Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекция яровой мягкой и твердой пшеницы в Среднем Поволжье

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекция яровой мягкой и твердой пшеницы в Среднем Поволжье"

Самарский научно-нсследовательскЕ[й институт сельского хозяйства им. Н.М.Тулайкова

Вьюшков Александр Алексеевич

Селекция яровой мягкой и твердой пшеницы в Среднем Поволжье

06.01.05 - селекция и семеноводство

Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

< 1

30

На правах рукописи

Безенчук, 1998 г.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Л.Г.Ильин

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.В.Глуховцев;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.В.Кошеляев;

Ведущая организация - Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится 18 декабря 1998 г. в 10.00 часов на заседании диссертацион совета О 120.72.01 в Саратовском государственном аграрном университете н> Н.И. Вавилова по адресу: 410600, г.Саратов, Театральная площадь , 1

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомится в библиотеке С Г им. Н.И.Вавилова

Диссертация я виде научного доклада разослана /5

199«

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Завар иш А.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Среднее Поволжье - одно из крупнейших энопротводящих зон России. Яровая пшеница занимает в ней около двух шпионов гектаров, что составляет в структуре зерновых 30-40 % посевной ощади. В связи с засушливостью климата урожайность и валовые сборы зерна ень сильно колеблются по годам. В стабилизации урожайности и повышении ловых сборов зерна яровой пшенице большое значение отводится селекции и ¿еноводству.

В решении проблемы роста урожайности и повышении качества зерна 40 из главных мест принадлежит сорту, как средству производства.

Создание экологически пластичных, адаптированных к биотическим и иотическим факторам среды, высокотехнологичных сортов яровой мягкой и фдой пшеницы в сочетании с повышенным качеством продукции является облемой общебиологической. Наши исследования были направлены на пение этой актуальной задачи.

Работа проведена в соответствии с государственным планом НИР [.032.01.02.05 НТП 0.51.03 (задание 03.02.01.20 и 03.02.01.22), а также журсной программой ГКНТ № 198 от 12.05.89 года.

Цель и задачи исследований. Основная цель работы - создать сорта iBon мягкой и твердой пшеницы степного н интенсивного агроэкотипов с ¡ышеннон адаптивностью к условиям произрастания, хорошими нологнческпми качествами 3q)Ha.

В связи с этим в задачу исследований входило:

• проанализировать и обобщить результаты селекции яровой пшеницы в .юрском НИИСХ за 50 лет (1913-1962 ), предшествующих нашей работе;

• определить бноклиматпческии потенциал культуры яровой пшеницы;

• изучить изменчивость, наследуемость, взаимосвязь, вклад отдельных центов стр_\тпуры урожая в продуктивность и возможность прогнозирования opa из ранних поколений гибридов;

• изучить исходный материал и выделить источники и доноры основных шственно-полезных признаков;

• создать гибридные популяции и определить наследование важнейших знаков в F1-F3, в т.ч.- генетический контроль устойчивости пшеницы к ъной головне;

• выявить роль генотипа и среды в формировании урожайности твердой ницы;

' • определить уровень накопления и изменчивость содержания белка, псовины и каротиноидов в зерне пшеницы в связи с селекцией на качество;

• отработать принципы н методы селекции на адаптивность к условиям Ы и качество зерна;

• оценить селекционный материал, созданые аналоги по генам редукшш эты растений (Rht) и выполненности стебля (SSt), сорта мягкой и твердой ницы по хозяйственно-биологическим признакам.

Научная новизна. Определен потенциал культуры яровой пшениц формировашш урожая зерна с учетом ресурсов ФАР, максималь влагообеспеченности посевов, разработаны параметры продуктивности но сортов на перспективу. Использован генетический потенциал озимых пшеш селекции яровой мягкой пшеницы. Показана роль сортов местной поволжс селекции в создании сортов степного агроэкотипа. Применительно к реги установлена изменчивость и сопряженность признаков продуктивности мяг пшеницы; выявлены: вклад в урожай зерна элементов продуктивности, роль ге выполненности стебля (SSt), редукции высоты растений (Rht), эффективно идентифицированных генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине мучнистой росе . Создан новый исходный материал, расширивший генетичес* изменчивость, содержащий эффективные гены устойчивости к мучнистой р бурой ржавчине, пыльной и твердой головне, выполненности стебля, редук высоты растений, устойчивости к засухе, повышенного качества зерна содержания в нем каротиноидов.

Впервые в стране изучена генетика устойчивости мягкой пшениць пыльной головне, выявлены доноры и предложена стратегия селекции на э признак.

Впервые в регионе изучены уровень накопления и динамика содержав каротиноидов в зерне твердой и мягкой пшеницы, предложен способ отбс генотипов по активности фермента пероксидазы в зерне.

Обобщены результаты селекции яровой пшеницы в Самарском НИИ за 1913-1962 г.г..

Практическая значимость и реализация результатов исследован] Усовершенствована технология селекционного процесса, повысиви •эффективность отборов п оценку линий, сокращающая сроки выведения нов сортов.

Созданные соискателем источники и доноры хозяйственно-полезн признаков и свойств переданы в ВИР, Оренбургский НИИСХ, Башкнрск НИИСХ, Алтайский НИИЗИС, СибНИИСХ, НИИСХ Юго-Воета Ленинградский СХИ, Уральскую с.-х. опытную станцию, Пензенский НИИС Ульяновский НИИСХ и другие учреждения, как исходный материал ; селекции.

Экспериментальные данные соискателя положены в основу разработ программ селекционных работ: Поволжского селекцентра до 1990 Куйбышевского селекцентра до 2005 г. и Самарского селекцентра до 2010 г.

Автор диссертации участвовал в написании ряда рекомендащ каталогов и программ:

1.Программа работ Поволжского селекцентра до 1990 г. Саратов, 19' !8,0 п.л.).

2.Сорта и перспективные линии мягкой и твердой пшени гелекшюнеров Поволжья. Каталог ВИР, вып. 271, JI. - 1980 г. (5,5 пл.).

3.Система ведения сельского хозяйства Куйбышевской области на 19S 1986 гг., К, 1981, часть 1.(13 пл.)

4.Программа селекционных работ Куйбышевского селекцентра до 2005 [а. Безенчук. 1986, (5 пл.).

5.Программа селекционных работ Самарского селекцентра до 2010 года, енчук, 1993, (4,5 пл.).

6.Каталог районированных сортов и гибридов Самарского НИИСХ, енчук, 1995, (2 пл.).

Под руководством и личном участии соискателя создано 18 сортов яровой гницы, семь из которых районированы: Безенчукская 128, Безенчукская 129 (р. 79 г.), Безенчукская 134, Безенчукская 141, Жигулевская (р. с 1984 по (ахстану, с 1985 г. по РФ), Олимп, Куйбышевская 1, ППГ-596, Жемчужина олжья, Безенчукская 182 (р.с 1993), Тулайковская 1 (р.с 1994 г.), Самсар (р.с 4 г.), Безенчукский янтарь (р.с 1995 г.), Тулайковская степная (р.с 1998 г.). ударственное испытание проходят: Тулайковская юбилейная, Тулайковская 5, эамида, Волгоуральская.

Площадь посева созданных соискателем сортов за годы использования в изводстве (по 1997 г.) составила 3,2 млн.га. Экономический эффект от клывания их по ценам 1990 г. получен в размере 96 млн.руб.

Основные положения выноснмые на защиту: :елекционно-генетические аспекты создания исходного материала; тправления селекции сортов яровой мягкой и твердой пшеницы; пособы и методы селекции на сочетание высокой продуктивности и 1даптивности;

енешческий контроль устойчивости пшеницы к пыльной головне; елекционная значимость аналогов сортов твердой пшеницы с генами 1ед\"кцин высоты растений (Ши) и аналогов с генами выполненности стебля ЗБ!);

елекиия на устойчивость к бурой ржавчине, пыльной головне, мучнистой осе, на качество зерна;

озданные и переданные на государственное испытание сорта мягкой и вердой пшеницы;

айонированные сорта Безенчукская 129, Жигулевская, Тулайковская 1, Самсар, Тулайковская степная, Безенчукская 182, Безенчукский янтарь.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на зународных, всесоюзных, всероссийских и региональных научно->дических, координационных и научно-практических конференщих в 4СХ Юго-Востока, ВИР им. Н.И. Вавилова, ВНИИЗХ, Саратовская ГСХА, 1бургский НИИСХ, Курганский НИИСХ, НИИСХ ЦРНЗ, Самарский 4СХ, на Пленуме Госкомиссии по сортоиспытанию с.-х. культур, на тании научно-методического совета Самарского селекцентра, на заседании ого совета Самарского НИИСХ.

Результаты селекции экспонировались на ВДНХ СССР и отмечены той и бронзовой медалями, а автор за достигнутые успехи в селекции и рение новых сортов награжден орденом Трудового Красного знамени.

Публикация результатов исследований. Основные поло же] диссертации изложены в 60 научных работах. Всего по теме диссерта! опубликовано 80 работ объемом 27 печатных листов; получено семь авторе свидетельств на выведенные сорта.

Структура работы. Диссертация изложена в виде научного доклад состоит из общей характеристики работы, пяти разделов эксперименталы части, включающей 19 табл. и 6 рис., выводов и рекомендаций, спи опубликованных работ, авторских свидетельств.

Содержание работы 1.Условия, материал и методика исследований

Селекционная работа проводилась на опытном поле Самарского НИИ (Безенчук), расположенном в центре зоны Среднего Поволжья. Осадков в сред за год выпадает 390 мм, в т.ч. в мае-июле (период вегетации) - 128 мм. Сук температур выше 10°С составляет 2600°.

Гидротермический коэффициент 0,3-0,8. Влажность завядания в рай Безенчука 8,5-9 % (Быков Н.И., 1962). Главная почвенная разновидно опытного поля - обыкновенный, среднемощный, тяжелосуглинистый чернозе содержанием гумуса в пахотном слое 3,9-4,4 %.. ППВ для корнеобитаемого с. составляет 23,4-27,4 % от абсолютно сухой почвы. Средние запасы продуктов! влаги в слое 0-100 см перед посевом яровой пшеницы 130 мм.

Экспериментальная часть работы выполнена в 1963-1997 гг. Уело вегетации пшеницы за годы проведения исследований резко различались количеству выпавших осадков, температурному режиму и относителы влажности воздуха.

Влажность почвы в период созревания зерна удерживалась сравнительно высоком уровне в 1974, 1976, 1978, 1979, 1983, 1985, 1986, 1987, 1< 1993, 1997 гг., что способствовало формированию высокого урожая, у сор среднепозднего и среднеспелого типов. Максимальное выпадение осадко] репродуктивную фазу наблюдалось в 1974, 1983 и особенно в 1987, 1990, 1 годах. Умеренно засушливыми были 1965, 1967, 1971, 1977, 1979, 1980 и 1 годы.

Значительное влияние на судьбу урожая яровой пшеницы в Повол оказывают осадки мая-июля. Коэффициент корреляции урожайности зерн гидротермическим коэффициентом (ГТК) за май-июль составил + 0,66 (Дороф Бараш, Наскидашвшш, 1985).

За последние 30 лет осадки в мае-июле были ниже нормы в восьми случ (1970, 1972, 1975, 1979, 1981, 1984, 1988 и 1995). Особенно засушливыми б] 1966, 1972, 1975, 1981, 1984, 1988 и 1995 гг. (ГТК = 0,30-0,40). Средний уро: зерна в эти годы в зависимости от агрофона получен от 3,0 ц/га до 16,0 ц/га.

Большое влияние на снижение урожайности и его качества оказьп атмосферная засуха в период налива и созревания зерна. Явление "запа отмечено в 1965, 1967, 1971, 1972, 1975, 1977, 1980, 1981, 1982, 1984, .1988, I1 1995 годах. В отдельные годы (1975, 1981, 1984, 1988, 1995) за вегетацион

иод наблюдалось 30-46 суховейных дней, in mix 10-15 суховеев высокой тенсивности.

В.качестве исходного материала использовали в первую очередь местный гекционный материал, сорта и гибридные популяции НИУ сопредельных .частей, главным образом НИИСХ Юго-Востока и Оренбургского НИИСХ; разцы пшеницы мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова. За годы следований, особо повлиявших на результативность селекции (1963-1989 гг.) ми изучено 2,2 тыс. образцов мягкой и 2,0 тыс. твердой и других видов геницы, создано 2070 гибридных популяций. В селекционных питомниках /чено более 560 тыс. линий и сортов.

С 1969 г. селекционную работу проводили на двух фонах: по непаровым гдшественникам и удобренному чистом}' пару. В исследованиях использовали :мы селекционного процесса, наблюдения и оценки принятые в селекционных прах России и СНГ; методические указания ВИР (Руденко и др., 1973), годику, разработанную нами и утвержденную экспертно-методической миссией Самарского НИИСХ, а также методику Госкомиссии по гтоиспытанию с.-х. культур (1961, 1971, 1978, 1985).

Оценку растений по устойчивости к болезням проводили по методическим сомендациям Кривченко (1968, 1980), Страхова (1959), Майнса и Джексона 26), Стекмана, Левина (1922). Степень выполненности соломины паренхимой эеделяли по 20-и бальной шкале (Lebsok, Koch. 1968; Крупное. Касатов, 1977).

Биохимические, мукомольно-хлебопекарные и макаронные свойства еницы изучали в лаборатории технологии зерна и массовых анализов по шятым методикам.

Потенциальный урожаи культуры пшеницы, рассчитанный по ресурсам iP, определяли по методике М.К.Каюмова (1989), биоклнматический генциал - по формуле П.И.Колоскова : Zt>10"C

: Кр - коэффициент биологической продлктпвности.

Статистическою обработку экспериментальных данных осуществляли депринятыми методами (Плохинскнй, 1964; Воскресенская и Шпота, 1964; спехов, 1974, 1979, 1985; Драгавцев, 1984; Драгавцев. Лнтун, Шкель 1984; хловский, Мартынов, Мамонов, 1982; Griffing. 1950; Gandhi et all. 1964; Fisher, ¡8; Machmud, Kramer, 1951).

Исследования проводили в тесном сотрудничестве с А.П. Шестаковой, 1. Недуговой, В.Д. Артамоновым, Э.Г. Ерохиной, Л.В.Туварджиевой, ¡.Сюковым, С.Н.Шевченко, П.Н.Мальчиковым, С.Е.Поротькиным.

Автор выражает глубокую благодарность коллегам принимавшим 1стие в работе, доктору биологических наук В.А. Крупнову, сотрудникам [елов пшеницы и иммунитета ВИР им. Н.И. Вавилова за ценные советы и .ющь.

2.Методы и результаты селекции яровой пшеницы в Самарском НИИСХ за 1913-1962 годы

Селекция яровой пшеницы в Самарском НИИСХ (б. Безенчукская с опытная станция) начата в 1913 году. По методам и результативности ее моз разделить на четыре периода (Вьюшков, 1975). Первый (1913-1924 гг.) - nepi аналитической селекции. В задачу селекционеров входило изучение местг сортов-популяций и улучшение их массовым отбором. К.Ю. Чехович и Е Кобальтовой отбором из местных пшениц были выведены линейные сор Мелянопус 209, Мелянопус 212, Сивоуска 3, Белотурка 79/111 и Цезиум 1251 также созданы межвидовые устойчивые к пыльной головне сорта Лютесценс 1 и Гордеиформе 1717, которые широко использовались селекционерами Повол в своей работе (Шехурдин, 1961; Благонадежднна, 1968; Вьюшков, Щукина, И Вьюшков, 1978).

Второй период (1925-1937) характеризуется увеличением объема рабо изменением методов селекции: введен метод парного стандарта и различ! фоны для оценки сортов, изучение мировой коллекции на фоне яровизацш осыпаемости, скрещивания на основе стадийного анализа. Увеличены отборы хозяйственных популяций (НОЭ. Ульки, Кубанки, Арнауткн и др.), в результ чего были выведены и внедрены в производство сорта Гордеиформе 67: Лютесценс 35. -

В этот период была развернута большая работа по межсортово! межвидовой гибридизации с привлечением материала из мировой коллега ВИРа. С 1925 по 1937 годы было проведено 444 комбинации скрещива! (Вьюшков, 1978). Исходным материалом при гибридизации служ] перспективные сорта местной селекции, как наиболее приспособленные данному регион), образцы коллекции ВИР, а также copia яровой и озш пшеницы, районированные в Поволжье. В результате была разрешена зад создания засухоустойчивого сорта твердой пшеницы. Индивидуальным отбо] из гибрида Мелянопус 212 х Гордеиформе 1717 были выведены сорта: Ле\"ку; 33, Леукурум БГ-39, Леукурум БГ-40. В 1937 году их передали на госиспыта! из них Леукурум 33 районирован по Куйбышевской, Ульяновской и Ростовс областям, а сорта Леукурум БГ-39 и Ле\"курум БГ-40 послужили исход материалом в дальнейшей селекции.

С 1938 года в условиях богары проводилась работа''по у лучше! твердой пшеницы методом внутрисортового скрещивания и "воспитания различных условиях (третий период в селекции, 1938-1960 гг.). В течение 10 (1948-1957 гг.) по рекомендации Т.Д. Лысенко практиковалось исключите.! свободное опыление и принудительное опыление смесями пыльцы, т.н. "браь любви". Основное внимание было сосредоточено на улучшении сорта Леуку 33(Благонадеждина, 1968). Были выведены три ценные линии: Леукурум 8/Б-Леукурум 8/Б-298 и Леукурум 8/6-333, которые использованы нам1: селекционной работе (Вьюшков, 1978).

Наибольшую перспектив}' для селекции твердой пшеницы в этот пер представляли гибриды, созданные в 30-х годах. Селекционерами Д.П. Буйлш

O.A. Благонадеждиной нз гибридных популяции отобраны линии Леукурум 11-45 и Леукурум 240-29/4, ставшие исходными при выведении сортов :зенчукская 102 и Безенчукская 105, которые были районированы в уйбышевской области в 1963 и 1965 годах, соответственно. В эти же годы были шедены и переданы на госиспытание устойчивые к пыльной головне сорта ердой пшеницы Безенчукская 116 и Безенчукская 121.

Позже в результате скрещивания Безенчукской 121с сортом Харьковская и отбора из популяции В.Д. Артамоновым с сотрудниками был создан аптированный, широко районированный в СССР с 1980 года сорт зенчукская 139.

Селекция яровой пшеницы в условиях орошения начата в 1935 году под ководством Д.П. Буйлина и продолжалась до 1988 года. В первые годы ходным материалом для селекции послужили: коллекция ВИР в количестве 2483 разца из 54 стран, 349 линий, отобранных из образцов мировой коллекции в 31 году в условиях богары, а также сорта, выведенные Безенчукской опытной анцией и другими учреждениями Юго-Востока (Варфоломеева, 1968; годовые четы БОС за 1935-1965 гг.).

Д.П. Буйлин и A.M. Варфоломеева путем отбора из гибридов от эещивания географически-отдаленных форм создали ряд сортов: Безенчукская , Безенчукская 98, Безенчукская 111. Большим достижением явилось выведение сококачественного, устойчивого к болезням сорта сильной пшеницы зенчукская 98 (DC-II-21-44 х Эритроспермум Б-47), районированного с 1951 да в 11 областях СССР.

З.Биоклиматический потенциал культуры яровой пшеницы

Основной лимитнр\тощнй фактор поволжского земледелия - недостаток mi, высокий температурный режим и часто повторяющиеся засухи и суховеи, затывающие все зоны региона, приводящие к резкому снижению одуктивности пшеницы.

Среднемноголетняя влагообеспеченность посевов яровой пшеницы в говиях Безенчука составила 53 %, в острозасушливом 1957 году - 31 %, во 1ЖНОМ 1964 - 100 %. Для определения потенциала кулылры яровой пшеницы в ix условиях и параметров продуктивности новых сортов на перспективу нами эведены специальные исследования в контрастные по метеоусловиям 1971-1975 1Ы. Использовали высокостебельные сорта мягкой пшеницы Саратовская 210, ратовская 29, Саратовская 36, Саратовская 42 и твердой - Мелянопус 69, ¡енчукская 105, Харьковская 46. Результаты исследований представлены в

)Л. 1.

Мягкая пшеница сформировала средний урожай биомассы и урожай на выше твердой. Максимальный урожай биомассы обоих видов оказался шаковым (113,2 ц/га) и получен мягкой пшеницы в 1973 году, твердой - в •лючительно влажном 1974 году.

Резкое снижение биомассы, массы зерна и Kxoi наблюдалось в розасушливом 1975 г. При этом твердая пшеница сильнее реагировала на ессовый фактор.

1 .Формирование урожая посевами яровой мягкой и твердой пшеницы, ц/га

(1971-1975 гг)

Показатель Мягкая Твердая

X мин. макс. X мин. макс.

1 .Биологический 75,8 44,4 113,2 72,4 38,2 113,2

урожаи надземной

массы (а.с.в.)

2. Урожай зерна 21,6 9,7 30,3 18,5 5,4 32,5

(а.с.в.)

3. Кхоз(%) 28,6 22,2 35,6 25,6 14,9 32,2

С учетом биомассы и коэффициента биологической продуктивно биоклиматический потенциал (БКП) мягкой пшеницы составил 0,738, твердс 0,637.

Экспериментальные данные позволили определить теоретиче возможный потенциальный урожай рассчитанный по максималь влагообеспеченности и с учетом ресурсов ФАР.

Урожай рассчитанный по максимальной влагообеспеченно< Максимальная влагообеспеченность (\У) посева пшеницы составила 463,3 м рассчитана исходя из максимальной влагоемкости почвы опытного учас (Корчагин, Карандаев, 1973) и наибольшего количества осадков (303,8 > выпавших в 1990 году за вегетационный период (96 дней). Урожай биомассы коэффициенте водопотребления 381 мм. га/ц будет получен порядка 121,6 абсолютно сухого вещества или 141,3 ц/га при стандартной влажности. Исход; этого биологический урожай зерна мягкой пшеницы составит 50,3 ц/га, тверда 45,5 ц/га (при 140 о влажности).

Потенциальный урожай рассчитанный с учетом ресурсов ФАР. Исход данные для расчета представлены в табл. 2. Максимально благоприятный формирования урожая мягкой пшеницы был 1973 год. Урожай биомассы зг дней вегетации составит 113,2 ц/га абсолютно сухого вещества, при э аккумулировано урожаем 36,87 млнлосал и КПД ФАР был на уровне 1,68 ° о. твердой пшеницы наиболее благоприятным оказался 1974 год, КПД С составил 1,86 0 о. Сорта мягкой пшеницы в этот год в сильной степени поразил бурой ржавчиной, что повлияло на длину вегетационного периода и сниже урожайности.

За годы исследований максимальный урожай биомассы получен в 197 на посевах сорта Жигулевская - 140,8 ц/га. Приход ФАР за вегетацию этого г оказался 2,24 млрд.ккал/га, при этом урожаем аккумулировано 45,86 млн.ккг КПД ФАР составил 2,04 %. Поэтому на уровне Самары для рас1 потенциальной урожайности вполне реально использовать прогностичес КПД ФАР 2 °/0.

2.Поглощение ФАР на фотосинтез и КПД ФАР, рассчитанные по биологическому урожаю

Год Вегетаци- Урожай 1(2А, 2Я. КПД

онный биомассы, млн.ккал./га ккал/см2 ФАР,

период, ц/га %

дней

Мягкая пшеница

1973 90,0 113,2 36,87 21,9 1,68

1974 81,0 76,1 24,80 19,7 1,26

1975 72,0 44,4 14,45 19,4 0,75

X 81,0 77,9 25,37 20,3 1,23

Твердая пшеница

1973 93,0 100,4 33,37 22,6 1,47

1974 83,0 113,2 37,64 20,6 1,86

1975 75,0 38,2 12,69 20,1 0,63

X 83,6 83,9 27,90 21.0 1,32

С учетом полученных в опыте данных потенциальный урожай мягкой пеннцы прогнозируется на уровне 57,4 ц/га, твердой - 50,8 ц/га.

