Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекция сои в Северо-Восточном регионе и на севере Китайской Народной Республики

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекция сои в Северо-Восточном регионе и на севере Китайской Народной Республики"

На правахрукописи

ВАН ЛЯНЬ ЧЖЭН

СЕЛЕКЦИЯ СОИ В СЕВЕРО-ВОСТОЧНОМ РЕГИОНЕ И НА СЕВЕРЕ КИТАЙСКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2004

Работа выполнена в Хэйлунцзянской академии сельскохозяйственных наук (ХАСХН) и в Институте селекции полевых культур Китайской академии сельскохозяйственных наук.

Научный руководитель—профессор Ван Цзинли (Северо-Восточный сельскохозяйственный университет).

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Пыльнев В.В.,

доктор сельскохозяйственных наук Дебелый ГА.

Ведущее учреждение — Университет дружбы народов.

Защита диссертации состоится «¿3 » ф^-^ад/и/ 2004 г. в 19 час. мин. на заседании диссертационного совета Д 220.043.10 при Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, отдел защиты диссертаций, тел./факс: 976-40-72, 976-29-10, 976-29-84.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке МСХА им. К.А. Тимирязева.

Автореферат диссертации разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Карлов Г.И.

Актуальность темы диссертации. Соя является ценной масличной культурой. Ее семена содержат как большое количество масла (19...23%), так и белка (40.. .43%). По данным ФАО, в 2002 г. мировое производство соевого белка составило 68% растительного белка, соевого масла - 3,2% продовольственного масла. В целом по Земному шар в рационе питания сельскохозяйственных животных доля концентрата белка сои составляет две трети. В течение последних 12 лет потребление соевого белка увеличилось на 86%. Потребление соевого масла в 1990-1991 гг. составило 15,7 млн. т., а в 2002-2003 гг. -30,1 млн. т.

Площади посева сои в мире в течение последних 20 лет увеличились в два раза. Валовой сбор сои в мире в 2002 г. составил 184 млн. т. В мире первое место по производству сои занимают США (75 млн. т. в год), второе место -Бразилия (37,5 млн.т. в 2001 г.), третье - Аргентина (26 млн. т. в 2001 г.). Средняя урожайность в целом по миру составляет 2,29 т/га. По этому показателю первое место занимает Италия (3,6...3,7 т/га), второе - Бразилия (2,71 т/га), третье - Аргентина (2,6 т/га), четвертое - США (2,56 т/га).

За посредине десять лет в Китае построено много фабрик для переработки сои. Мощности этих предприятий позволяют ежегодно перерабатывать 18 млн. т сои, производя 3,5 млн. т соевого масла.

Необходимый годовой объем концентрированных кормов в Китае - 18 млн. т сои. Кроме того, пищевая промышленность Китая ежегодно использует 4...5 млн. т сои.

Годовое производство сои в Китае в 2002 гг. составило 16,9 млн. т, но этого количества не достаточно для удовлетворения нужд народного хозяйства. В 2001 г. Китай импортировал 13,94 млн. т сои, а в 2003 - 20,74 млн. т сои и 1,88 млн.т соевого масла.

Известно, что роль сорта в повышении урожайности и улучшении качества составляет 30...40 %, поэтому селекция высокоурожайных, высококачественных и полиустойчивых сортов является важной задачей.

Цель исследований

На основе изучения биологических и агрономических признаков исходного материала разработать научно-обоснованные способы и методы отбора родителей и рациональной селекции, вывести высокоурожайные сорта сои с улучшенным качеством - высоким содержанием масла или белка, приспособленные к различным природным условиям и различным почвам для весенного или летнего посева и для разнообразного севооборота.

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ , БИБЛИОТЕКА

Задачи исследований

В различных природноклиматических условиях провинции Хэйлунцзян Северного Китая: 1) Изучить и отобрать образцы исходного материала для гибридизации по их биологическим и качественным особенностям; 2) Изучить и разработать разнообразные комбинации для селекции на высокую урожайность, лучшее качество, высокую устойчивость к полеганию, вредителям и болезням; 3) Изучить сортовые особенности формирования урожая, роста и развития растений; 4) Провести сортоиспытание новых сортов в различных местах; 5) Разработать новые методы селекции сои; 6) Изучить генетику количественных и качественных признаков сои.

На защиту выносятся следующие положения:

1) Эволюция экотипов и изучение исходного материала для селекции сои; 2) Научные основы селекции сои; 3) Методы получения карликовых и полукарликовых типов и сортов сои; 4) Интродукция новых селекционных сортов сои в провинции Хэйлунцзян и в Северном Китае; 5) Особенности семеноводства и сортосмены сои; 6). Корневое питание и продуктивность сои; 7) Рекомендации производству.

Научная новизна

1. Впервые выдвинуты теория и практика снижения высоты сои: скрещивание детерминантного образца с индердетерминантным. При скрещивании детерминантных образцов могут появиться потомки с характеристиками выше обеих родителей. 2. Впервые изучены дикие формы сои, имеющие высокое содержание протеина и линоленовой кислоты и культурная форма, имеющая низкое содержание жира и олеиновой кислоты. Анализ аминокислотного состава, содержания белка, жира и жирных кислот позволил сделать вывод о продолжающейся эволюции диких, полудиких и культурных форм сои. 3. Для получения высокоурожайных сортов необходимо подбирать высокоурожайные родительские формы и испытывать потомство высокоурожайных комбинаций на почвах с повышенным плодородием или в условиях орошения. 4. При скрещивании родительских форм из северных и южных широт можно вывести сорта с широкой распространенностью. 5. Для получения высокомасличных или высокобелковых сортов необходимо отбирать высокомасличные высокобелковые сорта и линии в качестве родителей. 6. Для повышения устойчивости к нематоде были использованы PI 437654 и другие источники устойчивости к нематоде, на основании которых выведен сорт Чжунхуан 27, устойчивый к нематоде. 7, Разработан и применен метод ускоренного

размножения перспективных для северных районов Китая сортов сои в южных районах страны на острове Хайнан. 8. Внедрен в селекционную практику метод выращивания линий сои на сокращенных делянках с одновременным увеличением числа линий и растений в селекционных питомниках. Успешно использован отбор ценного селекционного материала при выращивании его в двух селекционных питомниках с различными агрофонами. 9. Впервые в Китае в селекционных целях использован метод радиационного мутагенеза.

Практическая значимость работы и реализация материалов исследований

Было создано семь сортов сои, районированных в провинции Хэйлунцзян и во Внутренней Монголии. Площадь посева этих сортов составляет 4,3 млн. га. Из них сорт Хэйнун 26 внедрен на площади 2 млн.га, сорт Хэйнун 16 - на площади 1 млн. га, сорта Хэйнун 23, Хэйнун 10 и Хэйнун 11 выращиваются на площади 1,3 млн. га, сорта Хэйнун 34 и 35, отличающиеся высоким содержанием белка, внедрены на площади 677 тыс. га.

В 1991 по 2002 гг. в лаборатории селекции сои Института Селекции и выращивания полевых культур Китайской Академии Сельскохозяйственных Наук (КАСХН) создано пять сортов сои, которые районированы в Северном Китае и в провинции Хэйлунцзян на площади более ста тысяч гектаров. Это -высокоурожайный и высокобелковый сорт Чжунхуан 13, высокомасличный сорт Чжунхуан 20 с содержанием масла 23,5%; раннеспелый и высокобелковый сорт Чжунхуан 17; высокоурожайный сорт для весеннего посева Чжунхуан 12 и раннеспелый сорт для весеннего посева Чжунхуан 21.

Апробация работы

Основные положения диссертации докладывались на Всекитайском научном конгрессе (1980 г.), Международной конференции по качеству сои и сохранению соевых проростков (Коломбо, Шри-Ланка, 1979), Второй Китайско-Американской научной конференции по сое (Чанчун, КНР, 1983 г.) , на Международном симпозиуме по системе выращивания сои в тропических и субтропических зонах (г. Цукуба, Япония, 1983 г.) , на III Международном научном симпозиуме по сое (США, 1984 г.) , на научных конференциях Всекитайского Научного Общества по агрономии (1988, 1994, 1998 гг.); по растениеводству (1994, 1997, 1998, 2000 гг.); Китайской Академии Сельскохозяйственных Наук (1988, 1989, 1991, 1993, 1995, 1997, 1998, 2000, 2001 гг.); на V и IV Международных Научных Симпозиумах по

сое (1994, 1999) и II и III Всемирных конгрессах по растениеводству (1996, 2000 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 123 работы общим объемом более 60 п.л.

Объем работы. Диссертация изложена на ИЗ стр. машинописного текста, включает 35 таблиц. Список литературы состоит из 255 наименований.

Диссертация написана на основании 40-летних собственных исследований автора и обобщения результатов опытов, выполненных им совместно с профессорами Ван Бинжу, У Хэли, Вон Сиоин, Ван Пэйин, Чэн И, Сюй Синцан, Ху Личень из Харбина и Фу Юйчин, Ван Лан, Чжао Юн зюан, Пей Ианлун, Иан Чиншан, Ли Чиан и других.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в селекционном питомнике Хэйлунцзянской Академии сельскохозяйственных наук, расположенном в южном пригороде г. Харбин провинции Хэйлунцзян. Это место находится в южной части провинции Хэйлунцзян. Почвы представлены деградированными выщелоченными черноземами. В целом климат благоприятен для возделывания сои. Сумма осадков за год составляет 500...550 мм, сумма температур выше ЮоС- 2600...2800оС.

