Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Селекция яровой мягкой пшеницы в лесостепной зоне Сибири

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Селекция яровой мягкой пшеницы в лесостепной зоне Сибири"

ТЮМЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ

АКАДЕМИЯ

ИРКУТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ Р1 . С А АКАДЕМИЯ

2 1 МАЯ ЩЩ7

На правах рукописи ЛОГИНОВ Юрий Павлович ¿^ОД&у^-

УДК 633. 11.: 321. 631. 527

СЕЛЕКЦИЯ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ СИБИРИ

06. 01. 05 — Селекция и семеноводство

ДИССЕРТАЦИЯ

в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Новосибирск 1997

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Н. Г. Ведров

Ведущая организация — Курганский научно-исследовательский

институт зернового хозяйства СО РАСХН.

на заседании диссертационного совета Д 120. 32. 01 при Новосибирском государственном аграрном университете, по адресу: 630039, Новосибирск, 39, ул. Добролюбова, 160.

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета.

Диссертация в виде научного доклада разослана си^уг^хл. 1997 г.

доктор сельскохозяйственных наук, Р. И. Рутц

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. С. Ларионов

Защита состоится "ЛЯ"

1997 г. в часов

Ученый секретарь диссертационного совета

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность проблемы. Территория Сибири превышает 9,6 млн. кв. км, это около 57% общей площади России. В регионе проживает 17,9% населения страны, сельского населения — 28,9%, а непосредственно в сельском хозяйстве заняты 5,7%. Здесь производится 18-20% зерна, 19-21 % картофеля и 14-15% овощей от общего производства в России (П. Л. Гончаров, 1995).

В начале 80-х годов пшеница высевалась в Сибири на площади 10-11 млн. га. В последнее десятилетие посевная площадь несколько сократилась ввиду увеличения посевов овса и ячменя.

Обладая богатейшими природными ресурсами (нефть, газ, уголь, руды, лес и т. д.), Сибирь характеризуется низким агроклиматическим потенциалом по сравнению со средним уровнем России. В Западной Сибири он составляет 0,56, в Восточной — 0,52, а в Туве и республике Соха лишь 0, 46-0,48. Недостаток тепла и дефицит влаги отрицательно сказываются на уровне и стабильности урожаев. За последние 30 лет 12 были относительно влаго-обеспеченными, 10 — острозасушливыми (П. Л. Гончаров, 1995).

Урожаи и валовые сборы зерна колебались по многим причинам, в том числе из-за возделывания сортов инорайонной селекции, недостаточно приспособленных к сибирским условиям. Так, из 49 сортов яровой пшеницы, районированных в 1995 году в Сибири, 16 сортов (32,6%) относились к инорайонной селекции. Во многие годы они проявляют отрицательные признаки и свойства. Кроме того, некоторые сорта сибирской селекции тоже не лишены недостатков: позднеспелы, имеют низкую экологическую пластичность, качество зерна, экономическую эффективность. По этим причинам урожайность яровой пшеницы в Сибири остается неустойчивой. В 70-е годы она составила 1,0-1,2 т/га, в 80-е — 1,1-1,3, но в 1991-1993гг. снизилась до 1,08, в 1994г. — до 0,90 т/га (П. Л. Гончаров, 1995).

В комплексе агротехнических и других мероприятий трудно переоценить роль сорта в улучшении качества зерна, получении устойчивых урожаев и, наконец, в повышении экономической эффективности производства пшеницы в Сибири. Учитывая большое количество природно-климатических зон и наличие разных почв, здесь необходимо создавать сорта двух типов:

интенсивные в расчете возделывания их по лучшим предшественникам на полях с высоким плодородием почв и полуинтенсивные, эколого-пластичные для возделывания по обычной технологии. ••:,...

" Для -сортов обоих типов желательно сочетание следующих основных хозяйственных признаков и свойств; скороспелость, урожайность,, качество зерна, устойчивость к полеганию, болезням и вредителям. Многолетняя агрономическая практика показала, что в каждом хозяйстве необходимо выдевать два-три сорта пшеницы, отличающихся по биологическим свойствам и в то же время выгодно дополняющих друг друга. •

В столь огромном сибирском регионе селекцией яровой пшеницы занимаются всего четыре селекцентра, четыре научно-исследовательских института и две селекционно-опытные станции, а таюке учебные заведения: Тюменская и Иркутская ГСХА, Омский, Новосибирский, Красноярский агроуниверситеты.

Наша работа направлена на создание скороспелых, с высокими хлебопекарными свойствами в сочетании с другими хозяйственными признаками сортов яровой мягкой пшеницы интенсивного и полуинтенсивного типов и в этой связи тема исследований является актуальной.

1.2. Цель и задачи исследований. Цель работы — создать и внедрить в сельскохозяйственное производство Сибири раннеспелые и среднеранние сорта яровой ценной и сильной пшеницы. Для достижения этрй цели были поставлены следующие задачи:

«выявить стрессовый период в формировании урожая и качества зерна; . , .

•оценить • меру изменчивости количественных признаков, определить из них главные и наиболее устойчивые по годам, а также взаимосвязь их с продуктивностью растений и условиями среды;

•изучить исходный материал мировой коллекции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства имени Н. И. Вавилова (ВНИИР) по основным хозяйственным признакам и свойствам и выделить источники по отдельным и комплексу хозяйственных признаков для использования в селекционной работе;

•выявить селекционную ценность исходного материала, полученного методами индуцированного мутагенеза и трансформации озимых сортов пшеницы в яровые;

•изучить изменчивость и наследование основных хозяйственных признаков у гибридов, полученных от скрещивания яровых сортов и определить их селекционную ценность;

•разработать схемы создания скороспелых, урожайных сортов методом внутривидовой гибридизации с использованием озимых и трансформированных в яровые озимых сортов;

•изучить хозяйственно-биологические особенности новых районированных сортов и перспективных линий пшеницы скороспелого типа;

•определить параметры основных хозяйственно-ценных признаков и биологических свойств модели сорта яровой пшеницы на перспективу;

•разработать приемы ускоренного размножения семян селекционного материала и новых сортов пшеницы;

•выяснить необходимость и возможность использования электрофореза в первичном семеноводстве пшеницы Тюменская 80.

1.3. Научная новизна исследований. Получены новые экспериментальные данные по изучению в лесостепной зоне Сибири генетического потенциала яровой мягкой пшеницы отечественной и зарубежной селекции из мировой коллекции ВНИИР на: холодоустойчивость растений, устойчивость зерна к прорастанию в колосе на корню, засухоустойчивость в весенне-летний период в сочетании с другими хозяйственными признаками и свойствами. Выделены ценные источники, многие из которых использованы в селекционных программах, а остальные рекомендованы для дальнейшего использования в практической селекции.

Предложены эффективные пути использования озимых сортов и их производных (яровые трансформированные формы) в селекции скороспелых, экологопластичных, холодостойких, с высокими хлебопекарными свойствами сортов яровой пшеницы.

Изучено влияние метеорологических факторов на проявление и варьирование количественных признаков, а также их связь с урожайностью.

Установлен характер наследования основных хозяйственных признаков у гибридов пшеницы. Изучены параметры проявления хозяйственных признаков модели сорта яровой пшеницы на перспективу. Разработаны приемы ускоренного размножения семян селекционного материала и новых сортов пшеницы. Выявлена необходимость и возможность использования электрофореза запасных белков зерновки в первичном семеноводстве пшеницы

Тюменская 80. Создан ценный исходный материал и новые сорта пшеницы.

1.4. Практическая значимость и реализация результатов исследований. Данные, полученные в ходе экспериментальных исследований, и их научная интерпритация явились теоретической основой для создания сортов яровой пшеницы Тюменская 80, Ангара 86, Тюменская 96, а также ценных в селекционном плане линий пшеницы, из которых 10 лучших номеров переданы в мировую коллекцию ВНИИР, ряд селекционных номеров внедрен в селекционный процесс научными учреждениями Сибири.

Среднеранний сорт сильной пшеницы Тюменская 80 (А. с. 3884) включен в Государственный реестр Российской Федерации по Западно-Сибирскому региону (1985 г). Суммарная площадь посева за 1985-1996 гг. составила свыше 1 млн. га.

Раннеспелый сорт Ангара 86 (А. с. 4932) включен в Государственный реестр Российской Федерации по Восточно-Сибирскому региону (1989 г). Суммарная площадь посева за 1989-1996гг. составила 0, 5 млн. га. Среднеранний, экологопластичный сорт ценной пшеницы Тюменская 96 подготовлен к передаче в Государственное сортоиспытание.

- Экспериментальные материалы, характеризующие новые районированные сорта пшеницы, включены в каталоги и другую справочную литературу, необходимую для проведения апробации сортовых посевов. Значительная часть научного материала используется в учебных программах.

1.5. Апробация работы. Исследования проведены в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Тюменской ГСХА (1974-1996 гг.) по проблеме 01.01.04. Регистрационный номер раздела 0127976.

Результаты исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на научных конференциях, Ученом совете и заседаниях кафедры растениеводства, селекции и семеноводства агрономического факультета Тюменской ГСХА, на Всероссийских и региональных совещаниях по генетике, селекции и семеноводству: Саратов (1980, 1986), Москва (1977, 1981), Курган (1979, 1987), Новосибирск (1980, 1982, 1984), Ташкент (1980), Улан-Уде (1983), Самара (1985), Омск (1986, 1989), Санкт-Петербург (1981, 1987), Екатеринбург (1979), Барнаул (1980), Тюмень (1974-1996).

1.6. Личный вклад соискателя. Диссертационная работа является результатом теоретических и экспериментальных исследований, проведенных в течение 25 лет лично, совместно с другими исследователями или под руководством автора диссертации. Автору принадлежит разработка программы исследований, организация и проведение полевых и лабораторных опытов, обобщение полученной информации.

В экспериментальных исследованиях в разные годы принимали участие доценты Тюменской ГСХА: В. П. Колмаков, 3. Н. Четверикова, Г. В. Харисова, А. В. Михайлова, Э. А. Косогорова, старший преподаватель М. Я. Филиппова, научные сотрудники и лаборанты кафедры растениеводства, селекции и семеноводства, студенты агрономического факультета. Ряд оценок и анализов выполнено в лабораториях Западно-Сибирского селекцентра под руководством д. б. н. А. И. Широкова и к. с. -х. н. В. Ф. Пашнина, ИЦИГ СОРАН (к. б. н. И. В. Черный), ВНИИР (к. б. н. В. И. Комаров), ВНИИЗХ (к. с. -х. н. А. С. Ермилов), НИИСХ Северного Зауралья (к. с. -х. н. Р. И. Белкина), СИФИБР СОРАН (к. с. -х. н. В. А. Труфанов, д. с. -х. н. И. Э. Илли, к. б. н. А. К. Винтер), а также на опытных полях Иркутской ГСХА (к. с. -х. н. М. С. Наумова), Тулун-ской ГСС (к. с. -х. н. А. Е. Юдин), ЗабНИТИОМС (к. с. -х. н. П. А. Алферова), УзНИИ зерна (к. с. -х. н. Р. А. Ачилдиев). Автор выражает всем им искреннюю признательность и благодарность за ценные советы, рекомендации, поддержку и помощь в работе.

1.7. Положения, выносимые на защиту. Закономерности изменчивости растений сортов яровой пшеницы под влиянием метереологических факторов. Селекционно-генетические аспекты изучения и создания исходного материала. Созданные и районированные в производство сорта яровой мягкой пшеницы, а также подготовленные к передаче в Государственное сортоиспытание. Использование электрофореза в первичном семеноводстве пшеницы Тюменская 80.

1.8. Структура работы. Диссертация изложена в форме научного доклада, включает 34 таблицы, 1 рисунок, список основных опубликованных работ по теме диссертации, два авторских свидетельства на сорта, включенных в Государственный реестр РФ.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

2.1. Краткая почвенно-кпиматическая характеристика лестостепной зоны Сибири. Лесостепная зона считается самой развитой среди других природно-климатических зон Сибири. Здесь производится основное количество зерна, картофеля, овощей и продуктов животноводства. Эта зона относится к умеренно-прохладному поясу с суммой активных температур 1786-2233°С. Отличительной особенностью теплового режима является быстрое нарастание тепла весной и резкое похолодание осенью. Максимальный прирост тепла приходится на июнь-первую половину июля и резко снижается во второй половине августа. Отрицательным моментом климата является короткий безморозный период (121-127 дней с колебаниями по годам от 54 до 155 дней).

По температурному режиму весенне-летнего периода зона лесостепи пригодна для возделывания яровой пшеницы, но уровень урожая зависит от суммы годовых осадков и, в особенности, от распределения их в весенне-летний период. Лесостепная зона хотя и считается зоной умеренного увлажнения (250-359мм за теплый период), но осадки выпадают крайне неравномерно по годам и в течение вегетационного периода. Растения испытывают недостаток влаги в начале лета, в критический для них период кущение — выход в трубку и избыточное увлажнение в период налива и созревания зерна. ГТК=1, 2-1, 0 с понижением в отдельные годы до 0, 6-0, 7. Следует отметить, что метеоусловия лесостепной зоны Сибири проявляются своеобразно в сравнении с другими крупными регионами, занимающихся производством зерна яровой пшеницы (табл. 2. 1. 1).

В лесостепной зоне широко распространен чернозем выщелоченный, характеризующийся высоким плодородием "и наличием доступных элементов питания.

Основными болезнями пшеницы в зоне возделывания являются корневые гнили, стеблевая ржавчина, пыльная головня и мучнистая роса. Посевы яровой пшеницы часто повреждаются внутристеблевыми вредителями — стеблевой блохой, яровой и шведской мухами. Потери зерна от болезней и вредителей порой достигают 30 и более процентов.

Климатические показатели лесостепной зоны Сибири и других регионов производства зерна яровой пшеницы

Метеостанция Период (в днях) со средней суточной температурой воздуха выше Сумма активных температур, градусов Безморозный период, дней ГТК за период >10°С

0 5 10"

Саратов 217 185 153 2706. 174 0,77

Шортанды 192 166 134 2146 105 1, 14

Тюмень 184 155 119 1932 117 1,18

Новосибирск 187 158 122 1940 120 1, 20

Красноярск 183 149 104 1,627, , 82 1, 16",

Иркутск 185 .146 100 1510 73 1,60

Улан-Уде 181 148 109 1750 92 1,06

Чита 179 145 110 1734 83 . ■ 1, 44

Таким образом, в лесостепной зоне Сибири из четырех основных факторов жизни растений — света, пищи, влаги, тепла первые два складываются вполне благоприятно для нормального роста и развития растений. Третий и особенно четвертый часто проявляются в недостаточной мере и далеко не в соответствии с биологическими требованиями пшеницы. В этой связи здесь необходимо возделывать раннеспелые и среднеранние сорта пшеницы, способные хорошо переносить весенне-летнюю засуху, слабо'реагировать на1 понижение температуры воздуха и повышение увлажнения в период налива и созревания зерна, а также противостоять прорастанию зерна в колосе на корню и обладать повышенным иммунитетом к комплексу болезней.

