Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГИБРИДОВ ПРИ СКРЕЩИВАНИИ ВЫСОКОРОСЛЫХ И КОРОТКОСТЕБЕЛЬНЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (Т. AESTIVUM L.)

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ГИБРИДОВ ПРИ СКРЕЩИВАНИИ ВЫСОКОРОСЛЫХ И КОРОТКОСТЕБЕЛЬНЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (Т. AESTIVUM L.)"

МИНИСТЕРСТВО -СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи Мария Ивановна РУДЕНКО

СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ

ГИБРИДОВ ПРИ СКРЕЩИВАНИИ ВЫСОКОРОСЛЫХ И КОРОТКОСТЕБЕЛЬНЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (Т. aestivum Ь)

(Специальность 03.00.15 — генетика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА - 1974

Диссертационная работа выполнена на кафедре генетики, селекции и семеноводства полевых культур и селекционно-генетической станции им. П. И. Лисицына А4оскопской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. Л. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук профессор Г. В. Гуляев.

Официальные оппоненты: доктор с.-х. наук профессор Я. Г. Момет, кандидат биологических наук Н. С. Щеглова.

Ведущее предприятие — Московское отделение ВИРа.

Автореферат разослан «.•?.» . П^и^. . . . .1974 г.

Защита диссертации состоится «. Ф.» Ь14€ИгГ>. . 1974 г.

в « /У 3 » час. на заседании Ученого совета агрономического факультета ТСХА.

Просим Вас принять личное участие в работе указанного Совета или прислать письменный отзыв по данному автореферату по адресу: 125008, ЛЬсюва А-8, Тимирязевская ул., 47, корпус 8, Ученый совет ТсТ'ТА

Отзывы, заверенные печатью, просьба направлять в двух экземплярах. -_,_

Ученый секретарь Совета 5-1 _.--*

Ф. А. Девочкин.

ен1

ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших проблем селекции в настоящее время 'является .создание высокопродуктивных короткостебель-ных сортов интенсивного типа,'которые'максимально используют условия высокого агрофона. Опыт известных селекционеров (N. Borlaug, 1965; П. П. Лукьяненко, 1969, 1971 н др.) показывает,, что,' используя различные источники короткосте- • бельности, можно получить сорта пшеницы, сочетающие крупный, хорошо озерненный колос с. короткой прочной соломиной.

Основой для успешного решения многих задач, стоящих перед селекцией, служит богатейшее генотипическое разнообразие признаков и свойств мировой коллекции растений Всесоюзного .научно-исследовательского института растениеводства, им. Н. И. Вавилова (М. М. Якубцинер, 1970; Д. Д. Брежнев, 1970, 1972; К. 3. Будин, 1971,' 1972; В. Ф. Дорофеев, М. И. Руденко, Р. Л. Удачин, 1973). : , .

При создании высокопродуктивных низкорослых сортов для интенсивного земледелия необходимо знание генетических закономерностей наследования основных хозяйственно-ценных признаков у пшеницы. Изучению этого вопроса посвящен ряд работ отечественных и зарубежных авторов (Р. Л. Карамы-• шев, 1970; Л. К. Пархоменко,' 1972; Л. П. Орлюк, 1968, 1971, 1972; Л. К. Дхоте, 1972; Ж. Жумажанов, 1973; S; Borojevic, 1968; G. Bhatt, 1972).; . • V.v

В последнее время, в связи с. широким вовлечением в скрещивания различных «короткостебельных форм пшеницы возрос интерес к изучению наследования высоты растений и ее связи с продуктивностью. В задачу настоящей работы входило:

1. Оценить по основным хозяйственно-полезным признакам короткостебельные образцы яровой пшеницы различного происхождения в условиях Московской области с целью использования их в селекции.

2. Изучить характер наследования высоты растений и элементов лродуктивносди,!лллл

форм с высокорослыщул,тслллл , •

-'.'Лтагл ж !;:'.«. пДАЙл ' ' ' ' У

3. Определить корреляцию -между высотой растении и продуктивностью у гибридов яровой пшеницы п оптимальную высоту растений, при которой 'в местных условиях формируется наибольшая продуктивность. '. •

4. Установить эффективность отбора по высоте растений . и продуктивности в ранних поколениях гибридов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

' Исходным материалом для исследований служили 40 ко-роткостебелышх образцов яровой пшеницы (Т. ае81±уиш Ь.) различного происхождения и 17. гибридных комбинаций, полученных нами при скрещивании высокорослых отечественных сортов с изучаемыми .низкорослыми формами. В качестве материнских компонентов скрещивания (за исключением рецй-прокны'х) использовались сорта: Краснозерная, Минская, Лю-тесценс'62; Московская 21. Отцовскими формами служили сортообразцы: Сонора , 64, Инин- 66, 7 .Церрося (Мексика); КЬ 46326,' Н-123-Л1,.Дварф С 95ГЛ5;Дварф С 696 Л7 (Родезия); ИСВРН 225, СВ-151 (Канада); Опал (ФРГ); Шар-батн Сопора' (ИндняУ. с V /'.;: "'. I-. ''-'-:Уъ'--'. //У • •;'«/»-У;.-: '. •