С целью определения потенциальной урожайности сортов интенсивного роэкотипа провели параллельное сравнительное изучение низкостебельных ртов из Мексики Сонора 64 и Эрнтроспермум № 84 (И-290989) с лсокостебельнымн сортами саратовской селекции. В среднем за 4 года (1972. •74, 1975, 1976) нпзкостебельные сорта накапливали биомассы на 7,9 % меньше. :м высокостебельные; во влажные (1974, 1976) - практически одинаково (96 ц/га), засушливые (1972, 1975) - меньше на 23,7 %. При этом, выход зерна из обшей юмассы (Кхо,) во все годы был выше в среднем на 5,9 %, во влажные годы - на 3 Ч в засушливые - на 4,2 0 о.

По отношению зерна к соломе низкостебельные сорта превосходили >1сокостебельные в среднем на 41 %. В засушливом 1972 г. это отношение »ставило 0,73, что привело к напряженности донор-акцепторных отношений(по умакову В.А., 1993, критическая величина 0,7). Это обстоятельство необходимо штывать при разработке моделей сортов интенсивного типа.

В.А. Кумаков (1985, 1995) считает одним из путей увеличения зерновой эодуктивности за счет повышения КХОз без изменения ростовых фликцин эганов. Реконструировав пшеничное растение путем селекции в условиях реднего Поволжья реально можно повысить К.тоз на 3 % от достигнутого уровня и счет незначительного снижения высоты растения, придания устойчивости к элеганшо, болезням листа и колоса, что не увеличит напряженность донор-сцепторных отношений в период налива зерна. С учетом этого можно тределить потенциальный )рожай сортов интенсивного агроэкотипа, исходя из гедующих показателей: КПД ФАР равен 2 °Ь, Кхоз мягкой пшеницы - 38,6 ?ердой - 35,2 % и £ (2 равной 2,33 млрд.ккал/га, рассчитанной по максимальному :гетационному периоду (96 дней).

В результате потенциальный урожай мягкой пшеницы сорт интенсивного агроэкотнпа составит 64,2 ц/га, а твердой - 57,3 ц/га при влажное 14%.

Полученные показатели урожайности были положены нами в осне определения параметров новых сортов при разработке программ селекционн работ Самарского селекцентра до 2005 и 2010 годов.

4.Селекция мягкой пшеницы

4.1 .Изменчивость и сопряженность признаков продуктивности

Продуктивность пшеницы носит интегральный характер, слагается ряда признаков и ее следует рассматривать как результат взаимодейств генотипа сорта с условиями внешней среды. Сильная изменчивость это признака затрудняет достоверную оценку генотипа по фенотипу в проце< селекщш. В подобных обстоятельствах, как отмечает У.Уильямс (1968), "моя иметь преимущество отбор, основанный на признаках-компонент: изменчивость которых в меньшей степени подвержена влиянию условий внешн среды".

Изменчивость признаков продуктивности. В модельном опыте контрастные по погодным условиям годы нами было исследовано семь сорто] представителей разных экологических групп, различающихся по степе выраженности компонентов продуктивности (Выошков, 1996).

По средним коэффициентам варьирования количественные прнзна распределялись по отдельным группам независимо от принадлежности генотип к тому или иному экотипу. Исходя из классификации Б.А.Доспехова (1973), слабоварьирующим отнесены "масса 1000 зерен", "высота растений", "чпс. зерен в главном колосе" (Су = 4,5 - 9,7 °о); к средневарьпр\тощим - "масса зер главного колоса" и "продуктивная кустистость" (Су = 11.7 - 17,1 0 о). Призна; "продуктивность растения" и "число зерен с растения" варьировали в сильн степени (Су = 20,6-21,7 0 о).

Сопряженность признаков продуктивности. Ряд ученых (Орлюк, 19" Бурдун, Гуйда, 1977; Лелли, 1980; Коновалов и др., 1981; Драгавцев и др.. 198 отмечают, что работы по выявлению корреляционной зависимости элемент продуктивности у пшеницы могут рассматриваться как целенаправлен™ исследования, способствуйте успеху селекционной работы .я увеличен! надежности отбора по тем или иным признакам. В литературе приводят противоречивые данные по взаимосвязи продуктивности и ее элементов. Э явление можно объяснить тем, что подчас корреляции выявлены при мал« объеме выборки и за сравнительно небольшое количество лет.

Наши исследования по определению взаимосвязей в течение 9 л показали, что связь продуктивности с элементами структуры носит однозначный характер (Выошков, 1996). Большое влияние на эту свя оказывают погодные условия по разному складывающиеся на тех или нш этапах органогенеза. В одинаково сложившихся по погодным условиям 1968 1971 годы урожай зерна отрицательно коррелировал с продуктивнь

теблесгоем (табл. 3). В 1972 г., когда в первый период вегетации сложились дагоприятные условия, а в период налива и созревания зерна растения попади юд "запал", урожай в большей степени зависел от числа продуктивных, стеблей ia единицу плошали (г = + 0,72**).. Ученые П.П. Лукьяненко (1965); Л.А. Михеев 1975); Ю.Л. Гужов (1978) отмечают высокую положительную корреляцию рожайности зерна с продуктивностью главного колоса и рекомендуют отбор по тому признаку. По нашим данным урожай зерна положительно и достоверно оррелировал с массой зерна колоса только во влажные годы (1973 и 1976), а с ысотон растений, наоборот, - в засушливые и сухие годы (табл.3). Во все годы аблюдалась положительная корреляция урожая зерна с урожаем надземной иомассы и только в острозасушливом 1975 и сухом 1977 годах при возделывании о непаровым предшественникам эта связь была незначимой. Однако, средний оэффициент корреляции этих признаков оказался очень высоким (+0,83 ).

Таким образом, изучение корреляционной зависимости урожайности с кментами структуры не дало однозначного ответа. Поэтому мы изучали зраллельно корреляционные связи в модельном опыте на семи сортах разных сотипов (Выошков, 1996).

На фенотппнческом уровне урожай зерна одного растения во все годы 968-1971) тесно связан с озерненностью растения (г = 0.726 - 0,850), средне с стистостью. массой зерна и озерненностью главного колоса (г = 0,250 - 0.600). С зссой 1000 зерен достоверная связь была только в 1970 г., а в 1968 и 1971 она сазалась несущественной (г = 0.088 и 0.052).

На генотпппческом уровне во все годы изучения наибольшая иожнтельиая связь урожая зерна прослеживается с озерненностью растения : = 0.502 - 0.694) и с массой зерна главного колоса (rg = 0.384 - 0.823). Выявлена существенная (rg = 0.016 - 0.023) связь урожая зерна с продуктивной стистостью (табл. 4. данные за 2 контрастных года).

Однако, взаимосвязь продуктивности растения с элементами структуры генотпппческом уровне не во все годы носила адекватный характер. В стности, признаки "урожай зерна" и "масса 1000 зерен" в 19~0 году находились толожительной и значимой связи (rg = 0.643х). а в 1968 и 1971 эта связь носила рицательный. хотя и недостоверный характер (rg = - 0,013 : - 0,042). В 1968 и "1 гг. в глу бокое противоречие вошли между собой признаки "озерненность стения" и "масса 1000 зерен". Коэффициент корреляции в 1968 г. был равен -'28х. в 1971 - 0.876*. Благоприятные условия 1970 г. в период налива зерна .тало 71,4 мм осадков) сгладили противоречие между этими признаками (rg = -01).

Таким образом, анализ связей признаков на фенотипическом и ютипическом уровнях, а также анализ корреляционных плеяд в контрастные погодным условиям годы показывает, что значимо имеют место факты :1яния условий среды на генетические механизмы контроля количественных изнаков (Вьюшков, 1996). В связи с тем, что в опытах использованы ►юзиготные сорта, сдвиги генотипических корреляций в исследуемой ¡окупности не могут быть объяснены генетическими взаимодействиями активность, эпистаз, сцепление генов, плейотропия). Экспериментальные ■шые подтверждают мнение Драгавцева, Литуна, Шкель (1984), Драгавцева и

3.D lanMociiii ti. урожайности черна с элементами ее структуры, itucoioii растении и урожаем биомассы

Признаки Коэффициент корреляции

1968 1971 1972 1973 1975 1976 1977

чябь 1 пар

Урожаи черна,ц/га 22,0 .11,2 25,7 29,0 10,4 35,1 26,0 32,5

-число стеблей на 1м- -0,50" -0,56" +0,72"" +0,13 +0,14 +0,28 +0,19 +0,48'

-чнело черен п колосе +0,26 +0,09 -0,31 +0,58" -0,05 +0,50' +0,32 +0,30

-масса 1000 черен +0,2.1 +0,13 +0,19 +0,-11 +0,07 +0,72'" -0,20 +0,20

-масса черна 1 колоса +0,06 +0,36 -0,2-1 +0,59" -0,04 +0,79'" +0,12 +0,38

-высота растений +0,-11 +0,66- +0,69" -0,12 +0,48" -0,36" -0,27 -0,13

-урожай падчемпоп биомассы, ц/га - +0,66" +0,87— +0,86"" +0,25 +0,69" +0,01 +0,63"

" досюиерно при Ри.ш '"достоверно при Р..,..!

(1984), Драгавцева (1993), что изменения генотипических корреляции могут ь вызваны переопределением генетических формул признака при изменении горов среды, наиболее значимыми из которых являются погодные условия.

4.Коэффициенты генотипической корреляции, 1968,1970 гг

Признак Год Коэффициент корреляции

1 2 3 4 5 6 7

)ожай зерна на 1968 1,0 0.020 0,662" -0,013 0,823* 0,879" 0,146

-ение 1970 1,0 0,016 0,694" 0,643" 0,672" 0,160 -0.274"

родуктивная 1968 1,0 0,375" -0.314* -0.397" -0.214" 0,465"

истость 1970 1,0 0,237" -0.301" -0.569" -0,354" 0,177"

¡ерненность 1968 1,0 -0,728" 0,244" 0,774" -0.166"

-ения 1970 1,0 -0,101 0,640' 0,626" -0.745"

асса 1000 зерен 1968 1,0 0,441" -0,241" 0,352"

1970 1,0 0,314" -0.374" 0,399"

асса зерна 1968 1,0 0,764" -0.074

шого колоса 1970 1,0 0,760" -0.636"

¡ерненность 1968 1,0 -0.362"

шого колоса 1970 1,0 -0.874"

,1сота растения 1968 1,0

1970 1,0

ocтoвq)нo при Рп.ш

Анализ путевых коэффициентов, проведенный на генотипическом уровне, хетельствует, что во все годы высокий положительный эффект в урожай зерна сит признак "озерненность растения" (К = 0,87-*-4,48), а в отдельные годы и знаки "масса зерна главног о колоса" (Я = 0,09 -г 5,24) и "масса 1000 зерен" (Л 59).

4.2.Создание сортов и линий степного агроэкотипа

Принципы подбора пар, методы гибридизации и отбора. В работе нашли ажение в основном два принципа подбора пар:

1 - внутривидовые скрещивания сортов и форм близких биотипов пенчатая гибридизация);

2 - скрещивания эколого-географически отдаленных форм.

Основным методом создания исходного материала явилась тривидовая гибридизация. Был применен метод пересевов гибридных уляций с той целью, чтобы в условиях Заволжья в максимуме проявилось ствие естественного отбора. Отбор растений из гибридных популяций водили, как правило, в р4 - Рб по признакам высокой озерненности колоса и гения, скороспелости, засухоустойчивости, устойчивости к болезням и цителям, качеству зерна (выполненность, стекловидность, крупность), меняли жесткую браковку линий не отвечающих этим требованиям.

Внутривидовые скрещивания сортов и форм близких биоти (сту пенчатая гибридизация). На первом этапе селекции (1963-1975 гг.) исход материалом послужили отечественные сорта, главным образом, саратовско местной селекции. Были проведены парные и сложные скрещивания близ биотипов с той целью, чтобы в процессе гибридизации не наруи сложившийся баланс генов поволжских пшениц. Расчет строился на получен! отборе трансгрессивных форм степной экологии. В результате селекции oí выделены сорта и линии Лютесценс 82, Лютесценс 102, Альбидум 135, Лютеа 137, Альбидум 233, проявившие повышенную засухоустойчиво продуктивность, скороспелость. (Вьюшков, Недугова, 1975; Вьюш Шестакова, 1979). Из них Лютесценс 102 и Альбидум 233 переданы в ВИР источники засухоустойчивости и повышенных мукомольно-хлебопекар свойств. (Каталог ВИР, вып. 271, 1980). Сорт Лютесценс 137 под назван Безенчукская 129 в 1979 году районирован по Куйбышевской области. Hoi сорт выведен двухкратным отбором из популяции Fi (Лют. 716-25 хСаратовс 29) х Саратовская 35 (рис. 1). Посевная площадь под ним за годы районирова составила 345 тыс.га. В дальнейшем селекционная работа строилась на широ использовании Безенчукской 129, Л-102 и засухоустойчивых сортов саратовс селекции. На этом этапе селекции ставилась задача: сохранить ж£ засухоустойчивость поволжского биотипа и повысить потенциалы продуктивность.

В засушливые годы (1975, 1977, 1979) при небольшой интенсивнс отбора по комплексу признаков выделили большое количество линий гибридных комбинаций : Безенчукская 129 х Саратовская 42; Fi (Саратовска: х Безенчукская 129) х Безенчукская 129; Fi (Nadadores х Саратовская 3Í Саратовская 29; Fi (Безенчукская 129 х Безенчукская 134) х Fi (Саратовская ■ Безенчукская 129). Вероятно, в указанных популяциях в резулы рекомбиногенеза сложилось наиболее благоприятное сочетание reí определяющих адаптивность.

В процессе скрининга многочисленных линий на экологичеа приспособленность в контрастных условиях отобраны три: Лютесценс Альбидум 653 и Лютесценс 770, которые использованы в дальней селекционной программе как базовые, высокоадаптированные к услов региона. В 1986 г. Лютесценс 648 под названием Жемчужина Заволжья переда! госиспытание; не был районирован из-за поражения пыльной головней.

Жемчужина Заволжья отличалась высокой засухоустойчивое! хорошим наливом высококачественного зерна, отвечающего требованиям сильную пшеницу. В оптимальные для выращивания и во влажные годы з сорт существенно превосходил стандартные сорта по продуктивности в с проявления толерантности к листовым болезням (Вьюшков и др., 1986; Вьюш Сюков, 1989; Вьюшков, Шевченко, 1991).

Сдвиг по продуктивности у выведенных сортов Безенчукская Альбидум 653, Жемчужина Заволжья произошел за счет озерненности кол растения и сохранения продуктивного стеблестоя к уборке, что в конечном ш привело к увеличению числа зерен на единицу площади. Отбор не затро признак "масса 1000 зерен" (табл. 5).

5.Характеристика сортов мягкой пшеницы, 1981-1985 гг.

Сорт Урожайность, Высота расте- Масса 1000 Число зерен Продуктивных

ц/га ний,см зерен,г в колосе, шт на 1 м2, тыс.шт стеблей, шт/м2

лукская 16,7 68 31,9 23,5 3,84 327

1Товская 42 17,7 85 32,0 26,7 4,50 337

¡товская 46 17,9 82 32,9 23,2 4,17 359

нчукская 129 19,5 82 29,7 27,3 4,63 339

)идум 653 19,7 78 31,7 28,8 4,76 331

есценс 648 1чужнна лжья) 20,2 86 32,1 25,6 4,70 367

0.о5 2.4

1сота растении и элементы структлры урожая за 1981-1983 гг.

тьтаты исследовании пoдгвq)днли высказанное ранее мнение о том, что этот нак \ поволжского агроэкотнпа находится в биологическом оптимуме >шков, 1996).

Создание адаптированных, с повышенным общим гомеостазом энных сортов следует рассматривать как определенный этап в сложно-енчатой гибридизации. К сожалению, в годы сильных эпифитотий бурой ¡чины и мучнистой росы они поражаются этими болезнями. Поэтому, нейшая задача совершенствования степного агроэкотнпа - передача этим ам при помощи беккроссирования генов, контролирующих устойчивость к зням, полеганию, прорастанию зерна, повышающих специфический остаз.

По сути, это второй этап в селекции сортов степного агроэкотнпа. ¡енность этого этапа заключается, во-первых, в привлечении в гибридизацию ов инорайонной (в т.ч. зарубежной) селекции, но не напрямую в парных зцгоаннях, а посредством беккроссирования доноров сортами поволжской сции с последующим контролем полученных форм по генетическим маркерам, торых, в скрещивашш гибридов р! с одним из родителей или соустойчивым сортом поволжской селекции для усиления адаптивности и ппения вероятности отбора (рис. 1).

Лютесценс 91 х Сарроза

Коолераторка х Лют. 35 Альбидум 24 х Лютеецеис 55/11

Лют.716-25 х Саратовская 29 х Альбидум 4.1 х Саррубра Fi х Саратов 35 Альбидум Ifrlfr х Саратовская 38 х Nadadores

Саратовская 46 х Безеичукская 129 х Саратовская 42 -^ iv;

PV-1X х С-29 Fi х Безенчук 129 Альбидум 653 х f С-29» х ThLrl9| Жемчужина Заволжья

Fi х Саратовская 29 х Саратовская 51 \-

Куйбь

/

ш. 1 х Л-770 х [С-29» х ThLrl9)

/

Fi х Альбид.653 fH-Timst. х Саратов.2951 х Саратов.55

Волгоуральская

Fi X J1-77Q Лютесиенс 1378 Лютесценс 1379 Лютесценс 1327

Рис. 1.Схема создания сортов мягкой пшешщы методом ступенчатой гибридизации

Тулайковская степная

аиболее результативным оказалось использование в скрещиваниях аналогов и зогенных линий сорта Саратовская 29 с различными генами устойчивости к олезням, созданные в ВИРе под руководством И.Г. Одинцовой и в НИИСХ )го-Востока под руководством В.А. Крупнова.На их основе выведены сорта улайковская степная, Волгоуральская, Лютесценс 1378, 1379.

Новый сорт Тулайковская степная обладает засухоустойчивостью, ;тойчивостью к бурой ржавчине (ген Lr 23+), отличными мукомольно-гебопекарными свойствами (Вьюшков, 1995; Вьюшков, Сюков, 1996, 1998). Сорт «сен в Госреестр РФ по 7 региону с допуском к использованию с 1998 года.

Путем возвратных скрещиваний сорта Альбидум 653 с аналогом аратовская 29 (ген Lr 19) и последующего отбора нами получена лсококачественная устойчивая к ржавчине линия Ауреум 1308, переданная в )97 году на госиспытание под названием Волгоуральская.

Отбором из гибрида от скрещивания этапного сорта Лютесценс 770 с ¡алогом С-29 по гену (Lr 19) получены устойчивые к ржавчине, лсококачественные линии Л-1378 и Л-1379, а с сортом Куйбышевская 1 (Lr 23 + г 13) - линия Лютесценс 1327, которые проходят конкурсное и межстанционное :пытанйя.

Скрещивания эколого-географически отдаленных форм. Гибриды и rami, полученные от скрещивания местных сортов с сортами Западно-зропейской селекции, а также с короткостебельными сортами США, Мексики и ндии оказались недостаточно урожайными из-за пониженной сухоустойчивостн и отличались нестабильностью формирования урожая 3q>na ) годам. В большей степени отвечали условиям Поволжья (продуктивность 6010 о от стандартов) высокорослые сорта США и Канады (Вьюшков и др., 1968). парные скрещивания широко были вовлечены Mercury, Rüssel, FK N 25, íatcher, Acadia, Lee, Selkirk, Pembina и др. С участием трех последних создано 70 »пуляций.

За годы работы создан ценный селекционный материал по устойчивости болезням, качеству зерна, устойчивости к полеганию. Однако создать сорта. 1евышающие по продуктивности и адаптивности районированные в регионе, не вставилось возможным. Накопленный опыт позволяет утверждать, что сорта фопейской, Северо-Американской селекции и короткостебельные сорта |фективнее использовать в тройных, конвергентных скрещиваниях или ккроссах.

Использование потенциала озимых пшениц в селекции яровой пшеницы епного агроэкотипа. Из созданных гибридных популяций наиболее рспективными для условий региона были: Кавказ я Саратовская 210, Кавказ х фатовская 42 и Аврора х Саратовская 44. Из них в 1973-1981 гг. отобрано и учено 8 тысяч линий.

В связи с большим формообразовательным процессом в популяциях вводили 2-3-х кратные отборы. Лучшие линии-лидеры в 1977-1982 годах имели еимущество перед стандартами по урожайности в благоприятные по лажнению годы от 3,7 до 9,9 ц/га (Вьюшков, Шестакова, 1979). При этом обранные линии отличались устойчивостью к полеганию, продуктивностью лоса (1,01-1,09 г), хорошим наливом зерна (натура 796-823 г/л),

крупнозерностыо (42,1-46,1 г), но имели пониженную продуктивную кустисто! и уступали Саратовской 42 и Безенчукской 129 по озерненности колоса. Одна! в засушливые годы (1979, 1981, 1982) преимущество выделенных линий урожайности не было очевидным перед стандартом Саратовская 42.

Выведенные трехкратным отбором высококачественные, устойчивые мучнистой росе, пыльной головне и полеганию линии А-605 (Кавказ Саратовская 42) и А-607 (Аврора х Саратовская 44) переданы в ВИР (Вьюшк< 1988).

В селекции степного агроэкотипа, как показала практика, наибо: перспективным является использование интенсивных сортов озимой пшениць ступенчатых скрещиваниях по схеме: озимый сорт.х яровой сорт

Эффективность этого метода доказывает создание ценнс селекционного материала и выведение сорта Тулайковская юбилейная. Отбор из гибрида Эритроспермум 171-5 (Аврора х \V.S- 1877) х Безенчукская 129 на выведен ряд перспективных линий, в т.ч. линия Лютесценс 1085, передана в 15 г. на госиспытанне под названием Тулайковская юбилейная. Этот сс унаследовал от Эритроспермум 171-5 устойчивость к пыльной голов толерантность к ржавчине, мучнистой росе и повышеннлто потенцнальн; продуктивность; от Безенчлкскон 129 - засухо-жароустойчивость. стабильно« формирования урожая по годам. Хлебопекарные свойства - на уро£ Саратовскай 42, уступает ей по "силе муки" и реологическим свойствам тес Тулайковская юбилейная характеризуется широкой нормой реакции экологические факторы среды. По урожайности зерна превышает Саратовск 42 как в благоприятные, так и в засушливые годы (Вьюшков и др., 199 Испытание на ГСУ Самарской и Волгоградской областей в засушливом 1995 подтвердило высокую засухоустойчивость и пластичность этого сорта.

Таким образом, разработанная и ориентированная нами максимальное использование адаптированного исходного материала страте! селекции сортов степного агроэкотипа на основе ступенчатой гибридизации дг положительные результаты.

Использование сортов зарубежной селекции с большой степен экологической удаленности и интенсивных сортов озимой пшеницы в прям скрещиваниях способствовало повышению генетического потенци; продуктивности, но не способствовало повышению адаптивности. Основ! причина, по-видимому, кроется в несоответствии систем генов, определяю! взаимодействие генотип-среда, а также в ограничениях рекомбиногенеза

£]: бор яровых форм

Рп

скрининг, отбор форм степного агроэкотипа

олучення трансгрессий в засушливых условиях, вызванных контрастностью азличий между компонентами скрещиваний (Жученко, 1988; Грабовец, 1995).