Метеорологические условия в годы исследований сложились далеко не одинаково. Так, 1975, 1976, 1984, 1989, 1990 гг. Характеризовались сильной засухой; 1983, 1986, 1992 гг. чрезмерно холодные; остальные годы исследований были благоприятными для возделывания пшеницы. Урожайность пшеницы в благоприятные по погодным условиям годы достигала 4, 5-5, 0 и более т/га, в годы с умеренной весенне-летней засухой — 2, 0-2, бис сильной засухой — 1,2-1,4 т/га.

2.2 Исходный материал. В качестве исходного материала использованы коллекционные сорта пшеницы, полученные из ВНИИР и его опорных пунктов, а также от научно-исследовательских учреждений страны, озимые сорта, полученные из

Краснодарского и Мироновского селекцентров, селекционные сорта и линии, внутривидовые гибриды, мутантные формы, стандартные районированные сорта — Скала, Тюменская 80, Новосибирская 67, Тулунская 12. Всего изучено 4900 коллекционных сортообразцов из 27 стран мира, свыше 283 тысяч селекционных линий и мутантных форм пшеницы и 838 гибридных комбинаций.

2.3. Методика исследований. Экспериментальная часть работы выполнена в основном на опытных полях Тюменской и Иркутской ГСХА в 1974-1996гг., в лесостепной зоне, где производится основная часть зерна продовольственной пшеницы.

Для проведения исследований применялись полевые, лабора-торно-лолевые и лабораторные методы. Ритм цветения изучали по методике Т. Житковой (1914), характер цветения — по методике А. П. Горина (1953), жизнеспособность пыльцы — по методике 3. В. Абрамовой и О. А. Карпинского (1968).

Гибридизацию проводили в поле и фитотроне. При этом семена сортов озимой пшеницы перед посевом яровизировали при температуре 0-1°С. Кастрацию цветков проводили общепринятым способом, опыление-твел-методом (А. Ф. Мережко и др., 1973) и свободно-ограниченным или групповым (П. П. Лукьяненко, 1971). Схемы скрещиваний — топкросс и реципрокные.

Сравнительное изучение родительских сортов и гибридов проводили по схеме Р1-П-Р2-Р2 с площадью питания растений 2,5x15см. Сеяли сеялкой-хлопушкой. Анализировались по 100 растений Р1, Р2, Р1 и 200-250 Р2 каждой комбинации. Для получения мутантных форм семена исходных сортов и гибридов обрабатывали гамма-лучами в дозах 1000, 3000, 5000, а 7000 и 10000 рентген. Обработка ионизирующей радиацией проведена в Институте цитологии и генетики (г. Новосибирск) на гамме установке ГУБЭ-4000. Источник излучения — Со60, мощность дозы 380 р/мин. Контролем служили необлученные семена тех же сортов и гибридов.

Размножение гибридных популяций проведено к. с. -х. н. В. А. Долгушевым в лаборатории управляемого биосинтеза института физики СОРАН, руководимой профессором Г. М. Лисовским, а также к. с. -х. н. В. Ф. Пашниным в лаборатории УВР ЗападноСибирского селекцентра. Значительная часть селекционного материала размножена в результате репродуцирования его в зимний период времени, в южной части Узбекистана (п. Ангор).

Изучение селекционного материала проводилось по общепринятой схеме селекционного процесса. Количество зародышевых корешков изучали по методике В. П. Кузьмина (1965). Размеры, площадь листьев и чистую продуктивность фотосинтеза определяли по методике А. А. Ничипоровича и др. (1961). Оценку устойчивости к основным болезням проводили на фоне искусственного заражения местными популяциями патогенов совместно с лабораторией защиты растений Западно-Сибирского селекцентра под руководством д. с. -х. н. А. И. Широкова. Анализы технологических и хлебопекарных свойств зерна выполнены в лаборатории технологии зерна ВНИИР под руководством к. с. -х. н. В. И. Комарова и в лаборатории качества зерна НИИСХ Северного Зауралья под руководством к. с. -х. н. Р. И. Белкиной. Содержание белка в зерне определено по методу Къельдаля, полиморфизм запасного белка — в лаборатории технической биохимии Сибирского института физиологии и биохимии растений АНР по методике В. Бушука и Р. Зильмана (1978) в модификации к. х. н. В. А. Труфанова и Е. В. Березовской (1985).

Математическая обработка экспериментальных данных выполнена в лаборатории ЭВМ Тюменской ГСХА по программам, обеспечивающим расчет средних значений количественных признаков, их коэффициентов вариации и парной корреляции, а также дисперсионного анализа (Б. А. Доспехов, Г. В. Лакин, 1980) и комбинационной способности сортов в топкроссных скрещиваниях (В. К. Савченко, 1973). Показатель наследования (Н) определяли по методике Ф. Петра и К. Фрея (1966). Степень наследуемости признаков — по методике П. П. Литуна (1969), степень и частоту трансгрессии — по формулам Г. С. Воскресенской и В. И. Шпота (1967).

2.4. Особенность проявления хозяйственных признаков у яровой мягкой пшеницы в Северном Зауралье. Продуктивность сорта определяется комплексом хозяйственных признаков и биологических свойств, обусловленных генетическими особенностями и условиями внешней среды. Основатель сельскохозяйственной экологии Дж. Ацци (1959) еще в начале текущего века наметил четкие связи между экологией, генетикой и селекцией. И. И. Вавилов (1935) указывал, что знание экологии пшеницы и, в особенности, дифференциация сортов представляет основу практической селекции.

Вопрос о влиянии метеорологических факторов на урожай и его структуру носит зональный характер (В. Е. Росенкова, 1983; С. И. Леонтьев, 1973; В. П. Максименко, 1986; В. А. Сапега, 1986; Т. Д. Бабушкина, 1982; Н. Г. Ведров, 1984; Г. В. Харисова, 1988; Р. И. Рутц, 1993 и др.).

Анализ экспериментального материала, полученного в результате многолетнего изучения районированных сортов Скала, Стрела, Саратовская 29 и других, а также сортов ,.пшеницы из коллекции ВНИИР, позволил оценить влияние метеоусловий на формирование продуктивности растений яровой пшеницы в условиях Северного Зауралья. Урожайность зерна у ..сорта Скала колебалась от 0,83 до 4,26 т/га (У=36,1%). При средней урожайности за 20 лет 2,64 т/га восемь лет она была выше средней, десять лет

— ниже и два года на уровне средней.

Установлена положительная корреляция между урожайностью и количеством.орадков в период всходы-колошение (г=0,71+0,11), причем, в период кущение-колошение она усиливается (0,87+0,07). В условиях Северного Зауралья, как и Сибири в целом, в период кущение-колошение растения пшеницы в 40-50% лет испытывают недостаток влаги в почве и заметно (на 30-40% и более) снижают урожай зерна. В такие годы растения кустятся слабо и продуктивная кустистость составляет 1,0-1,3. Вторая половина лета часто бывает избыточно увлажненной, поэтому связь урожайности с осадками отрицательная (г=-0,41 ±0,09). Урожайность зерна отрицательно коррелировала (г=-0,59±0,14) с температурой воздуха в период посев-восковая спелость и положительно (г=0,72+0,06) — в период колошение-восковая спелость. Между продолжительностью вегетационного периода и температурой воздуха во второй половине лета корреляция отрицательная (г=-0,69+0,15). Более сильно температурный фактор сказывается на прохождений периода колошение-созревание зерна (г=-0,81+0,12). Необходимо обратить внимание на то, что продолжительность периода всходы-колошение контролируется генетически сильнее, чем вторая половина вегетационного периода (колошение-созревание). Амплитуда колебания первого межфазного периода у изучаемых сортов составила 19, у второго

— 30 дней. Коэффициент вариации по периодам составил 19,121,7 и 29, 4-41,2% соответственно. Увеличение продолжительно-

сти периода всходы-колошение положительно влияло на урожай зерна пшеницы (г=0,66±0,09).

Известно, что модификационная изменчивость является главным препятствием в отборе ценных генотипов. Влияние закономерности ее варьирования имеет большое значение для прогнозирования путей повышения эффективности селекции. О степени варьирования количественных признаков можно судить по даннным таблицы 2.4.1.

Таблица 2. 4. 1

Изменчивость количественных признаков у сортов яровой мягкой пшеницы разных групп спелости в Северном Зауралье,

1974-1984 гг.

Год по увлажнению Коэффициент вариации, %

Высота раст., см Продукт, кустист. Число зерен в колосе! шт Масса зерна, г

с колоса 11000шт | с раст.

Скороспелые

сухой 18, 3 12, 7 26, 1 40, 7 22, 0 . .46, 0

влажный 14, 5 10, 9 20, 3 38, 2 16, 8 42,4

умеренный 15, 7 9, 5 23, 8 39,6 20,4 43, 8

Среднеспелые

сухой 16, 3 14, 1 34, 3 41, 5 27, 0 47, 1

влажный 18, 5 13,4 35, 0 39, 8 28, 3 43, 6

умерен-ный 17, 0 13, 9 38, 1 43, 2 26, 8 45, 2

Среднепоздние

сухой 17, 2 12, 7 37, 0 42, 8 29, 1 44, 1

влажный 15, 8 14, 3 38, 3 40, 1 27, 5 40, 8

умеренный 14, 9 13, 5 35, 9 44, 0 25, 3 42, 0

Степень варьирования различных признаков не одинакова по годам и по группам спелости изучаемых сортов. Наибольшая изменчивость характерна для признаков: число зерен в колосе, масса зерна с колоса и растения. Следует также отметить, что для скороспелых сортов, степень варьирования числа зерен в колосе ниже, чем у среднеспелых и среднепоздних.

В селекции на урожайность важно знать, какие элементы структуры урожая определяют ее уровень (табл. 2. 4. 2).

Корреляция урожайности с ее элементами у яровой мягкой пшеницы, 1974-1984гг.

Признак Коэффициент корреляции,г Критерии существенности Коэффиц. детермин.

факт. теорет.

Количество продукт, стеблей на м 0, 79+0, 12 15, 4 2, 6 38

Продуктивная кустистость Масса зерна с колоса 0, 26+0, 08 0, 63+0, 10 7,2 19, 6 2, 6 2, 6 6 37

Масса зерна с растения 0, 55+0, 06 6, 9 2, 6 15

Кол-во зерен в колосе 0, 78+0, 14 8,5 2,6 22

Масса 1000 зерен 0, 71+0, 11 12, 1 2, 6 31

Кроме того установлено, что у высокорослых сортов урожайность зерна положительно коррелирует с высотой растений (г=0,52±0,07), а у короткостебельных — такая связь отсутствует. У высокорослых сортов установлена положительная связь между высотой растений и количеством колосков в колосе (г=0,68+0,15), у короткостебельных — отрицательная (г=-0,39+0,08).

В селекции яровой пшеницы важно знать не только особенности формирования урожая, но и качества зерна. Проведенные исследования показали, что между стекловидностью и содержанием белка в зерне во многие годы отмечена положительная корреляция (г=0,64+0,12), между качеством клейковины и хлебопекарной оценкой коэффициент корреляции составил 0,59±0,08. Содержание белка в зерне тесно коррелирует с содержанием клейковины (г=0,75+0,10), а показатель седиментации муки с объемным выходом хлеба (г=0,68±0,12).

Итак, установленные закономерности изменчивости количественных признаков, а также корреляции урожайности с ее структурными элементами и между показателями качества зерна позволили разработать эффективные пути селекционной работы.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ПО ВАЖНЕЙШИМ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИМ

ПРИЗНАКАМ

Анализ результатов работы селекционных центров и других; научных учреждений страны показал, что успех в создании новых сортов пшеницы и других полевых культур достигнут на основе использования богатого и генетически разнообразного исходного материала (Н. И. Вавилов, 1965; П. П. Пукьяненко, 1973; В. П. Мамонтова, 1980; В. А. Зыкин, 1977; В. П. Максименко, 1983; Н. Г. Вед-ров, 1983 и др.). Основным источником исходного материала для селекции новых сортов служит коллекция ВНИИР им. Н. И. Вавилова. С ее использованием в селекционных учреждениях страны только по яровой пшенице создано более 100 сортов, которые занимают основную посевную площадь под этой культурой.

За четверть века нами изучено 4900 коллекционных сортов пшеницы, выделены ценные источники по отдельным и комплексу хозяйственных признаков. Из них создана "рабочая" коллекция, которая регулярно высевается и используется в селекционных программах.

3.1. Вегетационный период._Скороспелость — ведущий признак, определяющий урожай пшеницы во многих регионах страны (Н. И. Вавилов, 1935; Е. Ф. Пальмова, А. П. Басова, 1934; П. П. Лукьяненко, 1932, 1969; О. С. Гаас, 1985; Н. В. Вавенков, 1975; В. Е. Писарев, 1970; Ю. П. Логинов, Г. В. Харисова, 1984 и др.).

В Сибири, где отмечается частое проявление поздних весенних (до 10 июня) и ранних осенних (10 августа) заморозков, скороспелость приобретает особое значение. Однако, многие селекционные учреждения региона в погоне за урожайностью за последние десятилетия ослабили внимание к скороспелости и в производство стали часто поступать среднеспелые и среднепозд-ние сорта пшеницы (табл. 3.1. 1).

Из общего количества выведенных в Сибири и районированных в производство сортов яровой мягкой пшеницы раннеспелые и среднеранние составляют 48, 5%. Значительные же площади посева, по-прежнему, занимают среднеспелые и среднепоздние сорта. В холодные и влажные годы они затягивают созревание и затрудняют ход уборки. Учитывая сложившееся положение в районировании сортов яровой пшеницы в Сибири, необходимо первостепенное значение придать селекции на скороспелость.

Классификация районированных на 1996 год в Сибири сортов яровой пшеницы по группам спелости

№ Группа спелости Количество сортов В т. ч. выведено в Сибири

п/п штук % штук %

1. Всего сортов 49 100 33 100

2. Из них: раннеспелых 6 12,2 5 15, 1

3. среднеранних 14 28, 6 11 33, 4

4. среднеспелых 19 38, 8 10 30, 2

5. среднепоздних 10 20,4 7 21, 3

В ходе изучения коллекции пшеницы по скорооспелости нами выделено 147 сортов, особую ценность из них представляют для селекции в Сибири урожайные сорта с более продолжительным периодом всходы-колошение и коротким — колошение-созревание (табл. 3.2.1).

Таблица 3.2.1

Лучшие сорта яровой пшеницы по продолжительности межфазных периодов, 1974-1990гг.

