Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекционная ценность раннеспелых короткостебельных сортов озимой пшеницы различного происхождения для селекции в условиях ЦРНЗ России

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Копаева, Надежда Михайловна

Введение.:.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1 Обоснование выбора новых раннеспелых, короткостебельных источников для комбинационной селекции.

1.2 Селекция и генетика скороспелости.

1.3 Селекция на зимостойкость и короткостебельность.

1.4 Селекция на устойчивость к болезням.

1.5 Селекция на качество зерна.

Глава 2. Условия проведения опытов. Исходный материал и методы исследования.

Глава 3. Низкостебельные сорта озимой пшеницы, как исходный материал для синтетической селекции в условиях Нечерноземья.

3.1 Характеристика инорайонных сортов по зимостойкости, продуктивности и её структурным элементам.

3.2 Характеристика сортов по скороспелости и устойчивости к болезням.

Глава 4. Особенности проявления основных хозяйственно ценных признаков у гибридов, полученных с участием сортов — источников скороспелости, устойчивости к бурой ржавчине и крупнозёрности фиЪ).

4.1 Сравнительное изучение гибридов р!.

4.1.1 Продолжительность вегетационного периода.

4.1.2 Зимостойкость.

4.1.3 Высота растений.

4.1.4 Устойчивость к болезнями.

4.1.5 Элементы структуры урожая Р(. Длина колоса.

4.1.6 Число кодеков и зёрен в главном колосе.

4.1.7 Масса зерна с колоса.

4.1.8 Масса 1000 зёрен.

4.1.9 Корреляционная связь между длиной вегетационного периода и элементами структуры продуктивности и другими хозяйственно пдлезными признаками у гибридов 1-го поколения.

4.2 Характеристика гибридов

Глава 5. Характеристика гомозиготного селекционного материала и результативность использованных методик.

5.1. Тенденции наследования признаков по общей выборке гомозиготных линий, полученных от парных гибридов и их первого беккросса.

5.2. Характеристика константных линий, полученных от парных гибридов и их беккроссов.

5.3. Эффективность исходного материала различного происхождения, в парных гибридах и их беккроссах.

5.4. Характеристика сортообразцов по показателям качества зерна.

Выводы.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Селекционная ценность раннеспелых короткостебельных сортов озимой пшеницы различного происхождения для селекции в условиях ЦРНЗ России"

Актуальность темы. Озимая пшеница в Нечернозёмной зоне России среди зерновых культур отличается наиболее высоким биологическим потенциалом, реализация которого обусловливается селекционными достижениями, наличием сортов, адаптированных к условиям региона, обладающих высокой продуктивностью, зимостойкостью, устойчивостью к полеганию и болезням, хорошим качеством зерна. В значительной мере этим требованиям соответствуют такие возделываемые сорта, как Московская низкостебельная, Инна, Памяти Федина, Московская 70, Немчиновская 52, созданные на базе Краснодарского Карлика 1.

Однако все эти сорта характеризуются длительным периодом (320-330 V дней) вегетации, имеют среднюю массу 1000 зёрен, а некоторые из них поражаются бурой ржавчиной, вследствие чего недобор урожая практически ежегодно составляет 10-15 %.

Для эффективного ведения хозяйства в Нечернозёмной зоне необходимо иметь более скороспелые (на 4-6 дней) сорта озимой пшеницы, не уступающие по продуктивности и другим параметрам сортам с длительным вегетационным периодом.

Привлечение в комбинационную селекцию новых короткостебельных источников, которые могут служить донорами скороспелости, устойчивости к бурой ржавчине, мучнистой росе, крупнозёрности и высокого качества зерна, ♦ позволяет надеяться на успешное совмещение этих признаков с уже достигнутым для зоны уровнем продуктивности, зимостойкости и устойчивости к полеганию.

Цель исследований. Целью исследований является изучение возможности совмещения в одном генотипе высокой продуктивности, зимостойкости и устойчивости к полеганию со скороспелостью и устойчивостью к болезням, крупнозёрностью и хорошим качеством зерна при оптимизации селекционного процесса путём прерывающегося беккросса и выявление наиболее ценного сортообразующего генофонда озимой пшеницы. К

В задачи исследования входило:

1. Изучить и оценить исходный материал озимой пшеницы по признакам, имеющим селекционную ценность в условиях Нечерноземья (скороспелость, устойчивость к болезням, масса 1000 зёрен).

2. Определить эффективность использования выявленных источников парных и насыщающих скрещиваний.

3. Дать характеристику лучших константных линий, отобранных из парных гибридов и их беккроссов.

4. По результатам изучения родительских форм и гомозиготных линий, полученных с их участием, сделать заключение о сортообразующей ценности исходного материала для Нечернозёмной зоны Российской Федерации.