Урожайность и адаптивность в засушливых условиях имеют прямую опряженность (Жученко, 1983; Кадыров, Гриб, Батуро, 1984; Дорофеев, Бараш, 1аскидашвили, 1985). Естественный отбор действует не на отдельные гены, а перирует некоторыми многолокусными единицами, или блоками генов ассоциациями генов), связанных в единую метаболическую систему (Glegg, Лагс1, КаЫег, 1972; Жученко, 1988).

Поскольку, селекция есть эволюция направляемая волей человека Вавилов, 1935), то в процессе длительной селекции на Юго-Востоке формировался свой, адаптированный к условиям зоны высокостебельнып гроэкотип пшеничного растения. В результате привлечения в селекционный роцесс сортов близких биотипов в системе ступенчатой гибридизации меньшается вероятность нарушения сложившегося баланса ассоциированных енов. Сочетание естественного и искусственного отборов в экстремальных словиях Поволжья способствует аккумуляции генов, определяющих даптивность и получение положительных трансгрессий.

4.3.Создание сортов полуинтенсивного и интенсивного типов

Первоначально задача выведения сортов подобных агроэкотипов ешалась за счет привлечения в гибридизацию зарубежных сортов яровой шеннцы, но оказалась неэффективной. И только скрещивания местного атериала с сортами озимой пшеницы Безостая 1, Ершовская 3, Мироновская 08, Скороспелка 35, Аврора, Кавказ позволило решить эту проблему.

В процессе селекции (1965-1973 гг.) мы изучили наследование признаков ибридами 1 -И; от скрещивания яровых пшениц с озимыми, а также поведение тобранных линий на различных агрофонах. В среднем озимо-яровые гибриды Р; о устойчивости к полеганию превосходили яровых родителей, хотя по высоте астений были на уровне последних. Гетерозис проявился по числу зерен в колосе, родуктивностп колоса и крупности зерна (Вьюшков, Артамонов, 1979; 1ьюшков, 1988).

В гибридах Р] во всех случаях доминировала яровость. В И: и оследующих поколениях наблюдалось расщепление на яровые и озимые формы лизкое к дигибридному (14 яровые : 2 озимые), что связано с взаимодействием оминантных и рецессивных аллелей генов Угп1 и Ут2.

В результате трансгрессивного расщепления в популяции возникали гнотипы с различным сочетанием элементов структуры урожая и межфазных ериодов. В гибридах р2 с участием Безостой 1 вышеплялись особи, олосившиеся на 7 дней раньше ярового родителя. По-видимому, это явление бусловлено сочетанием генов Ут 1, Угп 2 ярового родителя и Ррс1 - генов сорта ¡езостая 1.

Анализ элементов продуктивности линий, отобранных из популяций езостая 1 х Безенчукская 98 и Безостая 1 х Саратовская 36, показал, что за счет спользования Безостой 1 повысилась устойчивость к полеганию, снизилась

¡ысота растений (90,6-95,4 см у линий и 106,8 см у Безенчукской 9£ Продуктивная кустистость осталась на уровне Безенчукской 98, но значителы зозросла масса 1000 зерен, озерненность колоса, масса зерна с колоса и растеш Вьюшков, Артамонов, 1979; Вьюшков, 1988). В результате интенсивнс проработки гибридов были вьщелены перспективные линии, отвечающ] фебованиям, предъявляемым к сортам полуинтенсивного и интенсивного типов

По "сортообразующей способности" наиболее перспективной оказала комбинация Безостая 1 х Безенчукская 98, из которой нами бьи отселектировано три сорта: Безенчукская 128, Безенчукская 134 и Жигулевская.

Указанные сорта свои преимущества проявили в годы эпифитотий бур< ржавчины, при возделывании по пару и при орошении (табл. 6). Прогресс селекции достигнут за счет увеличения Кхоз и формирования повышенно: урожая надземной биомассы с единицы площади (Вьюшков, 1987, 1988). В 19 году урожай сухого вещества Жигулевской составил 140,8 ц/га, Безенчукской 1 - 125,5 ц/га, родительского сорта Безенчукская 98 - 111,5 ц/га. При возделывай] по интенсивной технологии Жигулевская обладала повышенным коэффициенте энергетической эффективности (К.Э.Э.) в сравнешш с сортом-стандартс Саратовская 46 (Вьюшков, 1988). В этом случае она выступает к »нергосберегающий сорт и как фактор охраны окружающей среды.

6. Характеристика сортов мягкой пшеницы, 1974, 1976 гг.

Урожайность, ц/га Высота расте- Масса 1000 Масса зерна с Устойчн вость к Пораженш Р.гесоп-

ний,см зерен,г 1 полега- сШа,

Сорт колоса нию, тип реак-

1974 1976 г балл ции

Саратовская 36 20,5 27,0 110 ,30,0 0,44 2,5 4,0

Безенчук-

ская 98 21,1 28,0 111 28,1 0,51 3,2 3,0

Безенчук-

ская 134 25,6 37,1 98 32,6 0,60 5,0 2,0

Жигуле-

вская 31,6 41,8 111 35,3 0,66 5,0 2,0

Эритро-сперм 84 (К-290989, 33,1 32,1 76 38,4 0,52 5,0 1,0

Мексика) НСР 0.05 1,6 3,0

Таким образом, выведенные нами сорта Безенчукская 134 и Жигулева по структуре стебля и колоса, устойчивости к полеганию, болезн отзывчивости на уровень минерального питания, энергетическим затрат

юрмированшо урожая iqina соответствуют модели интенсивного сорта и тносятся к лесостепной волжской экологической группе. Сорт Жигулевская айонирован с 1984 г. по Северо-Казахстанской и Семипалатинской, а с 1985 г. [о Кустанайской областям Казахстана и включен в Госреестр РФ с допуском к [спользованию в производстве по 7 и 9 регионам. Максимальный урожай зерна юлучен в 1978 году на Шигонском ГСУ Самарской области - 52,0 ц/га, в 1979 од}' на Верхнемулинском ГСУ Пермской области - 58,8 ц/га.

4.4.Селекция на устойчивость к болезням

Создание сортов пшеницы устойчивых к большинству патогенов троилось нами на положениях Н.И. Вавилова (1935) - П.М. Жуковского (1955, 973) о сопряженной эволюции растения-хозяина и паразита, на теории Флора 1956), Пирсона-Сидху (1974) "ген на ген" и представлениях Я.Ван Дер Планка 1972, 1981) о вертикальной и горизонтальной устойчивости.

Из болезней в наибольшей степени лимитируют урожай зерна яровой шеницы в Поволжье пыльная и твердая головня, бурая ржавчина, мучнистая оса, корневые гнили, вызываемые 1рибами из родов Helmintosporium и oisarium.

4.4.1.Селекция на устойчивость к пыльной головне (Ustilago tritici (Pers) Jens.)

К начал} нашей работы в Самарской области яровая пшеница озделывалась на площади более 1 млн.га. Основные районированные сорта оражались пыльной головней в сильной степени (Шестакова, 1967; Шестакова, ;ьюшков, 1975; Выошков, Шестакова, 1977).

В связи с этим в 1963-1966 гг. нами совместно с А.П. Шестаковой была азработана программа селекции пшеницы на устойчивость к патогену Ustilago itici, включающая дифференциацию расового состава потогена, изучение ирового сортимента пшениц и выявление источников устойчивости, аследование признака устойчивости, выделение доноров и на этой основе -ыбор стратегии, методов селекции и создание новых сортов.

Изучение исходного материала и выявление источников устойчивости. В ернод 1967-1973 годов было изучено 497 образцов мягкой и 256 образцов вердой и других видов пшеницы мировой коллекции ВИР из 42-х стран мира на скусственном инфекционном фоне. Из отечественных сортов устойчивыми (тип сражения "0") к пыльной головне были: Безенчукская 98, Башкирская 4, ашкирская 9, Башкирская 11, Буляк, Дальневосточная, Амурская 75, Московка; пабыми и средневосприимчивыми (4,4-23,9 ° о) - Саратовская 29, Саратовская 36, [ютесценс 55/11. Наибольшее число устойчивых к головне образцов выделено реди сортов США и Канады: DC-II-21-44; Preston; Thatcher; Hope-Timstein (к-5299); Rüssel; Pembina; Canthatch; Selkirk; Red Bobs 222; Rescue x Regent (к-3068); Индии - NP 770, NP 798, NP 825, NP 832, PV - 18; Австралии - Dundee (к-2025), Koda, Hard Federation. В малом количестве выделены источники

устойчивости среди сортов других стран (Шестакова, Вьюшко 1975).Большинство из указанных сортов привлечено нами в гибридизацию.

Наследование устойчивости к пыльной головне. В опытах 1968-1972 г на искусственном фоне изучали гибриды Fi, F:, F1BC1 и семьи F, полученные с скрещивания иммунных сортов Безенчукская 98 (Б-98), Башкирская 4 (Б-4) слабопоражающихся сортов Саратовская 29 (С-29), Саратовская 36 (С-36) восприимчивыми. В качестве тестера использовали восприимчивый сор Саратовская 210 (С-210), в проверочных скрещиваниях - сорт Reward.

Гибриды Саратовская 36 х Саратовская 210 и Саратовская 29 Саратовская 210. По степени поражения головней гибридов Fi, F:, FiBCi и семе F3 было сделано заключение, что устойчивость к головне носит доминантны характер, а расщепление на устойчивые и восприимчивые семьи в гибриде С-36 С-210 укладывается в схему дигибрида (12:3:1, х2 = 0,286, Р = 0,90-0,80). контроле устойчивости к головне этого гибрида участвуют два разных гена : R > R:s (временные символы). Поэтому при распределении семей F3 по степен поражения в первую фенотипическую группу устойчивых вошли генотипь включающие оба гена устойчивости и генотипы с одним главным гено устойчивости Ris- Вторую фенотипическую группу составили генотип гомозиготные и гетерозиготные по гену R:s. Третью группу - генотипы i имеющих генов устойчивости.

В комбинации С-29 х С-210 распределение семей F^ не укладывалось схему дигибрида. По степени поражения гибридов Fi; F:; FiBCi и семей F3 бы сделан вывод, что наследственный фактор С-29 незначительно отличается с наследственного фактора С-36 и несет один ген, идентичный главному ген}' R сорта С-36. Расщепление гибрида С-29 х С-210 носит моногибридный характе {■/} = 1,08, Р = 0,30; Шестакова, Вьюшков. 1974, 1975).

Гибрид Безенчукская 98 х Саратовская 210. Ранее нами (Шестаков; Вьюшков, 1974, 1975) ошибочно была принята гипотеза контроля устойчивост сорта Безенчукская 98 к пыльной головне тремя однозначными генами аддитивным эффектом. Однако, фактическое распределение семей F3 п фенотипическим группам не соответствовало теоретически ожидаемом}' 22 : 20 15 : 6 : 1 (X2 = 13,16, Р = 0,05). Проведя дополнительные исследования, мы пришл к другому заключению. Из 96 оцененных семей F3 в класс устойчивых вошли " семей. Отношение 79R : 17S близко соответствует теоретически ожидаемому 53R IIS при трехгенном контроле (х2 = 0,50, Р = 0,50-0,25). Учитывая криву распределения семей F, и поражение гибридов Fi; F2; Fi BCi (Шестаков Вьюшков, 1974) нами была выдвинута гипотеза трехгенного контроля, пр которой ген R1R.1 > R:R: > R3R:, т.е. устойчивость к головне детерминироваг генами с разной экспрессивностью. Вероятные генотипы F2 и классификащ семей F? представлены в табл. 7.

Проверочные циклические скрещивания изученных нами сортов универсально восприимчивым сортом Reward, маркированным по гену опушеш чешуй колоса Hg, подтвердили правильность сделанных выводов.

7.Генотипы И:и классификация семей Рз гибрида Б-98 х С-210 (х:=4,19;Р=0,5-0,25)

Частота Классовый Число семейРз в классе

Генотип Р: геноти- интервал,% факти- ожидаемое

пов ческое (48:9:3:3:1)

лКл!Ы1:1Ы1з 1

л11111:1Ы1згз 2

лЯ^зЯзЯзКз 2

лпКлБЫЫЪ 2

л111К:г:К.згз 4

1П 11:11:113 гз 4

1пЯ:г:КзКз 4

лп11:г::К.згз 8

лКлК.:11:гз гз 1

лКлЯ:г:гзгз 2 ^ 0-15 79 72

л Г1Я:Я:гзгз 2

лпЯ:г:гзп 4

1

лЯтпЯзгз 2

лг,г;г:11з1Ъ 2

лпг:г:1Ъгз 4

лКлг:г;пгз 1

лг1г:г:гзгз 2

Г1Я:Я:КзЯз 1 Л

пЯ:Я:Язгз 2 \

п^пЯзЯз 2 /15,1-30 12 13,5

Г! Я: 1": Из гз 4 ^

Г1Я:К:гзгз 1

Г1 Я:г:гзгз 2 ^> 30,1-45 3 4,5

Г1Г:Г:1ЪКЗ 1

тг:г:Язгз 2 ^> 45,1-60 2 4,5

1 г1 г2г2гзгз 1 >60 0 1,5

!л 11:113 - временные символы

Наибольшую устойчивость проявил гибрид Reward х Б-98 непораженных, семей F, было 72 %, против 62,7 % у гибрида Reward Башкирская 4 (Шестакова, Вьюшков, 1975). Иммунный к головне со Башкирская 4 (Б-4) имеет в родословной, как и Безенчукская 98, американсю сорт DC-II-21-44 (рис.2). Вполне вероятно, что оба сорта обладают идентичны.' факторами, контролирующими устойчивость к пыльной головне. Башкирская фенотипически не отличается от Безенчукской 98 по устойчивости, но отличает от нее по локализации мицелия в зародышевой почке F0, гибридов F: и степени поражения потомств (Шестакова, 1979).

Из 106 инфицированных семей F3 гибрида Reward х Б-4 устойчивы; были 87. Соотношение 87R : 19S соответствует отношению 14R : 2S ni дигибридном контроле устойчивости ( V = 2,70, Р = 0,25-0,10). Седователы устойчивость Башкирской 4 к головне детерминирована двумя генами с разн экспрессивностью. Учитывая общность происхождения сортов Башкирская 4 Безенчукская 98 можно предположить, что наследственные факторы обоих сорт несут идентичные гены. Разница заключается в количестве и сочетании эт генов, определяющих тип устойчивости в потомстве. Вероятно, геноТ1 Башкирской 4 имеет два гена идентичные генам R1R1R3R3 сорта Безенчукская (табл. 8).

Таким образом, наличие трех и двух пар доминантных генов гомозиготном состоянии перекрывают имеющиеся вирулентности патоге; lisülago tritici (Pers) Jens и обеспечивают полную устойчивость (иммунное! сортам Безенчукская 98 и Башкирская 4.

8.Классификация семей F;. гибрида Reward х Башкирская 4 (•/.-=4,0; Р=0.25-0.10)

Генотип F: Классовый интервал.0 о Фенотппнческое число Фактическое число семей в классе

Ri Ri R3 R3 Ri г 1 R3 гз Ri Ri гз гз Ri Ri гз гз 0-17 12 87

п n R3 R3 ri n R3 г 17,1-51 3 17

n ri гз Гз ^ >51 1 2

Выполненные нами исследования, анализ зарубежной и отечественн литературы позволяют заключить, что взаимоотношения ТгШсит-ЦзШа основаны на:

1 - аллельном взаимодействии генов устойчивости, выражающееся в (Ленин доминантности-рецессивности. Как правило, такая защита базиру ется на пользовании единичных сильных олигогенов.

2 - неаллельном взаимодействии двух и более генов (различные формы шстаза).

Создание сортов устойчивых к пыльной головне. Основным методом введения устойчивых сортов явилась внутривидовая гибридизация в сочетании индивидуальным отбором. Вся работа по оценке и отбору проводилась в плане эвышения продуктивности пшеницы. Подбор родительских пар проводили с 1етом степени и типа их устойчивости к головне. Ценность популяций в висимости от комбинации скрещивания определяли по характеру поражения их >томств. Вероятность отбора устойчивых и слабопоражающихся (1,0-10 %) ший в комбинациях с участием иммунных сортов доходила до 40-60 % Иестакова, Вьюшков, 1975, 1980).

В результате на основе выделенных доноров нами созданы устойчивые к аовне сорта и линии: JI-177, JI-178, Л-243 (Pembina х С-36); Л-218, Л-219 (С-/Selkirk II С-29); Куйбышевская 1 (PV-18 х С-29); Тулайковская 1 (PV-18/ С-29 // зшовская 32); Тулайковская юбилейная (Аврора /WS 1877 // Б-129). ;зенчукская 134, Жигулевская (Вьюшков, Скжов, 1989; Вьюшков и др., 1980: >юшков и др., 1993; Вьюшков, 1994, 1995).

Большим достижением в селекции следует считать создание сорта пгулевская (Безостая 1 х Б-98), который сохраняет иммунитет к пыльной ловне свыше 20 лет, причем в разных регионах. Устойчивость к Ustilago tritici редана от Безенчукскои 98 и сочетает ее с устойчивостью к твердой головне lletia caries Tubl. При заражении в условиях Самарского НИИСХ твердой ловней (пассаж с сортов Заря, Мироновская 808, Ленинградка) в теплице и в ае Жигулевская поразилась на 0-1,9 °о, Безенчукская 98 на 0 -4,3 °о, стандарты фатовская 46 и Безенчукская 139 до 90-94,9 %. По данным Д.В. Мягковой ИР) Жигулевская проявила устойчивость к 22 формам твердой головни, бранных с различных сортов и в разных регионах б.СССР (личное сообщение).

Гены Bt, контролирующие устойчивость к Tilktia caries, Жигулевская |.тучила через Безенчукскую 98 от сорта DC-II-21-44, которая в свою очередь лучила их от сорта Kanred (рис. 2). Сорт Эритроспермум 47, как родительская )рма Безенчукскои 98, Marquis и его производные (Kitchener, Marquillo) ражались в условиях Безенчука в сильной степени (70-85 %), при этом сорт DC-21-44 сохранял устойчивость (Научный отчет БОС за 1935-37 гг.; Буйлин, |рфоломеева, 1946). А.Е. Hannach (1953), изучая наследование устойчивости оизводных сорта Kanred, установил, что устойчивость к твердой головне брида Regent х Canus определяется разными генетическими системами: двумя -генами от Regent (производного Kanred) и двумя Bt-генами от Canus роизводного Н-44, сестринской линии сорта Норе). Сорт Kanred отобран в 06 году из сорта Turkey (Bever, 1947).

По данным ряда исследователей сорта отобранные из Turkey (Oro, Rio, inred, Turkey 1538, Turkey 2578, Turkey 3055, Turkey 10015, 10016, 10095 и 10097) щищены генами Bt4, Btö, Bt?, либо - сочетанием этих генов (Briggs, 1933; mford, 1941; El-Khisen, Briggs, 1945; Briggs, Holton, 1950; Schaller, 1967).

У

Kanred

Prelude

Hard RedCalcutta Red Fife

('anus

■11:44

Reward

Л-177,

Mc.Murachi-Exch. C-26-44

Tr.dicoccum 1.. Hope (ЯросШйГ

(Manjiiis x Jtimillo)

(1921) (Kanred x Martinis

Эр.3144

Лют.53/12 Башкирская 10,? (CapaTób)

Л-243

Волжанка

Бишкнрская&

DO-I 1-21-44

Зритр.Г>-47

R.Fife

Presión

Лалога

Тулу» 70

Kitchener

Пионерка

Безеичук 98

Ьезостая 1

Сир. 29 Башкирская4

¡ашкирска* 11

Безенчук.134

Комсомолка

Жигулевская

Московка Лютее. 1462

>

Еашкирская9

Рис.2 Генеалогия упойчиных к пылыюй i олоиле спрюв мягкой пшеницы

На территории б.СССР геиы Bti-Bt: ведут себя по разному, но наиболее фективно сочетание генов Bt-i, Bte (Кривченко, 1984). Это же сочетание еспечивает наилучшую защиту пшеницы от твердой головни и на Северо-гериканском континенте (Holton, 1962). C.W.Schaller, F.N.Briggs (1955) наружили, что ген Bt4 локализован в хромосоме 1В и сцеплен с геном Bt6 с стотой рекомбинащш 15, 18 %. Таким образом, эффективная устойчивость эта Жигулевская к 22 формам Tilletia caries может быть детерминирована 1ами BtjBtö, переданными ей от Kanred, через DC-II-21-44.

В связи с тем, что производные сорта Kanred (DC-II-21-44, Пионерка, лжанка, Безенчукская 98, Башкирская 4, Башкирская 8, Башкирская 10, 11, л як, Жигулевская) сочетают устойчивость к пыльной головне с устойчивостью твердой головне (Мягкова, 1967; Рабинович, 1972; Голик, 1981; Вишнякова, U; Дорофеев и др., 1987; Выошков, 1988), то вероятно, сильный ген Kanred Ri (назовем его Ut Turkey) в сортах Безенчукская 98 и Башкирская 4 :положен в хромосоме 1В в одном локусе с Bt-генами или на незначительном ¡стоянии от него.

Ф.Д.Стивенсон, Х.А.Джонс (1956) отмечают, что в селекции растений на «унитет к грибным патогенам и при" идентификации генов устойчивости шо выявить исходные источники устойчивости (ИИУ).

Применение генетического, фитопатологического и генеалогического тов позволило нам постулировать исходные источники устойчивости еницы к Ustilago tritici (Pers) Jens (табл. 9). В результате деятельности человека шзошел своеобразный "дрейф" генов из ИИУ в современные источники ойчивости (СИУ) по всему миру. Можно утверждать, что сорта в пределах ■сдой гру ппы ИИУ имеют идентичные гены.

Исходные и современные источники устойчивости к Ustilago tritici (Pers.) Jens

1сходные источники стойчивости (ИИУ)

Современные источники устойчивости (СИУ)

IFife (Fife), Галиция Improved Fife; Saskatchewan Fife; Marquis; Kitchener;

Preston; Тулун 70; Московка; Башкирская 9; DC-II-21-44 (гены R:Ri); Безенчукская 98 (гены R2R3); Башкирская 4 (ген R3); Башкирская 8; Florence-Aurore, Renfrew, Red Bobs 222 (ген Utl); key (Крымка, СССР) Kanred;DC-II-21-44; Thatcher; Neepawa; Manitou;

Пионерка; Безенчукская 98; Безенчукская 134; Комсомолка; Жигулевская; Волжанка; Буляк; Башкирская 4,8,10,11; Кооператорка славский эммер, Норе; Н-44; Hope-Hussar; С-26-44; Saunders; Regent ticum dicoccum L) (Ut4); Redman; Pembina; JI-177; JI-243

)le Straw (местный и? Federation; W.Federation 45; Hard Federation; Dundee; лии)__Dundee 48, Koda

Продолжение табл.

Исходные источники устойчивости (ИИУ)

Современные источники устойчивости (СИУ)

Indian Swamp (местный Kawvale (Ковейл) из Индии)

Penjab (местный из N.P.770; N.P.824; Pusa 4; N.P.165; Penjab Type 8

Индии, штат Пенджаб) Туре 9; С-518

Лютесценс 55/11; Саратовская 29; Саратовская 36, Саратовская 39 (и.о. из местнного

Поволжья)_

Выдвинутые нами положения помогут облегчить исследования в сист< Triticum- Ustilago в ближайшей перспективе и позволят вплотную подойтг построению номенклатуры Ut-генов пшеницы на генетической основе.

4.4.2.Селекция на устойчивость к бурой ржавчине (Puccinia recóndita Rob.

