Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекция гороха (Pisum sativum L.) на повышение эффективности симбиотической азотфиксации

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекция гороха (Pisum sativum L.) на повышение эффективности симбиотической азотфиксации"



На правах рукописи

НАУМКИНА Татьяна Сергеевна

СЕЛЕКЦИЯ ГОРОХА (Pisum sativum L.) НА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИМБИОТИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ

Специальность 06 01 05 - Селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

□031T357S

Орел-2007

003173578

Диссертационная работа выполнена в 1985 2006 гг в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур Россельхозакадемии

Научный консультант академик Россельхозакадемии, доктор биологических наук, профессор Тихонович Игорь Анатольевич

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Колесникова Аделина Фроловна

член-корр Россельхозакадемии,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Баталова Галина Аркадьевна

доктор сельскохозяйственных наук Погодина Ольга Анатольевна

Ведущая организация ГНЦ РФ ГНУ «Всероссийский научно-

исследовательский институт растениеводства им НИ Вавилова» Россельхозакадемии (г Санкт-Петербург)

Защита состоится «{¿- » 2007 г в V" часов на заседании дис-

сертационного совета ДМ 220 052 C/l при ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет» по адресу 302019 г Орел, ул Генерала Родина, 69

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»

Просим Вас принять участие в заседании диссертационного Совета или прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенных печатью

С авторефератом можно ознакомиться на сайте www vsau ru

Автореферат разослан « 3 » CfaJ2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ЛП Степанова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Более 66% посевных площадей всех зерновых бобовых культур в России занимает горох (Pisum sativum L) Однако в существующих сортах недостаточно реализовано одно из главных преимуществ культуры — высокая эффективность симбиотической азотфиксации (Тихонович, 2000, Задорин и др , 2003) Длительное время работы по изучению проблемы растительно-микробных симбиозов оставались монополией микробиологических институтов, создающих высокоэффективные микробные препараты В результате роль растения-хозяина, наиболее генетически стабильного партнера растительно-микробной системы, в формировании симбиозов недооценивалась, а целенаправленная селекция бобовых на этот признак практически не проводилась В этой связи расширение исследований, направленных на разработку методов создания и получение нового исходного материала, сочетающего высокую продуктивность с повышенной способностью фиксации атмосферного азота, является актуальной задачей

У гороха часть генов, детерминирующих симбиоз с клубеньковыми бактериями, участвует в контроле развития и функционирования арбускулярной эндомикоризы (Борисов, 1999), а взаимодействие растений с микоризными грибами и клубеньковыми бактериями рассматривается как тройная симбиотиче-ская система (Борисов и др, 2007) Поэтому исследования, направленные на создание высокопродуктивных ассоциаций гороха посевного с обоими эндо-симбионтами, являются перспективными с точки зрения повышения биологической азотфиксации и симбиотического потенциала в целом, снижения степени затратности и повышения экологической ориентированности сельского хозяйства

Создание высокоэффективных растительно-микробных систем в агроце-нозах путем селекции сортов гороха с высоким симбиотическим потенциалом является новаторским направлением, открывающим возможности расширения адаптивных свойств растений, придания им новых метаболических функций и на основе этого - получения высококачественной и экологически чистой сельскохозяйственной продукции (Тихонович, Проворов, 1998, Штарк, Данилова, Наумкина Т С , 2006)

Цель исследований. Целью исследований является теоретическое обоснование и разработка практических подходов создания принципиально новых генотипов гороха, использующих потенциал двух- и трехстороннего симбиоза для формирования высокого урожая и повышения качества продукции

В задачи исследований входило:

- изучить полиморфизм гороха по эффективности использования симбиотической микрофлоры в отношении повышения продуктивности растений,

- провести генетический анализ изменчивости и наследования продуктивности и симбиотических показателей у широкого спектра сортообразцов и гибридов гороха,

- разработать методы селекции гороха на повышение симбиотической эффективности,

- провести целенаправленный отбор ценных генотипов и на их основе создать принципиально новые сорта гороха, способные, используя взаимодействия с клубеньковыми бактериями и грибами арбускулярной микоризы, формировать высокий урожай и повышенное качество продукции,

- разработать элементы технологии возделывания новых сортов гороха с высоким симбиотическим потенциалом,

- дать оценку экономической и биоэнергетической эффективности возделывания новых сортов гороха

Работа проведена в соответствии с планами научно - исследовательских работ Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур по Государственным научно - техническим программам ОЦ 032 (1980 1985 гг), ОНТП 0 51 03 «Зерно» (1986. 1990 гг), ОНТП «Высокоэффективные процессы производства продовольствия» (1991 .1995 гг), международному проекту «ИН-ТЕРБИОАЗОТ-2000», программам НИОКР РАСХН (1996 2006 гг ), инвестиционным проектам ФЦНТП 01.03 (1999 - 2004 гг ), грантом Европейских программ кооперации научных исследований со странами бывшего Советского Союза INTAS 01-2170, грантами Российского Фонда Фундаментальных Исследований №03-04-96466, № 06-04-96337, NATO - Russia JSTC RCLG 979133 и является итогом личных многолетних исследований автора, а также выполненных совместно с научными сотрудниками лаборатории генетики и микробиологии ГНУ ВНИИЗБК и лаборатории генетики растительно - микробных взаимодействий ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г Санкт-Петербург)

Научная новизна. Впервые осуществлен скрининг генофонда гороха по эффективности взаимодействия с Rhizobmm leguminosarum bv viciae и микоризными грибами Glomus sp Данные наблюдения имеют большое теоретическое значение, так как расширяют научные представления о взаимоотношениях растения-хозяина с полезной почвенной микрофлорой и способствуют дальнейшему развитию биологии и генетики развития растений

Впервые установлен характер изменчивости показателей симбиотической азотфиксации у гороха и закономерности наследования при взаимодействии с ризобиями и микоризными грибами, что представляет определенный теоретический интерес для частной генетики и селекции гороха

Впервые разработаны методики оценки и способы отбора высокопродуктивных растений, обладающих повышенной симбиотической эффективностью, комплементарных определенному штамму клубеньковых бактерий, что позволяет ускоренно получать исходный материал для селекции гороха

Впервые на основании многолетних комплексных исследований теоретически обосновано и методически разработано новое направление селекции гороха на повышение симбиотической эффективности на основе симбиоза с клубеньковыми бактериями и микоризными грибами как целостной системы

Впервые получены, не имеющие мировых аналогов, оригинальные линии гороха с рецессивным геном 5ут2, вступающие в высокоэффективный симбиоз со штаммами клубеньковых бактерий, несущими ген подХ, которые могут быть использованы в дальнейших фундаментальных и прикладных исследованиях

Практическая значимость. С помощью разработанных оригинальных модификаций методов селекции генотипов гороха, комплементарных определенному штамму клубеньковых бактерий, а также способствующих повышению эффективности двух- и трехстороннего симбиоза, созданы линии гороха, которые были переданы в лабораторию генетики растительно-микробных взаимодействий ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии и включены в научные исследования

Разработаны и предложены селекционерам методические рекомендации по селекции гороха на повышение симбиотической азотфиксации (2005)

Создана серия изогенных линий гороха, способных формировать высокую семенную продуктивность, используя потенциал двухстороннего (Норд зут2ъут2^ Битюг .чут^уто, Демон ,<;ут2хут2) и трехстороннего (л 99/1) симбиоза, что придает растениям принципиально новую трофическую функцию - использование атмосферного азота в качестве основного источника азотного питания Данные линии представляют ценность для использования в практической селекции в качестве доноров гена $ут2 и как перспективный исходный материал для селекции на урожайность, симбиотическую эффективность, устойчивость к полеганию, осыпанию семян, детерминантный тип роста стебля и другие признаки

При использовании теоретических разработок и выполнении селекционно-генетических программ созданы и переданы на Государственное сортоиспытание новые сорта зернового гороха Юниор и Триумф, характеризующиеся повышенным симбиотическим потенциалом и высокой урожайностью

Модельные системы на основе выделенных генотипов используются в международной кооперации научных исследований в области селекции гороха, а также при изучении взаимодействия растений и микроорганизмов

Разработанные в процессе исследований методические подходы по симбиотической селекции гороха могут использоваться в учебных программах по биологии, генетике, селекции и микробиологии в высших и средних учебных заведениях

На защиту выносятся следующие положения

1 Экспериментальное обоснование полиморфизма гороха по эффективности использования симбиотической микрофлоры при формировании высокой продуктивности растений

2 Особенности изменчивости и наследования признаков продуктивности и симбиотической эффективности у гороха при одновременной инокуляции ри-зобиями и микоризными грибами

3 Методы комплементарной селекции гороха на повышение симбиотической эффективности, основанные на интрогрессии рецессивного гена 8уш2 в генотипы коммерческих сортов, серии отборов на безазотном фоне гибридных

растений и дальнейшем использовании для их инокуляции штаммов ризобий с геном nodX или nodZ, способных использовать атмосферный азот в качестве основного источника азотного питания

4 Способ ускоренного создания новых сортов гороха, способных используя взаимовыгодные взаимодействия с клубеньковыми бактериями и грибами Glomus sp, формировать высокий урожай с повышенным качеством продукции

5 Элементы технологии возделывания новых сортов гороха с высоким симбиотическим потенциалом

6 Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания новых сортов гороха

Апробация работы. Результаты настоящих исследований были представлены и докладывались на областных, всесоюзных, всероссийских и международных совещаниях на V и VI съездах Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им Н И Вавилова (Москва, 1987, Минск, 1992); на I и II съездах Всероссийского общества генетиков и селекционеров (Саратов, 1994, Санкт-Петербург, 1999), на научно - теоретической конференции молодых ученых и аспирантов «Особенности продукционного процесса у зерновых бобовых и крупяных культур» (Орел, 1989), на научно - практической конференции «Научное обеспечение производства зернобобовых и крупяных культур» (Орел, 1992), на конференции «Аграрная наука - производству», посвященной 90-летию Самарского НИИСХ (Безенчук, 1993), на Международной научной конференции «Биологический и экономический потенциал зернобобовых, крупяных культур и пути его реализации» (Орел, 1997), на Международной конференции «Научные основы стабилизации производства продукции растениеводства» (Харьков, 1999), на X и XV Международных конгрессах по азотфиксации (Санкт - Петербург, 1995, Кейп Таун, 2007), на IX Баховском коллоквиуме по азотфиксации (Москва, 1995), на I и II Европейских конференциях по азотфиксации (Сегед, 1995, Познань, 1996), на Международном "Mendel Centenary Congress" (Брно, 2000); на IV Европейской конференции по зернобобовым культурам (Краков, 2001), на школе молодых селекционеров им А С Кунак-баева (Уфа, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006), на X Международном конгрессе по растительно - микробным взаимодействиям (Санкт-Петербург, 2003), на XII Международной конференции Африканской ассоциации по биологической азотфиксации (Кейп Таун, 2007), на IV Международном конгрессе по биотехнологии (Москва, 2007)

Новые методы оценки и способы отбора генотипов апробированы при создании сортов гороха Юниор и Триумф, комплементарных пар «Норд sym2syrri2 - штамм Rhizobium leguminosarum bv viciae А-1», «Битюг sym2sym2 -штамм Rhizobium leguminosarum bv viciae A-h>, «Демон sym2sym2 - штамм Rhizobium leguminosarum bv viciae А-1», подана заявка на изобретение

Публикации По теме диссертации опубликовано 66 научных работ, в том числе 9 - в рецензируемых и 17 - в зарубежных изданиях

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 280 страницах текста и состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству,

содержит 68 таблиц, 46 рисунков Список литературы включает 341 источник, в том числе 114 на иностранных языках

Автор выражает искреннюю благодарность директору ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии, академику РАСХН, доктору биологических наук, профессору И А Тихоновичу, заведующему лабораторией генетики растительно - микробных взаимодействий, доктору биологических наук А Ю Борисову, директору ВНИИ зернобобовых и крупяных культур, доктору сельскохозяйственных наук, профессору В И Зотикову, главному научному сотруднику, члену-корреспонденту РАСХН, доктору сельскохозяйственных наук, профессору А Д Задорину, ведущему научному сотруднику лаборатории генетики и микробиологии, доктору биологических наук, профессору С Н Агарковой, кандидатам сельскохозяйственных наук В П Орлову и И Ф Орловой, доктору биологических наук, профессору Н М Чекалину за консультации по обсуждаемым в данной работе вопросам

I. СИМБИОЗЫ БОБОВЫХ И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ ПУТЁМ СЕЛЕКЦИИ (обзор литературы)

В обзоре литературы показано, что симбиоз бобовых с клубеньковыми бактериями и микоризными грибами является результатом сопряженной эволюции партнеров, а его эффективность зависит как от генотипа растения-хозяина, так и микросимбионта Поэтому высокая симбиотическая эффективность может быть достигнута путем создания комплементарных сочетаний генотипов партнеров, для чего необходима их координированная селекция Несмотря на большое количество данных, накопленных при изучении генетического контроля симбио-тической азотфиксации как со стороны растения-хозяина, так и микросимбионта, вопрос о методических основах селекции бобовых на повышение симбиотиче-ской эффективности остается открытым В литературных источниках слабо представлены результаты оценки изменчивости, наследуемости и комбинационной способности сортов по симбиотическим признакам и показателям Селекция бобовых культур, в частности гороха, на повышение эффективности симбиоти-ческой азотфиксации практически не ведется

На основании имеющихся в современной отечественной и зарубежной литературе данных, делается вывод о необходимости разработки методических основ селекции на повышение эффективности симбиотической азотфиксации не только для улучшения ее результативности, но и для дальнейшего развития теоретических основ биологии, генетики и селекции

II. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в 1985 2006 г г в лаборатории генетики и цитологии (с 2003 г - лаборатории генетики и микробиологии) ГНУ ВНИИЗБК в условиях лесостепной зоны Центрально - Черноземного региона Российской Федерации

Опытные посевы размещали после озимой пшеницы, высеваемой по черному пару Почвы опытных участков темно - серые лесные среднесуглинистые, подстилаемые лессовидным суглинком, средней окулмуренности (содержание гумуса по Тюрину - 4,4 .5,4 %, легкогидролизуемого азота по Кононовой -125 мг/кг почвы, подвижного фосфора по Кирсанову — 195, обменного калия по Кирсанову — 179 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки - 5,6 6,0, гидролитическая кислотность - 4,2 .4,6 мг-экв/100 г почвы)

Метеорологические условия периодов вегетации гороха (май-август) в годы исследований существенно различались от засушливых (ГТК=0,74) до избыточно увлажненных (ГТК=2,50) Засушливыми в это время были 1992, 1999 и 2002 годы, слабо засушливыми- 1985, 1986, 1987, 1990, 1994, 1996, 2001, 2003 годы, достаточно увлажненными - 1988, 1989, 1991, 1995, 1998, 2003, 2004, 2005, избыточно увлажненными -1993,1997,2000,2004,2006 годы

Объектом исследований являлись более 800 сортообразцов гороха (Pisum sativum L ) из мировой коллекции ВИР им Н И Вавилова, признаковой коллекции лаборатории селекции зернобобовых культур и генетической коллекции лаборатории генетики и цитологии ГНУ ВНИИЗБК, коллекции симбиотических мутантов ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии, а также образцы из Центра генетических исследований зернобобовых культур Департамента сельского хозяйства США при Вашингтонском университете

В работе использованы полевой, вегетационный и лабораторный методы исследований

В летний период эксперименты проводили в поле на делянках площадью 1,5. 10 м2 в 4-х кратной повторности, размещение делянок рендомизирован-ное, в осенне-зимний период - в теплице (интенсивность освещения 25 30 тыс люкс, световой период 18/6 часов (день/ночь), температура днем и ночью составляла соответственно 22°С и 18°С

Для предпосевной инокуляции гороха использовали производственные штаммы Khizobium leguminosarum bv viciae 245a, 250a, а также штаммы A-I, A-III - способные преодолевать устойчивость растений к клубенькообразованию, обусловленную геном sym2, обладающие высокой конкурентоспособностью по отношению к местным и производственным штаммам и несущие ген nodX (Четкова, Тихонович, 1986) Инокуляцию проводили либо водной суспензией бактерий при разведении 107-108 клеток на 1 растение, либо ризоторфином -коммерческим препаратом клубеньковых бактерий, производимым во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии

При изучении эффективности симбиоза гороха с эндомикоризными грибами для инокуляции использовали почвенно-корневую смесь из-под микоризо-ванной суданской травы (Sorgum sudárteme Pers ), которую вносили из расчета 500 кг/га

Минеральные удобрения в дозе N45P3oK6o вносили перед посевом в виде аммиачной селитры, двойного суперфосфата и хлористого калия, исходя из методических рекомендаций по выращиванию гороха в данной зоне (1982)

Интрогрессию гена хут? в генотипы коммерческих и перспективных сортов осуществляли методом насыщающих скрещиваний (беккроссов)

Гибридизацию проводили посредством предварительной кастрации и последующего принудительного опыления цветков (50 100 шт по каждой комбинации скрещивания)

При отборе проб для учета числа клубеньков на корнях растений использовали метод монолитов (Посыпанов, 1992)

Азотфиксирующую способность генотипов определяли по активности нитрогеназы методом редукции ацетилена по методике ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (1982) на газовом хроматографе с использованием сорбента "Рагарак"

Оценку микоризной инфекции выполняли по Б ТгоиуеЫ, I Коип^ (1986), используя следующие параметры интенсивность развития микоризной инфекции, пересчитанная на 1 см корня (М, %) и обилие арбускул в микоризо-ванной части корня (а, %)

Изучение изменчивости генотипов гороха осуществляли на 100 растениях каждого сортообразца по «Методическим указаниям по изучению коллекции зерновых бобовых культур» (ВИР, 1975) и методике, предложенной А Ф Мережко (1984)

Общее содержание азота, фосфора и калия в семенах устанавливали общепринятыми методами (Соколов, 1975)

Для оценки сортообразцов методами дивергенции использовали «Методику анализа хозяйственно-полезных признаков самоопыляющихся культур для подбора родительских форм при гибридизации на основе дивергенции» (Варла-хов с соавт ,1981), базирующуюся на факторном анализе (Иберла, 1980)

Статистическую обработку данных по гибридологическому анализу проводили методом х2 (Глотов с соавт, 1983)

Комбинационную способность рассчитывали в соответствии с «Методикой оценки исходного материала по комбинационной способности в диаллель-ных скрещиваниях» (Цильке, Присяжная, 1979)

Генетический анализ выполняли согласно «Методике диаллельного анализа исходного материала по количественным признакам» (Новосибирск, 1979) Коэффициенты наследуемости Н2 и II2 вычисляли по методике П Ф Ро-кицкого (1974)

Отбор высокопродуктивных растений, отзывчивых на инокуляцию штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы, осуществляли из гибридных популяций на основе таких показателей, как масса сухого растения, масса семян с растения, число клубеньков на корнях растения и нитрогеназная активность и на основании глазомерной оценки в полевых условиях

Оценку урожайности сортов Юниор и Триумф проводили в конкурсном сортоиспытании В качестве стандартов использовались сорта Норд и Орловча-нин, допущенные к использованию в Центральном регионе

Все расчеты по математической обработке опытных данных выполнены на персональном компьютере в вычислительном центре ВНИИЗБК

III. СКРИНИНГ ГЕНОТИПОВ ГОРОХА ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ СИМБИОЗА с шшов/им ЬЕЫГМтОЗАКиМ Ьу. У/С1АЕ

Оценка клубенькообразующей способности. Сорта гороха значительно различаются между собой по способности фиксировать атмосферный азот Поэтому во многих странах проводятся работы по созданию генотипов гороха с высокой интенсивностью симбиотической азотфиксации (ВЬэз й а1, 1989) При этом часто отмечается положительная корреляция между повышенной урожайностью и числом образовавшихся клубеньков (Реге1га et а1, 1993)

У гороха установлены значительные сортовые различия по клубенькообразующей способности (табл 1) В условиях достаточно увлажненных 1988 и 1989 гг на корнях растений формировалось в 2 3 раза больше клубеньков по сравнению с 1987 г, который был слабозасушливым

Таблица 1 - Оценка клубенькообразующей способности сортообразцов гороха в полевых условиях при спонтанной инокуляции, среднее за 1987 1989 гг

Число клубеньков на 1 растение, шт. Масса клубеньков на 1 растение, мг.

1987 г 1988 г 1989 г 1987 г 1988 г 1989 г

Раннеспелые (п=72)

8,8±0,21 25,4+.1,12 19,6+0,57 10,6+1,34 31,7+1,61 24,5±0,98

Среднеспелые (п=75)

16,8+1,30 35,7+2,15 29,8+0,73 21,4+1,28 45,3+2,17 37,8±1,26

Позднеспелые (п=75)

27,7+2,27 50,3±3,36 38,5+1,83 35,2+0,64 62,9+1,54 48,1+2,33

Сорта Рондо, Уладовский 303, Торсдаг, Рамонский 77, Смарагд, ДВ-499, Орловский 2, Expero, Neugaterslebener 5099, Jupiter, Naldmo, Fmale, Paula, Норд, Зубр формировали от 41 до 97 клубеньков размером 0,2. 2,5 мм Сортообраз-цы гороха к-1881, к-1884, к-1887, к-6559 и л 2150 не вступали в симбиоз с местными штаммами клубеньковых бактерий и не формировали клубеньков Наиболее отзывчивыми на инокуляцию производственным штаммом ризобий 250а в среднем за годы изучения были сортообразцы Торсдаг, Битюг, Rondo, Finale (77,0+5,32, 60,0+2,16, 92,0+3,12 и 108,0+3,57 клубеньков/растение соответственно), которые предлагаются в качестве источников высокой клубенькообразующей способности для селекции на повышенную эффективность азотфиксации (рис 1).

При внесении высоких доз азота (N,2o) на корнях сортообразцов гороха клубеньки практически не образовывались Это согласуется с литературными данными о снижении индекса клубенькообразования с увеличением содержания азота в почве (Park S J, Butterly В R, 1989).

