Они слабо или в средней степени поражались бурой ржавчиной и мучнистой росой (5. ..20%). По длине листьев они были близки к коротколистному сорту Павловка. По ширине листьев две линии 8l"-54 h 376 и 81-78 h 415 несколько превосходили Павловку (на 0,2 см), остальные были на ее уровне (табл.3).

• По урожайности зерна линии 81-60 h 8, 81-54 h 376, 81-66 h 146, 81-81 h 411 и 81-66 h 256 превзошли стандарт Партизанку на 0,32. ..0,67 т. с 1 га, а линии 81-60 h 8, 81-54 h 376 и 81 -66 h 146 и исходный сорт Павловка на 0,28...0,42 т. с 1 га.

Линии 81-60 h 8 и 81-66 h 146 формирозали более высокую урожайность за счет большего числа колосьев на единице площади (на 30... 90 шт. /кв. м больше, в сравнении с Павловкой и 110... 170 шт. /кв. м в сравнении с Партизанкой).

У линии 81-54 h 376 наблюдалось одновременное увеличение массы зерна колоса в сравнении с сортом Павловка (на 0,5 г) и

Таблица 3

Характеристика селекционных линий, конкурсное сортоиспытание института 1986 - 1989 гг

Название !Размеры флаг-1 Урожайность !Количество! Масса зерна

сорта, линии!_листа,_см_!_зерна_¡колосьев, ' главного

_! длина ! ширина! _т/га_! +-_к_ст.!__пгт/кв. м_! _колоса,_г_

* ** 1

81-60 Ь 8 20,6 1,5 7,67 +0,67 850 1,3

81-54 Ь 376 22,4 1,7 7,58 +0,58 660 1,8

81-66 Ь 146 22,5 1,5 7,52 +0,52 790 1,3

81-81 Ь 411 22,8 1,5 7,39 +0,39 710 1,4

81-66 И 256 21,9 1,5 7,32 +0,32 710 1,4

81-63 Ь 155 20,1 1,4 7,14 +0,14 760 1,4

81-81 И 34 23,4 1,4 7,14 +0,14 710 1,4

81-78 И 415 22,9 1,7 7,07 +0,07 650 1,7

81-63 И 276 21,3 1,4 7,03 +0,03 790 1,2

1808 ¡1 110 22,6 1,5 7,31 +0,31 760 1,3

Павловка 22,3 1,4 7,24 +0,24 760 1,3

Ранняя 47 28,4 2,0 6,71 -0,29 570 1,9

611 Ь 583 23,1 1,8 6,53 -0,47 600 1,9

Партизанка 25,3 1,6 7,00 СТ 680 1,4

НОР 0,05 1,5 0,1 0,20 30 0,1

* - год скрещивания ** - номер гибридной комбинации 54 - Ранняя 47 х Павловка 66 - Партизанка х 1808 Ь 110 60 - Партизанка х Павловка 78 - 611 Ь 583 х 1808 Ь 110

63 - 1808 И 110 х Павловка 81 - 611 И 583 х Павловка

возрастание числа продуктивных колосьев на единицу площади в сравнении со вторым родителем - сортом Ранняя 47 (на 60 колосьев на 1 кв. м).

Созданный нами сорт Исток превысил стандарт Партизанку за годы изучения в конкурсном сортоиспытании 1983 - 1989 гг по урожайности зерна на 0,31 т. с 1 га, слабо поражался болезнями. Более высокую урожайность, высокое качество зерна и устойчивость к болезням, в сравнении со стандартами, он показал и в Государственном сортоиспытании, в связи с чем он был районирован в 1987 - 1988 гг в Краснодарском и Ставропольском краях, Херсонской, Днепропетровской, Кировоградской, Николаевской и Запорожской областях Украина В 1991 году он высевался в этих краях и областях на общей площади около 612 тыс. га.

По качеству зерна изучаемые линии 81-78 h 415 и 81-66 h 256 отвечали требованиям ГОСТа на "сильную" пшеницу. Наиболее продуктивные линии 81-54 h 376, 81-60 h 8 и 81-63 h 155 соответствовали требованиям ГОСТа на ценную пшеницу и по многим показателям приближались к "сильным " пшеницам (табл. 4).

Таким образом, селекция на вертикальное положение листьев в сочетании с комплексом других признаков позволила создать новые сорта и линии превышающие по продуктивности стандарт и исходные формы на 7,0... 10,0%. Установлено, что вертикальность листьев может сочетаться, как с повышенной густотой продуктивного стеблестоя, так и с более высокой продуктивностью колоса. Вертикальность и размеры листьев не связаны с какими-либо отрицательными признаками.