Посевл изучаемых образцов и гибридов проводили вручную,-на метровых полосах, с площадью питания 15Х4;см, в опти-малыше.для'Московской области сроки (конец апреля "—'на? ♦ .чало мая)'. В коллекционном питомнике образцы высевались на делянках площадью" 1".М2,Г в 4-.кратной повторностн с рендо-мнзированным • • размещением 'вариантов.; КонтрольЛ--сорт. . Краснозерная располагали через 'каждые 10 номеров. , < • ,'

'Часть, гибридов И выращивали зимой в теплице .для ' того, „ чтобы; в полевых;условиях иметь - возможностьодновременно - оценивать гибриды Б! и В ;поле; гибриды; и родительские' формы высевали на 1—2 рядковых делянках, в 4—6-кратной повторностн в зависимости от наличия семян -по схеме: мать — гибрид—отец. Контролем служили исходные родительские формы. - . • ;

В период вегетации велись фенологические наблюдения по общепринятой методике. Образцы оценивались на устойчивость «'«болезням и полеганию на естественном фоне в поле-вых"условиях!' Растения убирали вручную по мере созревания сортов' и' гибридов. Индивидуальный анализ проводили по 100 г растениям каждого образца. В гибридных комбинациях анализировали .по 100—150 растений родительских форм и все нормально развитые растения гибридов: в'среднем БГ—50 растений, 150—250—Б2; 80—100 растений .каждой линии К. Оценку доказателен проводили в основном по главному стеб-лю.-Учитывали продуктивную кустистость, тысоту растения, длину колоса, число колосков и зерен в колосе, вес 1000 зерен,

о '

"вес зерна с главного колоса и с растения. У.коллекционных образцов кроме того определяли вес зерна с делянки'(1 мл), \ процент выхода зерна от общего урожая .надземной массы н качество зерна по показателю набухаемости. N. Результаты,опытов обрабатывали .методом вариационной •* статистики (Б. Л. Доспехов, 1973). "" ' '* • -' 1 ' 'Г

\\ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ л . ' *

•_ I. ИЗУЧЕНИЕ КОРОТКОСТЕБЕЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ -ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ КАК ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ В'УСЛОВИЯХ МОСКОВСКОЙ -' - л ОБЛАСТИ . '' ' -. , ,\ .

Изучение зарубежных короткостебельных образцов в раз-, • .личных зонах нашей страны показало, что некоторые из них ' представляют определенный практический интерес (А*. М. Медведев, 1971; Э. Д. Неттевич, Л. М. Эзрохин, 1971;,В. Н.*> Ремесло, Т. А. Пеже.мская,Ч972; С* В. Рабинович, 1972; В. Е. . Росенкова, 1972;* Г.'А. Пушкина, 1973; Ф. Г: Кириченко, А. И.' Костенко, 1973). ' , " - . " \ <" /

•д .Ряд изучавшихся в нашем опыте низкорослых сортообраз-цов характеризовался комплексом положительных признаков • (табл. 1). Наряду с высокой продуктивностью," ошГслабо пора-* *

* жались"'бурой ржавчиной . и мучнистой росой, отличались *. .-устойчивостью к полеганию, имели хорошее качество зерна. .Некоторые образцы выделялись отдельными ценными лризна-

-" ка.ми и свойствами. Скороспелостью характеризовались сорта из Л\ексики,- Канады, США. В годы изучения не поражались . грибными болезнями образцы: Л» 46326 (Родезия),'Харал 66 N (Мексика). При незначительном поражении"мучнистой росой . были'устойчивы к бурой • ржавчине сорта: Гем (Мексика), Верлд Сидз" 1809 (США) и др. Хорошей озерненностыо колоса , . > отличались образцы — Себакве (Родезия), -ИСВРН 225>(Ка-

. над а). - • ......... • ' " .......

'.Высокий вес 1000"зерен отмечен у сортов Напала (Мексика), ИСВРН-501; (Канада), Верлд Сидз 1877Л(США). Пре-.

* восходили -стандартный сорт Краснозерную но величине пока-'. зателя *набухаечости сортообразцы: ИСВРН 92' (Канада), Л

V Верлд Сидз 1812," Верлд-Сидз 1877 (США), Чапала (Мек- ;

снка). „•.-';•> ] " '< • "-.