Частично исследования проводили на экспериментальной базе Института селекции полевых культур Китайской Академии сельскохозяйственных наук около Бейджина. Сумма осадков за год составляет 550...600 мм. Климатические условия позволяют получить два урожая в год. Основная культура - озимая пшеница, пожнивная - соя или кукуруза. Посев сои проводят в середине июня, уборку - в конце сентября или в начале октября.

Размножение и изучение лучших линий и потомств сои проводили зимой на острове Хайнан около г. Саниа.

В работе в основном использовали районированные сорта и перспективные линии, образцы исходного материала из Хэйлунцзянской Академии сельскохозяйственных наук, Северо-восточного

сельскохозяйственного Университета, а также из институтов КАСХН, провинциальных академий, Института Генетики АН КНР.

В селекции сои половая гибридизация является главным методом создания исходного материала для селекции. Ежегодный объем скрещивания составляет 50... 100 комбинаций. Отбор вели на высокую урожайность,

высокое содержание масла или белка, устойчивость к болезням, вредителям и сорнякам, к неблагоприятным условиям. Применяли также метод индуцированного мутагенеза. Основным способом отбора был метод педигри.

Селекционные гибридные потомства и мутанты оценивали в конкурсном, провинциальном и государственном сортоиспытаниях. Лучшие потомства оценивали на двух агрофонах - высоком и низком. Для выведения высокомасличных или высокобелковых сортов сои необходимо анализировать большое количество образцов, например, сорт Чжунхуан 20 с содержанием масла 23,5 % отобран по результатам анализа 1118 образцов.

Для провинции Хэйлунцзян преобладает физиологическая раса нематоды 3, для северного Китая - 4. Мы успешно использовали PI 437654 и другие сорта в качестве источников устойчивости к нематоде и вывели сорт Чжунхуан 27, высокоустойчивый к нематоде.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Во время работы селекции сои в Хэйлунцзянской Академии Сельскохозяйственных Наук (ХАСХН) были выведены семь сортов сои, .районированные в провинции Хэйлунцзян и северной части Внутренней Монголии. Эти сорта занимают 4,3 млн. га.

Из многолетних исследований в селекции сои мы обнаружили, что половая гибридизация является наиболее успешным методом селекции сои. Для селекции сои применяется индивидуальный отбор.

Цели и направнение селекции сои: высокая урожайность, повышение содержания жира или белка; повышение устойчивости к вредителям, болезням и к неблагоприятным условиям. Селекционные потомства и мутанты обычно оценивались в разных условиях, разных местах и в разные годы. Для ускорения процесса селекции лучшие линии и потомства размножались на юге Китая на острове Найнан. Перспективные линии оценивались лучше на многих опытных пунктах.

В Институте селекции и растениеводства полевых культур КАСХН мы вывели пять сортов, районированных в Северном Китае, из них 4 сорта были утверждены к районированию. Эти сорта районированы в девяти провинциях, городах и автономных районах. Мы изучали генетику количественных и качественных признаков этих сортов сои.

Эволюция экотипов и изучение исходного материала для селекции сои. Сбор и изучение коллекции дикой сои было проведено нами в 1978-1982 гг. Были обследованы десятки уездов и получено 576 образцов диких и полудиких форм сои. Было обнаружено, что уезд Тахэ (52°55' с.ш.) является

северной границей распространения дикой сои в Китае. Уезд Фуюнань представляет собой восточную границу распространения сои в Китае. В восточной части провинции Хэйлунцзянь образцы дикой сои встречаются довольно часто и характеризуются мощным габитусом, а в западной, засушливой части этой провинции, как правило, встречаются реже и отличаются меньшим габитусом растений. В южной части провинции нами отмечено гаиболышее разнообразие образцов по признаку "форма листа".

Цитогенетические исследования показали, что количество хромосом у дикой, полудикой и культурной сои одинаково и составляет 2п=40.

Период вегетации дикой и полудикой сои в провинции Хэйлунцзянь составляет 78... 125 дней. Дикая соя - растение короткого дня. Сравнительное испытание культурной сои сорта Хайхэ 3 и дикой сои с той же широты показало, что дикая соя цветет на 4...5 дней позже селекционного сорта, но созревает на 5...6 дней раньше его. Это свидетельствует о большей выраженности короткодневности дикой сои по сравнению с культурной. Образцы дикой сои из провинций Гирин, Ляонин и Шандун при испытании в г. Харбине зацветали на 12...47 дней позже местного образца дикой сои. Это свидетельствует о том, что большая продолжительность естественного светового дня на широте г. Харбина не отвечает требованиям к долготе дня образцов дикой сои, происходящих из более южных провинций (табл. 1).

Табл. 1. Даты цветения и созревания образцов дикой сои различного происхождения при естественной долготе дня в г. Харбине (Ван Ляньчжэн, Иао Чженгуань, 1983)

Место происхождения Цветение Созревание

дата разница, ДНИ дата разница, дни

Харбин, Хэйлунцзян 15 июля 18 сентября -

Гунчжулин, Гирин 27 июля 12 27 сентября 9

Лизятай, Ляонин 9 августа 27 Не созревает -

Пинян, Шандун 1 сентября 47 Не созревает -

Фэнтю, Хэнан Не цветет - -

Цзяншу Не цветет - -

Среди образцов дикой сои нами обнаружено большое количество

форм, устойчивых к соевой моли. В целом, дикие и полудикие формы обладают большей устойчивостью к этому вредителю (табл. 2).

Табл 2. Степень повреждения различных образцов сои соевой молью

(Ван Ляньчжэн, Иао Чженгуань, 1983)

Формы сои Количест во образцов, шт. Средняя поврежд аемость, % Повреждаемость, %

более 10 5...10 1...4 менее 1 0

Дикие 175 0,4 0 0 13 81 81

Полудикие 10 9,6 3 7 0 0

Культурные 6 17,0 6 0 0 0 0

Некоторые образцы полудикой сои отличаются высокой устойчивостью к нематоде (табл. 3). Их можно использовать в качестве источника устойчивости к нематоде при подборе родительских пар в селекции на устойчивость к нематоде. Однако ни в одной группе форм нет образцов, не повреждаемых нематодой.

Проведенный биохимический анализ семян сои различного происхождения выявил значительные различия как между группами образцов, так и между отдельными образцами в пределах группы по содержанию протеина и масла (табл. 4 и 5).

Табл. 3. Количество клубеньков на корнях у различных образцов сои,

ШТ.

(Ван Ляньчжэн, Иао Чженгуань, 1983)

Формы сои Общее число образцов Число образцов с количеством пузырьков на корнях

более 100 30...100 5...29 4...0

Полудикие 636 471 160 5 0

Контроль (культурные) 35 20 15 0 0

Табл. 4. Содержание протеина и масла в семенах сои различного происхождения

(Ван Ляньчжэн, Иао Чженгуань, 1983)

Формы сои Количество образцов, шт. Содержание протеина, % Содержание масла, %

среднее диапазон колебаний среднее диапазон колебаний

Культурные 7 41,09 38,02...41,85 21,10 20,06...22,07

Полудикие 38 43,44 38,27...46,74 15,05 10,74...21,60

Дикие 106 47,81 39,19...54,06 8,20 5,25...13,79

Содержание протеина у дикой сои значительно выше, чем у культурной (табл. 4 и 5). Среди 106 образцов дикой сои нами выделено 49 образцов с содержанием протеина выше 48%, что приблизительно составляет половину этой группы. Только в группе дикой сои обнаружено 4 образца с содержанием протеина выше 52%. Для культурных форм характерно высокое содержание масла, дикие формы значительно уступают им по этому показателю, а полудикие - занимают промежуточное положение. Соотношение сырого протеина и масла у диких форм составляет 5,83, у полудиких - 2,89, у культурных - 1,95.

Табл. 5. Распределение образцов сои различного происхождения по содержанию протеина (Ван Ляньчжэн, Иао Чженгуань, 1983)

Формы сои

Содержание культурные полудикие дикие

протеина, % количество, ДОЛЯ, количество, доля, количество, ДОЛЯ,

шт. % шт. % шт. %

36,01...40,00 2 28,5 1 2,6 1 0,9

40,01...44,00 5 71,5 19 50,0 5 4,7

44,01,..48,00 0 0 18 47,4 51 48,1

48,01...52,00 0 0 0 0 45 42,5

Выше 52,01 0 0 0 0 4 3,8

Анализ состава жирных кислот показал, что по содержанию олеиновой и линоленовой кислот дикие, полудикие и культурные формы сои значительно различаются (табл. 6). Так, дикие формы отличаются наименьшим содержанием олеиновой кислоты и наибольшим содержанием

линоленовой. Для культурных форм, наоборот,

Табл. 6. Содержание жирных кислот в масле различных форм сои, %

(Ван Ляньчжэн, Иао Чженгуань, 1983)

Формы сои Количес тво образцо в, шт. Пальмитино вая кислота Стеаринов ая кислота Олеиновая кислота Линоле вая кислота Лино-лено-вая кислота

Дикие 18 11,42 следы 15,58 53,98 18,69

Полудики е 4 12,46 следы 18,80 55,00 13,69

Культурн ые 2 11,50 следы 28,86 52,07 7,35

характерно высокое содержание линоленовой кислоты и низкое содержание олеиновой. Полудикие формы по обоим показателям занимают промежуточное положение. Отмеченные различия в соотношении олеиновой и линоленовой кислот у разных форм сои свидетельствует о меньшей стабильности масла у диких форм сои по сравнению с культурными и полудикими образцами.