Оценка высокопродуктивных сортов по клубенькообразующей способности при инокуляции отселектированными штаммами ризобий № 13 и №14

(ВНИИЗБК) показала, что все генотипы положительно реагировали на штамм №13 При инокуляции этим штаммом число клубеньков увеличилось в 1,1 1,5 раза, а продуктивность - в 1,3 1,8 раза по сравнению с контролем

контроль

инокул штаммом 250а

N120

— — Торсдаг —■—Битюг —а—Rondo —х—Finale

Рис 1 - Число клубеньков на корнях растений гороха, среднее за 1987 1989 гг

Сорт Finale выделился положительной отзывчивостью на все испытываемые штаммы, но больше всего клубеньков и семян образовалось при внесении штамма 13 У сорта Зубр при инокуляции шт №13 в 1990 г отмечено меньшее число клубеньков и снижение продуктивности по сравнению с контролем, а в 1991 г, наоборот, отмечалось увеличение обоих показателей

Сравнительное изучение клубенькообразования у генотипов гороха, отражающих различные периоды селекции культуры показало, что в ходе культурной эволюции способность растений к симбиотической азотфиксации существенно не улучшилась Среди современных сортообразцов гороха и слабо-окультуренных форм имеются генотипы, как с высоким, так и с низким уровнем клубенькообразования

Установлено, что характер клубенькообразования у мутантов гороха не зависит от степени выражения этого признака у исходного сорта Так, если у сорта Finale отмечено высокое число клубеньков на корнях растений, то у большинства мутантов, индуцированных из этого сорта, клубенькообразование оказалось гораздо слабее - от 63 до 98% по сравнению с исходным сортом У мутантов, полученных из сорта Зубр, выделены формы, как с повышенным, так и пониженным числом клубеньков Из 10 изученных мутантов, индуцированных из сорта Зарянка, самым высоким уровнем клубенькообразования характеризовались две высокорослые, позднеспелые формы

Таким образом, нет определенной взаимосвязи между типом морфологического мутанта и уровнем клубенькообразования Однако среди высокорослых позднеспелых морфотипов формы с более высоким уровнем клубенькообразования встречаются чаще, чем среди низкорослых, карликов и скороспелых сор-тообразцов

Нитрогеназная активность. Как показывают результаты наших исследований и работы других ученых, общая нитрогеназная активность может рассматриваться как интегральный показатель, который характеризует активность симбиотической системы

Самое низкое значение нитрогеназной активности было отмечено в засушливом 1987 году, а наиболее высокое - в достаточно увлажненном 1988 году Нитрогеназная активность позднеспелых генотипов была несколько выше, чем у раннеспелых и среднеспелых (табл 2) В среднем за годы изучения при спонтанной инокуляции были выделены 14 сортообразцов гороха с повышенной нитрогеназной активностью от 67,5+1,05 мкг N2/pacT час (Neugaíerslebener 5099) до 287,1±3,61 (Торсдаг) мкг N2/pacT час Наиболее низкое значение показателя в расчете на 1 клубенек - 1,5+0,23 мкг N2/pacT час , отмечено в 1987 году у растений сортообразца Neugaterslebener 5099а, наиболее высокое - 3,3 и более мкг N2/pacT час -у сортообразцов Торсдаг, Paula, Зубр

Таблица 2 - Нитрогеназная активность сортообразцов гороха различных групп спелости в полевых условиях при спонтанной инокуляции, среднее за 1987 1989 гг

Активность азотфиксации, мкг N2/pacT. час

на 1 растение на 1 клубенек

1987 г | 1988 г | 1989 г 1987 г | 1988 г | 1989 г

Раннеспелые (п=72)

15,8±1,41 I 71,1±1,23 | 50,9+1,37 1,8+0,11 | 2,8+0,23 ! 2,6+0,17

Среднеспелые (п=75)

30,2±1,18 ! 107,4+1,64 | 86,4+1,05 1,8+0,13 1 3,0+0,19 | 2,9+0,20

Позднеспелые (п=75)

58,2+1,31 | 165,9+1,95 | 115,5±1,47 2,1+0,27 1 3,3+0,27 | 3,0+0,18

При инокуляции производственным штаммом Rhizobium leguminosarum bv viciae 250a нитрогеназная активность сортообразцов Торсдаг, Rondo и Finale была в 1,3 1,8 раза выше, чем у контроля У сорта Зубр максимальное значение показателя в расчете на одно растение отмечено в варианте с инокуляцией штаммом №13 (176,0±9,18 мкг N2/pacT час), а минимальное - при обработке семян штаммом 250а (100,0+11,24 мкг N2/pacr час) Активность нитрогеназы в пересчете на один клубенек у растений сорта Зубр оказалась максимальной в варианте с инокуляцией штамм 250а (2,5+0,14 мкг Ñ2/pacT час)

Установлено, что высокими показателями нитрогеназной активности характеризовались представители подвидов Pisum sativum subsp elatius (Bieb)

Schmalh (к-1947) - 92,6 мкг N2/pacT час и Pisum sativum subsp abissinicum L (k-2759) - 68,1 мкг N2/pacT час, наиболее низкие показатели были у сортооб-разца Pisum sativum subsp asiaticum L (к-5260) - 17,6 мкг N2/pacT час, что вероятно, обусловлено несовместимостью их со штаммами ризобий европейского происхождения

Среди местных сортов-популяций высокий уровень нитрогеназной активности растения выявлен у сортообразца к-284 (75,9 мкг N2/pacT час.), а наименьший (43,5 мкг N2/pacT час) - у сортообразца к-1487 Нитрогеназная активность растений гороха сортов Капитал и Торсдаг составила 52,3 и 97,9 мкг N2/pacT час У сортов гороха, созданных в 1980 — 90-е годы, значение этого показателя колебалось от 58,3 мкг N2/pacT час (Труженик) до 95,7 мкг N2/pacT час (Орловчанин), а у сортов, созданных в 2000 - 2005 гг - от 42,8 мкг N2/pacr час (Визир) до 82,1 мкг N2/pacT час (Триумф)

Симбиотическая деятельность сортообразцов гороха различных морфотипов. Исследованиями установлено, что на формирование симбиотиче-ского аппарата различных генотипов гороха в полевых условиях при спонтанной инокуляции существенное влияние оказывают метеорологические условия, складывающиеся в процессе роста и развития растений Понижение влажности почвы до 40% НИВ в слое 0 20 см в период начала образования клубеньков в засушливые 1999 и 2002 гг явилось причиной низкой зараженности растений клубеньковыми бактериями - нодуляция растений не превысила 39% Некоторое улучшение водного режима к фазе бутонизации - начала цветения способствовало увеличению количества клубеньков на корнях растений

Продолжительность функционирования клубеньков на корнях сортообразцов гороха зависела от влагообеспеченности посевов и продолжительности вегетационного периода При недостатке влаги в почве и ускоренном развитии растений в 1999 г продолжительность общего симбиоза варьировала от 62 суток у короткостебельных сортообразцов Смарагд, Норд и Орлус до 68 суток у сортообразца к-1947 В излишне увлажненном 2000 году общая продолжительность симбиоза изменялась от 65 суток (Норд, Орлус) до 75 суток (к-2376, Торсдаг) В среднем за годы изучения значение этого показателя изменялось от 64 до 70 суток

Поскольку показатель продолжительности общего симбиоза не отражает времени активной работы симбиотического аппарата, то для ее характеристики Г С Посыпанов и JIД Князева (1975) ввели показатель эффективного или активного симбиоза, то есть того периода, когда клубеньки содержат леггемогло-бин и усваивают азот воздуха Установлено, что в засушливых условиях 1999 и 2002 гг активный симбиоз был на 6 - 7 суток меньше, чем в 2000 и 2001 гг

В среднем за годы изучения наибольший общий симбиотический потенциал - 2128,2 кг дн./га был сформирован сортом Торсдаг, наименьший - 1086,4 кг дн /га — сортом Труженик В неблагоприятных для симбиоза 1999 и 2002 гг -общий симбиотический потенциал у всех сортообразцов гороха был в 1,5.2,0 раза ниже, чем в 2000 и 2001 гг

Высокий активный симбиотический потенциал - 2440,0 кг дн /га сформировали растения гороха сорта Капитал в 2001 г, самый низкий - 230,0 кг-дн /га растения сорта Норд в 2002 г

На темно-серых среднесуглинистых почвах местные штаммы ризобий обладают высокой эффективностью Общая масса клубеньков, сформировавшихся на корнях растений, варьировала в среднем по всем сортообразцам от 9,3 кг/га в засушливом 2002 г до 37,2 кг/га - в наиболее благоприятном 2001 г (табл 3)

Таблица 3 - Симбиотическая деятельность сортообразцов гороха в полевых условиях при спонтанной инокуляции, среднее за 1999 2002 гг

Показатели 1999 г. 2000 г. 2001 г. 2002 г.

Общая масса клубеньков, кг/га 12,8 28,9 37,2 9,3

Активная масса клубеньков, кг/га 8,6 24,4 30,3 5,8

АСП, кг*дней/га 474,3 1554,9 1770,1 298,9

УАС, г/кг в сутки 2,8 4,6 5,1 1,4

Фиксированный азот воздуха, кг/га 15,1 39,7 53,3 10,3

Доля фиксированного азота, % 28,8 35,7 50,2 13,7

Почвенный азот, кг/га 71,2 64,3 49,8 65,3

НСР05 по массе клубеньков 3,87 3,12 4,25 3,21

Активная масса клубеньков за годы изучения изменялась от 5,8 кг/га в 2002 г до 30,3 кг/га - в 2001 г

Определенный интерес при изучении исходного материала в симбиоти-ческой селекции представляет величина удельной активности симбиоза (УАС), которая в засушливых условиях снижалась в 1,5-3,0 раза по сравнению с оптимальными условиями вегетации

Самая высокая доля фиксированного азота была отмечена в 2001 г - 53,3 кг/га или 50,2% Слабее всего растения гороха фиксировали атмосферный азот в условиях засушливых 2002 г - 10,3 кг/га или 13,7% и 1999 г - 15,1 кг/га или 28,8%

Биомасса растения. Формирование биомассы растения и отдельных его органов является результатом не только ассимиляционной деятельности фото-синтезирующих тканей, но и функционирования корневой системы (Новикова, 1999)

Установлено, что после всходов у лучших районированных и перспективных сортообразцов (Орловчанин, Орлус, Норд, Юниор, Триумф) корень был длиннее стебля в 2,5-5,0 раз Коэффициент корреляции между массой корней и массой надземных органов в фазе 6 настоящих листьев в полевых условиях достигал г= +0,921 Редукция листового аппарата у сортов (Норд, Орлус, Триумф) вызвала изменения развития корневой системы, а генетически обуслов-

ленные уменьшение массы и площади листьев аналогичным образом ухудшают развитие корневой системы

Сорта гороха с усатым типом листа и с хорошо развитыми прилистниками (Норд, Триумф, Орлус) по биологической продуктивности не уступали обычным (листочковым) сортам, а зачастую и превосходили их (табл 4)

Таблица 4 - Продуктивность биомассы у сортов гороха различных морфотипов, среднее за 2003 2005 гг

Сортообразец Биомасса при уборке, г/растение

полевой опыт вегетационный опыт

Орловчанин 9,2±0,83 4,6±0,57

Труженик 8,6±1,02 5,8±0,69

Норд 7,1±0,97 4,7±0,71

Орлус 8,6±0,68 4,9±0,66

Триумф 8,2±0,85 4,9±0,52

В условиях ценоза генотипическая изменчивость биомассы у сортов гороха с одинаковой продолжительностью вегетационного периода была невысокой (7,0 - 12,0%) и не зависела от морфотипа (Соловов, Наумкина, 2007) В вегетационных опытах при создании оптимальных условий питания и увлажнения почвы сорта с усатым типом листа по продуктивности биомассы уступали листочковым

Семенная продуктивность. В конце XX века селекция гороха базировалась на преобладании в генотипах новых сортов рецессивных генов (коротко-стебельности, усатого типа листа, неосыпаемости семян, детерминации стебля и т д), что ускорило процесс морфофизиологической дифференциации и специализации сортов Однако, нельзя не признать, что остаются недостаточно изученными механизмы поддержания высокой продуктивности создаваемых сортов, их адаптации к условиям выращивания, устойчивости к абиотическим и биотическим факторам (Беляева и др, 2006; Кондыков и др, 2006)

Изучение архитектоники и продуктивности гороха с целью выделения генотипов, сочетающих высокую семенную продуктивность и симбиотическую активность показало, что у сортообразцов по мере накопления в генотипе гороха рецессивных генов происходит снижение семенной продуктивности (табл 5)

Таблица 5 - Семенная продуктивность сортообразцов гороха, г/растение, среднее за 2003 2005 гг

Сорт, линия Генотип 2003 г 2004 г 2005 г Среднее за 3 года

Смарагд 1т, М 4,7±0,26 5,0±0,34 4,9±0,25 4,8±0,28

Неручь 1т,А^ с^ 4,5±0,22 5,2±0,49 4,8±0,21 4,8±0,31

Норд 1т, а£ 5,8±0,43 6,0±0,52 5,2±0,43 5,6±0,46

Демон 1т, аГ,с!е£ с1е1 4,2±0,65 4,6±0,47 5,0±0,54 4,6±0,55

НСР05 0,236 0,253 0,213

Максимальная семенная продуктивность - 6,0±0,52 г отмечена в достаточно увлажненном 2004 году у растений сорта Норд, минимальная - 4,2±0,65 г в избыточно увлажненном 2003 г у растений сорта Демон

Сравнительная оценка сортообразцов гороха по признакам, слагающим семенную продуктивность и симбиотическим показателям позволило разделить их на три группы высокопродуктивные с массой семян с растения 5,54 г Ор-лус, Норд, Мадонна, Баккара, Мультик, Памяти Варлахова, среднепродуктив-ные с массой семян с растения 5,20 г Труженик, Орловчанин, Чарльстон, Алла, Солара, Орпела, ВаёгшпЮп и низкопродуктивные с массой семян с растения 4,2 г Демон, Неручь, Батрак, Визир, С1а881к, Орловчанин 2, ЛУ 268-99 (табл 6)

По массе сухого растения среднепродуктивные сорта превзошли высокопродуктивные и низкопродуктивные на 0,1- 0,4 г и 0,6 - 0,9 г Растения высокопродуктивных сортов наиболее эффективно используют продукты фотосинтеза на формирование зерна Коэффициент хозяйственной деятельности в этой группе составлял 53,2-55,2%, что на 7,0-9,0 % выше, чем у остальных сортов

Выявлена тенденция снижения белковости при повышении продуктивности Семена сортов высокопродуктивной группы содержали в среднем 24,0% белка, средне- и низкопродуктивной - 23% Наибольшим процентом белка характеризовался сорт Памяти Варлахова - 27,0%

Таблица 6 - Сравнительная характеристика сортообразцов гороха по признакам, слагающим семенную продуктивность и симбиотическим показателям, среднее за 2003 .2005 гг

Признак Высокопродук Среднепродук Низкопродук

тивные 1 тивные тивные

без инок. без инок. без инок.

инок. шт.245а инок шт.245а инок шт.245а

Масса семян с растения, г 5,42 5,50 5,2 5,2 4,3 4,6

Масса 1000 семян, г 234 235 243 244 230 233

Масса сухого растения, г 9,9 10,0 10,0 10,4 9,1 9,8

Продолжительность веге- 78 79 77 78 75 76

тационного периода, сут

Содержание белка в семенах, % 23 23 24 24 24 24

Число клубеньков на кор- 85 102 72 100 72 92

нях растения,

Нитрогеназная активность, мкг М2/раст час 11,6 15,3 10,4 15,1 12,3 14,5

Предпосевная инокуляции сортов гороха производственным штаммом клубеньковых бактерий способствовала формированию большего числа клубеньков на корнях растений сортов гороха всех групп продуктивности При этом нитрогеназная активность сортов высокопродуктивной группы возросла

на 3,7 мкг Ы2/раст час по сравнению с контролем, средне и низкопродуктивных групп соответственно на 4,7 и 2,2 мкг Ы2/раст час

Взаимосвязь продуктивности с основными симбиотическими признаками и показателями. Для повышения эффективности селекции гороха на урожайность и симбиотическую активность необходимо выявление взаимосвязи семенной продуктивности с элементами ее структуры и симбиотическими показателями и выделение тех признаков, по которым можно эффективно проводить отбор в конкретной климатической зоне

Изучение корреляционных связей между хозяйственно ценными признаками и симбиотическими показателями у гороха показало, что на семенную продуктивность существенное влияние оказывают число семян с растения (г=0,52 0,61), число бобов с растения (г=0,52 0,73), число продуктивных узлов на растении (г= 0,49 0,71); масса 1000 семян (г=0,44 0,59), масса сухого растения (г=0,37 0,52), число активных клубеньков на корнях растения (г=0,35 0,48) и нитрогеназная активность (г= 0,32 0,41)(табл7)

Таблица 7 - Взаимосвязь семенной продуктивности гороха с хозяйственно-ценными признаками и симбиотическими показателями, среднее за 2003 2005 гг

Признаки Семенная продуктивность

2003 г 2004 г 2005 г

Число продуктивных узлов на растении 0,49±0,083* 0,71±0,118* 0,63±0,147*

Число бобов на растении 0,52±0,1 Ю* 0,73±0,096* 0,66±0,130*

Число семян с растения 0,52±0,147* 0,61±0,114* 0,58±0,089*

Масса 1000 семян 0,44±0,102* 0,59±0,121* 0,52±0,088*

Масса сухого растения 0,37±0,076* 0,52±0,110* 0,44±0,124*

Число активных клубеньков на корнях растения 0,35±0,014 0,47±0,047* 0,48±0,035*

Нитрогеназная активность 0,41±0,051* 0,32±0.032 0,37±0,028*

* Достоверно при Р0>05

Установлено также, что признак число семян с растения имеет положительную корреляцию с признаками число бобов на растении (г=0,89 0,97) и числом продуктивных узлов (г=0,89-0,91) Следует отметить наличие отрицательной связи массы 1000 семян с числом бобов на растении (г=- 0,33 - 0,51), числом семян с растения (г= -0,41 -0,55), числом продуктивных узлов (г=-0,29 .-0,43).

IV. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОТИПОВ ГОРОХА С ЭНДОМИКОРИЗНЫМИ ГРИБАМИ GLOMUS sp. НА ФОНЕ ИНОКУЛЯЦИИ РИЗОБИЯМИ Оценка клубенькообразующей способности двойной инокуляции. Горох посевной (Pisum sativum L ) является одним из лучших модельных растений

для изучения функционирования тройной симбиотической системы (Штарк, Данилова, Наумкина и др, 2006) Несмотря на литературные данные, свидетельствующие о низкой способности коммерческих сортов гороха формировать арбускулярную микоризу, при изучении 99 дикорастущих и малоокультурен-ных сортообразцов различного географического происхождения (Якоби и др, 2000) выявлен высокий генетический полиморфизм по продуктивности биомассы и способности к симбиотрофному минеральному питанию за счет мико-ризации на фоне инокуляции клубеньковыми бактериями

В наших экспериментах установлены значительные межсортовые различия по числу клубеньков на растение во всех вариантах опыта от 4,0±0,10 (РБ 7101044) до 69,0±0,11 (к-7128) - контроль, от 10,0±0,16 (Рв 9910029) до 89,0 ±1,12 (к-7128) - двойная инокуляция ризобиями и грибами арбускулярной микоризы, от 10,0±0,16 (Р8 7101149) до 64,0±0,54 (к-3064) - минеральные удобрения

Выделено пять сортообразцов, сформировавших достоверно большее количество клубеньков в различные годы изучения - к-8274 (Франция), к-7128 (Россия), к-925 (США), к-1693 (Великобритания) и Триумф (Россия) Эти сор-тообразцы предлагаются как источники высокой клубенькообразующей способности, которые можно использовать в селекции на повышенную интенсивность азотфиксации Остальные изученные сорта имели более низкую клу-бенькообразующую способность (табл 8)

Таблица 8 - Кпубенькообразующая способность лучших образцов гороха, среднее за 2003 2005 гг

Образец Клубеньки

Название происхождение число/раст. расположение окраска

контроль 2-я инок. N45P30K60

к-8274 стандарт Франция 22±0,25 73±0,18 6±0,21 на боковых корнях бл -роз

к-7128 Россия 69±0,87 89±1,12 5±0,12 на боковых корнях бл -роз

к-925 США 49±0,13 62±0,84 8±0,21 на боковых корнях бл -роз

к-1693 Великобрита Ния 42±0,11 58±0,37 9±0,15 на боковых корнях бл -роз

Триумф Россия 21 ±0,21 61±0,29 5±0Д8 на боковых корнях бл -роз

Предпосевная инокуляция семян штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы способствует повышению клубенькообразования у большинства сортообразцов гороха на 30,0 - 190,9%

Нитрогеназная активность сортообразцов гороха. При условии образования активного комплекса бобовое растение + Rhizobium + Glomus sp обра-

зуется взаимовыгодное сожительство или симбиоз. Макросимбионт аккумулирует солнечную энергию в процессе фотосинтеза и в виде химически связанной энергии углеводов и других веществ снабжает ею микросимбионта, который обеспечивает потребности растения-хозяина в связанном азоте и труднодоступном фосфоре. В условиях живой клетки восстановительный процесс связывания азота с водородом происходит с помощью фермента нитрогеназы.

Установлено, что у большинства сортообразцов гороха из изученного набора, предпосевная инокуляция семян штаммами ризобий и грибов арбуску-лярной микоризы увеличивает нитрогеназную активность по сравнению с контрольным вариантом. Наиболее высокий уровень проявления этого показателя отмечен у к-8274 (110±1,24 мкг К2-растение/час) и новых сортов Триумф и Скиф (93±2,7! и 90±3,46 мкг ^-растение/час).

_ U о

S5 ¡а га

х s

3.- <D

-О S

S § 5

и. О р

О X о

о. ш я

Н 5 о.

S f- *

-Г ЬЙ (Ч

га ^

сортообразец

Рис. 3 - Сортообразцы гороха, выделившиеся по нитрогеназной активности, среднее за 2003.. .2005 гг.

Микоризация сортообразцов. Взаимодействие растений с грибами ар-бускулярной микоризы Glomus ssp. обеспечивает ассимиляцию труднорастворимых фосфатов и других питательных элементов почвы. Микоризация ведет к улучшению роста растений, однако широкое использование этого симбиоза ограничено сложностью приготовления препаратов микоризных грибов.

Многолетними исследованиями была подтверждена эффективность такой обработки. Инокуляция клубеньковыми бактериями увеличивала число клубеньков во всех вариантах, но повышала семенную продуктивность только в сочетании с инокуляцией микоризными грибами (табл.9).