Существенным'показателем продуктивности сортов пшени- ,'

* цы является выход -зерна от урожая общей, биологической массы. Все изучаемые в опыте короткостебельные образны' имели" более 'высокий выход зерна по сравнению со стандарт- ч

к* ным сортом Краснозерная (табл.2). ,. *

'Однако по урожаю зерна с м2 сорта, с высотой - растений ,

.Характеристика лучших короткостебельных образцов (ср. 1972—1973,гЬ)

пп. •Название образца Происхождение Высота растения, см Число . зерен в гл. колосе Вес 1000 зерен, г Вес : 'зерна ! с гл. колоса, г Вес-зерна с растения, г Вес зерна с делянки (м2), г

Ст. Краспозерпая .- . ". "94,5 " 33 30, Г 1.0G J.5J - 149,3

- 1 УС 1651 ." . -: . , .США 62,9; . 41** .' " 28,6 1,29 71.87 Г 186,1

2 Ред; Ривер 68 i . . » 69,9 39* 32,8 " 1,32 ': -.1,75 • 168,2

3 - Нададорес . t . t i Мексика 68,3 \- ' 38* 32,2 1,44 .' "1,87 ' 179,1

{ Нададорес 63 „ . , » 64,8"- 43** .33,5 1,55 ." '-1,88 '. 167,0

5 " Ацтека 67 . , . .' 60,1 32 32,0 . 1,27 2,07 181,1 *

6. Сонора 64 ',_»», . » 62,7- 37 . 37,5** 1,36 '. 1,09 '. '175,2

7 7 Церрос . ; » . 62,2 ' 51** 32,0 - 1,73 ' .'2,27 " . 193,1-

8 Опал ; . . . . ФРГ 82,5 49** . 31,9 1,81 ' :; 2,20 210,1

9 Юфи II . , - . . Бельгия 82,3 - 44** 28,9 • 1,50 ' '•'1,73 159,2

10 Московская 21 , . . . СССР " "74,0 37 36,1*,* 1,46 • 2,03 206,3

Показатель абухае-мостн, чл

Таблица 2

Выход зерна от урожая общей биологической массы (ср. 1972—1973 гг.)

Средний урожай, г/м2 % выхода

. Высота растений - "(см) - - • * _ _ Кол-во образцов (шт.) ., общей .. „ • массы "зерна зерна о н. • урожая общей • массы

50 и менее , - 3 251 ' -103 > * 41,0

51—60 , • -б'- 260 ' 114' .-' -43,8

61—70 ' - 17- ' 367 • " 152 41.4 ,

71-80 . : 7 459 '" 151 32,9.

81—90 . . 7 ' . 502 \ 162 32,3 -

91 (стандарт) 1 "• 497 : но 30,0 '•

Всего 41 ~ , — 1 -

до 60 см 'значительно, уступали стандарту. Наибольший уро: жай зерна отмечен у образцов при высоте растении 81-790 см, они имели и самый, высокий урожай общей ' биологической массы. - . ,

V '

Результаты изучения коллекции корогкостебельных образцов яровой пшеницы из различных "стран показали, что некоторые из. них могут служить ценным исходным, материалом не только,в селекции на короткостебелыюсть, но и как доноры других ценных признаков. и свойств (раннеспелость, устойчивость к полеганию, высокая продуктивность и т. п.).' ' •

К .недостаткам изучавшихся образцов следует отнести невысокую продуктивную кустистость в годы изучения, изрежен-ный стеблестой на делянке. Многие образцы значительно-по-ража.тнсь мучнистой росой и имели невысокое качество зерна.

\

II. НАСЛЕДОВАНИЕ ВЫСОТЫ РАСТЕНИЙ И ПРОДУКТИВНОСТИ У ГИБРИДОВ ЯРОВОЙ •" ПШЕНИЦЫ;ПРИ СКРЕЩИВАНИИ ВЫСОКОРОСЛЫХ и КОРОТКОСТЕБЕЛЬНЫХ СОРТОВ ,

Результаты наших4 исследований показали, что характер наследования'высоты .растении зависит от степени различий ♦между исходными родительскими -формами по этому признаку. При скрещивании сортов, резко различающихся по высоте растений, гибриды И и занимали промежуточное положение между родительскими „формами с незначительным укло-

Наследование высоты растений у гибридов Б/ и Р2" (1972—1973 гг.)

Среднее значение признака; СМ'(Х±8Х)

Комбинация скрещивания

материнская форма

отцовская форма

• В .% к лучшей _ родительской форме

Е"