Содержание масла и олеиновой кислоты у диких форм сои ниже, чем у ее культурных форм (табл. 4, 6). Полудикие формы сои по этим показателям занимают промежуточное положение. Исходя из проведенного нами анализа можно сделать вывод, что соотношение содержания протеина, масла, линоленовой и олеиновой кислот свидетельствует о степени эволюционного развития различных форм сои. Чем выше содержание протеина и линоленовой кислоты и ниже содержание масла, тем более низкую ступень в эволюции занимает эта форма сои. Таким образом, повышенное содержание масла и олеиновой кислоты в семенах сои является результатом как интуитивного, так и научно обоснованного отбора. Это подтверждает концепцию Н.И.Вавилова о роли селекции как эволюции, управляемой руками человека.

Анализ аминокислотного состава протеина семян сои показал, что основными аминокислотами его являются глутаминовая (13...20 %), аспарагиновая (7...14 %), лейцин (3...9 %), аргинин (6...10 %) и лизин (5...8 %) (табл. 7). Отмечены сортовые различия в составе различных аминокислот протеина сои. Однако, в целом можно сказать, что как дикие, так и полудикие, и культурные формы сои хорошо сбалансированы по аминокислотному составу, что наряду с его высоким содержанием является одной из важнейших

причин широкого использования сои в качестве ценного продукта питания.

Высокобелковые образцы дикой и полудикой сои можно использовать в селекции на высокое содержание протеина. Мелкосемянные образцы рекомендуется использовать в селекции мелкосемянных сортов, специально предназначенных на экспорт в Японию (масса 1000 семян около 100 г). На основании собранной нами коллекции и разработанных методов селекции в Хэйлунцзянской Академии сельскохозяйственных наук уже создан такой сорт с массой 1000 семян около 100 г. В научно-исследовательском институте Телин провинции Ляонини при

Табл. 7. Аминокислотный состав протеина разных форм и сортов сои (Ван Ляньчжэн, Цао Чжанчунь, 1983)

Амнокислота Форма сои

дикая полудикая культурная

Лун 78г Лун 75317г Лун 79-271 Лун 762 Хэйнун 26 Хэйхэ 3

Аспарагиновая кислота 7,40 9,84 13,48 12,40 13,50 11,30

Треонини 1,94 2,22 3,70 3,00 3,78 2,88

Серии 3,04 3,52 4,54 3,88 5,96 5,10

Глутаминовая кислота 13,04 14,58 21,12 19,50 19,40 17,86

Глицин 3,00 3,84 5,06 4,26 4,80 4,18

Алании 2,28 3,44 4,70 3,68 4,96 3,70

Цистин 0,38 0,94 0,78 0,34 0,96 1,14

Валин 3,58 3,96 4,14 5,84 5,96 4,46

Метеонин 0,68 1,22 0,84 0,64 1,00 0,92

Изолейцин 3,58 4,04 4,74 5,20 5,38 3,96

Лейцин 4,12 8,00 8,70 8,96 2,54 7,22

Тирозин 1,70 2,36 2,72 3,38 2,26 2,78

Фенилаланин 3,86 2,16 4,80 5,58 5,38 5,22

Лизин 5,12 5,22 6,84 7,30 7,38 7,66

Гистидин 3,20 3,82 3,96 3,58 2,54 3,32

Аргинин 5,62 8,52 7,62 9,64 8,38 6,30

создании нового сорта Тэфинь 18 в качестве отцовского компонента скрещивания была использована наша линия полудикой сои 5621. Этот сорт был отмечен Государственной премией изобретения первой степени.

Результаты селекции сои на повышенную урожайность

Селекция на высокую урожайность - главное направление селекции. Нами выведен высокоурожайный сорт Нейнун 26 (индивидуальный отбор из Б6 комбинации скрещивания Хар.63-2294 х Сяоцзинхуан N1). Он районирован с 1975 года. Занимает 2 млн. га. В 1984 году отмечен Государственной премией изобретений второй степени.

По результатам сортоиспытания в 49 пунктах И уездов Хэилунцзянскои провинции в среднем урожайность этого сорта составила 2,4 т/га при максимальной урожайности 3,63 т/га. Этот сорт дал прибавку урожайности на 8,7%, а на 39 опытных пунктах он показал урожайность в среднем на 11% выше стандарта.

Чжунхуан 13 (Чжунчжо 975)-высокоурожайный» высокобелковый и широко приспособленный сорт сои. В провинции Анхой в 1999...2000 гг. этот сорт занимал первое место в сортоиспытаниях. Чжунхуан 13 дал прибавку урожая в 16%. Содержание протеина этого сорта 42,84%, содержание жира - 18,66%. Этот сорт хорошо приспособлен к различным условиям посева: к летнему посеву в южной части Северного Китая и к весеннему

Табл. 8. Результаты сортиспытания сои сорта Чжунхуан 13 в провинции Анхой

Место проведения сортоиспытани я 1999 год 2000 год

Урожа й, т/га % к контролю порядо к Урожа й, т/га % к контрол ю порядо к

Фуиань 2,22 +7,51 3 2,23 +8,98 2

Тайхе 1,88 + 18,23 1 2,38 +20,7 1

Дунфуну 1,92 +8,50 4 2,20 +10 1

Шусиан 1,95 +39,50 1 1,88 +19,7 1

Менчен 2,28 +23,16 1 2,05 +7,89 1

Панчунху 1,92 + 15,70 2 1,92 +16,0 2

Гоуань 2,47 +48,30 1 1,98 +9,1 2

Сяогуйчжун 2,15 +3,12 3 1,98 +4,8 3

Шуйцзяху - - - 0,99 +31,0 7

В среднем 2,10 +19,20 1 1,96 +12,8 1

Табл. 9. Результаты производственного сортоиспыания Чжунхуан 13 в провинции Анхой, 2000 г.

Место проведения Урожай, т/га % к контролю

испытания

Фуиань 1,81 +8,9

Тайхе 2,14 +21,6

Дунфуну 2,01 +5,2

Шусиан 1,52 +29,8

Менчен 2,13 + 19,3

Панчунху 2,45 +11,4

Гоуань 1,66(шосиху) +7,1

Сяогуйчжун 1,65 (люху) +3,0

В среднем 1,92 + 12,7

посеву в северной части Северного Китая. Он устойчив к соевой мозаике и среднеустойчив к нематоде. Производственное испытание Чжунхуан 13 в Пекине в 2001 г. показало: урожайность этого сорта - 2,53 т/га, что на 22,69% выше урожайности стандарта.

Сортоиспытание в Тианзин в 1998...2000 гг. этого сорта показало, что он имеет урожайность 2,39 т/га (на 8,04% выше урожайности стандарта). В производственном сортоиспытании этот сорт показал урожайность 2,27 т/га и дал прибавку на 10,8% по сравнению со стандартом.

Сортоиспытание в провинции Шаанси в 1999...2001 гг. сорта Чжунхуан 13: урожайность 2,60 т/га, что выше стандарта на 9,0%. В производственном испытании этот сорт показал урожайность 3,05 т/га (прибавка на 3,4% по сравнению со стандартом).

Сорт Чжунхуан 13 был районирован в четырех провинциях и городах - Бейджин, Тианзин и Анхой, Шаанси. В августе 2001 г. Чжунхуан 13 утвержден к районированию в Северном Китае.

Результаты селекции сои на повышенное содержания масла и белка и на улучшение качества по аминокислотному составу и жирным кислотам

Сорт Чжунхуан 17 (Чжунчжо 976) - высокобелковый и высокоурожайный сорт, с содержанием протеина 44,1%, содержанием жира 20,3%. Он дал прибавку урожая 8,5%. Этот сорт утвержден Госкомиссией к районированию в Северном Китае и Бейджин.

Сорт Чжунхуан 20 (Чжунчжо 983) - высокомасличный сорт, дал

урожай 2,35 т/га с прибавкой урожая на 17,1%. Этот сорт утвержден к районированию в трех провинциях: Ляонин, Бейджин и Тианзин.

Сорт Чжунхуан 20 (Чжунчжо 983) - высокомасличный сорт с содержанием жира 23,5%. В производственном испытании этот сорт дал урожай 2,98 т/га с прибавкой на 22,7% по сравнению со стандартом.