Номер по Сорт Происхождение Период, дней Масса

каталогу ВНИИР Всходы-колош. Колош. -созрев. зерна, г/м2

Стандарт Скала Иркутск, обл. 40+2 38+4 312

Стандарт Новоси-бирская 67 Новосибирск. 41+3 43+2 360

51898 Иртышанка 10 Омская обл. 43+4 39+6 379

42154 Нарымская 246 Томская обл. 43+1 38+2 347

45200 Дмитровка 5-2 Болгария 45+3 41+5 405

44616 Warigo Австралия 45+4 41+3 352

45479 Мауо 64 Мексика 42+1 34+2 344

45942 JO04558 Финляндия 43+3 37+4 381

52798 Varvete Швеция 45+3 40+6 436

55695 Воля Красноярский край 43+1 37+3 362

НСРо, 05=26-34 г/м*

К ценным источникам яровой пшеницы в селекции на скороспелость необходимо также отнести сорта: Балаганка, Ударница, Сибирка 1818, Бирюсинка, Иркутская 49 (Иркутская область);

Красноярская, Поляна, Арга, Причулымка, Таежная, Веснянка (Красноярский край); Аленькая, Катунь (Алтайский край); Сибирка закаменная, Забайкальская, Селенга (Бурятия); . Нарымская 3 (Томская область); Призейская, БСХИ-1 (Амурская область); Гре-кум 39018 (Татарстан); ГДС-49 (Ленинградская область); Салют (Краснодарский край); Харьковская 6 (Украина); Pika, Ruso.'Apn, Tammi (Финляндия); Mysted, Reno (Норвегия); Jufi 1 (Бельгия); Rulofen, Orofen, СВР 527, СВР 219 (Чили); Fortuna, Boran, Bannock (США); Gabo (Израиль); Prelud, Park, Supreme, Saunders, Pembina, Selkirk (Канада); Nadadores, Azteca, Bayio 567 (Мексика) и др.

3.2. Засухоустойчивость яровой пшеницы на начальных этапах роста и развития растений. Посевы пшеницы часто подвергаются отрицательному воздействию засухи в ответственный период жизни растений- кущение-выход в трубку. В это время закладывается основа будущего урожая — колос, количество в нем колосков и цветков.

Агротехническими приемами удается несколько ослабить воздействие засухи на растения пшеницы, но радикальный путь решения проблемы — создание засухоустойчивых сортов. При этом сорта, создаваемые для Сибири, должны сочетать устойчивость к весенне-летней засухе с дружностью всходов и повышенной холодостойкостью, быстрыми темпами роста корневой системы и надземной массы, с умеренным и даже медленным развитием растений до колошения и быстрым — от колошения до созревания.

В числе факторов, определяющих засухоустойчивость растений пшеницы, главную роль играет корневая система и прежде всего зародышевые корни. Исследователи, изучавшие корневую систему, отмечают тесную корреляцию между степенью развития зародышевых корешков и урожайностью (Н. Г. Ведров, 1983; В. А. Зыкин, 1967; В. П. Кузьмин, 1970; В. П. Шаманин, 1994; А. Ф. Шумейко, 1985). При этом в сухие годы вклад зародышевых корней в формирование урожая заметно возрастает.

Лабораторные исследования показали, что коллекционные сорта пшеницы различаются по числу зародышевых корней. Лучшее развитие зародышевых корней имели сорта Поволжья, Сибири и Казахстана (табл. 3.2.1).

Формирование зародышевых корней у сортов пшеницы различного географического происхождения, 1974-1984гг.

№ п/п Происхождение Число сортов, шт Количество зародышевых корней, шт

среднее колебания

1. Поволжье 37 4, 7 4, 0-4, 9

2. Сибирь 34 4, 5 3, 6-4, 7

3. Нечерноземье 30 3, 9 3, 2-4, 5

4. Скандинавия 42 3, 8 3, 0-4, 6

5. Америка 39 3, 9 3, 3-4, 5

НСР0,05=0,13-0,19 шт

В лабораторных условиях, наряду с изучением зародышевых корешков, семена коллекционных сортов пшеницы проращивали на растворе сахарозы. У засухоустойчивых сортов проросло на 22-27% семян больше, чем у стандартного сорта Скала. Выделенные в ходе лабораторных исследований засухоустойчивые сорта пшеницы подтвердили свое преимущество перед стандартным и другими сортами в опыте с засушником (табл. 3. 2. 2).

Таблица 3.2.2

Урожайность коллекционных сортов пшеницы в опыте с засушником, 1974-1984 гг.

Происхождение Число сортов, шт Урожайность, г/кв. м. Снижение урожайности в засушнике

открытая площадка засушник г/кв. м. в %

Поволжье 37 341 256 -85 30

Сибирь 34 334 212 -122 37

Нечерноземье 30 369 174 -195 53

Скандинавия 42 432 146 -286 67

Америка 39 407 140 -267 65

НСР0,05= 22-29 г/м2

Итак, используя в селекционной работе лабораторные методы оценки, а в полевых условиях — засушник, выделены коллекционные сорта отечественной и зарубежной селекции, устойчивые к весенне-летней засухе: Саратовская 36, Омская 11, Сибирячка 4, Мильтурум 553, Грекум 114, ППГ-2493, Причулымка, Веснянка,

Равнина (Россия); Пиротрикс 28, Целинная 20 и 60, Целинограда (Казахстан); Ruso (Финляндия); Aronde (Франция); Lee, Fox, Rusel (США); Hard Heron, Aragon (Австрия); Frontana (Бразилия); Gaby (Бельгия); Остистая 609, Monitoba Northern (Канада) и др.

3.3. Холодостойкость изучали совместно с И. Э. Илли и А. К. Винтер — учеными Сибирского института физиологии и биохимии растений (г. Иркутск). В условиях фитотрона и в поле выделены ценные источники по устойчивости к низким температурам почвы и воздуха на разных этапах роста и развития растений. Так, в период прорастания семян наиболее холодостойкими оказались: Сибирка 1818, Ударница, Цезиум 94 и 111, Стрела, ППГ-56, Весна (Россия); Ruso (Финляндия); Rescue (Канада).

Сорта, возделываемые в Сибири, должны сочетать холодостойкость на начальном этапе роста растений и в период созревания зерна. При этом важно, чтобы период колошение-спелость был короткий. В этом направлении выделены источники: Ударница, Иркутская 49, Сибирка1818, Бирюсинка (Иркутская область); Победа, Лена, Скороспелка,. Якутянка 224 (Якутия); Ruso (Финляндия); Rollo (Норвегия); Sonalica, PV-18 (Индия); Red River 68 (США); Дун-Нун 53-1175 (Китай).

3.4. Продуктивность и устойчивость к полеганию. Главным показателем сорта является урожайность. Применительно к условиям Сибири важно, чтобы сорта пшеницы характеризовались высокой экологической пластичностью.

В Северном Зауралье за последние 50 лет по пшенице проведено несколько сортосмен, что привело к увеличению урожайности с 0, 8 до 2, 0 т/га. Сорта, районированные в последние годы, значительно превосходят по урожайности старые (табл. 3. 4. 1).

Дальнейший рост урожайности новых сортов и устойчивое получение ее по годам зависят от исходного материала. В ходе изучения коллекционных сортов пшеницы на фоне высоких доз минеральных удобрений в сочетании с поливом выделены высокоурожайные (500-700 г/кв. м), устойчивые к полеганию (7-9 баллов) исчтоники: Саянская 55, Ленинградка, Родина, Энита, Салют, Мир, Жигулевская, Линия 383/74 (К-53969), Россиянка, Сибирская 59, Иртышанка 10 (Россия); Sonet, Pompe, Kadett, Sv 59408, Sv 60363, Weibulis 7389 (Швеция); Moystad, Snogg, Rollo (Норвегия); Hja 22139, Jo 8045, Jo 8061 (Финляндия); Rescue (Канада); Park, Golden, World Seeds 1877 (США); Azteca, Sonora 64, Inia 66 (Мексика); Opal, Janezkis Probat (ФРГ), идр.

Урожайность сортов пшеницы, районированных в Северном Зауралье, 1983-1995 гг.

Предшественник — сидеральный пар

№ Сорт Год Урожайность, т/га К стандарту, + -

п/п райони- коле- сред- т/га %

рования бания няя

1. Тюменская 80 стандарт 1985 3,06-6,13 4,62 - -

2. Тюменская ранняя 1987 2,75-5,81 4,20 -0,42 9

3. Тулунская 12 1993 2,53-5,69 4,07 -0,55 12

4. Новосибир-ская 67 1974 2,90-5,96 4,31 . -0,31 6

5. Ранг 1975 2,61-6,08 4,18 -0,44 10

6. Стрела 1962 2,78-5,40 3,97 -0,65 15

7. Скала 1960 2,33-4,69 3,25 -1,37 30

8. Саратовская29 1959 3,12-4,17 3,52 -1,10 24

9. Мильтурум 553 1940 2,68-3,92 3,14 -1,48 32

10. Диамант 1939 2,80-4,35 3,30 -1,32 29

11. Цезиум 111 1929 2,43-4,02 2,87 -1,75 38

НСРо, 05=0, 19-0,27 т/га

3. 5. Устойчивость к болезням. Создание болезнеустойчивых сортов пшеницы — важнейшая проблема селекции (П. Л. Гончаров, 1983; Б. Г. Рейтер, 1975; А. И. Широков, 1988; Ж. И. Бахарева, 1981; В. Т. Тихомиров, 1977 и др.).

Целенаправленная селекционная работа не возможна без учета расового состава возбудителей в конкретном регионе (табл. 3. 5.1).

Таблица 3. 5. 1

Расовый состав возбудителей болезней пшеницы в Западной Сибири (по А. И. Широкову, 1988)

№ Возбудители Расы

п/п

1. иэМадо Мю 12,23,25,29,43,8

2. Рисаша гесопсМа 17, 20, 72, 122, 52, 13

3. Егуэ1рЬе дгаггптэ 53, 52, 17, 15

Наряду с расовым составом возбудителей необходимо обращать внимание на эффективные гены устойчивости яровой пшеницы к основным заболеваниям (табл. 3. 5. 2).

Эффективные гены устойчивости пшеницы в Западной Сибири к основным заболеваниям (по А. И. Широкову, 1988)

№ Возбудители Кол-во генов Эффективные гены

п/п устойчивости *

1. иэМадо Шс1 20 VII, \Л2, УО, М4, 417, М8

2. Ришша гесопсМа 31 1-Г23, 1_г9Дг19, (_гТИ, 1гТО, 1_ПЧ

3. ЕгузфЬе дгагЫги'з 37 Бг11, Бг8, ЭгЗТ, Эгб, ЭгТП, ЭгТО

Оценку коллекционных сортов пшеницы на болезнеустойчивость мы проводили совместно с лабораторией иммунитета рас-: тений Западносибирского селекцентра и частично с кафедрой защиты растений Тюменской ГСХА. За годы исследований на фоне искусственного заражения по устойчивости к пыльной головне выделены: Писар 29, Башкирская 9, Безенчукская 98, Монакинка, Ленинградка, Лютесценс 10 (Россия); К-47096, К-52334 (Швеция); К-49445, К-41996, К-44434 (Канада); К-45972 (Мексика). По устойчивости к копмлексу болезней выделились: К-35914, К-38526 (Россия); К-45259 (Италия); К-46522 (Чили); К-44400 (США); К-45960, К-47173, К-47175, К-47157 (Мексика).

3.6. Качество зерна. В Сибири, с.ее коротким безморозным периодом и обильным выпадением осадков во второй половине лета, сложнее получить зерно с высокими технологическими хлебопекарными свойствами по сравнению с другими регионами страны. Особое значение здесь приобретает сорт. Следует отметить, что за последние десятилетия селекционеры региона усиленно работают над улучшением качества зерна пшеницы, хотя среди районированных сортов местной селекции все еще высокий процент (32, 4) рядовых сортов (табл. 3. 6. 1).

Районировано на 1996 год в Сибири ценных и сильных сортов яровой пшеницы местной селекции

№ п/п Группа спелости Количество сортов В том числе:

шт % ценных сильных

шт % шт %

1. Раннеспелых 5 15, 1 1 3 - -

2. Среднеранних 11 33,4 2 6 4 12, 1

3. Среднеспелых 10 30, 2 - - 8 24, 2

4. Среднепоздних 7 21, 3 - - 6 18, 2

5. Всего 33 100 3 9 18 54, 5

Основная часть сортов сильной пшеницы относится к среднеспелым и среднепоздним. Во многие годы они затягивают созревание, что затрудняет производство зерна с высокими хлебопекарными свойствами (табл. 3.6.2).

Таблица 3. 6. 2

Качество заготовленного в Тюменской области зерна пшеницы в наиболее урожайные годы (по А. С. Иваненко, 1994)

Показатели Годы

1972 1975 1978 1979 1980 1985 1986

Средняя урожайность, т/га 1,64 1,44 1, 59 1, 67 1, 63 1, 65 1, 99

Рефакция, % 15,2 14,6 11,3 12, 3 13,6 9, 5 15, 9

Основной вид дефектности Моро- про- Моро- про- Моро- Моро- про-

зерна зовой росш. зовой рост. зовой зовой рост.

В мировой коллекции ВНИИР собрано свыше 800 лучших отечественных и зарубежных сортов ценной и сильной пшеницы (Л. В. Семенова, 1993). Часть их (294 сорта) изучена нами в условиях Северного Зауралья и Иркутской области и выделено 107 сортов, которые могут служить исходным материалом для селекции в Сибири. К их числу относятся: Эритроспермум 245, Курганская 1, Бурятская 79, Сибирская 97, Лютесценс 2820, Линия 383/74, Венец, Ясар 29, Эгисар 29, АНК-23, Лютесценс 2861 (Россия); Sv01320, WW16619, Korn И (Швеция), Florens, Rescue (Канада); Red River 68, Fox, Polk, World Seeds 1877 (США); Rafaela (Аргентина); Bage (Бразилия); Siete Cerros 66, Inia 66 (Мексика); Spica (Австралия).

3.7. Устойчивость зерна к прорастанию в колосе._Анализ метеоданных последних 20 лет в Северном Зауралье показал, что в среднем на каждые 30 дней уборочного периода приходится 7 дождливых, а в три-четыре года из десяти в период уборки бывает 70-80% дней с обильным выпадением осадков. Дней, когда влажность зерна при обмолоте составляет 14-15%, очень мало, поэтому проблема прорастания зерна пшеницы в колосе приобретает особое значение.

В ходе многолетних исследований, используя провокационный фон и влажные годы, выделено 96 исчтоников с высокой устойчивостью зерна к прорастанию в колосе: Челябинская 12, Красно-зерная, Ленинградка, Стрела, Иртышанка 10, Бурятская 34, Омская 17, Красноярская, Комета, Воронежская 6, Жница, Барнаульская 83, Вега, Приобская, Ударница, Кировчанка, Нарымская 246, Тулун 14, Салют, Мутант 1 (Россия); Целинная 21, Комсомольская 3, Зыряновка, Ишимская 100 (Казахстан); Харьковская 6 (Украина); Atle, Ring, Rang, Droit, Sonnet, Pompe, Svenno (Швеция), Lade, Ulla, Ruñar (Норвегия); Tahti, Touko, Ари (Финляндия); Nona, Hvede, Saron (Дания); Sprite, Orea (Нидерланды); Kolibri, Opal (ФРГ) и другие.