КраснозернаяХОпал '. . . 108,1 ±0,63 98,1 ±0,51 111,5±1,02 109,3 ±0,55 103,1

Московская 21хСонора 61 . . . 88,3±6,56 66,8±0,41 76,6*1,67 75,4 ±0,70 86,7

Лютссценс 62ХШарбатн Сонора 75,9+1,14 53,5 ±0,79 75,7+1,43- 74,1*1,13 99,7

КраснозернаяХИшп 6 6 ... . 81,2+1,43 55,3±0,79 73,2*0,83 75,7±2,45 90,1

Московская 21Х-У 46326 . , 85,1 ±0,50 -.55,9*0,20'. 74,3 + 0,87 70,1 ±0,18 87,3

МинскаяХИСВРН 225 . . ; 108,8 ±0,80 •77,0±0,73 98,1+0,68 90,9±0,60 -90,1

КраснозерлаяХН-123-А1- . • 1П,5±0,63 69,4±0,43 88,0+4,05 95,3±2,28 78,9*

Минская ХДварф С 931 Л5 » 103,8±0,78 38,1±0,11 74,4±2,62 80,2+1,26 71,7

МинскаяхСВ-151 . . . 101,5+0,52 35,9±0,28 71,4±0,62 70,4=1,31 68,3

/

нением в сторону того или иного родителя (табл. 3). В скрещиваниях сортов с незначительными различиями; по изучае-. мому признаку в Fi и F2 доминировала высокорослость (КраснозернаяХОнал, Лютесценс 62хШарбати Сонора): В популяциях F2 у ' большинства изученных комбинаций наблюдается увеличение средней высоты растений. Это объясняется, очевидно, тем, что низкорослые образцы несут рецессивные гены короткостебельности и в F2 выщепляется больше ВЫСОКОРОСЛЫХ фОрМ. ;

Промежуточный характер наследования высоты растений в скрещиваниях высокорослый Хнизкорослый свидетельствует о том, что значительную роль в определении признака играют гены аддитивного действия. На это указывают М. Л. Федин, Д.-.Я. Силие (1972), Л. Лтауа et я1. (1972). При скрещивании сортов, несущественно различающихся по высоте растений, очевидно, большее значение имеют гены доминантного дейст-

, Изучение характера наследования количественных признаков, определяющих продуктивность растений,"связано с большими трудностя.ми, вызванными тем, что эти признаки:конт-ролируются сложными генетическими системами, которые в сильной степени подвергаются модифицирующему действию внешних условий. ".:-- ' . : . ':

По наследованию элементов продуктивности в литературе имеется большое количество данных. В Fi многие исследователи отмечают проявление, гетерозиса, особенно часто по таким показателям, как продуктивная кустистость, вес 1000,зе-.рен, число и вес зерна с растения (С. Л. Пынзарь, 1969; 3. Д. Неттевич, 1970; Е. Т. Вареница, В. ,Ф. Костерин, 1971 и др.). В то же время наблюдались и другие типы наследования: промежуточный, доминирование одного из родителей и депрессия. В F2 гетерозис, как травило, снижается и характер наследования элементов продуктивности может быть различным.

По числу продуктивных стеблей на растении в четырех изученных,комбинациях гибриды Fi занимали промежуточное положение между родительскими формами. Достоверный гетерозис отмечен в комбинации МинскаяХСВ-151 (127,2%), в остальных комбинациях гибриды Fi находились на урозне показателя продуктивной кустистости у лучшей родительской формы. В F2 увеличилось-число комбинаций с промежуточным " характером наследования продуктивной 'кустистости. В отдельных комбинациях отмечено доминирование большего числа продуктивных стеблей на растении.

Наследование длины колоса и числа колосков в колосе было в основном промежуточным. Выявлена связь характера наследования длины колоса с различиями исходных форм по этому признаку. . ' • --.'-. -

-Т а б л и ц а 4

Наследование веса 1000 зерен у гибридов и (1972—1973 гг.)

Комбинация скрещивания Сред нее значение признака, г (х±8х В %' к .1 учшей родительск ой форме

материнская форма • отцовская форма , .. Г г

Б,

25,7±0,63 26,1+0,63 , 28,1 ±1,26 .25,7+0.45 107,7 98,5

Московская 21Х.Ш 46326 . . . 33,6±0,46 31,6+0,59 , 31,2+0,98 31,5±0,61 101,8 Ю2,7С

Московская 21хСонора 61 . . . 33,4+0,55 31,1+0,15 1 37,3+1,94 - 31,1 ±0,50 111,7* • ,93,1 .'

•МинскаяХИСВРН 225' . .-.' . 28,5+0,38 " 26,0+0,46 32,0 ±0,96 27,6+0,66 112,3* ."96,8

МинскаяХСВ-151 . . . . . 25,1+0,77 21,4+0,56 28,4 ±0,80 27,9±0,62, 113,1* 111,2*

.МинскаяхДварф'С 951 А5 . '. . 29,6 ±0,53 24.7±0,13 • 31,7+0,76 28,1+0.49 107,1 91,9

Лютссценс 62хШарбатн Сопора 33,9 ±1,21 40,7+1,45 42.1 ±5,18 35,5±1,15- 103,4 ; 87,2

М1ШскаяХН123-А1.....'-„ . 27,8±0,68' 37,3±*0,81 ' 39,7+2,38 34,6+0,53 106,4 '', 92,8

КраснозернаяХН-123-А1 . . .' . 23,9+0,90 26,9 ±0,85 31,6+1,96 27,6±0,78 . " 117,5** ' 102,6. '

*

В скрещиваниях, где родительские формы "незначительно ; Л; различались по изучаемому признаку, отмечено,преобладание : признака лучшей родительской формы, при скрещивании конт- , растных сортов наследование было, как правило, промежуточным. ' , .

