Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекция озимого рапса (Brassica napus L. ) на гетерозис

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекция озимого рапса (Brassica napus L. ) на гетерозис"

1 3 ИЮН 1S05

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

СЕЛЕКЦИЯ ОЗИМОГО РАПСА (Brassica napus L.) НА ГЕТЕРОЗИС

Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ГОРЛОВ СЕРГЕЙ ЛЕОНИДОВИЧ.

Краснодар, 1995

Работа выполнена во ВНИИ масличных культур им. В.С.Пустовойт; в 1987-1992 гг.

■ Научный руководитель - кандидат биологических наук Бочкарева Э.1

Официальные оппоненты - академик РАСХН, доктор сельскохозяйст

венных наук В.М. Шевцов; кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ю.Т. Аистова

Ведущее предприятие - Всероссийский НИПТИ рапса (г. Липецк)

Защита состоится "27 " июня 1995 г. в 9 час. на заседании диссер 1 циоиного совета Д 120.23.02 при Кубанском государственном аграрнс университете по адресу: 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГАУ.

Автореферат разослан !' " мая 1995 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, доцент А.Е.Ефрсмо!

ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важнейших и наиболее перспективных масличных культур в мире считается рапс (Brassica napus L.). Устойчивый рост посевных площадей йчрбьемов производства маслосемян рапса, особенно в последние 10-15 лет, связан с кардинальными изменениями, произошедшими в биологии этой культуры благодаря целенаправленной селекционной работе, внедрению в производство сортов с низким содержанием эруковой кислоты в масле, а в дальнейшем - созданию сортов типа "cañóla" - безэруковых и низкоглюкозинолатных.

Значительные достижения селекции в области оптимизации жирно-кислотного состава масла и изменения химического состава семян, позволили селекционерам сконцентрировать свои усилия на увеличении урожайности и улучшении некоторых агрономических свойств культуры: технологичности, устойчивости к болезням, вредителям, гербицидам.

Дальнейшее повышение потенциальной урожайности рапса возможно j результате использования гетерозисного эффекта, что делает тему исследований актуальной.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение характера проявления гетерозисного эффекта по урожайности семян и некоторым хозяйственно ценным признакам у гибридов озимого и ярового рапса типа "00"; изучение комбинационной способности сортов и линий и воз-ложности использования данного показателя для прогнозирования (рожайности гибридных комбинаций; изучение возможностей исполъзо->ания инбридинга как способа генетической дифференциации исходного латериала в качестве самостоятельного селекционного метода и составной тети программы гетерозисной селекции рапса.

По представляемой теме предусматривалось решение следующих задач: . Изучить влияние самоопыления на урожайность и некоторые хозяйственно ценные признаки озимого рапса.

2. Провести сравнительные испытания по комплексу признаков самоопы ленных и дигаплоидных линий.

3. Изучить характер проявления гетерозиса по комплексу хозяйственш ценных признаков в 1-ом и последующих поколениях межсортовых гиб ридов рапса.

4. Провести сравнительные испытания межсортовых, сортолинейных 1 межлинейных гибридов.

5. Изучить комбинационную способность сортов и линий озимого рапс; типа "00".

6. Выделить высокопродуктивные гибридные комбинации рапса, с целы использования их в качестве исходного материала для создания само опыленных линий с высокой комбинационной ценностью и перспектив ные для внедрения в производство.

Научная новизна и практическая ценность результатов исследований. Исследованиями установлены оптимальные сроки и способы изоляци растений озимого рапса для селекции самоопыленных линий.

Выявлено, что самоопыление в течение четырех последовательных по колений не вызывает резкого снижения урожайности семян инбредны линий.

Дифференциация исходного материала в процессе самоопыления пр] водит к появлению значительного количества более продуктивных биот пов. Это указывает на возможность создания линейных сортов рапса с в: сокой урожайностью, пригодных как для прямого использования в прои водстве, так и для получения гибридов.

Установлено, что гетерозис у межсортовых гибридов рапса типа "( достигает у значительного числа гибридных комбинаций 30 и более п{ центов в сравнении с урожайностью наиболее продуктивного родительс го сорта. Это свидетельствует о значительных потенциальных возможн! тях практического использования гетерозисного эффекта при наличии :

>ективной системы контролируемого опыления.