3 8. По комплексу признаков выделились: Лютесценс 2861 (К-53337), Венец (К-54236), Лютесценс 2539 (К-58514), Сибирская 97 (К-58444), Лютесценс 2820 (К-58447), Двулинейная (К-58076), Оя (К-58190), Веснянка (К-53969), Вера (К-53378), Эритроспермум 245 (К-53651), Бурятская 79 (К-53981), Ясар 29 (К-54517), Sv 01320 (К-45133), Golden 50 (К-56102) и др., которые в первую очередь можно использовать в селекционных программах Сибири.

3.9. Исходный материал, полученный методом трансформации озимых сортов в яровые. Первое упоминание о возможности изменения озимой пшеницы в яровую и яровую в озимую относится к 1868 году в работе Ч. Дарвина (1951). В нашей стране накоплен большой материал по изменению озимости и яровости под влиянием внешних условий (В. Н. Ремесло, Т. А. Пежемская, 1978; А. А. Животков, 1979; И. Е. Глущенко, Е. И. Хорьков, Н. Ф. Татаренко, 1979; А. X. Танеев, Р. А. Танеева, 1978; А. В. Новолоцкий, 1974; В. Е. Росенкова, 1983; М. П. Высокое, 1971; В. К. Сверкунов, 1970; Ю. П. Логинов, 1973; и другие). Созданы сорта пшеницы Мироновская 808 (озимая) из ярового сорта Артемовка, Мироновская яровая — из озимого сорта Мироновская 808 (В. Н. Ремесло, 1973), яровой сорт Мечта получен из озимой

Безостой 1 (В. Е. Росенкова, 1983), яровой сорт Молодежная — тоже из Безостой 1 (В. К. Сверкунов, 1970).

В отмеченных исследованиях использовался температурный фактор на начальном этапе роста и развития растений. На значение яровизации, как приема оказывающего влияние на некоторые хозяйственные признаки растений, указывал Н. И. Вавилов (1967). Он отмечал, что яровизация может радикально изменить фенотип до превращения многолетнего растения в однолетнее, поздние формы в ранние, с соответствующим изменением всех признаков. Однако, как показали многочисленные исследования, вопрос взаимопревращения яровых и озимых растений оказался в теоретическом плане сложным и носит дискуссионный характер (М. Г. Агаев, 1978).

С использованием приема яровизации семян озимых сортов пшеницы селекции Краснодарского и Мироновского селекцентров нам удалось получить ценные яровые формы растений из сортов Безостая 1, Ранняя 12, Скороспелка 36 и Мироновская 808 (табл. 3.9.1 и 3.9,2).

Таблица 3. 9. 1

Проявление хозяйственных признаков у линий яровой пшеницы, полученных из озимых сортов, 1974-1980 гг.

№ Яровые Раст. перед Высота Колос Масса

п/п . сорта и линии убор раст., см. К-во зе- Масса 1000

шт/м рен шт зерна, г зерен, г

V, % М V, % М V, % М V, % М V. % М

1. Скала, стан. 18,4 397 13,2 94 14,8 21 12,5 0,81 10,4 38, 4

2. Новосибирская 17,9 415 12,5 97 16,0 25 10,7 1,07 9,2 39, 1

67, стан

3. Безостая 1 18,1 438 14,1 76 15,3 36 13,0 1,50 12,5 39, 6

4. Ранняя 12 14,0 462 11,3 72 13,1 39 11,4 1,46 8,7 38, 0

5. Скороспелка 36 12,5 490 12,0 70 14,3 41 10,2 1,54 10,2 37, 1

6. Мироновская 808 16,3 448 13,7 78 13,5 38 12,7 1,59 11,6 38, 9

По морфологическим признакам яровые формы растений имели сходство с исходными озимыми сортами: относились к одной разновидности, колосья линий Мироновской 808 яровой имели остевидные отростки в верхней части колоса, а растения Безостой 1 яровой — восковой налет. Яровые формы по высоте растений были такие же, как и исходные озимые сорта или на 1520 см короче последних.

Хозяйственная ценность лучших яровых линий пшеницы, 1974-1980 гг.

№ Сорт, Вегетац. Урожай- Устойчи- Клейковина

п/п линия период, ность, вость к количество, качество,

дней т/га полеганию % группа

1. Скала, ст. 79+2 3,21 3,8+0,4 28,1+2,4 2-1

2. Новосибирская 86+3 3,64 4,0+0,3 31,4+2,7 1-2

67, ст.

3. Безостая 1 83+3 3,90 4,8+0,5 29,6+1,9 1-2

яровая, линия 5

4. -"- линия 7 85+2 4,18 4,6+0,2 33,2+2,2 1-2

5. -"- линия 15 81 + 1 4,36 4,9+0,4 30,8+1,7 2-1

6. -"- линия 25 82+3 4,09 4,7+0,2 28,5+2,0 1-2

7. Ранняя12 яровая, 84+2 4,52 4,4+0,3 32,0+1,5 1-2

линия 213

8. -"-линия307 81+2 3,95 4,6+0,3 34,2+2,3 2-1

9. -"-линия502 83+1 4,38 4,8+0,5 29,4+2,5 1-2

НСРо,о5= 0,29 т/га

За годы исследований не удалось методом= трансформации озимых сортов пшеницы в яровые-создать новый; сорт,, но полученные яровые линии с комплексом хозяйственных признаков и свойств являются хорошим исходным материалом для гибридизации с яровыми районированными и коллекционными сортами в этом направлении они широко используются. : ..

3.10. Исходный материал, полученный методом индуцированного мутагенеза. Семена двух сортов отечественной селекции Стрела и Московская 35 и двух сортов зарубежной селекции — Ранг (Швеция) и Опал (ФРГ) обрабатывали в 1975 году гамма-лучами в дозах 1000, 3000, 5000 и 10000 рентген. Кон-троль-необлученные семена тех же сортов.

В ходе изучения материала определена мутабильность и дана характеристика полученных мутантных форм. Следует отметить, что наибольшее количество растений с измененными признаками и свойствами у изучаемых сортов отобрано в варианте с дозой облучения 5000 рентген. В М2 выделено 7304 (9, 3%) мутантных форм растений, из которых при дальнейшем изучении оставлено 176 линий. Многие из них, наряду с изменением признаков в лучшую сторону (содержание белка и клейковины в зерне, а также ее качество), приобрели отрицательные свойства: низкая экологиче-

екая пластичность, поражение болезнями, повреждение вредителями, позднеспелость и т. д.

Среди изученных сортов пшеницы нам не удалось выделить линию, которая бы дала начало новому сорту. Однако, как исходный материал, они представляют интерес для селекции. Тем, более что мутанты из сортов Московская 35 и Ранг хорошо передают гибридным растениям в комплексе устойчивость зерна к осыпанию и прорастанию в колосе на корню, высокое содержание и качество клейковины, устойчивость растений к полеганию.

4. РЕКОМБИНАЦИОННАЯ СЕЛЕКЦИЯ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

4.1. Состояние рекомбинационной селекции. Еще до открытия законов Г, Менделя В. Фарер в Австралии, В. Саундерс в Канаде и Л. Вильморен во Франции начали работу по созданию новых гибридных сортов пшеницы, так как своеобразные условия австралийского и канадского растениеводства не могли быть обеспечены даже широко поставленной интродукцией сортов из других стран (Н. И. Вавилов, 1966). Однако, только после вторичного открытия закона г. Менделя к началу 20 века по существу начинается широкое применение гибридизации у пшеницы за рубежом (Г. Уольссон, 1969; К. 3. Будин, 1979).

В нашей стране впервые применил метод гибридизации в селекции яровой пшеницы А. П. Шехурдин в 1912г. на Саратовской сельскохозяйственной станции, теперь НИИСХ Юго-Востока, и в дальнейших своих исследованиях разработал метод сложной ступенчатой гибридизации (А. П. Шехурдин, 1961; В. Н. Мамонтова, 1967; В. Н. Мамонтова, Л. Г. Ильина, 1969).

Начиная с 20-х годов, в стране идет постоянный рост сортов гибридного происхождения (табл. 4. 1. 1). Рекомбинационная селекция в настоящее время является основным методом создания сортов зерновых и других полевых культур (С. В. Рабинович, 1972; Г. В. Гуляев, Ю. Л. Гужов, 1972; В. Я. Юрьев, 1971; П. П. Лукьянен-ко, 1973).

Эффективность различных методов селекции пшеницы (В. М. Зерфус, В. А. Зыкин, 1985)

Культура Число учтенных сортов, шт Доля (%) сортов, полученных с помощью

Отбора Гибридизации Мутагенеза и трансформац.

Озимая мягкая 57 31,6 66,7 1,7

Озимая твердая 13 30,8 69,2 0

Яровая мягкая 94 27,7 70,2 2, 1

Персидская 3 100 0 0

Карликовая 2 50,0 50,0 0

Твердая 13 23,1 76,9 0

Полба 2 100 0 0

В научных учреждениях Сибири метод гибридизации начали использовать в селекции пшеницы с 1915 года, но широкое применение в селекционной практике он получил значительно позже. К числу сортов яровой пшеницы, созданных методом гибридизации относятся: Иркутская 49, Тулун 14, Скала, Тулунская 12, Ангара 86, Бурятская 34, Лютесценс 521, Саянская 55, Кантегирская 89, Зарница, Красноярская 83, Ветлужанка, Веснянка, Воля, Мильтурум 553, Иртышанка 10, Омская 9, 12, 17, 18, 20, 24, 26, Сибаковская 3, Приобская, Тюменская 80 и др.

Теоретической основой метода гибридизации является реком-бинез генетических факторов и менделевские закономерности их наследования. Основа формообразования при использовании этого метода — перекомбинация генов и трансгрессия (Г. В. Гуляев, Ю. Л. Гужов, 1972; Р. А. Цильке, 1976). На роль трансгрессивной изменчивости в селекции еще в 30-е годы обращал внимание Н. И. Вавилов (1966).

4.2. Объем скрещиваний и завязываемость семян при гибридизации. Яровая пшеница начинает цвести в Сибири через 2-4 дня после колошения. В годы с жаркой и сухой погодой цветение начинается сразу после колошения и лишь в редких случаях оно проходит до выхода колоса из влагалища листа.

Проведенное нами изучение типа цветения у районированных и коллекционных сортов пшеницы в Восточной (г. Иркутск) и Западной (г. Тюмень) Сибири показало, что яровая пшеница цветет преимущественно открыто (табл. 4. 2. 1).

Характер цветения сортов яровой пшеницы, 1972-1977 гг.

№ Сорт Происхождение Открыто Цветки (%), у которых

п/п цветущих выброшены наружу пыльники

( цветков0/»

М+т Три Два Один

1. Скала, ст-т Иркутская обл. 66,2+3,6 6,9+1,4 12,1+0,9 38,0+3,1

2. Иркутская 49 41,8+2,4 8,4+2,3 18,5+1,7 23,1+2,9

3. Ударница 49,3+4,1 19,2+3,5 24,7+2,1 6,1-0,7

4. Саратовск. 29 Саратовск. обл. 37,9+3,0 12,5+2,8 16,1+3,4 9,3+2,0

5. Стрела Свердлов, обл. 56,1+4,9 11,1±1,5 17,0+2,7 28,0+3

6. Новосиб. 67 Новосиб. обл. 30,8+2,1 8,6+3,2 5,9+0,9 15,3+2,0

7. Сонора 64 Мексика 27,4+3,4 9,7+1,9 13,1+2,5 4,6+1,2

8. Питик 62 24,0+1,8 5,7+1,1 7,3+1,8 11,0+3,0

9. Дмитровка5-2 Болгария 50,3+2,9 7,1+0,8 24,0+2,0 19,2+1,9

10 Верлд-Сидз 1807 США 19,1+1,6 14,8+3,5 3,5+2,3 0,8+1,4

В селекционной практике при скрещивании пшеницы применяют разные методы опыления: принудительное, свободное и ограниченно-свободное. Кроме отмеченных, известен метод опыления "колосом", разработанный в Мексике Н. Борлаугом. С целью выявления в условиях Тюменской области наиболее эффективного из указанных методов опыления мы в 1976-1978 гг. Провели их сравнительное изучение на сортах яровой пшеницы Саратовская 29, Стрела, Ранг, Грекум 114, Новосибирская 67 и селекционных образцах местной селекции. В каждой комбинации кастрировали по 200 цветков. Методы и сроки опыления изучали на 20 гибридных комбинациях (таб. 4. 2. 2 и 4. 2. 3).

Более эффективными и производительными оказались методы: опыление "колосом" и ограниченно-свободное. При использовании отмеченных методов опыления завязываемость гибридных зерен в годы исследований была выше по сравнению с принудительным методом опыления, который к тому же очень трудоемкий и низкопроизводительный.

Влияние различных методов опыления на завязываемость гибридных зерен, % . ■ - -

Метод опыления годы Среднее за 3 года

1976 1977 1978

Принудительное Ограниченно-свободное Опыление "колосом" 24,1+0,53 27,7+0,31 26,4+0,92 20,8+0,86 28,9+1,04 37,5+0,79 27,3+0,91 32,0+0,64 35,1+0,47 24, 1+0, 38 29, 5+0, 45 33, 0+0, 62

При скрещивании также важен срок опыления материнских растений. В годы исследований наибольший процент завязывания гибридных зерен отмечен по всем гибридным комбинациям при опылении материнских растений на 5-й день после кастрации (табл. 4. 2. 3).

Таблица 4. 2. 3

Влияние сроков опыления материнских растений на завязывание гибридных зерен (%), 1976-1978 гг.

Метод опыления Сроки опыления после каст эации на:

• 3-й день 5-й день 7-й день

Принудительное Ограниченно- свободное Опыление "колосом" 12,4+0,73 10,7+0,90 . 25,1+0,84 28,8+0,86 28,9+1,04 37,5+0,79 11,5+0,79 7,2+0,81 20,6+0,67

О влиянии материнской формы на процент завязывания гибридных зерен свидетельствуют данные таблицы 4. 2. 4.

Таблица 4. 2. 4

Влияние материнской формы на процент завязывания гибридных зерен (%), 1976-1978гг.

№ Гибридная комбинация Опыление

п/п принуди- ограниченно- "колосом"

тельное свободное

1. Саратовская 29хРанг 11,7+0,51 16,9+0,74 23,2+1,05

2. Ранг х Саратовская 29 20,3+0,38 24,6+0,80 36,0+0,42

3. Саратовская 29 х Безостая1, Линия 25 26,8+0,93 32,9+0,56 34,5+0,66

4. Безостая 1, Линия 25 х Саратовская 29 44,2+1,16 49,0+0,71 56,3+0,49

5. Ранг х Стрела 12,0+0,41 14,3+0,37 20,8+0,51

6. Стрела х Ранг 15,4+0,83 18,7+0,64 27,4+0,73

7. Стрела х Безостая1, Л. 25 31,8+0,56 53,0+0,90 50,8+1,04

8. Безостая1, Л. 25 х Стрела 28,2+0,72 45,1+0,78 42,6+0,86

За годы исследований значительная часть (80-85%) селекционного материала создана методом гибридизации. Об объеме скрещиваний можно судить по данным таблицы 4. 2. 5.

4.3. Наследование основных хозяйственных признаков гибридными растениями. Обобщенные результаты по характеру доминирования основных показателей продуктивности в первом поколении указывают на сложный характер наследования (табл. 4. 3. 1).