Desm f.sp.tritici)

Изучение исходного материала и выявление источников устойчивости. годы исследований было изучено 2300 образцов коллекции ВИР и научи учреждений б.СССР. Из первых поступлений коллекции (1963-1969 гг.) выдели 18 устойчивых образцов США, Канады, Мексики, Чили, Индии, Аргентины Бразилии: FKN (25), Mida х Мс Murachy, Fronthatch, Hope-Timstein,JSWRN 3 Yaqui 53, Keniafen. NP-718. Frontana и др. Из поступлений 1970-1986 г.г. высок устойчивость к местной популяции патогена проявили сорта: Днмитровка 5-12, 14, 5-24 (Болгария), PV-18 (Индия), К-45748 (Япония), К-47609 (Мексика), К-462 и К-46390 (Чили), Red Riyer 68, WS 18.09, WS 1877, Toban 66 (США) (Вьюипо Недугова, 1975; Вьюшков, Шестакова, 1979; Вьюшков и др., 1980).

Из последних поступлений (600 номеров) нами отобрано 90 образи (Вьюшков, Сюков, Шевченко и др., 1989, 1992). Их оценивали по компле* признаков, лучшие из них использовали в гибридизации. С целью выявлен эффективных доноров и наиболее перспективных комбинаций изуча наследование устойчивости гибридами Fi - F; в циклических- скрещивани: Выявлено, что устойчивость к местной популяции бурой ржавчш наследовалась гибридами по доминантному, промежуточному или рецессивно типу. Иммунитет проявили гибриды с участием озимого сорта Эритроспермум (Краснодарский НИИСХ). Сорта PV-Í8, Днмитровка 5-14; ISWRN 225, ISWF 309В, Gabrino, Conley, Pembina, Sona 227, Frontana обладают рецессивны; факторами. Устойчивость гибридов с участием сортов FKN (25), Yaqui : Ершовская 3 по типу и степени поражения носила промежуточный характер.

Создание сортов и линий устойчивых к ржавчине. Метод внутривндов гибридизации и отбора с использованием эколого-географически отдалении форм явился основным в нашей работе. С.Бороевич (1984) выделяет т

нцепцнн подбора родительских пар для скрещивании: 1 - сорта; 2 - признака; 3 ена. Все три концепции имели отражение в нашей работе. В 60-х годах имела сто первая и сопровождалась большим объемом гибридизации; вторая-лучила наибольшее развитие в 70-х годах. В 80-90 г.г. вели подбор пар на нове данных о генетической структуре сорта по устойчивости к болезням, по ре изучения культуры и расширения наших знаний. Большое значение идавали гибридам, полученным от скрещивания яровых пшениц с озимыми: 1вказ, Аврора, Скороспелка 35, Безостая 1, Ершовская 3, Эритроспермум 32, iras (США).

Гибриды и линии, созданные на основе сортов Кавказ, Аврора, ороспелка 35 (Lr 26) в эпифитотию 1974 года утратили устойчивость в связи с спространением расы 77/1,2, вирулентной к гену Lr 26. Из находящихся в "гытании 3329 линий не оказалось ни одной с типом реакции 0-1. Отобранные переданные в ВИР сорта А-605, А-607 рекомендованы нами как исходный териал в конвергентной селекции (Вьюшков, 1988).

Селекционный материал созданный с участием сортов Эритроспермум 32 Vgrus был не перспективен из-за позднеспелости и щуплости зерна.

Наиболее перспективным оказался материал, полученный/ на основе состой 1. Из популяции Безостая 1 х Б-98 выделены устойчивые к ржавчине эта Безенчукская 134 и Жигулевская. Последняя унаследовала устойчивость к :ам 62, 77/с и 122-Н от Безенчукской 98, а к расе 20 и полевую устойчивость от iocTOfi 1 (Вьюшков. 1988).

Из яровых пшениц в качестве источников устойчивости наиболее генсивно использовали сорта США, Канады, Мексики, Индии и Болгарин, мплексную устойчивость к бурой, стеблевой и желтой ржавчине проявили тин. созданные с участием Димнтровки 5-14 и PV-18. По целому ряду внаков лучшим донором оказался индийский сорт PV-18 (К-45933). От »ешивания с ним создан перспективный селекционный материал и выведены авчиноустойчпвые сорта Олимп и Куйбышевская 1, которые переданы на испытание. Ржавчнноустойчивые линии JI-576 (PV-18 х С-36), Эритроспермум i (PV-18 х Дпмитровка 5-14); Эритроспермум 650 (PV-18 х С-29); нтроспермум 652 (PV-18 х С-36), сочетающие засухоустойчивость, высокое lecTBo клейковины с устойчивостью к стеблевой ржавчине, пыльной головне и шистой росе, стеблевому хлебному пилильщику после изучения в 1981-1986 гг. различных агрофонах использованы нами в дальнейшей работе и переданы в Р им. Н.И. Вавилова (Вьюшков и др., 1980; Вьюшков, 1988).

В 1983-1990 гг. нами было проведено сравнительное изучение ойчивости выведенных сортов и линий с сортами несущими нтифицированные Lr-гены. Из 27 изученных генов к местной популяции огена эффектными оказались Lr 9, 19, 23, 24, 25, Lr TR, Lr TtiTt:, Lr Tt'i, LrH. еренную устойчивость показали сорта с генами Lrl3 и Lrl8 (табл. 10).

Новые отселектированные нами сорта и линии имели такую же ойчивость, как и сорта, несущие эффективные гены. Высокая устойчивость к ивчине унаследована ими от PV-18 и Димитровка 5-14 и контролируется етанием генов Lr 23 + Lr 13 + Lr 10 или одним геном Lr 23 (Вьюшков, 1988; ошков, Сюков и др., 1991; Вьюшков, Сюков и др., 1992).

10. Поражение бурой ржавчиной сортов и линий мягкой пшеницы, 1983-1990 гг. (тип/степень)

Сорт, линия Гены Годы

1983 1985 1986 1987 199(

Th6xTransfer Lr 9 0 0-1 0 0 0

Th6xFrontana Lr 13 1-2/15 2-3/40 1-2/5 1/5 3-4/3

Th6xAfrica 43 Lr 18 1-2/10 1/5 0-2/5 1 1-2

Th6xAgatha Lr 19 0 0-1 0 0 0

Th6.xLee Lr 23 0-1 1-2/10 0 0 0-4/e

Th6xAgent Lr 24 0 0 0 0 2/ед

Transec Lr 25 - - - 0-1 1

TR/55P-6628 LrTR 0 0 0 0 0

Haruchikari Lr H 2/25 1/10 0 0-1 0-1

ИТ-3 Lr ThTt: 0 0-1 0 0 0

ИТ-12 LrTt; - 0 0 0 0

Днмитровка 5-14 Lr23+Lrl0+ 0 0 0 0 1-2-4/

PV-18 Lr23+Lrl3+Lrl0 0 0 0 0 2-4/5

Олимп Lr23 0-2 2/10 0 0 2-4/H

К\йбышевская 1 Lr23'-Lrl3+ 0 0-1 0 0 2-4/1

Лютесценс 576 Lr23+Lrl3+ 0 0-1 0 0 2-4/1

Эрптросперм 652 Lr23+Lrl3+ 0 0 0 0 4/5

Эрптросперм 603 Lr23+Lrl 3+ 0 0 0 0 2-4/1

Агис 169 LrAgi - - 0 0 0

Агис 503 LrAgi - - 0 0 0

Саратовская 29 4/60 4/80 4/30 3/40 4/70

Саратовская 46 4/60 4/80 4/40 4/40 4/70

Поволжская популяция Puccinia recóndita эволюционно активна, последние 30 лет произошло три смены расового состава. В эпифитотию И года в популяции превалировала раса 11 h, в 1974 году распространилась р; llU.i, вирулентная к гену Lr 26, к 1983 году накопилась раса 77/с, вирулентна: Саратовской 46 и сортам с генами Lr 10 Lr 14а. К указанным выше расам сор защищенные геном Lr 23 были устойчивы. Однако, начиная с 1987 года на отмечена тенденция к расширению вирулентности бурой ржавчины и нарастаг степени поражения сортов с геном Lr 23.

В связи с эволюционной активностью патогена Puccinia recóndita в начг 80-х годов нами сделан упор на усиление селекционной работы в де направлениях:

1 - пирамидирование генов, т.е. использование сочетания сильных ген вертикальной устойчивости с слабо экспрессивными генами.

2 - интрогрессия чужеродного генетического материала в геном мягк пшеницы - использование транслокацин и замещений хромосом от разных вид< ржи, эгнлопса, пырея, Tr.timopheevii Zhuk.

Эффективность ппрамидировання генов подтвердилась поведением iIIIIiii, полученных от скрещивания сортов Безенчукская 134 и Жигулевская с ортом Саратовская 46 н его производными в эпифитотшо 1983 года. В отомстве F: - F4 таких гибридов выщеплялось 7-14 % устойчивых к бурой жавчнне особей (тип реакции 0-1).

Отобранные линии из этих гибридов сохраняют устойчивость в течение есколькнх лет. Эффективная защита линий обусловлена сочетанием генов Lr 10, г 14а сорта Саратовская 46 и генов сорта Жигулевская, обеспечивающих стойчиность к расам 77/i, 77/u, 77/с, 122-Н, 20 и 62 (Выошков, 1988). Возможно, го комбинация в одном генотипе генов от сортов Жигулевская, Саратовская 46 их производных может оказаться в условиях Среднего Поволжья эффективной длительной.

В плане выполнения программы использования сочетания генов фтнкальной устойчивости с слабыми генами определяющими полевую ллерантность нами выведены сорта Тулайковская 1 и Пирамида (Куйбышевская х Ершовская 32), Тулайковская степная [(Норе - Timstein х С-295) х Саратовская 5]; Жемчужина Заволжья [Fi(Nadadores х С-38) х С-29], Лютесценс 1327 (Л-770 х упбышевская 1). Из них Тулайковская•1 и Тулайковская степная внесены в осреестр сортов, допущенных к использованию в производстве по 7 региону РФ.

В плане выполнения программы по ннтрогрессии чужеродного материала геном мягкой пшеницы в 80-х годах широко использовали сорта и формы с ганслонпроканпымп хромосомами: Эгисар 29(Lr 9), Пысар 29 (Lr 19), Л-555/u,' -555/is и AHK-iOi (Lr TR), ИТ-1 и ИТ-3 (Lr TtiTl: - от Tr.timopheevi) и линпп с (метенными рекомбннантными хромосомами пырея (Agropyron intermedium) -i пс 1, Агис 63, Агис 169, Агнс 503 (Lr Agi).

Испол].зоиание линии Л-29 с локусом Lr 19 позволило создать жавчиноустойчпвый сорт Волгоуральская (А-653х2/Л-29), харакщшзующпйся ■icoKoii засухоустойчивостью и отличными мукомольно-хлебопекарными юйствами. Принят Госкомиссией РФ на госиспытанне с 1998 года.

На основе транслокации Lr 19/Sr 25 совместно с лабораторией генетики и пологий НИИСХ Юго-Востока созданы сорта ППГ-596 и Самсар Саратовская 52/Пысар 29 И C-29*5/Rescue/3/C-46), прошедшие госиспытание по эсспископ Федерации. Сорт Самсар (Lr 19) внесен в Госреестр РФ по 7,8,9 л ионам.

В селекции на устойчивость к болезням большой интерес для Среднего оволжья представляют созданные М.Е. Синиговцом (1988) линии ' с |мещенными хромосомами пырея: Агис 1, Агис 63, Агис 169 и Агис 503. Линии рин Агис несут гены, контролирующие устойчивость к бурой ржавчине не хентичные уже известным чужеродным генам (Синиговец, 1988).

На основе Агис 1 и Агнс 503 нами создан ряд линий, устойчивых к шезням. Конкурсное испытание проходят: Э-60, Э-1508, Э-1509, Эстивум 1335. оследняя под названием Тулайковская 5 в 1996 году передана на icy дарственное испытание и характеризуется иммунностью к бурой ржавчине и у'чнпстой росе, отличным качеством клейковины и хлеба, созревает шовременно с сортом Л-503. Устойчивость к бурой ржавчине и мучнистой росе

у нес детерминирована единичными доминантными, тесно не сцепленными друз другом генами (Сюков, Выошков, 1996).

Созданные нами разными методами ржавчнноустончивые сорта п] возделывании по зерновым предшественникам не уступают по урожайное засухоустойчивому и пластичному сорту Саратовская 42, а при возделывании 1 чистому пару - значимо превосходят его. Наряду с устойчивостью к бурс ржавчине они обладают лучшими реологическими свойствами теста.(табл. 11).

11.Характеристика устойчивых к ржавчине сортов яровой пшеницы, 1992-1997 г

Урожайность по Сила Поражение

Сорт предшественникам, муки, бурой Ген

ц/га е.а. ржавчиной,0 о

чистый пар зерновые

Саратовская 42 21,4 17,1 204 75 -

Л-503 25,8 17,8 193 0-5 Lr 19

Тулайковская 24,9 18,2 285 12 Lr23 +

степная ч

Волтоуральская 25,9 19,8 337 0-3 Lr 19

Тулайковская 1 28,4 19,0 265 15 Lr23+13

Тулайковская 5 28,3 18,3 353 0 LrAgi

НСР п.п> 2,9 2,5

4.4.3.Селекция на устойчивость к мучнистой росе.

(Erysiphe graminis f.sp.tritici.)

Взаимоотношения в системе Triticum - Erysiphe соотвегствутот модел] "ген на ген" (Персон-Сидху, 1974). Устойчивость пшеницы к мучнистой рос контролируется Рш-генами. К настоящему времени идентифицировано i локализовано на хромосомах 20 локусов, детерминирующих устойчивосп пшеницы к этому патогену (Mc.Intosh, Hart, Gale, 1994).

В условиях Среднего Поволжья из идентифицированных генов наиболее эффективны Рт 4а, Рт 4в, Ртб, Рт 7, Mid и Рш ИЛ (Выошков и др., 1989, 1990 1992). Однако, не все доноры эффективных генов обладают хозяйственно ценными признаками, они не выдерживают прессовых воздействии засухи. Д:и селекции важно выявить источники устойчивости с комплексом положительны: признаков, способствующих прогрессу селекции.

За годы исследований из мировой коллекции нами выделено 4(. устойчивых к мучнистой росе сортообразцов. Наибольшее количество и: обнаружено среди сортов ФРГ, Швеции, Индии, Мексики, Кении и США: Arkas Heracles, Rang, WW 15962, SafTraty(WW 14811), WW 16155, Sv 59443, PV-18, Ni 876, Kalyan Sona, S.Cerros 66, Kenya Leopard, Era и др.

Из отечественных образцов длительную устойчивость сохраняют сорта ППГ-56, Восток, Боташщеская 2, Харьковская 4,6,8,10, Грекум 114, АНК 101.

НК 4, АНК 5, производные Tr.timopheevii линии ИТ-1, ИТЗ, ИТ5, ИТ 12, ИТ13, также пшенично-пыренные гибриды Agro 4, Агис 1, Агис 18, Arne 503.

Учитывая общность происхождения отечественных сортов: ППГ-56, осток, Ботаническая 2, Харьковская 4,6,8, Грекум 114, Agro 4 было редположено, что они несут генетический материал от пырея сизого \g.glaucum). Генетические исследования, проведенные С.Н. Шевченко и .В. Сюковым в лаборатории селекции яровой пшеницы, руководимой нами, эдтвердили аллелыюсть Pm-генов сортов Ботаническая 2 и Харьковская 8 и ^идентичность их известным генам Рт 4в, Рш 6, Mid.

Гены сорта Грекум 114 не идентичны, не сцеплены с генами штролнрующими устойчивость сортов Ботаническая 2 и Харьковская 8 и не шнгнчны генам Рт 4в, Рт 6 и Mid (Шевченко, Сюков, Выошков, 1989; 1990; лотков, Сюков и др., 1992).

С.Н. Шевченко в гибриде Tr.spelta х Дальневосточная идентифицировал )вый, эффективный в условиях Самарского НИИСХ ген Pm Sp.

Большинство из отмеченных нами источников привлечены в бридпзацшо с местными сортами и линиями. На основе сорта Грекум 114 (ген n G) созданы линии Эритроспермум 810 и Эритроспермум 872, сочетающие тойчивость к мучнистой росе с устойчивостью к пыльной головне и высокими комольно-хлебопекарнымн свойствами. Эти линии использованы в льнепшей конвергентной селекции.

С участием индийского сорта PV-18 нами выведены устойчивые к чнпстоп росе и бурой ржавчине липни Эритроспермум 652, Лготесценс 576, ппроспермум 603 и слабовоспрппмчнвые сорта Куйбышевская 1 и л а йк о в ск а я 1.

Использование транслокашш 1B/1R (Рт 8) от сорта Аврора через линию ппроспермум 171-5 позволило создать ряд линий и сортов, устойчивых к чнпстоп росе, в т.ч. сорт Тулайковская юбилейная (Выошков, Сюков, евченко и др., 1993).

Конкурсное испытание проходят беккроссные линии-полуаналоги веденные нами на основе адаптированных, засухоустойчивых и сококачественных сортов. Линии Лютесценс 8 и Лютесценс 9 (Жемчужина волжья * 2/АНК-101) с генами Рт 4в и Lr TR; Лютесценс 6 (Жемчужина волжья * 4/Харьковская 6) и Ауреум 39 (Ботаническая 2/3 * Альбидум 653) с юм PinCh по урожайности в засушливые годы не уступают засухоустойчивому угу Саратовская 42, но обладают устойчивостью к мучнистой росе и иышеннон потенциальной продуктивностью, а линии Л-8 и Л-9 и ойчивостыо к бурой ржавчине, сочетают эти признаки с хорошим наливом та, с повышенным уборочным индексом и высокими мукомольно-;бопекарнымн свойствами.

В селекции пшеницы на устойчивость к мучнистой росе особенно |)ектпвно оказалось привлечение в скрещивания линий с - замещенными )\юсомами пырея: Агис 1 и Агис 503. С их участием созданы линии, которые зходят Koincypciioe испытание: Эстивум 56 (Эритроспермум 865 х Агис 503), гивум 59, 60^ 61, Э-1508, Э-1509, Э-1335 (Эритроспермум 865 х Агис 1). Они [сгают иммунитет к мучнистой росе с иммунитетом к бурой ржавчине (тип

реакции "О"), прод}-ктпвностыо, а отдельные линии с устойчивостью к пылы головне. Созданный путем отбора из популяции Эритроспермум 865 х Аги сорт Тулайковская 5 с 1997 года проходит госиспытание.

Результаты наших исследований по выявлению и созданию источнике доноров, эффективности генов устойчивости к болезням позволили вплот! подойти к разработке и осуществлению программы селекции конвергенп сортов, основанной на включении в адаптированные сорта методом беккрос отдельных генов Ut, Bt, Lr, Рш. Указанная программа осуществляется с 1 года. В качестве базовых сортов-реципиентов использовали созданные h¡ сорта Жемчужина Заволжья, Альбидум 653 и Лютесценс 770, а в качестве доно эффективных генов: Жигулевская (Ut и Bt-гены), Эритроспермум 864, АНК i ИТЗ, Agro 4 (Lr-гены), ИЛ-4, АНК 101, Ботаническая 2, Харьковская 4 и 8, I-(Рт-геньг).

К настоящему времени созданы и проходя! испытание ряд лин полуаналогов, имеющих в своем генотипе по 2-3 гена устойчивости к бу] ржавчине, мучнистой росе и пыльной головне.

4.5.Селекция на повышение технологических качеств зерна

Селекция на повышение качества явилась приоритетным направление нашей работе.

Оценку качества пшеницы проводили по 22 основным показателя:* начинали прежде всего с признаков определяемых органолептпчес ciскловидность, пыравнсшюсть, выполненность, цвет и форма зерна. В >слов засушливого Поволжья эти признаки одновременно являются и показател: адаптивности сортов, их реакции на погодные условия и технолеч возделывания (Ильина,1970,1989). Стабильным проявлением высо показателей этих признаков выделялись сорта Альбидум 43, Саратовская ■ Саратовская 29, Саратовская 38, Саратовская 42, Лютесценс 716-25 и создан: нами Безенчукская 129, Альбидум 653, Жемчужина Заволжья (Выошкоп, 1< 1968, 1969; Вьюшков, Недугова, 1975; Выошков, Сюков, 1989; Выоии Шевченко, 1991).

Изменчивость и наследуемость содержания белка и клейкови Проведенное нами сравнительное изучение местной Полтавки и производной него сорта Саратовская 36 показало, что за 60 лет селекционной работы относительном}- приросту белка и клейковины прогресс отсутствует, а валовому выход}' темпы прироста белка отстают от темпов прнро урожайности на 14 % (табл. 12). Это вызывает необходимость изучения в дат экологической нише уровня накопления белка и клейковины в зерне, степ изменчивости их под влиянием внешних условий и генотипа, степени сопряженности.

Специальные исследования, проведенные нами в период с 1963 по 1972 показали, что варьирование белка и клейковины носит сопряженный характе = 0,863 ± 0,074). Следовательно, при селекции пшеницы можно вести отбор каком}-то одному признаку, ибо определение их довольно трудоемко. Сре;

»держание сырой клейковины в зерне мягкой пшеницы было на уровне 34,2 °ъ, с хлебаниями по годам, в зависимости от сорта и внешних условий, от 22,5 ° о до ),2°о. Коэффициент наследуемости клейковины (Н:) был всего 14,7 3 о, >эффициент варьирования составил 10,1 % при среднем уровне урожайности >,2 ц/га (Вьюшков, Ерохина, 1972).

12. Урожай зерна и белка яровой мягкой пшеницы, 1972-1976 гг.

Сорт Урожай зерна Содержание,% Валовый выход белка с 1 га

ц/га % белка клейковины кг %

.Полтавка 19,36 100,0 17,28 35,6 334,5 100,0

фатовская 36 24,30 125,5 15,34 29,6 372,7 111,4

С Р 0.05 3,1

В модельном опыте 1970-1972 гг. содержание белка у пяти сортов ставило 17,9 %, клейковины - 35,6 %. Изменчивость содержания клейковины аа выше изменчивости белка. В зависимости от сорта и условии года держание белка варьировало в пределах 5,8-9,7 °о. клейковины - в пределах 8.4.5° о.

В результате длительного изучения большого набора образцов рубежной и отечественной селекции мы не выявили сортов, сочетающих вышенное содержание клейковины и белка с продуктивностью на уровне зндартов. Кроме того, было установлено, что отбор линии с повышенным держанием в зерне этих признаков эффективно можно вести только с нтрольных питомников при наличии повторений и насыщенности блоков шдартнымп сортами (Вьюшков, Ерохина. 1972).

Таким образом, повышение содержания клейковины и белка в зерне кницы селекционным путем вследствие большой изменчивости их под няннем внешних условий, низкой степени гетерогенности пшениц Поволжья, гутствия эффективных доноров, отрицательной связи с продуктивностью, :ьма проблематично, но не бесперспективно. Решение проблемы, видимо, :ду ет искать в переносе в геном мягкой пшеницы генетического материала от угих видов и родов: Triticum durum, Triticum timopheevii, Agropyron.

В результате исследований мы сделали упор на повышение дюлогических качеств: мукомольно-хлебопекарных и реологических свойств та.

Наследование качества. В целях выявления эффективных доноров !ества изучали наследование и комбинационную ценность сортов поволжской :екции, США и Канады в топ-кроссных скрещиваниях. Из-за малого шчества зерна при гибридологическом анализе качества растений F: и семей F4 применяли метод А.Я. Пумпянского (1991) - набухаемость муки в уксусной

кислоте (Vnv). По нашим данным Vnv хорошо коррелирует с показания фаринографа (г = 0,695 - 0,739**). Параллельно оценивали качество гибрида популяций F1-F3 на альвеографе и микрофаринографе. При анализе качес: учитывали продуктивность, массу 1000 зерен и стекловидность родитель« форм и гибридов.