Научная новизна работы. Впервые в условиях южной части Нечернозёмной зоны Российской Федерации установлена селекционная ценность низкостебельных раннеспелых сортов, созданных в условиях Мироновского НИИ селекции и семеноводства им. В.Н. Ремесло, Донского селекцентра, Краснодарского НИИСХ им. П. П. Лукьяненко, Селекционно-Генетического института (Одесса) по признакам скороспелости, устойчивости к бурой ржавчине и крупнозёрности.

Выявлены эффективные источники, участвовавшие в создании наиболее перспективного селекционного материала, обладающего скороспелостью и устойчивостью к бурой ржавчине, крупнозёрностью и хорошим качеством зерна в сочетании с достигнутым уровнем продуктивности, зимостойкости и устойчивости к полеганию. К ним относятся сорта - Мироновская полуинтенсивная, Мироновская 29, Мироновская 61, Донщина, Донская полукарликовая, Юна, Обрий.

Из парных гибридов и их беккроссов получены перспективные линии, характеризующиеся стабильностью проявления за ряд лет хозяйственно полезных признаков.

Выявлена эффективность применения первого прерывающегося беккросса в достижении запланированного уровня скороспелости, устойчивости к бурой ржавчине, массы 1000 зёрен в сочетании с высокой продуктивностью (за счёт оптимального сочетания её элементов), зимостойкостью и устойчивостью к полеганию, выразившаяся в результативности отборов перспективных форм.

Практическая ценность работы: Созданы 85 гомозиготных линий, в том числе сорт Галина, характеризующиеся стабильностью проявления таких хозяйственно полезных признаков как скороспелость, устойчивость к бурой ржавчине, продуктивность и др. Для получения ценного селекционного материала, сочетающего скороспелость, крупнозёрность, устойчивость к бурой ржавчине с достигнутым уровнем продуктивности, зимостойкости, устойчивости к полеганию, целесообразно использовать однократное насыщение сортами местной селекции. В селекции на скороспелость, устойчивость к бурой ржавчине и крупнозёрность в качестве одного из родителей следует применять сорта: Мироновская полуинтенсивная, Мироновская 29, Мироновская 61, Донщина, Донская полукарликовая, Юна, Обрий.

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Копаева, Надежда Михайловна

Выводы.

1. В селекции озимой пшеницы для Нечернозёмной зоны при подборе пар для скрещивания целесообразно включать географически более приближённые формы, но различающиеся значительным количеством признаков, заимствованных от форм географически отдалённых. При этом рекуррентный родитель - сорт местной селекции с высокой зимостойкостью и рядом других ценных признаков.

2. В ходе селекционного процесса подтвердилась селекционная ценность сортов из ближайших селекцентров в качестве доноров

- скороспелости: Донщина, Донская полукарликовая, Мироновская 29. крупнозёрности: Донщина, Донская полукарликовая, Мироновская полуинтенсивная, Мироновская 29, Мироновская 61.

- устойчивости к бурой ржавчине: Донщина, Мироновская полуинтенсивная, Мироновская 29, Мироновская 61, Обрий.

- Устойчивость к мучнистой росе: Мироновская 61, Мироновская полуинтенсивная.

- качества зерна: Обрий, Мироновская 61, Мироновская 29. относительной зимостойкости: Донская полукарликовая, Мироновская 61. высокой комбинационной способности: Юна.

3. В Р[ парных скрещиваний выявлены:

- повышение зимостойкости по отношению к самому зимостойкому родителю (до 18%),

- скороспелость на уровне самого скороспелого родителя (сокращение вегетационного периода от 9-10 до 3-4 дней по отношению к стандарту),

- промежуточный тип наследования с уклоном в сторону более продуктивного родителя по массе 1000 зёрен в диапазоне (46,1 - 54,4 г), их количеству в колосе (34-48 шт.),

- гетерозис по скороспелости у низкостебельной гибридной комбинации с участием Юны в сочетании с высокими озернённостью (47,4 шт.) и массой 1000 зёрен (51,7 г).

4. В Рг гибридных популяций парных скрещиваний выделены наиболее скороспелые, низкостебельные формы, превышающие стандарт по массе зерна с растения на 3,6 - 7,3 г (27,2-55,3 %). Наиболее ценным оказались гибридные комбинации с участием Мироновской 29, Мироновской полуинтенсивной, Мирлебен, Мироновской 61, Донщины, Донской полукарликовой.

5. Продуктивность главного колоса у скороспелых форм из повышалась за счёт: высокой массы 1000 зёрен в пределах от 52,2 до 62,8 г, что на 27-52 % выше стандарта, количества зёрен в колосе 40-49 шт. (80-107 % к стандарту).

6. Показано, что при гибридизации сортов с различной степенью выраженности скороспелости и несущих различные гены устойчивости к болезням возможен отбор форм с различным типом устойчивости к бурой ржавчине. Прямые достоверные корреляции установлены между длиной вегетационного периода и устойчивостью к бурой ржавчине (г= 0,50) и массой 1000 зёрен (г= - 0,54).

