Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ГИБРИДИЗАЦИИ РИСА

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ГИБРИДИЗАЦИИ РИСА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

/г-хагг На правах рукописи

МАЗУР Тамара Георгиевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ГИБРИДИЗАЦИИ РИСА

Специальность 06.01.05 — селекция и семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА—1982

Работа выполнена при кафедре генетики, селекции и семеноводства полевых культур Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева и в лаборатории исходного материала отдела селекции Всесоюзного научно-исследовательского института риса.

Научный руководитель — доктор сельскохозяйственных наук профессор А. П, Горин.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук профессор Ю. Л. Гужов, кандидат сельскохозяйственных наук А. Г. Ляховкин.

Ведущее предприятие — Донской селекцентр Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства. . ^а^

Защита состоится _ 1982 г. в час.

на заседании Специализироватого совета Д-120.35.04 при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, И-550, Тимирязевская ул., 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА. -; Автореферат разослан

«Л » 1982 г. .

Ученый секретарь /у^Р

Специализированного советаУу л, /? доктор биологических Е. Е. Крастина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсивное развитие рисоводства в нашей стране после майского (1966 г.) Пленума-ЦК КПСС, решений XXIV и XXV съездов КПСС о необходимости дальнейшего увеличения производства зерна выдвинули перед селекционерами новые задачи ускоренного создания высокоурожайных сортов риса интенсивного типа. В решении их важная роль принадлежит гибридизации — основному методу селекции растений. Применявшиеся ранее в селекционной практике способы кастрации и опыления, а также условия формирования не обеспечивали достаточно высокий процент завя-зываемости гибридных зерновок риса. По многолетним данным (1949—1968 гг.) он не превышал 10% (Т. И. Фенелоно-ва, 1956; В. Н. Шиловский, Т. Г. Мазур, 1970). Больше того, из полученных ;зерновок лишь 10—20% были гибридными. Это сильно ограничивало возможности селекционеров в их работе. В связи с низким процентом завязывания гибридных зерновок актуальным является поиск эффективных приемов скрещивания.

Цель и задачи исследований. В исследованиях по усовершенствованию методов гибридизации с целью повышения процента завязываемости гибридных зерновок были поставлены следующие задачи:

1. На основе изучения особенностей цветения родительских форм в связи с экологическими условиями установить продолжительность сохранения жизнеспособности пыльцы и рылец с целью оптимизации условий среды для проведения скрещиваний.

2. Провести сравнительную оценку разных способов кастрации и опыления с использованием приемов повышения эффективности скрещиваний.

3. Определить влияние искусственных климатических условий на эффективность скрещиваний и формирование гибридных зерновок.

Научная новизна работы. Для повышения эффективности гибридизации предложена модификация пневматического спо-

соба кастрации, разработанная Р. В. Третьяковым и Т. Г. Мазур, которая вдвое повысила производительность труда. Оптимизированы условия среды при проведении скрещиваний и формировании гибридных зерновок, позволившие увеличить завязываемость семян в 7—'10 раз и довести ее до 74,7%.

Практическая значимость работы. На основании проведенных исследований внедрен в селекционную практику ВНИИ риса и научно-исследовательских учреждений сети селекцент-ра модернизированный нами пневматический способ кастрации (отсасыванием пыльников) с: последующим опылением путем стряхивания пыльцы с метелок отцовских форм. Предложены оптимальные режимы температуры и влажности воздуха для проведения скрещиваний и формирования гибридных зерновок. При гибридизации в условиях повышенной влажности воздуха повышается чистота кастрации, увеличивается завязываемость, формируются полноценные зерновки.

Лучшие формы, отличающиеся комплексом хозяйственно-ценных признаков, выделенные в процессе исследований, переданы в лабораторию селекции, рабочую коллекцию ВНИИ риса, а также научно-исследовательским учреждениям сети селекцентра для использования в селекционном процессе. Часть материала передана в мировую коллекцию Всесоюзного института-растениеводства им. Н. И. Вавилова.

С целью повышения эффективности гибридизации разработано и: внедрено шесть рационализаторских предложений.