. По числу зерен п колосе у гибридов Б, достоверный гетерозис наблюдался в .комбинациях Лютесценс 62хШарбати Сонора, МинскаяХДварф С 951 Л5. При скрещивании сортов Минская ХИСВРН, 225, КраснозернаяХИния 66, Минская X • СВ-151 у гибридов Б] доминировала большая озериеиность колоса, в остальных комбинациях наследование было промежуточным. В К2'В большинстве случаев наблюдалось снижение числа зерен в колосе. Характер наследования изучаемого признака в' основном был промежуточным.

По весу 1000 зерен во всех 'комбинациях скрещивания отмечено превышение среднего показателя гибрпдоз К над лучшей родительской формой по этому признаку, хотя, величина , ,' его была незначительной. Статистически достоверный гетеро-л1 \ • зпс «отмечен в -1 комбинациях (Московская4 21 ХСонора 64, 1/ Минская ХИСВРН 225; МннскаяХСВ-151, КраснозернаяХ -• Н-123-Л1) (табл. 4). '<]> :>.;::у-) Л/Л:,У •/,;•"♦.;;>, ;:;';• ••

В К, имело место значительное снижение веса 1000,зерен, • ; по сравнению с Достоверный гетерозис, сохранился в ком- : , бинацин МинскаяХСВ-151. При скрещивании сортов Драено--зериаяХИния 66, КраснозернаяХН-123-Л1, гибриды второго ", поколения по весу зерна практически были на уровне пока- ,\. зателя лучшей родительской формы. В комбинациях Красно-зернаяХОпал, Московская 21 ХСонора 64 в К> средний вес' ' 1000 зерен равнялся показателю худшего родителя, в остальных скрещиваниях гибриды занимали промежуточное положение между исходными формами. , '

♦ Вес зерна с главного колоса у гибридов К превышал показатель лучшей родительской формы в большинстве изученных комбинаций. Однако достоверный гетерозис, отмечен только ; в трех комбинациях .скрещивания.; (Минская ХН-123-А1, Лю-< * ' тесценс 62ХШарбати Сонора, МинскаяХДварф С 951 А5);. -В комбинации Краснозерная ХН-123-А1 продуктивность, коло- ", са в К была ниже, чем у менее продуктивного родителя. Про- . межуточный« характер наследования изучаемого признака отмечен при скрещивании Московская 21 Х№. 46326, Москов- ,„'•_)•' екая 21хСонора 64, КраснозернаяХОпал,",'В остальных ком- "л бннациях гибриды К превышали лучшую родительскую фор- у ' му по весу зерна с главного колоса. . --:--'у-'\".'у -V?..,'* ' ' • !.

Во втором поколении гибридов наблюдалось снижение продуктивности колоса, хотя в некоторых комбинациях сохра-- ; пилось.незначительное превышение среднего показателя гиб- — ридов над лучшей родительской формой. В.большинстве нзу-

' ' У.-

Таблица 5

Наследование продуктивности растения у гибридов Г| и Р2 (1972—1973 гг.) ' >

Комбинация скрещивания Среднее значение признака, г (х+8х) .. В % к.1учшей родительск он форме

материнская форма .' отцовская форма

Б,

Московская 21хСонора 64 . . . 2,17+0,08 2,14л:0,06 2,21+0,23 2,122:0,07 103,2 97,7

Лютесценс 62хШарбати Сонора 1,21+0,09 1,28+0,10 ;' 2,5б£0,47 :? 1,53+0,13 200,0** 119,5

МинскаяХН-123-А1 ....... 1,74 ±0,08 1,47+0,05 1,97+0,07 1,91+0,07 113,2 .109,8

МннскаяХИСВРН .225 . " . . . 1,85+0,07 " 1,52 +0,05 2,33±0,11 1,73 ±0,07 125,9* 93,5

КраснозернаяХН-123-А1 . . .',;' . 1,66+0,07 1,29л0,06 .'. 1,51 ±0,49 1,77+6,66 91,0 ■•■•:- 106,6

МинскаяХСВ-151 , .-,. . '. , . 1,52+0,03 ' . 1,13+0,02 2,28+0,15 1,182:0,09 150,0** 77,6

КраснозернаяХИния бб .-.-.'•. 1,61+Д14 1 1.22+Д23 -. 1,46+0,22 1,49+0,13 90,6 92,5 . "

Московская 21 XV» 46326 .... 2,10+0,09 1,56 + 0,07 1,64±0,15 •_ 1,85 * 0,07; 78,1 ' 88,1

КраснозернаяХОпал..... ;1,53+:0,03 2,10+0,07 2,06 ±0,21 1,65±0,05 98,1 78,6 -

Минская ХДварф С 951 А5 . 2,02+0,08 1,01+0,01 2,86+0,60 1,72 ±0,06 - 141,6** 85,1 '.''•

♦ ченных комбинации наследование признака было промежуточным.' •'

Достоверный гетерозис по продуктивности растения отмечен в К у комбинаций Лютесценс 62хШарбати Сонора, Мин-скаяХИСВРН 225, МинскаяХДварф С-951 Л5. В других комбинациях наблюдалось доминирование большей продуктивности и промежуточное наследование (табл. 5). В К, продуктивность растения снижалась й увеличивалось число комбинаций с промежуточным характером наследования этого признака.