Исследованиями установлено, что гетерозисный эффект по признаку рожайности семян обусловлен увеличением ветвистости гибридных рас-еннй, сопровождающегося ростом количества стручков на растениях гиб-идов Р1 озимого рапса в сравнении с исходными сортами-популяциями.

Обнаружены существенные различия значений эффектов общей комби-ационной способности среди инбредных линий, выделенных из исходных эртов-популяций. Ряд линий характеризуется более высокими значения-и эффектов ОКС в сравнении с исходными сортами. Этот факт указывает а то, что программа гибридной селекции рапса должна основываться на срещиваниях инбредных линий в большей степени, нежели на межсорто-»IX гибридах, поскольку существует реальная возможность получения боге высокопродуктивных межлинейных гибридов, в сравнении с межсор-

)ВЫМИ.

Установлено, что, преимущественно, аддитивная варианса определяет (менчивость признака урожайности семян межсортовых гибридов озимо-I рапса, что позволяет использовать показатель общей комбинационной юсобности родительских компонентов скрещивания для прогнозирова-1я семенной продуктивности гибридных комбинаций. Для селекционной практики предложены: метод самоопыления расте-[й, значительно снижающий затраты труда; ряд высокоурожайных меж-ртовых и межлинейных гибридов как исходный материал для создания тин озимого рапса; эффективный способ подбора родительских пар для дучения высокопродуктивных гибридов, основанный на показателе едней урожайности родительских компонентов будущего гибрида. Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладыва-сь на Всесоюзных конференциях молодых ученых в г. Краснодаре (1989) г. Одессе (1990), ежегодно на ученом совете ВНИИМК в 1989-1991 гг. [ссертационная работа рекомендована к защите ученым советом Всерос-

снйского НИИ масличных культур им. В.С.Пустовойта.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 141 странице машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и предложений для селекционной практики. Работа иллюстрирована 9 рисунками, 19 таблицами в тексте, 16 таблицами в приложениях. Список литературы включает 202 наименования, в том числе 139 иностранных авторов.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Почвенно-климатические условия. Экспериментальная часть работы выполнена в 1987-1992 гг. во Всероссийском научно-исследовательском институте им. В.С.Пустовойта. Почвы данного района представлены за-падно-предкавказским выщелоченным черноземом, который характеризуется мощным гумусным горизонтом, тяжело глинистым составом и имеет хорошие агрохимические показатели. Почвы обладают сравнительно небольшим содержанием доступной для растений воды. В двухметровом слое ее запасы составляют 694 мм, причем на долю продуктивной влаги приходится только около 40%.

Климат зоны Краснодара умеренно континентальный, с умеренным увлажнением (КУ - 0.30-0.40).- Среднегодовое количество осадков достигает 644 мм.

Условия для роста и развития озимого рапса на протяжении всех 6-1 и лет проведения полевых опытов были благоприятными, при 100%-ной перезимовке растений и отсутствии стрессовых погодных факторов в весенне-летний период.

Материал, схема и методика проведения исследований. Для выявления наиболее эффективных сроков и способов изоляции растений в 1989-1990 гг. были проведены опыты на двух сортах озимого рапса - ВЭМ и О) рад-

енский.

При изучении влияния сроков изоляции растений озимого рапса на за-язываемость семян изолировали центральные ветви 10-ти растений каж-ого из двух сортов изоляторами из полупергамента по следующим вари-итам:

1) изоляция растений до наступления фазы "начало цветения";

2) изоляция растений в фазу "начало цветения";

3) изоляция растений в фазу полного цветения. На каждом растении изолировали по 20 бутонов.

Изучение различных способов изоляции проводили по трем вариантам использованием различного количества изоляторов на одном растении, [золировали центральную ветвь и четыре ветви 1-го порядка 10-ти расте-ий каждого из двух сортов в фазу полного цветения по следующей схеме:

1-й вариант-5 изоляторов размером 10 х 25 см на растении, т.е. одна

ветвь - один изолятор;

2-й вариант - 3 изолятора размером 20 х 30 см, т.е. 2 ветви - один изоля-

тор;

3-й вариант - 1 изолятор размером 30 х 70 см, накрывающий все пять

изолируемых ветвей. На каждом растении изолировали по 50 бутонов. Исследования проведены на центральной экспериментальной базе НИИМК с использованием сортов и сортообразцов озимого и ярового шсатипа "0" и "00"..

