Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекционное значение морфобиологических и оптических особенностей сортов и гибридов картофеля

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекционное значение морфобиологических и оптических особенностей сортов и гибридов картофеля"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 1 И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКАЯ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ Оу И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

УДК 635.21 : 631.532.2

МЕЛЬНИЧУК АЛЕКСЕЙ ДМИТРИЕВИЧ

СЕЛЕКЦИОННОЕ ЗНАЧЕНИЕ МОРФОБИОЛОГИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ СОРТОВ И ГИБРИДОВ КАРТОФЕЛЯ

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук '

Горки 1997

Работа выполнена в Белорусской ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии в 1993-1996 гг.

Научный руководитель — академик ААО, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор Латыпов А. 3.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Гончаров Н. Д., кандидат сельскохозяйственных наук Подлужный Г. И.

Оппонирующая организация — Белорусский научно-исследовательский институт картофелеводства.

Защита состоится 1997 г. в на заседании

совета по защите диссертации Д05.30.01 в Белорусской ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии по адресу:

Республика Беларусь, 213410, г. Горки Могилевской области, ул. Ми-, чурина, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусской сельскохозяйственной академии.

Автореферат разослан « » КчА ^ХП*^ 1997 г.

Ученый секретарь

специализированного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Использование солнечной радиации растениями в качестве агроклиматического фактора начали изучать сравнительно недавно. Данный вопрос рассматривался преимущественно с физиологической точки зрения, а в селекционной практике это направление нашло применение лишь однажды, когда путем отбора форм с расположением ассимиляционной поверхности, обеспечивающим наилучшее усвоение ФАР, был создан сорт риса 1.1?.8 и ряд его производных. Применительно к картофелю подобных работ селекционного направления нами не найдено.

• В современных условиях необходимы сорта, обеспечивающие высокие урожаи при минимальных затратах. Создание форм, обеспечивающих наилучшее усвоение ФАР при одинаковых условиях возделывания, должно являться одним из направлений в селекции растений.

В то же время большое значение имеет точность оценки гибридных комбинаций, особенно на ранних этапах селекции. Здесь необходим метод, позволяющий выявить те родительские формы, в потомстве которых можно было бы выделить большее количество образцов с выдающимися значениями какого-либо конкретного признака.

Связь работы с крупными научными программами. Исследования выполнены в рамках республиканской программы "Картофель" по разделу "Усовершенствовать существующие и разработать новые приемы производства оздоровленного картофеля". Кроме того, данная работа была частично поддержана Международной Соросовской Программой образования в области точных наук

Цели и задачи исследований. Основными целями наших исследований являлись:

- оптико-морфобиологическая и генетическая оценка коллекции уже существующих сортов и гибридов, обладающих комплексом хозяйственно-полезных признаков, выделение лучших образцов, а также создание новых форм путем гибридизации с их последующим изучением;

- определение возможности использования оптической изомерии и оптической структуры растений как критериев для отбора в селекционном процессе.

Для этого предусматривалось решение следующих задач: 1.Изучить особенности роста и развития изучаемых форм в зависимости от их архитектоники, установить их принадлежность к определенному типу оптической структуры, выявить морфобиологическиё

различия между растениями при семенном и клубневом размножении;

2-Изучить особенности развития листовой поверхности растен: и ее распределения по ярусам;

З.Дать оценку изучаемых сортов и гибридов по основным хозяй твенно-полезным признакам.

4.Определить основные различия между классами оптических из! меров у растений картофеля и установить их связь с основными х< зяйственно-полезными признаками;

5.Провести гибридизацию между формами с различными морфоби логическими характеристиками и оценить селекционный материал связи с их принадлежностью к определенному типу оптической стру] туры;

6.Провести оценку гибридного потомства с учетом комбинации ной способности родительских пар, вовлеченных в скрещивания.