Характер наследования элементов продуктивности в изу-, ч'епных комбинациях свидетельствует о значительной роли доминантных генов в определении этих признаков. ' •

В литературе имеются различные .мнения о влиянии па-правления'скрещивании на характер наследования количественных признаков. На неравноценность гибридов,.от прямых и обратных скрещиваний по .высоте растении у пшеницы указывают Л. П. Кшинкатлина, 1969; Р. Л. Карамышев, 1970; - А: К. Пархоменко, 1972 и др. В то же время в работах В. О. Гулканян, Л. Л. Гуляй, 1970, 1971; В, Г. Кызласова, 1970 не выявлено различий.у рецнпрокных гибридов по 'этому признаку.

По 'продуктивности растений и отдельным ее элементам данные о результатах прямых и обратных скрещиваний также довольно противоречивы (Л. П. Орлюк,.1968; В. И. Кравченко, 1972). ... . _

Анализ гибридов и К от прямых и обратных скрещиваний (Лютесценс 62ХСВ-151, Лютесценс 62ХДварф С 951 Л5, КраснозернаяХДварф С696А7) показал, что на характер наследования высоты растений существенное влияние оказывает цитоплазма материнского растения. В изученных комбинациях установлены достоверные различия по высоте растений между гибридами от прямых и обратных скрещиваний. В комбинациях, где в качестве материнских форм'использовались высокорослые сорта, а отцовокими компонентами служили корот- -костебельные образцы, средняя высота гибридов и К приближалась к высокорослой материнской форме и значительно превышала гибриды от обратных скрещиваний.

По элементам продуктивности в указанных комбинациях • не обнаружено достоверных различий у гибридоз от прямых и обратных скрещиваний. Полученные экспериментальные данные'свидетельствуют о весьма сложном и многообразном характере наследования хозяйственно-ценных признаков -у пшеницы. • .....

III. ВЗАИМОСВЯЗЬ ВЫСОТЫ И ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИИ И-ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТБОРА ПО ЭТИЛ\ ПРИЗНАКАМ В F2 ;

1.' Связь между высотой растения и элементами '• ♦ - . • продуктивности у гибридов и родительных форм

.В последнее время'в связи с переводом сортов,зерновых культур на короткостебельную основу,' возрос интерес к изуче: шно корреляции между высотой растения и продуктивностью. Многие авторы отмечают наличие высокой положительной корреляции между этими признаками у сортов пшеницы (Л. Н. Носатовский, 1965; J.' Smocck, 1969; D. Yirk, S. Anand, 1970 и др.). У гибридов эта связь может быть различной в зависимости от подбора компонентов для скрещивания (П. П.. Лукьяненко", Б. В. Тимофеев, 1970). ' .'-.,."

У изученных в опыте гибридов.п родительских форм не обнаружено тесной положительной связи между высотой н продуктивностью растений (табл. 6). В отдельных комбинациях скрещивания (проявилась слабая положительная корреляция между, высотой растений и некоторыми элементами продуктивности.4 Более заметно взаимосвязь изучаемых признаков проявляется у родительских сортов. В большинстве случаев В'популяциях F2 она пыражена слабее, хотя при большом

'•г'' -• ,- , Т а б л и ц а 6

Коэффициенты корреляции между высотой растений и элементами., .продуктивности у гибридов Р2 и родительских форм ПЭ72 г.)

. Комбинация МиискаяХСВ- 131 Московская 21 X • № 46326

Признаки л л " ~л л л • 9 F2 о' . 9 Fj о" ,

Продуктивная кустистость . . . -0,03 0 08 0,11 0,01 0,09 • 0,02 0,26** 0,16* 0,19* 0,13 0,30** 0,18* 0.24*''' 0,05 0,28** 0,12 0,16 0,31*0,16* 0,22** 0,19* 0,26** 0,22" -0,03 0,21** 0,11 0,01 0,03 0 21** о|23** 0,06 0,06 0,02 0,26** 0,38** 0,34*" 0,28**

Число колосков в колосе. ". . . Вес 1000 зерен........, . Вес зерна с гл. колоса . . . . 0,10 0Л9 -0,09 0,20* • 0,15 '

объеме выборки (п= 150—250),коэффициенты корреляции были достоверными. На анализируемом материале не удалось обнаружить зависимости между проявлением.связей у гибридов и родительских форм. , - , ,

При рассмотрении корреляционных связей внутри популяции К, по различным группам растений по высоте проявление нх было неодинаковым. . , .