Результаты селекции на повышение устойчивости к болезням, вредителям и сорнякам

Сорт Чжунхуан 12 (Чжунчжо 5239) районирован в апреле 2000 г. в Бейджин для весеннего посева. Трехлетние сортоиспытания показали, что этот сорт дал урожай 2,34 т/га и дал прибавку на 20,8%. Содержание жира этого сорта 20,5%, содержание протеина 42,71%.

Сорт Чжунхуан 21 (Чжунчжо 966) районирован в марте 2002 года в южной части провинции Ляонин для весеннего посева. Сортоиспытания показали, что этот сорт дал урожай 2,89 т/га и прибавку на 13,2% по сравнению с контролем.

Таким образом, в результате многолетних научных исследований и селекционной работы нами было выведен ряд высокоурожайных сортов сои весеннего и летнего посева. Для выведения высокоурожайных сортов брались высокоурожайные родители; испытывалось потомство от скрещиваний на высокой агротехнике; было проведено плановое снижение высоты растений до 6 5... 80 см при отборе растений детерминантного и супердетерминантного типов.

Нами показано, что для выведения высокомасличных сортов нужно подбирать родителей с высоким содержанием масла. Анализ количества масла желательно начинать с F3 при испытании потомства скрещиваний на высоком агрофоне, сочетать высокое содержание масла с высоким урожаем. При селекции на повышенное содержание масла крайне важен большой объем исследуемого материала. Так, при создании высокомасличного сорт Чжунхуан 20 с 23,5% масла мы проанализировали 1168 гибридных образцов.

Для выведения высокобелковых сортов нужно отобрать высокобелковые родители и анализировать количество белка с F3, испытывать потомство скрещиваний при соблюдении высокой агротехники, сочетать белок с высоким урожаем. Важен объем работы: в результате анализа 710 образцов мы вывели несколько высокобелковых сортов: Чжунхуан 22 с 47,76 % белка, Чжунхуан 17 (44,13%), Чжунхуан 19 (44,45%).

Для селекции высокоустойчивых к расе 4 пузырчатой нематоды сортов необходимо выяснить расы данного района; во-вторых, отобрать

источники устойчивости к многим расам нематоды, например, Р1437654 устойчив почти ко всем расам. С использованием Р1437654 и Дан 8 мы вывели Чжунхуан 26, высокоустойчивый ко многим расам нематоды.

Для выведения сортов сои с большим распространением (с широкой адаптивностью) нужно отобрать родители из разных широт. Например, высокоурожайный и высокобелковый сорт Чжунхуан 13 получил и получает широкое распространение в северном Китае. Этот сорт был утвержден к районированию в пяти провинциях.

Мы вывели засухоустойчивый сорт сои Чжунхуан 2, который был районирован в деревнях Бейджин.

ВЫВОДЫ

1. Создано семь сортов сои, которые занимают 4,3 млн. га в Хэйлунцзянской провинции Китая. Эти сорта обеспечили прибавку урожая в шестьсот миллионов килограммов и дали дополнительно 600 миллионов юаней.

2. Метод половой гибридизации и индивидуального отбора при селекции сои являются наиболее предпочтительными.

3. Увеличение объема каждого номера селекционного питомника позволяет проводить последующую его оценку на разных уровнях плодородия, сочетать посев в теплице и в поле. Сочетание селекции и ускоренного размножения на юге Китая позволяет сократить селекционный процесс на 2...3 года.

4. Генетическое улучшение сортов сои в Хэйлунцзянской провинции главным образом заключается в повышении зерен в бобе и увеличении междоузлий на главном стебле, некотором повышении массы 100 зерен. Между массой 100 зерен и урожайностью существует положительная корреляция

5. Высокое содержание белка и линоленовой кислоты, низкое содержание масла и олеиновой кислоты - показатели низкой степени эволюции сои.

6. Необходимо создавать оптимальную густоту стояния растений сои. На бедной почве для раннеспелых сортов с пониженным ветвлением нужен густой посев. На плодородной почве для позднеспелых сортов с повышенным ветвлением требуется редкий посев.

7. Для получения высокомасличных сортов сои необходимо в качестве родительских форм подбирать высокомасличные сорта

и линии. Успешная селекция сортов Хэйнун 26 и Хэйнун 983 полностью доказывает это.

8. Для получения высокоурожайных сортов сои необходимо в качестве родительских форм подбирать высокоурожайные сорта и линии и испытывать потомства высокоурожайных комбинаций на высоком агрофоне в различных местах.

9. Для повышения устойчивости к нематоде рекомендуется использовать Р1437654.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

В селекционной практике сои Китая при создании новых высокопродуктивных устойчивых к полеганию, болезням и вредителям высококачественных сортов необходимо включать в скрещивания выведенные нами и другими селекционерами новые районированные сорта Хэйнун 26, Хэйнун 16, Хэйнун 35, Чжунхуан 13 ,Чжунхуан 20, Хэфун 25, Дуннон 42, Тефон 18, Кефон 6, Лудо 4, Юйдо 8 и другие местные сорта, а также дикие и полудикие формы сои.

При селекции сои для более точной оценки приспособленности изучаемого материала к различным почвенным условиям рекомендуется иметь селекционные питомники двух типов: с высоким и низким уровнями плодородия и подбирать родительские формы из разных географических широт.

С целью уменьшения площади селекционных питомников проводить их закладку делянками уменьшенной до 3 метра длины с расстояниями между растениями в рядке 5 см. Одновременно рекомендуется увеличить в два раза число рядков каждого номера селекционного питомника.

Для сокращения селекционного процесса рекомендуется селекцию сои на севере Китая сочетать с ускоренным размножением перспективных образцов на юге страны около города Саниа на острове Хайнан.

Из-за недостатка сои в Китае необходимо увеличить площадь сои в Северо-Восточном и в Северном Китае, и всемерно увеличивать урожай на единицу площади комплексной агротехникой.

С целью получения высококачественной продукции рекомендуется расширить площади посева высокобелкового сорта Хэйнун 35 в провинции Хэйлунцзян и расширить площади высокомасличного сорта Чжунхуан 20 и высокобелковых сортов Чжунхуан 19 и Чжунхуан 13 в Северном Китае.

Необходимо создать базу для размножения суперэлиты и элиты новых лучших распространенных сортов сои.

Материалы диссертации опубликованы в следующих основных работах:

1. Ван Лянь Чжеа Хроматографический анализ аминокислот соевых бобов/Сб. Ботанического Общества г.Харбин -1963. - С.35-36.

2. Ван Лянь Чжен. Влияние азотно-фосфорного питания на рост и урожайность соевых бобов и азотный метаболизм в Чжаогуанском районе. Избр. тр ХАСХН 1964 - Р.808- 815.

3. Ван Лянь Чжен. Первые результаты об аминокислотах в листьях и зернах сои. Вестник физиологии растений. -1965 - 2. - С.37-38о

4. Ван Лянь Чжен. Научно-исследовательская работа по радиоселекции сои . Генетика, 1974. - 2. - С. 157-169.

5. Ван Лянь Чжен. Селекция высокоурожайных сортов сои. Хэйлунцзян: Сельскохозяйственная наука, 1980. - 1. - С. 11-17.

6. Ван Лянь Чжен. Дикорастущие сорта и формы в провинции Хэйлунцзян. Масличные культуры Китая. 1980. - 3. - С.23-31.

7. Ван Лянь Чжеа A study on nitrogen and phosphorus nutrition of soybean Изучение азотного и фосфорного питания сои. Scientia-Agriculture-Sinica. 1980-1-61-69.

8. Ван Лянь Чжен. Агротехника для высоких урожаев сои. Хэйлунцзян: Народное издательство, 1982.-1 -103 о

9. Wang LianZheng. Breeding and spreading of Heinong 26. A Soybean cultivar. (Селекция и распространение сорта сои Heinong 26) Soybean Science. Vol.1, N2,149-156.

Ю.Ван Лянь Чжеа Ресурсы дикорастущих сортов сои в Хэйлунцзян и их исследования. Bulletin of Botanical Research. - 1983. - Vol.3, N.3.P116-130, Harbin, China Pub.by North-Eastern Forest Institute.

11. Wang LianZheng. The origin , evolution and distribution of Cultivated soybean (Происхождение, эволюция и распространение культурной сои). Soybean Science. 1985. - N1. - Pl-6.

12.Wang LianZheng. Wheat Campaigns. In book "Feeding A Billion" Michigan State University Press. 1987. - P. 157-168.

13.Wang LianZheng. The Achievements of Chinese Agricultural Sciences. New China Quarterly, Beijing, 1989. -Nil.- P.96-100.

H.Wang LianZheng. Induced protein content mutation in soybean (Индуцированная мутация сои по содержанию белка). Soybean Genetics Newsletter. 1989, Vol.16.-P.3 8-40.

15.Ван Лянь Чжен. Генетика и селекция сои. - Бейджин: Издательство Наука, 1992.

16. Wang LianZheng. Soybean improvement using nuclear techniques, A presentation at a Seminar on Legume Mutation Breeding for Regional Nuclear Coorperation in Asia.In book"Plant Mutation Breeding in Asia China Agricultural Scientech Press. -1994. - P.89-102.