к-8274 Триумф Скиф

□ контроль

□ двойная инокуляция

■ N45P30K60

Таблица 9 - Влияние двойной инокуляции ризобиями и микоризными грибами на хозяйственно-полезные признаки растений гороха к-8274, среднее за 1998 2001 гг

Вариант опыта Длина стебля, см. Масса сухого растения, г. Число семян с растения Масса семян с растения, г. Число клубеньков на растении

контроль 58,5± 1,01 7,9±0,41 33,4± 1,45 4,13±0,24 80,5±3,84

инокуляция шт ризобий 46,9±0,92 8,0+0,56 30,3±1,78 4,2±0,31 173,8±7,76

инокуляция микоризными грибами 56,8±0,99 7,8±0,53 32,4±1,95 3,99+0,33 98,8±4,30

двойная инокуляция 48,4±0,92 9,2±0,54 32,7± 1,63 5,19±0,33 129,9±5,55

Двойная инокуляция улучшала рост растений независимо от генотипа, хотя семенная продуктивность растений варьировала в зависимости от сортовых особенностей (табл 10)

Таблица 10- Влияние двойной инокуляции ризобиями и микоризными грибами на продуктивность сортообразцов гороха, среднее за 2001. 2003 гг

Сортооб-разец Длина стебля, см Зеленая масса растения в фазу бутонизации-начала цветения, Г. Число семян с растения, шт. Масса семян с растения, г

Х±Ъх %к неинок конт ролю Х±Ьх ±к неинок конт ролю Х±8х %к неинок конт ролю Х±Ъх °/о К неинок конт ролю

Скиф (контроль) 61,7±0,92 +9,2 10,4+0,61 +3,8 19,9+1,01 +9,2 4,3±0,20 +16,2

к-8274 34,9±1,12 +10,1 6,1±0,60 +3,7 22,ШЛО +18,8 2,6±0,31 +18,2

к-8599 43,9±1,0 +11,1 7,8+0,72 +3,0 31,7+2,63 +24,8 3,9±0,32 +2,6

к-925 100,8±3,51 +19,4 14,2+0,80 +4,6 24,6±1,90 +32,2 4,5±0,46 +60,7

к-1693 65,2+4,00 +15,8 7,2±1,41 +3,4 24,1+3,90 +16,4 3,2+0,64 +13,4

Было показано, что у отдельных сортообразцов двойная инокуляция имеет больший эффект, чем внесение минеральных удобрений (табл 11)

Установлено, что у гороха при двойной инокуляции имеет место тенденция уменьшения интенсивности развития микоризной инфекции по сравнению с контролем Отмеченное при этом увеличение биомассы растений свидетельствует о более высокой функциональной активности арбускулярной

микоризы интродуцированных эндомикоризных фибов по сравнению с местными

Таблица 11 - Влияние двойной инокуляции ризобиями и микоризными грибами на рост и развитие растений гороха, среднее за 2001. 2003 гг

Признак Сортообразец

к-3429 к-7128 к-8456 к-4788

Длина стебля, см Х±$х 78,6±3,09 98,2±2,01 113,3±2,57 95,3±2,19

% к контролю +15,6 +34,5 +39,4 +13,8

%KN45P3OK60 +3,0 +15,4 +9,2 +12,9

Зеленая масса растения в фазу бутонизации -начала цветения, г X±Sx 5,5±0,66 10,3±0,62 10,9±1,03 7,5±0,47

% к контролю +25,0 +66,1 +13,5 +63,0

% К N45P30K60 +57,1 +27,2 +9,0 +44,2

Число семян с растения X±Sx 17,2±1,82 32,5± 1,97 22,5± 1,05 23,3+1,37

% к контролю +53,3 +57,8 +38,9 +94,2

% К N45P30K«) +19,5 +21,7 +21,6 +14,2

Масса семян с растения, г X±Sx 1,8±0,21 5,1 ±0,31 4,6±0,19 2,9±0,19

% к контролю +35,3 +60,6 +31,4 +80,1

%KN45P3oK60 +19,5 +16,8 +24,3 +11,5

Практически полное отсутствие арбускул на корнях при внесении минеральных удобрений может указывать на отказ растений от симбиотрофного типа питания за счет арбускулярной микоризы

Симбиотическая деятельность сортообразцов гороха при двойной инокуляции. При двойной инокуляции у гороха выявлена тенденция к увеличению продолжительности общего симбиоза на 2 3 суток Продолжительность активного симбиоза увеличивалась при понижении температуры воздуха и выпадении обильных осадков, и, наоборот, сокращалась в засушливые годы в среднем на 6 8 суток

Выделены сортообразцы гороха к-8274 (Франция), к-925 (США), к-1693 (Англия), Shawnee (США) с продолжительным периодом активного бобово-ризобиального симбиоза (61 62 суток) Высоким активным симбиотическим потенциалом обладали сортообразцы к-7128, к-8274 и Триумф

Рассматривая в целом симбиотическую деятельность сортообразцов гороха на фоне двойной инокуляции штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы Glomus следует отметить, что общая масса клубеньков варьировала за годы изучения от 48,2 кг/га в засушливом 2004 году до 68,5 кг/га - в наиболее благоприятном 2003 году (табл 12)

Активная масса клубеньков за годы изучения изменялась аналогичным образом - от 27,6 кг/га в 2005 году до 52,1 кг/га - в 2003 году

Таблица 12 - Симбиотическая деятельность сортообразцов гороха на фоне двойной инокуляции ргаобиями и микоризными грибами, среднее за 2003.. .2005 гг.

Показатели 2003 г. 2004 г. 2005 г.

Общая масса клубеньков, кг/га 68,5 48,2 46,3

Активная масса клубеньков, кг/га 52,1 29,6 27,6

АСП, кг-дней/га 3126,0 1598,4 1490,4

УАС, г/кг в сутки 5,6 1,7 1,5

Фиксированный азот воздуха, кг/га 59,8 36,8 34,5

Доля фиксированного азота, % 62,2 39,6 39,6

Почвенный азот, кг/га 36,4 55,9 52,7

НСР05 по массе клубеньков 6,8 6,1 5,7

Величина удельной активности симбиоза (УАС), которая была низкой в засушливых условиях 2005 г. -1,5 г/кг в сутки и 2004 г. - 1,7 г/кг в сутки, в более влажном 2003 году достигала 5,6 г/кг в сутки.

Высокая доля фиксированного азота была отмечена в 2003 г. - 59,8 кг/га или 62,2%. Слабее всего растения гороха фиксировали атмосферный азот в условиях засушливых 2005 г. - 34,5 кг/га и 2004 г. - 36,8 кг/га или 39,6%.

Масса сухого растения при двойной инокуляции. Этот признак характеризует биологический урожай растения. Данных по изучению изменчивости массы сухого растения у гороха на фоне инокуляции ризобиями и грибами ар-бускулярной микоризы в литературе не известно.

В наших исследованиях в среднем за 2003...2005 гг. значение этого показателя в контрольном варианте варьировало от 5,6+0,40 г (к-8274) до 13,9+1,79 г 610324); в варианте с двойной инокуляцией - от 7,9+2,30 г (Р8 610152) до 15,5+1,80 г (РБ 7(8)10765) (рис.4).

к

<1> I ■ о га о.

о

х

Сорт, линия

- контроль

- Двойная инокуляци

- -А - Ж5Р30К6

Рис. 4 -

Масса сухого растения у сортообразцов гороха (г), среднее за 2003...2005 гг.

Значение коэффициента вариации массы сухого растения в среднем за годы изучения у данного набора сортов составило в контрольном варианте -38,6%, при двойной инокуляции - 37,4%, и в варианте с применением минеральных удобрений - 42,3%, что указывает на сильную изменчивость признака Семенная продуктивность при двойной инокуляции. Семенная продуктивность сортов гороха является сложным признаком, зависящим как от генотипа, так и от условий выращивания Для повышения эффективности селекции гороха на семенную продуктивность и высокую симбиотическую эффективность необходимо изучить изменчивости этого признака

Исследованиями установлено, что наиболее значительную изменчивость у гороха имеют признаки масса семян с растения (43,8%, 42,2%, 47,7%), число бобов на растении (40,2%, 39,4%, 45,5%), число семян с растения (40,1%, 39,5%, 44,2%), масса сухого растения (38,6%, 37,4%, 42,3%), соответственно в контрольном варианте, при двойной инокуляции семян штаммами ризобий и грибами арбускулярной микоризы и при внесении минеральных удобрений в дозе N45 Рзо ¿во

Двойная инокуляция семян гороха штаммами Rhizobium leguminosarum bv viciae и грибами арбускулярной микоризы Glomus sp оказывала на уровень проявления признаков - компонентов семенной продуктивности такое же влияние, как и внесение минеральных удобрений в дозе N45 Р30 К6о При этом заметно увеличивалась масса семян с растения, масса сухого растения, масса 1000 семян, а длина стебля - уменьшалась Наиболее отзывчивыми на двойную инокуляцию оказались к-8274, Fallon, Franklin, PS 7(8)10765, PS 810191, PS 810240, Триумф

Содержание азота, фосфора и калия в семенах растений гороха. Химические элементы, поглощаемые растениями из почвы в разных количествах, играют определенную биохимическую и физиологическую роль и ответственны за синтез тех или иных веществ в растительном организме

Установлено, что двойная инокуляция способствовала увеличению содержания азота в семенах растений гороха на 4,4% по сравнению с моноинокуляцией клубеньковыми бактериями При этом содержание фосфора возросло на 9,5%, а калия — осталось практически без изменения

Стабильность концентрации калия в семенах гороха определяется специфичностью эндомикоризного гриба и специфичностью функционирования почвенного изолята, использованного в работе

Наиболее высокий уровень накопления азота, фосфора и калия в семенах при двойной инокуляции отмечен у сортообразцов к-7128, к-8274 и сорта Триумф Эти генотипы рекомендуется использовать в селекционных программах в качестве доноров, отзывчивых на двойную инокуляцию

V. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИЗНАКОВ ПРОДУКТИВНОСТИ И СИМБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ У ГОРОХА Изучение комбинационной способности сортов и форм гороха. При

анализе комбинационной способности сортообразцов гороха посевного по при-

знакам симбиотической активности установлены достоверные различия по ОКС и СКС с незначительными реципрокными эффектами (табл 13)

Таблица 13—Дисперсионный анализ комбинационной способности (ОКС и СКС) сортообразцов гороха, 2004 г

Источник варьирования Степени свободы Df Средний квадрат (ms)

масса семян с растения масса сухого растения число ков на слубень-эастснии нитрогеназная активность

контроль 2-я ино-кул. контроль 2-я иноку л. контроль 2-я ино-кул. контроль 2-я ино-кул.

ОКС 6 2,168 6,739 24,516 25,307 187,221 2103,221 2,785 7,215

СКС 14 14,625 0,816 1,823 1,892 7,732 9,733 7,332 2,534

РЭ 21 1,003 1,003 1,239 1,136 4,104 4,592 0,138 0,271

Ошибка 82 0,576 0,612 0,785 0,873 3,781 3,279 0,059 0,126

Примечание: ОКС и СКС - соответственно общая и специфическая комбинационная способность, РЭ - реципрокный эффект, * - достоверно при Р0,05

Во всех вариантах эффекты ОКС были значительно выше вариансы СКС для числа клубеньков (в 20 25 раза) и массы сухого растения (в 10 15 раз), что свидетельствует о преобладании аддитивного действия генов в наследовании этих признаков Средний квадрат ОКС был ниже, чем СКС для нитроге-назной активности (в 3 раза) и семенной продуктивности (в 7 раз)

Выявлен аддитивный характер наследования признаков симбиотической активности, что предполагает возможность их улучшения посредством отбора наиболее ценных для селекции родительских форм

Образцы Скиф, Триумф, к-8274, PS9910029, PS 9910035 можно рекомендовать для использования в селекционных программах при создании высокоурожайных сортов гороха, обладающих повышенной симбиотической активностью.

Гетерозис по признакам симбиотической активности у гороха проявляется дискретно и в зависимости от комбинации скрещивания может быть выражен по большинству или только по отдельным признакам Наиболее часто гибриды превосходят родительские формы по числу клубеньков на растении, массе сухого растения и семенной продуктивности, реже - по нитрогеназной активности

На основании анализа гибридов F2 выделены комбинации, представляющие интерес для дальнейшей селекционной работы по массе семян с растения и ряду симбиотических показателей к-8275 х Триумф, к-8274 х Скиф, к-8274 х Fallon, Скиф х PS 9910035

Диаллельный анализ признаков продуктивности и симбиотической эффективности у гороха. Характеризуя в целом генетическую систему контроля семенной продуктивности и основных показателей симбиотической эф-

фективности у изучаемых сортообразцов гороха, отметим, что наряду с генами, проявляющими преимущественно аддитивное действие, в наследование этих признаков определенный вклад вносят гены со сверхдоминантным эффектом (табл 14)

Таблица 14 - Оценка генетических компонентов у гороха, Орел, 2005 г

Генетические Компоненты Масса Число клубеньков на корнях растения Нитроге-назная активность

семян с растения сухого растения

МТБ F] F2 10,44 9,64 12,37 10,21 2,02 1,21 1,41 1,16

Н2/4й, Fi F2 0,06 0,11 0,17 0,23 0,17 0,33 0,31 0,22

V4 Й + Ь + F л/4 нб-F 3,43 3,35 3,96 4,12 3,85 6,84 1,84 1,90

По всем признакам средняя степень доминантности в каждом локусе ■ffij D больше единицы Распределение положительных и отрицательных эффектов неравномерное, так как этот показатель по всем признакам отличается от 0,25 (для случая равенства положительных и отрицательных аллелей) Отношение общего числа доминантных генов к общему числу рецессив-л/4 H + 6 + F

ных j^fifi р~~ rOBOPirr ° неравенстве положительных и отрицательных генов

у исходных родительских форм

Установлено, что сортообразец к-8274 является источником рецессивных генов Сортообразцы Триумф, Скиф, к-8274, PS 9910029, PS 9910035, Fallon представляют определенную ценность при селекции гороха на повышение сим-биотической активности Учитывая, что они обладают высоким симбиотиче-ским потенциалом, можно сделать вывод о значительных возможностях в улучшении этого показателя у гороха путем рекомбинации генов, контролирующих у них число клубеньков на корнях растений, нитрогеназную активность и массу сухого растения

VI. ПОВЫШЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И СИМБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СЕЛЕКЦИОННЫМ ПУТЁМ Интрогрессия гена sym2 в генотипы лучших районированных и перспективных сортов гороха. Существование высокой специфичности заражения у гороха привело к возникновению идеи о возможности селекции пар симбионтов, где растение заражается только лишь штаммом, вносимым при инокуляции, и устойчиво к заражению аборигенными почвенными штаммами В ка-

честве доноров гена яут2, обуславливающего устойчивость гороха к местным, европейским и северо-американским штаммам клубеньковых бактерий и вступающих в эффективный симбиоз со штаммами ризобий типа А-1, несущими ген пос!Х или пой!Г, использовали сортообразцы из Афганистана к-1887, л 2150 и к-6559 Установлено, что растения этих сортообразцов проявляли абсолютную устойчивость к местным штаммам ризобий и производственному штамму 250а и на их фоне не формировали клубеньков и не проявляли нитрогеназной активности Показано, что гены, обуславливающие устойчивость сортообразцов к образованию клубеньков, аллельны (табл 15) (Наумкина, 1993)

Таблица 15 - Характеристика исходных родительских форм гороха, гибридов Р( и Р2 поколения по признаку клубенькообразования при инокуляции штаммом ризобий 250а, 1989 г

Родительские формы и гибриды Fj Проанализировано растений Число растений с клубеньками % растений с клубеньками Число, клубеньков на растении Коэффициент вариации (V%)

К-1887 50 8 16 2-12 5,6

К-6559 50 4 8 1-10 4,8

Л 2150 50 2 4 1-7 7,3

Fi (К-1887 х Л 2150) 26 5 18 0-5 2,7

F,(Л 2150 х К-1887) 18 4 21 0-9 5,3

F, (К-6559 х К-1887) 31 8 25 1-10 6,1

Fi (К-1887 х К-6559) 19 3 16 1-16 J 8,2

Fi (К-6559 х Л 2150) 25 6 25 1-8 7,5

F, (Л 2150 х К-6559) 38 10 27 1-6 6,2

F2 (К-1887 х Л 2150) 93 17 18 1-8 5,3

F2 (Л 2150 х К-1887) 128 34 28 1-9 6,8

F2 (К-6559 х К-1887) 120 20 18 1-7 4,9

F2 (К-1887 х К-6559) 105 21 20 1-8 6,2

F2 (К-655 9 х Л.2150) 110 34 31 1-6 7,1

F2 (Л 2150 х К-6559) 139 40 29 1-4 5,3

Дальнейшие исследования были направлены на получение устойчивых к местным и производственным штаммам клубеньковых бактерий изолиний лучших районированных и коммерческих сортов гороха с последующим использованием для их инокуляции штаммов клубеньковых бактерий типа А-1 Работа велась по методике, предложенной Н М Чекалиным (1989) в нашей модификации Интрогрессия гена sym2 в генотип отцовского сорта осуществлялась методом многократных насыщающих скрещиваний (беккроссов) (рис 5) (Naumkina 1995)

1989 год, поле, теплица

1990 год, поле

1991 год, теплица

1991 год, поле

1992 год, теплица

1992 год, поле

1993 год, теплица

1993 год, поле

1994 год, теплица

1994 год, поле

1995 год, теплица

1995 год, поле

А х В —> AB (Fi) AB х В —>АВВ (FiBi)

Размножение F;BL на фоне минерального азота

Посев F2B1 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение второго насыщающего скрещивания ABB (F2B0 х В —>АВВВ (F,B2)

Размножение F^ на фоне минерального азота

Посев F2B2 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение третьего насыщающего скрещивания АВВВ (F2B2) х В —»ABBBB (F,B3)

Размножение FiB3 на фоне минерального азота

Посев F2B3 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение четвертого насыщающего скрещивания ABBBB (F2B3) х В —»ABBBBB (F,B4)

Размножение F1B4 на фоне минерального азота

Посев F2B4 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение пятого насыщающего скрещивания АВвавВ (F2B4) х В -»АВВВВВВ (F,BS)

Размножение, В5 на фоне минерального азота

Посев F2B5 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение шестого насыщающего скрещивания АВВВВВВ (F2B5) хВ -ARBBBBBB (FiB6)

Размножение FiBSHa фоне минеральна азота

1996 - 1997 гг поле, теплица Размножение и испытание полученных изолиний на совместимость со штаммами клубеньковых бактерий типа А-1

Рис 5 - Схема интрогрессии гена 5ут2 в генотипы гороха методом многократных насыщающих скрещиваний А - формы гороха афганского происхождения, В - формы гороха европейского происхождения

Растения выращивали при инокуляции штаммом ризобий 250а в сосудах с минеральным питанием без азота На начальных стадиях роста отмечались растения, имеющие отклонения от нормы в окраске листьев и стеблей На стадии бутонизации-начала цветения повторно, по признакам азотного голода ния (снижение интенсивности зеленой окраски листьев и стеблей, пожелтение и отмирание нижних листьев, замедленное развитие растений), отбирали генотипы не способные обеспечить себя азотом за счет симбиотической азотфикса-ции Все зеленые растения удаляли В питательную среду добавляли азотнокислый аммоний до конечной концентрации 600 мг/л

В результате шестикратных насыщающих скрещиваний и отбора устойчивых к производственному штамму 250а растений, фенотипически сходных с исходным родительским сортом, была создана серия не имеющих мировых аналогов изолиний - Норд яутг ¿ут2, Битюг ¡ут2 вут2 и Демон зут2 яут2, которые сохранили весь комплекс хозяйственно-ценных признаков исходных сортов Норд, Битюг и Демон. Растения этих линий не вступали в симбиоз с местными штаммами клубеньковых бактерий и производственным штаммом 250а При предпосевной инокуляции штаммами ризобий типа А-1 урожайность семян у этих линий на 15 57% выше, чем у исходных сортов, также существенно возрастала надземная масса растения, содержание фиксированного азота в урожае и нитрогеназная активность (табл 16).

Таблица 16 - Отзывчивость исходных родительских сортов и линий-аналогов на инокуляцию штаммом А-1, среднее за 1995 1996 гг

Сорт, линия Надземная масса растения, г/сосуд Активность нитрогеназы мкг1Ч/раст/час

контроль шт. А-1 Контроль шт. А-1

Норд 12,7±2,17 19,7±2,51 20,4±2Д4 22,4± 1,63

Демон 11,2 ±2,34 11,4±2,19 17,6±3,01 24,7±2,85

Битюг 12,6±1,26 12,9±1,93 19,6±2,55 25,1±3,15

Норд^пй 8УШ2 7,2±1,23 14,3±1,77 0 25,7±3,48

Демон $т2!!ш2 1_ 7,9±1,23 12,1±2,31 0 20,8±3,12

БИТЮГ дай 7,9±1,21 12,6±1,95 0 21,3±2,87

Наибольший практический интерес представляет линия Норд яут2 хут2 Ее растения не полегают до самой уборки, имеют неосыпающиеся семена и усатый тип листа При выращивании в полевых условиях при спонтанной инокуляции местными штаммами клубеньковых бактерий растения формировали семенную продуктивность -2,4 г и не образовывали клубеньков (за исключением двух растений) При инокуляции штаммом ризобий 250а семенная продуктивность была несколько выше - 2,8 г, а число растений, образовавших клубеньки на корнях, увеличилось до 4. Эти данные подтверждают устойчивость новой линии Норд &ут2 зут2 к местным и производственным штаммам клубеньковых бактерий При инокуляции семян линии Норд яут2 $ут2 штаммом А-1 семенная продук-

тивность растений увеличилась до 6,1 г Все растения образовывали клубеньки, число которых на корнях растений колебалось от 38 до 86

Таким образом, штамм А-1 преодолевает устойчивость линии Норд $ут2 вут2 к местным и производственным штаммам клубеньковых бактерий

При выращивании сорта Норд и линии Норд зут2 яут2 на безазотном фоне (табл 17) в варианте без инокуляции растения линии Норд $ут2 .чут2 не образовывали клубеньков, а семенная продуктивность одного растения составила 0,5 г В варианте с обработкой семян штаммом ризобий 250а растения линии Норд вут2 лут2 сформировали семенную продуктивность 1,6 г и всего лишь 6 растений из 50 имели на корнях клубеньки

Таблица 17 - Результаты сравнительного изучения сорта Норд и линии Норд яут2 яут2 на безазотном фоне Орел, среднее за 1996 1997 гг

Признаки Контроль Инок штаммом 250а Инок, штаммом А-1

Норд аут 2 эут2 Норд Норд ьут2 $ут2 Норд Норд $ут2 аут2 Норд

Длина стебля, см 45 56 48 54 55 57

Число непродуктивных узлов на растении 16 17 18 18 17 18

Число продуктивных узлов на растении 2 4 4 5 7 6

Число бобов на растении 2 7 5 6 12 14

Число семян с растения 6 22 15 30 53 47

Число семян в бобе 3 2 3 5 5 4

Масса семян с растения, г 0,5 1,7 1,6 3,6 6,4 6,2

Масса 1 ООО семян, г 188 222 126 260 242 262

Число растений с клубеньками 0 50 6 50 50 50

Число клубеньков на растении 0 0-3 0-4 23-75 42-127 45-87

Масса сухого растения г 3,1 7,8 6,8 8,3 7,7 8,4

При обработке семян штаммом ризобий А-1 растения линии Норд яут2 $ут2 по семенной продуктивности практически не отличались от растений сорта Норд и сформировали продуктивность 6,4 г Число клубеньков на корнях растений линии Норд $ут2 зут2 в этом варианте соответствовало 4 127, а у растений сорта Норд - 45-87

Создание сортомикробных систем гороха, отзывчивых на производственные штаммы клубеньковых бактерий. Сопряженная селекция высокоэффективных партнеров по симбиозу новое направление, а изучение и прогнозирование продуктивности новых сортов растения-хозяина на ранних этапах селекции предполагает анализ сложной взаимосвязанной системы признаков,

состоящей из целого ряда случайных величин Во многих естественно-научных и технических дисциплинах можно спланировать эксперимент так, чтобы изменился только один фактор В противоположность этому селекция гороха на повышение симбиотической активности зависит от множества взаимодополняющих признаков или факторов Изучение корреляций наглядно показало, что некоторые признаки проявляют сильную зависимость друг от друга, другие же совершенно невзаимосвязаны или независимы Используя факторный анализ нами из матрицы межгенотипических корреляций было выделено четыре фактора (I, II, III, IV), дающие объяснение корреляциям между анализируемыми признаками (табл 18) и выявляющие в сумме 85,18% общей дисперсии.