Анализ взаимосвязи 'высоты растения к продуктивности колоса в пределах двух' гибридных комбинации (МинскаяХ СВ-151, Московская 21ХСонора 64) показал, что наибольшая продуктивность формировалась' в группе растении со средней высотой 85 (см. рис. 1). Очевидно, высота растения яровой пшеницы 80—90 см является наиболее оптимальной в данных условиях выращивании. ' * • '- '

2. Эффективность отбора по высоте растений . - , ~ •» продуктивности в Г2

При анализе коэффициентов вариации по изучаемым признакам было установлено, что более стабильными,в годы изучения были: 'высота растений, длина колоса и число колосков, а .признаки-г продуктивная кустистостьЛ пес зерна'с главного 'колоса и с растения — характеризовались более высокой изменчивостью. , ' .

Сравнительное изучение вариабельности у гибридов и сортов показало, что по всем признакам изменчивость была лаи-."' ''".., ч . •' " • 1 '- Таблица 7

Эффективность отбора в Р2 по высоте и продуктивности растений (1972—1073 гг.)

Гибриды та к и- О Селек- ЦПОН. дифференциал Прогресс селекции Теоретическое XI, Фактическое X/,, ,..

Высота растений (см) •

МинскаяХДварф-С 951 Хг, = 80,2 см; И" = 0,88 I II III, 25,3 , 0,3 —30,2. •• .22,2 0,3 —26,5 102,4 80,5 53Л 67,9 59,5 44,4

Ч1инскаяХСВ-151 -Х/Л70,4 см; п2 = 0,93 Г II III 11.3 5,1 — 19,9 10,6 \ 4,8 — 18,6 81,0 75,2 , 51,8 70,4 54,0 .42,4

]чрасиозсрнаяХОпал Хг,= 109,3 см; И2=0,44 I " •П III 9,0 — 5,4 - 14,8 '4,0' — 2,4 •- 6,5 113,3 106.9 102,8 73,9 74,4 69,4

Продуктивность растения (г)

МинскаяХН-123-А1 Хг,= 1,91 г; И2 = 0,49 , I II 2,25 0,75 1,10 0,37 3,01 2,28 1,20 1,36

"МинскаяХИСВРН 225 Х/>„=1,28 г; И2 = 0,47.. I II 2,87 1,02 1,35 0,48 2,63' 1,76 1,66 1,75

МинскаяХСВ-151 ХЛ = 1,71 г;'И" = 0,85 I П 2,15 0,30 1,83 Д£5 3,54 .1,96 1,53 1,23

большей-у гибридов F2 по сравнению с родительскими форма-ч ми,и гибридами Fi.'Наличие.высокой фенотипической щариа- 4 ''mm по тому или иному признаку, еще не гарантирует надеж-" " ность отбора. Отбор может быть эффективным «только" при , - • достаточной степени геиотипическои изменчивости'по , этому ','признаку. Доля генотилического разнообразия в общей фе-."нотипической изменчивости определялась в нашем „опыте' . --. 'по формуле Mahmud and Kramer (1951)". Показатели'насле- > дуемости тфизнаков были, различными в зависимости от под- \ ♦ бора компонентов для .скрещивания.- Почти во всех комбина- -"♦-пнях довольно высокой степень наследуемостил была "по вы-- • \соте растений. .По элементам продуктивности степень насле-' '.'дуемости сил&ю варьировала. " • ;' V- Ч • •, .

'" , Некоторые авторы (Л. Л. Усикова,-1908; М. Г.'Мику, 1972) ' , лпредлагают использовать этот показатель для прогнознрова- Л". . ння отбора в ранних поколениях гибридов. .'•*. ,ч .; • ч -

ч - В зависимости от степени наследуемости того или иного , • , , чпризнака эффективность отбора' может быть различной. В на-Л .' шем опыте среди гибридов F2 были -проведены отборы'высоко-" продуктивных форм, сразличной'высотой растения. На осно-вании'коэффициента наследуемости >и селекционного диффе-'" ,," ренциала-(разница между средним выражением признака по ' > ♦ * "всей популяции F2 и средним его значением по группам отбо- -ра)' определяли прогресс селекции или реакцию на отбор' " ,н теоретически ожидаемое значение признака в Fa' (табл." 7). -При сопоставлении теоретических и фактически- напученных »' '-данных-наиболее»полным совпадение 'показателей по группам --отбора было по'высоте растений, т. еЛвысокорослые-.и" соответственно среднерослые и низкорослые, формы были чюлу-' <_чены там, где они,и,ожидались, различия в-абсолютном вы-' ', -" раженни признака объясняются тем, что вычисление т'еорети- • л < "'' • ческих'*показателей производилось по данным 1972 года, a F3

выращивали в 1973 году. Условия вегетации .п эти годы были ' ...- -резко различными. . - .,- ''•-".• Л '.",'.' -' - Однако эффективность отбора зависит не только от стеле, ни наследуемости признака, но и от .типа-действия генов, де-- терминирующих тот или иной признак. В комбинации Красно- *" -'', зернаяХОпал, где отмечены доминантные генетические эф ' .