Научная новизна полученных результатов. В результате изучен] большой коллекции сортов и селекционных гибридов картофеля вперв: выделено четыре основных типа оптической структуры растений карт< феля, связь их с чистой продуктивностью фотосинтеза, урожайноста и устойчивостью к фитофторозу. Показана возможность отбора в с< лекционном процессе форм, которые отличаются архитектоникой куст; обеспечивающей наилучшее усвоение ФАР. Путем межсортовой гибрид! зации получены формы, отвечающие таким требованиям. Применителы к культуре картофеля, впервые проведены исследования в области 01 тической изомерии растений как для надземной части, так и д. клубней. Дана оценка возможности использования информации тако] типа в селекции и семеноводстве. Предложен метод оценки гибридш комбинаций, учитывающий долю хозяйственно-ценных форм в потомств*

Практическая значимость полученных результатов. На основан] полученных данных выделены сорта и селекционные гибриды картофе. с оптической структурой, обеспечивающей лучшее усвоение ФАР. Пов; шение продуктивности растений, которое достигается за счет оптиш зации оптической структуры растений, составляет до 4-6 т/га, ою паемость дополнительных затрат при этом составит 55-60 руб. допей нительно полученной продукции на 1 рубль дополнительных затрат Показана возможность отбора таких форм в селекционном процессе д; культуры картофеля.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Возделываемые сорта картофеля и селекционные гибриды эте культуры сильно различаются между собой по оптической структур«

что приводит к значительным различиям в продуктивности растений и количестве сухого вещества, синтезированного на единице площади. Все многообразие сортов картофеля, в зависимости от типа оптической структуры, можно разделить на четыре типа. Наиболее высокими показателями продуктивности характеризуются образцы, имеющие структуру посева, которая обеспечивает наилучшее усвоение ФАР.

2. Оптическая структура растения может служить одним из кри-. териев отбора в селекционном процессе.

3. Продуктивность растений в некоторой степени может определяться показателями оптической изомерии, однако, из-за того,- что они не являются константными и не наследуются, их применение возможно лишь в семеноводстве.

4. При оценке гибридных комбинаций и подборе родительских пар для скрещиваний основное внимание следует уделять тем формам, в потомстве которых отмечается наибольший процент особо ценных гибридов.

Личный вклад соискателя. Диссертантом была разработана программа исследований и методика проведения экспериментов. Самостоятельно были выполнены полевые и лабораторные опыты, проведена статистическая обработка полученных данных, осуществлена компьютерная верстка текста диссертации.

Апробация результатов диссертации. Результаты исследований, включенных в диссертацию, докладывались на Научно-производственной конференции ВСХА (1995 г.), Международной конференции "Экологическое моделирование и оптимизация в условиях техногенеза" (г. Соли-горск, 1996 г.), Международной научно-производственной конференции "Белорусское село: прошлое, настоящее, будущее" (г.Горки, 1996), Международной научной конференции "Актуальные проблемы современного картофелеводства" (п. Самохваловичи, 1997).

Опубликованиость результатов. Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах, в том числе 3 - в сборниках научных статей, 2 - в материалах конференций, 2 - в тезисах докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, шести глав, выводов и списка использованной литературы. Общий объем диссертации составляет 111 страниц, включает 19 таблиц и 8 рисунков. Перечень использованных литературных источников включает в себя 226 источников, в том числе 88 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ УСЛОВИЯ M МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Наши исследования проводились на опытном поле БСХА "Тушково' Почвы опытного участка дерново-подзолистые легкосуглинистые, раг вивающиеся на лессовидных суглинках, подстилаемых моренным суглт ком с глубины более 1 м. Содержание гумуса в почве - 1.2-1.7 %, î в КС1 - 5.6, содержание обменного фосфора (Р2О5) - 18.0-22. мг/100. г почвы, калия (КгО) - 22.0-25.0 мг/100 г.

Климат северо-восточной части Беларуси умеренно-континенталь ный, с достаточным увлажнением. Среднегодовое количество осадков 640 мм, из них 70 % приходится на теплый период. Безморозный перу од составляет 151 день, период со среднесуточной температурой вое духа выше 10 °С - 144 дня. Годовая сумма положительных среднесу точных температур равна 2600 °С, сумма активных температур - окол 2200 °С. Таким образом, почвенно-климатические условия северо-вос тока Республики Беларусь полностью отвечают биологическим требовг ниям картофеля.