Таблица 18 - Факторные нагрузки 17 признаков сортообразцов гороха,

1988 г

Признаки и показатели Главные < «акторы

ъх Ъг ъ* Ъл

Длина стебля, см 0,072 -0,263 0,032 -0,080

Число непродуктивных узлов на растении, шт 0,219 -0,192 0,174 -0,119

Число продуктивных узлов на растении, шт 0,212 0,347 -0,062 0,188

Число бобов на растении, шт -0,038 -0,365 -0,209 -0,067

Число бобов на продук узел, шт 0,012 -0,096 -0,013 0,899

Высота прикрепления первого боба, см -0,579 -0,310 0,172 -0,053

Число семян с растения, шт 0,564 0,366 0,667 0,132

Масса семян с растения, г -0,477 -0,049 -0,041 -0,117

Масса 1000 семян, г 0,255 -0,015 0,212 0,078

Масса сухого растения, г -0,077 0,276 -0,243 -0,086

Кхоз -0,379 0,116 -0,196 0,153

Отношение массы сухого растения /длине стебля 0,027 0,311 -0,196 -0,166

Масса клубеньков, мг/растение 0,188 -0,409 -0,249 -0,151

Число клубеньков на растении, шт -0,109 0,117 -0,107 -0,040

Нитрогеназная активность, мкг £42 раст /час -0,197 0,304 -0,396 0,095

Зеленая масса, г/растение -0,317 0,076 0,226 0,079

Сухая масса, г/растение 0,022 0,837 0,157 -0,068

Информативность фактора,% 55,64 18,11 8,27 5,16

Первый фактор отражает противоположность признаков, характеризующих элементы продуктивности растений и признаков, обуславливающих продолжительность вегетативного периода и интерпретируется как мера вегетативного роста, второй служит показателем симбиотической азотфиксации растений в период начала генеративного развития растений гороха, третий и чет-

вертый факторы являются мерой деятельности репродуктивного периода -формирования семян

Эти данные позволили нам выделить четыре признака, на которые падают основные факторные нагрузки число семян с растения, сухая масса растения, число бобов на продуктивный узел, число продуктивных узлов на растении

Следовательно, при моделировании будущего сорта селекционеру, прежде всего, следует обратить внимание на эти четыре признака и на их основе подбирать компоненты для скрещивания

Расположение исходных родительских сортов и форм в системе координат главных факторов дает представление о группировке изученных генотипов с учетом комплекса признаков В 1988 году вблизи фактора + Ъ\ располагались короткостебельные сортообразцы с мелкими семенами, в противоположном направлении - короткостебельные сортообразцы с более крупными семенами, обладающие высокой продуктивностью Сорта Норд и Битюг располагались особой группой Именно они и представляют определенный интерес как исходный материал в селекции высокоэффективных партнеров по симбиозу

Подбор родительских пар для скрещивания на основе евклидова расстояния при межсортовой гибридизации гороха. Ранее нами (Наумкина, 1984) была показана возможность использования количественной оценки степени сходства или различия между сортами на основании многомерной статистики с целью подбора родительских пар для гибридизации Наиболее приемлемым для селекционно-генетических исследований является евклидово расстояние (с1), что объясняется его высокой разрешающей способностью и относительной простотой вычисления Вероятность получения высокопродуктивного гибридного потомства больше при скрещивании между собой сортообразцов менее удаленных друг от друга в факторном пространстве (Наумкина, 1984, 1987), Если принимать во внимание то, что сорта в факторном пространстве располагаются в соответствии с их нормой реакции на условия внешней среды, то скрещивание сортообразцов со сходным типом коадаптированных генов приводит, по-видимому, к формированию сбалансированных генотипов и наоборот Исходя из этого положения следует, что наиболее перспективными, обладающими высокой семенной продуктивностью будут следующие комбинации сортообразцов из Афганистана с европейскими сортами л 2150 х Норд, к-6559 х Норд, л 48 1 х Орловчанин, к-6559 х Демон, л 37-1 х Смарагд, л 2150 х Битюг, к-6559 х Битюг

Селекция гороха на повышение симбиотической активности. С целью создания новых высокопродуктивных форм гороха, обладающих повышенной симбиотической активностью была разработана и осуществлена селекционная программа «Симбиоз» Проведенные в 1993 году скрещивания позволили получить серию гибридов, где в качестве одного из родительских компонентов использовались линии Норд ,чут2 зут2, Битюг яут2 $ут2 и Демон ,чут2 зут2 Отбор генотипов, сочетающих повышенную семенную продуктивность с симбиотической активностью, позволил создать сорт Юниор (Битюг $ут2 х Ор-

ловчанин 2), представляющий собой популяцию, состоящую из 60% растений с генотипом Бут ¡Бут 2 и 40% растений с генотипом $ут2 $ут2 (рис 6)

Битюг вут2 х Орловчанин 2 1

Размножение

I

Отбор генотипов, устойчивых к местным и производственным штаммам ШггоЬшт и^ттовагитЫ утае

4

Отбор генотипов, устойчивых к местным и производственным штаммам МтоЫит ^иттозагит Ы псгае

4

Отбор высокопродуктивных генотипов, вступающих в эффективный симбиоз с штаммами ШиоЬшт 1е%цт1Повагит Ьу угсше типа А-1

I

Отбор и изучение в селекционных питомниках

4

Конкурсное сортоиспытание

4

Государственное сортоиспытание

Рис 6 - Схема создания сорта гороха Юниор, обладающего повышенным симбиотическим потенциалом

Сорт Юниор относится к группе среднеспелых сортов зернового направления с продолжительностью вегетационного периода 76 79 суток Растения среднерослые — высота стебля 85 см Семена желтые, округлые, неосыпающие-ся Растения формируют 5 . 6 продуктивных узлов и образуют 2 3 боба на продуктивный узел Цветки белые Характеризуется стабильной урожайностью, как в обычные годы, так и в годы с жаркой погодой Средняя урожайность за годы конкурсного сортоиспытания составила 4,45 т/га, что на 0,9 т/га больше, чем у стандарта Орловчанин Максимальная урожайность 7,5 т/га получена в 2001 году в КСИ Масса 1000 семян 230 240 г Содержание белка в семенах 24 .26%

Сорт относительно устойчив к полеганию и корневым гнилям Отличается повышенной азотфиксирующей способностью при инокуляции семян нитратном на основе штаммов ризобийтипа А-1

Р2 Р3 Р4

Сорт Юниор рекомендуется для возделывания как в Центрально - Черноземном регионе, так и в Краснодарском, Ставропольском краях, Ростовской области

Проходит государственное сортоиспытание с 2004 года

Создание сортов гороха отзывчивых на «тройной» симбиоз. В настоящее время у бобовых растений выявлена единая система развития бобово-ризобиального симбиоза и арбускулярной микоризы, которая имеет много общих элементов с системами защиты растений от патогенов и является основой растительно-микробного континуума. Поэтому повысить эффективность сим-биотических систем зернобобовых культур можно путем использования двойной инокуляции (ризобии + грибы арбускулярной микоризы)

В 1997 году были проведены скрещивания высокопродуктивных отечественных и зарубежных сортов с высокоотзывчивым на двойную инокуляцию сортообразцом к-8274 (Франция) После серии насыщающих скрещиваний и отбора в F4 поколении генотипов, наиболее отзывчивых на одновременную инокуляцию грибами и клубеньковыми бактериями был выделен сорт Триумф (Classic х к-8274) (рис 7)

(к-8274 х Classik) х 5 Classik

В5 Ft Размножение

В5 F2 Разделение популяции на листочковые и усатые

морфотипы на фоне двойной инокуляции Rhizobium leguminosarum bv viciae +Glomus sp i

B5 F3 Разделение популяции на листочковые и усатые

морфотипы на фоне двойной инокуляции Rhizobium leguminosarum bv viciae +Glomus sp

i

F4 Отбор генотипов, формирующих высокую

продуктивность на фоне двойной инокуляции Rhizobium leguminosarum bv viciae +Glomus sp

I

Отбор и изучение в селекционных питомниках 1

Конкурсное сортоиспытание i

Государственное сортоиспытание

Рис 7 - Схема создания сорта гороха Триумф, отзывчивого на одновременную инокуляцию штаммами Rhizobium leguminosarum bv viciae +Glomus sp

Посев сорта Триумф с одновременной микоризацией семян на фоне их инокуляции ризобиями обеспечивал получение наиболее высокой семенной продуктивности - 6,12 ±0,33 г/растение

В среднем за годы изучения сорт гороха Триумф показал высокий урожай зерна как в контрольном варианте, так и в варианте с двойной инокуляцией (соответственно 4,50 ц/га и 4,92 т/га, превысив по урожайности стандартные сорта Орловчанин и Норд

Новый сорт зернового гороха Триумф среднеспелый с продолжительностью вегетационного периода 76 79 суток, среднерослый - высота стебля 88 -92 см Растения имеют усатый тип листа Семена желтые, угловатые, осыпающиеся. Растения формируют 5 . 6 продуктивных узлов и образуют 2 3 боба на продуктивный узел. Цветки белые Характеризуется стабильной урожайностью, как в нормальные годы, так и в годы с жаркой погодой Средняя урожайность за годы конкурсного сортоиспытания составила 4,50 т/га, что на 0,36 т/га больше, чем у стандарта Орловчанин и на 0,34 т/га больше, чем у стандарта Норд. Максимальная урожайность 6,2 т/га получена в 2003 году в КСИ За годы производственного сортоиспытания (2005 2006 гг) на Северо-Кубанской СХОС средняя урожайность семян составила 4,20 т/га Масса 1000 семян 240 -250 г Содержание белка в семенах 24 26% Сорт устойчив к полеганию, относительно устойчив к корневым гнилям, высокоустойчив к гороховой зерновке (ВгиИш ршогит) Отличается повышенной отзывчивостью на одновременную инокуляцию штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы

Сорт рекомендуется для возделывания в Центрально-Черноземном регионе, Краснодарском, Ставропольском краях, Ростовской области

Новый сорт гороха Триумф проходит Государственное сортоиспытание с 2006 года

VII. ВОЗДЕЛЫВАНИЕ НОВЫХ СОРТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ

Разработка элементов технологии возделывания новых сортов гороха Юниор и Триумф. На основе изучения морфобиологических особенностей сортов Юниор и Триумф были разработаны элементы технологии их возделывания, которые предусматривают использование ряда специфических агротехнических приемов Для сорта Юниор таким приемом является предпосевная инокуляция семян ризоторфином на основе штаммов клубеньковых бактерий типа А-1 При возделывании сорта Триумф необходимо проводить предпосевную инокуляцию семян штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы или предпосевное внесение в почву комплексного микробиологического препарата БисолбиМикс из расчета 500 кг/га Применение микробных препаратов способствует увеличению симбиотического и фотосинтетического потенциала посевов, увеличению урожайности на 2,5 3,1 т/га и сбору белка с гектара в 1,2-1,5 раза

Экономическая эффективность возделывания новых сортов гороха.

Расчет экономической эффективности производства зерна гороха новых сортов Юниор и Триумф показал, что минимальная себестоимость 1 ц зерна в ценах 2006 года (160,5 руб и 187,6 руб) отмечена соответственно при предпосевной инокуляции семян штаммом клубеньковых бактерий А-1 и двойной инокуляции семян грибами арбускулярной микоризы и клубеньковыми бактериями, это обеспечило повышение рентабельности производства соответственно на 54,2% и 71,3% по сравнению с контрольным вариантом без обработки,

Максимальный чистый доход производства зерна гороха сортов Юниор (1140,0 руб/га ) и Триумф (1047,0 руб/га) установлен соответственно при предпосевной инокуляции семян штаммами ризобий типа А-1 и двойной инокуляции

Биоэнергетическая оценка сортов гороха. На основе изучения энергетической эффективности производства зерна гороха было установлено, что для сорта Юниор менее энергозатратным являлся вариант с инокуляцией семян перед посевом клубеньковыми бактериями, а для сорта Триумф - вариант с двойной инокуляцией семян штаммами эндомикоризных грибов и клубеньковых бактерий, позволяющие получать в производственных условиях в среднем 3,03 и 3,31 т/га зерна

Таким образом, с точки зрения экономической и энергетической оценки, использование сортов, отзывчивых на моно- и двойную инокуляцию полезными симбиотическими организмами является экономически выгодным, так как позволяет не только экономить производственные ресурсы, но и получать экологически чистую продукцию, что в свою о^редь способствует укреплению продовольственной безопасности страны

ВЫВОДЫ

1 Новое направление селекции гороха, теоретически обоснованное и католически разработанное, на повышение симбиотической эффективности на основе симбиоза с клубеньковыми бактериями и микоризными грибами как целостной системы, открывает возможности расширения адаптивных свойств растений и придания им принципиально новой трофической функции - использования атмосферного азота в качестве основного источника азотного питания

2 Длительная селекция гороха существенно не изменила способность растений к установлению взаимовыгодных симбиотических взаимоотношений среди современных сортов и сортообразцов мировой коллекции ВИР имеются генотипы как с высоким (более 1500 кг дней/га - к-8274, к-7128, к-925, к-1693, Скиф, Триумф), так и с низким (менее 1000 кг дней/га - Труженик, Норд, Смарагд, Мадонна) уровнем активного симбиотического потенциала

3 Скринингом более 800 коллекционных образцов гороха по эффективности взаимодействия с ризобиями и микоризными грибами установлено, что формирование семенной продуктивности и биомассы растений является не только результатом функционирования корневой системы и ассимиляционной

деятельности фотосинтезирующих тканей, но и сложных взаимодействий с полезной почвенной микрофлорой Комплексный учет всех показателей (нодуля-ция-Nod, активность нитрогеназы - НА, активность симбиотической азотфиксации -Fix, эффективность биологической азотфиксации -Eff) позволил выделить ценный исходный материал для симбиотической селекции культуры к-8274, к-7128, Триумф, Shawnee, к-925, Торсдаг, Битюг, Орловчанин, Finale, Rondo, Fallon, Franklin, PS 7(8)19765, PS 810191

4 Увеличение числа клубеньков (в 5 раз) и арбускул (на 20%) в корневой системе гороха при двойной инокуляции указывает на более высокую функциональную активность арбускулярной микоризы интродуцированных эндомикоризных грибов по сравнению с местными популяциями Glomus sp

5 Характер изменчивости показателей симбиотической азотфиксации у гороха и закономерности их наследования в системе диаллельных, межвидовых и межсортовых скрещиваний при одновременной инокуляции клубеньковыми бактериями и микоризными грибами свидетельствуют о преобладании аддитивного действия генов в наследовании числа клубеньков на растении и массы сухого растения Так, для числа клубеньков на растении и массы сухого растения эффекты ОКС были больше вариансы СКС в 20 25 и 10 15 раз соответственно, для нитрогеназной активности и семенной продуктивности эффекты ОКС были ниже, чем вариансы СКС в 3 и 7 раз

6 Генетический анализ широкого спектра сортообразцов и гибридов гороха по признакам продуктивности и симбиотической эффективности на фоне двойной инокуляции выявил значительные возможности в улучшении этих показателей путем рекомбинации генов, контролирующих число клубеньков на корнях растений, нитрогеназную активность и массу сухого растения Число таких рекомбинантов в гибридных комбинациях, которые используются в селекционном процессе, составляет 0,5 1,0%

7 Гетерозис по признакам симбиотической эффективности у растений гороха проявляется дискретно и в зависимости от комбинации скрещивания может быть выражен по большинству или только по отдельным признакам Наиболее часто гибриды превосходят родительские формы по числу клубеньков, массе сухого растения и семенной продуктивности, реже - по нитрогеназной активности Максимальный гетерозис был выявлен в комбинациях скрещивания, где одной из родительских форм служили к-8274 и Скиф Наибольшую ценность для симбиотической селекции представляют гибридные комбинации 8472 х Триумф, к-8472 х Скиф, к-8472 х Fallon, Скиф х PS 9910035

8 Растительный ген sym¡ и бактериальный - nodX составляют комплементарную систему, которая позволяет резко сузить специфичность инокуляции для вида Pisum sativum L , что исключает конкуренцию со стороны местной микрофлоры, поскольку все клубеньки на корнях таких растений образуются только селекционными штаммами типа А-1

9 Разработана и реализована методика создания высокопродуктивных генотипов гороха, отзывчивых на штаммы клубеньковых бактерий и микоризных грибов с использованием многократных насыщающих скрещиваний и от-

бора на безазотном фоне растений, не вступающих в симбиоз с местными и производственным штаммам клубеньковых бактерий

10 Созданы высокоспецифичные изолинии гороха (Норд sym2 sym2, Битюг sym2 sym2, Демон sym2 sym2), не имеющие мировых аналогов, которые сохраняют комплекс хозяйственно-ценных признаков исходных родительских сортов и при предпосевной инокуляции штаммами клубеньковых бактерий, обладающими геном nodX, повышают урожайность семян на 15 57%, надземную массу растений - на 35 72%, содержание фиксированного азота в урожае -на 37 42% и нитрогеназную активность на 15 44% по сравнению с исходными генотипами с более широкой специфичностью

11 На основе теоретических разработок впервые созданы новые сорта зернового гороха Юниор и Триумф с потенциальной урожайностью до 7,0 т/га и повышенным симбиотическим потенциалом

12 Использование сортов, отзывчивых на моно- и двойную инокуляцию полезными симбиотическими микроорганизмами является экономически выгодным, позволяющим уменьшить затраты производственные ресурсов и получать экологически чистую продукцию.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ И ПРОИЗВОДСТВА

1 Рекомендуется создавать новые сорта гороха, отзывчивые на инокуляцию штаммами ризобий или двойную инокуляцию (штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы)

2 Основными критериями отбора в селекции на повышение эффективности симбиотической азотфиксации могут служить масса сухого растения, число семян, бобов, продуктивных узлов на растении, масса 1000 семян, число активных клубеньков на корнях растений и нитрогеназная активность

3 В качестве исходного материала при создании высокоурожайных сортов с повышенной активностью симбиотической азотфиксации рекомендуются следующие доноры хозяйственно-ценных признаков Торсдаг, Битюг, Rondo, Finale, Триумф, Скиф, к-8274, к-7128, к-925, к-1693, PS 9910029, PS 9910035

4 Для возделывания в условиях производства рекомендуются новые сорта гороха Юниор и Триумф, обладающие повышенной урожайностью в сочетании с высокой отзывчивостью на инокуляцию ризобиями и двойную инокуляцию (ризобиями и микоризными грибами)

5 При разработке сортовой агротехники новых сортов гороха Юниор и Триумф обязательным агротехническим приемом является предпосевная инокуляция семян штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Наумкина, Т С Создание новых сортов гороха - резерв увеличения производства растительного белка в Нечерноземной зоне /ТС Наумкина //Географические аспекты реализации Продовольственной программы СССР /Сб школы-семинара -Москва МГУ - 1986 -Деп Во ВНИИТИ - С 87-90

2 Наумкина, Т С Сорта зерновых бобовых культур на полях Орловской области /Т С Наумкина, М Д Варлахов //Интенсивные индустриальные технологии на полях колхозов и совхозов - Орел - 1986 - С 16-21

3 Наумкина, Т С Оценка комбинационной способности гороха в системе диаллельных скрещиваний /Т С. Наумкина //Научно - технический бюллетень ВНИИЗБК - Орел -1986 -№35 -С 19-21

4 Наумкина, Т С Гетерозис у гибридов гороха /Т С Наумкина //Селекция и семеноводство зернобобовых культур - Орел ВНИИЗБК - 1987 -С 10-14

5 Наумкина, Т С Диаллельный анализ количественных признаков гороха /ТС Наумкина //Селекция и семеноводство зернобобовых культур - Орел ВНИИЗБК - 1987 -С 15-26

6 Наумкина, Т С Сравнительное изучение эффективности подбора родительских пар у гороха /Т С Наумкина /Тезисы докладов У съезда ВОГиС им Н И Вавилова - Москва - 1987 -Ч 2 -Т 4 -С 46-47

7 Наумкина, Т С. Новый сорт гороха «Зубр» /Т С Наумкина, В П Наум-кин //Информационный листок № 293-88 -Орел ЦНТИ - 1988

8 Наумкина, Т С Изменчивость основных хозяйственно полезных признаков у гороха /Т С Наумкина //Сб научных трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции ВИР -Т 117 - 1988 - С 121-125

9 Наумкина, Т С. Селекция гороха на устойчивость к корневым гнилям /Т С Наумкина, М Д Варлахов //IX Всесоюзное совещание по иммунитету растений к болезням и вредителям /Тезисы докладов - Минск - Т1 -1991 -С 87

10 Наумкина, Т С Создание изогенных линий гороха комплементарных штаммам клубеньковых бактерий типа А-1 /ТС Наумкина /Тезисы У1 съезда ВОГиС им Н И Вавилова - Минск - Ч 2 - 1992 - С 86

11 Наумкина, Т С Создание исходного материала для селекции гороха с повышенной эффективностью азотфиксации /ТС Наумкина, ИФ Орлова //Аграрная наука - производству /Тезисы докладов научно - практической конференции СамарскогоНИИСХ 15-16июня 1993 г -Безенчук - 1993 -С 103

12 Наумкина, Т С Создание линий гороха, устойчивых к корневым гнилям /Т С Наумкина, М Д Варлахов //Аграрная наука - производству /Тезисы докладов научно - практической конференции Самарского НИИСХ 15-16 июня 1993 г -Безенчук - 1993 -С 103

13 Наумкина, ТС Создание и изучение изогенных линий гороха /ТС Наумкина, И Ф. Орлова //Биологические основы интенсивного растениеводства/Материалы научной конференции - Орел - 1993 -С 75-76

14 Наумкина, Т С Анализ аллельности генов устойчивости к клубенысо-образованию у афганских форм гороха /Т С Наумкина //Биологические основы интенсивного растениеводства/Материалы научной конференции - Орел -1993 -С77-78

15 Наумкина, Т.С Интрогрессия гена sym 2 в генотип сорта гороха Норд /Т С Наумкина, В JI Яковлев, С Н Агаркова [и др ] //Генетика Т 30 Приложение -1994.-С 107-108

16 Naumkina, Т S Monitoring of bacterial symbiotic genes in soil under the influence of host plants / T S Naumkma, IA Tikhonovich, O.A Kulikova [et al ] //Internationalconference'TSiilTROGENFIX-94"-Segesh -Hungary -1994

17 Naumkma, T S Production of Ecologically pure vegetational protein / T S Naumkina, A N Fesenko //International Conference "Biotechnology St Peterburg-94, September 21-23 -1994"

18 Наумкина, T С Пути повышения азотфиксирующей способности гороха /Т С Наумкина, JIИ Чернова, А М Косоротов //Внедрение достижений науки в сельскохозяйственное производство и учебный процесс в условиях перехода к рыночной экономике -Орел -1995 -С 68-70

19 Naumkma, TS Ways of Improvement of Nitrogen Fixation /Т S Naumkma, G P Gunev //10th International Congress of Nitrogen Fixation - St. Petersburg - Russia -May 28-June 3 1995 - St Peterburgs -1995 -p713

20 Наумкина, T С Контроль за поведением штамма Rhizobium leguminozarum bv viciae A-l в почве /Т С Наумкина, О А Куликова, А.Н Фе-сенко [и др ] //9-ый Баховский коллоквиум по азотфиксации - Пущино - 1995 -С 11

21 Naumkma, TS Pea Plant as a Toll for the search a single / О A Kulikova T S Naumkina, К V Ushakov [et.al ] //Proc of 10 th International Congress on Nitrogen Fixation - St Peterburgs - Russia - May 28-June 3 1995 -Dordrescht -BostonLondon -1995 -P 714