Питомники оценки сортов и сортообразцов рапса по хозяйственно ценим признакам закладывали по типу питомников конкурсного сортоис-ытания по принятой во ВНИИМК методике (Воскресенская Г.С.,Шпота •И.; 1967).

Посев в поле проводили с использованием полуавтоматической ручной жалки СКМ-1 гнездовым способом по схеме 50 х 10 см. В питомниках

оценки самоопыленных линий и гибридов в фазу 2-3 настоящих листьев у рапса выполняли прорывку, оставляя по одному растению в гнезде.

В опытах по изучению инбредной депрессии использовали линии от самоопыления растений озимого рапса сортов селекции ВНИИМК, коллекционных образцов и дигаплоидные линии, полученные лабораторией биотехнологии ВНИИМК. Семена от самоопыления получали путем изоляции растений пергаментными изоляторами в фазу начала цветения. Полевые испытания инбредных линий проводили в 3-кратной повторности на 1-2-рядковых делянках длиной 2 м. Урожайность семян линий в расчете на еденицу площади сравнивали с урожайностью исходного родительского сорта или сорта-стандарта.

Характер проявления гетерозисного эффекта по комплексу важнейших хозяйственно ценных признаков изучали на 154-х межсортовых гибридных комбинациях озимого и 124-х-ярового рапса. С 1989 г. по 1992 г. испытывали гибридные комбинации, полученные от скрещивания по неполной диаллельной схеме семи сортов и сортообразцов озимого рапса типа "О" и "00": ВЭМ, Проминь, 7362, 7388, Старт, ВОН-2 и Дармор. Кроме того, в полевые испытания в 1991-1992 гг. были включены Н50 сортолинейных гибридов озимого рапса, где в качестве материнского компонента скрещивания использовались сорта Дармор и Старт, и 31 межлинейная гибридная комбинация. Питомники оценки гибридов закладывали в 3-кратной повторности на 2-рядковых делянках длиной 2 м.

Гибридные семена получали в результате ручной кастрации 5-ти бутонов средней части соцветия у 3-4 ветвей первого порядка на 5-ти растениях материнского компонента скрещивания при изоляции пергаментными изоляторами и опылением на следующий день смесью пыльцы, взятой с 10-ти растений отцовской формы гибрида

В опытах проводили фенологические наблюдения, определяли высоту растений в фазу "окончание цветения", массу 1000 семян. Масличность се-

мян определяли методом ЯМР.

Сноповой анализ выполнен на 10-ти растениях семи гибридных комбинаций и пяти исходных сортов озимого рапса в соответствии с принятой во ВНИИМК методикой (Воскресенская Г.С.,Шпота В.И.,1967).

При статистической обработке результатов полевых опытов применяли дисперсионный анализ. Расчет комбинационной способности сортов озимого рапса выполнен по методике Вольфа-Литуна (1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Разработка приемов повышения завязываемости семян при самоопылении имеет важное значение в сокращении затрат труда и времени на выполнение одной из основных работ в селекции рапса.

Установлено, что оптимальным сроком изоляции растений является фаза "начало цветения".

На основании полученных данных мы пришли к выводу о целесообразности использования для самоопыления растений озимого рапса одного изолятора размером 30 х 70 см, поскольку имеющее место в этом варианте изоляции увеличение доли щуплых семян в полной мере компенсируется значительным снижением затрат, простотой выполнения данной операции и очевидной эффективностью этого способа изоляции в сравнении с используемым до настоящего времени.

По результатам конкурсного и международного сортоиспытания для троведения исследований по изучению характера проявления гетерозисно-о эффекта и влияния самоопыления на урожайность и некоторые агроно-дические признаки озимого рапса нами были отобраны семь сортов и горообразное типа "О" и "00": ВЭМ, Проминь, горчично-рапсовые гибриды '362 и 7388 селекции ВНИИМК, ВОН-2 и Старт польской селекции и }армор - французской.