Наряду с разработкой методических вопросов в результате селекционной работы в соавторстве с сотрудниками отдела селекции выведено шесть сортов риса: Горизонт, Спаль-чик, Старт, Солярис, Альтаир и Солнечный, районированных в различных экологических зонах страны.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на Всесоюзных координационно-методических совещаниях по проблемам селекции, семеноводства и качества риса (Краснодар, 1972, 1975, 1979 гг.) и на заседании Ученого совета ВНИИ риса от 21 февраля 1980 года.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, заключения, выводов и предложений для селекционной практики, списка использованной литературы, включающего 211 источников, из них 78 иностранных. Объем диссертации—128 страниц машинописи, включая 31 таблицу, 9 рисунков и 1 приложение.

Условия, материал и методика проведения опытов. Исследования проведены на экспериментальной базе Всесоюзного научно-исследовательского института риса в 1971—1978 гг. Растения выращивали на вегетационной площадке в металлических сосудах емкостью 10 л. Метеорологические условия

в годы проведения опытов были типичными.для центральной зоны рисосеяния Краснодарского края, несколько отличаясь по годам.

Материалом для изучения служили формы: ВНИИР 128, Мутант Шиловского, Мутант 1510, ВНИИР 6077, Юбилейный, Спальчик, Краснодарский 424 (фертильиый и ГМС-аналоги) и гибриды, полученные от их скрещивания.

При подборе родительских пар для исследований мы учитывали наличие у отцовских форм доминантных признаков (остистость, окраска цветковых чешуи), что облегчало выявление гибридных растений в Рь

Растения выращивали в сосудах по методике ВНИИ риса (Методики опытных работ по селекции, семеноводству, семеноведению и контролю за качеством семян, 1972). . .

Сохранение жизнеспособности пыльцы изучали при температуре: —5, +5, '+110° С и в качестве контроля были приняты естественно сложившиеся в лаборатории условия с температурой порядка 28—30° С. Пыльцу собирали пыльцесборником и перед началом опыта проверяли на жизнеспособность бен-зидиновым методом (В. И. Верещагин, 1962). В каждом определении анализировали по 10 полей зрения в трехкратном повторении.

Кроме того, изучали '15 флуорохромов пыльцы с целью выявления оптимального для пыльцы риса. Красители готовили в разведении 1 : 10000. Анализ пыльцы проводили в ультрафиолетовом свете люминесцентного микроскопа МЛ-2.

Оплодотворяющую способность пыльцы, хранившейся при различных-температурах, определяли при межсортовом скрещивании: Краснодарский 424 (ГМС) XКраснодарский 424 и Краснодарский 424 (ГМС) ХМутант Шиловского. Контролем служил вариант опыления свежесобранной пыльцой. Длительность сохранения жизнеспособности рылец изучали на сортах Краснодарский 424 (ГМС) и ВНИИР 6077. У сорта ВНИИР 6077 кастрировали по 20—25 цветков, расположенных в средней части метелки. Опытные цветки изолировали. Опыление проводили свежесобранной пыльцой в день цветения и через 2, 4, 6, 8, 10 дней после'него.

Биологию цветения изучали на растениях семи образцов, выращенных в вегетационных сосудах. Наблюдения за цветением родительских форм в динамике ( от первого до последнего дня цветения) и продолжительностью цветения отдельных колосков в течение дня проводили на 10 главных метелках. Температуру и влажность воздуха регистрировали с помощью суточного термографа и'гигрографа.

В опытах по определению эффективности способов кастрации и опыления родительские формы высевали в четыре срока, чтобы увеличить объем скрещиваний. Растений, отцовских

з

форм было п два раза больше, чем материнских для лучшей обеспеченности пыльцой.

Сравнительное изучение способов кастрации и опыления проводили на 30 метелках в каждом варианте.