22 Naumkina, T S Improvement of nitrogen Fixation m pea (Pisum sativum. L)/TS Naumkma//Proc of 10 th International Congress on Nitrogen Fixation -St Peterburgs -Russia - May 28-June 3 1995 -Dordrescht - Boston London -1995 -P 700

23 Наумкина, Т.С Создание линий гороха с интрогрессированными генами устойчивости к местным и районированым штаммам клубеньковых бактерий /Т С Наумкина, И Ф Орлова //Тезисы докладов на научно-практическом и координационном совещании -Орел 1-3 марта 1994 г.-Орел -1995 С 9-11

24 Naumkina, Т S Molecular Genetic of Rhizobium leguminosarum bv viciae strain A-l and its denvatives / О Kulikova, N. Makarova, T Naumkma [et al ] //Proc of 2 rd European Nitrogen Fixation Cjnference /Scientific Publishers OWN -Poznan.- 1996 -P 123

25. Наумкина, T С Селекция гороха на повышение симбиотической азот-фиксации/ТС Наумкина//Информационный листок № 29-97 -ОрелЦНТИ -1997 - 3 с

26 Наумкина, Т.С Повышение симбиотической азотфиксации гороха путем селекции /Т С Наумкина //Селекция, семеноводство и технология производства гречихи -Вып. 9 -Черновцы Буковина -1997 - С 282 - 287

27 Наумкина, Т С Селекционная программа «Симбиоз» /Т С Наумкина, Т С Титенок, О А Куликова [и др ] //Теоретические и прикладные проблемы генетики, селекции и семеноводства зерновых культур - Немчиновка - 1998 -С 54

28 Naumkma, Т S Symbiotic Nitrogen fixation Efficiency mcrease for Pea /Т S Naumkma, A G Vasilchikov, V L Yakovlev [et al ] //Proc of 3 rd European Nitrogen Fixation Conference of Gram Legumes -Valladolid - Spam -1998 -P 409-410

29. Naumkma, T S Improvement of Pea Varieties by Introgression of Genes af, def, deh and sym2 / V L Yakovlev, T S Naumkma /EUCARPIA - International symposium on Breedmg of Protem and Oil Crops - Spam - Pontevadra - 1998 -P 41-42

30 Наумкина, ТС Повышение эффективности симбиотической азот-фиксации гороха /Т С Наумкина, А Г Васильчиков, В JI Яковлев [и др ] // Bicthhk Полтавского державного сильскогосподарского 1нституту - Вып 9 -1999 -С 14-16

31 Наумкина, ТС Генотипические особенности роста растений гороха в онтогенетическом и экологическом градиентах /В JI Яковлев, С Н Агаркова, РВ Беляева [и др ]//Генетика и селекция растений -Орел -1999 -С 39-40

32 Наумкина, Т С Анализ аллельности генов устойчивости к клубенько-образованию /Т С Наумкина, В JI Яковлев, О А Куликова //Науков1 основи стабшзаци вироництва продукци рослинництва -Харюв -1999 - С 162-163

33 Наумкина Т.С, Яковлев В Л, Куликова О А Изучение взаимодействия линии гороха Норд sym2sym2 и системы клубеньковых бактерий A-I /Т С Наумкина, В Л Яковлев, О А Куликова //Физиология растений - основа рационального земледелия,- М 1999 - с 11-13

34 Naumkma, Т S Pea Breedmg to improve effectiveness of symbiotic Nitrogen Fixation //Pisum sativum - a Tool for Studying Plant - Microbe Interaction /Т S Naumkma, V L Yakovlev, T S Titenok [et al ] /Proc of 22 nd EUCARPIA Fodder Crops and Amenity Grasses Section Meetmg (October 12-21 1999, St Petersburg) - St Petersburg -1999 -P 254-255

35 Naumkma, T S Pea breedmg to improve effectiveness of symbiotic nitrogen fixation /TS Naumkma, VL Yakovlev, TS Titenok [etal] //Pisum Genetics -1999 -V31-P 50-51

36 Наумкина, T С Создание и оценка исходного материала гороха на повышение симбиотической эффективности /Т С Наумкина, В Л. Яковлев, В П Орлов [и др ] /Тезисы докладов 111 съезда ВОГиС - Т 1 - Санкт-Петербург -2000.-С 293

37 Naumkma, Т S Ecological and ontogenetical aspects of expression of the genes af, def and deh of pea / T.S Naumkma, S N Agarkova, V L Yakovlev [et al.]

//Vortrage fur Pflanzenzuchtung - Mendel Centenary Congress 5 GPZ-Tagung-Bmo - Gzach Republic - H 47 -10 - 2000 -P. 185

38 Наумкина, T С Полиморфизм форм гороха посевного по эффективности симбиоза с эндомикоризным грибом Glomus sp в условиях инокуляции ри-зобиями /Л М Якоби, А С Кукалев, К В Ушаков , [и др ] //Сельскохозяйственная биология - № 3 -2000 -С.94-101

39 Наумкина, Т С Симбиотическая эффективность гороха /Т С Наумкина, А Ю Борисов, В В Наумкин //Продукционный процесс сельскохозяйственных культур -Орел ОрелГАУ -4 3 - 2001 -С 66-70

40. Наумкина, Т С Комбинационная способность сортов и линий гороха (Pisum sativum L) по симбиотическим признакам / ТС. Наумкина, В Л Яковлев, Т С Титенок //Вопросы физиологии, селекции и технологии возделывания сельскохозяйственных культур -Орел Орелиздат -2001 -С 128-133

41 Наумкина, Т С Структура популяции Fusarium oxysporum f pisi — основного патогена корневых гнилей гороха /Л И Ларионова, Е Ф Азарова, Т С Наумкина [и др ] //Вопросы физиологии, селекции и технологии возделывания сельскохозяйственных культур - Орел Орелиздат.-2001 -С 128-133

42. Наумкина, Т С Каталог мировой коллекции ВИР /А Ю Борисов, В Е Цыганов, О Ю. Штарк [и др ] - Вып. 728 - Горох - 2002 -25 с

43 Наумкина, Т С Создание и оценка исходного материала гороха посевного для селекции на повышение симбиотической активности /ТС Наумкина, Т С. Титенок, В Л Яковлев [и др ] //Сельскохозяйственная биология - № 3 -2002-С 96-99

44 Наумкина, Т С Инокуляция гороха посевного (Pisum sativum L) грибами арбускулярной микоризы и клубеньковыми бактериями для повышения продуктивности растений /Т С Наумкина, А Ю Борисов, А.Г Васильчиков [и др ] // Пути повышения эффективности сельскохозяйственной науки /Материалы Всероссийской научно-практической конференции 14-16 июля 2003 г Орел - 2003 - С 124 - 130

45 Naumkina, Т S Pea (Pisum sativum L.) genes implicated m development of symbiotic compartments m nitrogen-fixing nodules and arbuscular mycorrhiza /AY Bonsov, VA Voroshilova, V E Tsyganov [et al ] /Vol of 11-th International Congreess on Molecular Plant-Microbe Interactions - St Peterburgs, Russia - July 18-26 2003 -P 59

46 Naumkina, T.S Pea breeding for increased efficiency of symbiosis with Rhizobium and endomycorrhizal fungi /Т S Naumkma, A G Vasiltchikov, V P Orlov [et al ] / Vol of 11-th International Congreess on Molecular Plant-Microbe Interactions - St Peterburgs, Russia.- July 18-26 2003. - P 346

47 Naumkina, T S Highly beneficial plant-microbe system for sustainable agriculture /TN Damlova, O Y Shtark, VE Tsyganov [et al.] /Vol of 11-th International Congeess on Molecular Plant-Microbe Interactions - St Peterburgs, Russia - July 18-26 2003 - P 346

48 Naumkma, T S Pea (Pisum sativum L) regylatory genes controlling development of nitrogen-fixing nodules and arbuscular mycorrhiza /А Y Borisov,

V A Voroshilov, VI Zhukov [et al ] //Biology of Plant-Microbe Interfections - St Paul, Minnesota, Usa-St Peterburgs, Russia -2003 -V4 -P 502-505

49 Naumkma, T S A new pea (Pisum sativum L ) cadmium tolerant mutant is a unique tool for studying moleculfr plant-microbe interactions under cadmium stress / V E Tsyganov, A A Belimov, VI Safronova [et al ] //Biology of Plant-Microbe Interfections - St Paul, Minnesota, Usa - St Peterburgs, Russia - 2003 - V 4 - P 506-509

50 Наумкина, T С Инокуляция гороха посевного (Pisum sativum L) грибами арбускуряной микоризы и клубеньковыми бактериями для повышения продуктивности растений /Т С. Наумкина, А Ю Борисов, А Г Васильчиков [и др ] //Пути повышения эффективности сельскохозяйственной науки /Материалы Всероссийской научно-практической конференции 14-16 июля 2003 г - Орел,2003 -С 124-131

51. Наумкина, ТС Эффективность использования совместной инокуляции гороха посевного грибами арбускулярной микоризы и клубеньковыми бактериями /А Ю Борисов, Т С Наумкина, О Ю Штарк [и др ] //Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук - № 2 - 2004 -С 12-14

52 Наумкина, Т С Использование генетических методов в изучении зернобобовых и крупяных культур /Т С Наумкина, В Л Яковлев, С H Агаркова [и др ] // Научное обеспечение производства зернобобовых и крупяных культур /Сборник научных трудов -Орел -2004 -С 38-47

53 Наумкина, Т С Растительно-микробные взаимодействия и их практическое значение /А Ю Борисов, О Ю. Штарк, Т С Наумкина [и др ] //Пути повышения устойчивости сельскохозяйственного производства в современных условиях /Материалы Всероссийской научно-практической конференции 13-15 июля 2005 г - Орел - 2005 - С 325-348

54 Наумкина, Т С Инновационная деятельность по внедрению наукоемкой продукции в растениеводстве /В И Зотиков, Т С Наумкина //Социально-экономические преобразования в аграрном секторе региона Итоги и перспективы Материалы Международной научно-практической конференции -42-Орел, 2005 - С 31-34

55 Наумкина, Т С Пути повышения устойчивости сельскохозяйственного производства в современных условиях /Н В Парахин, В И Зотиков, M H Кузнецов [и др.] //День поля России- Орел Орловский научно-образовательный комплекс, 2005 -58 с

56 Наумкина, ТС Улучшение симбиотической эффективности гороха /Т С Наумкина, И И Соловов, В В Наумкин //Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений материалы Всероссийской научно-практической конференции - Орел, 2005 - Ч 1,- С 102-105

57 Наумкина, Т С Оценка исходного материала гороха посевного (Pisum sativum L ) для селекции на повышение эффективности симбиотической азот-фиксации /Т С. Наумкина, И И Соловов, В В Наумкин [и др ] //Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений материалы Всероссийской научно-практической конференции - Орел, 2005 - 42,-С. 103-109

58 Наумкина, ТС Повышение эффективности симбиотических систем гороха /Т С Наумкина, И И Соловов, В В Наумкин [и др ] //110 лет Шатилов-ской сельскохозяйственной опытной станции 1896-2006 - Орел Картуш -2006 - С 55-62

59 Наумкина, Т С Современное состояние отрасли зернобобовых и крупяных культур в России /В И. Зотиков, Т С Наумкина, В С Сидоренко // Вестник ОрелГАУ -Орел,2006 -№1 -С 14-17

60 Наумкина, Т С Анализ исходного материала гороха посевного (Pisum sativum L ) для селекции сортов с высоким симбиотическим потенциалом и выбор параметров для его оценки /А Ю Борисов, О Ю Штарк, Т Н Данилова [и др]//Экологическаягенетика -2006 -Т4 №5 - С36-41

61 Наумкина, Т С Создание и использование в селекции гороха источников высокой симбиотической эффективности /Т С Наумкина, С Н Агаркова, Р В Беляева //Научные труды МСХА- РГАУ им К А Тимирязева Вып 279 -Москва, 2006 - С 124-127

62 Наумкина, Т С Регуляторные гены гороха посевного (Pisum sativum L ), контролирующие развитие азотфиксирующих клубеньков и арбускулярной микоризы фундаментальные и прикладные аспекты /А Ю Борисов, Т Н Данилова, Т А Королева [и др ] //Прикладная биохимия и микробиология - 2007 -Т 43 - №3 - С 237-243

64 Наумкина, Т С Симбиотическая эффективность генотипов гороха с различным комплексом рецессивных генов /Т С Наумкина, С Н Агаркова, Р В Беляева [и др ] //Аграрная наука - 2007 - №4 - С 13-14

64 Naumkma, Т S Tripartite symbiotic system of pea {Pisum sativum L ) applications m sustainable agriculture /А Y Bonsov, T N Danilova, О Y Shtark [etal] /15th International Congress on Nitrogen Fixation and 12 International Conference of the African Association for Biological Nitrogen Fixation - 2007, Cape Town, South Africa - P 13

65 Наумкина T С Генетическая система растений для взаимодействия с полезной почвенной микрофлорой /А Ю Борисов, Т Н Данилова, О Ю Штарк [и др ] //The Fourth Moscow International Congress Biotechnology state of the art and prospects of development -March 12-16,2007. - С 26

66 Авторское свидетельство № 40443 на сорт люпина узколистного Орловский сидерат от 27 01 2006 г

Издательство ОрелГАУ, 2007, Орел, Бульвар Победы, 19 Заказ 5/58 Тираж 100 экз

Содержание диссертации, доктора сельскохозяйственных наук, Наумкина, Татьяна Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

I СИМБИОЗЫ БОБОВЫХ И ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АЗОТФИКСАЦИИ ПУТЁМ СЕЛЕКЦИИ (обзор литературы).

1.1. Современное состояние производства зернобобовых культур.

1.2. Основные направления селекции гороха.

1.3. Симбиоз бобовых растений с Rhizobium leguminosarum bv. viciae

1.4. Симбиоз с эндомикоризными грибами Glomus sp.

1.5. Изменчивость бобовых культур по признакам симбиоза.

1.6. Характер наследования признаков продуктивности растения-хозяина при симбиотических взаимоотношениях.

II. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Условия проведения исследований.

2.2. Материал исследований.

2.3. Методы исследований.

III. СКРИНИНГ ГЕНОТИПОВ ГОРОХА ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ СИМБИОЗА С RHIZOBIUMLEGUMINOSAR UM bv. VICIAE.

3.1. Оценка клубенькообразующей способности.

3.2. Нитрогеназная активность.

3.3. Симбиотическая деятельность сортообразцов гороха различных морфотипов.

3.4. Биомасса растения.

3.5. Семенная продуктивность.

3.6. Взаимосвязь продуктивности с основными симбиотическими признаками и показателями.

IV. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОТИПОВ ГОРОХА С ЭНДОМИКОРИЗНЫМИ ГРИБАМИ GLOMUS sp. НА ФОНЕ ИНОКУЛЯЦИИ РИЗОБИЯМИ.

4.1. Оценка клубенькообразующей способности при двойной инокуляции.

4.2. Нитрогеназная активность сортообразцов гороха.

4.3. Микоризация сортообразцов.

4.4. Симбиотическая деятельность сортообразцов гороха при двойной инокуляции.

4.5. Масса сухого растения при двойной инокуляции.

4.6. Семенная продуктивность при двойной инокуляции.

4.7. Содержание азота, фосфора и калия в семенах растений гороха.

V. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИЗНАКОВ ПРОДУКТИВНОСТИ И СИМБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ У ГОРОХА.

5.1. Изучение комбинационной способности сортов и форм гороха.

5.2. Диаллельный анализ признаков продуктивности и симбиотической эффективности у гороха.

VI. ПОВЫШЕНИЕ ПОТЕНЦИАЛА СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ И СИМБИОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СЕЛЕКЦИОННЫМ ПУТЕМ.

6.1. Интрогрессия гена syni2 в генотипы лучших районированных и перспективных сортов гороха.

6.2. Создание сортомикробных систем гороха, отзывчивых на производственные штаммы клубеньковых бактерий.

6.2.1. Подбор родительских пар для скрещивания на основе евклидова расстояния при межсортовой гибридизации гороха.

6.2.2. Селекция гороха на повышение симбиотической активности.

6.3. Создание сортов гороха отзывчивых на «тройной» симбиоз.

VII. ВОЗДЕЛЫВАНИЕ НОВЫХ СОРТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ.

7.1. Разработка элементов технологии возделывания новых сортов гороха Юниор и Триумф.

7.2. Экономическая эффективность возделывания новых сортов гороха.

7.3. Биоэнергетическая оценка сортов гороха.

ВЫВОДЫ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ И ПРОИЗ

ВОДСТВА.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Селекция гороха (Pisum sativum L.) на повышение эффективности симбиотической азотфиксации"

Актуальность темы. Более 66% посевных площадей всех зерновых бобовых культур в России занимает горох {Pisum sativum L.). Однако в существующих сортах недостаточно реализовано одно из главных преимуществ культуры - высокая эффективность симбиотической азотфиксации (Тихонович, 2000; Задорин и др., 2003). Длительное время работы по изучению проблемы растительно-микробных симбиозов оставались монополией микробиологических институтов, создающих высокоэффективные микробные препараты. В результате роль растения-хозяина, наиболее генетически стабильного партнера растительно-микробной системы, в формировании симбиозов недооценивалась, а целенаправленная селекция бобовых на этот признак практически не проводилась. В этой связи расширение исследований, направленных на разработку методов создания и получение нового исходного материала, сочетающего высокую продуктивность с повышенной способностью фиксации атмосферного азота, является актуальной задачей.

У гороха часть генов, детерминирующих симбиоз с клубеньковыми бактериями, участвует в контроле развития и функционирования арбуску-лярной эндомикоризы (Борисов, 1999), а взаимодействие растений с микоризными грибами и клубеньковыми бактериями рассматривается как тройная симбиотическая система (Борисов и др., 2007). Поэтому исследования, направленные на создание высокопродуктивных ассоциаций гороха посевного с обоими эндосимбионтами, являются перспективными с точки зрения повышения биологической азотфиксации и симбиотического потенциала в целом, снижения степени затратности и повышения экологической ориентированности сельского хозяйства.

Создание высокоэффективных растительно-микробных систем в агро-ценозах путем селекции сортов гороха с высоким симбиотическим потенциалом является новаторским направлением, открывающим возможности расширения адаптивных свойств растений, придания им новых метаболических функций и на основе этого - получения высококачественной и экологически чистой сельскохозяйственной продукции (Тихонович, Проворов, 1998; Штарк, Данилова, Наумкина Т.С., 2006).

Цель исследований. Целью исследований является теоретическое обоснование и разработка практических подходов создания принципиально новых генотипов гороха, использующих потенциал двух- и трехстороннего симбиоза для формирования высокого урожая и повышения качества продукции.

В задачи исследований входило:

- изучить полиморфизм гороха по эффективности использования сим-биотической микрофлоры в отношении повышения продуктивности растений;

- провести генетический анализ изменчивости и наследования продуктивности и симбиотических показателей у широкого спектра сортообразцов и гибридов гороха;

- разработать методы селекции гороха на повышение симбиотической эффективности;

- провести целенаправленный отбор ценных генотипов и на их основе создать принципиально новые сорта гороха, способные, используя взаимодействия с клубеньковыми бактериями и грибами арбускулярной микоризы, формировать высокий урожай и повышенное качество продукции;

- разработать элементы технологии возделывания новых сортов гороха с высоким симбиотическим потенциалом;

- дать оценку экономической и биоэнергетической эффективности возделывания новых сортов гороха

Работа проведена в соответствии с планами научно - исследовательских работ Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур по Государственным научно - техническим программам: О.Ц. 032 (1980. 1985 гг.); ОНТП 0.51.03 «Зерно» (1986. 1990 гг.); ОНТП «Высокоэффективные процессы производства продовольствия» (1991. 1995 гг.); международному проекту «ИНТЕРБИОАЗОТ-2000»; программам НИОКР РАСХН (1996.2006 гг.); инвестиционным проектам ФЦНТП 01.03 (1999 - 2004 гг.); грантом Европейских программ кооперации научных исследований со странами бывшего Советского Союза INTAS 01-2170; грантами Российского Фонда Фундаментальных Исследований: №03-04-96466, № 06-04-96337; NATO - Russia JSTC. RCLG. 979133 и является итогом личных многолетних исследований автора, а также выполненных совместно с научными сотрудниками лаборатории генетики и микробиологии ГНУ ВНИИЗБК и лаборатории генетики растительно - микробных взаимодействий ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Санкт-Петербург).

Научная новизна. Впервые осуществлен скрининг генофонда гороха по эффективности взаимодействия с Rhizobium leguminosarum bv. viciae и микоризными грибами Glomus sp. Данные наблюдения имеют большое теоретическое значение, так как расширяют научные представления о взаимоотношениях растения-хозяина с полезной почвенной микрофлорой и способствуют дальнейшему развитию биологии и генетики развития растений.

Впервые установлен характер изменчивости показателей симбиотиче-ской азотфиксации у гороха и закономерности наследования при взаимодействии с ризобиями и микоризными грибами, что представляет определенный теоретический интерес для частной генетики и селекции гороха.

Впервые разработаны методики оценки и способы отбора высокопродуктивных растений, обладающих повышенной симбиотической эффективностью, комплементарных определенному штамму клубеньковых бактерий, что позволяет ускоренно получать исходный материал для селекции гороха.

Впервые на основании многолетних комплексных исследований теоретически обосновано и методически разработано новое направление селекции гороха на повышение симбиотической эффективности на основе симбиоза с клубеньковыми бактериями и микоризными грибами как целостной системы.

Впервые получены, не имеющие мировых аналогов, оригинальные линии гороха с рецессивным геном зут2, вступающие в высокоэффективный симбиоз со штаммами клубеньковых бактерий, несущими ген пос!Х, которые могут быть использованы в дальнейших фундаментальных и прикладных исследованиях.

Практическая значимость. С помощью разработанных оригинальных модификаций методов селекции генотипов гороха, комплементарных определенному штамму клубеньковых бактерий, а также способствующих повышению эффективности двух- и трехстороннего симбиоза, созданы линии гороха, которые были переданы в лабораторию генетики растительно-микробных взаимодействий ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии и включены в научные исследования.

Разработаны и предложены селекционерам методические рекомендации по селекции гороха на повышение симбиотической азотфиксации (2005).

Создана серия изогенных линий гороха, способных формировать высокую семенную продуктивность, используя потенциал двухстороннего (Норд &ут2$утъ Битюг 8ут25ут2, Демон яут^ут^ и трехстороннего (л.99/1) симбиоза, что придает растениям принципиально новую трофическую функцию - использование атмосферного азота в качестве основного источника азотного питания. Данные линии представляют ценность для использования в практической селекции в качестве доноров гена 8ут2 и как перспективный исходный материал для селекции на урожайность, симбиотическую эффективность, устойчивость к полеганию, осыпанию семян, детерминантный тип роста стебля и другие признаки.

При использовании теоретических разработок и выполнении селекционно-генетических программ созданы и переданы на Государственное сортоиспытание новые сорта зернового гороха Юниор и Триумф, характеризующиеся повышенным симбиотическим потенциалом и высокой урожайностью.

Модельные системы на основе выделенных генотипов используются в международной кооперации научных исследований в области селекции гороха, а также при изучении взаимодействия растений и микроорганизмов.

