Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование методов оценки и отбора генотипов озимой пшеницы на продуктивность

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методов оценки и отбора генотипов озимой пшеницы на продуктивность"

РГ8 ОД

МЕЖОТРАСЛЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО ПРОИЗВОДСТВУ 1 ПЕРЕРАБОТКЕ РИСА ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РИСА .'■

На правах рукописи

' КУДРЯШОВ ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ

УДК 631.527:633.11"324"

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ И ОТБОРА ГЕНОТИПОВ " ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ . х

1 . \ ч

4 Специальность Об.01.05

Селекция и семеноводство

а втореферат

диссертации на соискание ученой степери кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар - 1994

Работа выполнена в Краснодарском ордена Ленина и ордена Трудового Красного;знамени научно-исследовательском институте сельского хозяйства им. П.П.Лукьяненко В 1988...1992 гг.

Научный руководитель

академик Россельхоз&кадемии, профессор Ю.М. Пучков

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, Воробьев Н.В.

кандидат сельскохозяйственных наук, \ , доцент Аистова Ю.Т.

Ведущее предприятие

Кубанская опытная станция Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова (ВИР)

Защита диссертации состоится "/6 " (Р-А^^'Л 1994 г: .в "часов на заседании специализированного совета К 020.66*01 при Всероссийском научно-исследовательском институте риса по адресу: 353204, г.Краснодар, п/о Белозерное, Всероссийский НИИ риса. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского

научно-исследовательского института риса./ ,

Автореферат разослан "_"_1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

Сорочинская Е.Ы.

ОЕЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ /•

Актуальность исследований. Уровень развития зернового хозяйства, как и'любой другой отрасли, определяется в основном способностью полностьй удовлетворить спрос рынка при минимальных из' держ}<ах производства. Селекция - один из наиболее эффективных путей разрешения этих проблем. Внедрение высокопродуктивных сортой, сочетающих комплекс хозяйственно ценных-признаков, имеет наряду с . экономическим аспектом важное'политическое и;экологическое значе-' ние. Вместе с тем эффективность селекции на йысокую продуктив-■ ность снижается•рядом,факторов: • полигенностыо признака; отсутс-- твием надежных критериев отбора,'особенно на ранних этапах селек-. дионного процесса; " высоким уровнем г"шуыов" отбора в. популяциях, . перекрывающих по оценке' В. А. Драгавцева ,(1984), селекционно-поле8-.-ную генотипйческую дисперсию в 3-50 раз. . '

Исследования проводились в соответствии с'.тематическим планом научно-исследовательских работ, • Краснодарского . НИИСХ им. П.П.Лукьяйенко по теме: "Вывести сорта- озимой пшеницы с урожайностью 70-80 ц с 1 га с повышенной зимостойкостью для ' засушливых степных районов с суровыми зимами (северной и восточной зон Краснодарского края и .тортвётствующих вон Северного Кавказа)". Номер государственной регистрами 01.86.0.134227.-

•' -Цель работы - совершенствование на примере озимой . пшеницы принципов и "методов, идентификации.продуктивных генотипов по их фенотипам,'особенно на ранних этапах селекционного процесса.

' В задачи исследований входило изучение:

- эффективности отбора растений' при различных "схемах посева; -• конкурентных взаимоотношений генотипов в модельных пояуля-

• • . - 4 -

■ ' циях; . • .

. - характера наследования основных' морфологических признаков

' озимой -пшеницы; . ■ - корреляционных' связей основных морфологических признаков с ' урожайностью озимой пшеницы;

- оценка популяций .озимой пшеницы при селекции на продуктивность ; v

- эффективности браковки низкопродуктивных генотипов по их фенотипам на этапах, селекционного процесса;

- возможности сочетания высокой продуктивности с другими хозяйственно ценными признаками.

Научная новизна. Проведено изучение влияния конкурентны? взаимоотношений на комплекс морфологических признаков, формирование которые проходит с III по XII этапы органогенеза; установлен разный характер и степень влияния конкуренции за свет на верхний и нижний ярус растений; проведен путевой анализ связи продуктивности колоса с весовыми и линейными характеристиками междоузлий; получены линии, сочетающие высокую урожайность с качеством зернг другими хозяйственно ценными признаками.