Гибридные зерновки проращивали в термостате, предварительно обработав их антисептическими веществами (96% этиловый спирт, или 5% диацид, или 0,001% сулема) с последующей тщательной промывкой водой. Проросшие семена высаживали в сосуды по 10 штук в каждый. При достижении образцами полной спелости проводили идентификацию гибрид-ности растений первого поколения по доминирующим признакам отцовских форм и определяли процент их от общего числа выросших растений.

Кастрацию цветков в контрольных и опытных вариантах проводили одновременно. Физические^ пневматический" и термические способы кастрации начинали за 45—120 мин. до естественного наступления цветения, химическую — в вечернее время. Ниже описаны способы кастрации, их варианты и методика выполнения работ.

Физическую кастрацию проводили в нескольких вариантах:

1. Удаление пыльников пинцетом (стандартный). Нижние цветковые чешун опытных колосков срезали по килю на 1/3 высоты, причем срез увеличивался от нижней части к верхней. Через срез удаляли пыльники пинцетом.

2. Удаление пыльников пинцетом с принудительным раскрытием цветковых чешуи. Цветки раздвигали препаровальной или инъекционной иглой.

3. Срезание пыльников вместе с цветковыми чешуями.

4. Сдавливание пыльников вместе с цветковыми чешуями. Щечками пинцета сдавливали колосок на уровне расположения пыльников. С целью уменьшения степени травмирования цветковых чешуи на концы пинцета надевали резиновые чех-лики.

При пневматической кастрации отсасывание насосом пыльников проводили после предварительного обрезания цветковых чешуй, аналогично стандартному способу. Через разрез вводили наконечник стеклянного кастратора, который представляет собой полую трубку диаметром 8 мм, длиной '100— 120 мм, суживающуюся к концу под углом 60° с отверстием до '1 кв. мм. За счет созданного насосом (марки МР-5) разряжения пыльники отрывались и втягивались через трубку в пыльцеудовитель.

Термическую кастрацию выполняли в двух вариантах:

1. Гндротермический способ. Одновозрастные мегелки связывали в группы по 3—5, наклоняли сосуд с растениями и вводили метелки в термос с водой, подогретой до 42, 44, 46 и 48° С на 2, 4, О, '8 и 10 мин.

2. Способ кастрации подогретым влажным воздухом. Сосуды с растениями помещали на 30 минут в экспериментальную камеру с повышенной влажностью воздуха порядка 90— 95% и температурой 40, 43, 45, 48 и 50° С. По истечении времени сосуды с растениями вынимали из камеры, удаляли нераскрывшиеся на метелках цветки, а раскрывшиеся опыляли.

Химическую кастрацию проводили в двух вариантах:

1. Опрыскивание растений раствором этрела в вечерние часы. Концентрация раствора в вегетационных опытах 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 и 4,0% из расчета 50 мл на 10 растений, а в полевом 1,0; 2,0; 3,0 и 4,0%. Опрыскивание проводили до полного увлажнения листьев, чему способствовал добавленный смачиватель твин.

2. Инъекция раствора этрела к точке роста. Концентрация— 0,01; 0,05; 0,10; 0,15 и 0,20%. Обрабатывали растения в возрасте 3—1 листьев (1 срок),7—8 листьев (2 срок),за 12— 14 дней до выметывания (3 срок) и .за 6—8 дней до выметывания (4 срок). Раствор этрела вводили медицинским шприцем по 0,5 мл к точке роста (1 и 2 сроки) или по 1 мл в зону расположения растущей метелки (3 и 4 сроки). В каждом варианте опыта обрабатывали 40 растений. После этого метелки 20 растений (2 сосуда) изолировали для учета стерильности, 20 — оставляли для принудительного опыления. Контролем служили 20 необработанных этрелом растений. У обработанных растений при цветении проводили наблюдения за состоянием пыльников, пыльцы и рылец, микроскопическое изучение степени стерильности пыльцы. Работу выполняли на двух сортах: Краснодарский 424 и ВНИИР 128. При выявлении стерильных цветков после обработки этрелом проводили скрещивание на двух комбинациях ВНИИР 128хМу-тант Шиловского и Краснодарский 424Х (ВНИИР 6427Х Краснодарский 424).