17.Wang LianZheng. Combination radiation mutation techniques with biotechnology for soybean breeding. Room Co7-VI IAEA, Vienna, Austria, 1995.-P.3-7.

18. Wang LianZheng. Breeding ofnew spring soybean (Glycine max L.) cultivar Heinong 35 with high protein content and high yield and problems on soybean breeding for dwarf and others. Scientia-Agricultura-Sinica. 1995,28: 5, P.38-45.

19.Wang LianZheng. Nature of resistance to race 4 of Heterodera glycines in Chinese black soybean. II. Histological responses Agronomica-Sinica. -1997 - 23: 5, P.529-537.

20.Ван Лянь Чжен. Селекция сои на повышение белка и урожайности. В книге "Seed industry and agricultural development": China Agricultural Press.-C.I 59-167.

21.Wang LianZheng. Crop productivity and sustainable development in China. Journal of Crop Production. Vol.1, N1,1998. - P3O1-3O8.

22.Ван Лянь Чжен. Основные достижения селекции и растениеводства сои в Китае за последние 20 лет. В кн. Надежда поля: Управление сельского хоз-ва Министерства Науки и Техники КНР, 1999. - С.134-143.

23.Wang LianZheng. The Current Situation of Agricultural Production and its Sustainable Development in China. (Современное состояние сельскохозяйственного производства и устойчивое развитие Китая) In book, Agriculture and Ecological Resilience. Edited by Suteera Nagavajara. American Association for the Advancement of Science (AAAS). The 1st Asia-Pacific High level conference on Sustainable Agr. - 1999. - PI 1-34.

Объем 1 п. л.

Зак. 308

Издательство МСХА 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

Тир. 100 экз.

• 2 68 6 9

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Ван, Лянь Чжэн

1.Обзор Литературы

1.1Важное значение сои в сельском хозяйстве. стр

1.2Роль выведения новых сортов и селекции в повышении продукт ИВН ости I с ои. стр

1.2.1 Селекция на повышения продуктивн остисои стр

1.2.2 Селекция на повышение полегоустой чивостисои стр

1.2.3 Селекция на повышение устойчивост и к болезням, вредителям и вирусам

1.2.4 Селекция сои на повышения содержа ния жира и белка и на улучшение качест ва аминокислотного состава и жирных ки слот.

1т2.5гМ олекулярнаяселекция

1.3. И зучение сортовых ресурсов сои 12 1.4.0 пыты производства и научноисследов ательских работ вИталии

1 .5 Методы селекции 16 1£ Достижение и особенности селекции сои в Китае за поел едние годы..

2. Научно-исследовательские работы по сел екции сои по Диссертации

2.1Актуальностьтемы

2 2. Це л ь исследований.,..

2.3 Задачи исследований

2.4. На защиту выносятся:

2.5 Апробация работы .24 2.6= УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 261Условия при которых проводились исследования.

262.Материалы для исследований

263. Методика исследований,

3. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Результаты по изучению селекции сои на по вышени е про дуктивности

3.1.1 Се л екция высокоурожайного сорта сои-Хэйнун 26( 3|

ЗЛ2Селекция высокоурожайного сорта сои-Хэйнун 10.

313Селекция высокоурожайного сорта сои—Хэйнун 24.

314Селекция высокоурожайного сорта сои—Чжунхуан 13.

3.2 Результаты по изучению селекции сои на повышение масл а..

321 Селекция высокомасличного сорта сои-Хэйнун

322 Селекция высокомасличного сорта сои-Хэйнун

-----3 2 3 С"е-лтащи я высокомасличного сорта с ои-Чжунхуан 2 0.-.

ЗЗРезультаты по изучение селекции на повышение белк а...

331 Селекция- высокобелкового сорта с ои-Хэйнун 35..б

332 Селекция высокобелкового сорта сои-Чжунхуан 22.

3.4 Результаты по изучению селекции сои на повышение уст ойчивости к пузырчатой нематоде -Не1егойега ^1ус1п

341Селекция высокоустойчивого к расе 4 пузырчатой немат оде сорта сои-Чжунхуан 26.-..

35 Результа ты по изучению селекции сои на широкую распро страненно сь

ЗбИзучение генечических улучшений соров сои.„.„.„.».

4 Некоторые изучений в р а с т е и е в о д с т в е сои „.„.„.„.„.

5 Улучшение семеноводству сои Л. бОбсуждеение результатов исследований.

7. Научная новизна

8. Выв оды ^

9. Рекомендации пр о о и з в о д с т ву.„.

10, Лит е р а туры.

11. фото снимки

1.06 з op Лит e а туры 1. 1 Важное значение сои в сельском хозяйстве

Соя являетя ценной важной масличной и белковой культ урой.На основании данных ФАО (БАО)соевой белок занимал 68 % от всех растительных белков в 2002 году,соевое масло за нимало 32, 5%от всех пищевых масел для населения земного шара в 20 02 году ( 1-2 ). В течение последних 12 лет потреб ление соевого белка увеличивалось 86% .Потребление соевог о масла в 1990—1991 составило 15, 7 миллионов тонн , в 2002 —2003 составило 3 0о 1 миллионов тонн ( 2 ).В 2001 общая посевн ¥я~ п л сГщад ь сои в мире д о с ти г а ла. 7 5 . О 5 миллионов гектаров ,по сравнению с 1990 она увеличивалась 3 1.4% .В а л о в о й сбор по сое в мире достигался 172 миллионов тонн,по сравнению с 1990,он у величивался 58.7%.США занимали 42%валового сбора мира по ТГройз водсгвУ""с Ои.Бр а зилия занимала 2 4 % .Apr ентина занимал а 16%.Китай занимал 8%.Индия занимал а 3%.Остальные занима л и 5%. (3)

В 2001 США Дал 75.38 миллионов тонн сои и занимал первое место в мире,и посевная площадь 29.43 миллинов гектаров , уро жайность на гектаре 2.56 тонн. (4-5)

В 2001 Бразилия дала 37.5 миллионв тоннаУрожайность на гектаре 2.71 тонн« Она занимала 7.5%от общей сельскохозяйств енной продукции по Бразилии. Бразилия экспортировала 70% сои зарубежем , ежегодно она получила 5 биллиярд американ ских долларов. (67)

В 2001 Аргентина дал 260 0 миллионов тонн сои, она зани мала третье место в мире по производству сои .Урожайность на гектаре 2. 6 тонн. Район производства сои в Аргентине р асположен на южной широте 23-39° , группы созревани я с о р т о в ПЫХ» (8)

В Аргентине применяется новая агротехника ¡севооборот пшеницы с соей,минимум в с п ашк а а Со е в о е зерно , соевое масло, соевый жмых занимали 12.7% от всего экспорта, и получил 3.25 биллиярд американских долларов. (5)

В последние годы в Индии быстро развивается произвол ство сои по всей с т р ане.Ва л о в ой сбор в Индии составило 5.7 миллионов тонн в 1999 году, в1997году Индия экспортировал 2.5 5миллионов тонн

В"~Китае в 2 0 0 2' году было произведено 16 .9 миллионов т онн сои ,это исторический рекорд производства сои и Китай зан и м ал^чет в"ё'рто е~ м ё с т о по производству сои в мире0Урожа —йностб—щг'т'етст а р-е составляет 1.79 тонн . Но Китай не хвата ет сои и соевых продуктов. С 2 0 0 0 года Китай импортировал большего м'ил^лионов тонн сои и соевых подуктов ежегодно. (10-12)

Н .Енкен отмечает ,что (13)Соя является очень важной б елковой и масличной культурой.

А.Но&ак указывает ,что народнохозяйственное значение сои определяется ее химическим составом. Высокое содержан ие в зерне жира (18-2 4) в сочеании с большим содержанием п ротеина(3845) делает сою исключиельно ценной культурой.

В.А Золотницкий указывает чт о,Со я-в ажна я т ехнич е с к а я,пр одовольственная и кормовая культура.Ни одно растение в мире н е может произвести в сто дней столько жира и б е лк а,с ко лько д ает она }ни одно растение не может соперничать с соей по к оличеству вырабатываемых из нее продукто в.( 1 5)

И.Беликов и И.Ткаченко указывают что, правильный под бор сортов ^наиболее отвечающих почвенно-климатическим ус ловиям района является важным фактором повышения урожая и увеличения валовых сборов сои„(16)

А. К. Лещенко и другие отмечают что,в связи с возраст ающе й потребностью в растительных белке и масле для питания чело века ив качестве необходимых компонентов кормовых рационо в животных и птицы,для медицины и тенических целей очень в ажное значение имеет широкое использование культуры со и . Содержание белка в семенах ее достигает 5 0% , жира —2 5 % и более .По богатству и качеству природного комплекса б~е лТсо в,~1кир о вГу г л ё в о д о в, минеральных солей , витаминов и др у г их—би отготп и ч е с ки це-нных веществ соя значительно превосх одит множество продуктов растительного и животного проис хождения (17)

Много авторов подчеркивают,что увеличение урожайност и сои зависит от двух факторов^ одним фактором является расширение посевных площадей ,другим фактором является ув еличение урожайности на гектаре.