7. Подтверждено, что одно насыщающее скрещивание с адаптированным к местным условиям рекуррентом положительно влияет на выраженность хозяйственно полезных признаков у гомозиготных линий. В частности, зимостойкость средняя по выборке лучших линий беккроссов была на 0,5 - 1,0 балл выше, чем у парных скрещиваний, и соответствовала уровню стандарта; устойчивость к полеганию у них была выше на 12-19 %.

В ВС] сохраняется достигнутый в парных скрещиваниях уровень скороспелости (на 5 дней скороспелее стандарта) и устойчивости к бурой ржавчине (поражение 8-10 %). При направленном жёстком отборе на крупнозёрность масса 1000 зёрен у линий из беккроссов превышала стандарт на 7,73 г, а у линий из парных гибридов на 6,41 г, причём относительное количество линий с массой 45 г и выше у беккроссов составило 73 %,а у парных - лишь 42 %.

9. Средняя урожайность линий из беккроссбв была выше, чем у парных гибридов на 10,8 %. Урожайность линий от парных скрещиваний лимитировалась, главным образом, зимостойкостью (г = 0,61), а у беккроссов её уровень был достаточно высоким даже в годы с неблагоприятными зимами и продуктивность определялась в большей степени массой зерна с главного колоса (г= 0,78).

Ю. Эффективность отборов по комплексу признаков в поколениях ВС1 в сравнении с парными скрещиваниями выше. Так, в КП-2 количество перспективных линий из беккроссов на 36 % больше, чем у парных гибридов.

И- Среди номеров КСИ, выделившихся по комплексу хозяйственно полезных признаков, высокую технологическую оценку качества зерна получили сортообразцы, происходящие из беккроссов с использованием Обрия, Мироновской 29 и от парного гибрида с участием Мироновской 61 и. За 10 лет селекционной работы удалось создать сортообразцы, находящиеся по качеству зерна на уровне сорта Московская 39 и превосходящие его по продуктивности на 6-7 ц/га в условиях Москвы и на 10 ц/га и более в Рязани.

12. Ценность изученных комбинаций скрещивания подтверждена результатами конкурсного сортоиспытания в 1999-2000 гг.

Лучшие сортообразцы характеризуются стабильностью проявления хозяйственно полезных признаков. Сорт Галина [(Обрий х Памяти Федина)Рз Инна] отличается высокой продуктивностью, зимостойкостью, устойчивостью к полеганию и бурой ржавчине, имеет крупное зерно с содержанием белка 13,6 %, клейковины 28,1 %. Передан в ГСИ в 2000 году.

Сортообразец Лютесценс 441/33 (Мироновская 61 х Памяти Федина) высоко урожайный (на 10-17 ц/га выше стандарта), зимостойкий, созревает раньше стандарта на 4-5 дней, устойчив к бурой ржавчине, по массе 1000 зёрен превышает стандарт на 13 г. отличается хорошими хлебопекарными качествами: клейковина 33-37 %, сила муки 230-250 е. а., объёмный выход хлеба- 1010-1015 см2.

Лютесценс } 15/1102 из гибридной комбинации (Юна х Инна)Р3 х Инна высокоурожайный, устойчивый к полеганию и бурой ржавчине, созревает на 3-4 дня раньше стандарта.

Заключение.

По итогам параллельной оценки 6 лучших линий в двух пунктах (Подвязье, Немчиновка) выделился сорт Галина (Обрий х Памяти Федина)Рз х Инна. По основным хозяйственно-ценным признакам он превзошел стандарт (сорт Памяти Федина): по урожайности на 7-8 ц/га, по устойчивости к бурой ржавчине (Галина - поражался на 10%, стандарт на 40%), по массе 1000 зерен на 3-5 г, по основным показателям качества зерна, сохранив при этом уровень стандарта по устойчивости к полеганию и зимостойкости.

Всего в КСИ (Подвязье) было получено 85 лучших линий, характеризующихся стабильностью проявления комплекса хозяйственно-полезных признаков: высокой продуктивности, зимостойкости, устойчивости к полеганию в сочетании со скороспелостью, устойчивостью к бурой ржавчине, крупнозерностыо. Их можно рекомендовать в качестве исходного материала для селекции озимой пшеницы.

В селекции на скороспелость, устойчивость в бурой ржавчине, крупнозерность, качество зерна целесообразно применять сорта: Мироновская полуинтенсивная, Мироновская 29, Мироновская 61, Донщина, Донская полукарликовая, Юна, Обрий.

Для достижения запланированного уровня продуктивности, зимостойкости, устойчивости к полеганию рекомендуем использовать прерывающийся беккросс с сортами московской селекции: Инна, Памяти Федина.