Установлено, что гибриды Fj-F: по жизнеспособности, продуктивное массе зерновок превосходят родителей (Вьюшков, Недугова, Шестако Ерохина, 1967; 1968; Вьюшков, Ерохина, 1972).

Содержание сухой клейковины у гибридов Fi в среднем было на ypoi родителей: 12,5 % и 12,4 %, соответственно. Однако, выявлены гибриды которых наблюдалось доминирование повышенного содержания, их чне составляло 28,5 0 о, а гибридов с содержанием клейковины ниже обоих родителе 7,2 ° о. Аналогичное наследование сухой клейковины наблюдалось и у гибрш F;. В основном (87,5 °о) гибриды по показателю "сухая клейковина" занима промежуточное положение. Промежуточно наследовались и такие призна качества, как "число седиментации" (Vnv), удельная работа деформашш 1 грам теста (W), показатели фаринографа. Одновременно, в гибридах, созданны> участием канадского сорта Pembina доминировало высокое качество (Vnv, ВДР - время до начала разжижения теста). Такое наследование объясняется т< что признаки качества определяются аддитивно-доминантным взаимодействп генов (Бебякин, 1979; Казарцева, Воробьева, Сокол и др., 1993).

Из-за полиплоидной природы мягкой пшеницы и сильного влпян внешних условий признаки качества не поддаются простому генному анали Поэтому дтя селекционера важно определить долю генотппической изменчивое в общей изменчивости через коэффициент наследу емости и у честь положительн трансгрессии в той или иной популяции, являющиеся предпосылк эффективности отбора.

В гибридах F:-F; топ-кроссных скрещиваний отмечено значительи варьирование по показателю Vnv, выходящее за рамки качественных показател родителей. При этом близкие по фенотипнческому проявлению качества сор Lee, Selkirk, Pembina, Саратовская" 36 в сильной степени различались расщеплению и образованию трансгрессивных генотипов.(табл. 13, рис. Кривые распределения растений по Vnv были асспметричны, F, повторяло F; модальный класс гибрида Pembina х Л-104-14 смещен вправо по сравненик другими гибридами. Кривые гибрида Selkirk х Л-104-14 отличаются от крив: других гибридов двувершинностью. Следовательно, наследственный факт сорта Selkirk, детерминирующий Vnv, отличается от наследственных фактор сортов Lee, Pembina.

В комбинациях парных скрещиваний с сортом Pembina до высококачественных потомств распределилась от F: к Fa по схеме: F: > F3 > ' тогда как в остальных гибридах наоборот: F2 < F3 < F4. Таким образом, со Pembina содержит доминантные факторы качества, обладает хорош комбинационной способностью и как донор может способствовать прогрес улучшения качества поволжских пшениц.

13. Частота н степень трансгрессии гибридов F>Fj по показателю седиментацш (Vny)

Величина Трансгрессия (Х±2с) %

Комби- Поко- признака, мл

нация ление средняя лимиты положительная отрицательная

9 гибри-

4- да частота степень частота степень

ex Л-

4-14 F: 75,7 43-84 0 0 9,8 26

ех Л-

4-14 F3 75,7 40-84 0 0 9,7 31

kirk х Л-

4-14 F: 82,1 48-90 2,5 4,6 25,8 29,4

kirk х Л-

4-14 Fj 82,1 54-90 0,9 4,6 21,8 20,6

ubina х

104-14 • F: 83,7 64-96 17,0 6.6 0,8 5,8

nbina х

104-14 F3 83.7 60-93 4.6 3.3 3.0 11,7

Г показатель Vny тест сорта -75,2 мл.

5 - 30 г F3

V(ny), МП

-гибрид 1 -»-гибрид 2 J^r-Wgpjl^jJ

У(ПУ).МЛ

— гибрид 1 -в-тбр»д2 -*-га6рид 3 |

Рис.3. Характер расщепления гибридов F2-F3 по показателю седиментации (Vny) 1-Lee х Л-104-14 2-SelkirK X Л-104-14 3-Pembinax Л-104-14

Анализ потомств F2.F4 показал, что стабильность качества О насту пает уже в Fj. Коэффициент корреляции F2-F3 составил 0,110-0,135, a F3-0,324-0,540. Следовательно, с большой долей вероятности можно вести от генотипов по фенотипу, начиная с поколения F3. Степень гетерогеннс популяций от скрещивания контрастных по качеству сортов оказав достаточной, чтобы вести эффективный отбор (H2f3 = 0,468-0,683).

В результате проделанной работы были выделены и использоваш селекщюнной работе источники и доноры повышенного качества мяг пшеницы (Vny, реологические свойства теста и мукомольно-хлебопекар] качества) среди сортов поволжской селекции, США, Канады и Мексик Саратовская 29, Саратовская 36, Саратовская 38, Стекловидная 1, Безенчукс 98, Эритроспермум 100-155, Эритросперм\м 84, Заволжская, Pembina, Selkirk, 12358, Red River 68, WS-1877, Toban бб'и др. (Вьюшков, 1967, 1968; Вьюшь Ерохина, 1972; Вьюшков, Недугова, 1975; Вьюшков, 1981, 1988, 1997). На осн выделенных доноров нами созданы и переданы на госиспытание hoi высококачественные сорта: Жигулевская, Жемчужина Заволжья, Тулайковска; Тулайковская степная, Пирамида, Волгоуральская, Тулайковская 5. Из i Жигулевская , Тулайковская 1, Тулайковская степная внесены в Госреестр РФ i сильные пшеницы-улучшптели. Кроме того, отселектирован и передан в ВИР ] сортов и линий: Л-105 (Эр. 48/253 х С-210); Л-177, Л-178, Л-243 (Pembina х С-! Л-218 и Л-288 (С -29 / Selkirk НС -29 ); Л-206 (Безостая I х С-36); Л-576, Эр.-) (PV-18 х С-36); Эр-650 (PV-18 х С-29). Они рекомендованы нами . селекционного использования как доноры высокого качества и устойчивост! болезням (Вьюшков, Туварджиева, 1980; Вьюшков, 1988).

Таким образом, в результате проведенных исследований выявле уровень накопления в зерне клейковинных белков, изменчивость, наследу емост наследование отдельных показателей качества. Изучен исходный матери выделены и созданы источники и доноры высокого качества на основе котор выведены высококачественные сорта и линии, представляющие интерес ; дальнейшей селекции и использования в производстве.

б.Селекция твердой пшеницы 5.1.Прогресс в селекции

Анализ результатов многолетних испытаний (1952-1994 гг.) сорт Мелянопус 69, Безенчукская 105 и Харьковская 46 показал, что урове урожайности в зависимости от погодных условий колебался от 3,10 ц/га в 195S (Мелянопус 69), до 41,70 ц/га в 1969 г. (Харьковская 46). Урожайность зер Мелянопус 69 по уравнению тренда на начальный период была на уровне 13 ц/га, на конец периода - 20,04 ц/га, при средней - 15,91 ц/га (рис. 4).

Общий прирост урожая зерна составил 8,30 ц/га, в том числе за су улучшения технологии возделывания - 6,60 ц/га или 79,5 %, за счет селекцш 1,70 ц/га или 20,5 %. Этот прирост происходил, главным образом, за с*-:

зницы в урожайности между старыми и новыми сортами в благоприятные щы, в засушливые годы разница была незначительной.

Доля изменчивости урожайности зерна, обусловленная генотипом (Н-), ггавила 31 %. В основном (на 69 %) изменчивость признака "урожайность ц/га" условлена погодными условиями и технологией возделывания (Вьюшков, варджиева, 1990). Отсюда следует исключительная необходимость создания аптированных к зоне, одновременно устойчивых к засухе и пластичных сортов, засушливых условиях селекция на повышение урожайности рассматривается ч селекция на адаптивность (Херд, 1970).

Рис.4 Тренд урожайности твердой пшеницы (Безенчук. 1952-1994 гг.)

1-средняя урожайность Мвлянопус 69 2,3- линии тренда

5.2.Селекция на урожайность и устойчивость к неблагоприятным факторам среды

Принципы подбора родительских пар, создание и использование эдного материала. В основу подбора родителей для скрещивания нами был ожен принцип, разработанный Г.К. Мейстером (1928) и А.П. Шехурдиным 11) : лучшие растения могут стать родоначальниками будущих сортов в том те, если хотя бы один из родителей гибрида был приспособлен к местным >виям.

В связи с засушливостью климата в качестве одного из родителей мы да брали засухоустойчивый, с хорошей выполненностью зерна и зуктивностыо сорт местной селекции, селекции Краснокутской ГСС, НИИСХ )-Востока, Оренбургского НИИСХ, Донецкой селекционной станции, жопродуктивные и пластичные формы Украинского НИИРСГ им. В .Я.

Юрьева. Огромную роль в формировании популяции сыграли сорта Безенчука 105 и Харьковская 46. Масштабное их использование в скрещиваниях определи специальные исследования по физиологии засухоустойчивости, проведете нами совместно с А.И. Щукиной в 1966-1967 гг. (Вьюшков, Щукина, 1970). результате выявлено, что Безенчукская 105 и Харьковская 46 по физиологическ показателям устойчивости представляют исключительный интерес как исхода материал для селекции на засухоустойчивость и продуктивность.

За годы исследований нами было изучено две тысячи образцов твердо! других видов пшеницы коллекции ВИР и сортов б.СССР. В результате,бь: сформированы изопризнаковые коллекции. В гибридизацию вовлекали сорте образцы после тщательного их изучения. Отбор генотипов для скрещиваг проводили по комплексу признаков: показателям качества зерна, определяющ адаптивность, устойчивость к листовым болезням, выносливость к корнев1 гннлям в засушливые годы, устойчивость к фузарнозу колоса и альтернарш зерна во влажные годы.

С целью повышения устойчивости пшеницы к полеганию использова образцы Италии (Candeal 18, 19 и др.) и низкостебельные сорта США, Кана, Мексики: USMP 13, СВ 8016, RD3-2, Cocorit 71 и его производные.

За периоде 1963 по 1988 год создано 909 гибридных популяций, в т.ч. 2 - межвидовых. Использовали также гибриды созданные в Оренбургском НИИС СпбНИИСхозе, НИИСХ Юго-Востока, Украинском НИИ им. В .Я. Юрье) полученные от указанных учреждений в порядке обмена. В селекционн питомниках было изучено более 300 тыс. линий.

Типы скрещивании и результативность селекции. Скрещивая проводили как внутривидовые, так и межвидовые. Последние применяли, основном, при селекции на устойчивость к болезням и создании аналогов с ЦМ с целыо повышения холодостойкости твердой пшеницы путем привлечения гибридизацию пшениц Tr.aestivum L. и Tr.dicoccum L., как потенциалы!! доноров этого признака. Кроме этих видов в селекции на устойчивость болезням использовали Tr.timopheevii Zhuk.. Tr.turgidum L., Tr.monococci L.,Tr.persicum Vav. При межвидовой гибридизации применяли тройные насыщающие скрещивания. С участием Tr.timopheevii и Tr.dicoccum L. создан р устойчивых к пыльной головне и ржавчине линий представляющих интерес д селекции (Шестакова, 1978; Шестакова, Вьюшков, 1981). Гибриды и лин межвидовых скрещиваний как правило, по продуктивности уступали стандарт; и лучшим линиям от внутривидовых скрещиваний.

Практическую ценность как источник устойчивости к пыльной и тверд головне имеет сорт Гордеиформе 250, отобранный нами из трехвидового гибри Fi (Tr.dicoccum, Нахичевань х Tr.turgidum, Китай) х Tr.durum, Безенч (Вьюшков н др., 1980; Широков, 1988). Внутривидовые скрещивания проводили основном, трех типов: парные, беккроссные и сложные (тройные конвергентные).

Насыщающие скрещивания применяли при селекции на устойчивость болезням, при создании аналогов с генами Rht и выполненности стебля (Sst), п] селекции на устойчивость к хлебному пилильщику.

За период 1971-1994 гг. (25 лет) нами выделено из гибридов гутривидовых скрещиваний 56 сортов-лидеров, т.е. константных линий, эевышающнх в конкурсном испытании сорт-стандарт по урожаю зерна на :личину НСРо.05 или равные ему в засушливые годы.

Из 56 сортов-лидеров 33 сорта (58,9 %) выделено из гибридов парных решив а шш в основном близких экотипов. Из них особую практическую :нность по комплексу признаков представляют сорта и линии: Безенчукская 141, гукурум 163, Леукурум 168, Леутсурум 265, Гордеиформе 395, Гордеиформе 728, )рдеиформе 735, Леукурум 743, Гордеиформе 814, которые были использованы в упенчатон гибридизации (Вьюшков, 1978; Вьюшков, Артамонов, 1979; >юшков и др., 1980).

Из гибридов парных скрещиваний близких экотипов отобрана линия Г-8, переданная на государственное испытание под названием Безенчукская 182 и есенная в Госреестр РФ с допуском к использованию в производстве 7,8 и 9-го гнонов.

Важным звеном в селекции твердой пшеницы явились гибриды сложных рещиваний. По выход}' сортов-лидеров (21 из общего количества 56) можно щть о ценности комбинаций. В условиях зоны перспективной оказалась мбинация р! (Леукурум 33 х Мелянопус 26) х Харьковская 46. Из нее выделено сортов-лидеров, которые использовались в дальнейшей ступенчатой эридизации как источники высокого качества, засухоустойчивости, аптивности: Мелянопус 21, Мелянопус 111, Мелянопус 258, Гордеиформе 275, уликум 341 и др. (Вьюшков и др., 1980).

Из гибрида сложного скрещивания Г-93/75 х р! [Юго-Восточная 144 х ?9 зрьковская 46 х Безенчукская 105)] отобрана линия Гордеиформе 816, ставшая юначальной нового сорта Безенчукский янтарь, включенного в Госреестр РФ с туском к использованию в производстве по 9-му регион}'.

Таким образом, для условий Среднего Поволжья наиболее ценным палея селекционный материал, созданный путем парной и сложной ¡ридизашш близких агроэкотппов. Повышенной продуктивностью и общей штивносгыо обладали линии, выведенные на основе сортов Харьковская 46 и енч}кская 105. Из общего количества сортов-лидеров с участием Харьковской создано 18 и 25 - с участием ее производных. На основе Безенч}"кской 105 дано 8 сортов-лидеров и 19-е участием ее производных.

5.3.Селекция сортов интенсивного типа

В Поволжье в силу климатических особенностей сформировался :окостебельный тип пшеничного растения. В засушливые годы высокорослость ает положительную роль в донор-акцепторных отношениях при пределешш ассимилятов из стебля в колос (Кумаков, 1985). Во влажные годы окостебельные сорта полегают, снижают урожай и качество продукции, гьнейшее повышение потенциала продуктивности яровой твердой пшеницы чожно в результате стр}"ктурных изменений растений и агроценоза в целом. В овном это должны быть сорта интенсивного типа, а интенсивность, как

правило, связана со снижением высоты растений, повышением устойчивост полеганию и увеличением уборочного индекса растений (Кумаков, 1995).

Исследования проведенные нами в 70-х годах в модельном опыте на популяциях, полученных от скрещивания высокостебельных, адаптирова! сортов с низкостебельными сортами из Канады (СВ-8016, RD3-2), показали, ч уменьшением высоты растений снижались масса зерна с растения, число зер< масса 1000 зерен (Вьюшков, 1985). Коэффициент наследуемости (Н2) в полуляг гибридов F: по пяти признакам, определяющим продуктивность, оказ; довольно высоким и в силу этого прогнозировался положительный эффект отборе (78,4-88,4 %). Однако, фактический генетический эффект при отб рассчитанный по оказался низким: по продуктивности одного растеши 60-61,5 0 о ниже прогнозируемого (Вьюшков, 1984, 1985),

Использование в парных и сложных скрещиваниях низкостебель: генотипов иностранной селекции с интенсивностью отбора 5-15 ° о оказалоа эффективным. Отбор на засухоустойчивость, крупность и выполненность 3q озерненность колоса, а в целом на зерновую продуктивность с единицы площ привел к созданию высокостебельных линий (Вьюшков, 1988).

Наиболее перспективным путем выведения адаптированных к агроз сортов с повышенной потенциальной продуктивностью является созда аналогов и изогенных линий с генами редукции высоты растений (Rht) на с лучших районированных и перспективных сортов местной селекции. Эта раб была проведена нами в 1980-1995 годы. На разрешение ставили вопросы:

- выявить эффективность Rht-генов в различных генофонах взаимодействие их с условиями среды;

создать адаптированные аналоги ряда сортов как непосредственного использования в селекции (возможно в производстве), та для разработки генетических моделей.

Перенос Rht-генов в генофоны высокорослых сортов осуществле! НИИСХ Юго-Востока В.А.Крупновым и H.A. Гуркиным, проведено беккроссов (Гуркин,1984). Дальнейший скрининг, отбор и испытание анало проведены нами в условиях Безенчука. Донорами Rht-генов послужили: Сое 71 (Rht 1), Castelporziano (Rht 14), К-46828 и^дфо^и^ана.(Rht *Az) и Anhi. (Rht An). Рекуррентные сорта Харьковская~^лКраснокутка Ь, Безенчукская по высоте растений практически были одинаковы, но различались по биоло] развития и элементам структуры урожая.

Экспрессивность Rht-генов была различной и зависела как от уело! среды, так и от генофона: Rht 14 > Rht 1 > Rht Az > Rht An. Ген Rht 1 в геноф. сортов Безенчукская 139, Харьковская 46 и Краснокутка 6 снижал вью растений на 46 %, в генофоне Харьковской 9 - на 40 %, а слабоэкспрессивный Rht An только на 8 % (Вьюшков, Мальчиков, 1997).

Средняя урожайность зерна аналогов с разными генами и рекуррентг родителей практически была одинаковой (табл. 14). Однако, в острозасушлш 1995 г. пониженную засухоустойчивость и урожайность проявили аналоги сор-Харьковская 46 и Безенчукская 139 с геном Rht 1 (6,1 ц/га). Урожайность ( ц/га), выполненность и крупность зерна аналогов Харьковской 9 с этим же га оставалась на уровне рекуррентного родителя. Это явление, по-видимо

¡зано с генетической системой, контролирующей интенсивный налив зерна )та Харьковская 9.

Использование гена Юн 1 в генофоне высокорослых сортов привело к тженшо высоты растений (на 40 %), уменьшению массы 1000 зерен (на 9 %), гличило озерненность колоса (на 17,2 %) и уборочный индекс зерна (Кхоз), П1 [Ло адаптивность растений на 19% и аттракцию колоса на 11,3 % (табл. 14).

Графический анализ системы адаптивности показал значительные 1личия по этому признаку изучаемых сортов и аналогов (рис. 5). сокостебельные родители и их аналоги расположились вдоль линии регрессии эаво, что свидетельствует об их повышенной адаптивности в сравнении с жостебельными аналогами. Следовательно, сорта твердой пшеницы с геном [1 в среднем Поволжье будут эффективны только в условиях интенсивной [ьтуры возделывания. Для неполивной культуры наиболее перспективен будут 1ШАг. Снижение высоты растений на 14-17 % у аналогов сорта Безенчукская с этим геном не привело к снижению урожая зерна с единицы площади, ;нылению К*«, озерненности колоса и не затронуло системы адаптации и ракщш;.но повысило устойчивость к полеганию.

Использование гена Юн 1 в генофоне Харьковской 9 предпочтительнее, : в генофоне Харьковской 46 и Безенчукской 139. Аналоги Харьковской 9 с м геном Г-942, Г-1170, (Х-9 * 4//Х-46*7/Сосоги 71) в засушливые годы значимо высили по урожайности низкостебельные аналоги сортов Харьковская 46 и енчукская 139, сформировав при этом более крупное зерно.

14. Параметры сортов и аналогов, различающихся по а.тлелям локусов Юн, 1990-1995 гг.

Зари- Ген Высота Урожай. К\01, Масса Число Коэффициент

анты расте-нийхм ность, ц/га °0 1000 зерен, г зерен в колосе, шт адап-тащш (аё) аттракции (ам)

уррент-: сорта

око- >ельные доги гЫ 88,6 20,50 39,6 37,00 23,4 0,749 1,473

;дне- ¡ельные тоги ШАг 76,0 21,50 41,0 34,50 24,9 0,767 1,426

котельные тоги ?0.05 Ш1 53,4 6,0 20,60 1,96 44,8 3,4 34,00 2,78 27,5 3,1 0,605 1,306

2.0

1.8

1.6

с 1.4

и

L, 1.2

а

О к; 1.0

ж

íj 0.8

0.6

0.4

0.2

>lAr.

iS

0.25

0.5

0.75 1.0

Масса соломы, г (ФП) Рнс.5.Графический анализ адаптивности генотипов (Безенчук. 1990-1992,1995 гт) I -5 -высокостебельные сорта и аналоги (гЫ) 6-7 - аналоги Безенчухсхой 139 с геном ЯЫАг 8-12 - аналоги с геном КЬ11

1

г

5.4.Селекция на устойчивость к болезням и вредителям

Устойчивость к болезням. Основное внимание в селекционной програ уделяли созданию сортов, устойчивых к пыльной головне, ибо базовые со Лемсурум 33, Безенчлкская 102, Безенчукская 105, Харьковская 46, Саратове 40. Мелянопус 26 и их производные поражались этой болезнью в сильной степ (Шестакова, 1968; Вьюшков, Шестакова, 1975). В результате исследова? проведенных совместно с А.П. Шестаковой, были выделены устойчивы слабопоражаюшиеся сорта, источники эффективных Ut-генов: Мелянопус Ракета, Гордеиформе 10, Безенчукская 115, Безенчукская 121 (Г-242-Безенчукская 139, К-6807 (ВИР), Javardo (Портуталия), Rojo (Испания); Urn 6 (Канада) (Вьюшков, Шестакова, 1975, 1981; Вьюшков, Артамонов, 1979).

Некоторые сорта по ряду признаков, в частности Javardo, К-6807, удовлетворяли нас как доноры. Поэтому методом возвратных скрещнвани отбора на инфекционном фоне мы перевели на иммунную основу Харьковскхк и Леукурум 163, как наиболее перспективные базовые сорта в селекцион работе (Вьюшков, 1978). Таким образом были получены устойчивые к голе линии: Г-718 и Г-719 (Javardo х Харьковская 463); Г-776 (Javardo х Харькове 46) х Безенчукская 141; Эритромелян 898 (К-6807 х Харьковская 462); Л-899 6807 х Леукурум 1632). Отбором на искусственном фоне из гибрида УКРНИИ1 выделена устойчивая к головне и адаптированная к зоне линия Г-724, гибридов СибНИИСХ-Г-747 и Г-748. Указанные источники были вовлечен: селекционный процесс. В результате нами созданы перспективные для седею сорта и линии: Безенчукская 141, Леукурум 165 и Леукурум 168 (Л-8/Б-33 Ракета), Г-508 (Lacota х Харьковская 46), Г-522 (Wells х Харьковская 46), Г-1

зенчукская 139 х Оренбургская 2) х (Um 6001 х Безенчукская 139), Г-1253 •енбургская 22 х Г-718) х Оренбургская 10).

Устойчивость к вредителям. Из вредителей, лимитирующих урожай зерна азной степени, в зоне распространены гессенская и шведская мухи, вредный in-черепашка, внутристеблевые блохи, пьявица, хлебный жук-кузька, тли, гпсы и стеблевой хлебный пилильщик.