Изучение зависимости эффективности скрещиваний от условий среды в период от кастрации до формирования гибридных зерновок проводили в экспериментальной камере нашей модификации с параметрами влажности воздуха от 50 до 100% в сравнении с естественными. Опыты в теплице временного тина с пленочным покрытием в условиях повышенной влажности проводили в нескольких вариантах: 1 — кастрация, опыление и формирование гибридных зерновок в условиях теплицы (Т—Т); 2 — кастрация и опыление — в теплице, формирование гибридных зерновок — в естественных условиях (Т—Е); 3 — скрещивание и формирование гибридных зерновок в естественных условиях (Е—Е); 4 — кастрация и опыление — в естественных условиях, формирование зерновок — в условиях теплицы (Е—Т).

В опыте по изучению влияния повышенной влажности на

запязываемость зерен в период после гибридизации половину растений оставляли в естественных условиях.

Проводили сравнительную оценку способов опыления: на-' несение пыльцы кисточкой, вкладывание ее пинцетом, вкладывание целых пыльников, стряхивание пыльцы с метелок отцовских форм, ограниченно-свободное, в приборе-опылителе «Шмель».

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием ЭВМ «Проминь»,

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Особенности цветения родительских форм и продолжительность сохранения жизнеспособности пыльцы и рыльца у риса

Исследованиями установлено, что цветение изучаемых сортов проходит в течение о—6 дней. Начинается оно в утренние часы (между 9—10 ч). Наибольшей интенсивности цветение достигает в полуденное время (12.00—12.30). Максимальное число колосков на метелке раскрывается, как правило, на третий день цветения.

Сроки цветения родительских пар не всегда совпадают, что усложняет осуществление плана гибридизации. В случае запаздывания цветения отцовской формы селекционеру необходимо знать возможность сдвига сроков опыления материнских форм с предварительно кастрированными цветками. В связи с этим изучали длительность сохранения жизнеспособности рыльца, учитывая ее по проценту завязывания зерновок от опыления разновозрастных пестиков свежесобранной пыльцой. Наибольшую завязываемость зерновок получили при опылении рылец в день цветения материнских форм. В последующие дни происходило снижение жизнеспособности рылец из-за потери тургора и их подсыхания. Резкое снижение завязывае-мости, как правило, наблюдалось уже через два дня после цветения. Условия высокой температуры и низкой относительной влажности воздуха в период скрещиваний сокращали сроки жизнеспособности рыльца.

При выполнении плана гибридизационных работ не'менее важным вопросом является наличие в достаточном количестве жизнеспособной пыльцы. По культуре риса еще'не разработан способ сохранения жизнеспособной пыльцы в искусственных условиях. В наших опытах высокая жизнеспособность ее, установленная косвенным методом, сохранялась в- течение 12 дней при температуре минус 5° С. Однако завязываемость зерновок при опылении хранившейся пыльцой была очень низкой и в случае ее двухсуточного хранения (8,5%). Следова-

тельно, опылять кастрированные цветки'нужио только свежей, пыльцой.

2. Совершенствование способов кастрации и опыления; их сравнительная оценка

Нашими наблюдениями за кастрированными цветками установлено,, что одной из причин низкой завязываемости гибридных зерновок является механическое травмирование .цветковых чешуи при их обрезании, снижающее'завязываемость гибридных зерен на 37,6—10,0%. Обрезание цветковых чешуи приводит к нарушению микроклимата внутри цветка, что вызывает подсыхание как пыльцы, так и завязи. При механическом удалении пыльников пинцетом возможно и травмирование рыльца. Кроме того, при кастрации пинцетом травмируются пыльники," что приводит к их растрескиванию и самоопылению цветка. Сравнение известных способов кастрации риса: удаление пыльников пинцетом (стандартный), сдавливание пыльников, срезание пыльников вместе с цветковыми чешуями и удаление пыльников с принудительным раскрытием цветковых чешуй показало, что они являются несовершенными, малоэффективными и не отвечают современному уровню , селекционных работ.