Практическая значимость работы. Изучено влияние условий авто и аллоконкуренции на комплекс морфологических признаков озимой пшеницы, что важно при выборе способа посева популяций.

Показана возможность использования длины верхнего междоузлия в качестве фонового признака при оценке конкурентной способности генотипов и как селекционного признака при отборе на продуктивность независимо от схемы посева.

Разработана схема использования критериев отбора на продуктивность на этапах селекционного процесса.

Получены линии, сочетающие наряду с высокой продуктивностью

ряд хозяйственно ценных-признаков,' представляющие интерес как для/ производственных'целей,' так-и в качестве исходного материала для дальнейшей селекции. Линия' -182411494 передана для предварительного испытания на ГСУ Краснодарского края. , '

.В.соавторстве-созданы сорта'озимой пшеницу Олимпия 2, Сорат- . ница, Сфера, Даха внесенные в Государственный .реестр, - а также сорта Зимдар, Югт.ина, Ейка, краснодарская 90, Сюрприз,, находящие- 1 ся в Государственном-сортоиспытании. ' • • .

Апробация .работы. Основные.положения диссертационной работа доложены и. одобрены в. 1987-1993гг. •. на методической комиссии, селекционных отделов Краснодарского НИИСХ им. П.П.Лукьяненко.,

. • Публикация работы. . По. .материалам .диссертации опубликована одна научная-статья. Одна научная статья-находится в пёчати.

Объем работы. Диссертационная работа включает 5. - глав, 27. таблиц, : 19 рисунков', изложена- на 109 страницах машинописного текста. Список литературы содержит 186 названий, в том числе 72 иностранных. Приложение-включает'.9"'.таблиц. • , '

Условия, материал и методика исследований. Экспериментальная работа выполнена-на полях отдела селекции' и'- первичного семеноводства пкеницьг Краснодарского . НЛЛСХ им.-\ П.П.Лукьяненко в-1988-1992 гг., которые характеризовались , достаточными запасами влаги в пахотном горизонте^почвы, мягкими .зимами, значительным количеством осадков в виде, ливней после выколашивания пшеницы. В целом эти. годы были благоприятными для. формирований высокого-урожая зерна: ... " , ■ - , ' ' В 1988-1990 гг. изучали факторы авто'и аллоконкуренции на модельных популяциях, состоящих из сортов и линий озимой пшеницы Спартанка, Олимпия 2, Бересвет, 3385Ь473;и 4695Ь449, которые мо;*-но легко идентифицировать.в-смешанном посеве благодаря зффектив-

: wi-iprttpHbai признакам. Модельные популяции и каждый их компонент высевали рядовым способом с нормой высева 3,00 и 5,00 шга зерен на 1 га и широкорядным со схемой посева 40 х 10 см, что-соответствует норме высева 0,25 млн зерен на 1 га. Морфологическбму анализу подвергали 30 растений каждого-варианта опыта. , ' '•■ ■ В качестве объекта селекционной работы на продуктивность бы-

I ^ 1

¡•ли выбраны четыре гибридные популяции: F2(4695h449 х Олимпия 2),

I - ' 1 •

F3(4695h44S х Спартанка), F3(Олимпия 2 х Спартанка), Рг(3имдар х

Спартанка)'. Их высев произвели под урожай 1988 года двумя способами - рядовым, с нормой высева 3,00 млн зерен на 1 га и широкорядным со схемой посева 40 х 10 см, соответствующей норме высева 0,25 , млн 8ёрен на 1 га. Площадь делянок соответственно-10 и 12 м2. в каждом варианте ошта провели морфологический, анализ 150 случайно отобранных в фазу восковой спелости растений.' Дальнейшее изучение селекционного материала веди,по схеме и методикам принятым в институте (Лукьяненко П.П. 1978).■ Фенологические наблюдения, оценки поражения болезнями, анализ структуры урожая осуществляли по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1972).