Такие вредители как пьявица, хлебный жук, тли, трипсы носят очаговый актер распространения и поражения. Планомерной селекции пшеницы на ойчивость к ним мы не проводили. В системе интегрированной защиты от па-черепашки основная роль отведена пестицидам. Важное значение в билизации урожаев имеет внедрение сортов устойчивых к таким опасным дителям как гессенская и шведская мухи.

Устойчивость пшеницы против гессенской мухи хорошо изучена, дзнак устойчивости к ней контролируется доминантными генами Hi - Н;д и ом рецессивных генов, расположенных в хромосомах 1А, 5А и 6Д (Мс Intosh, 8). Выявлены и изучены доноры этих генов.

В меньшей степени изучена устойчивость пшеницы к шведской мухе, рдые пшеницы Поволжья в целом устойчивы как к гессенской, так и к :дской мухам (Чесноков, 1957; Благонадеждина, 1965), а сорта Харьковская 46 Безенчукская 139 являются донорами устойчивости к шведской мухе оинович, 1989).

Наши многолетние наблюдения и учеты показали, что поврежденность старых, так и новых сортов твердой пшеницы гессенской и шведской ами колеблется в пределах 0,1-6,0° о, в редких случаях повреждение отдельных тов достигает 11-15 %, Вследствие большой насыщенности материала генами эйчивости нами создан своеобразный генетический пул, проводим визуальную нку в селекционных питомниках и энтомологический контроль на стадии курсного испытания. Отмеченная технология селекционного процесса воляет сохранять устойчивость твердой пшеницы против указанных штелей.

Селекция на устойчивость к стеблевому хлебному пилильщику. В связи с зрением почвозащитной обработки почвы с оставлением стерни в 70-80 гг. в (арской области в массовом количестве распространился стеблевой хлебный илыяик Cephus pygmaeus L. В засушливые годы заселенность стеблей :ницы сортов с полой соломиной личинками вредителя доходила до 45 %, режденность - до 32 0 о (Вьюшков, Шестакова, Брежнева, 1985).

Основным фактором длительной защиты пшеницы от пилильщиков 1ется выполненность соломины паренхимой. Однако, в опытах, проведенных изолиниях, установлены факты отрицательной зависимости выполненности эмнны с продуктивностью, кустистостью и высотой растений (Мс Kenzie, 5; Касатов, Крупное, 1985).

Нами в 1978 г. была разработана программа селекции яровой пшеницы устойчивость к хлебному пилильщику, основанная на выполненности эмины, включающая изучение исходного материала и выявление доноров, тедования признака выполненности, создания новых сортов, аналогов и генных линий. Среди мирового разнообразия были выделены источники

выполненности соломины с 16-20 баллами (по шкале Lebsock, Koch, 1968). Из для создания аналогов и изолиний отобрали три сорта: Апуликум 401 (Безен1 Um 6001 (К-49441, Канада) и М-120/73 (К-50989, Украина). Выполнен» соломины у этих сортов хорошо коррелирует с выполненностью 1,2 междоузлий (г=+ 0,926 - 0,940). Все три донора обладают полное доминантными генами SSt. Расщепление гибридов F2 по 3-му сверху междоуз показало, что выполненность соломины детерминирована одним доминант геном (3 SSt : 1 sst, %2 = 0,928; Р = 0,30 - 0,35). Поэтому при создании аналог изолиний были применены прерывистые беккроссы, а в качестве рецишк использован сорт Безенчукская 139 (Б-139).

При создании аналогов с выполненной соломиной по продуктивно высоте растений и другим показателям, не уступающим сорту-реципиенту первых этапах селекции применили жесткий скрининг линий по выполненно крупности зерна, потом по урожайности зерна на единицу площади в сочетай контролем высоты растений, озерненности колоса и стекловидности результате созданы аналоги сорта Б-139 с выполненной и полой соломино! основе Ап 401 по схеме Б-139/Ап 401//5*Б-139 и на основе доноров Um 6 Ml20/73 по схеме: Um 6001/5-7* Б-139 и Б-120/73/5-7*Б-139.

Полевые испытания в у словиях Безенчука показали, ^то независимс донора выполненности и степени восстановленности рекур(бнтного родит различия между средними показателями урожайности аналогов с выполнен] полой соломиной и Б-139 не достигли уровня достоверности (табл. 15). Тем менее в острозасушлпвом 1995 г. проявилась тенденция к енпженшо урожайж аналогов с выполненной соломиной (10.4 ц/га, против 11,6 ц/ra у аналоп полой соломиной).

В условиях Поволжья большую потенциальную стабильность адаптивность по урожайности показали смеси однородных по агрономнчес признакам аналогов с выполненной и полой соломиной в равной пропор (таб. 15).

Однако, направленный отбор и жесткий скрининг по адаптнв] признакам позволил получить отдельные, принципиально новые генотиш генами SSt) достоверно превосходящие рекурентного родителя и линии с пс соломиной по продуктивности и крупнозерности. По-видимому, в этом сл; проявился компенсационный комплекс генов (ККГ), нейтрализую негативные эффекты SSt-генов.

В результате выполнения программы путем парных скрещивани отбора выведены адаптированные к агрозоне линии с выполненной соломт Ап 206, Ап 341, Л-479, Г-740, Л-771, Г-853, которые вовлечены в селекцион процесс. В 1995-1997 гг. конкурсное испытание проходила линия Гордеифс 1586, превысившая по урожайности Безенчукскуло 139 на 3,9 ц/га и имею хорошие показатели качества макарон и оптимальный для Повол вегетационный период.

Таким образом, доказано, что путем селекции возможно соз; гомогенный (по генам SSt) агроценоз, формирующий одинаковый с гетероген агроценозом урожай зерна и способствующий эффективно противосп хлебному пилильщику.

15. Характеристика аналогов сорта Бозенчукская 139 по генам

851- локусов

400

Варианты Индекс выполненности, Урожайность зерна, и/га Высота растеши"!,см Масса 1000 зерен, г Число зерен с колоса, Натура зерна, г/л

балл 1992- 1) т.ч. шт

1995 гг 1992 1995 *) *) *)

Безенчукская 139 6,8 20,2а 29,9 11,4 84,3 37,3 22,8 763

X по опыту 13,2 20,9аЬ 32,8 11,2 82,5 36,6 23,4 762

X аналогов Б81 19,4 20,9аЬ 33,2 10,4 83,5 36,6 23,2 762

X аналогов 551 7,4 20,8а 31,7 11,6 81,2 36,3 23,3 762

X 50% 881+50% 12,9 21,5Ьс 34,1 12,9 82,7 38,0 24,7 763

Г-1398-18 6,7 20,9аЬ 30,6 11,7 79,0 36,9 25,8 764

Г-1462-1/11 19,4 22,6 с 35,9 12,4 86,9 38,7 25,2 767

Г-1462-1/17 19,6 22,6 с 35,4 12,7 86,8 39,4 23,4 761

НСР0.05 1,8 1,3 1,8 1,5 2,0 1,4 - 5,9

*)3а 1992-1993 и 1995 гг.; **)3а 1992 и 1995 гг.

Варианты, сопровождаемые одинаковыми буквами, значимо не различаются

по критерию Дункана.

5.5.Селекция на качество

Селекция твердой пшеницы на повышение качественных показател велась в направлениях:

- изучение содержания белка в зерне, выделения доноров этого признака

- поиск в мировом генофонде доноров высокого содержан каротиноидов и низкой активности окислительного фермента пероксидазы; .

- поиск доноров высоких реологических свойств теста и скрини селекционного материала на ранних этапах селекционного процес (использование БОБ - седиментации и миксографирования);

- выбор оптимальных схем генетических преобразований (прость сложные, конвергентные скрещивания с учетом получения трансгрессг беккроссная селекция - создание аналогов и изолиний);

- оценка и отбор генотипов с высокими показателями цвета и прочное макарон, малым коэффициентом разваримости их.

Качество макаронных изделий в большой степени зависит от содержан белка в зерне. Твердая пшеница при уровне урожайности 15,2-17,9 ц/ формирует в зерне 15,1-17,7 % белка (Вьюшков, Ерохина, 1972). Призн подвержен сильной изменчивости под влиянием внешней среды. Степе; гетерогенности (Н:) содержания белка в зерне в выборочной совокупное сортов, созданных в разные периоды (Медянопус 69, Леукурум 33, Безенчукск 105, Харьковская 46, Гордеиформе 8/Б-245) составила всего 23 °'о, что указыва на слабую возможность селекционного улучшения существующего генофон пшениц за счет использования изучавшихся сортов. Тем не менее при общ отрицательной фенотнпической зависимости урожайности и содержания в зер белка (г = -0,241- -0,753) коэффициент генотипической корреляции эт! признаков положительный и достоверный при уровне значимости 5 ° о (г= 0,487). Это обстоятельство создает предпосылки улучшения твердой пшенш селекционным путем. Из анализируемых образцов наибольшее содержание бел] в зерне и повышенн>то продуктивность сочетает сорт Харьковская 46. П] средней урожайности 17,6 ц/га содержание белка в его зерне составило 17,7 (Вьюшков, Ерохина, 1972). При анализе селекционного материала на уров контрольного питомника (1966-1969 гг.) установлено, что трансгрессивные лиш с повышенным содержанием белка выделяются из гибридов с участи« Харьковской 46. Таким образом, в условиях Среднего Поволжья можно счита-этот сорт одним из доноров признака повышенного содержания бежа в зерне.

Одним из лимитирующих показателей качества является цв макаронных изделий, характеризующий их потребительские свойства, зависимости от погодных условий и предшественников варьирование эта показателя сильное: Су колеблется от 12 % до 47 % (Ломовская, 1986). отдельные годы макароны теряют присущий им цвет и приобретают серь оттенок.

Цвет макарон - наследственный признак и зависит от содержан] каротиноидных пигментов в зерне и крупке (Ирвин, Андерсон, 1958; Созино Жукова, 1967; Бебякин, Мартынов и Пискунова, 1983). Содержан

ротиноидов в макаронах и цвет последних в значительной степени зависят от гивности окислительных ферментов, в частности пероксидазы (Kobrehel, ignelet, Feillet, 1972). Она катализирует окисление фенолов до меланинов, горые придают макаронам темный цвет.

Коэффициент коррелящш между активностью пероксидазы и цветом карон, определенный О.И. Ломовской (1986) в условиях Безенчука у твердой [еницы, составил - 0,63. Потеря каротиноидов и снижение цвета происходит в оцессе замеса теста, выпрессовки и сушки макарон.

Активность пероксидазы варьирует, в зависимости от генотипа, от 0,7 г до 35,7 ед/г сухой навески зерна (шрота) (Вьюшков, 1993, 1996). Новые сорта шчаются от старых низкой активностью пероксидазы: 4,2-8,4 ед/r против 169 ед/г у старых сортов Мелянопус 69 и Безенчукская 105, находящихся по этому казателю на уровне сортов мягкой пшеницы (табл. 16).

Генетические различия по активности пероксидазы и содержанию зотиноидов значимы и достоверны в различных средах за ряд лет, при ¡делыванпи по разным предшественникам. Эффекты взаимодействия сорт-:да обоих признаков не существенны (F¿ < Fo.os). Содержание каротиноидов и гивность пероксидазы контролируются разными генетическими системами эзпнов', 1985; Me Intosh, 1989). В связи с этим в процессе рекомбинации можно ¡считывать на получение трансгрессивных форм с повышенным содержанием зотиноидов и низкой активностью пероксидазы.

В результате исследований выделены источники и доноры повышенного гсржания каротиноидов в зерне и желтого цвета макарон: Саратовская 53, ратовская золотистая (Д-1980); Светлана (НИИСХ ЦЧП): Гордеиформе 53 тга некий НИИЗИС); Оренбургская 1 и Оренбургская 10; ЛН-209/36 никнрекнй НИИСХ); Л-498 ho (Краснодарский НИИСХ); Л-34302 (НПО он"); Vic. Lloyd (США); Medora (Канада).

Высокое содержание каротиноидов (на 25-40 % выше стандартов) явлено в линиях мягкой пшеницы, производных пырея Ag. elongatum и .intermedium (табл. 16).

Нами разработана программа улучшения твердой пшеницы путем грогресспи генетического материала от этих видов в геном Tr.durum .юшков, 1993, 1996). К сожалению, линии - производные пырея, имеют сокуто активность пероксидазы, что ограничивает их широкое использование в зрндизации.

В процессе селекционной работы созданы линии и сорта с высоким пом оценки цвета макарон: Леукурум 168 (Ракета х Л-8/Б-333), Леукурум 163 зрьковская 46 х Безенчукская 105); Гордеиформе 250 [Fi(Tr.dicoccum х torgidum) х Г-8/Б-245]; Гордеиформе 522 (Wells х Харьковская 46); Леукурум i (СВ8016 х Б-105); Гордеиформе 814 [Ростовская 25 х (Х-46 х Б-105)]; ¡енчукская 141, которые могут служить источниками и донорами в дальнейшей секции пшеницы на повышение качества.

16.Содд)жаннекаротиноидов и активность пероксидазы в зерне.

Сорт Год 1985-1986 гг. 1987-1988 гг.

райони- каротино перокси- каротино- перокси-

рования иды,мкг% даза,ед/г иды,мкг% даза,ед/г

Мелянопус 69 1929 349 17,9 360 20,9

Безенчукская 105 1965 379 16,1 370 20,9

Харьковская 46 1968 335 5,1 359 5,6

Безенчукская 139 1980 353 4,5 361 5,5

Светлана 1987 408 6,9 - -

Оренбургская 10 1989 391 4,2 428 4,4

Саратовская

золотистая 1993 - - 628 8,4

Стекловидная 1 - 150 14,3 229 16,2

Эритросперм.609

(ППГ) - 482 12,2 587 14,5

(Ag.elongatum)

Грекум 1386 (ППГ)

(Ag.intermedium) - 407 13,1 545 15,8

В связи с оснащением в 80-х годах отечественной макароннс промышленности импортным оборудованием и переходом на пронзводстЕ высококачественных длинных макарон "соломка" и "спагетти" возникла остр* необходимость в сырье с высокими реологическими свойствами тест устойчивость к замесу, эластичность, разжижение. Реологические свойства тест районированных в зоне сортов, определенные на миксографе и путем набухаш муки в растворе додуинлсульфата натрия, оказались низкими. В результат проделанной работы выделили сорта-доноры высоких реологических свойсз теста: Харьковская 9, 13, 15, USMP-13, Akbazak, которые вовлекли гибридизацию. На основе отмеченных доноров нами созданы адаптированные зоне линии с повышенными реологическими свойствами: Гордеиформе 74 Гордеиформе 942 и Гордеиформе 1643, которые также используем в селекции .

Таким образом, привлечение доноров высокого качества зерна адаптивности к местным условиям, внедрение комплекса новых методов оценк качества (Ломовская, 1986; Бебякин, Бунтина, Васильчук, 1987; Васильчук, 198' позволило создать перспективный селекционный материал. Выделены сорта линии сочетающие высокий потенциал продуктивности, адаптивности засухоустойчивости: Гордеиформе 814, Безенчукская 182, Безенчукский янтар По комплексу признаков они отнесены к группе с хорошим качеством (табл. 17).

Однако, они не лишены недостатков - уступают сорту Саратовскг золотистая (Д-1980) по содержанию каротиноидов, нуждаются в улучшени реологических свойств теста. Поэтому на основе этих сортов, при использовани таких доноров высокого качества как Д-1980, Харьковская 9, Гордеиформе 74 Vic и другие, нами созданы перспективные линии, которые проходят конкурсш испытание: Гордеиформе 1434, Гордеиформе 1479, Гордеиформе 1620, Леукуру 1649, Гордеиформе 1653.

17.Урожайность и качество сортов твердой пшеницы за период с 1988 по 1992 годы

Со рта

Признак Харьковс- Безенчук- Безенчук- Безенчук-

кая 46 ская 139 ская 182 ский янтарь

рожайность,ц/га 15,5 16,5 19,2 19,0

одержание белка в

рне, % 16,4 15,8 15,2 14,6

бор белка с 1 га, кг 254,2 262,3 291,2 277,4

лейковина в зерне,0 о 38,7 35,1 35,6 34,2

рочность макарон на

лом, г 670 661 683 678

вет макарон,балл 3,9 4,1 3,9 4,0

удержание

ротинондов, мкг 0 о 379 384 465 436

эказатели

гксографа:

■естообразующая

особность(РТ), мин 2.7 3,0 3,3 3,6

[нтегральный

казатель качества

Г-ВШ 2,4 2.9 4.6 7,6

.......), е.м.

5.6.Результаты селекции

За годы исследований выведены и переданы на государственное тытаниетри сорта: Безенчукская 141, Безенчукская 182 и Безенчукский янтарь, 1 последних включены в Госреестр РФ с допуском к использованию в онзводстве.

Сорт Безенчукская 141 - представитель степного агроэкотипа, выведен 5ором из комбинации № 163 (Леукурум 613 - 130/12 х Безенчукская 102), обе гительские формы созданы в условиях Безенчука. Сорт характеризуется зышенной засухо-жароустойчивостью, хорошими физическими качествами на и макарон, устойчивостью к пыльной головне. Имеет преимущества перед рьковской 46 в засушливые годы и при возделывании по непаровым ;дшественникам. Средняя урожайность за 1973-1977 годы составила 25,0 ц/га 1,6 ц/га к стандарту). Использован нами в дальнейшей селекции как донор ухоустойчивости и адаптивности к местным условиям.

Безенчукская 182 и Безенчукский янтарь, допущенные к использованию в шзводстве с 1993 и 1995 годов,соответственно, стабильно превышают по »жайностн стандарт Харьковская 46 и Безенчукская 139. За 13 лет по 23

опытам, на различных агрофонах, прибавка в урожайности Безенчукской 139 Харьковской 46 составила всего 10,6 %, новых сортов - 28,0-28,7 % (табл. 18).

18.Урожайность и адаптивность сортов твердой пшеницы, 1985-1997 п

Сорт Урожайность зерна Коэффициент регрессии Ъ, Гомеос-тачичност] % к Харьковской 4(

1985-1997 в т.ч. 1988,1995

ц/га °0 ц/га °/0

Харьковс-

кая 46 18,9 100,0 3,8 100,0 0,87* 100,0

Безенчук-

ская 139 20,9 110.6 4,1 107,9 1,01 107,4

Безенчук-

ская 182 24,2 128,0 5,5 144,7 1,05 140,0

Безенчукс-

кпй янтарь 24.3 128,7 4,9 128,9 1,07* 137,1

НСР о.о5 1.1 5.6 0,9 23,4 0,03

*- значимо на 5° о уровне

При этом у сорта Безенчукская 182 относительная прибавка в урож зерна при возделывании по непаровым предшественникам была выше (28 0 о), ч при возделывании по чистом}' пар} (25 %). У сорта Безенчукскпй янтах наоборот, прибавка была выше (31,4 %) по пару, чем по непаровь предшественникам (26 %) (Вьюшков, 1996). Новые сорта также име. преимущество перед Харьковской 46 и в острозасушливые годы (1988, 1995)

Коэффициенты регрессии урожая на индексы среды (Ь,), исчисленные : Эберхарту и Рассел} (1966) показывают, что экологическая пластичность нов] сортов выше Харьковской 46. При более высокой средней урожайности зерна э свойство безусловно полезно.

Одним из показателей адаптивности растений является общий гомеост! как показатель защитно-восстановительной функции организма, обеа чнвающей устойчивый ход продукционного процесса в широком диапазо лимитирующих факторов среды.

Наиболее высокий показатель гомеостатичности (Нот), рассчнтанш по В.В. Хангнльдину (1970) имеют сорта Безенчукская 182 и Безенчукскпй янта] которые одновременно являются и наиболее урожайными (табл. 1 Генетический сдвиг по гомеостазу проявился на величину равную пример: полуторной их прибавке к }рожаю зерна Харьковской 46. Следователь* Безенчукская 182 и Безенчукскпй янтарь отличаются от Харьковской 46 Безенчукской 139 по реальной урожайности в результате эффектов гомеостаза потенциальной (истинной) продуктивности, вносящих разные вклады в х продукционного процесса.

Анализ урожайности и элементов ее слагающих у сортов, принадлежащ к различным периодам выведения и использования в производстве показал, ч

бишй тренд урожайности за счегг селекции составит 45-50 % к Мелянопус 69 габл. 19).

Улучшение твердой пшеницы шло на начальном этапе за счет числа родуктивных стеблей (Харьковская 46), затем числа зерен в колосе (Безенчукская 39), на конечном этапе - за счет крупнозерности и озерненности колоса Безенчукская 182, Безенчукский янтарь).

У новых сортов Безенчукская 182 и Безенчукский янтарь увеличены масса ООО зерен, число зерен в колосе, выход зерна нз общей биомассы. Средний КХ01 v Харьковской 46 составил 40 °о, у Безенчукской 139 - 43 %, у Безенчукской 182 -5 ° о (Вьюшков. Туварджиева, Логачев, 1989, 1991; Вьюшков. Т\'варджиева, 1995-!ьюшков. 1995, 1996).

Наиболее адаптированный сорт Безенчукская 182 выведен ндивидуальным отбором из популяции конвергентного скрещивания Fs Харьковская 46 х Безенчукская 105) х F3 (Харьковская 46 х Безенчукская 105). В ем объединены положительные признаки обоих родителей. От Безенчукской 105 наследованы быстрый темп роста в первую фазу развития (всходы-колошение), ;аро-засухоустойчивость в период налива и созревания зерна, закладка на III-V гапах • . органогенеза многоколоскового и многоцветкового колоса, а также стойчивость к бурой ржлвчнне. толерантность к вирусам. От Харьковской 46 1езенчукская 182 унаследовала повышенную сохранность продуктивного геблестоя к уборке, отзывчивость на агрофон и норму реакции генотипа на оуктунруюшие условия среды. По-видимому, через Харьковск\то 46 она наследовала о г Tr.dicoccum L. и повышенную холодостойкость, что посолило айонпровать ее от Казани до Саратова и Оренбурга.

Из анализа родословных сортов Безенчукской селекции следует, что нтогенетическая адаптивность и пластичность новых сортов обусловлена даптивностью филогенетической (рис. 6).

Особенности стратегии адаптивной селекции определены в основном ыбором методов селекции: ступенчатая гибридизация, подбор пар хм крещнвання (особая роль местного исходного материала, высокая ортообразуюшая способность сортов Леукурум Б-40. Безенчукская 105. Харьковская 46). скрининг гибридного и селекционного материала на различных грофонах и в различных экологических условиях.

Особую роль в создании сортов Безенчукская 182 и Безенчукский янтарь ыграли Харьковская 46 и Безенчукская 105. Их родословные, биология развития, оведение потомства, свидетельствуют о том, что в процессе длительной селекции экологических нишах Среднего Поволжья и Левобережья Украины формировались определенные ассоциации генов (блоки коадаптированных еков), детерминирующие признаки и свойства определяющие адаптивность. 1ероятно, в результате рекомбинации и отбора в условиях Безенчука произошло бъединение в одном генотипе коадаптированных генов, принадлежащих к азным генетическим системам.