Погодные условия при проведении исследований можно охаракте ризовать. следующим образом. Очень теплая весна, холодное влажнс лето и осень с обилием осадков, которыми характеризовался 199 год, способствовали очень раннему развитию фитофтороза. Метеоролс гические условия вегетационного периода 1994 года, наоборот, ха растеризовались холодной весной с небольшим количеством осадков жаркой, засушливой серединой лета и теплым, с достаточным коли чеством осадков, началом осени. Более благоприятным для картофел был 1995 год, однако ливневый характер выпадения осадков и высоки среднесуточные температуры воздуха создали почти оптимальные уело вия для развития фитофтороза. Потери урожая из-за этой болезн частично компенсировались большим количеством солнечных дней суммой осадков. Основными же особенностями, определявшими услови возделывания картофеля в 1996 году являлись обилие осадков и дос таточно высокие температуры сразу после посадки. Это привело сильному уплотнению пахотного горизонта и образованию почвенно корки и затруднило начальное развитие растений. Критическим перио дом для развития растений в 1996 году, особенно для поздних сор тов, пришелся на жаркий сухой август.

Для изучения оптических особенностей растений была использо

вана коллекция сортов и гибридов картофеля, состоящая из 110 образцов, сеянцы, полученные от скрещивания некоторых, форм между собой и растения в селекционных питомниках.

Коллекционные образцы высаживались в гребни с густотой 70x30 см, двумя рядами по 15 растений в однократной повторности. Посадка производилась вручную. Технология выращивания - общепринятая. В фазе бутонизации - начале цветения было проведено определение принадлежности растений к конкретному типу оптической структуры, в зависимости от количества, степени развития и взаимного расположения стеблей и листьев, обусловливающих тот или иной уровень освещенности различных ярусов картофельного растения.

Чистая продуктивность фотосинтеза была рассчитана с учетом динамики накопления сухого вещества в клубнях и надземной части, а также площади ассимиляционной поверхности. Одновременно проводилось измерение распределение площади листьев по ярусам. Во время вегетационного периода и при уборке была проведена оценка сортов и гибридов на устойчивость к болезням (по дезятибальной шкале). Продуктивность растений во время уборки определялась в граммах на 1 куст. Определение содержания крахмала в селекционных гибридах и коллекционных образцах проводилось на крахмальных весах ADS (ГДР).

Нами использовалась обычная схема селекции картофеля. В качестве родительских форм использовали сорта и гибриды с различной оптической структурой. Скрещивания проводились в пленочной теплице. У растений предварительно были удалены столоны для лучшей за-, вязываемости ягод. Выращивание сеянцев проводилось с использованием общепринятой технологии.

Для изучения оптической изомерии весь селекционный материал, выращенный из настоящих семян, а также клубни исследуемых сортов, были разделены на L- и D-формы, в зависимости от направления спи-рализации листьев главного побега или глазков на клубнях. Стебли, у которых спираль расположения листьев ориентирована снизу вверх по часовой стрелке, были отнесены к левым, против часовой стрелки - к правым. У побегов ветвления оно не учитывалось. Во время уборки был проведен учет продуктивности гибридных сеянцев и числа клубней у каждого растения.

Технология выращивания картофеля в селекционных питомниках и особенности проводимых наблюдений были аналогичны работам с коллекцией.

Для оценки гибридных комбинаций методом дисперсионного анали-

б

за использовалась иерархическая схема (Гончаров, Колядко, 1980). Расчет комбинационной способности производился по методике, предложенной Г.К.Дремлюком (1976). Математическая обработка данных была осуществлена с использованием программ анализа вариационных рядов (П.М.Шумский), пакета биологической статистики Института генетики и цитологии АН РБ, а также собственных программ для Ж.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ РАСТЕНИЕ КАРТОФЕЛЯ КАК ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Изучение морфобиологических и оптических особенностей растений картофеля показывает, что в зависимости от количества, размеров и взаимного расположения стеблей и листьев, обеспечивающих определенную степень освещенности различных ярусов растения, у картофеля можно выделить четыре главных типа оптической структуры (рис.1-4).

Первый тип (проницаемый) характеризуется высокими эректовид-ными, часто немногочисленными стеблями, относительно короткими силыюрассеченными листьями, не образующими заметного сплошного покрова,. что обеспечивает достаточно равномерную освещенность всех ярусов растения. Данный тип характерен для многих поздних и сред-непоздних сортов, у более ранних встречается редко.

Второй тип наиболее характерен для сортов среднеранней -среднелоздней групп спелости, здесь же встречаются и раннеспелые формы. Принадлежность растений к данному типу определяется образованием мощных нижнего и среднего ярусов листьев или побегов ветв- ' ления, создающих своеобразный внутренний экран. Верхняя часть растений по своей конструкции близка к той, которую имеют растения первого типа.