Разработанные в процессе исследований методические подходы по симбиотической селекции гороха могут использоваться в учебных программах по биологии, генетике, селекции и микробиологии в высших и средних учебных заведениях.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Экспериментальное обоснование полиморфизма гороха по эффективности использования симбиотической микрофлоры при формировании высокой продуктивности растений.

2. Особенности изменчивости и наследования признаков продуктивности и симбиотической эффективности у гороха при одновременной инокуляции ризобиями и микоризными грибами.

3. Методы комплементарной селекции гороха на повышение симбиотической эффективности, основанные на интрогрессии рецессивного гена syni2 в генотипы коммерческих сортов, серии отборов на безазотном фоне гибридных растений и дальнейшем использовании для их инокуляции штаммов ризобий с геном nodX или nodZ, способных использовать атмосферный азот в качестве основного источника азотного питания.

4. Способ ускоренного создания новых сортов гороха, способных используя взаимовыгодные взаимодействия с клубеньковыми бактериями и грибами Glomus sp,. формировать высокий урожай с повышенным качеством продукции.

5. Элементы технологии возделывания новых сортов гороха с высоким симбиотическим потенциалом.

6. Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания новых сортов гороха.

Апробация работы. Результаты настоящих исследований были представлены и докладывались на областных, всесоюзных, всероссийских и международных совещаниях: на V и VI съездах Всесоюзного общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова (Москва, 1987; Минск, 1992); на I и II съездах Всероссийского общества генетиков и селекционеров (Саратов, 1994; Санкт-Петербург, 1999); на научно - теоретической конференции молодых ученых и аспирантов «Особенности продукционного процесса у зерновых бобовых и крупяных культур» (Орел, 1989); на научно - практической конференции «Научное обеспечение производства зернобобовых и крупяных культур» (Орел, 1992); на конференции «Аграрная наука - производству», посвященной 90-летию Самарского НИИСХ (Безенчук, 1993); на Международной научной конференции «Биологический и экономический потенциал зернобобовых, крупяных культур и пути его реализации» (Орел, 1997); на Международной конференции «Научные основы стабилизации производства продукции растениеводства» (Харьков, 1999); на X и XV Международных конгрессах по азотфиксации (Санкт-Петербург, 1995; Кейп Таун, 2007); на IX Баховском коллоквиуме по азотфиксации (Москва, 1995); на I и II Европейских конференциях по азотфиксации (Сегед, 1995; Познань, 1996); на Международном "Mendel Centenary Congress " (Брно, 2000); на IV Европейской конференции по зернобобовым культурам (Краков, 2001); на школе молодых селекционеров им. A.C. Кунакбаева (Уфа, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006); на X Международном конгрессе по растительно - микробным взаимодействиям (Санкт-Петербург, 2003); на XII Международной конференции Африканской ассоциации по биологической азотфиксации (Кейп Таун, 2007); на IV Международном конгрессе по биотехнологии (Москва, 2007).

Новые методы оценки и способы отбора генотипов апробированы при создании сортов гороха Юниор и Триумф; комплементарных пар: «Норд

10 зут28ут2 — штамм ЯЫгоЫит \eguminosarum Ъу. ушае А-1», «Битюг $ут28ут2 штамм ЯЫгоЫит /е^иттоБагит Ьу. ушае А-1», «Демон зут2яут2 — штамм ЯМгоЫит \eguminosarum Ьу. ушае А-1»; подана заявка на изобретение.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 66 научных работ, в том числе 9 - в рецензируемых и 17 - в зарубежных изданиях.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 280 страницах текста и состоит из введения, семи глав, выводов, предложений производству; содержит 68 таблиц, 46 рисунков. Список литературы включает 341 источник, в том числе 114 на иностранных языках.

Заключение Диссертация по теме "Селекция и семеноводство", Наумкина, Татьяна Сергеевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенный обзор данных, имеющихся в литературе, указывает на то, что растительно-микробный симбиоз является результатом сопряженной эволюции партнеров, а его эффективность зависит как от генотипа растения-хозяина, так и микросимбионта. Поэтому высокая симбиотическая эффективность может быть достигнута путем создания комплементарных сочетаний генотипов партнеров, для чего необходима их координированная селекция.

Несмотря на большое количество данных накопленных при изучении генетического контроля симбиотической азотфиксации как со стороны растения-хозяина, так и микросимбионта, вопрос о методических основах селекции бобовых на повышение симбиотической эффективности остается открытым. В литературных источниках слабо представлены результаты оценки изменчивости, наследуемости и комбинационной способности сортов по симбиотическим признакам и показателям.

61

Селекция бобовых культур, в частности гороха, на повышение эффективности симбиотической азотфиксации практически не ведется.

Эти исследования необходимы не только для разработки методических основ селекции и повышения её результативности, но и для дальнейшего развития теоретических основ биологии и генетики развития высших растений.

II. УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Условия проведения исследований

Работа выполнена в 1985.2006 гг. в лаборатории генетики и цитологии (с 2003 г. - лаборатории генетики и микробиологии) Государственного научного учреждения Всероссийский научно - исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур (ГНУ ВНИИЗБК) в условиях лесостепной зоны Центрально - Черноземного региона Российской Федерации.

Опытные посевы размещали после озимой пшеницы, высеваемой по черному пару.

Почвы опытных участков темно - серые лесные среднесуглинистые, подстилаемые лессовидным суглинком, средней окультуренности (содержание гумуса по Тюрину - 4,4.5,4 %, легкогидролизуемого азота по Кононовой - 125 мг/кг почвы, подвижного фосфора по Кирсанову - 195, обменного калия по Кирсанову - 179 мг/кг почвы, pH солевой вытяжки - 5,6.6,0, гидролитическая кислотность - 4,2. .4,6 мэкв/100 г почвы).

Пахотный и метровый слои почвы характеризуются высокой водо-удерживающей способностью (118 и 345 мм, соответственно). Возможные запасы доступной растениям влаги в слое 0-30 см - 88,а в метровом - 262 мм. Максимальная гигроскопическая влажность - 6,8.7,5 % от массы почвы, влажность устойчивого завядания - 9,6. 13,3%.

Климат Центрально - Черноземного региона - умеренно - континентальный. Являясь по климатическим условиям в целом благоприятным для растениеводства, это регион характеризуется неравномерностью выпадения осадков в течение вегетационного сезона и в отдельные годы. По средним многолетним данным количество осадков составляет 520 мм в год с колебаниями в пределах от 360 до 789 мм, при этом наибольшее их количество выпадает в июле (в среднем 98 мм), а на вегетационный период приходится около 40.50% от их общего количества.

Весенне - летние засухи различной интенсивности повторяются здесь один раз в 3. .4 года, а иногда следуют 2 года подряд. Засушливость на серых лесных почвах в летний период обычно начинает проявляться на 12. 13 день после прошедших дождей, а на почвах слабоокультуренных - на 7. .8 день.

При коротком вегетационном периоде у гороха, особенно у зерновых сортов интенсивного типа, и при этом относительно длительном критическом периоде водопотребления, который охватывает фазы от начала закладки репродуктивных органов до полного цветения (Макашева, 1979), урожайность культуры существенно зависит от условий тепло- и влагообеспеченно-сти в течение вегетации.

1985.2006 годы существенно различались по погодным условиям вегетационных периодов гороха (май - июль) от засушливых (ГТТС=0,74) до избыточно увлажненных (ГТК=2,50). Засушливыми в это время были 1992, 1999 и 2002 годы; слабо засушливыми - 1985, 1986, 1987, 1990, 1994, 1996, 2001, 2003 годы; достаточно увлажненными - 1988, 1989, 1991, 1995, 1998; 2003, 2004, 2005; избыточно увлажненными -1993, 1997, 2000, 2004, 2006 годы (табл.5).

Количество осадков и температурный режим воздуха существенно варьировали в течение вегетационного периода.

В отдельные годы май и первая половина июня были практически без осадков и, несмотря на то, что в последующие месяцы складывались благоприятные условия, урожай семян гороха был довольно низким. Нередки годы, когда максимальное количество осадков приходилось на окончание периода вегетации, что приводило к значительным потерям урожая семян.

В целом, наиболее благоприятными для гороха по погодным условиям были 1989, 1990, 1992, 1994 и 1996 годы, когда урожайность районированных сортов достигала и даже превышала 5 т/га.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Наумкина, Татьяна Сергеевна, Орел

1. Агаркова, С.Н. Генетика признаков продуктивности зернобобовых культур: автореф. дис. на соиск. уч. степ, доктора биологических наук /С.Н. Агаркова. С.Петербург, 1992. - 42 с.

2. Агроклиматические ресурсы Орловской и Липецкой областей. Л.: Гидрометеоиздат, - 1972. - 215 с.

3. Акульчева, H.H. Особенности морфобиологии и перспективы использования различных моделей детерминантного габитуса в селекции гороха: автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. с.-х. наук /H.H. Акульчева. Брянск, 2000. - 22 с.

4. Амелин, A.B. Морфобиологические особенности стародавних и новых сортов гороха в связи с их семенной продуктивностью //Научно-технический бюллетень ВНИИЗБК. 1986. - №35. - С.32-35

5. Бабайцева, Т.А. Создание исходного материала для селекции технологичных сортов гороха в условиях Волго-Вятской зоны России: Автореф. дисс. на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук /Т.А. Бабайцева. Киров, 1996. - 19 с.

6. Баймиев, Е. Современное состояние проблемы изучения симбиоза микроорганизмов с растениями /Е. Баймиев Электронный ресурс. http.//ib.ksc.komi.ru/t/ru/ir/vt/03-68/01 .html

7. Беляева, P.B. Оценка адаптивной способности генотипов гороха применительно к задачам семеноводства //Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Орел, 2006. - 4.2. - С. 125135

8. Бободжанов, В.Л. Эколого-генетическое изучение индуцированных мутантов гороха (Pisum sativum L.): автореф. дис. на соиск. уч. степ, канд. биол. наук. Алма-Ата, 1974.- 16с.

9. П.Борисов, А.Ю. Выделение симбиотических генов гороха (Pisum sativum L.) с использованием экспериментального мутагенеза /А.Ю. Борисов, С.М. Розов, В.Е. Цыганов //Генетика. 1994. - Т.30. - №11. - С. 1484 -1494

10. Борисов, А.Ю. Получение и характеристика симбиотических мутантов гороха (Pisum sativum L.) /А.Ю. Борисов, В.Е. Цыганов, А.Н. Колычева и др. //Генетика. 1994. - №30, приложение.- С. 18.

11. Вавилов, Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости /Н.И. Вавилов. Саратов: Губполиграфотдел, 1920. - 16с.

12. Вавилов Н.И. Селекция как наука. Избранные произведения. — Т.1. Л.: Наука, 1967.-С. 328-342

13. Варлахов М.Д. Применение селекционно-генетических методов в оценке исходного материала для селекции гороха: автореф. дисс. на соиск. ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук /М.Д. Варлахов -Л, 1976.-18 с.

14. Варлахов, М.Д. Пути и методы ускорения селекционного процесса (на примере гороха): автореф. дисс. на соиск. ученой степени доктора сельскохозяйственных наук /М.Д. Варлахов. Ленинград, 1991. - 40 с.

15. Варлахов, М.Д. Оценка комбинационной сособности гороха методами неполных топкроссов /М.Д. Варлахов, С.Н. Агаркова, П.П. Литун //Селекция и семеноводство. Киев, 1981. - №47. - С.20-23

16. Варлахов, М.Д. Методика анализа хозяйственно-полезных признаков самоопыляющихся культур для подбора родительских форм при гибридизации на основе дивергенции //М.Д. Варлахов, С.Н. Агаркова, Е.И. Макогонов. Орел, 1981. - 26 с.

17. Варлахов, М.Д. Эффективность оценки комбинационной прособности родительских форм (Комплексная программа «Тенакс» в селекции гороха /М.Д. Варлахов, Н.М. Чекалин, А.Н. Зеленов //Селекция и семеноводство. 1981. - №4. - С.14-16

18. Васильчиков, А.Г. Поиск комплементарных пар симбионтов для сои /А.Г. Васильчиков //Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Орел, 2006. - 4.2. - С.308-310

19. Васильчиков, А.Г. Повышение эффективности биологической фиксации азота у фасоли /А.Г. Васильчиков, В.П. Орлов //Биологический и экономический потенциал зернобобовых, крупяных культур и пути его реализации. Орел, 1999. - С.176-179

20. Васильчиков А.Г. Оценка отзывчивости перспективных линий вики на инокуляцию /А.Г. Васильчиков, А.И. Зайцева //110 лет Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции. Орел, 2006. - С. 105-107

21. Васякин, Н.И. Селекция зернобобовых культур важнейший резерв пищевого и кормового белка /Н.И. Васякин //Вестник РАСХН. - 1995. -№3. - С.28-29

22. Вербицкий, Н.М. Селекция сортов гороха на основе новых морфотипов /Н.М. Вербицкий //Аграрная Россия. 2002. - №1. - С.48-50.

23. Вербицкий, Н.М. О некоторых аспектах селекции гороха /Н.М. Вербицкий // Научное обеспечение производства зернобобовых и крупяных культур; ВНИИЗБК. Орел, 2004. - С.403-407

24. Вербицкий, Н.М. Об элементах продуктивности гороха в связи с задачами селекции на повышение продуктивности и технологичности /Н.М. Вербицкий, П.М. Ольховатов, Б.В. Романов //Селекция и семеноводство. 1997. - №2. - С.5-8

25. Вербицкий, Н.М. О продуктивности обычных и мутантных форм гороха /Н.М. Вербицкий, П.М.Ольховатых, Н.И. Чмых //Вестник РАСХН. -1998.-№1.-С.52-53

26. Вишнякова, М.А. Эколого-географическое разнообразие генофонда зернобобовых ВИР и его значение для селекции / М.А. Вишнякова // Экологическая генетика культурных растений: матер, шк. молод, учен.; ВНИИ риса. Краснодар, 2005. - С. 117-133

27. Вэнс К. Симбиотическая азотфиксация у бобовых: сельскохозяйственные аспекты /К.Вэнс //Rhizobiaceae молекулярная биология бактерий взаимодействующих с растениями. Санкт-Петербург. - 2002. - С.561-563

28. Врублевский В.Б., Чекалин Н.М. Генетика детерминантного типа роста у гороха //VI съезд Украинского общества генетиков и селекционеров. — Киев. 1992. - Т.2. - С.41-42

29. Гаврикова, A.A. Некоторые особенности фотосинтетической деятельности мутантов гороха /A.A. Гаврикова, С.Н.Агаркова, H.A. Лобанов / Химический мутагенез и иммунитет. М.: Наука, 1980.-С.189-193

30. Ганжело Н.Г. Наследование признаков продуктивности и особенности селекции неосыпающихся сортов гороха /Автореф. дис. . к.с.-х. н. -Одесса. 1990.- 19с.

31. Ганжело Н.Г, Хангильдин В.В. Наследование новых мутантных генов у гороха посевного. Сообщ. 4. Диаллельный анализ продуктивности у сортов с геном неосыпаемости семян // Генетика. 1989. - Т 25. - №4. -С.659-665

32. Генетика симбиотической азотфиксации с основами селекции; под ред. H.A. Тихоновича и др..-С.-П.: Наука, 1998. 208 с.

33. Генетика развития растений / Л.А.Лутова и др.; под ред. С.Г.Инге-Вечиомова.- С.-П.: Наука, 2000. С. 344-384

34. Глазачева Л.И. Фенотипическое выражение мутантного гена в разной Генотипической среде на примере мутантов гороха (Pisum sativum L.) /Автореф. дисс. к.б.н. Новосибирск. -1978. - 16с.

35. Говоров Л.И. Горох Афганистана /Л.И.Говоров // Тр. по прикладн. ботан. и селекции; ВИР. Л., 1928.- Т. 19, вып. 2,- С.497-522

36. Гужов, Ю.Л. Варьирование качественных признаков у фасоли (Phaseolus vulgaris L.) /Ю.Л. Гужов, Т.Н. Балашов, С.Э. Виджесиривардана // Изв. АНМССР, сер. биол. и хим. наук.- 1981. № 2.- С. 33-37

37. Доспехов, В.А. Методика полевого опыта / В.А. Доспехов.-М., 1985. -336 с.

38. Епихов, В.А. Селекционная ценность нового сорта овощного гороха с детерминантным типом роста стебля /В.А. Епихов, Н.С. Цыганок //Доклады РАСХН. 1991. - №5. - С.8-10

39. Жученко A.A. Роль селекции, сортоиспытания и семеноводства растений в адаптивной системе сельскохозяйственного природопользования. А.А Жученко // Пути повышения эффективности сельскохозяйственной науки ОГАУ.- Орел: ОГАУ, 2003.- с. 3-25

40. Задорин, А.Д. Итоги и перспективы селекции гороха в России /А.Д.

41. Зубов, А.Е. Особенности селекции гороха на урожайность и технологичность возделывания /А.Е. Зубов //Вестник семеноводства в СНГ. 2002. - №1. - С.32-35

42. Зубов, А.Е. Хозяйственное значение и селекционная ценность новой формы зернового гороха с детерминантным типом роста /А.Е. Зубов, С.Р. Князькова//Доклады ВАСХНИЛ. 1989. - №12.- С. 16-19

43. Иберла, Л. Факторный анализ/Л. Иберла,- М.'Статистика, 1980. -398с.

44. Каратыгин, И.В. Коэволюция грибов и растений /И.В. Каратыгин //Труды ботанического института РАН.- М.,- 1993. -Вып.9. С. 1-118

45. Кашаева С.Р., Садыков Б.Ф. Влияние штаммов клубеньковых бактерий с различными симбиотическими свойствами на урожай гороха //Труды ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии. 1991. - Т.61. - С.42-50

46. Кашуков М.В. Фотосинтетическая деятельность, урожайность и белковая продуктивность посевов сои и гороха в зависимости от активности симбиоза (в условиях предгорной зоны Северного Кавказа) /Автореф. дисс. канд.с.-х.н. М.- 1994. - 19с.

47. Квасова, Э.В. Варьирование симбиотических признаков люцерны при инбридинге / Э.В Квасова, H.A. Проворов, Б.В. Симаров и др. // С.-х. биология. 1994. -№ 5. - С. 64-68

48. Квиспел, А. Эволюционные аспекты симбиотических адаптаций: вклад Rhizobium в эволюцию ассоциации /А. Квиспел //Rhizobiaceae молекулярная биология бактерий взаимодействующих с растениями. -Санкт-Петербург. 2002. - С.519- 535

49. Коваль, С.Ф.Растение в опыте /С.Ф. Коваль, В.П. Шаманин.- Омск: омскбланкиздат, 1998. 201 с.

50. Кожемяков А.П. Использование инокулянтов бобовых и биопрепаратов комплексного действия в сельском хозяйстве / А.П. Кожемяков, И.А. Тихонович // Доклады РАСХН, 1998. № 6. - С.7-10

51. Козлова, Л.С. Состояние производства и приоритетные направления селекции гороха и кормовых бобов в странах Европы /Л.С. Козлова. -М.,1995. 49 с.

52. Колотилов, В.В. Продуктивность и структура урожая образцов фасоли разной скороспелости / В.В. Колотилов, А. Колотилова // Тр. по прикл. бот, ген. и сел; ВИР.- Л, 1982.- Т. 72, вып. 1.- С. 89-92

53. Кондыков, И.В. Основные направления и результаты селекции гороха и фасоли во ВНИИЗБК /И.В. Кондыков, А.Н. Зеленов, М.П. Мирошникова и др. //Научное обеспечение производства зернобобовых и крупяных культур: сб. науч. тр.; [ВНИИЗБК].- Орел, 2004. 19-28

54. Кондыков, И.В. Скрининг признаков коллекции чечевицы в условиях Ц.Ч.Р. Российской Федерации / И.В. Кондыков, E.H. Скотникова, И.И. Яньков // НТБ ВНИИЗБК. Орел. 2005.-Вып. 43 - С. 10.

55. Кондыков, И.В. Биология и селекция детерминантных форм гороха /И.В. Кондыков, В.И. Зотиков, А.Н. Зеленов и др. Орел, 2006. - 119 с.

56. Кондыков, И.В. Архитектоника современных сортов гороха и ее влияние на продуктивность /И.В. Кондыков, З.Р. Цуканова, H.H. Кондыкова и др.- //Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Орел, 2006. - 4.2. - С. 110-116

57. Коновалов, В.М. О методике определения наследуемости некоторых количественных признаков семенной продуктивности растения гороха /

58. B.М. Коновалов, Е.А. Родин // Труды Киров, с.-х. ин-та. Киров, 1973.-Т.ЗО - С.219-227

59. Кругова Е.Д., Остапенко Д. Д., Мандровская Н.М. Сортвоая специфичность у гороха при инокуляции разными штаммами клубеньковых бактерий //Физиология и биохимия культурных растений. 1994.-Т.26. - №3. - С.245-252

60. Курлович, Б.С. Генофонд и селекция зерновых бобовых культур (люпин, вика, соя, фасоль) / Б.С. Курлович, С.И. Репьев и др. С.-П.: ВИР, 1995.-T.III. -438 с.

61. Курлович. Б.С. Исходный материал для селекции люпина на устойчивость у фузариозу /Б.С. Курлович, Н.С. Корнейчук, И.И. Киселев и др.//Тр. По прикл. бот., ген. и сел.,-1990. Т.135. - С. 34-41

62. Курчак, О.Н., Проворов H.A., Симаров Б.В. Эффективность симбиоза с клубеньковыми бактериями у различных видов рода Vicia L./ О.Н. Курчак, Н.А Проворов, Б.В. Симаров // Раст. ресурсы.- 1995а. Т.31, № 1.1. C.88-93

63. Лагутина, Л.В. Селекционная ценность овощных сортов фасоли в Западной предгорной зоне Северного Кавказа: 06.01.05 «Селекция и семеноводство»: автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. с.-х. наук /Л.В. Лагутина; ВИР.- Л., 1985.- 14 с.

64. Лаханов, А.П. Система донорно-акцепторных отношений между органами растений у гречихи /А.П. Лаханов, Н.В. Фесенко, Г.Е. Мартыненко и др. //Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Орел, 2006. - 4.2. - С.32-44

65. Лукьяненко А.Н. Влияние разных аллелей генов, контролирующих тип листа, окраску и форму семян на изменчивость признаков и продуктивность растений гороха / Автореферат дис. к.б.н. М. - 1988. - 17 с.

66. Ляпкова Н.С. Изучение спонтанных и индуцированных мутаций, возникающих в длительно культивируемых каллусных тканях гороха /Автореф. дисс. к.б.н.- М. 1990.-17с.

67. Макашева, Р.Х. Культурная флора СССР. IV. Зерновые бобовые культуры.- 4.1. Горох /Р.Х. Макашева. Л.: Колос, 1979. - 324 с.

68. Макашева, Р.Х. Генетика гороха //Генетика культурных растений: Зернобобовые, овощные, бахчевые /Р.Х. Макашева; под ред. Т.С.

69. Фадеевой, В.И. Буренина. JI.:BO Агропромиздат, 1990. - С. 15-80

70. Макашева, Р.Х. Оценка симбиотических свойств гороха /Р.Х. Макашева, С.М. Алисова, Е.Г. Алексеева//Сб. науч. тр. По прикл. Бот., ген. И сел. ВНИИ растениеводства, 1985. Вып. 91. - С.7-14.