У большинства комбинаций (68,1%) высота растений наследовалась по типу полного доминирования низкорослого родителя. Установлено, что кроме влияния цитоплазмы материнского сорта на характер наследования высоты растений гибридов, существенное влияние оказывает и отцовский сорт. Снижение -высоты растений у гибридов тем значительнее, чем больше разница этого показателя между материнским и отцовским сортами.

Таблица 4. 2. 5

Объем скрещиваний и использование исходного материала в гибридизации

Показатель количество, штук

1971- 1976- 1981- 1986- 1991-

1975гг. 1980гг. 1985гг. 1990гг. 1995гг

Комбинации скрещ. 156 204 232 140 106

Используемые в ги-бридизации формы: 42 68 56 49 34

Районированные сорта 4 6 8 5 4

Селекционные образцы 10 18 23 10 13

Коллекционные сорта ВНИИР 12 29 18 14 8

Сорта озимой пшеницы 15 13 7 19 8

Другие виды 1 2 - 1 1

Получено гибридных семян всего 17784 27948 19952 14280 7738

Получено семян в среднем на комбин. 114 137 86 102 73

Наибольшее число комбинаций (72,4%) имели гетерозис по массе зерна с растений, массе зерна с колоса (59,2%) и числу зерен с колоса (53,8%). Длина колоса и число колосков наследовались по-разному — от неполного доминирования до отрицательного сверхдоминирования.

Исследования показали, что характер наследования каждого количественного признака в гибридных комбинациях трудно определить заранее. Эту работу следует проводить систематически экпериментальным путем и на основании полученных результатов

составлять селекционные программы с учетом характера наследования конкретных селектируемых признаков растения.

4. 4. Селекция на неполагаемость. Создание сортов яровой пшеницы, устойчивых к полеганию, — одно из главных направлений современной селекции. В этой связи были проведены специальные скрещивания с участием короткостебельных сортов, имеющих 1-2-3 гена карликовости, и высокорослого сорта Саратовская 29 (табл. 4. 4. 1).

Таблица 4. 3. 1

Характер доминирования основных хозяйственно-ценных признаков у гибридов первого поколения (140 комбинаций), 1977-1984 гг.

Признаки % комбинаций с типом доминирования(Ир)

НД+ нд- Д+ д- П Г X

Высота растен. 2,3 69,7 - 1,8 12,4 0,6 13, 2

Масса зерна с растения 10,6 7,2 2,4 3,1 5,0 ' 69,0 2,7

Длина колоса 27,1 16,8 8,2 2,8 9,3 27,4 8, 4

Число колос-ков в колосе 30,5 19,3 4,0 1,5 7,6 28,0 9, 1

Число зерен в колосе 35,0 5,1 - 2,3 - 44,8 12, 8

Масса зерна с колоса 19,8 6,5 5,9 7,0 4,5 51,3 6, 0

Примечание: НД+=11р1, 0; НД-=Ь|р<-1, 0; Д±=Г1р±1, 0

П=11р0; ГЧф>1, 0; х=Ьр>-1, 0

Таблица 4. 1. 1

Распределение растений в Р2 по высоте в зависимости от числа генов у родительских сортов

Гибридная комбинация Распределение растений, %

80 см 81-95 96-115 115

Саратовская 29 х Лерма Рохо (1ген) - 34,2 55,8 10, 0

Лерма Рохо х Саратовская 29 - 41,0 58,2 0, 8

Саратовская х Кальян Сона (2гена) - 38,6 59,3 2, 1

Кальян Сона х Саратовская 29 19,6 55,1 25,3 -

Саратовская 29 х И-298653 (3 гена) 12,3 17,7 54,1 15, 9

И-298653 х Саратовская 29 59,6 26,6 13,6 -

На основании экспериментальных данных установлено, что в селекции на короткостебельность наиболее ценными компонентами в скрещивании являются сорта с 2 и 3 генами карликовости. При создании новых сортов с учетом короткостебельности важно

найти оптимальную высоту растений, сочетающуюся с высокой продуктивностью и высоким выходом зерна из общего урожая биомассы.

Изучение связей между высотой растений и основными показателями продуктивности у родительских сортов и гибридов Р2-Р3 позволило не только установить определенные зависимости между признаками у сортов и гибридов, но и поставить моделирование сортов на научную основу. Установлено, что наиболее продуктивные растения имеют высоту от 80 до 100 см. Полученный экспериментальный материал положен в основу отбора элитных растений, что дало положительный результат в селекции новых сортов.

4.5. Селекция на продуктивность. В селекции яровой пшеницы на урожайность основным фактором является увеличение продуктивности колоса, поэтому в наших исследованиях вопросам, касающихся продуктивности колоса и его элементов, уделялось особое внимание.

В ходе исследований установлено, что наиболее ценными при селекции на продуктивность колоса являются гибриды, полученные от скрещивания яровых сортов с озимыми (табл. 4. 5. 1).

Таблица 4. 5. 1

Продуктивность элитных растений, отобранных из разных гибридных популяций в Р2, 1977-1984 гг.

№ п/п Гибридная комбинация Число в колосе, шт Масса, г

колос-ков зерен зерна с колоса 1000 зерен

Яровая х озимая

1. Безостая 1 х Ударница 19,2 43 2,8 48,5

2. Ударница х Безостая 1 18,6 39 2,5 50,1

3. Ранняя 12 х Ударница 20,3 52 2,9 45,3

4. Ударница х Ранняя 12 18,1 47 2,3 42,0

Среднее 19,0 45 2,6 46,5

Яровая х яровая

5. Ред Ривер 68 х Ударница 17,4 37 1,6 40,7

6. Ударница х Ред Ривер 68 16,8 34 1,3 39,4

7 Ранг х Ударница 18,1 40 2,2 38,0

8 Ударница х Ранг 17,0 38 1,9 41,2

Среднее 17,3 37 1,7 39,8

Превышение 1,7 8 0,9 6,7

НСРо, 05 1,5 5,2 0,6 4,9

В селекционной практике важно не столько изменение в целом гибридной популяции, как разнообразие: ее отдельных особей, широта варьирования растений в популяции по селектируемому признаку. В этой связи наши исследования показали, что выход трансгрессивных форм по элементам продуктивности колоса у большинства гибридов связан с характером наследования этих признаков Р, (табл. 4. 5. 2). Трансгрессивные растения в Р2 чаще появлялись в комбинациях с типом наследования в Р^ргИ, 0 и реже Нр<1, 0. Результатом трансгрессивной селекции являются новые сорта Тюменская 80, Ангара 86, Тюменская 96.

4.6. Селекция на иммунитет. Проблема устойчивости к болезням постоянно находится в поле зрения всех селекционеров. Одним из широко распространенных заболеваний яровой пшеницы является ржавчина.

Таблица 4. 5. 2

Трансгрессия элементов продуктивности колоса у гибридов Г2 в зависимости от Ьр в Р1

№ п/п Гибридная комбинация Число зерен Масса зерна

Р2

Ьр степень частота ир степень частота

1. Скала х Ред Ривер 68 0,7 6,9 16,2 3,4 27,1 29,6

2. Сонора 64 х Ударница 1,4 19,7 24,5 9,1 10,4 18,3

3. Кальян Сона х Саратовская 29 0,9 11,9 9,8 4,5 6,1 10,7

4. Ранг х Кальян Сона 1,8 15,2 18,5 2,3 14,0 16,1

5. Ударница х Питик 62 0,7 11,4 4,1 1,0 12,4 7,3

6. Сонора 64 х Ранг 2,4 10,1 19,3 1,8 24,7 13,0

7. Сонора 64 х Саратовская 29 3,1 16,4 7,1 1,2 8,0 6,7

8. Ударница х Ред Ривер 68 3,3 20,8 32,0 2,4 5,1 14,0

9. Опал х Бирюсинка 7,0 16,9 24,6 4,3 26,0 42,0

10. Скала х Ранг 1,7 14,5 10,8 1,6 13,2 12,5

Оценка гибридов и селекционных линий пшеницы в условиях искусственного заражения показала, что при скрещивании устойчивого сорта со среднеустойчивым и восприимчивым сортами в большинстве случаев доминирует восприимчивость. При создании сортов с полевой неспецифической устойчивостью селекционный интерес представляют гибриды, у которых в первом поколении доминирует устойчивость. Стабильность устойчивости отобранных элитных растений в Р2 зависела от исходных родительских сортов (табл. 4.6. 1). •

Эффективность отбора в F2 на устойчивость к бурой ржавчине

№ Гибридная Количество раст. (%) в F3 с (%) пораж.

п/п комбинация 0-5 6-10 11-30 31-65 66-100

1. Устойчивый х устойчивый 87 11 2 - -

2. Среднеуст. х устойчивый 51 23 17 9 -

3. Восприимчивый х устойч. 30 29 22 14 5

Включение в скрещивание с районированными сортами Скала, Саратовская 29, Ранг устойчивых яровых коллекционных, а также сортов озимой пшеницы Безостая 1, Ранняя 12, Скороспелка 36, Мироновская 808 и их производных (яровых форм) показало возможность создания исходного материала для селекции на устойчивость к бурой ржавчине и другим болезням. Из гибридных комбинаций от скрещивания с указанными сортами созданы устойчивые к болезням сорта и селекционные линии (табл. 4.6.2).

Таблица 4. 6. 2

Устойчивость новых сортов яровой пшеницы к поражению болезнями (%), 1985-1995 гг.

Болезнь Фон сорт

заражения Скала, ст-т Тюменская 80 Ангара 86 Тюменская 96

Бурая ржавчина Твердая головня Пыльная головня естественный искусственный естественный искусственный естественный искусственный 20-30 40-60 10-20 50-70 3, 1 13-25 0-10 5-20 0 10-20 0 1-3 0-5 5-10 0 10-15 0, 05 6-9 5-10 10-20 0 5-10 0 2-6

4. 7. Качество зерна. Создание сортов пшеницы с повышенным качеством зерна является актуальной проблемой селекции. В определении качества зерна мягкой пшеницы особое место занимает количество и качество клейковинных белков, обусловливающих высокие хлебопекарные свойства муки.

Анализ гибридов РГР3 96 комбинаций по содержанию белка показал, что в р! 59,2% комбинаций занимали промежуточное положение, 14,6 — превысили лучшую исходную форму, 5,3 — равны худшему сорту и 20,9 — уступили последнему. Гибриды Р2Р3 соответственно 47,4-49,2% заняли промежуточное положение, 12,7-17,1 — превысили лучший родительский сорт, 7,9-5,3 равны и 32,0-28,4% уступили исходному сорту с низким показателем белка. Варьирование этого показателя у гибридов выше по сравнению с исходными сортами, что указывает на возможность отбора растений с повышенным содержанием белка у исходных сортов. В комбинациях с использованием высокобелковых сортов положительных трансгрессий не выявлено. Не установлено также и реципрокного эффекта по содержанию белка в среднем по комбинациям, однако, по характеру распределения семей прослеживаются реципрокные различия.

На начальных этапах селекционного процесса определяли также показатель седиментации муки, который положительно коррелирует с физическими свойствами теста. В контрольном, предварительном и конкурсном сортоиспытании селекционным линиям и сортам дана полная хлебопекарная оценка.

Таким образом, в результате систематической поэтапной, оценки исходного гибридного материала на качество зерна нами выделены перспективные линии и созданы новые сорта яровой мягкой пшеницы с хорошими и отличными хлебопекарными свойствами (табл. 4. 7. 1).

Таблица 4. 7. 1

Качество зерна сортов яровой пшеницы, 1990-1994 гг.

Показатель с 0 от а

Скала, Тюменская Ангара Тюменская

ст-т 80 86 96

Стекловидность, % 42-90 64-93 40-90 71-95

Содержание белка, % 12,8-16,1 14,5-19,0 12,1-18,3 13, 6-20, 9

Содержание сырой клейковины, % 24,3-30,6 26,5-38,2 23,7-32,0 24, 8-34, 3

Время образования теста, минут 2,5-4,1 4,8-9,3 2,8-4,5 3, 6-8, 2

Объем хлеба из 100г. муки, мл 420-700 500-1100 400-750 460-1000

Общая хлебопекарная оценка, балл 3,4-4,2 3,7-5,0 3,2-4,4 3, 6-4, 7

-За годы исследований нами изучен по топкроссной схеме скрещивания ряд коллекционных сортов яровой пшеницы, выделившихся по продуктивности, показателю седиментации муки, устойчивости к полеганию и болезням. Определена их общая комбинационная способность. Наиболее ценные из них для гибридизации представлены в таблице 4. 7. 2.

. Таблица 4. 7. 2

Характеристика сортов яровой мягкой пшеницы по эффектам ОКС (среднее за 1984-1986гг.)

Номер по Высота Число зерен Масса зерна Показатель

каталогу Сорт растений в колосе 1000 с- • седимента-

ВНИИР штук колоса ции муки

41173 Скала + + + + +

48601. Новосиб. 67 + + + + +

49882 Мироновская + + + + +

яровая

53963 Веснянка 2 + + + + +

45133 SV 01320 + + + + +

45200 Дмитровка 5-2 + +. - + 4-

52351 Selpek + + + + +

48507 Bonanza - + + V"' +

46563 Pompe + + + ■ + +

Примечание: - * + высокая положительная ОКС

- высокая отрицательная + средняя

5. Приемы ускоренного размножения семян селекционного материала и новых сортов пшеницы.„Современные темпы развития сельскохозяйственного производства требуют от селекционеров выведения сортов не за 12-15, а за 7-8 лет. Наиболее эффективный путь ускорения селекционного процесса — выращивание в год двух и более поколений гибридных растений (П. Ф. Гаркавый, А. А. Линчевский, 1974; К. В. Дергачев, Н. А. Сурин, 1972; Г. М. Лисовский, 1970; П. П. Лукьяненко, 1975; Б. С. Мошков, 1974; Ю. П. Логинов, Н. И. Плотникова, 1981; Ю. П. Логинов, В. А. Долгушев, 1977).

Селекционный процесс яровой пшеницы мы ускоряли за счет размножения семян в зимний период в лаборатории светокультуры (г. Красноярск), Агрофизическом институте (г. Санкт-Петербург), фитотронах Западно-Сибирского (г. Омск), Краснодарского

селекцентров, Института физиологии и биохимии растений СО РАН (г. Иркутск), а также на репродуционном участке (п. Ан-гор) в южной части Узбекистана. Кроме того, с целью ускоренного размножения семян выделенных селекционных линий и новых сортов пшеницы на опытном поле Тюменской государственной сельскохозяйственной академии проводили посев по лучшим предшественникам (пар, озимая рожь), применяли высокие дозы минеральных удобрений, полив, низкие нормы посева, десикацию посевов хлоратом магния.

Из полученных в поле гибридных семян по 30-50 зерен каждой комбинации высевали в светокультуре в конце сентября. В конце декабря убирали первый урожай Р^ От этих семян (после их дозаривания) высевали в январе по 300 зерен и в апреле убирали второй урожай Р2. Коэффициент размножения был высоким — 150-200 и более. Третье поколение гибридов выращивали в поле и проводили отбор элитных растений. Часть из них размножали в зимний период (табл. 5. 1).