Третий тип растений имеет сильно развитые листья верхнего яруса, образующие достаточно плотный верхний экран. Он характерен преимущественно для ранних форм. Формирование верхнего экрана может идти за счет большого размера листовых долей у листьев верхнего яруса, сосредоточения основной массы листьев в верхнем ярусе или благодаря сильному развитию побегов ветвления в верхнем ярусе, придающих растению вид зонтика.

Четвертый тип оптической структуры (шаровидный) характеризуется массивными, хорошо облиственными, сильно ветвящимися на всех

Типы оптической структуры у раошений картофеля (в. ТиЬегозша Ь.)

\

А

Л

\

У

¥

Рис.1 Проницаемый тип

N

/

л

л4\141

\

/

Рис.2 Тип с внутренним экраном

\|

Рис.3 Тип с наружным экраном

Рис.4 Шаровидный тип

уровнях, стеблями. Наличие мощной надземной части сильно ослабляет освещенность в посевах.

Растения различных типов оптической структуры характеризуются неодинаковым распределением ассимиляционной поверхности по ярусам и равными значениями чистой продуктивности фотосинтеза (таблица 1) •

Таблица 1

Чистая продуктивность фотосинтеза в посевах картофеля различной оптической структуры, 1995-1996 гг.

Тип оптической структуры средняя площадь листьев одного растения,м2 чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2-сутки

I (проницаемый) 0.88020 6.02

II (внутренний экран) 0.82818 7.30

III (наружный экран) 0.51024 11.10"

IV (шаровидный) 1.30890 5.90

НСР05 0.24 0.97

Самым оптимальным, с нашей точки зрения, представляется второй тип оптической структуры, в котором наилучшим образом сочетаются высокий уровень продуктивности фотосинтеза с небольшой площадью листовой поверхности. Отмечено, что многие современные высокопродуктивные сорта формируют посевы именно с такой архитектурой.

ОПТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РАСТЕНИЙ КАК КРИТЕРИЙ ОТБОРА В СЕЛЕКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ.

Наши исследования показали, что отбор селекционных гибридов у картофеля в зависимости от их оптической структуры также может быть весьма плодотворным. Анализ продуктивности коллекционных сортов и гибридов свидетельствует о том, что формы, образующие внутренний экран, в среднем более продуктивны, чем растения с другими типами оптической структуры (таблица 2).

Аналогичные результаты получены и при анализе продуктивности селекционного материала. Так, в питомниках одноклубневок (1995 -1995 гг.) средняя масса клубней у растений картофеля, в зависимости от типов оптических структур, распределилась следующим образом. Растения второго типа (с внутренним экраном) в среднем были значи-

Таблица 2

Средняя продуктивность сортов и гибридов картофеля в зависимости от типа их оптической структуры, 1993-1996 гг.

Тип оптической структуры растений Продуктивность форм внутри типа, г/куст

1993 г. 1994 г. 1995 Г. 1996 г. в среднем

I(проницаемый) 342.6 456.7 668.4 519.8 496.9

II(внутр.экран) 615.8 525.9 758.2 610.1 627.5

III(наружн.экран) 355.7 341.6 683.6 578.6 489.9

IV(шаровидный) 463.3 485.6 796.4 615.4 590.1

НСР05 119.3 80.4 60.2 59.0 88.3

тельно продуктивнее, чем растения других типов - 596.0 и 506.0. г/куст. Здесь же отмечено самое высокое среднее значение числа клубней на растение. Особенно четко указанная тенденция проявилась в 1995 году, когда погодные условия были благоприятными для гибридов, не обладающих достаточной устойчивостью к фитофторозу. Средняя масса клубней и их число у растений четвертого типа были ниже (429.0 и 501.0 г/куст), несмотря на большее число стеблей и площадь ассимиляционной поверхности. Это означает, что главную роль в формировании оптической структуры растений играет взаимное расположение стеблей и листьев, а не число стеблей и площадь ассимиляционной поверхности. Растения, формирующие наружный экран, выглядели менее предпочтительно по всем показателям, а гибриды с проникающим типом куста из-за большого количества ультрапоздних форм не сформировали достаточного урожая клубней ко времени уборки.