71. Мережко, А.Ф. Проблема доноров в селекции растений. С.-П.: ВИР, 1994.- 126 с.

72. Мережко, А.Ф. Генетический анализ количественных признаков для решения задач селекции растений //Генетика. 1994. - Т.ЗО. - №10. -С.1317 - 1325

73. Мережко, А.Ф. Использование менделеевских принципов в компьютерном анализе наследования варьирующих признаков / А.Ф. Мережко // Экологическая генетика культурных растений: матер, шк. молод, учен.; ВНИИ риса. Краснодар, 2005. - С. 107-117.

74. Мережко, А.Ф. Сотовый (гексагональный) способ размещения растений в селекционных посевах / А.Ф. Мережко, A.M. Капешинский // Селекция и семеноводство 1984.-№ 1-С. 12-14

75. Методические указания по изучению основных показателей фотосинтетической деятельности растений в посевах /В.В. Коломейченко.-Орел, 1987. 9 с.

76. Методические указания по определению показателей фотосинтетической и корневой деятельности растений /Л.А. Синякова, А.И. Иванова.-Л.-Пушкин, 1981.-17 с.

77. Методика оценки активности симбиотической азотфиксации селекционного материала зернобобовых культур ацетиленовым методом / В.П. Орлов, И.Ф. Орлова, Е.А. Щербина и др.. Орел, 1984.-15с.

78. Методика изучения физиологии растений и растительных сообществ / И.Н. Бейдеман. Новосибирск: Наука, Сиб. отд. - 1974. - 154с.

79. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып. 1 .Общая часть. М.: Колос, 1971. - 248 е., с ил. (Гос. Комитет по сортоиспытанию с.-х. культур при Мин-ве сельского хозяйства СССР)

80. Методы биохимических исследований растений; под ред. Ермакова А.И. и др.- Л.: Колос, 1972. 243с.

81. Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур; под ред. Н.И. Корсакова-Л.: 1975-С. 3-59

82. Методика биоэнергетической оценки технологий производства продукции растениеводства / Под общ. ред. Базарова Е.И., Глинки Е.В. // Москва, 1983. 43 с.

83. Мильто Н.И. Клубеньковые растения и продуктивность бобовых растений // «Наука и техника». Минск, 1982. - С.21-25

84. Михайлов, В.Г. Наследование эффективности образования клубеньков на корнях сои /В.Г. Михайлов, Е.К. Дубовенко //Научно-техн. бюлл. СО ВАСХНИЛ. 1987. - №33. - С.9-15

85. Муромцев Г.С. Роль почвенных микроорганизмов в фосфорном питании растений / Г.С. Муромцев, Г.Н. Маршунова, В.Ф. Павлова, Н.В. Зольникова // Успехи микробиологии, 1985. Т. 20 - С. 174-198

86. Наумкина, Т.С. Диаллельный анализ и его использование в селекции гороха: 06.01.05 «селекция и семеноводство»: автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. с.-х. наук; ВИР. Л., 1984. - 16 с.

87. ПО.Наумкина, Т.С. Повышение симбиотической азотфиксации гороха путем путем селекции / Т.С. Наумкина //Селекции, семеноводство и технология производства гречихи. —Черновцы: Буковина, -1997. -Вып.9.- С.282-287

88. Наумкина, Т.С. Селекция гороха на повышение симбиотической азотфиксации /Т.С. Наумкина // Информационный листок № 29-97. -Орел:ЦНТИ. 1997. - 3 с.

89. Наумкина, Т.С. Селекционная программа «Симбиоз» /Т.С. Наумкина, Т.С. Титенок, O.A. Куликова и др. //Теоретические и прикладные проблемы генетики, селекции и семеноводства зерновых культур. -Немчиновка. 1998. - С.54

90. Наумкина, Т.С. Повышение эффективности симбиотической азотфиксации гороха /Т.С. Наумкина, А.Г. Васильчиков, В.Л. Яковлев и др.// BicTHHK Полтавского державного сильскогосподарского 1нституту. -Вып. 9. 1999. - С.14-16

91. Наумкина, Т.С. Генотипические особенности роста растений гороха в онтогенетическом и экологическом градиентах /В.Л. Яковлев, С.Н. Агаркова, Р.В. Беляева и др. // Генетика и селекция растений. Орел. -1999. - С.39-40

92. Наумкина, Т.С. Анализ аллельности генов устойчивости к клубенькообразованию /Т.С. Наумкина, В.Л. Яковлев, O.A. Куликова //Науков1 основи стабшзаци вироництва продукци рослинництва. -Харюв. 1999. - С. 162-163

93. Наумкина Т.С., Яковлев В.Л., Куликова O.A. Изучение взаимодействия линии гороха Норд sym2sym2 и системы клубеньковых бактерий A-I /Т.С. Наумкина, В.Л. Яковлев, O.A. Куликова //Физиология растений основа рационального земледелия.- М. 1999.- с. 11-13

94. Новикова Н.Е. Изучение взаимосвязанных отношений между надземной частью и корневой системой у гороха в связи с задачами селекции //Биологический и экономический потенциал зернобобовых, крупяных культур и пути его реализации. — Орел. 1999. - с.62-66

95. Наумкина, Т.С. Создание и оценка исходного материала гороха на повышение симбиотической эффективности /Т.С. Наумкина, B.J1. Яковлев, В.П. Орлов и др. /Тезисы докладов 111 съезда ВОГиС. Т.1. - Санкт-Петербург. - 2000. -С.293

96. Наумкина, Т.С. Симбиотическая эффективность гороха /Т.С. Наумкина, А.Ю. Борисов, В.В. Наумкин //Продукционный процесс сельскохозяйственных культур. Орел: ОрелГАУ. - Ч.З. -2001. - С. 66-70

97. Наумкина, Т.С. Каталог мировой коллекции ВИР /А.Ю. Борисов, В.Е. Цыганов, О.Ю. Штарк и др.. Вып. 728.- Горох. -2002.-25 с.

98. Наумкина, Т.С. Создание и оценка исходного материала гороха посевного для селекции на повышение симбиотической активности / Т.С. Наумкина, Т.С. Титенок, B.JI. Яковлев и др. //Сельскохозяйственная биология. № 3. - 2002.- С. 96-99

99. Наумкина, Т.С. Создание и использование в селекции гороха источников высокой симбиотической эффективности /Т.С. Наумкина, С.Н. Агаркова, Р.В. Беляева //Научные труды МСХА- РГАУ им. К.А. Тимирязева. Вып. 279. Москва, 2006. - С. 124-127

100. Наумкина, Т.С. Симбиотическая эффективность генотипов гороха с различным комплексом рецессивных генов /Т.С. Наумкина, С.Н. Агаркова, Р.В. Беляева и др. //Аграрная наука. 2007. - №4. - С. 13-14

101. Новикова, Н.Е. Физиологические обоснование роли морфотипа растений в формировании урожайности сортов гороха: «Физиология»: автореферат дис. на соиск. учен. степ, доктора с.-х. наук / Н.Е. Новикова; ОрелГАУ.- Орел, 2002.- 46 с.

102. Новикова Н.Е. Физиологические изменения в растениях гороха в процессе длительной селекции на семенную продуктивность// Н.Е. Новикова, А.П. Лаханов, A.B. Амелин //Доклады ВАСХНИЛ. 1989. -№9. - С.16-19

103. Новикова, Н.Е. Особенности формирования биомассы и семенной продуктивности у сортов гороха с усатым типом листа /Н.Е. Новикова, А.П. Лаханов //Доклады РАСХН. 1989. - №5. - С. 11-13

104. Образцов, A.C. Отбор однолетних растений на скороспелость и продуктивность по косвенным признакам индикаторам /A.C. Образцов //С/х. биология.-1973.- № 4.- С.62-68

105. Овцына А.О. Структура и функции сигнальных молекул в симбиозе между афганскими линиями гороха и Rhizobium leguminozarum bv. vicae / Автореф. дисс. к.б.н. Спб. - 1997. - 16с.

106. Орлов В.П., Орлова И.Ф., Гребенюк П.В. Оценка селекционного материала гороха на азотфиксирующую способность //Актуальные вопросы селекции сортов зернобобовых культур интенсивного типа //Сборник научных трудов ВНИИЗБК. Орел, 1983. - С.75-87

107. Остапенко Д.Д., Кругова Е.Д., Киризий Д.А., Страченко Е.П. Взаимосвязь интенсивности процессов азотфиксации и фотосинтеза у различных морфотипов гороха //Физиология и биохимия культурных растений. 1993. - С.329-335

108. Павловская, Н.Е. Белковый комплекс семян зернобобовых культур и перспективы повышения его качества /Н.Е. Павловская //Научное обеспечение производства зернобобовых и крупяных культур: сб. науч. тр.; ВНИИЗБК.- Орел, 2004. 56-66

109. Петрова, Т. Пряко и непряко действие на компонентите на продуктивноста върху добива от едно растение в кръстоски полски фасул /Т. Петрова//Растен. науки.- София, 1989.- Т.26, № 6.- С. 10-13

110. Посыпанов, Г.С. Методические аспекты изучения семебиологического аппарата бобовых культур в полевых условиях / Г.С. Посыпалов //Известия ТСХА.- 1983. № 3.- С.5 - 17

111. Посыпанов, Г.С. Методы изучения биологической фиксации азота воздуха / Г.С. Посыпанов М.: Агропромиздат, 1991 — 154 с.

112. Посыпанов, Г. С. Биологический азот /Г. С. Посыпанов // Свободное объединение исследователей симбиотической азотфиксации (СОИСАФ). Калуга, 1992.-85 с.

113. Проворов, H.A. Соотношение симбиотрофного и автотрофного питания азотом у бобовых растений: генетико- селекционные аспекты /H.A. Проворов // Физиология растений. 1996. - Т.43. - С. 127-135

114. Проворов, H.A. Внутрисортовая изменчивость люцерны по активности симбиоза с Rhizobium meliloti / H.A. Проворов, Симаров Б.В // С.-х. биология. 1986. - № 3.-С.37-40

115. Проворов, H.A. Сравнительная генетика и эволюционная морфология симбиозов растений с микробами-азотфиксаторами и эндомикоризными грибами /H.A. Проворов, А.Ю. Борисов, И.А. Тихонович //Журнал общей биологии. 2002. - Т.63. - №6. - С.451-472

116. Проворов, H.A. Эволюционная генетика микробо растительного взаимодействия и ее практическое значение / H.A. Проворов, И.А. Тихонович // Экологическая генетика культурных растений: матер, шк. молод, учен.; ВНИИ риса. - Краснодар, 2005. - С. 221-231

117. Протасова H.A. Химические элементы в жизни растений / H.A. Протасова, А.Б. Беляев // Соросовский Образовательный Журнал, 2001. -Т. 7.-№3.-С. 25-32

118. Радков, П. Корелации между някои количетвени признаци и продуктивността при междусортови хибриды на фасула / П. Радков // Растен. науки.- 1981.-Т.18, № 1.- С.3-13

119. Разумовская, З.Г. Образование клубеньков у различных сортов гороха /З.Г. Разумовская // Микробиология. 1937.- Т. VI, вып. 3. -С.321-328

120. Репьев, С.И. Методы изучения и создания исходного материала вики посевной /С.И. Репьев //Методические указания. JL: ВИР, 1989. - 44 с.

121. Рогожкина, А.И. Роль морфофизиологических показателей в связи с селекцией чечевицы на продуктивность /А.И. Рогожкина, С.Н. Агаркова, И.В. Кондыков //Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Орел, 2006. - 4.2. - С.142-146

122. Рогожкина, А.И. Распределение сухого вещества по органам растений вики посевной /А.И. Рогожкина, С.Н. Агаркова //Регуляция продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Орел, 2006. - 4.2. - С.151-155

123. Родин, E.JI. Прогнозирование и повышение эффективности отбора в селекции растений на основе генотипической изменчивости (на примере культуры гороха) / E.JI. Родин.- Киров, 1979.- С.117

124. Рыбникова, В.А. Устойчивость зернобобовых к засухе /В.А. Рыбникова //Систематика, генетика, селекция и исходный материал зерновых бобовых культур: сб. тр. по приклад, ботанике, генетике и селекции; ВИР.-Л., 1997. Т. 152. С.110-120

125. Савкин Н.Л. Наследование и взаимосвязь скороспелости с неосыпаемостью семян гибридов гороха//Доклады ВАСХНИЛ. 1987. -№5. - С.45-47

126. Самарин H.A., Самарина Л.Н. Накопление сухого вещества растениями гороха в процессе онтогенеза в зависимости от типа листа //Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, 1981. Т. 70. Вып.1. - С. 40-45

127. Селиванов И.А. Микосимбиотрофизм как форма консортивных связей в растительном покрове Советского Союза. М.: Наука, 1981.- С.81-126

128. Сидорова, К.К. Генетика мутантов гороха /К.К.Сидорова. -Новосибирск, 1981.-181 с.

129. Сидорова К.К. Генетические аспекты роста растений гороха //Рост и устойчивость растений. Новосибирск. - 1988. - №3. - С.81-90

130. Сидорова К.К. Генетические аспекты бобово-ризобиального симбиоза (на примере Р. sativum L.) /К.К. Сидорова //Сельскохозяйственная биология. 1989. - № 3. С.35 - 40

131. Сидорова К.К. Мутанты гороха с измененными симбиотическими признаками /К.К. Сидорова, Т.А. Журба //Генетика хозяйственно-ценных признаков высших растений. Новосибирск. - 1990. - С.100-106

132. Сидорова, K.K. Использование мутантов для выявления генов, контролирующих симбиотические признаки у гороха /К.К. Сидорова, Л.П. Ужинцева //Генетика. 1992. - Т. 28. - №4. - С. 144-151

133. Сидорова К.К., Ужинцева Л.П. Локализация доминантного гена nod4, контролирующего супернодуляцию у гороха //Доклады РАН. 1994. -Т.336. -С.847-849

134. Сидорова, К.К. Исследование симбиотических мутантов гороха /К.К. Сидорова, В.К. Шумный, Е.Ю. Власова //Генетика. -1997. Т.ЗЗ. - №5. - С.656-659

135. Сидорова К.К., Шумный В.К. Генетика симбиотической азотфиксации и основы селекции для самоопыляющихся бобовых культур (на примере Pisum sativum L.) //Генетика.- 1999. T. 35. - № 11. — С.1550-1557

136. Сидорова, К.К. Создание и генетическое изучение коллекции симбиотических мутантов гороха (Pizum sativum L.) / К.К. Сидорова, B.K. Шумный // Генетика растений 2003. - Т.39, N.4 - с.501-509

137. Симинел, В.Д. Методы изучения и оценки исходного селекционного материала фасоли / В.Д.Симинел, П.П. Пападня.- Кишинев, 1988.- 130 с.

138. Сметанин, Н.И. Полиморфизм вида люцерны по азотфиксирующей активности /Н.И. Сметанин, И.С. Родынюк, В.А. Соколов и др. //Сельскохозяйственная биология. 19876. - №6. -С.25-28

139. Сметанин, Н.И. Структура популяций люцерны (Medicago sativa L.) по уровню азотфиксации /Н.И. Сметанин, В.К. Шумный //Сиб. Вест. С.-х. науки. 1995. - №1-2. - С.29-33

140. Соколов, A.B. Агрохимические методы исследования почв /A.B. Соклов. М., 1975.-656 с.

141. Соколов, В.А. Компенсационный комплекс генов причина гетерозиса у гороха /В.А. Соколов //Докл. АН СССР. - 1990. - Т.310. - №5. - С. 12421244

142. Сухоносенко Е.Ю., Великанов Л.Л. Патогенность грибов рода Fusarium Link., вызывающих коревую гниль гороха при оценке разными методами //Микология и фитопатология. 1995. - Т.6. - Вып. 3. - С. 5256

143. Табенецкий, A.A. Генетическое обеспечение селекции детерминантных сортов гороха /A.A. Табенецкий, A.M. Шевченко, В.А. Шевченко //Селекция и семеноводство. Киев, 1990. - Вып. 68. С.31-36

144. Темных C.B. Картирование генов, контролирующих процесс симбиотической азотфиксации у гороха /Автореф. дис. к.б.н. -Новосибирск. 1994. - 16с.

145. Титенок Т.С. Селекция усатых форм гороха на высокую семенную продуктивность и неполегаемость /Автореферат дис. .к. с.-х. наук. -Спб. 1994. - 18 с.

146. Тихонович, И. А. Повышение эффективности симбиотической азотофиксации за счёт использования генетических факторов высшего растения / И.А. Тихонович // Симбиотрофные азотфиксаторы и их использование в сельском хозяйстве. Киев, 1987. - С.6-7

147. Тихонович И.А. Генетический контроль симбиотической азотфиксации у гороха (Pisum sativum L.) /Автореф. дисс. д.б.н. СПб. -1991.-34 с.

148. Тихонович И.А. Создание высокоэффективных микробно-растительных систем // Сельскохозяйственная биология, 2000. №1. — С. 28-33

149. Тихонович И.А. Создание высокоэффективных микробно-растительных систем // Сельскохозяйственная биология, 2000. №1. - С. 28-33

150. Тихонович, И.А. Интеграция генетических систем растений и микроорганизмов при симбиозе / И.А. Тихонович, А.Ю. Борисов, В.Е. Цыганов и др. //Доклады РАСХН,- 2004.- №3.- С.58-62

151. Тихонович, И.А. Принципы селекции растений на взаимодействие с симбиотическими микроорганизмами /И.А. Тихонович, Н.А. Проворов //Вестник ВОГиС.- 2005.- Т.9, №3.- С. 295-305

152. Уваров, В.Н. Люпиноид новый тип детерминантности у гороха /В.Н. Уваров //Селекция и семеноводство. - 1993. - №5-6. - С. 19-20

153. Уваров В.Н., Создание сортов и форм гороха с новыми хозяйственно-ценными признаками /В.Н. Уваров //Научное обеспечение увеличения производства пищевого и кормового растительного белка: тез. докл. науч. метод, и корд. сов. Орел.- 1995. - С.21-22

154. Уваров В.Н. Селекция сортов гороха интенсивного типа зернового использования //Дисс. в виде научного докл.канд. с.-х. наук. Брянск, 1998.-40 с.

155. Ужинцева Л.П. Генетика мутанта гороха с детерминированным ростом стебля //Частная генетика сельскохозяйственных растений. — Новосибирск. 1989. - С. 157-168

156. Ужинцева Л.П., Сидорова К.К., Зимина М.Н., Романова О.И. Экологическое изучение мутантов гороха с измененной структурой стебля //Генетика хозяйственно-ценных признаков высших растений. — Новосибирск, 1990. С.230-240

157. Фадеева, А.Н. Создание исходного материала гороха для селекции в условиях северной части Среднего Поволжья /А.Н. Фадеева //Автореф. дис. На соикание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук. Санкт-Петербург, 2001. - 20с.

158. Федоров, С.Н. Получение мутантов с измененными симбиотическими свойствами у Rhizobium meliloti в условиях Северной лесостепи

159. Тюменской области /С.Н. Федоров, Б.В. Симаров //Сельскохозяйственная биология. 1987. - №9. - С.44-49

160. Федорова М.Ю. Генетический контроль клубеньковых форм аспартатаминотрансферазы у гороха (Pisum sativum L.). СПб. - 1993. -16с.

161. Фесенко, А.Н. Роль генотипа сорта гороха (Pisum sativum L.) и штамма Rhizobium leguminozarum определении эффективности образуемого симбиоза /А.Н. Фесенко, H.A. Проворов, И.Ф. Орлова и др. // Генетика. 1994. - № 5.-С.823-827

162. Фомин B.C. Продуктивность неосыпающихся и обычных форм гороха в гибридных популяциях //Селекция на продуктивность и качество сельскохозяйственных культур. Каменная степь. - 1983. — С.79-82

163. Фомин B.C. пути повышения эффективности селекции гороха в ЦРНЗ /Автореф. дис. . д. с.-х. наук в форме научн. доклада. -Немчиновка. -1995.-45 с.

164. Хангильдин, В.В. Некоторые вопросы генетики гороха /В.В. Хангильдин //Автореф. дисс. на соиск. ученой степени доктора сельскохозяйственных наук. JL, 1970. - 22 с.

165. Хангильдин В.В. Генетические основы селекции растений /В.В. Хангильдин //Материалы Всесоюзного научно-методического совещания по селекции и генетике гороха. Уфа, 1971. - С.30-40

166. Хангильдин, В.В. Генетика и селекция гороха /В.В. Хангильдин-Новосибирск, 1975. С.37-106

167. Хангильдин В.В. Физиологические и биохимические аспекты гетерозиса и гомеостаза растений / В.В. Хангильдин Уфа: БФАН СССР, 1976,- С.230-237

168. Хангильдин В.В. О генетической реконструкции сортов гороха на повышенную семенную продуктивность/В.В. Хангильдин //Сельскохозяйственная биология. 1980, - Т.15. - №3. - С. 350-357

169. Хангильдин В.В. Исследование новых мутантных генов у гороха посевного. Сообщ. 1. Гены def, le, Im, fn, fiia и их влияние на семенную продуктивность //Генетика. 1981. - Т.17. №11. - с. 2004-2012

170. Хангильдин В.В. Селекционная ценность форм гороха с новыми типами листа //Научно-технический бюллетень ВСГИ, 1982,- №4 (46). -С.36-39

171. Хангильдин, В.В. Вопросы селекционной стратегии неосыпающегося гороха /В.В. Хангильдин //Актуальные вопросы селекции сортов зернобобовых культур интенсивного типа: сб. науч. тр.; ВНИИЗБК. -Орел, 1983. С.37-43

172. Хангильдин, B.B. Исследование новых мутантных генов у гороха посевного. Сообщ. 2. Гены leaf, Т1, 1е и их влияние на конкурентоспособность и семенную продуктивность растений /В.В. Хангильдин //Генетика. 1984. - Т.20. - №8. - С. 1325-1330

173. Хангильдин В.В., Асфандиярова P.P. генетическое прогнозирование в селекции гороха //Селекция, семеноводство и агротехника зернобобовых культур. Орел. - 1980. -С.147-158

174. Хангильдин, В.В. Генетика признаков В.В. Хангильдин //Генетика культурных растений: Зернобобовые, овощные, бахчевые: под ред. д-ра биол. наук, проф. Т.С. Фадеевой и д-ра. с.-х. наук В.И. Буренина. Л.: Агропромиздат, Ленингр. отд-ние, 1990. 287с.

175. Хангильдин В.В., Нурахметов Д. Л. Механизмы погашения отрицательного эффекта гена def у гороха //V съезд ВОГиС /Тезисы докладов. М.- 1987. Т.4. - 4.2. - С.219-220

176. Хмелев Б.И., Розвадовский A.M. Наследование длины стебля гороха //Цитология и генетика. 1984. - Т. 18. - №2. - С. 101-105

177. Цильке, P.P. Методика оценки исходного материала по комбинационной способности в диаллельных скрщиваниях / P.P. Цыльке, А.П. Присяжная // Методические рекомендации. Новосибирск, 1979. 29 с.

178. Цильке, P.P. Методика диаллельного анализа исходного материала по количественным признакам /P.P. Цильке, В. А. Присяжная //Методические рекомендации. Новосибирск, 1979.— 15 с.