Таблица 5. 1

Проявление количественных признаков у селекционных линий пшеницы (Агрофизический институт, зима 1978-1979 гг.)

Линия Высота растений, см Продукт, кустистость Число зерен в колосе, шт Масса зерна, г

с колоса с раст. 1000шт

Линия 1 85+3 10,00 32+5 1,3+0,1 12,5+0,2 41. 0

-"- 28 109+7 8,63 49+4 2,3+0,5 20,3+0,6 47, 7

-"- 33 91+2 11,21 35+2 1,6+0,3 18,2+0,3 47, 6

-"- 48 102+4 7,20 . 39+3 1,8+0,2 13,1+0,2 42, 6

-"- 64 95+2 6,40 37+2 1,8+0,3 11,6+0,4 50, 0

Примечание: гибридная комбинация (Безостая 1 яровая х Ударница) х Sonora 64.

Отработанный режим выращивания способствовал максимальному проявлению всех элементов продуктивности растений и особенно продуктивной кустистости,' которая варьировала от 6,40 до 11,21.

Итак, размножение в зимний период в искусственных условиях семян Рт, ?2, а также родоначальных растений позволило сократить селекционный процесс на 4-5 лет (рис. 5. 1).

Поле

1-й год

2-й год

3-Й ГОД ; .">

4-год

5-й год

6-й год

7-й год

8-й год

Лаборатория светокультуры

р9 экологическое размножение

конкурсное испытание семян

сортоиспытание

Рис. 5. 1 Схема ускоренного селекционного процесса по яровой пшенице.

6. РЕЗУЛЬТАТЫ СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

6.1. Характеристика сорта Тюменская 80. Исходным материалом явилась гибридная комбинация Г-106, полученная от скрещивания озимого сорта Безостая 1 с яровым Саратовская 29. При проведении скрещивания ставилась цель — получить новый сорт во многом аналогичен Саратовской 29, но скороспелее её, устойчивее к полеганию и урожайнее на 15-20 %.

Оба родительские сорта характеризуются высокой экологической пластичностью и по качеству зерна относятся к сильной пшенице. Кроме того, озимый сорт Безостая 1 исключительно устойчив к полеганию. Скороспелость, как важный хозяйственный признак, к которому мы постоянно стремимся, у исходных форм проявлен недостаточно, но теоретически предполагалось, что во втором гибридном поколении, в ходе расщепления, не исключено получение более скороспелых растений, чем яровой родительский сорт.

В гибридном питомнике первого года проведено изучение характера наследования основных хозяйственно-ценных признаков и установлен гетерозисный эффект по элементам продуктивности колоса, а в третьем поколении выделены трансгрессивные линии, у отдельных из них, в том числе и у линии под номером 20, преимущество по плотности стеблестоя к уборке и продуктивности колоса сохранились до конкурсного сортоиспытания. При этом, начиная с селекционных питомников, проводили оценку на устойчивость к: засухе, низким температурам, прорастанию зерна в колосе на корню, болезням, устойчивости к полеганию и т. д. Материал размножали и изучали по ускоренной программе. Линия 20 передана на государственное сортоиспытание в 1980 году под названием сорт Тюменская 80.

Разновидность лютесценс. Колос призматический, средней длины и плотности. В верхней части имеет остевидные образования длиной до 1,5-2,0 см. Колосковые чешуи яйцевидные, средней ширины. Киль хорошо выражен, килевой зубец короткий (1,0-1,3 мм), тупой, прямой слегка клювовидный. Плечо широкое, в нижней части колоса скошенное или прямое, в верхней части приподнятое. Зерно овально-яйцевидное, с мелкой бороздкой, полустекловидное, крупное, масса 1000 зёрен 37-50 граммов.

Хлебопекарные качества отличные, отнесён к группе сильных сортов — улучшителей. Сорт устойчив к осыпанию, но вымолачи-

вается легко. Устойчив к прорастанию зерна в колосе на корню и в валках. Соломина средней высоты (80-100 см), прочная, устойчивая к полеганию (4-5 баллов).

По длине' вегетационного периода относится к среднеранним сортам, созревает в условиях лесостепной зоны Тюменской области за 75-80 дней или на 4-7 дней раньше сорта Новосибирская 67. В холодные, влажные годы преимущество Тюменской 80 перед другими сортами проявляется сильнее. Сорт хорошо переносит весенне-летнюю засуху. "

Поражаемость мучнистой росой, бурой и стеблевой ржавчиной слабай; к пыльной и твердой головне устойчив. За 'последние десять лет (1985-1995 гг.) Только на Ишимском сортоучастке в 1987 году отмечено поражение пыльной головней 0,13 %. Средняя урожайность за годы испытания на сортоучастках области составила 2,46-3,86 т/га (табл. 6. 1. 1). максимальная 6,34 т/га получена в 1981 году на Ишимском ГСУ по пару.

Таблица 6. 1. 1 Основные показатели сортов яровой пшеницы на сортоучастках Тюменской области

Новосибирская 67, станд. Тюменская 80

урожай вегетацион- прорастание урожай- вегета- прораста-

.. Год -ность, ный период, зерна в ность, ционный ние зерна

колосе, период, в колосе,

т/га дней % т/га дней %

1985-1995 2, 69 80 15, 6 3, 24 76 0, 9

1991 3, 01 81 19, 3 3, 59 78 1,4

1992 3, 19 84 26, 7 3, 86. 80 2, 1

1993 2,47 80 12, 9 2, 92 76 0, 6

1994 1, 93 82 7, 1 2, 46 79 0, 2

1995 2, 47 79 32, 6 3, 04 74 1. 9

Среднее за

1991-1995 2, 61 81 19, 7 ■ 3, 17 77 1, 2

К стандарту

+ - - - - +0, 56 -4 -18, 5

Сорт Тюменская 80 эколого-пластичный, в условиях производства даёт высокие и устойчивые урожаи. Районирован по всем природно-климатическим зонам Тюменской области с 1985 года.

Возделывается на площади 110 тысяч гектаров. Ежегодный экономический эффект — 1,7-2,4 млрд, рублей.

6.2. Характеристика сорта Ангара 86. Выведен методом индивидуального отбора из гибридной популяции от скрещивания яровой формы Безостой 1 с яровым сортом Ударница. Разновидность лютесценс.

Колос цилиндрический, средней длины и плотности. Колосковая чешуя овальная, нервация слабая; зубец колосковой чешуи тупой, короткий, плечо слегка скошенное. Киль' хорошо выражен. Зерно овальное со средней бороздкой.

За годы конкурсного испытания на сортоучастках Иркутской области при урожайности 2, 67-5, 56 т/га превысил стандарт Иркутская 49 на 0, 26-1, 41 т/га. В производственных посевах, в ТОО "Братский" Братского и ТОО "Путь Ильича" Иркутского районов при урожайности 3, 58 и 3, 74 т/га превысил стандарты Скала и Иркутская 49 соответственно на 0, 68 и 1, 76 т/га. Максимальная урожайность 6, 11 т/га достигнута на Братском сортоучастке в 1987 году.

Сорт раннеспелый, вегетационный период 72-93 дня, созревает практически одновременно со стандартом Иркутская 49. Ценное достоинство сорта — высокая устойчивость к полеганию, превосходит стандарт на 2 балла.

Зерно средней крупности, масса 1000 зерен 34-42 г, стабильно превышает стандарт на 6-10 г. По данным Барнаульской лаборатории, по оценке качества зерна испытываемых сортов, содержание белка в зерне 14, 8-15, 3 %, сырой клейковины 30, 334, 3 %, показатель альвеографа (\Л/) 161-274 е. а., объём хлеба из 100 г муки 1030 — 1170 мл, общая хлебо-пекарная оценка 3, 6 — 4, 0 балла; у стандарта Иркутская 49 соответственно 16, 3 -17, 0 %, 31, 2-36, 5 %, 188-275 е. а., 940-1340 мл, 3, 0-4, 9 балла.

Пыльной головней поражается выше среднего — сильно, слабее стандарта; значительно восприимчив к бурой и стеблевой ржавчинам, как и стандарт.

Районирован в Иркутской области с 1989 года, занимает посевную площадь 62 тысячи гектаров. Ежегодный экономический эффект — 0, 8-1, 2 млрд. рублей.

6.3. Характеристика сорта Тюменская 96. Исходный материал — гибридная комбинация Г-517, полученная от скрещивания (Ранняя 12 х Скала) х (Ударница х Ред Ривер 68). Озимый сорт Ранняя 12 предварительно трансформирован в яровой, а затем использован в скрещивании с яровыми сортами. Элитное растение под номером 2156 отобрано из Р3 в 1985 году.

Разновидность лютесценс. Колос призматический, средней длины и плотности, хорошо озерненный за счет многоцветковости колосков. Отличается от других сортов (Лютесценс 70, Скала, Тюменская ранняя) высокой синхронностью боковых и главных побегов, что обеспечивает сорту дружное выколашивание и равномерное созревание. Зерно крупное, масса 1000 зёрен 38-42 г.

Сорт среднеранний, вегетационный период 77-92 дней. Хорошо переносит засуху и низкие температуры, устойчив к прорастанию в колосе на корню и в валках.

Соломина средней высоты (85-105 см), способна выдержать урожайность 5,0 т/га. Для сорта Тюменская 96 характерна высокая экологическая пластичность. В жестких условиях возделывания преимущество остаётся за новым сортом (табл. 6. 3. 1).

Таблица 6. 3. 1 Результаты испытания сорта Тюменская 96 на опытном поле Тюменской ГСХА

Скала, стандарт Тюменская 96

Вари- урожай- вегетацион- устойчивость урожай- вегета- устойчи-

Год ант ность, ный к полеганию, ность, ционный вость к по-

т/га период, дней балл т/га период, дней леганию, балл

1993 1 4, 18 82 3 4, 83 85 5

2 2, 30 76 5 3, 16 77 5

1994 1 4,42 90 2 5, 21 92 4

2 2, 54 84 4 3, 40 86 5

1995 1 3, 85 85 4 4, 62 86 5

2 2, 09 77 5 2, 85 79 5

Сред- 1 4,15 86 3,0 4, 89 88 4, 7

нее 2 2, 31 79 4, 7 3, 14 80 5,0

К стан- 1 - - - +0, 74 +2 + 1,7

дарту, ± 2 - - - +0, 83 + 1 +0, 3

Примечание: 1 — предшественник — пар, 2 — пшеница НСРо 05 1993 г. = 0, 31; 1994 г. = 0, 20; 1995 г. = 0, 27 т/га.

На опытном поле Тюменской ГСХА в течение 5 лет (1991-1995 гг.) новый сорт даёт зерно с содержанием клейковины 29-37 %. В 3-х годах клейковина по качеству отнесена к первой группе и в 2-х — ко второй. Общая хлебопекарная оценка была на уровне сортов ценной и сильной пшеницы (Скала, Тюменская 80, Тулун-ская 12).

Болезнями (мучнистая роса и бурая ржавчина) Тюменская 96 поражается ниже среднего, к пыльной головне устойчив.

Сорт предназначается для возделывания как в хозяйствах с высоким уровнем культуры земледелия, так и со средним и низким.

Новый сорт яровой мягкой пшеницы Тюменская 96 готовится для передачи в государственное сортоиспытание.

6.4. Обоснование модели сортов яровой пшеницы. Современному сельскохозяйственному производству Сибири и особенно на перспективу нужны сорта двух типов — интенсивные и лолуинтенсивные. Во главу угла наших селекционных исследований поставлена скороспелость в сочетании с урожайностью, качеством зерна, устойчивостью к полеганию, болезням и т. д. Отмеченные признаки относятся в равной мере к обоим типам сортов.

В основу разработки модели сортов пшеницы положены результаты исследований, полученные методом регрессионно-корреляционного анализа, варьирования и наследования основных элементов продуктивности сортов и селекционного материала, а также обобщенный материал других исследований (В. А. Зыкин, 1977; С. И. Леонтьев, 1973; В. П. Максименко, 1983; Н. Г. Ведров, 1983; Т. Д. Бабушкина, 1982; Г. В. Харисова, 1988; В. П. Шаманин, 1994; В. С. Сусляков, 1994; Р. И. Рутц, 1979 и др.).

Урожайность зерна, как функция двух величин — числа продуктивных стеблей на единице площади и массы зерна одного колоса, регулируется развитием каждой из них. Поэтому особое внимание в исследованиях было уделено изучению этих величин. В отношении продуктивной кустистости наши данные показали, что селекция на развитие этого признака не имеет перспективы в Сибири. Колебания этого показателя у сортов и селекционных линий пшеницы невысокие (1, 03-1, 37), верхний предел был около двух.

Изменчивость элементов продуктивности колоса находится в более широких пределах в сортовом разрезе. Из показателей продуктивности колоса наиболее динамичны два элемента: число зёрен в колосе и масса 1000 зёрен. В ходе многолетней сибирской селекции постоянно совершенствовались у вновь создаваемых сортов пшеницы отмеченные признаки колоса. В этом направлении особую ценность представляют гибриды, полученные от скрещивания озимых, высокоурожайных сортов с яровыми.

Анализ экспериментальных данных с учётом современных достижений в селекции отечественных и зарубежных сортов позволил определить параметры по основным показателям для сортов интенсивного и полуинтенсивного типов на перспективу (табл. 6.4.1).

Наряду с отмеченными в табл. 6. 4. 1 параметрами вновь создаваемые сорта должны хорошо переносить весенне-летнюю засуху и низкие температуры на начальном этапе жизни растений и в период созревания зерна. Сочетать в себе устойчивость зерна к осыпанию и прорастанию в колосе на корню и в валках, среднюю продуктивную кустистость с высокой синхронностью в развитии всех побегов, высокие экологическую пластичность и экономическую эффективность. Кроме того, в условиях современной жизни и особенно в ближайшем и отдаленном будущем вновь создаваемые сорта пшеницы должны характеризоваться высокой устойчивостью к накоплению тяжёлых металлов в вегетативных органах и зерне.

Таблица 6. 4. 1

Основные параметры модели районированного и перспективных сортов яровой пшеницы для лесостепной зоны Сибири

Параметры сортов:

Показатель районированного на перспективу

Тюменская 80 интенсивный полуинтенсивный

Вегетационный период, дней 74-110 75-100 75-100

Потенциальная урожайность, т/га Продуктивных стеблей, шт/м 55- 63 65-70 45-50

450-530 500-550 500-550

Продуктивная кустистость 1,0-1,3 1, 3-1, 5 1, 0-1,3

Высота растений, см 80-105 80-90 90-105

Устойчивость к полеганию, баллов 4 — 5 5 5

Выход зерна, % 35-40 45-50 35-40

Колосков в колосе, шт 13-14 15-16 12-13

Зёрен в .колоске, шт 1, 8-2, 1 2, 3-2, 5 2, 1-2, 3

Зёрен в колосе, шт 23-27 35-40 25-30

Масса 1000 зёрен, г 36-44 35-40 35-40

Масса зерна с колоса, г 0, 8-1, 2 1, 2-1, 5 0, 8-1, 0

Содержание клейковины, % 26-41 28 и более 28 и более

Качество клейковины, группа 1 —2 1 1

Объём хлеба из 100г муки, мл 500-1100 550 и более 550 и более

Устойчивость к болезням средняя высокая высокая

Устойчивость к вредителям высокая высокая высокая

Установленные закономерности наследования и взаимосвязи элементов продуктивности, а также выделенные из коллекционных сортов ценные источники указывают на реальную возможность создания сортов с максимально выраженными отмеченными параметрами.