Посевная площадь сои в мире в 1990 году з анимала 57 = 12 миллионов га, и увеличивалась к 75=05 миллионов га в 2001 го ду0 Ежегодно увеличивается 1 63 миллион га.

Годовая урожайность по сое в 1990 году составила 10 8 =43 м иллионов тонн, в 2001 составила 172=11 миллионов тонн 0 Аме ри канская Ассоциация по С о е /Атегсап ЗоуЬеапАззосв&п АБ А/ предусмат ривает , что в 2011 году прибавка употребления сои во всем м ире нуждается еще 70 миллионов тонн сои„(2)

Роль расширения площади в увеличении общей урожайност и з анимает 64.33 %, роль увеличения урожайности на единицу зе мли занимала 35.67%.Поэтому нужно обратить большое Вниман ие на расширение посевной площади и на повышение урожайн ости на единицу земли(18)

В настоящее время, животноводство во всём мире сильн о развивается .Обычно концентриров а иные корма содержат 2 0—25% белкового корма ,соевой жмых в последние 11 лет увели чивается 86%.

Кроме того, соя имеет много биологически активных веще ств; изофлавин ,соесапонин ,о лиго с axa риды ,лецицин ,витамин Е и многие Д р у г и е (¡9-2Q)

Т а 61 Э к п орт и импорт основных стран по сое Миллион тонн — 1997-1998 2008страна экспо р Т M э к с п О Э К С П О р

И Л Л . Т О H H р Т (%) Т (%) з е р H США 26.7 66.9 59. о Б р а з и л 7.1 17.8 18.

1.5 3.7 11.

А р г е н т мировой о 88. сое в Б р а з и л 10.9 30.

0 й ж M А р г е н т и 9.2 25.9 26. ы x США 6.8 19.2 16.

X Мир 0 в О й 35. 0 т 75. мира с о е в А р г е н т и 2.0 32 37. о е м а Бра 3 и л 1.4 22.4 24. ело США 1. 1 17.6 6.

Мир о в О й 6. о т 71.

Bolsa de Cereales. 1997/98 ^П Fundation Mediterránea, 1998. Proceedings WSRC VI. Ed. H. 1.~2"Роль выведения новых сортов и селекция в повышении про дуктивности сои.

Многие авторы указывают,что улчшение и селекция новых с ортов по сои является важной задачей для повышения урожайн ости г улучшения-К-аче с тв а и для повышения устойчивости к бо лезням, вредителям и неблагоприятным условиям„ — ~ 1 2¿Селекция на повышения продуктивности сои

Luedders(1977)(21) использовал скрещивания сорт ов групп созревания I-IV в США с примитивн ыми интродукцированными сортами, первый цикл гибридизации повысил урожайность н а 26%, второй цикл гибридизации и отбора п о в ы с и л урожайность на 16%0 Wilcox (1979) (22) с р а в н ивал сорта групп созревания, выведенные В 1940 с сортами, выведенными и районирован н ы м и в 1970 году, разница в урожайности дос т и г а л а 25%, ежегодно урожайность повысила с ь н а 0.8%о Boerma(1970) У к а з а. л ,что в течение 1942годов, урожайность сортов групп созрева н и я VI-VIII в США повысилась ежегодно на 0о7%о Specht и Williams(1984)(24) У называли, что из 1902 п о 1977 г одов урожайность сортов групп 00-IV в США, ежегодно повысилась 18.8 кг на гектаре

H.W.Johnson and RX.Bernard указывают что,бы строе ра сширение посевной площади по сое являет ся уникальной среди современных основн ых культур в США(25).

Walter R Fehr (26) указывает,что генетическое ул учшение сортов играет основную роль в со е в-о м- р-а- с те-ниеводстве как главная селъск охозяйственная культура.

I.2.2 Селекция на повышение полегоустой ч и в о с т ьо и

Specht and Williams (1984)(27) указывают что,в течение про ше д ш и х 75 л е т для групп созревания 00-IV г - США степень полегания ежегодно умень шается на 1%. Обычно степень полегания д елит пять категории 1-5. I-Прямо с т о ящий,п олегание на 45 —Ш, совершенное полегание н а 100%- это группа 5. Устойчивость к полеган ию это важный признак для сорта сои. Luedders(1977) отмечает, что для групп I-IV, п е р в ы й цикл гибридизации степень устойчив ости к полеганию повысилась на 17%, в т о рой цикл гибридизации степень устойчи вости к полеганию повысилась на 20%. П о легание 2.6 снизило угрожай на 13%. Существу ется корреляция между полеганием и урожа е м ("\¥еЬег ап<1 РеИгД966) (28)

Были изучены различные сорта на устойч ивость на Регопозрога МапзЬипса, Ph.ytophth.ora Megasperma ,РШегойега

Glicinis. Б ыло обнаружено что JPI437654 высоко У с т О й ч и в к многим расам.Был выведен со Р т ? в ы с око у стойчив к многим расам Hartwig .(29)

В т е ч е н и е 1987-1997 В США "Crop Science" были Р е г и с т р и р о в а н ы 175 сортов сои.Для группы с О 3 Р е в а н и е 0-1 Сорт.Для групп ы1-19 с ортов,Для г р У п п ы П-29 с о ртов,для групп ыШ- 41 с о р т , д л я г р У п п ы

IV-29 с о р т о в, д л я У-12 сортов,для групп ы У1-16 с о Р т О

В , д л я групп ы УП-10 сортов,для групп ЫУШ-5 с 0 р т О Б , Д ля группы IX-1 сорт.Это значит,ч т О в С

ША н овые районированные сорта к О Ы ц е н т р и -р-0 ваны в районах группы созр е в а н и я

II-IV, о с обенно новые районированные с 0 Р т а б~ы л и концентрированы в районах г р У п п ы

С О 3 р еванияЩ.Для этой группы соз P е в а н и я бы ли регистрироаны 41 сорт (Gai Jun-yi 30,Wang

Lianzheng-20 ;17) Это показывает что основ н ы е р а й о н ы п-роизводства сои коИцентри Р О в а н ы в этом районе.

Сорт Probst группы созревания III в США в ыокоурожайный, он достиг 3578 кг на гекта р е . С о р т General (группа Щ) достиг 3560 кг на гекта Р е .(21).

Селекция на группы созревания: Были разделены групп-ы созревания на

000-X(Hartwig,1973, 30). Соя короткодневная культур а. Требование различных сортов к свету в разных районах неодинаково. Когда 95% бобов имеет буроватый цвет, это Время созревания.Время созревания-это количес твенный признак. Главный ген этого при знака уже был обнаруже н (Bernard and Weiss, 1973 ,31)

Полегание субдетерминантного и дете рминантного типов легче чем индетерми нантный тип.Поэтому для селекции на не полегаемость лучше взять субдетермина нтный и детерминантный типы сои как р о д и т е л и

Подбор родителей для селекции:

В США, вit ос ледние годы в северных ра й о-н ах были выведены 12 сортов с исполь зованием сорта Williams(III); были выведены 8 с о-р-тов - с использованием сорта Williams 82(111) и А3127 отдельно.Бы ли выведены 7 сортов отд ельно с использованием сорта Vinton 81(111) Fayette(III). Были выведены 5 сортов отдельно с использованием сорта Hobbit и L24.На Юге в С ША были выведены 9 сортов с использова нием сорта Centennial. Были выведены 8 сортов с использованием сорта Forrest; Были вы веде ны 6 сортов отдельно с использованием сорта Essex Young (VI) и Bedford.(Gai Jun-Yi 29)

Профессор Гай ЧжинИ отмечает осно вные принципы селекции на продуктивно с т ь сои (Gai Jun-YI,29).A.James(32) отмечает что,с испо льзованием новых успехов молекулярной биологии можно улучшать агрономически е признаки ,повысить устойчивость к бо лезням и наконец повысить урожайность (25)R.L.Rossi(8) отмечает , ч т о управление средой и сортами является причиной высокого урожая в Аргентине в течение последни х лет, успешный план по селекции сои п роизошел на высокой агротехнике.

1.2.3 Селекция на повышение устойчивое ти к болезням , вредителям и сорнякам

В США многие авторы работают над пу зырчатой нематодой. В США были 8физиол огических jp а с К 2> Зл 6ч 9 и 140 Был обнар ужен новый рес-урс источника -PI437654, он в ы с око устойчив к всем расам нематод ы„ В США~были использованы основные источн ики устойчивости к пузырчатой нематод е как Peking и Р188788о Ныне используются дру гие источнии как Р14376540 Был выведен вы со к о у с т о-й $ ч и в ы й к пузырчатой нематоде -Hartwig(33-39)

1.2.4 Селекция сои на повышения содерж ания жира и белка и на улучшение каче ства аминокислотного состава и жирных кислот.

Известный американский генетик и с елекционер по сое - профессор J.Wilcox ( 40 )

Purdue University) делал специальный доклад по у лучшению качества сои, он получил линии с линолевой кислотой ниже 25g Kg-1 с и с п о льзованием мутации и бэккросс0 Одновре менно с использованием рекюрент селек ц и и (recurrent breeding) было повышено содержание белка выше 47% (2СК 21).