179. Чалков, А.Н. О создании технологичных сортов гороха для Западной Сибири /A.A. Чалков, В.П. Спиридонов, М.К. Пантюхов и др. //Селекция и семеноводство. 1997.- №2. - С.18-22

180. Чекалин Н.М. Генетические основы селекции зернобобовых культур на устойчивость к патогенам. Полтава: «1нтерграфша», 2003. - 186 с.

181. Чекалин Н.М., Варлахов М.Д., Яковлев В.Л. Генотип х средовое взаимодействие сортов гороха /Н.М. Чекалин, М.Д. Варлахов, В.Л. Яковлев //Устойчивость зернобобовых культур к неблагоприятным факторам среды и пути ее повышении. Орел, 1982. - С.143-149

182. Черемисов, Б.М. Селекция бобовых растений и клубеньковых бактерий на интенсификацию их симбиоза /Б.М. Черемисов. М., 1985. - 105 с.

183. Четкова, С.А. Выделение и исследование штаммов Rhizobium leguminosarum, эффективных на горохах афганского происхождения /С.А. Четкова, И.А. Тихонович //Микробиология. 1986. - Т.22. - Вып. 3. - С.143-147

184. Чундерова, А.И. О взаимоотношениях клубеньковых бактерий с растением-хозяином и перспективах повышения эффективности симбиоза / А.И. Чундерова // Сб. науч. тр. ВНИИ с.-х. микробиологии. -Л., 1980. Т.50. - С.7-29

185. Шевченко В.А. Детерминантный неосыпающийся мутант гороха /В.А. Шевченко //НТБ ВНИИЗБК. Орел, 1993. - №37. - С.8-9

186. Шмальгаузен, И.И. Факторы эволюции /И.И. Шмальгаузен. М: Наука, 1968.-451с.

187. Якоби, Л.М. Полиморфизм форм гороха посевного по эффективности симбиоза с эндомикоризным грибом Glomus sp. В условиях инокуляции ризобиями /Л.М. Якоби, А.С. Кукалев, К.В. Ушаков и др. //Сельскохозяйственная биология. 2000. - №3. - С.94-102

188. Яковлев, В. Л. Интродукция генов af, det и dehB генотип высокоурожайного сорта гороха Смарагд /В. Л. Яковлев //Совершенствование селекции и технологии возделывания зерновых бобовых и крупяных культур: сб. науч. тр.ВНИИЗБК.- Орел, 1992. -С.27

189. Яковлев В.Л., Чекалин Н.М. Наследование детерминантного типа роста зернового гороха //Научно-технический бюллетень ВНИИЗБК. 1992. -№39.-С. 19-21

190. Яньков И.И., Сердюк В.П., Проскурякова Г.И. Влияние ризоторфитна на урожайность и устойчивость к фузариозу гороха в условиях Тамбовской области //Бюллетень ВИР. 1992. - Вып.220. - С.58-60

191. Ames R.N. Mycorrhizal fungi and the integration of plant and soil nutrient dynamics / R.N. Ames, G.J. Bethlenfalvay // Plant Nutrit, 1987. T. 10. - № 9/16.-P. 1313-1321

192. Barnes, D.K.A multiple trait breeding program for improving the simbiosis for N2 fixation between Medicago sativa L. and Rhizobium meliloti / D.K. Barnes, G.HHeichel, C.P.Vance et al. //Plantand Soil. -1984.- V. 32. -P. 303-314

193. Bhatt, G.M. An application of multivariate analysis to selection for quality characters in wheat /G.M. Bhatt //Austral. J. Agr. Res.- 1978. Y.27. - N1. - P.l 118

194. Befhlenfalvay GW. Mycorrhizae and crop prodactivity. In: Befhlenfalvay GJ., Linderman RG., eds. Mycorrhizae in sustainable agriculture. Madison, USA: American Society of Agronomy, 1992. - p. 1-27

195. Bliss, F.A. Registration jf five high nitrogen fixing common bean germplasm lines / F.A. Bliss // Crop sci.- 1989.-V.29, № 1.- P.240

196. Blixt, S. Handbook of Genetics /S. Blixt // Now York.- 1974.-V.2. P. 181221

197. Blixt, S. PNL.-1977. V.9 (Supplement). - P. 1-64

198. Blixt, S.Problems relating to pea-breeding /S.Blixt//Agri Hortigue Genetica. -1978.-V.36.-№ 1-4.-P.56

199. Bookman O.C., Kaarstad O., Lie O.H., Richard I. Agriculture and Fertilizers: Fertilizers in Perspective /O.C. Bockman., O.Kaarstad, O.H. Lie., I. Richard.- 1990.-P. 27-34

200. Bongaarts J.//Sci. Amer. 1994.- V.237. -P. 36-42

201. Bradbury, S.M. Interaction between three alfalfa nodulation genotypes and two Glomus species /S.M. Bradbury, R.L., S.R Peterson Bowley // New Phytologist. 1991. Vol. 119. P. 115-120

202. Caetano Anoll S.G., Gresshoff P.M. Efficiency nodule initiation and autoregulatory responses in a nodulating soybean mutant //Appl. Environm. Micr.-1991. - V.57. -P.2205-2210

203. Champawat R.S. Effect of dual inoculation of Rhizobium and vesicular arbuscular mycorrhizal fungi on Pisum sativum //Folia microbiol, 1990. T. 35.-JNo3.-P. 236-239

204. Howie, P.K. Soybean specificity for Brhizobium Japonicum strain 110 /P.K. Howie, E.R. Shipe, H.D. Skipper //Agron. J. 1987. - V.79. - P. 595-598

205. Davis, J. H. C. Non-nodulating mutants in common bean / Davis J. H. C., Giller K. E, Kipe-Nolt J. et al. // Crop sei.- 1993.- V. 28, №-3.- P. 859-860

206. Day D.A. Lambers H., Bateman J. et. AI Growth comparisons of a supernodulating soybean (Glycine max.) mutant and its wildtype parent//Physiol Plant.-1989. V.68. - P. 375-382

207. Due, G. Mutagenesis of faba bean (Vicia faba L.) and the identification of five different genes controlling no nodulation, ineffective nodulation or supernodulation /G. Due //Euphytica.- 1995.-V. 83,-P. 147-152

208. Due G, Messager A. Mutagenesis of pea (Pisum sativum L.) and the isolation of mutants for nodulation and nitrogen fixation //Plant Sei. 1989. -v.60. - P.207-213

209. Duque, F.F. The response of field Grown Phaseolus vulgaris to Rhiobium inoculation and Duque F.F. the quantification of N 2 fixation using 15 N / F.F.

210. Duque, M.C. Neves, A.A. Franco et.al. // Plant and Soil, 1985.- Y.88, № 3. P.333

211. Evans, J.D. Fomesafen metabolism as a basis for its selektivity in soya / J.D.Evans, B.D. Cavell, R.R. Hignett // Pres. to the 1987 Prit. crop protection conf. - weeds. (Croydon, 1987).- Croydon, 1987.- P.41-48

212. Fearn J.C., LaRue T.A. A temperature-sensitive nodulation mutant (sym-5) of Pisum sativum L. // Plant, Cell and Environment. 1991a. Vol. 14. P. 221227

213. Fisher, H.-M. Genetic regulation of nitrogen fixation in rhizobia /H.-m. Fisher //Microbiol. Rev.-1994.-V.58. P. 353-386

214. Gianinazzi-Pearson V. Plant cell responses to arbuscular mycorrhizal fungi: getting to the roots of the symbiosis // The Plant Cell., 1996. V. 8. - P. 1871-1883

215. Golley F, Baurdy J., Berry R et.al. //INTECOL bull.- 1992. V.20.- P. 1520

216. Gresshoff P.M. Molecular genetic analyses of mutation genes in soybean //Plant Breed. Rev. 1993. - P.275-318

217. Hardarson, G. Effect of temperature on competition among strains of Rhizobium trifolii for nodulation of two white clover varieties / G. Hardarson,

218. D. Jones // Annals of Applied Biology. 1979. - V.92, № 2. - P.229-236

219. Hardarson, G. Effect of plant genotype and nitrogen fertilizer on symbiotic nitrogen fixation by soybean cultivars / G.Hardarson, F.Zapata, S.K/A.Danso //Plant and Soil.-1984. V.82. - P.397-405

220. Hardarson, G. Methods for enhancing symbiotic nitrogen fixation /G. Hardarson//Plant and Soil.- 1993,-Vol. 152.-P. 1-18

221. Holl, F.B. Host-plant control of the inheritante of dinitrogen fiation in the Pisum-Rhizobium symbiosis /F.B. Holl //Euphytica. 1975. - 1975. - V.24. -P.767-770

222. Jacob, F. The pjssible and the actual /F. Jacob // Pantheon Books. 1982. -P.207-218

223. Jacobsen E. A mutant showing efficic nodulation in the presence of nitrate /

224. E. Jacobsen, H.A. Nijdam //Pisum Newslett. 1983. - V. 15. - P.31-32

225. Jacobsen, E., A new pea mutant with efficient nodulation in the presence of nitrate /E. Jacobsen, W.J. Feenstra // Plant Sci. Letters. 1984. Vol. 33. P. 337344

226. Jacobsen, E. Morphological studies on the highly nodulating mutant nod-3 and its parent variety "Rondo"/ E. Jacobsen, A. Schuil //The Pisum Newsletter. 1985.-V. 17.-P.30-31

227. Johansen, A. Transfer of N and P to barley interconnected by an arbuscular mycorrhizal fungus /A. Johansen, E.S. Jensen //Soil Biology and Biochemistry.- 1996.- V. 28. P. 73-81

228. Jaranowski, K. New genotypes in Pisum sp. Derived from hybridization of mutants and Cultivars / K. Jaranowski //Genetica agrarian.-1978.-V.32.- F.3-4. P.337-355

229. Jensen, F.H. Variation in nodulation capacity of pea varieties .AjoPio Jensen //Pisum Newsletter, 1986. V.18. -P. 30-31

230. Kaul, M.Z.H. Radiation-genetic studies in garden pea, interaction of mutated genes /M.Z.H. Kaul //Genetica agrarian. 1978. - V.32. - F.3-4.-P.343-357.

231. Kielpinski, M. The evalutions of afilla character with regard to its utility in new cultivars of dry pea /M. Rielpinski, S. Blixt //Agri Hortigue Genetica. -1982.-V.40.-P. 51-74

232. Kinzig A.P, Socolow R.H. //Physics Today.-1994.-V.47. -P.24-35

233. Kneen B.E. Peas (Pisum sativum L.) with strain specificity for Rhizobium leguminosarum / B.E. Kneen,T.A. LaRue // Heredity. 1984a. Vol. 52. P. 383389

234. Kneen B.E. Nodulation resistant mutant of Pisum sativum L./ / B.E. Kneen,T.A. LaRue // J. Heredity. 1984b. Vol. 75. P. 238-240

235. Kneen B.E. Additional mutants defective in nodulation / B.E. Kneen,T.A. LaRue //Pisum Newsletters. 1986. Vol. 18. P. 33.

236. Kneen B.E. Mutants defective in symbiotic nitrogen fixation // B.E. Kneen,T.A. LaRue//Pisum Newsletters. 1987. Vol. 19. P. 17

237. Kneen B.E, LaRue T.A. Induced symbiosis mutants of pea (Pisum sativum) and sweet clover (Melilotus alba annual) //Plant Sci. 1988. - V.58. - P. 177182

238. Kneen, B.E. sym-13 A gene conditioning ineffective nodulation in Pisum sativum / B.E. Kneen, T.A, LaRue, A.M., Hirsch et al. // Plant Physiol. 1990. Vol. 94. P. 899-905

239. Kolchinski, A. Map order and linkage distances of molecular markers close to supernodulation (nts-1) locus of soybean /A. Kolchinski, D. Landau-Ellis, P.M. Gresshoff// Mol. Gen. Genet. 1997. Vol. 254. P. 29-36

240. Kozik, A.V. Pea lines carryng sym-1 and sym-2 can be nodulated by Rhizobium straina containing nodX; sym-1 and sym-2 are allelic /A.V. Kozik, R. Heidrista, B. Horvath et al. //Plant Sci.- 1995/ M. 108. - P. 41-49

241. Ladha, J.K, Peoples M.B, Manag. Biol. Nitrog. Fixat. Develop. More Product. Sustain. Agri cult. Systems. Kluwer Acad. Publ, Drasden. 1995. -P. 24-29

242. Lie, T.A. Host-genetic control of nitrogen fixation by legume -rhizobium symbiosis: complication in the genetic analysis due to maternal effects / T.A. Lie, P.SJ. M. Timmermans //Plant Soil.-1983. Y.75. - P. 449-453

243. Lafond, J. Comparison of nearisogenic leafed, leafless, semi-leafless & reduced stipule lines for yield & associated traits /J.Lafond //Can. J. Plant Sci. 1981. - V.61. - №2. - P.463-465

244. Lamprecht, H. Dominantes Drabgrau ein neue genbedingte Test aferbe bei Pisum / H.Lamprecht//Agri. Hort. gen.- 1957.-V.15.-P.207-213

245. LaRue, T.A. Induced symbiosis genes of pea / T.A. LaRue, N.E. Weeden // Pisum Genetics. 1992. - V.24. - P.5-12

246. Marques, M.S. Dual inoculation of a woody legume (Centrolobium tomentosum) with rhizobia and mycorrhizal fungi in south-eastern Brasil / M.S. Marques, M. Ragano, and M. Scotti // Agroforestry System.- 2001.- vol. 52-P. 107-117

247. Markwei, C.P. E 132 (sym-21) a mutant of Pisum sativum of sym-8 and sym-9 genes conditioning non-nodulation in Pisum sativum "Sparkle" / C.P. Markwei, T.A. LaRue //Microbiol. 1992. - V.38. - P.548-554

248. Martensson, A. Variability among pea varieties for infection with arbuscular mycorrhizal fungi. / A. Martensson, I. Rydberg // Swedish J. Agr. Res. -1994.-V. 24.-P. 13-19

249. Mathews A., Carroll B.J., Gresshoff P.M. The gene interaction between non-nodulation and supernodulation in soybean an example of developmental epistas //Theor. And Appl. Genet. 1990. - V.79. -N 1. - P. 125-230.

250. Maxwell, C.A., Vance P.A., Heichel G.H. et.al. //Crop Sci.-1984. V.24. -P.257-264

251. Miller, J.C. The influence of the avaitable nitrate levels in nitrogen fixation in three cultivars of cowpea /J.C. Miller, J.S. Scott, K. W. Zaru //Agron J. -1982.-V.74. -P.14-18

252. Monti, L.M. Pea breeding by using genes drastically influencing the leaf morphology /L.M. Monti, L. Fruseiante //Genetica Agraria. 1978. - V.32. -F.3-4. -P.365-373

253. Neuchausen, S.L. Genetic variation for dinitrogen fixation in soybean of maturity groups 00 and 0 /S.L. Neuchausen, P.H. Graham, J. H. Orf //Crop Sci. 1988. - V.28. - P.769-772

254. Park S.J. Inheritance of nitrate-tolera pernodulation in EMS induced mutants of common (Phaseolus vulgaris L.) / S.J. Park, B.R. Butterly // J. Hered., 1989.-V. 80.-P. 488

255. Pereira, P.A.A. Effect ofdifferent levels of Mineral nitrogen on nodulation and N2 fixation of two cultivars of common bean (Phaseolus vulgaris) / P.A.A.Pereira, S.Muller, P.Martin // Plant and soil, 1993.-V.152, №1- P. 139

256. Pirozynski K.A. Geological history of the Glomaceae, with particular reference to mycorrhizal symbiosis / K.A. Pirozynski, Y. Dalpe // Symbiosis, 1989.-V. 7.-P. 1-36

257. Peters, N.K. A plant flavone, luteolin, induces expression of Rhizobium meliloti nodulation genes /N.K. Peters, J.W. Frost, S.R. Long //Science. — 1986. V.233. - P.977-980

258. Pirozynski, K.A. Geological history of the Glomaceae, with particular reference to mycorrhizal symbiosis / K.A. Pirozynski, Y. Dalpe // Symbiosis, 1989.-V. 7.-P. 1-36

259. Phillips, D.A. Plant genetics of symbiotic nitrogen fixation / D.A. Phillips, L.R. Teuber // Biolog. Nitrogen Fixation: Eds. G. Stacey et al. Chapman and Hall, N.Y.London, 1992.- P. 625-647

260. Postma, J.G., Three pea mutants with an altered nodulations studied by genetic analusis and grafting / J.G. Postma, E. Jacjbsen, W.J. Feenstra //Plant Physiol. -1988b. V/132. -P.424-430

261. Provorov, N.A. genetic variation of alfalfa, sweet clover and fenugreek for the activity of symbiosis with Rhizobium meliloti /N.A. Provorov, B.V. Simarov //Plant Breeding. 1990. - Y. 105. - P. 300-310

262. Provorov, N.A. Breeding legumes for an improved symbiotrophic nitrogen nutrition: the genetic aspects /N.A. Provorov, I.A. Tikhonovich I.A.,G.V. Stepanova // Ecological aspects of breeding fodder crops and amenity grasses.

263. Proceedings of the 20^ Meeting of Eucarpia Fodder Crops and Amenity Grasses Selection. Radzikow, Poland, 7-10 October 1996 / Eds. Stashewski Z., Mlyniec W. and Osinski R. Plant Breeding and Acclimatization Institute, Radzikow, 1997. P. 29-40

264. Remy W. Four hundred million years-old vesicular arbuscular mycorrhizae / W. Remy, T.N. Taylor, H. Hass, H. Kerp // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994. -V. 91.-P.11841-11843

265. Rosendahl, L., Vance C.P., Pedersen W.B. //Plant Physiol.-1990.-V.93. -P.12-19

266. Sagan M., Huquet T., Due G. Phenotipic characterization and classification of nodulation mutants of pea (Pisum sativum L.) //Plant Sci.- 1994. V.100. -P. 59-70

267. Sagan M., Gresshoff P.M. Kinetics of nodule development in pea CV Frisson and in two supernodulating mutants //Abstracts volume 10* Intern. Congr. On Nitrogen Fixation. Saint-Petrsburg (Russia). 1995. - P.289

268. Simon L., Bousquet J., Levesque RC., Lalonde M. Origin and diversification of endomycorrhizal fungi and coincidence with vascular plants // Nature, 1993, v.363 -p.67-69

269. Shapaugh, W.T.Relationships between soybeans / W.T. Shapaugh, J.R Jr.Wilcox //Crop science 1980.- V.20, №4.- P. 133-138

270. Schultze, M. Cell and molecular biology of Rhizobium-plant interactions /M. Schultz, E. Kondorosi, P. Ratet et.al. //Int. Rev. Cytol.-1994. V.156. -P.102-118

271. Snoad, B. The effects of genes af, st, &tl upon the yield of peas in nearisogenic background /B.Snoad, D.Caston, S.Negus //Annual Report John Innes Institute. 1976. - P.33-35

272. Spaink, H.P. A novel highly unsaturated fatty acid moiety of lipooligosaccharide signals host specificity of Rhizobium / H.P. Spaink, D.M. Sheeley, A.A.N, van Brüssel //Nature. 1991. - V.354. - P.125-130

273. Sprent J.I. Evolution and diversity in the legume-rhizobium symbiosis -chaos theory // Plant and Soil, 1994. V. 161. - P. 1-10

274. Tan, G.V.Genetic variation for acetylene reduction rate and other characters in alfalfa/G.V. Tan//Cro Sei. 1981. - V.21.-P.485-488

275. Zadorin, A.D. Productivity potential of new perspective morphotypes in pea breeding /A.D. Zadorin, A.N. Zelenov, I.V. Kondykov et.al. / 3rdEuropean Conference on Grain legumes/ 1998/ Valladolid Spain. — P. 199

276. Zadorin, A.D.Biologic pjtential of various pea with apical raceme //Eucarpia international symposium on breeding of protein and oil crops / A.D. Zadorin, A.N. Zelenov, I.V. Kondykov et.al.. Pontevedra Spain. -1998. -P.36-40

277. Tikhonovich I.A., Borisov A.Yu.,Brewin N.I. et al. Genetic dissection of pea (Pisum sativum L.) root nodumorphogenesis //Biological Nitrogen Fixation for the 21st Centry /Eds Elmerich C. et. Al. Kluwer Acad. Publ.-1998. V.15. -P.31-32

278. Tsyganov, V.E., New pea (Pisum sativum L.) genes sym33 and sym40 control infection thread formation and root nodule function / V.E. Tsyganov, E.V. Morzhina E.V., Stefanov S.Y.et al..- Mol. Gen. Genet. 1998. Vol. 256. P. 491-503

279. Tschermak, E. Bastardierungsversuche an Levkojen, Erbsen and Bohnen mit Rucksicht auf die Faktoren Lehre / E. Tschermak //Z. Indukt. Abst. Verer bungslehre.- 1912.-V.7.-P. 81-214

280. Truchet, G. Sulplated lipooligosaccharide signals of Rhizobium meliloti elicit root nodule organogenesis in alfalfa / G. Truchet, P. Roche, P. Lerouge et.al. //Nature. 1991. - V.351. -P.670-673

281. Vance, C.P. Symbiotic nitrogen fixation and phosphorus acquisition. Plant nutrition in a world of declining renewable resources / C.P. Vance // Plant Physiology.- 2001.- vol. 127. P. 390-397

282. Vance, C.P., Heichel G.H. // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol.-1991.- V. 42.-p. 373-392

283. Vest G., Caldwell B.E. Rj4 a gene conditioning ineffective nodulation in soybeans // Crop. Sei. 1972. Vol. 12. P. 692-694

284. Waggoner, P.E. Counc. Agric. Sei. Technjl. Task. Force Report 121. Ames. Iova. 1994. - 26 p.

285. Waggoner, P.E. Counc. Agric. Sei. Technol. Task Force Report 121. Ames / P.E Waggoner.-1994.- P.239-254

286. Weeden, N.F. Genetic analysis of sym genes and other nodule-related genes in Pisum sativum / N.F. Weeden, B. Kneen, T.A. LaRue //Nitrogen Fixation: Achievements and Objektives. Knoxwille. 1990. -P.323

287. Weeden N.F. The current pea linkage map / N.F. Weeden, W.K. Swiecicki G.M Timmerman-Vaughanet al.. // Pisum Genetics. 1996. Vol. 28. P. 1-4.

288. Wellensick, S.I. Genetic monograph on Pisum / S.I.Wellensick //Genetica. 1925.-V 2.-P. 343-476

289. Wellensick, S.I. Genetic monograph on Pisum / S.I. Wellensick//Genetica, 1925. v.2. - P.343-476

290. Westermann, D.T. Simbiotic N2 fixation bei bean / D.T. Westermann, J.J. Kollar // Crop.sci.,1978.-V.18, № 6. -P.986-990

291. White, O. Studies of inheritance in Pisum. II. The present state of knowledge of heredity in Peas /O.White // Proc. Amer. Phylos. Sos.- 1917.-V.56.- P.243-248

292. Wu, S. Dinitrogen fixation potential yield of hyperaodulating soybean mutants/ S. Wu, J.E. Harper //Crop. Sei. 1991. - V.31. -N5. - p. 1233-1237

293. Xavier L.J.C., Germida J.J. Selective interactions between arbuscular mycorrhizal fungi and Rhizobium leguminosarum bv. Viceae enhance pea yield and nutrition // Biol Fertil Soils, 2003, v.37 p.261-267