ю

Основным критерием отбора сортов являлась их генетическая разнородность, обусловленная различным происхождением селекционного материала. Результаты биохимических анализов семян свидетельствуют с том, что пять из семи выбранных нами сортов относятся к двунулевом> типу, сорта ВЭМ и Проминь следует считать однонулевыми из-за высоко го содержания в их семенах глюкозинолатов.

В таблйце 1 приведены средние значения и показан размах варьирования урожайности и масличности семян самоопыленных линий в поколени яхотЛдоЛ4.

Показатели продуктивности самоопыленных линий свидетельствуют том,что не наблюдается существенного влияния самоопыления на урожай ность испытываемого нами селекционного материала. Величина уровн: инбредной депрессии варьирует от 24.4 % у линий третьего поколени самоопыления до 3% у линий Л2, достигая в четвертом поколении 9.8°/).

Таблица 1

Влияние самоопыления на урожайность и масличность семян линий

озимого рапса

ВНИИМК, 1991-1992гг.

л- Коли- Урожайность Масличность

поколение чество

линий г/дел. %к от-до, СУ, % от-до, СУ

Ло г/дел. %■ % %

Ло 48 341.7 - 186-458 19.5 44.1 41.5-47.5 з.о:

Л1 85 306.0 89.6 111.-519 28.7 44.1 40.9-47.6 3.2:

Л2 30 331.3 97.0 "129-574 30.4 43.7 40,7-46.3 2.61

ЛЗ 27 258.1 75.6 54-466 ' 41.7 , 43.5 39.0-45.6 3.2

Л4 20 307.8 90.2 144-488 " 33.2 43.5 40.3-46.3 3.8

НСР0.05 " 35.8 ' 1.1

Поскольку в каждом поколении от самоопыления отбирались лучин

линии и лучшие растения, мы можем сделать вывод о том, что негативное влияние инбридинга на продуктивность озимого рапса может быть компенсировано эффективным отбором.

В каждом поколении инбридйнга были обнаружены линии не только не уступающие по продуктивности наиболее урожайным линиям 1о, но и значительно их превосхрдящй'е.

Что'кабается масличности, массы 1000 семян и высоты растений, то полученные нами данные свидетельствуют о том, что инбридинг в течение ряда лет не сопровождается сколько-нибудь значимым изменением данных показателей.

Из 162 самоопыленных линий в поколениях от Л доМ, 37 линий достоверно превысили среднее значение продуктивности исходного материала. Урожайность этой группы линий была на 26.2% вынге.1о и равнялась в среднем 43.1 ц/га против 34.2 ц/га у исходного материала. В четвертом поколении от самоопыления были выделены 2 линии, оказавшиеся более чем на 40 % продуктивнее родителей.

Данные, характеризующие распределение самоопыленных линий раз -личного поколения инбридинга по урожайности семян, приведены в таблице 2.

Условно, весь материал можно разделить на 3 группы:

- 1-ая группа представлена потомсгвами индивидуальных отборов растений из сортов-попуЯяций озимого рапса, именуемых 1о;

- 2-ая группа включает в себя весь набор самоопыленных линий от Л1 до

14;

- и, наконец, 6 3-ю группу включены дигаплоидные линии.

Подобное деление связано с тем, что данные распределения показателей урожайности изучавшегося набора линий фактически представляют собой результаты, свидетельствующие об эффективности использования различных методов создания исходного материала, где критерием оценки

служит величина изменчивости интересующего нас признака.

Таблица 2

Распределение инбредных и дигаплоидных линий озимого рапса по урожайности семян

ВНИИМК, 1989-1992 гг.

Урожайность в % к Jo J1 J2 J3 J4 Дигаплоидны е линии

стандарту

21-30 2 5 5 3

31-40 6 2 ' 3 2 , 5

41-50 2 3 8' "5 2 13

51-60 4 19 5 9 2 15

61-70 7 17 18 5 3 20

\ 71-80 И , 23; 21 ' 4 2 10

81-90 9 29 18 5 5 11

91-100 15 . 24 16 3 2 5

101-110 11 27 10 3 0 2

111-120 2 5 7 . 1 2 ' 1

121-130 1 . 9 3 3 6

131-140 3 4 0 1

141-150 4 3

N 62 . 167 121 49 20 92.