В 1971 году были начаты предварительные испытания эффективности пневматической кастрации путем отсасывания пыльников. При этом оценивались марки'насосов и кастрато-ры различных форм. Однако пневматическая кастрация по за-вязываемостн зерновок не имела преимуществ перед стандартным способом. Превосходство приема отсасывания тычинок проявилось в другом — в резком повышении производительности труда. Использование пневмокастраторов позволило кастрировать в два раза больше цветков, чем стандартным способом, а присоединение к насосу четверннка обеспечивало подключение одновременно трех наконечников-кастраторов. На данном этапе разработки способов кастрации пневматическое отсасывание пыльников явилось наиболее приемлемым для растений риса и может быть широко использовано при гибридизации многих сельскохозяйственных культур.

При термической кастрации температурные воздействия в первую очередь и сильнее всего влияли на механизм, обеспечивающий раскрытие цветков. Цветков открывалось очень мало (3,2%), а те, которые не раскрылись до наступления естественного цветения, совершенно теряли эту способность; у большинства опыленных цветков завязавшиеся зерновки не были гибридными.

Установлено, что после гидротермической обработки при температуре 44—48° С большая часть цветков на метелке подсыхала, что вызывало высокую стерильность как женских, так

1 7 .

и мужских генератипных органов. Пыльца была жизнеспособной, но пыльники после обработки теряли тургор и не растрескивались. Таким образом, гидротермическая обработка цветков риса, проводимая в естественных условиях, не стимулировала массового цветения метелок: открывались лишь единичные цветки, что не могло обеспечить успеха гибридизации. Отмечалось подсыхание цветков, которое нарастало с повышением температуры прогревания.

Кастрация влажным подогретым воздухом вызывала сравнительно высокую открыпаемость колосков (до 14%), но при переносе сосудов с растениями из камеры с температурой 40, 43 и 45° С и высокой влажностью в естественные условия происходило растрескивание пыльников и как следствие — самоопыление цветков. При более высокой температуре 48 и 50° С пыльца превращалась в слипшуюся массу, пыльники, как правило, не растрескивались, рыльца погибали.

При химической кастрации определяющим показателем является процент завязываемости зерновок. В наших исследованиях как инъекция раствора этрела в точку роста риса, так и опрыскивание растений в возрасте 3—4 листьев не влияло на озерненность. В возрасте 7—8 листьев, когда происходит разрастание дифференцированной зачаточной метелки, несколько снизилась озерненность ее при 1,5 и 2,0% концентрациях этрела. Обработка растений за 12—14 дней до выметывания (размер колосков 2,5—3 мм, т. е. 50% от размера сформировавшегося колоска) вызывало снижение завязываемости и тем сильнее, чем выше была концентрация. Обработка 2% раствором вызывала почти полную стерильность. При обработке за 0—8 дней до выметывания эффективность гаметоцида резко падала. Для усиления гаметоцидного действия этрела апробировали двух- и трехкратную обработку. Повторная обработка резко снижала озерненность метелки даже при 1 % концентрации. При третьей обработке дальнейшего снижения озерненности не наблюдалось. При опылении стерильных колосков завязывания зерен не происходило. По-видимому, этрел одновременно вызывал как мужскую, так и женскую стерильность. Это обстоятельство затрудняет его использование как гаметоцида на рисе.

Некоторые приемы повышения эффективности гибридизации

Проводя гибридизацию в естественных условиях, нам не удалось получить достаточно высокого процента завязавшихся гибридных зерновок. Мы предположили, что одной из основных причин плохой завязываемости является низкая относительная влажность воздуха. Это вызывало необходимость поиска оптимальных условий, обеспечивающих большую завя-' зываемость. Для исследований была изготовлена эксперимен-

тальная камера. В ней проводили гибридизацию при различных вариантах влажности воздуха. Установлено, что оптимальной является влажность 70—80%, при которой завязы-ваемость зерновок была в 1,5 раза выше, чем в естественных условиях (табл. 1).