Аналогично сортам коллекции, при оценке клонов первого года определено, что более 70% самых продуктивных селекционных гибридов

имеют признаки второго типа.

Подобная конструкция картофельного куста обеспечивает оптимальное усвоение ФАР на всех этапах органогенеза, так как расположение надземных органов по такому принципу способствует наилучшей освещенности всех ярусов листьев при наименьших потерях ФАР. Кроме того, в посадках растений такого типа создается оптимальный микроклимат. Недостаток растений этого типа - плохая проветриваемость нижнего яруса, что при определенных погодных условиях способствует развитию фитофтороза. Результатом являются недостаточно стабильные урожаи..

Базируясь на описанных выше характеристиках картофельного растения, мы считаем, что высокопродуктивный сорт должен обладать следующими морфобиологическйми характеристиками:

1. Куст высокий или средней высоты, прямостоячий, пирамидальной формы; ' -

2. Листья нижнего яруса, а позднее - среднего, сомкнуты и расположены горизонтально, причем сорт должен отличаться высокой интенсивностью начального роста, а смыкание ботвы - происходить в фазе бутонизации;

3. Ветвление в нижнем ярусе;

4. Листья верхних ярусов хорошо развиты, сильно рассечены и расположены под острым углом к стеблю;

5. Оптическая структура должна сохраняться в течение всего периода вегетации, куст не должен быть развалистым.

Данной модели в полной мере соответствуют созданные нами гибриды С93-25-12 (901614-23 х Скарб), обеспечивший наибольшую среднюю продуктивность растения на уровне 1074 г/куст, и 93-86-34 (25-86-34И х 2141-2М) с самым высоким выходом крахмала с единицы площади (106.19 ц/га). Это подтверждает возможность создания сортов с оптимальной архитектоникой селекционным путем.

ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ РАСТЕНИЙ КАРТОФЕЛЯ

Результаты исследования различий у оптических изомеров показали, что растения, выращенные из клубней с Ь-расположением глазков, уже в фазе бутонизации при визуальной оценке выглядели значительно более мощными, чем растения, полученные из Б-клубней. Тем не менее, измерение высоты растений показало, что средняя высота растений практически не зависит от принадлежности материнских

клубней к определенному классу оптических изомеров - этот показатель у растений, выращенных из L- и D-клубней, бди равен 34.7 и 35.1 см соответственно.

Было установлено, что результаты анализов внутри сортов различаются очень сильно, в то время, как в среднем по сортам они достаточно близки. Результаты дисперсионного анализа подтвердили тот факт, что в среднем по сортам различия между оптическими изомерами недостоверны. Однако, анализируя достоверность различий внутри сортов, можно убедится, что здесь большинство различий существенно - L- и D- изомеры сильно различаются между собой по площади листьев, продуктивности, числу клубней и содержанию крахмала, однако у сортов Prior и Santé лучшими являлись формы, полученные из L-клубней, а-у сорта Символ - формы, выращенные из D-клубней. Таким образом, L- и D- формы равноценны в природе, но внутри сортов они могут быть антиподами.

Не выявлено какой-либо корреляционной зависимости между направлением спирализации листьев на отдельных стеблях при клубневом размножении и продуктивностью растений (г=-0.011). Показано, что признак принадлежности к L- и D-классам не является строго детерминированным. Это означает, что стебли растений, выращенных из левых материнских клубней, могут быть как левоспирализованными, так и правоспирализованными. То же самое можно сказать о растениях, начало которым дают D-клубни». Кроме того, побеги ветвления часто имеют направление спирализации листьев , обратное осевому побегу. .

Удобным объектом для исследований в этом направлении являются гибридные сеянцы, имеющие один стебель. Согласно экспериментальным данным, продуктивность L-форм оказалась, в среднем, на 11.6% большей (127.4 г), чем D-форм (112.6), а среднее число клубней левых растений (5.46) было на 8.9% большим, чем тот же показатель правых растений (4.84). Следует отметить, что превышение средней продуктивности L-форм над D-формами достигнуто за счет появления в потомстве большего количества высокопродуктивных форм. В результате этого коэффициент вариации этого признака у левых растений (92.72%) был большим, чем у правых (83.25%).