• х,% 86.4 84.5 83.6 73.9 73.1 69.9

• CV,% . 20.5 • 27.2 34.9 50.0 33.2 35.3

Результаты распределения урожайности семян До, есть ни что иное, как свидетельство потенциальной результативности традиционного метода ш дивидуально-семейственного' отбора. .Из 62-ух испытываемых образцов только 3 достоверно превысили урожайность стандартного сорта. В то же

время, дифференциация йнбредных линий по урожайности в результате самоопыления позволила выделить в первом поколении инбридинга 17 превосходящих по продуктивности контроль линий, в 32 -18, в .13 - 7 линий на фоне значительного увеличения размаха варьирования данного показателя в сравнении с ,1о. В четвертом, поколении инбридинга выделено только 2 линии, превысившие контроль по урожайности семян.

Распределение дигаплоидных линий по урожайности семян,а также размах варьирования данного показателя в целом сходны с наблюдаемым процессом дифференциации самоопыленных линий в поколениях Л-ЛЗ, 8 из 92 дигаплоидных линий, или 8.7% от Их общего количества; достоверно превысили урожайность контроля, в то время как доля линий, демонстрирующих подобную продуктивность в .1о оказалась равной 4.8 %, в II - 10.2%, и далее в поколениях 32, .13 и 34 соответственно 14.9, 14.3 и 10.0 %, что свидетельствует о некоторых преимуществах традиционного метода создания чистых линий, поскольку он не исключает возможности сонтролировать формообразовательный процесс, происходящий в расЩе-7ляющейся в результате самоопыления популяции. , " Для проведения' исследований по изучению характера проявления ге- ■ герозиса по комплексу важнейших признаков нами были отобраны 30 :ортов озимого рапса как отечественной так и зарубежной селекции.

На протяжении всех шести лет испытаний межсортовые гибриды демо-■ . ■ \ ютрировали свое устойчивое превосходство по урожайности семян над

>одительскими сортами. Превышение урожайности гибридов над средним

гоказателем этого признака у сортов-популяций варьировало от 14.7%

(о 30.2%, достигнув в среднем за 6 лет 20.7 %, а в сравнении с лучшим

юдительским. сортом 10.7 % (табл. 3).

Йз 154 гибридных комбинаций продуктивнрсть 56 гибридов Г1 оказа-[ась существенно ниже наиболее продуктивного родительского сорта рис.1). ' •

Таблица 3

Гетерозисный эффект по урожайности семян у межсортовых гибридов

озимого рапса

ВНИИМК, 1987-1992 гг.

Год Средняя урожайность, г/дел. Гетерозисный эффект, %

сорта гибриды 100« Р 100^-Ртах

1987 331 391 18.1* 8.0

1988 281 334 : 18.9* 1.6

1989 337 397 17.8* 6.8

1990 443 508 14.7* 6.4*

1991 . 265 345 30.2* 28.4*

1992 346 431 24.6* 13.2*

среднее - - 20.7 10.7

* Существенно на 5%-ном уровне значимости

27 гибридов Р1 продемонстрировали урожайность на уровне Ртах, 70 гибридов или 46.1% от их общего количества оказались существенно продуктивнее исходных сортов-популяций. У 29 гибридов И1 превышение урожайности семян над аналогичным значением Ршах составило 30 и более процентов. Полученные результаты свидетельствуют о значительных потенциальных возможностях практического использования гетерозиса у озимого рапса.

В отличие от показателя урожайности семян, не наблюдается проявления гетервзиснвго эффекта в гибридах 1-го поколения по признакам мас-личности, массы 1000 семян и высоты растений озимого рапса.

Аналогичные данные получены по яровому рапсу. Величина гетерозис-ного эффекта, расчитанная относительно среднего значения продуктивное те материнского и отцовского компонентов скрещивания составила 18.2%, варьируя от 10.2% до 28.8%. Достоверное превышение среднего показате-

. ля урожайности семян гибридов над урожайностью более продуктивного родителя наблюдалось только в 1989 году - 14.1 %.