Таблица 1

Завязываемость зерновок при кастрации в условиях регулируемой влажности воздуха, 1977—1978 гг., ВНИИР 128ХмУтант Шиловского

С опылением Без опыления

(контроль)

Относитель-

ная влаж- гибридных

ность воздуха, % кастрирова- завязалось зерновок, % растений от завязавших' кастриро вано завч.чалось

но цветков ся зерновок, % цветков зерновок, %

51-60 853 37,9 86,5 889 3.4

61-70 419 32,2 98,0 411 0,9

71—80 890 46,5 95,7 873 1,0

81—90 ■ 420 39,9 99,1 443 0,9

91 — 100 912 27,8 97,6 927 1.1

Е-У 852 ' 32,1 94,6 854 1,3

Сопоставление данных завязываемости зерновок в разных вариантах, приведенных в таблице 2, указывает на большое значение оптимальных условий влажности как во время проведения скрещиваний, так и после. Наибольший процент завязываемости получен в варианте (Т—Т), где колоски при кастрации, опылении, оплодотворении и наливе зерновки находились в условиях повышенной влажности воздуха (табл. 2).

Таблица 2

Завязываемость гибридных зерновок в теплице временного типа с пленочным покрытием, 1977—1978 гг., Мутант 1510ХМутант Шиловского

Условия С опылением Без опыления (контроль)

кастрации и опыления * оплодотворе ния и налн-ва зерновки кастрировано цветков завязалось зер новок, % гибридных растений в н,, % кастрировано цветков завязалось зер-ноьок, %

Е Е Т Т Е Т Т Е 839 834 877 841 17,2 30,1 40.6 29.7 93,1 91,3 95,1 94,0 860 568 818 848 3,6 2,8 1.9 1.5

* Т — тепличные условия; Е — естественные условия.

Условия завязыванияи формирования гибридных зерновок после опыления кастрированных цветков имеют большое значение. Изучение .- (на- шести гибридных комбинациях) влияния условий повышенной влажности (70—80%) в этот период в сравнении с естественными показало, что .она положительно влияет на.завязываемость, которая увеличивалась в два — пять раз в зависимости от комбинации скрещиваний.

Эффективность скрещиваний во> многом'зависит от способа нанесения пыльцы. Поэтому разработка, высокоэффективных'и простых в исполнении способов опыления важна для практической работы. Изучение различных, вариантов опыления проводили в естественных условиях (1972—1975 гг.) на цветках, кастрированных пневматическим способом. Однако в естественных условиях завязываемость гибридных зерновок оставалась по-прёжнему низкой. Поэтому сравнительная оценка различных .способов опыления проведена,в условиях повышенной влажности воздуха, в сравнении с естественными (табл. 3). • .. :

1 , Таблица 3

Завязываемость зерновок при различных условиях и способах опыления, 1978 г.,.ЮбилейныйХСпальчик

Способы опыления

Теплица

а й ы 5 о з с. п = о а.'

— »-а

п

— <и: • „ о.*- —

О им

ГЗ

ь. О. в

Вегетационная площадка

о. „

С; о-и .■

5£Г

Ограниченно-свободный (стандарт) Кисточкой . .' . . . '. . В опылителе «Шмель»-Стряхнванием . . .' . '.

429 419 418 422

41,7 5, I! 13.0

58,3

88.9 97,0 90,3

421' 429 412 424

26,8 2,4 4,0 32,4

97.2 87,5

93.3 90,2

Оптимальные условия влажности способствовали лучшей завязываемости при способе опыления стряхиванием пыльцы

с цветущих метелок отцовских форм. ______•

Для выяснения влияния кратности опыления на завязываемость гибридных зерновок проведен опыт в условиях пленочной теплицы. Двукратное опыление незначительно, хотя и достоверно, увеличивало процент.завязываемости семян, последующее третье опыление было неэффективным.

10

3. Влияние искусственных условий среды на эффективность скрещиваний в селекционной практике

При выполнении скрещиваний в селекцентре ВНИИ риса в пленочной теплице с применением пневматической кастрации и опылении способом стряхивания пыльцы с цветущих метелок и последующим формированием гибридных зерновок также в теплице получены положительные результаты. На 50 комбинациях зпвязываемость гибридных зерен в среднем составила 45%, а на отдельных— 50—75% (табл. 4).