Содержане белка американсого сорта Vinton-44.9%, он широко употребляется в пищев ой промышленности (Bahrenfiis and Fehr 1980с)(41)М а с л о б о йные фабрики желают использовать вы со к о jj-p ны е сорта сок. Обычно содерание ж ира американс ких с о р т о в -21.5%-22.0%.Н о идет р абота по снижению содержания линолево й кислоты и трипсина инхибитора.Были в ы-в е д е- н ы Proto(0 -гр~у~ппа)содержание белка 45.6%, TOYOPRO( группа 0) содержание белка 45.5%, Lancaster( г -р-у-п п-аЩ) содержание жира 22%, LS301 ( г р у п п а Ш) содержание жира 22.2%0 (Hammond and Fehr,1975;-42 Wilson et al, 1981-43; Hildebrand and Hymowith,l982-44)e

1.2.5.M олекулярная Селекция

Много авторов подчеркивает^что биот ехнология является важной наукой для решения сельскохозяйственных проблем а также селекции сельскохозяйственных культур включая и сои0 Академик В,СШе в е л уха указыает,что Биотехнология как нау ка может рассматриваться в двух изме рениях— современном и традиционном кла сич еком.Но, вейшая биотехнология — это н ' а у к а о генно-инженерных и клеточных ме т о д а х и технологияхздания и оль з о в а н и я генетичи траормировании х и о л о г и ч ек и х о б ъ е к т о в для и н г е ни ф и к а ц и и п р о и звова или получения новы х видов продуктов различного на з н а ч е н и я .(45) 1 ) Т р а не генная со я (Roundup Ready Soybean) выведен a M о н с а н т о к'] о мпанией и распростнилась в больших масштабах.В Ар ген тине трансг е н н а я соя • з а н. и мала 97% от всей посевной площади. С Ш А занимали более 75%. Б р а з и л и я з a ir и у. а л а 25%. Эта соя устойчива к герби ц к ;; у- Glyj)hosáte.( Hinchee,1987)(46). Т р а неге и н а я соя я в л я е т с я .с а м ой ра с п р о с т р а н енной трансген н о й к у ль ту: р о ,й. среди трансгенных расте н и й (Wang Lan) ; ' ;

Устойчивая к Liberty соя была выведена Thomas Clemente,Zhang Zhanyuan,Wang Lan et al (47-50), и другими (51-65). Для т р а и с ф о р м а ц и и генов успешное испо ль зо в а н и е ЕНА101 и ЕНА105 Agrobacterium tumifaciens(66-S4)

2) Марк ер селекция (Marker Assisted Breeding) дел а л многие полезные р а б о т ы

1) Мн о г и е а в тор bi(Gizlice et al.l996;Sneller 1994) (85) указы в а ю т , ч т о В США г е н е т и чес кие основы оче и ь узкие, п о э т о му н у жн о подбирать р од и т.ели кроме ам.ериканскихоНужн.0 'П0дбира ть родители из К и т а я^ Японии отличающ ие значительно от американских.и на о сновании DNA маркер для гибридизации0 (2) H.R. Boerma и другие из Geo giaTown University (23) в и ю н е 1996 года (Recovery of Recurrent Parent-Introgression of Glyphosate Tolerance) интродукцировали этот ген для тр ансформации из Монсанто Компапии для выведения устойчивого к гербициду со Р т a -Benning (MGVVII). 1-3. И зучение сортовых ресурсов сои: 1)R. Nelson указывает что: 125 институтов во в с ем м ир е сохраняют 147000 образцов,, 8 инс титутов сохраняют больше 50% о (86) о Чан Ж у з ен и С у н Хуан работают над изучением сортовых ресурсов Китая,содержащих кул ьтур-ные, дикие и полудикие формы

91-92)

2) Американские авторы обнаружили что устойчивые к мексиканскому жуку (Mexican Bean Beetle) с использованием Early-Generation Trait Selection-Insect Resistance: PI 171451( ' Kosamame ' ),PI 227687(Miyako White) иPI229358(Sodendaizu)(VanDuynetal.1971,1972) (87)

3) Был использован метод по селекци и засухоустойчивости (Multiple Trait Selection-Drought Tolerance) :Соевое производство обычно неста бильное5он зависит от недостатка осадк ов во время созревания,, В США через 3-4 года возникается засуха, это сильно вл ияет на урожайность. Американские учен ые изучали отзывчивость разных сортов на засухоустойчивость.Они обнаружили ч т о PI416937 имеет хорошую засухоустойчиво с т ь , увядание медленное при недостатке воды, снижение урожая маленькое (Sloane et al.1990) (88).Они обнаружили, что сорт Young и м еет большой коэфициент использования воды выше 16%, ч е м PI416937 (Mian et al.l 996 b) (89)o

4) Бразилия получила большие успехи в производсве и в научноисследовательск ой деятльности сои. Общая себестоимост ь сои -6.5 биллиярд, занимал 7.5% от сельскох озяйственной продукции,она занимала 0.8% от всего GDP. 70% бразильской сои идет на э к с по р т и получил 5. биллиярд американс —к и-х -д о-л л а р о в „

Бразильский Селъскохозяйствнный Ин с т и т у т (Embrapa) вывел больше ста новых сорт ов сои с использованием генетических ресурсов всего мира, из них бразильск ие сорта сои занимали 60%, эти сорта при способлены к тропическим и субтропиче ским условиям одновременно вывел сорт устойчивый к пузырчатой нематоде, посе вная площадь этого сорта занимала 1.7 м иллион га.Бразилия повысила урожай от 1.73 т о н н на г а (1989-1990) д о 2.71 тонн на г а (2001),У величился на 64.38%0 У р о ж айн ость сои на ед иницу площади превосходила США.

1.4. Опыты производства и научноисследов ательских работ в Италии

В Италии урожайность на гектаре сои весеннего посева обычно 4 тонн, иногда 5тонн; для летнего посева 3 тонн0 Урожай ность на гектаре сои во всей Италии

3 6-3 7 тонн на гектаре, самая высокая урож айность по сое в мире в среднем по ст ране .(90-91)

1).Лучшие сорта применяются в произволе тве сои Италии ,40% сортов домашние, 60% и з Америки и других стран.Сорт OSAKA получи л 5.34 тонн на га в среднем по трем пунк там.В Поселке Palazzolo, в 1997 году этот сорт (Osaka)д ост иг 6.08 тонн на гектаре.

2).Применение органического и неорганич еского удобрений -7-8 тонн навоза на га и 200 кг -минеральных удобрений на г а ;

3). Осадки были обеспечены во время веге тационного периода. Район сои располож ен в северной части Италии около реки По, там- осадки -1000-1500 мм0Подземная вода о чень высокая-обычно 4-5 метров. Органичес кое вещество очень богатое,обычно 3-4%. О р о шение идет 2-3 раза во время вегетационног о периода.

4). Рядовой густой посев -40 растений /т2. Сорта соинеполегающие.

5).4-5 годовой севооборот:обычно пшеница — со я — кукуруза — сахарная свекла,

6). Применяется химическая прополка обычн о использется гербицид - round up ready Таблица 2. Урожай разных сортов в разли Чных местах Италии

С 0 фаз К 0 м в с урожай т 0 н н н с р е дни е за три р т а з p пани P e а гектар е сод > м е с т а

• e н и и Д н e p ж а н и e влаги я e м 14% в разных ме с т а x

• . (t/ha) Flume Veneto Palazzol о dello Stella Basiliano в лага о/ /0 высота с м полег а н и е %

• OSAKA 1+ ASGROW 5.3 4 5.10 6.08 4.83 16.

DEKAFA 1+ "" DEKALB " ~ 5713 "5.32 5.74 4.32 15.

TAIRA "1+ ASGROW 5:06" " 5.03 5.91 4.25 15.

ATLANTI 1 REM 4.98 5.09 5.57 4.27 15.

FAX 1 KWS 4.95 5.25 5.56 4.04 14.

CASA 2 SIS 4.94 4.96 5.93 3.93 16.

SAPPO 1 ASGROW 4.91 5.27 5.73 3.73 15.

• ASPERIA 1 SIVAM 4.89 5.22 5.49 3.95 15.

ARDIR 1+ PIONEER 4.88 5.11 5.85 3.68 16.

DEKABIG 1+ DEKALB 4.87 4.98 5.74 3.89 15.6 94 И

• TIR 1 KWS 4.84 4.70 5.79 4.02 15.

ALBIR 1+ PIONEER 4.84 5.04 5.49 3.98 15.

4.69 5.54 3.67 15.

CV% 5.22 4.14 6.47 6.

DMS 0.05 0.23 0.37 0.38 1.

Из журнала NOTIZIARIO ERSA, н о м е р 6 1999 г ода р.24.

1.5 Методы селекции

Обычно используются половая гибриди зация(главный метод селекции), мутация и молекулярная селекция.Из этих методов наиболее эффективным методом является половая гибридизация.Мутационный метод является хорошим методом селекции при помощл кобальт-60 и рентгеновских лучей. Иногда применяется сочетание половой гибридизации с мутацией.