Таблица 4

Технологические и хлебопекарные качества зерна пшеницы, среднее за 1986 - 1988 гг

Название сорта, Содержание Содержание клей- Качество клейковины в муке Сила муки, е. а. Обшзя хле бопекар-ная оцен-

линии белка в муке, % ковины в муке, % показатель ИДК -1 _ед группа по ГОСТ ка, балл

81-60 h 8 17,2 32,9 65 I 252 4,9

81-54 h 376 15,6 30,6 65 I 254 4,8

81-66 h 146 16,0 31,1 60 I 365 4,9

81-81 h 411 17,7 36,6 80 II 246 4,6

81-66 h 256 16,7 33,1 65 I 316 4,9

81-63 h 155 16,9 34,7 70 I 273 4,7

81-81 h 34 17,7 34,6 . 80 II 285 4,6

81-78 h 415 16,8 33,9 70 I 336 4,7

81-63 h 276 16,5 34,3 85 11 265 4,5

1808 h 110 17,4 33,9 65 I 302 4,7

Павловка 18,1 36,6 80 II 29?; 4,6

Ранняя 47 15,3 30,2 90 II ?ГР 4,7

611 h 583 16,1 30,4 95 II 190 4,6

Партизанка ст. 16,1 32,8 70 I 327 4,7

В Ы В О ДЫ

1. Положение листьев определяется генотипом сорта и к незначительной степени погодными условиями. В процессе вегетации у большинства форм пшеницы оно может изменяться в значительной степени.

2. Среди коллекционных образцов наибольшей урожайностью

зерна обладали формы пшеницы, имеющие в фазе выхода в трубку вертикальные листья, у которых в последующие фазы отклонение листа от стебля не изменялось (не превышало 15 ), а угол отклонения листовой пластинки в месте изгиба от вертикали не превышал

во":

3. Вертикальнолистные формы, _ как правило, имеют узкие, короткие листовые пластинки. Они обладают более высокой продуктивной кустистостью, устойчивостью к полеганию и не связаны с отрицательными признаками пшеницы.

4. Вертикальнолистные формы характеризуются большим накоплением сухого вещества фотосинтезирующей части посева, большей площадью поверхности листьев и стеблей и более высокой урожайностью зерна в сравнении с пониклолистными при норме высева 5 и более млн. всхожих зерен на 1 га. Их повышенная продуктивность формируется за счет более высокой густоты продуктивного стеблестоя.

5. Длина и ширина листовой пластинки наследуются по типу частичного и неполного доминирования. Различия между изученными сортами определялись двумя генами. Отбор гомозиготных растений по этим признакам эффективен в ранних поколениях гибридов.

6. Вертикальное положение листьев контролируется рецессивными факторами. Частота выщепления растений с вертикальными пластинками зависит от генетических особенностей родительских форм и близка к дигенной модели.

7. Использование особенностей габитуса растений, разработанных наш признаков селекции позволило увеличить урожайность пшеницы на 7,0. ..10,0%. Подтверждением этому служит создание сорта Исток и других селекционных линий.

- 23 -

РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Из образцов мировой коллекции для использования в селекции рекомендуются сорта Павловка, Исток, Рубин, Одесская полукарликовая, Краснодарская 39, Бега, Русалка, Переслав, Jukishaba, MV 102, MV 03-79, Pronto, Sel 101, Lindon, Ранняя 47, Криница, Лют. 26, Эр. 12825, Садово супер, 3061-59, 3015-117, 13 А линия 29, Cremica, Zg 2640/74, Zg 4163/73, Maslovka, NS 674/5, NS 9841, Kosutska, Helena, TAW 23833, TAW 39048/74, Desponent, Trison, Со 725049, Со 725055, Кишиневская 3, Телец, Загоре, Лан, Лют. 611 h 157, фрунзенская 60, Зирка, Салют, Прометей, Кардам, Полукарлик 3, Ленкоранская 77-835, Ленкоранская 76-507, Одесская 75, Лот. 143/78, Эр. 147/78, Прогресс, Зеррегинеум 408/77, Лют. 27279, Лот. 54879, Бельикая 60, Питикул, Hanel, имеющие вертикальное положение листьев в фазы выхода в трубку до конца вегетации и обладающие комплексом ценных биологических и хозяйственных признаков.

2. Использовать разработанную нами шкалу оценки положения' листьев, позволяющую идентифицировать желаемые генотипы на разных этапах селекции.

3. Для характеристики сортов по положению листовых пластинок оценку рекомендуется проводить во все основные фазы вегетации.

4. Сравнительную оценку сортов пшеницы по количеству сухого вещества, площади листьев и стеблей с единицы посева и их общей площади целесообразно проводить по количеству зеленой массы посевов в целом или отдельных их фрагментов в полевых условиях.

5. Рекомендовать для широкого возделывания в зонах районирования по интенсивным технологиям сорт Исток.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ РАБОТЫ:

1. Характеристика коллекционных образцов озимой мягкой пше-•шцы с различными параметрами листьев. В сб.: Физиолого-генети-ческие проблемы интенсификации селекционного процесса Материалы Всесоюзной конференции. - Саратов, 1983. - с. 122-123 (в соавторстве Пучков Ю. М., Колесников Ф. А., Лысак Н. И.).

2. Урожайность и параметры листьев озимой пшеницы. В сб.: V съезд Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Е. И. Вавилова - М, 1987. - Т IV. ч2. - с. 216.

Соавтор районированных сортов озимой мягкой пшеницы. Колос, авторское свидетельство N 3632. Исток, авторское свидетельство N 4647.

Соавтор испытываемых в ГСИ сортов озимой мягкой пшеницы. Рада, номер заявки 9100490 от 22.02.91. Руфа, номер заявки 9200215 от 04.11.91. Леда, номер заявки 9100231 от 04.11.91. Токмачанка. номер заявки 9100512 от 22.02.91.