Таблица 4

Завязываемость гибридных зерновок в условиях пленочной теплицы при массовой гибридизации, 1979 г.

Кастрирова- Завязалось Процент за-

Название комбинации но и опыле- гибридных п>.зывае-

но UreihOB зерновок Mociir

ВНИИР 37Х (Balilla Triomphex

ХДубовский 129) XShin Ei • 593 301 50,7

ВНИИР 3944хМутант 10825 738 390 52,8

(Мутант 844XК. 4631) X (Taichung Native ІХДВРОС 15) . . .

201 109 53,4

(Мутант 1089XМутант 2366) X

X ВНИИР 1450 ..... 532 305 57,3

ВНИИР 8929XDwarf 540 . . 518 306 59,1

Мутант 255Х Кубань 3 . . . 505 ■ 303 60,0

SaturnX (ВНИИР 6080XPratao

ргесосе) ........ 467 284 60,8

Pratao ргесосеX (К. 4631XBajanB

ЛНогіо)......... 383 •243 63,4

Спутник X Украина 1 548 282 64,8

Кубань ЗХ(К. 4631 XBajang ЛНо-

гіо) . ....... 437 293 67,0

Спутник X Краснодарский 424 451 322 71.4

SaturnX ВНИИР 2113 . . . 421 295 74,7

Для предотвращения повышения температуры в утренние часы (с 6 до 9) при кастрации включали кондиционер, что позволило в этот промежуток.времени поддерживать температуру порядка 20—21° С. В этих условиях пыльники при кастрации не растрескивались, поэтому «чистота» кастрации была высокой. С целью поддержания в тепл!ше повышенной влажности воздуха включали комнатные увлажнители марки «Комфорт».

По завершении кастрации кондиционер . отключали, открывали фрамуги и опыление.проводили при естественно сложившейся температуре, порядка 27—30° С и влажности воз-

духа 65—75%! Таким образом,' осуществление скрещиваний с последующим формированием зерновок в условиях повышенной влажности воздуха увеличило эффективность гибридизации в 10—15 раз в результате как резкого увеличения процента завязывания, так и высокой «чистоты» кастрации, обеспечившей 90—'100% гибридных растений, в Рь Поэтому в настоящее время вопрос проведения; гибридизации с целью создания исходного материала для ранних, этапов селекции решен положительно. •"• " '

Основные положения диссертации получили широкое применение в научно-исследовательских учреждениях СССР, ведущих селекционную работу по рису.

ВЫВОДЫ -

На основании проведенных восьмилетних исследований установлено:

- 1; Пневматический способ кастрации риса облегчает про--' ведение гибридизации, исключает повреждение рылец и повышает производительность труда в два; раза.

2. Лучшим способом опыления цветков является стряхивание пыльцы с метелок отцовских форм. Этот способ обеспечивает обильное опыление рылец свежей пыльцой.

3. Максимальный уровень завязываемости гибридных зер-г новок 74,7% получен в сочетании пневматического способа кастрации и опыления стряхиванием.

4. Высокая эффективность гибридизации риса может быть достигнута при проведении ее в сооружениях с контролируемыми условиями. Ими могут быть камеры или временные теплицы из полиэтиленовой пленки,, в, которых легко создавать повышенную относительную влажность воздуха и поддерживать необходимую температуру путем использования бытовых увлажнителей воздуха и кондиционера.

5. При гибридизации в контролируемых , условиях оптимальными являются: при кастрации относительная влажность воздуха 70—80%, температура 20—21° С, а при опылении — 65—75% и 27—30э С соответственно."

' 6. Формирование завязавшихся гибридных зерновок лучше происходит при относительной влажности воздуха 70—80% и температуре 25—28° С. В таких условиях исключено подсыхание рылец. Поэтому растения материнских форм гибридов после, их искусственного опыления необходимо оставлять в теплице 12—45 дней и более.' ,•

7. Физические способы кастрации, связанные с травмированием органов цветка, приводят к потере способности завязи к оплодотворению и завязыванию зерен. • ■ ■ ..