7. ПОЛИМОРФИЗМ БЕЛКА ГЛИАДИНА,

КАК ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАРКЕР В СЕМЕНОВОДСТВЕ ПШЕНИЦЫ СОРТА ТЮМЕНСКАЯ 80

Долгое время считалось, что сорта самоопыляющихся культур являются чистолинейными, а перекрестноопыляющихся — популяциями. В дальнейшем работами Е. Н. Синской, 1957; Н. И. Воробьёва, 1976; В. И. Гуляева, 1984; Н. П. Дубинина, 1986 и др. установлено, что генетически чистолинейных сортов нет. Многие сорта пшеницы, хотя фенотипически и выглядят однотипными, состоят из нескольких биотипов растений.

В этой связи целью наших исследований было изучить полиморфизм белка глиадина сорта пшеницы Тюменская 80 и установить возможность использовать его, как генетический маркер, при отборе элитных растений.

Электрофоретический анализ зерна отобранных элитных растений в типичный по погодным условиям 1985 год показал, что сорт Тюменская 80 состоит в основном из двух типов спектра: первый — 61,3 %, второй — 35,5 %. Третий тип спектра занимал всего лишь — 3,2 %. Более детально сортовая формула представлена в табл. 7. 1.

Таблица 7. 1

Сортовая формула типов спектра глиадина у сорта пшеницы

Тюменская 80

Зоны

Тип а Р У (!)

спектра

1 3 567 1 2345 234 2 45689

2 3 567 1 2345 2345 1 2 4568910

3 3 567 1 2345 24 1 2 4568910

Из анализа сортовой формулы Тюменской 80 следует, что три типа спектра глиадина состоят из 21 компонента. У растений с первым типом в спектре отсутствовал в у-зоне компонент 5,

в ю-зоне компонент" 1. В отличие от первого и второго типов растения с третьим типом характеризовались отсутствием в своём спектре компонентов у-3 и у-5.

Таким образом, основу сорта Тюменская 80 составляют растения первого и второго типов спектра. В последующие годы они выделены и изучены раздельно в сравнении с исходным сортом (табл. 7. 2).

Растения второго типа спектра более засухоустойчивые, чем первого и менее требовательны к теплу в период созревания. Однако, наряду с положительными признаками они имеют недостаток — склонность к осыпанию зерна при перестое на корню и прорастанию его в колосе. По морфологическим признакам растения первого и второго спектра глиадина сходны между собой, поэтому визуальный отбор элитных растений в зависимости от погодных условий года уклоняет сорт от начального состояния и приводит к снижению его экологической пластичности.

В этой связи, с целью сохранить генетическую основу сорта, то есть соотношение первого и второго биотипов (61,3: 35,5), в первичном семеноводстве при отборе элитных растений необходимо использовать генетический маркер — спектр запасного белка глиадина в зерне.

Таблица 7. 2

Проявление хозяйственных признаков у растений пшеницы _ сорта Тюменская 80, 1989-1995 гг.__

Тип спектра Полнота Сохранность Вегетационный Устойчивость Урожай-

глиадина всходов, растении к период, к полеганию, ность,

шт / м2 уборке, шт/м2 дней балл т / га

Умеренно-тёплый и увлажнённый год

Контроль 502 435 86 5 5, 84

1 тип 497 442 86 5 6, 01

2 тип 521 450 85 4 5, 52

НСРо. 05 14 11 0, 28

Сухой, жаркий

Контроль 490 413 79 5 3, 29

1 ТИП 475 391 78 5 2, 91

2 тип 497 454 79 5 3, 50

НСРо. 05 17 20 0, 21

Холодный, влажный

Контроль 495 454 93 3, 5 6, 08

1 ТИП 487 461 93 4 6, 12

2 тип 513 473 94 3 5, 94

НСРо, 05 10 13 0, 30

выводы

1. Продолжительность вегетационного периода отрицательно коррелирует с температурой воздуха во второй половине лета (г = -0,69+0,15). Более значительно температурный фактор сказывается на прохождении периода колошение-созревание зерна (г = -0,81+0,12). Период всходы-колошение контролируется генетически сильнее, чем колошение-спелость. Амплитуда колебания первого периода у изучаемых сортов составила 19, у второго — 30 дней.

2. Урожайность зерна широко варьирует в зависимости от погодных условий (Y=36,1 %). Она положительно коррелирует с количеством осадков в период всходы-колошение (г = 0,71+0,11), причем, в период кущение-колошение она усиливается (г=0,87+0,07).

Между урожайностью зерна и осадками второй половины лета корреляция отрицательная (г = -0,42+0,69). Кроме того, установлена отрицательная связь (г =-0,59+0,14) между урожайностью и температурой воздуха в период посев-восковая спелость и положительная (г = 0,72+0,06) — в период колошение-восковая спелость.

3. Во многие годы стекловидность зерна положительно коррелировала с содержанием белка (г = 0,64+0,12), между качеством клейковины и хлебопекарной оценкой коэффициент корреляции составил 0,59+0,08. Содержание белка в зерне тесно коррелирует с содержанием клейковины (г = 0,75+0,10), а показатель седиментации муки — с объёмным выходом хлеба (г = 0,68+0,12).

4. Выделены источники для селекции новых сортов по хозяйственно-ценным признакам: скороспелости — 147, засухоустойчивости — 74, холодностойкости — 58, устойчивости к полеганию — 192, устойчивости к болезням — 94, продуктивности колоса — 135, сохранности растений к уборке — 61, качеству зерна — 107, устойчивости зерна к прорастанию в колосе — 96, комплексу признаков — 42.

5. Методом трансформации озимых сортов пшеницы Мироновская 808, Безостая 1, Ранняя 12, Скороспелка 36 и другие получены яровые формы, которые не дали начало новым сортам, но, сочетая в себе ряд ценных хозяйственных признаков: устойчивость к полеганию, урожайность, качество зерна, устойчивость к

болезням, они являются хорошим исходным материалом для гибридизации с яровыми.

6. Использование в селекционной работе метода индуцированного мутагенеза позволило получить серию мутантных форм растений, однако, создать новый сорт за годы исследований нам не удалось. Выделенные мутантные формы пшеницы, как исходный материал, представляют исключительный интерес для селекции. При этом мутанты из сортов Московская 35 и Ранг хорошо передают гибридным растениям в комплексе устойчивость зерна к осыпанию и прорастанию в колосе на корню, высокое содержание и качество клейковины, устойчивость растений к полеганию.

7. Эффективным Оказался рекомбиногенез на основе внутривидовой гибридизации и особенно при подбореродительских сортов по принципу -эколого-географической и --биологической отдалённости. Наиболее ценными являются скрещивания яровых сортов с озимыми и их производными (яровыми формами).

8. Характер наследования хозяйственных признаков в гибридных комбинациях различный. Так, высота растений чаще всего имеет неполное доминирование и сверхдоминирование. По признакам продуктивности колоса (число колосков и зёрен, крупность зерна) встречаются типы доминирования: сверхдоминирование, доминирование более или менее продуктивного сорта, промежуточное наследование и отрицательное сверхдоминирование.

По массе зерна с колоса часто проявлялось промежуточное наследование, встречаемые трансгрессии, как правило, связаны с гетерозисом Р,. Результатом выделения трансгрессивных форм явились сорта Тюменская 80, Ангара 86 и Тюменская 96.

9. Установлена высокая селекционная ценность при гибридизации яровых сортов: Мироновская яровая, Ударница, Веснянка 2, Чхоти Лерма, Дмитровка 5-2, Опал, Селпек, Помпе, Вальтер, Дрот, ЭУ01320 и озимых — Безостая 1, Мироновская 808, Ранняя 12, Скороспелка 36.

10. Разработана модель скороспелых сортов интенсивного и полуинтенсивного типов на перспективу. Основные параметры сорта — модели интенсивного типа: потенциальная урожайность 6,5 -7,0 т/га, высота растений 80-90 см, продуктивный стеблестой 500-550 шт/кв. м, продуктивная кустистость 1,3-1,5, выход зерна 45-50 %, масса зерна с колоса 1,2-1,5 г. У сорта полуинтенсивного типа эти показатели: 4,5-5,0; 90-105; 500-550; 1,0-1,3; 35-40; 0,81,0 соответственно. По качеству зерна сорта обоих типов должны

относиться к сильной или ценной пшенице, характеризоваться устойчивостью к низким температурам, болезням и вредителям.

11. Размножение гибридных семян и отобранных линий пшеницы в зимний период в фитотроне, установках светокультуры, в южной части Узбекистана (п. Ангор), а также снижение нормы посева, посев по лучшим предшественникам с применением полива и десикации посева позволяют сократить срок создания новых сортов до 8-9 лет вместо 12-14 по традиционной схеме.

12. Сорт Тюменская 80 сочетает скороспелость с высокой продуктивностью (максимальная урожайность 6,34 т/га), устойчивостью к полеганию, высоким качеством зерна (сильная пшеница), экологической пластичностью, устойчивостью к весенне-летней засухе и низким температурам. За годы испытания и возделывания в производстве (1985-1995 гг.) Тюменская 80 превзошла Новосибирскую 67 по урожайности на 0,56 т/га, по скороспелости на 4-7 дней. Сорт устойчив к прорастанию зерна в колосе на корню и в валках. Районирован по всем природно-климатическим зонам Тюменской области. Суммарная площадь посева свыше 1 млн. га. Ежегодный экономический эффект— 1,72,4 млрд. рублей.

13. Сорт Ангара 86 характеризуется скороспелостью, способностью созревать при низких температурах воздуха и избыточном увлажнении, устойчивостью к полеганию, высокой урожайностью. Сорт хорошо зарекомендовал себя в Иркутской области и районирован там с 1989 г. В производственных посевах даёт урожайность 3,58-3,74 т/га, что выше стандартных сортов Скала и Иркутская 49 на 0,68 и 1,76 соответственно. Максимальная урожайность сорта Ангара 86 — 6,11 т/га получена на Братском ГСУ в 1987 г. Суммарная площадь посева за 1989-1996 гг. составила 0,5 млн. га. Ежегодный экономический эффект — 0,8-1,2 млрд. рублей.

14. С использованием метода электрофореза установлен полиморфизм запасного белка глиадина в зерне у сорта Тюменская 80. Сорт гетерогенен и состоит в основном из растений двух типов спектра в процентном соотношении 61,3 и 35,5. Такое соотношение биотипов обеспечивает максимальное проявление достоинств сорта, поэтому в первичном семеноводстве необходимо использовать генетический маркер — спектр запасного белка глиадина в зерне.

Предложения селекционной практике и производству

1.' Рекомендовать селекционным учреждениям Сибири в качестве исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы на:

а) скороспелость — Бирюсинка, Ударница, Иргина, Спектр, Веснянка, Воля, Салют, Иртышанка 10 (Россия); Харьковская 6 (Украина); Nadadores, Azteca, Bajo 567, Маус 64 (Мексика); Pika, Ruso, Ари, Tammi (Финляндия); Mysted, Reno (Норвегия); Saunders, Rembina, Selkirk (Канада); Fortuna, Boran, Bannock (США);

б) устойчивость к весенне-летней засухе — Саратовская 36, Равнина, Воля, Омская 11, Сибирячка 4, Грекум 114, Иргина, Бе-зенчукская 129, ППГ-56 (Россия); Целинная 20 и 60 (Казахстан); Остистая 609, Manitoba Northern (Канада); Ruso (Финляндия); Lee, Pox, CJ 12358, Rüssel (США); Hard Heron, Aragon (Австралия); Inia 66, Сл. гибрид (К-47168) — Мексика; Gaby (Бельгия); Frontana (Бразилия);

в) холодностойкость в период прорастания семян — Ударница, Цезиум 111 (Россия); Лена (Якутия); Ruso (Финляндия); в период налива зерна — Ударница, Иркутская 49, Сибирка 1818, Бирюсинка (Россия): Победа, Лена, Скороспелка, Якутянка 224 (Якутия); Ruso (Финляндия); Rollo (Норвегия); Sonalica, PY -18 (Индия); Red River 68 (США); Дун-Нун 53-1175 (Китай);

г) устойчивость к полеганию и урожайность — Саянская 55, Родина, Энита, Жигулевская, Россиянка, Ленинградка, Сибирская 59, Бурятская 79, Иртышанка 10 (Россия); Rang, Pompe, Rival, Kadett, Sv 60363, Weibulls 7389 (Швеция); Rescue, CB 151, CB-8016 (Канада); Park, World Seeds 1877, Golden 50 (США); Azteca, Sonora 64 (Мексика); Janus, Opal (ФРГ); Moystad, Rollo (Норвегия);

д) устойчивость к болезням — Писар 29, Безенчукская 98, Мо-накинка, Ленинградка, Лютесценс 10 (Россия); К-47096, К-52334 (Швеция); К-49445, К-41996, К-44434 (Канада); К-45481, К-44400 (США); К-45972, К-47157, К-47173 (Мексика);

ж) качество зерна — Курганская 1, Двулинейная, Эристрос-пермум 245, Бурятская 79, Сибирская 97, Эгисар, Ясар 29, Венец (Россия); Sv 01320, Korn 11, WW 16619 (Швеция); Rescue (Канада); Fox, Polk, World Seeds 1877 (США); Rafaela (Аргентина); Siete Cerros 66, Inia 66 (Мексика); Spica (Австралия);

з) устойчивость зерна к прорастанию в колосе — Челябинская 12, Ленинградка, Краснозёрная, Комета, Воронежская 6, Жница,

Барнаульская 83, Вега, Приобская, Лютесценс 758, Ударница, Ки-ровчанка, Тулун 14, Салют, Мутант 1 (Россия); Зыряновка, Комсомольская 3, Целинная 21, Ишимская 100 (Казахстан); Kadett, Atie, Ring, Scnett, Pompe, Rang, Svenno (Швеция); Lade, Ulla, Ruñar (Норвегия); Tahti, Touko, Ари (Финляндия); Nona, Hvede, Saron, Trifoliun 33 (Дания); Sprite, Orca (Нидерланды); Kolibri (ФРГ).

2. В селекционных программах научных учреждений Сибири необходимо шире использовать новый исходный материал, переданный в коллекцию ВНИИР в количестве 10 сортообразцов под номерами К-55145 К-55155.

3. При отборе элитных растений учитывать параметры сорта — модели, установленные на основании закономерности формирования элементов продуктивности, их изменчивости и корреляционной взаимосвязи с урожайностью.