30 т-

ооооооо оооооооо

•^»лчос^ооач©--м гл ^ "Л оо

урожайность, % к Ртах

Рис.1. Распределение межсортовых гибридов озимого рапса по урожайности семян

Масличность семян гибридов ярового рапса находится на уровне показателей родительских компонентов скрещивания.

На основании полученных результатов можно заключить, что характер и степень проявления гетерозиса по важнейшим хозяйственно ценным признакам у озимого и ярового рапса сходны.

Очевидно, что урожайность рапса определяется двумя основными ф горами:

I) количеством стручков, приходящихся на I квадратный метр пйсева;

2) массой семян в одном стручке.

■ Установлено, что такой показатель как масса семян в одном стручке не оказывает влияния на увеличение продуктивности гибридов Р1.

В то же время, отмечено значительное увеличение общего количества ветвей и стручков у гибридных растений. Гетерозис по этим показателям составил соответственно 20.8 и 21.3 %, причем увеличение ветвистости растений, в основном, обусловлено количественным ростом числа ветвей 2-го порядка.

Результаты снопового анализа позволяют сделать вывод о том, что ге-терозисный эффект по урожайности семян обусловлен увеличением ветвистости, сопровождающегося ростом количества стручков на гибридных растениях рапса в сравнении е исходными сортами.

25

20

0

1

я в.

УО

15

10

■ урожайность, % к Ршах

Рис.2. Распределение межсортовых гибридов , Р2 и РЗ по урожайности семян

Сравнительный анализ урожайности межсортовых гибридов Р1, Р2 и

РЗ показал, что степень гетерозиса во втором поколении составила 6.3% относительно продуктивности Ртах.

В РЗ наблюдалось дальнейшее снижение продуктивности. Однако, урожайность значительного числа гибридных комбинаций - около 50% гибридов VI и около 35% гибридов РЗ, остается высокой. Превышение по этому признаку над лучшим родительским сортом у таких гибридных комбинаций составляет от 10 до 40%. При этом, гетерозис по продуктивности, как правило, сохраняется в поколениях ¥2 и РЗ у тех гибридов, у которых он наблюдался в Р1. Такие гибридные комбинации являются ценным исходным материалом как для создания самоопыленных линий, так и для использования их в селекции сортов-популяций (рис. 2).

В 1991-1992 гг. были проведены полевые испытания межсортовых, сор-толинейных и межлинейных гибридов озимого рапса.

Установлено,что все типы изученных гибридов характеризуются сходными средними показателями семенной продуктивности.

Принимая во внимание то обстоятельство, что гетерозисный эффект по урожайности семян в межсортовых гибридах свидетельствует лишь о средней величине данного явления и, учитывая гетерозиготносгь исходных со,р-гов-популяций, мы могли предположить, что ряд гибридов с участием ин-□редных линий будет характеризоваться с одной стороны - более высокой, : другой - более низкой продуктивностью в сравнении с соответствующими межсортовыми гибридами. Полученные результаты подтвердили нале предположение. Около 5% от общего количества сортоли лепных гибридов и 9.7 % межлинейных гибридов характеризовались урожайностью :емян, превышающей лучшие межсортовые гибридные комбинации на 1010 % (рис. 3).

Абсолютно лучшие значения семенной продуктивности за 2 года по-[евых испытаний продемонстрировали межлинейные гибридные комбина-(ии К-1004 и К-1108, соответственно 162.2 и 161.8% к урожайности сор-

та-стандарта. В целом, как сортолинейные, так и межлинейные гибриды с участием сорта Дармор и полученных на его основе инбредных линий, в сравнении с остальным гибридным материалом характеризовались значительно более высоким уровнем продуктивности, что свидетельствует о наследственном характере комбинационной способности.

урожайность, % к Б!.

Рис.3. Распределение межсортовых, сортолинейных и межлинейных гибридов озимого рапса по урожайности семян

В то же время, в результате анализа полученных данных, обнаружен! существенные различия по ОКС-эффектам среди 11-ти инбредных лини] выделенных из сорта Дармор. Этот факт указывает на то, что програмл гибридной селекции рапса должна основываться на скрещиваниях инбре,г ных линий в большей степени, нежели на межсортовых гибридах, поскол ку существует реальная возможность получения более высокопродуктив ных межлинейных гибридов, которые бы демонстрировали максимальнь гетерозис, значительно больший, чем наблюдаемый в оригинальных меа

сортовых скрещиваниях.