Таким образом, оптическая изомерия у растений - явление генетически детерминированное, однако его генетический базис в различных условиях проявляется неодинаково. L- и D- расположение листьев на стеблях является одним из сформировавшихся в процессе эволюции приспособлений для оптимизации оптической структуры растений. Поэ-

тому использовать данный признак в селекции на продуктивность не представляется возможным, но выделение таким путем более продуктивного класса растений внутри сорта Еполне может найти применение в семеноводстве при подборе растений для последующего размножения.

ОЦЕНКА ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ

В связи с тем, что селекционера интересуют не комбинации с высоким средним значением какого-либо признака, а возможность выделения гибридов, существенно превосходящих стандартные сорта по изучаемым параметрам, мы применили метод, позволяющий провести достаточно точную оценку селекционного материала.

Продуктивность растений картофеля - полигенный признак. Более высокая продуктивность отдельных гибридов по сравнению с родительскими формами может быть обусловлена как явлением гетерозиса, так проявлением трансгрессий. Поскольку о гетерозисе правомерно говорить лшь при сравнении потомства с родительскими формами, а в данном случае мы сопоставляли лишь продуктивность растений в пределах конкретных комбинаций, то показатель, дающий информацию о том, какой процент растений в- потомстве превышает значение среднего класса по данному признаку (в данном'случае - 1 кг/куст), можно определить как трансгрессионный . коэффициент данной комбинации и считать его одной из возможных характеристик гибридного потомства (таблица 31.

Наилучшие результаты отмечены среди растений, принадлежащих к гибридной комбинации 301614-23 х Скарб. Процент форм с оптимальной оптической структурой был здесь очень высоким. Неплохие результаты отмечены там, где в качестве опылителя был использован среднеспелый нематодоустойчивый гибрид БЕЛНИИК 21А1-2Н. Обладая расположенными практически вертикально верхними, листьями, данный гибрид, при его использовании в качестве отцовской формы, хорошо передавал этот признак потомству.

Ранжирование комбинаций по количеству вьпцепившихся трансгрессий несколько отличается от их оценки через дисперсионный анализ и определение комбинационной способности. Очевидно, что высокое значение средней продуктивности потомства от скрещивания 901614-23 х Скарб достигнуто как благодаря высокому среднему значению этогс показателя, так и выщеплению большого количества высокопродуктивных форм, В то же время внутри гибридов от скрещивания сортов Гра-

Таблица 3

Сравнительная оценка гибрмдныз комбинаций

Гибридная комбинация Тип Трансгрес- Продуктив- Значения

оптической сионный ность эффектов

структуры коэффи- комбина- СКС

циент ций, г/куст Sij ■

Скарб К 901614-23 11x11 0.483 971.4 135.58

2141-2N х 25-86-34 11x1 0.380 800.0 107.01

Скарб X 5145-31N 11x1 0.286 575.3 129.04

Granóla х Невский ÍVxII 0.280 769.2 37.80

Невский х 2141-2N I Ixl I 0.275 540.7 59.32

Granóla х Гибридный 14 IVxIV 0.250 897.5 258.43

Белор.З х Гибридный 14 IxIV 0.250 507.5 60.32

Гранат х 2141-2N II-IIlxll 0.213 397.5 -39.56

5145-31N X Гибридн. 14 IXIV 0.188 682.5 60.32

Granóla х Гранат IVxII-III 0.172 580.3 -194.53

Выток х Гибридный-14 IIixiv 0.167 528.3 -26.02

20/9010 х Ласунак Ilxll-Ill 0.167 605.0 55.64

Фятофтороуст.х Гранат IIIxII-III 0.160 689.6 93.17

2141-гЫ х Гибридный 14 IIXIV 0.150 657.6 68.58

Явар X 901655-8 IIxII 0.143 635.1 29.73

2141-2N X Скарб Ilxll 0.130 440.0 107.01 .