19.Треид урожпГшосгп н ее июмемгои и процессе селекции (и % к Харьковской 16 но 17 измерениям, по пару и знби)

О)

Сорт Год районирования Уро-жнп-иоси. Масса 1000 зерен Число зерен , на 1 м - Прибавка урожая за счет Число продуктивных стеблей на 1 м* Число зерен с колоса *)

массы 1000 зерен озерпен-ностн 1 м2

Мелянопус 69 1929 81.5 99,7 81,7 -1,2 -98,8 85,0 106,6

Харьковский 46 1968 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Безенчукская 139 1980 К.1,3 [03,9 108,9 29,3 70,7 92,0 И 7,8

Безенчукская182 1993 127,7 N2,7 1 13,3 46,0 54,0 96,0 122,7

Безенчукскип

янтарь 1995 131,2 1 10,8 1 18,1 34,6 65,4 101,3 118,2

*) - двухлетие данные V'

ррдеиформе 17П

Мягкая местная

Мелянопус 212> (и.о. из местного сорта)

Леукурум 1917/1

Леукурум Б-40

Гордеиформе 675 (и.о. из мест, сорта)

Яи^еИо (Италия)

Тг.сИсоссиш 1593 (Германия)

Гордеиформе 10 (Сиб НИИСХ)

Тг. ш^ёцт Ь.

Тг. «Псоссиш

Ърдеиформе 5129 Тг. 11игит Ь.

Юго-Восточная 144/ Гордеиф.93/75

Рис.6.Родословные сортов пшеницы селекции Самарского НИИСХ (Б-Безенчукская)

Выводы

1.Результаты исследований по изучению биологической продуктивности и биоклиматического потенциала свидетельствуют с большей адаптивной возможности мягкой пшеницы в сравнении с твердой, Максимальный урожай яровой пшеницы в большей степени лимитируете* влагообеспеченностью посевов. В условиях неполивной культуры мягка; пшеница способна формировать урожай зерна порядка 50.3 ц/ra, тверда; пшеница - 45.5 ц/га: с учетом ресурсов ФАР мягкая - 57.4 ц/га, твердая ■ 50.8 ц/га.

Получение потенциального урожая с учетом ресурсов ФАР copтaм^ интенсивного агроэкотипа прогнозируется на уровне: мягкая пшенииа - 64.^ ц/га. твердая - 57.4 ц/га при стандартной влажности.

2. На основе ступенчатой гибридизации и максимальногс использования адаптированного исходного материала выведень высокоадаптированные к зоне сорта мягкой пшеницы Безенчукская 129 Жемчужина Заволжья. Тулайковская степная. Волгоуральская. сорта твердо! пшеницы Безенчукская 141, Безенчукская 182. Безенчукский янтарь. Новьк сорта Безенчукская 182 и Безенчукский янтарь по критериям адаптивносп превосходят районированные сорта Харьковская 46 и Безенчукская 139 Генетический сдвиг по продуктивности в процессе селекционного улучшени! произошел за счет озерненности колоса и крупнозерности.

3.Использование сортов зарубежной селекции с большой степеньк экологической удаленности и интенсивных сортов озимой пшеницы ] прямых скрещиваниях способствовало повышению генетическогс потенциала продуктивности. но не способствовало повышении адаптивности, как мягкой, так и твердой пшеницы.

Одним из приемов совершенствования степного агроэкотип; поволжских пшениц являются ступенчатые скрещивания озимых пшениц яровыми.

4.При селекции сортов мягкой пшеницы полуинтенсивного i интенсивного типов эффективным методом в условиях Среднего Поволжь: является скрещивание озимых пшениц с яровыми сортами поволжско1 селекции. В озимо-яровых популяциях протекает богаты] формообразовательный процесс. В результате трансгрессивной расщепления возникают биотипы с различным сочетанием элементо структуры урожая, межфазных периодов, высоты растений.

Высокой комбинационной способностью обладает озимая пшениц Безостая 1, с участием которой создано три сорта яровой пшениць Безенчукская 128, Безенчукская 134 и Жигулевская. Последний внесен Госреестр РФ и Казахстана. Прогресс в селекции достигнут за сче повышенной устойчивости к полеганию, озерненности колосе крупнозерности, увеличения KX0J. и урожая надземной биомассы.

5.Урожайность зерна мягкой пшеницы в годы исследованиг различающихся по экологическим градиентам, положительно коррелирует урожаем сухой надземной биомассы (г=+0,830**).

Признак "озерненность растения" на всех уровнях (паратипическом, нотипическом и генотипическом) тесно связан с продуктивностью и эсит прямой положительный вклад в урожай зерна. В связи с повышенной формативностью этих признаков использование их в качестве маркерных и отборе способствовует прогрессу селекции на продуктивность. )фективность отбора по признаку "озерненность растения" может азаться повышенной, если его сочетать с отбором по признакам "масса шного колоса" и "масса 1000 зерен", вносящих в отдельные годы прямой пожительный эффект в урожай зерна.

б.Установлено, что взаимоотношения Triticum- Ustilago строятся на /% генетических системах. Первая основана на взаимодействии аллелей t-генов. выражающаяся в явлении доминантности-рецессивности. Она шруется на использовании единичных сильных олигогенов.

Вторая - основана на взаимодействии неаллельных генов (эпистаз). В ■ систему контроля вовлечены два и более генов.

С точки зрения эффективности биологической защиты пшеницы от tilago tritici предпочтительнее вторая система контроля, которая выступает с комбинированная и длительная.

7 .'На основе генетического, фитопатологического и генеалогического тов выявлены исходные (ИИУ) и современные источники устойчивости ТУ) мягкой пшенииы к пыльной головне.

Устойчивость сорта Безенчукская 98 детерминирована тремя генами, икирской 4 - двумя генами с разной экспрессивностью и аддитивным |)ектом. Наличие трех и двух Ut-генов в доминантном состоянии >екрывает имеющиеся вирулентности патогена на обширной территории

:сср.

С участием эффективных доноров созданы устойчивые к пыльной говне сорта и линии: Жигулевская, Безенчукская 134. Тулайковская 1, тайковская юбилейная. Лютесценс 178 (К-51461), Лютесценс 218 (K-5I460), эдеиформе 718, Безенчукская 141, Леукурум 168. Гордеиформе 1253.

8.Устойчивость мягкой пшеницы к бурой ржавчине наследуется по •шнантному. рецессивному или промежуточному типу. К популяции бурой авчины Среднего Поволжья наиболее эффективны гены Lr 9,23.24.25.LrTR.LrTtlTt2,LrTt2. LrH. LrAgi; сорта с генами Lrl3 и Lr 18 эявили умеренную устойчивость. На основе выявленных доноров зедены ржавчиноустойчивые сорта Безенчукская 134. Жигулевская (Lr 3, i): Олимп. Куйбышевская 1, Пирамида, Тулайковская 1, Тулайковская пная (Lr 23+): Самсар. ППГ-596, Волгоуральская (Lr 19); Тулайковская 5 „ Agi); толерантные сорта Тулайковская юбилейная, Альбидум 605, ьбидум 607 (Lr 26).

9.В селекции на устойчивость мягкой пшеницы к мучнистой росе [зективными являются гены Рш4Ь, Ртб, Рш7, Рш8, Mid, РтИЛ. PmG, SP, PmAgi. Их использование изволило получить перспективный екционный материал с комплексом хозяйственно-ценных признаков.

Ю.Основным фактором защиты пшеницы от стеблевого хлебного [ильшика является выполненность соломины паренхимой.

Использование в селекции генов SSt и жесткий скрининг потомств по адаптивным признакам позволили получить принципиально новые генотипы - аналоги с генами выполненности соломины, достоверно превосходящие рекурентного родителя и линии с полой соломиной по урожайности и крупнозерности. По продуктивности и длительности защиты пшеницы от пилильщика более эффективным может быть гетерогенный агроценоз, состоящий из смеси аналогов с выполненной и полой соломиной.

11.Повышение содержания белка и клейковины в зерне мягкой пшеницы селекционным путем весьма проблематично в силу высокой изменчивости их под влиянием внешних условий, низкой степени гетерогенности пшениц Поволжья, отрицательной связи с продуктивностью, промежуточным характером наследования и отсутствием эффективных доноров.

В результате исследований выделены источники и доноры повышенного качества мягкой пшеницы (Vny, реологические свойства теста, мукомольно-хлебопекарные свойства) среди сортов поволжской селекции. США, Канады и Мексики. Канадский сорт Pembina обладает доминантными генами, определяющими качество клейковины, и может служить эффективным донором, способствующим прогрессу улучшения качества поволжских пшениц.

На основе выделенных доноров созданы высококачественные сорта сильной пшеницы: Жигулевская. Жемчужина Заволжья. Тулайковская I. Тулайковская степная. Тулайковская 5. Волгоуральская.

12.Установлено отрицательное влияние фермента пероксндазы на содержание каротиноидов в зерне и цвет макарон твердой пшеницы. Активность пероксияазы и содержание каротиноидов в зерне генетически обусловленные признаки и в слабой степени подвержены влиянию условий среды.

На основе выделенных среди мирового сортимента пшениц доноров повышенного содержания каротиноидов в зерне, низкой активности пероксидазы. высоких реологических свойств теста создан перспективный по качеству зерна селекционный материал, сочетающий продуктивность и адаптивность.

13.В засушливых условиях Среднего Поволжья короткостебельные сорта твердой пшеницы с генами карликовости (Rhtl. Rht 14) не способны конкурировать по продуктивности с высокостебельными сортами. Создание методом беккроссов аналогов и изогенных линий с генами Rht - наиболее перспективный путь выведения сортов с потенциальной продуктивностью.

Использование гена Rht 1 в генофоне высокостебельных сортов привело к снижению высоты растений, массы 1000 зерен, увеличению озерненности колоса и уборочного индекса зерна. В результате низкостебельные аналоги уступили рекуррентному сорту и высокостебельным аналогам по адаптивности на 19°'о, по аттракции колоса на 11,3%.

В условиях неполивной культуры дальнейшее повышение продуктивности и общей адаптивности создаваемых сортов в регионе

можно лишь при незначительном снижении высоты растений (до 14-17° о) овышении их устойчивости к полеганию.

Рекомендации для селекции и производства

1.Научно-исследовательским учреждениям России, работающим по 1Вой пшенице, рекомендовать для включения в селекционные программы данные в Самарском НИИСХ и выделенные в процессе исследований из эовой коллекции ВИР доноры-устойчивости к пыльной и твердой головне, 1вчине, мучнистой росе, высокого качества, устойчивости к полеганию и дителям.

2.Для создания сортов твердой пшеницы селекционным учреждениям <ачестве исходного материала шире использовать выведенные сорта енчукская 182 и Безенчукский янтарь, как наиболее адаптированные с ¡ышенным качеством.

3.Для стабилизации производства зерна в Средневолжском регионе бходимо в коллективных и фермерских хозяйствах возделывать сорта пного и полуинтенсивного типов, различающихся по срокам созревания и кцин на условия возделывания.

4 .Научно-исследовательским учреждениям, элнтопроизволяшим яйствам Поволжского и Уральского регионов ускорить размножение и дрение в с.-х. производство новых сортов мягкой и твердой пшеницы [айковская 1. Тулайковская степная, Самсар. Безенчукская 182. енчукскии янтарь.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1.Исходный материал и перспективы селекции яровой мягкой ;н!шы на улучшение качества зерна / Приемы и методы повышения ества зерна колосовых культур: Тр. ВАСХНИЛ.- Л.. Колос. 1967.- С.95-97

2.Некоторые итоги и перспективы селекции яровой мягкой пшеницы улучшение качества зерна // Сб. научно-исслед. работ Куйбышевской обл.. . опыт, ст.- Куйбышев: Кн. изд-во. 1968.- С.32-40

3.Селекция яровой пшеницы // Кр. отчет о научно-исслед. работах 1бышевской областной с.-х. станции за 1967 год,- Куйбышев: Кн. изд-во. 8. С.12-18. (в соавторстве Недуговой Л.И.. Шестаковой А.П.. )хиной Э.Г.)

4.Селекция яровой пшеницы на богаре // Краткий отчет о НИР за $ г. Куйбышевской обл. с.-х. опыт, ст.- Куйбышев: Кн. изд-во. 1969. С.13-(в соавторстве с Недуговой Л.И.. Шестаковой А.П.. Ерохиной Э.Г.)

5.Изучение засухоустойчивости сортов яровой пшеницы в условиях олжья // Повышение засухоустойчивости зерновых культур: Науч. тр. СХНИЛ. М., Колос. 1970.-С.202-213.-(в соавторстве с Щукиной А.И.)

6.Селекция яровой пшеницы на богаре // Кр. отчет о НИР ¡бышевской обл. с.-х. опыт. ст. за 1969 г. - Куйбышев: Кн. изд-во. 1971.-

С. 19-24,- (в соавторстве с Шестаковой А.П.. Нелуговой JT.I1 Ерохиной Э.Г.).

7.Содержание протеина и клейковины у яровой пшениш изменчивость и наследуемость// Материалы науч.-метод.конф. по итога работы с.-х. опытной учреждений Поволжья.23-26 февр.1971 г.Саратов, 1972 С.196-198.

8.Наследование устойчивости яровой пшеницы к пыльной головь Ustilago tritici (pers)Jens //Генетика.- 1974. Т. 10.- № 8.-С. 17-24.- (в соавторсп с Шестаковой А.П.).

9.Изучение исходного материала яровой пшеницы по устойчивости пыльной головне и его селекционное использование // Наука эффективность с.-х. производства,- Куйбышев: Кн. изд-во. 1975. С.89-99.- ( соавторстве с Шестаковой А.П.).

I((.Основные направления и результаты селекции яровой пшеницы Сб. науч. тр. НИИСХ Юго-Востока. Вып.35.- Саратов. 1975.-С.158-160,- ( соавторстве с Нелуговой Л.И.)

1 ¡.Проявление устойчивости к пыльной головне у сортов и гибриде яровой пшеницы II Наука и эффективность с.-х. производства.- Куйбыше! Кн. изд-во. 1975.-С. 100-115.- (в соавторстве с Шестаковой А.П.).

12.Результаты испытания короткостебельных пшениц в условия богары и перспективы и.ч селекционного использования // Наука эффективность с.-х. производства,- Куйбышев: Кн. изд-во. ¡ 975.- С. 116-124 (в соавторстве с Кедуговой Л.И.).

13.Селекция яровой пшеницы //Итоги работы Куйбышевског НИИСХ за 75 лет: Сб. науч. тр.. Вып. 1.-Куйбышев. 1978.-С.62-68.

14.Твердая пшеница в Куйбышевской области и селекция новы сортов// Селекция . семеноводство и сортовая агротехника яровой твердо пшеницы: Материалы Всесоюзного совещания селекционеров по твердо пшенице.Куйбышев:Кн. изд-во.-1978.С.

15.Селекция яровой мягкой пшеницы для степного Заволжья Селекция и семеноводство с.-х.культур: Сб. науч. тр. Вып.2,- Куйоыше! 1979.-С.5-12.- (в соавторстве с Шестаковой А.П.).

16.Источники устойчивости яровой пшеницы к бурой ржавчине и и селекционное использование // Селекция и семеноводство с.-х. культур: СС науч. тр.Вып.2.-Куйбышев.1979.-С.26-35.-(в соавторстве с Шестаковой А.П.)

17.Селекция сортов яровой пшеницы интенсивного тип^// Селекция семеноводство с.-х. культур: Сб. науч. тр.Вып.2,- Куйбышев. 1979.-С. 12-26. (в соавторстве с Артамоновым В.Д.).

18.Результаты селекции яровой твердой пшеницы II Селекция семеноводство с.-х. культур: Сб. науч. тр.Вып.2.- Куйбышев. 1979.-С.35-43. (в соавторстве с Артамоновым В.Д.).

19.Некоторые итоги работы по созданию высококачественны сортов яровой пшеницы интенсивного типа // Селекция яровой пшеницы Науч.-технич. бюл. Вып.5.6.-Новоснбирск. 1980.-С.54-60.- (в соавторстве Артамоновым В.Д.).

20.Новейшие сорта и линии селекции Куйбышевского НИИСХ /,' рта и перспективные линии мягкой и твердой пшеницы селекционеров волжья: Каталог ВИР.Вып.271.-Л, 1980.-С.25-35,- (в соавторстве с варджиевой Л.В.).

21.Новый сорт яровой мягкой пшеницы Жигулевская:Информ. ;ток/ Куйбышевский ЦНТИ.- 1981.- № 208-81.- 3 е.- (в соавторстве с гстаковой А.П.)

22.Результаты селекции устойчивых к пыльной головне сортов >вой пшеницы // Проблемы и пути повышения устойчивости растений к 1езням и экстремальным условиям среды в связи с задачами селекции: Тез.. сл. Всесоюз. конф. Часть 3.- Л,1981.-С.26,- (в соавторстве с ктаковой А.П.).

23.Измемчивость, наследуемость элементов продуктивности пшеницы рогнозирование эффективности отбора из ранних поколений гибридов // зиолого-генетические проблемы интенсификации селекционного щесса: Тез. докл. Всесоюз. конф., 4-6 июля 1983 г. ч.2. -Саратов, 1984.1-62.

24.Сортовой состав и семеноводство сильных и твердых пшениц // омендации по выращиванию и заготовкам зерна сильных и твердых гниц в Куйбышевской области.- Куйбышев. 1984.С.4-7.

25.Этапы развития селекции в Куйбышевском НИИСХ // Селекция и гноводство.-1984.-№ 3.-С.31-33.-(в соавторстве с Корчагиным В.А.).

26.Исходный материал для селекции яровой пшеницы на эйчивость к хлебному пилильщику // Селекция и семеноводство полевых ьтур в Среднем Поволжье: Сб. науч. тр.-Куйбышев.1985.-С.93-96.-(в вторстве с Шестаковой А.П.. Бредневой Е.Б.)

27.Краткие итоги селекции зерновых, зерйобобовых культур и урузы II Селекция и семеноводство полевых культур в Среднем Поволжье:

науч. тр.- Куйбышев, 1985.-С.З-8.-(в соавторстве с Зубовым А.Е., >хиным Г.А.).

28.Наследование элементов продуктивности и прогнозирование ¡ективности отбора из второго поколения гибридов яровой твердой :ницы // Селекция и семеноводство полевых культур в Среднем Поволжье: науч. тр. - Куйбышев. 1985.- С.13-27.

29.Эффективность идентифицированных генов устойчивости к бурой [вчине пшеницы в условиях Среднего Поволжья // Тез. докл. VIII Всесоюз. :щ. по иммунитету с.-х. растений к болезням и вредителям.Ч.1 .-Рига.-з.-С.ЗО (в соавторстве с Сюковым В.В., Шевченко С.Н.).

30.Перспективы селекции яровой пшеницы на устойчивость к нистой росе в Среднем Поволжье // Тез. докл. VIII Всесоюз. совещ. по [унитету с.-х. растений к болезням и вредителям.Ч.1. -Рига.-1986.-С.31.- (в ?торстве с Шевченко С.Н. и Сюковым В.В.).

31.Новые сорта яровой пшеницы для интенсивной технологии I! енсивные технологии возделывания зерновых культур в Среднем злжье. -Куйбышев: Кн. изд-во,1987.-С.31-36.

32.Селекция яровой мягкой пшеницы на устойчивость к бурой ржавчине в условиях Среднего Поволжья: Автореф. дис... канд. с.-х. наук.-Л.,

1988.-17 с.

33.Жигулевская -сорт яровой пшеницы для интенсивной технологии // Возделывание зерновых культур: интенсивные технологии.-М.: Агропромиздат, 1988.-С.202-209.

34. Исследовать иммунологические свойства образцов мировой коллекции яровой пшеницы к основным болезням и вредителям и выявить доноры устойчивости // Заключ. отчет о НИР по задаяию ГКНТ № 198;

№ Госрегистрации 01870000362.Инв № 02890057355,-Безенчук, 1989.-68 е.- (в соавторстве с Сюковым В.В.. Поротькнным С.Е., Шевченко С.Н.).

35.Новые сорта яровой мягкой пшеницы для интенсивных технологий в Куйбышевской области7/Агробислогические основы интенсивных технологий возделывания зерновых культур в Среднем Заволжье: Сб. науч. тр. - Куйбышев: Кн. изд-во.1989.-С.41-45,- (в соавторстве с Сюковым В.В.).

36.Селекционная ценность доноров устойчивости к мучнистой роог яровой мягкой пшеницы // Агробиологические основы интенсивных технологий возделывания зерновых культур в Среднем Заволжье: Сб. науч. тр. - Куйбышев: Кн. изд-во, 1989.-С. 46-51.- (в соавторстве с Шевченко С.Н., Сюковым Е.В.).

37.Создать и нередать на государственное сортоиспытание засухоустойчивый сорт яровой твердой пшеницы с урожайностью 30-35 ц/га. вегетационным периодом 85-90 дней // Заключ. отчет о НИР по заданию 03.02.0L22. № Госрегистрации 01900066910. Инв. № 02900054273.- Безенчук.

1989.-10 е.- (в соавторстве с Туварджиевой Л.В.. Логачевым Н.Д.).

38.Генетика устойчивости :.< Ег^рЬе дгапншБ Г зр. тйа у некоторых образцов мягкой пшеницы // Генофонд и селекция растений на устойчивость к болезням и вредителям: Сб. науч. тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции.Т.132.-Л.. 1990.-С.26-30 (в соавторстве с Шевченко С.Н.. Сюковым В.В.)

39.Продуктивность и прогресс в селекции яровой твердой пшеницы// Проблемы селекции зерновых культур на устойчивость к болезням и неблагоприятным условиям среды: Тез. докл. Всесоюз. науч.-тех. конф. 12-14 сгнт. 1990 г.- М.,1990,- С.62-63,- (в соавторстве с Туварджиевой Л,В.)

40.Селекция яровой мягкой пшеницы на устойчивость основным болезням //Проблемы селекции зерновых культур на устойчивость к болезням и неблагоприятным условиям среды: Тез. докл. Всесоюз. науч.-тех. конф. 12-14 сгнт. 1990 г.-М.Л990.- С.94-95.-(в соавторстве с Сюковым В.В., Шевченко С.Н.. Поротькиным С.Е.).

41.Создать и передать на государственное сортоиспытание засухоустойчивый сорт яровой твердой пшеницы с урожайностью 30-35 ц/га, вегетационным периодом 85-90 дней // Заключ. отчет о НИР по заданию 0.51.03.03.02.01.22: № Госрегистрации 01.9000669 Ю.Инв. № 02950003811-Безенчук,1991.-10 е.- (в соавторстве с Туварджиевой Л.В., Логачевым Н.Д.).

42.Эффективные доноры устойчивости к основным болезням и щтелям, лимитирующим урожай зерна яровой пшеницы в условиях шения: Дел. во' ВНИИТЭИ АПК СССР. № 73 ВС-92//РЖ ;тениевсдство".-1992.- № 9. 75 с.(в соавторстве с Сюковым В.В.. ютькиным С.Е., Шевченко С.Н., Киселевой О.С.).

43.Методы, основные направления, результаты и перспективы кции яровой пшеницы в Самарском НИИСХ // Аграрная наука -изводстну: Тез. докл. науч.-практ. конф., посвящ. 90-летию Самарского ИСХ .15-16 июня 1993 г.-Безенчук. 1993.-С.61-63.

44.Пути использования доноров в селекции яровой мягкой пшеницы устойчивость к болезням II Аграрная наука-производству : Тез. докл. ^-практ. конфер., посвящ. 90-летию Самарского НИИСХ. 15-16 июня > г.-Безенчук, 1993.-С.63-64.-(в соавторстве с Сюковым В.В.. ютькиным С.Е.. Шевченко С.Н.)

45.Создать высокопродуктивные сорта яровой мягкой пшеницы, >йчивые к засухе, полеганию, болезням и вредителям, отзывчивые на зрения и увлажнение, с высоким качеством клейковины и хлеба /,' 1ючит.. отчет о НИР. .Чд Госрегистрашш 01920012781. Инв. 02940004209. Безенчук.,993.-П с.-(а соавторстве с Сюковым В.В.. )ченко С'.Н.. Поротькиным С.Е. и др.).