Данные, полученные нами при изучении комбинационной способности "00" сортов озимого рапса свидетельствуют о том, что значения эффектов ОКС и варианс СКС изучаемых сортов за 2 года исследований, в основном, совпадают.

Наиболее удачное сочетание эффектов общей и варианс специфической комбинационных способностей, достигающих максимальных значений среди скрещиваемых сортов и стабильно проявляющихся по годам, наблюдается у сорта Дармор.

Исследованиями установлено, что, главным образом, варианса общей комбинационной способности определяет изменчивость признака урожайности семян гибридов рапса. Значение вариансы реципрокного эффекта несущественно в сравнении с вариансон ОКС и можно пренебречь ее величиной в схеме гибридной селекции рапса, по крайней мере, на начальной стадии селекционного процесса.

Таким образом, в виду того, что изменчивость показателя урожайности семян межсортовых гибридов рапса в наших исследованиях происходит благодаря аддитивной вариансе, известная величина общей комбинационной ценности родительских компонентов скрещивания может быть использована для прогнозирования семенной продуктивности гибридных комбинаций.

В результате проведенных исследований было установлено наличие позитивной взаимосвязи между значениями урожайности родительских компонентов скрещивания и показателями эффектов их общей комбинационной способности (г = 0.629).

Это свидетельствует о том, что селекционный процесс, направленный на создание высокопродуктивных сортов-популяций рапса является одновременно и селекцией на высокую комбинационную ценность, а также, ч I о • по результатам оценки урожайных способностей сортов и линий рапса

можно предположительно судить о потенциальной урожайности гибридной комбинации.

550 т

1=0.495**

у=92.16+0.94(х)

о о •ч-

среднеродшеяьская урожайность (г/дел.)

■

н

в

н

■

\

** Существенно на 1%-ном уровне значимости

Рис.4. Зависимость урожайности гибридов от среднеродительской продуктивности сортов озимого рапса

Результаты регрессионного анализа среднего показателя урожайное™ родительских сортов и урожайности соответсвующих гибридов свидетель егвуют о наличии существенной корреляционной зависимости между дан нымп показателями ( г = 0.495 ) (рис. 4).

Поскольку было установлено, что для используемой в наших опытах группы гибридных комбинаций, главным образом, аддитивные генетические эффекты влияют на экспрессию урожайности гибридов Р1 озимого рапса, мы предположили, что значения эффектов общей комбинационной способности родительских сортов могут быть использованы для расчета зжидаемой урожайности семян гибридов по следующей формуле:

хч = ока + оке] + х..

550

| 500 "Ь

о а >я

§ 450

о &

и

а и

§ 400

•6*

350

350

г =0.845** у = 18.3 + 0.97 (х)

+

400 450 500

расчетная урожайность, (г/дел.)

550

** Существенно на 1%-ном уровне значимости 'ис.5. Корреляционная зависимость между фактическими и расчетными значениями урожайности гибридов озимого рапса

где, Ху - расчетная урожайность гибридной комбинации;

ОКО и ОКСУ - эффекты общей комбинационной способности родительских сортов;

X..- среднее значение урожайности гибридов в опыте.

Тем не менее, в качестве наиболее простого и достаточно эффективного способа подбора родительских компонентов для скрещивания и прогнозирования урожайности межсортовых гибридных комбинаций озимого рапса, мы предлагаем использовать методику, основанную на показателе средней урожайности родительских форм будущего гибрида, хотя в данном случае не исключена возможность потери части потенциально ценного селекционного материала (рис. 4).

ВЫВОДЫ

1. В целях повышения завязываемости семян при самоопылении озимого рапса следует проводить изоляцию растений в фазу "начало цветения", используя один изолятор размером 30 х 70 см, что значительно снижает затраты труда.

2. Самоопыление растений озимого рапса в течение четырех поколений сопровождается инбредной депрессией по урожайности семян, достигающей в среднем 11.9%, при этом не происходит существенного изменения масличности, массы 1 ООО штук семян и высоты растений.