Выток х Гранат IIIxII-III 0.130 572.2 -28.66

2141-2N х Osa IIxII 0.130 677.6 107.01

Ласунак х 5145-31N II-IIIxI 0.125 605.9 84.26

Явар х 901614-31 IIxII 0.097 478.2 29.80

861067-5N х Granóla IIIxIV 0.083 452.5 -62.79

Гранат х 901614-31 II-IIIxII ' 0.061 452.4 12.90

Выток х Granóla IIIxIV 0.059 361.8 -84.55

Невский х Ласунак ■Ilxll-Ill 0.049 517.5 -113.40

20/9010 X 5145-31N IlxlII 0.036 420.4 11.09

Фитофтороуст.х Белор.З IIIXl 0.032 350.5 -29.66

Гранат х Белорусский 3 II-IIIxI 0.019 335.6 -94.96

Скарб х 901614-31 IIxII 0.013 417.7 -24.34

2141-2N X 5145-31N Ilxl 0.013 492.4 59.25

нат х Фитофтороустойчивый выделившихся по этому признаку гибридов отмечено значительно меньше, а высокое среднее значение продуктивности здесь получено из-за отсутствия малоурожайных форм, что, в данном случае, не имеет селекционного значения. Аналогичные сопоставления можно сделать и применительно к другим случаям. Сравнение результатов, полученных при использовании различных методов оценки гибридных комбинаций, показывает, что наиболее точно ценность комбинации характеризуется величиной трансгрессионного коэффициента.

Данные таблицы 3 показывают, что наилучшие результаты получены в тех комбинациях, где хотя бы одна из родительских форм принадлежит к типу с внутренними экраном. Достаточно продуктивное потомство получено от скрещивания сортов Granóla и Гибридный 14, принадлежащих к шаровидному типу. Это означает, что шансы получить гибриды с архитектоникой, обеспечивающей наиболее полное усвоение ФАР, в тех гибридных комбинациях, где родительские формы обладали оптимальной оптической структурой, будут более высокими, поэтому можно вести направленный отбор растений по этому признаку.

ВЫВОДЫ

1. Как возделываемые сорта картофеля, так и селекционные ,гиб-риды этой культуры различаются между собой по оптической структуре и, как следствие, по продуктивности растений и количеству сухого вещества, синтезированного на единице площади. Все многообразие сортов картофеля, в зависимости от типа оптической структуры, можно разделить на четыре типа, имеющие неодинаковое распределение листовой поверхности по ярусам растения и чистую продуктивность фотосинтеза.

2. Наиболее высокими показателями продуктивности характеризуются образцы, имеющие структуру посева, которая обеспечивает наилучшее усвоение ФАР. Такая структура обеспечивается за счет формирования более мощных нижнего и среднего ярусов листьев, в то время, как верхние слои сильно разрежены или расположены так, что обеспечивают свободное проникновение света к нижним ярусам.

3. Главную роль в формировании оптической структуры растений играет взаимное расположение надземных органов, а не число стеблей и площадь ассимиляционой поверхности. Размер отдельных листовых пластинок имеет значение только с точки зрения устойчивости к фи-тофторозу, а не усвоения ФАР.

4. Оптическая структура растения можэт служить одним из критериев отбора в селекционном процессе. По этому признаку нами выделены гибриды, обладающие высокой продуктивностью. Отбор следует вести с учетом условий возделывания сорта, так как факторы окружающей среды могут оказывать значительное влияние на проявление генетической основы оптической структуры растений.

5. Рациональная архитектура растительного покрова для более полной реализации своих преимуществ обязательно должка сочетаться с генотипом, обеспечивающим высокое содержание крахмала в клубнях, достаточную устойчивость к болезням и другие хозяйственно-полезные признаки.

6. Одним из направлений технологии возделывания культуры должно быть именно создание таких условий, которые способствовали формированию агроценозов, обеспечивающих наилучшее усвоение ФАР.

7. Продуктивность растений в некоторой степени может определяться показателями оптической изомерии, однако, из-за того, что они не являются дискретными и их проявление зависит от различных факторов, можно рекомендовать их применение в семеноводстве.

8. При подборе родительских пар в селекции основное внимание следует уделять тем комбинациям, з которых отмечается наибольший процент высокогетерозисных гибридов по комплексу признаков.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. При подборе родительских пар для гибридизации и отборе селекционного материала особое внимание следует уделять тем формам, оптическая структура которых обеспечивает наилучшее освещение всех ярусов растения.

2. В качестве исходного материала для микроклонального размножения использовать" клубни из наиболее продуктивного, в пределах сорта, класса оптических изомеров.

3. Для более полной оценки гибридных комбинаций картофеля следует учитывать долю хозяйственно-ценных форм в гибридном потомстве.

4. В качестве родительских форм для получения гибридов с оптимальной оптической структурой следует использовать сорта Скарб, Невский, Гибридный 14, гибриды БелНИИК 2141-2Ы, 25-86-34М, 5145-31М.