8. Цветение изучаемых сортов риса начинается в 9—'10 ча;.

сов утра, наибольшая интенсивность цветения наблюдается' в полуденное время (12.00—12.30), продолжительность цветения образцов составляет 5—6 дней, максимальное число колосков на метелке раскрывается как правило, на третий день цветения.

9. Жизнеспособность рылец сохраняется в течение одного—двух дней с начала цветения и в этот период необходимо проводить опыление. Максимальная завязываемость достигается при опылении рылец в день естественного раскрытия цветковых чешуй.

'10. Пыльца риса быстро теряет жизнеспособность и проявляет слабую оплодотворяющую способность даже через два дня хранения в холодильнике. Поэтому опылять кастрированные цветки нужно только свежей пыльцой.

Предложения для селекционной практики

1. В целях повышения эффективности скрещиваний кастрацию нужно проводить пневматическим способом, а опыление стряхиванием пыльцы с цветущих метелок отцовских форм.

2. Для получения высокой завязываемости гибридных зерновок риса рекомендуется осуществлять скрещивание в теплицах или климатических камерах, позволяющих создавать условия повышенной влажности воздуха.

3. После опыления кастрированных цветков материнские растения также необходимо оставлять в условиях повышенной влажности воздуха. Это положительно влияет на завязываемость и формирование полноценной гибридной зерновки.

4. При неблагоприятных температурных условиях (ниже 20° С), когда цветение отцовских форм не происходит, сосуды с растениями целесообразно помещать в камеру для стимуляции цветения или подогревать воздух в теплице с той же целью.

5. Для наблюдения за развитием гибридных зерновок предлагается использовать комбинированные изоляторы нашей модификации.

6. Для более длительной эксплуатации насоса (марки МР5)-при шгевмокастрации рекомендуется использовать пыльцеуловитель, предлагаемой нами модификации.

7. Выделен исходный материал для создания сортов интенсивного типа, который передан в научно-исследовательские учреждения сети селекцентра и в мировую коллекцию Всесоюзного института растениеводства им. Н. П. Вавилова.

8. В соавторстве с сотрудниками отдела селекции выведено шесть сортов риса: Горизонт, Старт, Сиальчик, Солярис, Альтаир и Солнечный, районированных в различных экологических зонах страны.

Рационализаторские предложения: 1. Кастрация цветков риса, пневмометодом (устройство ; прибора), № 38, 1972 г. 2. Пленочное укрытие для проведения 1 скрещиваний у риса, . № 109, 1978 г. 3; Камера для проведения кастрации у риса, № 110, 1978 г. 4. Комбинированный изолятор цветков, №'111, 1978 г. 5. Пыльцеуловитель для кастрации риса пневматическим методом, № 123, 1978 г. 6. Теплица для проведения гибридизации у риса, № 124, 1978 г. "• '

Основные положения диссертации опубликованы в! следующих работах:

1. Мазур Т. Г.,'Сметанин А. П, Пути'повышения эффективности гибридизации при селекции риса.— Бюл. НТИ ВНИИ

риса, 1972, вып. 8, с. 12—15. :.....

. 2. Третьяков Р. В., Мазур Т. Г. Кастрация цветков риса пневмоспособом. — Селекцияки: семеноводство, 1973, № 2, с. 68—69.

3. Мазур Т." Г. Гибридизация.риса в условиях повышенной влажности воздуха.—Бюл. НТИ ВНИИ риса, 1978, вып. 24, с. 10—12. 1

4. Мазур Т. Г., Кучеренко Л.'А., Дмитриева А. С. Гибридизация риса в камере с пленочным укрытием.— Бюл. НТИ ВНИИ риса,Т978, вып. 26, с. 8—'10.

5. Мазур Т. Г. Эффективность способов опыления при гибридизации риса.— Бюл . НТИ ВНИИ риса, 1981, вып. 27, с. 7—10.;

Л 100893 19/11—82 г. Объем 1 п. л. Заказ 325. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44