3. Установлено: самоопыление является более эффективным методом выделения высокопродуктивных биотипов, превосходящих исходные сорта, в сравнении с отбором элитных растений в свободноопыляюхцихся популяциях озимого рапса.

4. Среднее значение величины гетерозисного эффекта относительно сред-неродительского показателя продуктивности у межсортовых гибридов

озимого рапса составило 20.7 %, у ярового рапса - 18.2 %, а в сравнении с лучшим родительским сортом, соответственно 10.7 % и 2.5 %. Лучшие гибридные комбинации как йзимого, так и ярового рапса демонстрировали урожайность семян на 40-60 % выше продуктивности сорта-стандарта.

5, Отдельные межлинейные гибриды озимого рапса (9.7 % ) превысили оригинальные межсортовые гибридные комбинации по урожайности семян на 10-20%.

6. Гетерозисный эффект по урожайности семян обусловлен увеличением ветвистости гибридных растений, сопровождающегося ростом количества стручков на растениях гибридов Р1 озимого рапса в сравнении с исходными сортами-популяциями. У рапса не наблюдается проявления ге-терозисного эффекта по признакам масличности, массы 1000 семян и высоты растений.

Установлено постепенное затухание гетерозисного эффекта у межсортовых гибридов в поколениях Р2 и РЗ, однако значительная часть гибридных комбинаций - около 50 % гибридов Р2 и около 35 % гибридов РЗ сохраняют высокую урожайность семян (на 10-40 % выше наиболее продуктивного родительского сорта).

. Изменчивость признака урожайности семян гибридов озимого рапса определяется вариансой общей комбинационной способности. Значение вариансы реципрокного эффекта несущественно в сравнении с вариансой общей комбинационной способности, что позволяет пренебречь величиной реципрокного эффекта, по крайней мере, на начальной стадии селекционного процесса.

Установлено наличие позитивной взаимосвязи между значениями урожайности родительских компонентов скрещивания и показателями эффектов их общей комбинационной способности (г = 0.629), свидетельствующее о том, что селекционный процесс, направленный на создание

высокопродуктивных сортов-популяций озимого рапса, является одновременно и селекцией на высокую комбинационную ценность селекционного материала.

10.В следствие того, что аддитивные генетические эффекты влияют на экспрессию урожая гибридов озимого рапса, показатель общей комбинационной способности родительских компонентов скрещивания может быть использован для прогнозирования семенной продуктивности гибридных комбинаций.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

1. Самоопыление растений озимого рапса рекомендуется проводить в фазу "начало цветения", используя один изолятор размером 30x70 см, что значительно снижает затраты труда при хорошей завязываемости семян.

2. Самоопыление растений сортов-популяций и гибридных комбинаций озимого эапса рекомендуется как эффективный метод создания ценного по комплексу хозяйственно полезных признаков селекционного материала.

3. В качестве исходного материала для создания линий озимого рапса можно рекомендовать высокоурожайные комбинации скрещивания Дармор х ВЭМ, ВЭМ х Дармор, Дармор х Старт, а также межлинейные гибридные комбинации К-1004(12 170/89 ВЭМ х Л 216/89 Дармор ) и К-1108 (Л 727/90 Дармор х 34 1108 Тандем ), показавшие абсолютно лучшие значения семенной продуктивности в ходе проведения исследований, соответственно, 162.2 и 161.8% к урожайности сорта-стандарта.

4. В качестве простого и эффективного способа подбора родительских компонентов для скрещивания с целью получения высокопродукшн-ных гибридных комбинаций озимого рапса, мы предлагаем методику, основанную на показателе средней урожайности родительских форм будущего гибрида.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Горлов С.Л., Бочкарева Э.Б. Влияние самоопыления на продуктивность озимого рапса // Информационный листок КЦНТИ № 118-95,1995.

2. Горлов С.Л., Бочкарева Э.Б. Влияние сроков и способов изоляции растений озимого рапса на завязываемость семян // Информационный листок КЦНТИ № 117-95. - 1995.

3. Горлов С.Л., Бочкарева Э.Б. Проявление гетерозисного эффекта у межсортовых гибридов озимого рапса// Научн. технич. бюл. ВНИИМК. - 1995. - Вып. 116.