46.Изучение хозяйственно-ценных признаков у линий яровой твердой ннцы. различающихся по выполненности соломины// Итоги и :пективы исследований в области селекции. семеноводства и 1шафтно-зкологического земледелия: Тез. докл. науч.-практ. консЬ. ТСХ Юго-Всстока.27-2Я июня 1995 г.- Саратов. ¡995.-С.26-27,- (в торстве с Елесиным В.А.).

47.Основные итоги селекции яровой пшеницы за 13 пятилетку Н ги я перспективы исследований в области селекции, семеноводства и циафтно-зкологнческого земледелия: Тез. докл. науч.-практ. конф. 27-2Я я 1995 г.-Саратов. 1995.-С.22-24.

48.Каталог районированных сортов и "ибридов Самарского 1СХ.-Безенчук: Чапаев, полиграф, эбъедин.. -995.-32 с.

49.Яровая твердая пшеница Безенчукская 182 II Селекция и новодство.-1995.-№ 3.-С.26-27,- (з соавторстве с Туварджиевой Л.В.).

50.Изменчивость и сопряженность признаков продуктивности яровой :ой пшеницы /,'Деп. во НИИТЭИ Аропрома. 1996.„Чд 5|.ВС-96. 30 с.

51.Селекция яровой твердой пшеницы на повышение адаптивности и ства зерна // Тез. докл. науч.-методич. координационного совещ, £СХ Юго-Востока.- 9-10 июля 1996 г.-Саратов, 1996.-С.27-30.

52.Создание и внедрение засухоустойчивых сортов с.-х. культур // чная стратегия и практические рекомендации по обеспечению йчивости производства продукции растениеводства в засушливых >нах Среднего Поволжья.-Самара. 199б.-С.20-25.-(в соавторстве с ченко С.Н.)

53.Селекция яровой мягкой и твердой пшеницы // Вопросы ■нления устойчивости зернового хозяйства в условиях Поволжского

региона: Тез. докл. науч.-практич. конф. секция l.-Кинель, 1997.-C.17-I9 (б соавторстве с Сюковым В.В.. Мальчиковым П.Н.).

54.Создание и результаты изучения аналогов твердой пшеницы, различающихся по аллелям системы локусов RhtII Развитие научного наследия акад. Н.И.Вавилова: Тез. докл. международ, науч. конф.-Саратов. 1997.-С.42-45.- (в соавторстве с Мальчиковым П.Н.).

55.Резервы повышения урожайности зерна у яровой мягкой пшеницы в Поволжье // Вопросы генетики, селекции и семеноводства с.-х. культур в Поволжье: Сб. науч. труд. Саратов. Гос. с.-х. акад. им. Н.И.Вавилова.-Саратов. 1997.-С. 16-20.- (в соавторстве с Лобачевым Ю.В., Крупновым В.А.).

56.Сортовой состав сильных и твердых пшениц и организация их семеноводства // Технология выращивания и заготовка высококачественного зерна сильной и твердой пшеницы в Самарской области.-Самара. 1998.-С. 1016.

57.Селекция твердой пшеницы на устойчивость к стеблевому хлебному пилильщику // Научные проблемы создания сортов с.-х. культур, адаптированных к современным условиям производства и переработки: Материалы науч. сессии 21-22 июля 1998 г.-С.-Петербург. 1998.-С.96-98.- (в соавторстве с Мальчиковым П.Н.)

58.Создание сортов яровой мягкой пшеницы степного волжского агроэкотипа // Научные проблемы создания новых сортов с.-х. культур, адаптированных к современным условиям производства и переработки: Материалы науч. сессии 21-22 июля 1998 года.-С.-Петербург. 1998.-С.94-95.-(в соавторстве с Сюковым В.В.).

59.Селекция твердой пшеницы по признакам качества // Научные проблемы создания с.-х. культур, адаптированных к современным условиям производства и переработки: Материалы науч. сессии 21-22 июля 1998 гола.-С.-Петербург, 1998.-С.91-94.- (в соавторстве с Мальчиковым П.Н.).

60.The incorporation of а solidstem in durum Wheat breeding in the Volga Region // Annual Wheat Newsletter.-1996.-№ 42 p.-180.- (в соавторстве с Елесиным В.А.).

Авторские свидетельства на выведенные сорта

1. а.с. № 2582. Яровая пшеница Безенчукская 129. Заявка № 3438 от 19.09.78. Доля авторства 40%.

2. а.с. N° 3649. Яровая пшеница Жигулевская. Заявка № 4434 от

30.03.83. Зарегистрировано в Госреестре селекционных достижений СССР

24.10.84. Доля авторства 45° о.

3. а.с. № 5989. Сорт пшеницы яровой Безенчукская 182. Заявка 9000402 с датой приоритета 10.11.89. Включен в Госреестр РФ 03.03.93, Доля авторства 60° о.

4. а.с. № 6370. Сорт пшеницы яровой Самсар. Заявка № 9100725 с датой приоритета 14.11.90.-Доля авторства 25° о.

5. а.с. № 6371. Сорт пшеницы яровой Тулайковсхая 1. Заявка № 01 с датой приоритета 11.11.91. Включен в Госреестр РФ 11.04.94. Доля (ства 25%.

6. а.с. № 6811. Сорт пшеницы яровой Безенчукский янтарь. Заявка 200398 с датой приоритета 11.11.91. Включен в Госреестр РФ 05.05.95. авторства 55° о.

1. а.с. 28359.Сорт пшеницы яровой Тулайковская степная. Заявка 0847 с датой приоритета 09.11.94.Включен в Госреестр РФ 22.04.98. авторства 35° о.

Отпечатано в ИВЦ Самарского НИИСХ согласно лицензии РАСХН ЛР № 040494 от 10.06.92 г. Заказ № 7. Тираж 100 экз. Усл. п.л. 3,0 446080., Самарская обл., Безенчук, К.Маркса,41

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Вьюшков, Александр Алексеевич, Безенчук

Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н.М.Тулайкова

Селекция яровой мягкой и твердой пшеницы в Среднем Поволжье

06.01.05 - селекция и семеноводство

Диссертация _

в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

: ---л -А. - _ Вьюшков Александр Алнксннвич

Безенчук, 199В г.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Л.Г.Ильина;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.В.Глуховцев;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.В.Кошеляев;

Ведущая организация - Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита состоится 18 декабря 1998 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Б 120.72.01 в Саратовском государственном аграрном университете им. Н.И. Вавилова по адресу: 410600, г.Саратов, Театральная площадь , 1

С диссертацией в виде на}"чного докл им. Н.И.Вавилова

.тн отеке СГАУ

Диссертация в виде научного доклг.

1998 г.

Ученый секретарь диссертационное доктор сельскохозяйственных наук, проф.

ар шн А. И.

РОССИЙСКАЯ ГОСУЙД?СТВ£?^ДЯ ЕИ Б-ГШОТ&Кй

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Среднее Поволжье - одно из крупнейших зернопроизводящих зон России. Яровая пшеница занимает в ней около двух миллионов гектаров, что составляет в структуре зерновых 30-40 % посевной площади. В связи с засушливостью климата урожайность и валовые сборы зерна очень сильно колеблются по годам. В стабилизации урожайности и повышении валовых сборов зерна яровой пшенице большое значение отводится селекции и семеноводству.

В решении проблемы роста урожайности и повышении качества зерна одно из главных мест принадлежит сорту, как средству производства.

Создание экологически пластичных, адаптированных к биотическим и абиотическим факторам среды, высокотехнологичных сортов яровой мягкой и твердой пшеницы в сочетании с повышенным качеством продукции является проблемой общебиологической. Наши исследования были направлены на решение этой актуальной задачи.

Работа проведена в соответствии с государственным планом НИР 01Д.032.01.02.05 НТП 0.51.03 (задание 03.02.01.20 и 03.02.01.22), а также конкурсной программой ГКНТ № 198 от 12.05.89 года.

Цель и задачи исследований. Основная цель работы - создать сорта яровой мягкой и твердой пшеницы степного и интенсивного агроэкотипов с повышенной адаптивностью к условиям произрастания, хорошими технологическими качествами зерна.

В связи с этим в задачу исследований входило:

• проанализировать и обобщить результаты селекции яровой пшеницы в Самарском НИИСХ за 50 лет (1913-1962 ), предшествующих нашей работе;

• определить биоклиматнческий потенциал ку льтуры яровой пшеницы;

• изучить изменчивость, наследуемость, взаимосвязь, вклад отдельных элементов структуры урожая в продуктивность и возможность прогнозирования отбора из ранних поколений гибридов;

• изучить исходный материал и выделить источники и доноры основных хозяйственно-полезных признаков;

• создать гибридные популяции и определить наследование важнейших признаков в Р1-Рз, в т.ч.- генетический контроль устойчивости пшеницы к пыльной головне;

• выявить роль генотипа и среды в формировании урожайности твердой

;де.тпть уровень накопления и изменчивость содержания белка, 5 и каротиноидов в зерне пшеницы в связи с селекцией на качество; аботать принципы и методы селекции на адаптивность к условиям чество зерна;

денить селекционный материал, созданью аналоги по генам редукции астений (Юй) и выполненности стебля (851), сорта мягкой и твердой ю хозяйственно-биологическим признакам.

Научная новизна. Определен потенциал культуры яровой пшеницы в формировании урожая зерна с учетом ресурсов ФАР, максимальной влагообеспеченносги посевов, разработаны параметры продуктивности новых сортов на перспективу. Использован генетический потенциал озимых пшениц в селекции яровой мягкой пшеницы. Показана роль сортов местной поволжской селекции в создании сортов степного агроэкотипа. Применительно к региону установлена изменчивость и сопряженность признаков продуктивности мягкой пшеницы; выявлены: вклад в урожай зерна элементов продуктивности, роль генов выполненности стебля (ББ!), редукции высоты растений (Юн), эффективность идентифицированных генов устойчивости пшеницы к бурой ржавчине и мучнистой росе . Создан новый исходный материал, расширивший генетическую изменчивость, содержащий эффективные гены устойчивости к мучнистой росе, бурой ржавчине, пыльной и твердой головне, выполненности стебля, редукции высоты растений, устойчивости к засухе, повышенного качества зерна и содержания в нем каротиноидов.

Впервые в стране изучена генетика устойчивости мягкой пшеницы к пыльной головне, выявлены доноры и предложена стратегия селекции на этот признак.

Впервые в регионе изучены уровень накопления и динамика содержания каротиноидов в зерне твердой и мягкой пшеницы, предложен способ отбора генотипов по активности фермента пероксидазы в зерне.

Обобщены результаты селекции яровой пшеницы в Самарском НИИСХ за 1913-1962 г.г..

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Усовершенствована технология селекционного процесса, повысившая эффективность отборов и оценку линий, сокращающая сроки выведения новых сортов.

Созданные соискателем источники и доноры хозяйственно-полезных признаков и свойств переданы в ВИР, Оренбургский НИИСХ, Башкирский НИИСХ, Алтайский НИИЗИС, СибНИИСХ, НИИСХ Юго-Востока, Ленинградский СХИ, Уральскую с.-х. опытную станцию, Пензенский НИИСХ, Ульяновский НИИСХ и другие учреждения, как исходный материал для селекции.

Экспериментальные данные соискателя положены в основу разработки программ селекционных работ: Поволжского селекцентра до 1990 г., Куйбышевского селекцентра до 2005 г. и Самарского селекцентра до 2010 г.

Автор диссертации участвовал в написании ряда рекомендаций, каталогов и программ:

1.Программа работ Поволжского селекцентра до 1990 г. Саратов, 1976, 8,0 пл.).

2.Сорта и перспективные линии мягкой и твердой пшеницы секционеров Поволжья. Каталог ВИР, вып. 271, Л. - 1980 г. (5,5 пл.).

3.Система ведения сельского хозяйства Куйбышевской области на 1981.986 гг., К, 1981, часть 1.(13 пл.)

4.Программа селекционных работ Куйбышевского селекцентра до 2005 года. Безенчук. 1986, (5 пл.).

5.Программа селекционных работ Самарского селекцентра до 2010 года. Безенчук, 1993, (4,5 п.л.).

6.Каталог районированных сортов и гибридов Самарского НИИСХ, Безенчук, 1995, (2 пл.).

Под руководством и личном участии соискателя создано 18 сортов яровой пшеницы, семь из которых районированы: Безенчукская 128, Безенчукская 129 (р. с 1979 г.), Безенчукская 134, Безенчукская 141, Жигулевская (р. с 1984 по Казахстану, с 1985 г. по РФ), Олимп, Куйбышевская 1, ППГ-596, Жемчужина Заволжья, Безенчукская 182 (р.с 1993), Тулайковская 1 (р.с 1994 г.), Самсар (р.с 1994 г.), Безенчухский янтарь (р.с 1995 г.), Тулайковская степная (р.с 1998 г.). Государственное испытание проходят: Тулайковская юбилейная, Тулайковская 5, Пирамида, Волгоуральская.

Площадь посева созданных соискателем сортов за годы использования в производстве (по 1997 г.) составила 3,2 млн.га. Экономический эффект от возделывания их по ценам 1990 г. получен в размере 96 млн.руб.

Основные положения выносимые на защиту:

♦ селекционно-генетические аспекты создания исходного материала;

♦ направления селекции сортов яровой мягкой и твердой пшеницы;

♦ способы и методы селекции на сочетание высокой продуктивности и адаптивности;

♦ генетический контроль устойчивости пшеницы к пыльной головне;

♦ селекционная значимость аналогов сортов твердой пшеницы с генами редукции высоты растении (Rht) и аналогов с генами выполненности стебля (SSt);

♦ селекция на устойчивость к бурой ржавчине, пыльной головне, мучнистой росе, на качество зерна;

♦ созданные и переданные на государственное испытание сорта мягкой и твердой пшеницы;

♦ районированные сорта Безенчукская 129, Жигулевская, Тулайковская 1, Самсар, Тулайковская степная, Безенчукская 182, Безенчукский янтарь.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на международных, всесоюзных, всероссийских и региональных научно-методических, координационных и научно-практических конференциях в НИИСХ Юго-Востока, ВИР им. Н.И. Вавилова, ВНИИЗХ, Саратовская ГСХА, Оренбургский НИИСХ, Курганский НИИСХ, НИИСХ ЦРНЗ, Самарский НИИСХ, на Пленуме Госкомиссии по сортоиспытанию с.-х. культур, на заседании научно-методического совета Самарского селекцентра, на заседании ученого совета Самарского НИИСХ.

Результаты селекции экспонировались на ВДНХ СССР и отмечены золотой и бронзовой медалями, а автор за достигнутые успехи в селекции и внедрение новых сортов награжден орденом Трудового Красного знамени.

Публикация результатов исследований. Основные положения диссертации изложены в 60 научных работах. Всего по теме диссертации опубликовано 80 работ объемом 27 печатных листов; получено семь авторских свидетельств на выведенные сорта.

Структура работы. Диссертация изложена в виде научного доклада и состоит из общей характеристики работы, пяти разделов экспериментальной части, включающей 19 табл. и 6 рис., выводов и рекомендаций, списка опубликованных работ, авторских свидетельств.

Содержание работы 1.Условия, материал и методика исследований

Селекционная работа проводилась на опытном поле Самарского НИИСХ (Безенчук), расположенном в центре зоны Среднего Поволжья. Осадков в среднем за год выпадает 390 мм, в т.ч. в мае-июле (период вегетации) - 128 мм. Сумма температур выше 10°С составляет 2600°.

Гидротермический коэффициент 0,3-0,8. Влажность завядания в районе Безенчука 8,5-9 % (Быков Н.И., 1962). Главная почвенная разновидность опытного поля - обыкновенный, среднемощный, тяжелосуглинистый чернозем с содержанием гумуса в пахотном слое 3,9-4,4 %.. ППВ для корнеобитаемого слоя составляет 23,4-27,4 % от абсолютно сухой почвы. Средние запасы продуктивной влаги в слое 0-100 см перед посевом яровой пшеницы 130 мм.

Экспериментальная часть работы выполнена в 1963-1997 гг. Условия вегетации пшеницы за годы проведения исследований резко различались по количеств) выпавших осадков, температурному режиму и относительной влажности воздуха.

Влажность почвы в период созревания зерна удерживалась на сравнительно высоком уровне в 1974, 1976, 1978, 1979, 1983, 1985, 1986, 1987, 1990, 1993, 1997 гг., что способствовало формированию высокого урожая- у сортов среднепозднего и среднеспелого типов. Максимальное выпадение осадков в репродуктивную фазу наблюдалось в 1974, 1983 и особенно в 1987, 1990, 1993 годах. Умеренно засушливыми были 1965, 1967, 1971, 1977, 1979, 1980 и 1991 годы.

Значительное влияние на судьбу урожая яровой пшеницы в Поволжье оказывают осадки мая-июля. Коэффициент корреляции урожайности зерна с гидротермическим коэффициентом (ГТК) за май-июль составил + 0,66 (Дорофеев, Бараш, Наскидашвили, 1985).

За последние 30 лет осадки в мае-июле были ниже нормы в восьми случаях (1970, 1972, 1975, 1979, 1981, 1984, 1988 и 1995). Особенно засушливыми были 1966, 1972, 1975, 1981, 1984, 1988 и 1995 гг. (ГТК = 0,30-0,40). Средний урожай зерна в эти годы в зависимости от агрофона получен от 3,0 ц/га до 16,0 ц/га.

Большое влияние на снижение урожайности и его качества оказывает атмосферная засуха в период налива и созревания зерна. Явление "запала" отмечено в 1965, 1967, 1971, 1972, 1975, 1977, 1980, 1981, 1982, 1984, 1988, 1992, 1995 годах. В отдельные годы (1975, 1981, 1984, 1988, 1995) за вегетационный

период наблюдалось 30-46 суховейных дней, из них 10-15 суховеев высокой интенсивности.

В.качестве исходного материала использовали в первую очередь местный селекционный материал, сорта и гибридные популяции НИУ сопредельных областей, главным образом НИИСХ Юго-Востока и Оренбургского НИИСХ; образцы пшеницы мировой коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова. За годы исследований, особо повлиявших на результативность селекции (1963-1989 гг.) нами изучено 2,2 тыс. образцов мягкой и 2,0 тыс. твердой и других видов пшеницы, создано 2070 гибридных популяций. В селекционных питомниках изучено более 560 тыс. линий и сортов.

С 1969 г. селекционную работу проводили на двух фонах: по непаровым предшественникам и удобренному чистому пару. В исследованиях использовали схемы селекционного процесса, наблюдения и оценки принятые в селекционных центрах России и СНГ; методические указания ВИР (Руденко и др., 1973), методику, разработанную нами и утвержденную экспертно-методической комиссией Самарского НИИСХ, а также методику Госкомиссии по сортоиспытанию с.-х. культур (1961, 1971, 1978, 1985).

Оценку растений по устойчивости к болезням проводили по методическим рекомендациям Кривченко (1968, 1980), Страхова (1959), Майнса и Джексона (1926), Стекмана, Левина (1922). Степень выполненности соломины паренхимой определяли по 20-и бальной шкале (Lebsok, Koch. 1968; Крупное, Касатов, 1977).

Биохимические, мукомольно-хлебопекарные и макаронные свойства пшеницы изучали в лаборатории технологии зерна и массовых анализов по принятым методикам.

Потенциальный урожай культуры пшеницы, рассчитанный по ресурсам ФАР, определяли по методике М.К.Каюмова (1989), биоклиматический потенциал - по формуле П.И.Колоскова : Zt>10"C

где Кр - коэффициент биологической продуктивности.

Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли общепринятыми методами (Плохинский, 1964; Воскресенская и Шпота, 1964; Доспехов, 1974, 1979, 1985; Драгавцев, 1984; Драгавцев, Литун, Шкель 1984; Сехювскнй, Мартынов, Мамонов, 1982; Grifiing, 1950; Gandhi et all. 1964; Fisher, 1958; Machmud, Kramer, 1951).

Исследования проводили в тесном сотрудничестве с А.П. Шестаковой, Л.И. Недуговой, В.Д. Артамоновым, Э.Г. Ерохиной, Л.В.Туварджиевой, В.В.Сюковым, С.Н.Шевченко, П.Н.Мальчиковым, С.Е.Поротькиным.

Автор выражает глубокую благодарность коллегам принимавшим участие в работе, доктору биологических наук В.А. Крупнову, сотрудникам отделов пшеницы и иммунитета ВИР им. Н.И. Вавилова за ценные советы и помощь.

2.Методы и результаты селекции яровой пшеницы в Самарском НИИСХ за 1913-1962 годы

Селекция яровой пшеницы в Самарском НИИСХ (б. Безенчукская с.-х. опытная станция) начата в 1913 году. По методам и результативности ее можно разделить на четыре периода (Вьюшков, 1975). Первый (1913-1924 гг.) - период аналитической селекции. В задачу селекционеров входило изучение местных сортов-популяций и улучшение их массовым отбором. К.Ю. Чехович и Е.А. Кобальтовой отбором из местных пшениц были выведены линейные сорта: Мелянопус 209, Мелянопус 212, Сивоуска 3, Белотурка 79/111 и Цезиум 1251, а также созданы межвидовые устойчивые к пыльной головне сорта Лютесценс 1487 и Гордеиформе 1717, которые широко использовались селекционерами Поволжья в своей работе (Шехурдин, 1961; Благонадеждина, 1968; Вьюшков, Щукина, 1970: Вьюшков, 1978).

Второй период (1925-1937) характеризуется увеличением объема работ и изменением методов селекции: введен метод парного стандарта и различные фоны для оценки сортов, изучение мировой коллекции на фоне яровизации и осыпаемости, скрещивания на основе стадийного анализа. Увеличены отборы из хозяйственных популяций (НОЭ, Ульки, Кубанки, Арнаутки и др.), в результате чего были выведены и внедрены в производство сорта Гордеиформе 675 и Лютесценс 35.

В этот период была развернута большая работа по межсортовой и межвидовой гибридизации с привлечением материала из мировой кохтекшш ВИРа. С 1925 по 1937 годы было проведено 444 комбинации скрещивания (Вьюшков, 1978). Исходным материалом при гибридизации служили перспективные сорта местной селекции, как наиболее приспособленные к данному региону, образцы коллекции ВИР, а также сорта яровой и озимой пшеницы, районированные в Поволжье. В результате была разрешена задача создания засухоустойчивого сорта твердой пшеницы. Индивидуальным отбором из гибрида Мелянопус 212 х Гордеиформе 1717 были выведены сорта: Леукурум 33, Леукурум БГ-39, Леукурум БГ-40. В 1937 году их передали на госиспытание, из них Леукурум 33 районирован по Куйбышевской, Ульяновской и Ростовской областям, а сорта Леукурум БГ-39 и Леукурум БГ-40 послужили исходным материалом в дальнейшей селекции.

С 1938 года в условиях богары проводилась работа-"по улучшению твердой пшеницы методом внутрисортового скрещивания и "воспитания" в различных условиях (третий период в селекции, 1938-1960 гг.). В течение 10 лет (1948-1957 гг.) по рекомендации Т.Д. Лысенко практиковалось исключительно свободное опыление и принудительное опыление смесями пыльцы, т.н. "брак по любви". Основное внимание было сосредоточено на улучшении сорта Леукурум 33(Благонадеждина, 1968). Были выведены три ценные линии: Леукурум 8/Б-245, Леукурум 8/Б-298 и Леукурум 8/6-333, которые использованы нами в селекционной работе (Вьюшков, 1978).

Наибольшую перспективу для селекщш твердой пшеницы в этот период представляли гибриды, созданные в 30-х годах. Селекционерами Д.П. Буйлиным

и O.A. Благонадеждиной из гибридных популяций отобраны линии Леукурум 201-45 и Леукурум 240-29/4, ставшие исходными при выведении сортов Безенчукская 102 и Безенчукская 105, которые были районированы