5. Среди созданных нами образцов в качестве исходного матери-

ала для создания форм с оптимальной оптической структурой мы рекомендуем использовать гибриды С-93-25-12 и 93-86-34, характеризующиеся высокими показателями продуктивности и выхода крахмала с единицы площади.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1.Мельничук А.Д. Морфобиологические и оптические особенности сортообразцов картофеля //Сб. Исследования полевых культур.- Горки, 1997.- с.84-89.

2.Мельничук А.Д. Оптимизация использования солнечной энергго у растений картофеля //Экологическое моделирование и оптимизация I условиях техногенеза. Тез. докл. I Меадународной конф,- Солигорск, 1996.- с. 123 - 124.

3.Мельничук А.Д. Оптическая изомерия растений картофеля и их продуктивность//Сб. Исследования полевых культур.- Горки, 1997.-с.89-92. •

4.Мельничук А.Д. Оценка гибридных комбинаций в селекции картофеля //Сб. Исследования полевых культур.- Горки, 1997.- с.92-95.

б.Мельничук А.Д. Оценка гибридных комбинаций картофеля методом учета трансгрессий //Актуальные проблемы современного картофелеводства,- Материалы Междунар. научн. конф., посвященной 90-летик со дня рождения П.И.Альсмика.- Самохваловичи, 1997.- с.31-32.

6.Мельничук А.Д. Эффективность клонового отбора у сортов картофеля, интродуцированных в различные годы /'/Научные основы эффективного ведения растениеводства в современных условиях.- Материаль научной конференции к 155-летию БСХА.- Горки, 1995.- с.64.

7.Мельничук Д.И., Мельничук А.Д. Экологические проблемы интенсификации производства картофеля и возможные пути их решения //Белорусское село: прошлое, настоящее, будущее.- Темат. сб. материалов международной научно-производственной конференции.- Горки, 1996, ч.II.- с. 398 - 400.

РЭЗЮМЭ. Мельн1чук А.Д.

Селекцыйнае значэнне марфаб1ялаг1чных 1 аптычных асабл1васцей сартоу 1 г!брыдау бульбы.

Ключавыя словы: бульба, структура пасевау, арх1тэктон1ка, плошча л1сця, аптычная 1.замерыя, камб!нацыйная здольнасць.

На аснове вывучэння калекцы1 сартоу 1 г1брыдау бульбы, а так-

сама уласных селекпыйных г1брьщау, выдзелень: чатыры галоуныя тыпы аптычнай структуры расл!н. Дадзена мадэлъ сорта з арХ1Тэктон!кай. забяспечваючай найлепшае засвойванне ФАР. Селекшйним шляхам' пад-теерджана магчымасиь утварэння сартоу такога тыпу.Правед?ена пара-унадьная адэнка L- i D-класау аптычных isayepav у расл1н Зульбы. Праланаваны метая ацзнкл пбрыдных камб1нацый. ул1чЕаючы коль;;асць каштоуных форм у патомстве.

РЕЗШЕ. Мельничук А.Д.

Селекционное значение морфобиологических и оптических особенностей сортов и гибридов картофеля.

Ключевые слова: картофель, структура посевов, архитектоника, площадь листьев, оптическая изомерия, комбинационная способность.

На основании изучения коллекции сортов и гибридов картофеля, а также собственных селекционных гибридов, выделено четыре главных тина оптической структуры растений. Дана модель сорта с архитектоникой, обеспечивающей наилучшее усвоение ФАР. Селекционным путем подтверждена возможность создания сортов такого типа. Проведена сравнительная оценка L- и D-классов оптических изомеров у растений картофеля. Предложен метод оценки гибридных комбинаций, учитывающий количество хозяйственно ценных форм в потомстве.

SUMARY. Melnitchouck A,s Breeding role of morphobiologlcai and optic character tjk^fpiijso^----

Key words: potato, plants structure, architectonics, leaf area, optic isomery, combination capasity.

Based on the investigation of collection of potato varieties and hybrids four main types of plants optic structure are determined. The model of the variety with the arcitecture which provides the best PAR interception and the possibility of creating of such varieties have been shown. Comparative evaluation of Land D-ciassses of optic isomery in potato plants is offered. The method of the hybrid crosses evluating which takes into account the number of distinguished samples in hybrid generation is suggested.