♦ фекты в олределешпЛвысотьь растений,-теоретические'и фак-" тнческие показатели признака в ¥z не совпали по группам отбора.; ' ; ,л \ - \ \<" -\ v ." ••**/;.,.// *, ~ По4, продуктивности растения совпадение /теоретически вы- '

численных показателей ,и 'фактических отмечено лишь'в от-дЛ'дельных" комбинациях «скрещивания. Сложная "генетическая "• .обусловленность признаков продуктивности и их высокая, мо-. * ; днфнкационная изменчивость затрудняют отбор,n*F2,по этим ,- .'

ч

-/Бо -

^итс/гс

I as

Сопора

64

г

ts

«0

й90

060

е»

JltUHCtUiJO. X еЛ^

чГ

гИ

37

и М Ш е■)

Рис./. iJbiau-MOc&Ajb продуктивности колоса и. бнсоггш. рас/нсниА г -V.

«I

признакам. Несколько полнее совпадение результатов было по продуктивности главного колоса. ' "

В ИЗ выделились короткостебельные линии, значительно превосходящие лучшие родительские" формы ло продуктивности и отдельным ее элементам, изучение которых будет продолжено.

Выводы

1. В результате'изучения коллекции короткостебельных образцов яровой- пшеницы различного происхождения выделен ряд сортов с комплексом положительных признаков: УС 1651, Ред Рнвер 68, Нададорес, Нададорес 63, Ацтека 67, Сопора 6-1, Опал, Юфн II, 7 Церрос, Московская 21. Эти образцы сочетают высокую продуктивность с хорошим качеством зерна; устойчивостью к болезням и полеганию и могут -использоваться в качестве исходного материала для создания низкорослых высокопродуктивных сортов яровой пшеницы.

2. Выявлены образцы, отличающиеся отдельными ценными признаками (раннеспелостью, устойчивостью к бурой ржавчине и '.мучнистой росе, высокой озерненностыо'колоса и'круп-ностью зерна, 'высоким качеством), которые, наряду с коротко-стебельностыо, могут служить также донорами этих признаков и свойств. ."•':•' • Г,'г\'•;•', .'_.";';

3. Анализ гибридов И) и И2 показал, что характер наследования высоты растений зависит от степени различий исходных

- родительских форм -по этому признаку. При скрещивании сортов, резко различающихся по лысоте "растений, характер на-♦ следования был промежуточным с некоторым уклонением в сторону той или иной родительской формы. При незначительных различиях между исходными формами по изучаемому признаку в и И2 доминировала большая высота растения. ' • и, ;':,--;•

4. Наследование признаков, определяющих продуктивность, имело более сложный характер. По всем показателям

. продуктивности отмечены различные :типы , наследования: гетерозис, частичное или полное доминирование 'одного из родителей, в отдельных случаях имела место депрессия. Достоверный гетерозис чаще других отмечен по весу 1000 зерен, весу зерна с главного колоса и с растения. '-.,:'''. ~

5. При реципрокных скрещиваниях высокорослых и ко-роткостебельных сортов яровой пшеницы выявлено влияние цитоплазмы материнского растения на наследование высоты в И] н И2. По другим признакам л нашем исследовании таких различий не обнаружено.

6. Отсутствие устойчивой положительной корреляции меж. ду высотой растений и продуктивностью свидетельствует

о возможности отбора "короткостебельных высокопродуктивных форм в большинстве изученных комбинаций. . У.

Наличие достоверной положительной связи между высотой и 'продуктивностью растений в целом по популяции в отдельных комбинациях не исключает возможности отбора среди них форм, сочетающих короткий стебель с высокой продуктивностью растений, т. к. популяция состоит из биотипов с различным характером этих связен.

7. Анализ .взаимосвязи высоты и продуктивности растений у комбинаций, полученных на различной генетической основе, показал, что наибольшая продуктивность формируется при высоте растений 80—90 см. Очевидно, такой уровень высоты растения пшеницы является оптимальным для данных условий выращивания. ..'♦.. '.-.'.''

8. Для успешного отбора необходимо наличие генотипиче-ского разнообразия в исходной популяции. В изученном гибридном материале наибольшая, часть изменчивости; обусловленной генотипом, отмечена по признаку высоты растений. По элементам продуктивности показатели наследуемости сильно варьировали. Соответственно и эффективность отбора по изучаемым признакам была различной.

, Основные положения диссертации изложены в статьях:

1. Изучение селекционной ценности короткостебельных образцов яровой пшеницы. Доклады ТСХЛ, вып. 192, 1973 г. (.в соавт.). .'.• ,*>'.' '•'••'•, •'•'..-•;""•'

'; 2. Наследование высоты и продуктивности гибридами яровой пшеницы. Доклады ТСХЛ, вып. 199, 1974 г. (в соавт.).

Заказ 637.

Объем 1 п. л.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева-125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44