4. Для ускорения селекционного процесса на 4-5 лет, по сравнению с традиционной схемой, выращивать несколько поколений гибридов и отобранных родоначальных растений в зимний период, в фитотроне и в южной части Узбекистана.

5. С целью сохранить генетическую основу сорта Тюменская 80 необходимо использовать в первичном семеноводстве генетический маркер — спектр запасного белка глиадина в зерне.

Рекомендации по использованию материалов диссертации в учебном процессе

В учебном курсе "Селекция и семеноводство" предлагается использовать:

— каталог регистрированных сортов и другой справочной литературы, в которых опубликованы сведения по характеристике сортов и методов их создания;

— параметры оптимальной модели скороспелого сорта интенсивного и полуинтенсивного типов;

— исходный материал в селекции яровой пшеницы;

— ускорение селекционного процесса;

— оценка исходного и селекционного материала по основным хозяйственным признакам;

— генетический контроль за новыми сортами в ходе первичного семеноводства.

Список основных работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Логинов Ю. П. Использование озимых сортов в селекции яровой пшеницы //Селекция и семеноводство пшеницы, ячменя и многолетних трав / СБ. научн. тр. Иркутского СХИ. Иркутск, 1973.-С. 22-29.

2. Логинов Ю. П., Наумова М. С. Создание низкостебельных форм яровой пшеницы методом гибридизации // Информационный листок, №108, Иркутск. -1974. -Зс.

3. Логинов Ю. П. Особенности яровых форм растений, полученных из сортов озимой пшеницы и использование их в селекции // Проблемы генетики и селекции в 'ЗападноСибирском регионе / Сб. Докл. Тюмень. -1976, -С. 57-59

4. Сверкунов В. К., Логинов Ю. П., Долгушев В. А. Установки УВР перспективны //Селекция и семеноводство, 1974, №4. —С.31-33

5. Логинов Ю. П. Создание исходного материала для селекции яровой пшеницы методом гибридизации // Автореф. дисс. к. с. -х. н., Иркутск. -1974. -23 с.

6. Логинов Ю. П., Серкин В. Н. Уборка селекционного материала оборудованной газонной косилкой // Селекция и семеноводство, 1974, №4. - С. 69-70

7. Логинов Ю. П. Рост и развитие растений разных сортов озимой пшеницы в зависимости от продолжительности предпосевной яровизации семян // Приёмы и методы повышения урожайности зерновых и зернобобовых культур в Восточной Сибири / Сб. науч. тр. Иркутского СХИ. Иркутск, 1977. - С. 23-29

8. Логинов Ю. П. Метод получения ценного исходного материала яровой пшеницы // Селекция и семеноводство, 1977, №2. -С. 23-26

9. Логинов Ю. П., Сверкунов В. К. Наследование количественных признаков гибридами, полученных от скрещивания озимой пшеницы с яровой // Агротехника, селекция и семеноводство зерновых и кормовых культур в Восточной Сибири / Сб. науч. тр. Иркутского СХИ. Иркутск, 1975. -С. 12-17

Ю.Логинов Ю. П., Долгушев В. А. Выращивание нескольких поколений пшеницы в год // Сб. научн. тр. Омского СХИ. Т. 164, Омск, 1977. - С. 28-37

11.Логинов Ю. П., Самара Н. А. и др. Основные направления, методы и результаты селекционной работы по яровой мягкой

пшенице в Тюменском СХИ // Сб. науч. тр. Омского СХИ, Т. 164, Омск, 1977. -С. 47-51

12.Логинов Ю. П., Шамонина В: П. и др. Изучение устойчивости яровой пшеницы к прорастанию зерна в колосе на корню // Селекция и семеноводство, 1978, №5. -С. 16-17 .

13.Логинов Ю. П., Плесовских Л. Г. и др. Прорастание зерна в колосе и пути его снижения //Уральские нивы, 1978. №6. -С. 20-24.

14.Логинов Ю. П., Заржицкая Г. Н. и др. Селекционная ценность яровых форм растений, полученных из озимого сорта Безостая 1 // Сибирский вестник с. -х. науки, 1977, №5. -С. 28-34

15.Логинов Ю. П. Влияние повышенных доз минеральных удобрений и полива на урожайность и посевные качества семян пшеницы // Пути увеличения производства высококачественных семян в условиях промышленного производства / Науч. тр. вып. 32, Тюмень, 1979. - С. 36-42

16.Логинов Ю. П. Повышение устойчивости пшеницы к прорастанию зерна в колосе//Докл. ВАСХНИЛ. 1980. №11. -С. 11-13

17.Логинов Ю. П. Направление и результаты селекционной работы с яровой мягкой пшеницей в Тюменском СХИ // Актуальные вопросы генетики и селекции растений / Сб. науч. тр. Новосибирск, 1980. -С. 53-55

18.Логинов Ю. П. Размножение селекционного материала пшеницы в зимний период // Сб. науч. тр. Омского СХИ. Т. 164, Омск, 1977. -С. 82-86

1 Э.Логинов Ю. П., Смоляков В. А. Селекция яровой мягкой пшеницы на скороспелость // Поиск и творчество молодых — проблема развития сельского хозяйства Западной Сибири / Тез. докл. Тюмень, 1980. -С. 67-69

20.Логинов Ю. П., Конечная В. П. Влияние минеральных удобрений и полива на урожайность и хлебопекарные качества пшеницы // Агротехника и урожай / Сб. науч. тр. вып. 5. Саранск, 1979. -С. 26-31

21.Логинов Ю. П. . Деморенко И. Ф. Изучение и использование яровых и озимых сортов пшеницы в селекции яровой II Технология возделывания полевых культур в Хакасии / Сб. науч. тр. Абакан, 1979. -С. 15-23

22.Логинов Ю. П., Балык В. М. Выведение сорта яровой пшеницы для северных зон Тюменской области // Проблемы освоения

нефтегазовых ресурсов Западной Сибири / Тез. докл. Тюмень, 1979. -С. 76-78

23.Логинов Ю. П., Конечная В. П. Селекционная ценность яровых форм пшеницы, полученных из озимых сортов // Вестник с. -х. науки, №7, 1979. -С. 30-37

24.Логинов Ю. П., Душкин В. М. Семеноводство белозёрных сортов пшеницы // Уральские нивы, №8, 1979. -С. 24-29

25.Логинов Ю. П., Косогорова Э. А. Влияние удобрений на урожайность, устойчивость пшеницы к полеганию и болезням // Агротехнические основы повышения урожайности зерновых и кормовых культур в Тюменской области / Сб. науч. тр. Омского СХИ, 1979. -С. 18-24

26.Логинов Ю. П., Самара Н. А., Заржицких Г. Яровые формы пшеницы, полученные из озимого сорта Безостая 1, как исходный материал для селекции // Сб. науч. тр. Омского СХИ. Т. 174, Омск, 1978. -С. 56-62

27.Логинов Ю. П. . Смоляков В. А. Наследование высоты стебля, продуктивности колоса и качества зерна гибридными растениями в фенотипических классах // Агротехнические основы повышения урожайности зерновых и кормовых культур в Тюменской области /Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1979. -С. 52-56

28.Логинов Ю. П. Эффективность разных методов опыления яровой пшеницы // Агротехника, биология, селекция и семеноводство зерновых культур / Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1980. -С. 31-36

29.Логинов Ю. П., Валов В. А. Мутационное появление яровых форм растений из сортов озимой пшеницы при весеннем посеве II Агротехника, биология, селекция и семеноводство зерновых культур / Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск. 1980. -С. 12-16

30.Логинов Ю. П., Конечная В. П. и др. Результаты отбора ценных форм растений пшеницы из гибридов озимые х яровые // Агротехника, биология, селекция и семеноводство зерновых культур / Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1980. -С. 40-44

31.Логинов Ю. П. Селекция яровой мягкой пшеницы на скороспелость в Северном Зауралье // Проблемы селекции сортов мягкой пшеницы интенсивного типа / СБ. науч. тр. Новосибирск, 1980. -С. 97-99

32.Логинов Ю. П. Особенности семеноводства белозёрных сортов яровой пшеницы // Омск, 1982. -15 с.

33.Логинов Ю. П., Милингер М. Я. Изучение продолжи-тельности вегетационного периода у гибридов яровой мягкой пшеницы // Проблемы развития Тюменского агропромышленного комплекса в XI пятилетке /Тез. докл. науч. конф. Тюмень, 1981.-С.38-39

34.Логинов Ю. П. Колмаков В. П. Селекция яровой пшеницы в Северном Зауралье // Селекция сортов зерновых культур интенсивного типа и использование исходного материала / Сб. науч. тр. Тюмень, 1982. -С. 184-187

35.Логинов Ю. П., Харисова Г. В. Чилийские сорта мягкой пшеницы, как исходный материал для селекции // Вклад молодых ученых в развитие сельского хозяйства / Тез. докл. Тюмень, 1983. -С. 141-142

36.Логинов Ю. П. Наследование высоты и прочности стебля гибридами между сортами озимой и яровой пшеницы // Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1981. -С. 68-70

37.Логинов Ю. П., Плотникова Н. И. Размножение семян селекционных линий пшеницы в зимний период // Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1981. -С. 74-77

38.Логинов Ю. П. Влияние предшественников и сроков посева на урожайность пшеницы // Интенсификация растениеводства нечерноземной зоны РСФСР / Сб. науч. тр. Саранского университета. Саранск, 1983. -С. 15-19

39.Логинов Ю. П. Итоги исследований по селекции яровой пшеницы в Тюменском СХИ // Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1984. -С. 41-44

40.Логинов Ю. П., Харисова Г. В. Испытание южно-американских сортов яровой мягкой пшеницы в лесостепи Северного Зауралья //Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1984. -С. 56-59

41.Логинов Ю. П. Результаты испытания сортов и гибридов пшеницы в условиях Тюменской области //Некоторые проблемы повышения эффек-тивности с. -х. производства / Тез. докл. науч. конф. Тюмень, 1984. -С. 56-58

42.Логинов Ю. П., Четверикова 3. Н. Селекционная и производственная оценка скороспелого сорта яровой пшеницы Тюменская 2 // Некоторые проблемы повышения эффективности с. -х. производства / Тез. докл. науч. конф. Тюмень, 1984. -С. 54-56

43.Логинов Ю. П. О прорастании зерна в колосе // Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1985. -С. 74-77

44.Логинов Ю. П., Четверикова 3. Н. Влияние некоторых агроприёмов на устойчивость к полеганию и структуру урожая яровой пшеницы сорта Интенсивная // Поиск и творчество молодых учёных / Тез. докл. науч. конф. Тюмень, 1985. -С. 54

45.Труфанов В. А., Логинов Ю. П., Березовская Е. В. Компонентный состав глиадина и селекционная ценность гибридов яровой пшеницы II Физиология роста и развития растений в условиях Сибири / Опер, информ. материалы. Иркутск, 1985. - С. 29-32

46.Логинов Ю. П., Ерёмина А. В., Харисова Г. В. Яровая пшеница Тюменская 80 // Селекция и семеноводство, 1985, №4. -С. 44

47.Логинов Ю. П., Харисова Г. В. Пшеница Тритикум Персикум, как исходный материал для селекции на устойчивость.зерна к прорастанию в колосе // Молодые исследователи и практики — развитию сельского хозяйства Тюменской области / Тез. докл. обл. науч. конф. Тюмень, 1987. -С. 32-33

48.Логинов Ю. П., Максименко Т. В. и др. Влияние агроценоза на естественный мутационный процесс в семенах пшеницы при хранении И Сб. науч. тр. Омского СХИ. Омск, 1988. -С. 39-43

49.Логинов Ю. П. Сорта полевых культур, районированные в Тюменской области II Омск, 1984. -24 с.

50.Логинов Ю. П. Использование озимых форм в селекции яровой пшеницы // Проблемы генетики и селекции на Урале. Свердловск, 1977. -С. 69-70

51.Логинов Ю. П., Харисова Г. В., Тихонов И. В. Испытание сорта яровой пшеницы Тюменская 80 в условиях производства // Вопросы растениеводства, селекции и генетики с. -х. культур I Науч. техн. бюл. Новосибирск, вып. 22, 1983. -С. 52-53

52.Логинов Ю. П., Харисова Г. В., Плотникова Н. И. Ускоренное размножение селекционного материала яровой пшеницы в зимний период // Физиолого-генетические проблемы интенсифи-кации селекционного процесса / Матер. Всесоюзной конф. Саратов, 1984. - С. 21-24

53.Стельмах А. Ф., Файт В. И., Логинов Ю. П. Влияние генов V гп 1-3 на проявление некоторых хозяйственных признаков в условиях Западной Сибири // Изогенные линии и генетические коллекции / Матер, второго совещ. ИЦИГ СОРАН. Новосибирск, 1993. - С. 79-81

54.Логинов Ю. П., Максименко Т. В. Влияние доз удобрений и норм высева на урожайность яровой пшеницы II Эколого-физиологические основы повышения продуктивности фитоцинозов / Опер, информ. матер. Иркутск, 1987. -С. 16-19

55.Логинов Ю. П. Селекция скороспелых, холодоустойчивых сортов яровой пшеницы в Северном Зауралье II Наука сельскому хозяйству / Мат. зон. науч. конф. Курган, 1994. -С. 56-58

56.Логинов Ю. П. Повышение фотосинтетического потенциала яровой пшеницы селекционным путем в Северном Зауралье // Сельскохозяйственная наука и её влияние на развитие агропромышленного комплекса Кузбасса / Сб. науч. тр. Кемеровского НИИСХ, Кемерово, 1994. -С. 167-170

57.Логинов Ю. П. Проблема качества зерна пшеницы в Северном Зауралье и решение её селекционным путём // Сельскохозяйственная наука и её влияние на развитие агропромышленного комплекса Кузбасса / Сб. науч. тр. Кемеровского НИИСХ, Кемерово, 1994. -С. 171-174

58.Логинов Ю. П. Урожайность и качество зерна сортов и линий пшеницы при перестое посева на корню // Сб. науч. тр. Омского агроуниверситета. Омск, 1996. -5 с.

59.Логинов Ю. П., Наумова М. С., Юдин А. Е. Селекция яровой мягкой пшеницы на качество зерна в Сибири II Сб. науч. тр. Омского агроуниверситета. Омск, 1996. -8 с.

60.Логинов Ю. П. Исходный материал для селекции яровой пшеницы в Сибири // Омск, 1996. -27 с.

61.Логинов Ю. П. Полиморфизм белка глиадина, как генетический маркер при отборе элитных растений пшеницы сорта Тюменская 80 // Сибирский вестник с. -х. науки. Новосибирск, 1996. -7 с.

Авторские свидетельства на районированные сорта пшеницы:

1. Авторское свидетельство № 3884 от 9 декабря 1985 г. на сорт яровой пшеницы Тюменская 80.

2. Авторское свидетельство № 4932 от 3 июля 1989 г. на сорт яровой пшеницы Ангара 86 (в соавторстве).

Подписано в печать 24.04.97. Заказ № 135. Формат 60x84/16. Объем 2,8 уч. изд. л. Тираж 100. Печать трафаретная. Бумага документная.

Издательство Тюменского государственного университета 625000, Тюмень, Семакова, 10