WalterR.Fehr указывает, что методы для отбо р-а и селекции сои имеются следующие :(26).

1) Генеалогический мето д (Pedigree method,П е д и г р и). Э-тот -м-етод очень эффективный для селе кции сои.Эффективность этого метода за ключается в отборе хороших индивидуал ьных растений с F2. Когда гомология лини й и по-томств появятся в поколение пят ое и последующие поколения, в это врем я отобрать как индивидуальные линии.В Китае в течение последних лет были вы ведены 76 сортов , и з них 67 сортов вы веде ны этим методом, он занимал 88.16% (полово йгибридизацией.)

2) Смешанный метод селекции (Bulk method): Этот м е т о Д с О б и р а е т р а сщепляющие рас т е н и я п

0 к о м б и н а Ц и и ,к о г д а потомки гомо л о г и ч е с к и е ? и X М О ж н о с о б ирать как инди в и д У а л ь н ы е л и н и и •

3)М е т О д О Д н о с е м я (Single Seed Descent-SSD). Это т м е т О д п о 3 в О л я е т с е л е к ц ионеру собрать 0 д н О с е м я и 3 О Д н О г 0 р а с т е н и я

Э т О т м е т О д был создан Brim (1966). С 0 р т Century б ы л п О л У ч е н э т и м SSD методом в п я т 0 м п О

К О л е н и и •

4> М е т О д м а с с 0 в Ы X популций (Mass Selection): к а ж Д о е - п- -о к О -л е н и е в ы с е вают в виде б о л ь ш и X п о п У л я ц и й > п О д в е р г ающихся естест в е н н О м у о т б О р У о с о б е н н о при выращивани и в р а з н ы Xy л овия X.

Методы -обработки потомок в селекци и:1) П е д и г р и м е т о д (pedigree method); 2) метод массом ых п "о п у л я ц и й ; 3) отдельное семя (SSD)o

В течение последних лет были вы веде ны педигри методом 23 сортов, групповым 27 сортов с использванем single seed и методом одних -бобов и Backcross.

1.6 Достижение и особенности селекции сои в Китае за поел едние годы

Как сообщают Цуй Чжанлин Гай Чжин-и (58)и Ян Чинкай(59) чт о ,селекция сои в Китае была начата в 1913 году, Ван Шоу я влялся первым селекционером по сои в Китае. Им семейным м етодом был выведен с о рт Цзинда 332. В том 1923 году был выв е ден сорт Хуанбаочжу Гирин Гончжулин сельскохозяйственным опытным хо з яйством.Из 1913 по 1997 гг были выведены 625 сортов сои. Они играли и играют большую роль в повышении уровня производства сои .(60)

По нашим изучениям ,В Хейлунцзян Провинции в начале 195 О г. г. ,урожайно сть сортоиспытаний по четырем сортам достиг только 1245кг/га ,а в 1990 гг урожайность сортоиспытаний по в осьми сортам достиг 2373 кг/ га .Это значит ,урожайность сорт оиспытаний сои в течение 40 лет в Хейлунцзян Провинции ув еличивалась на 28.2 кг/г а/г од.

В последние 20 лет селекция сои в Китае быстро развива ется, С 1984 г ода по 2003 год были утверждены 76 сортов в производство Всекитайским Ко м~и~т~ е ~т о м для утверждения новых сортов гг~о--в ып^-с-к-е - в производство.

1)П о урожайности сортоиспытаний; ур о^жайность выше 3 тонн на гектаре им еется три сорта —Ч жунхуан 13 (3041 к г/г а ),ш и д о У 10 (3087.5 кг/га) Чжунхуан 25(3084 кг/га)Около Зтон н на гектаре имеются следующие сорта Д и ю й 65(2966 кг/га),Дидо 12(2931 кг/ га),Кефун 14 (2930 к г / г а ),Ш а н д о 1099(2927 кг/ г а), Чжунхуан 19(2896 к г / г а ) Ч ж у н х у а н 17(2877 кг/ га). Это оказывает, что в Ки тае были выведены много высокоурожайн ых сортов весенего посева, а также лет него посева после озимой пшеницы.

2). Были выведены высокомасличные сорта с о и : Ч ж у н х у а н 20, содержание которого сорт а масла -23.5%, Д и н д о 19(2285%),: Ч жунхуан 24-содержа н и е мае л-а 22.48%; Д и н д а 70-22.06%, Л я о д о 14-22.04% Н е й н у н 6(22.44%), X э й н у н 11-22.11%, Н е ф у н 23(21.6%), С у й н у н 3(22.1%), Гири н 8(22.0%), Т е ф у н 18(21.53%), Г о н д о 2(21.8%). С одержани е масла этих сортов равно иностранным высокомасличным сортам.

3)Были выведены высокобелковые сорта со и-Кесин 3-содержание белка которого 49.89%), Ю й д о 16 -47.46%, Ч ж у н х у а н22-47.76%Ю йдо22 иЮйдо2 соде р ж а т б'е л о в 46.5%, д и д о у 12-46.48%, ю й д о у 19-46.22%., т о н н у н 10-46.22%, X э й н у н 35-45.24%. О бычно содержание б-е л-к- -а---к-и-т-а-й с к и-х- - сортов нес к о л ь к о в ы ш е ч е м импортные сорта на 2-3 %.

4) Б ы л и выведены сорта устой ч и в ы е к п У ы Р ч а той нематоде. Сорт Чжун X У а н 26, к о т о р ы й У с - т о й ч - и -в ы й -к- -расе 4 п у з ы Р ч а т о й н е м а т о Д ы и Кансиан 1. который уст о й и в ы й к р а с е з пуз'ырчатой нематоды бы л и У т в е р ж д е н ы к районированию в Бейдж и н и X э й л У н

Ц з я н Провинции. В Севеовост о ч н ы X п р о в и н и я X в течение последних 30 л е т б ы л и в ы в е д е н-ы 48 сортов устойчивы X к б о л е 3 н я м; в Р едителям и нематоде.Из них 18 с о Р т о в У с тойчивы к БМУ,20 сортов У с т о й ч и в ы к

1£(Сегсо5рога ворпа Нага), 6 сортов усто й ч и в ы к п У

3 ы Р ч атой нематоде -БСКТ.

Г и р ин Академия Сельскохо 3 я й с т в е н н ы X

Н а У к проводила многие рабо т ы н а с е л е к ц и ю об устойчивости к бобо в о й г У с е н и Ц е / Ье%итт1хога glycinivorella ( Ма!з)ОЬга1гзоу/. Они вывели высок оустойчивые к этой вредителе сорта ка к ГиринЗ и Г и р и н4, Они использовали Тез иашилихуан как источник усойчивости (60). 5) И з 1984 п о 2001 были утв.ерждены к районирова нию Государственным Коммитетом по утвер ждению новых сортов вего 76 сортов сои, из них 67 сортов выведены половой гибридиза ц и и , он занимал 880 16%; 4 сорта выведены соч етанием гибридизации с мутацией, он зани мал 5.26%; 4 сорта выведены линейным методо м , ~о н занимал 5.26%о 1 сорт выведен групповым методом, он занимал 1.32%о Из этого видно, чт о половая гибридизация является самым г л а вным и эффективным методом селекции п о с о и 0 В течение последних лет были выв едены 50 сортов мутацией, прежде всего Со60, так ж "е и рентгеновскими лучами

Особенности селекции сои в Китае.

В Китае имеются разные системы земл е д е л и я , в северовосточном районе Китая здесь -одна культура на один год, включ ая Хэйлунцзян, Гирин, Ляонин провинции и восточный район Внутренней Монголии, здесь севооборот обычно кукуруза-соя-я ровая пшеница, в зтом районе группы со зревания из группы 0-Ш.

Второй район концентрирован в севе рном Китае в бассейне Желтой реки, Ху а й реки и Хай реки. Здесь обычно две к ультуры в год. одна культура озимая пш е н и ц а , другая культура кукуруза или со я , посев в середине июня и уборка в на чале октября.

Третьй район это южный Китай, здесь три культуры в год, обычно две культур ы риса и одна озимая культура рапс ил и озимая пшеница. Обычно соя высеваетс я весной или осенью. Здесь посевная пл ощадь по сое о к о л 0 полтора миллиона. поэтому нужно вести селекцию новых сортов в Китае, пригодных к разным при родным условиям и разным системам зем л ед е л и

Средний урожай сои в Китае - 1,7 тонн на га, п о э т о м у нужно обратить в первую оч ередь большое внимание на повышение у рожайности сортов сои и увеличить общ ий сбор сои.

Во вторых качество сои играет важну ю роль;- поэтому увеличение масла или б елка имеет важное значение для перера ботки Содержание масла китайских сорто в сои ниже зарубежных сортов, поэтому увеличивать содержание масла сортов с ои в Китае имеет большое значение.

В Китае существуют болезни, вредител и по сое, эти болезни и вредители прин осят большой ущерб проиводству сои. Се лекция сои по повышению устойчивости к вредителям и боленям имеет важное з начение для повышения урожайности сои.

2. Научно-исследовательские Рйботы по се лекции сои по Диссертации