Вариационный, дисперсионный, и корреляционный аналйз провели на основе общепринятых методов (Снедекор Дж. 1961-, Доспехов Б.А. 1985). Путевой анализ проведен согласно -рекомендаций А-И.'Седловс-кого. С.П.Мартынова, Л.К.Мамонова (1982). Критерий.Фишера-рассчитывали методом ортогональных коэффициентов (Литтл Т., "Хиллз Ф. 1981). Коэффициент наследуемости отдельных признаков .рассчитывали согласно алгоритмам Б.А. Доспехова-"(1§85).: Математическую обработку данных'провели в вычислительном , центре КНИИСХ- им. П.П. Лукьяненко, а также на программируемом калькуляторе Электроника Б3-34 и персональном компьюторе IBM РА 286-16/20/25.

\ . - _ . РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

' Т

;, 1. Оценка пшрркорядного ц рядового способа сева

Растения,- .выращенные при широкорядном и рядовом способах се'- ва, в силу'.различной площади питания и уровня конкурентных взаи-' соотношений-, имеют значительные различия между собой почти по .всем признакам (табл.1). Наиболее сильное различие растений отмечено по признаку "продуктивная кустистость" • (10,4). Значительно различие и по другому компоненту структуры урожая числу зерен в колосе (23.5)7 вносящему основной вклад' в-рааличие растений по массе зерна с кцлоса (1,2 г),- т.к. масса 1000 зерен недостоверно различается, при двух способах выращивания (0,7. г).

Таблица 1

Значения отдельных признаков озимой пшеница в среднем у 5-ти генотипов, при 2-х нормах'высева, 1988-90 гг.

Признак . Норма-высева, млн зерен на 1 га НСР05

0,25 3,00 3,00 + к ~ 0,25

Продуктивная кустистость, шт 13,5 3,1 -10,4 0,32

Главный колос:

число зерен, шт 63,0 39,5 -23,5 1,05

масса 1000 зерен, г 44,7 44,0 -0,7 0,70

масса зерна, г 3,0 1.8 -1.2 0,05

длина, см 10,4 9,4 -1.0 0,23

число колосков, шт 22,2 '20,2 -2.0 0,28

число продуктивных колосков,шт - 21,7 ^18,1 -3.6 0,19

Высота растений, см 85,2 96,3 +11,1 0,61

Длина верхнего междоузлия, см 34,4 34,8 +0,4 0,36

Масса главного побега, г 6.0 3,8 -2,2 0,09

Кхоз главного побега,- % 50,0 -ч 47,4 -2,6 0.28

/ - 8 -Среди признаков, не являющихся крмпоненгами структуры урожая, наибольш^ различие отмечено, по массе побега растения (2,2 г). Велико различие по числу продуктивных колосков в колосе (3,6), в то же время, различие по общему числу колосков в колосе меньше (2,0). .Значительно различаются растения двух схем посева по высоте (11,1 Ьм), хотя по признаку "длина верхнего междоузлия", вносящего основной вклад в высоту растения, различия малы (0,4 см). Существенны различия по Кхоз главного побега (2,6%) и длине колоса (1,0 см). '

Большинство изученных признаков, в том числе компоненты структуры урожая, при уменьшении площади питания снижали свое

значение. Единственным признаком, который увеличил свое значение

i

при рядовом посеве была длина соломины, хотя ее масса снижалась. Это свидетельствует об уменьшении механической прочности стебля и увеличении вероятности полегания популяций при посеве их рядовым способом.

Рядовой посев по сравнению с широкорядным с одной стороны

ухудшает визуальную оценку генотипов и снижает, коэффициент их

• ■ *.

размножения, а с другой может привести к отбору преимущественно высококонкурентных форм.

2. Оценка воздействия на растения алло и автоконкурвнции.

Конкурентоспособность генотипа во многом определяет направление и степень реакции растений на условия авто и аллоконкуренции. Одним из основных факторов уровня конкурентоспособности генотипа является его высота. В нашей модельной популяции наиболее высокорослым компонентом был сорт Олимпия 2 (102 см), • а самым низкорослым - сорт Спартанка;(78 см), что позволяет предположить более высокую конкурентоспособность сорта Олимпия 2.

- а

При увеличении нормы высева все растения популяции снижают свою продуктивность. Но аллоконкуренция положительно влияла на продуктивность растений сЬрта Олимпия 2, у них наблюдалось укорачивание соломины при увеличении ее массы. В тоже время условия аллоконкуренции отрицательно влияли практически на все признаки ра^ гений сорта Спартанка, которые даже в -^смешанном посеве при

г -Л

норме высева 3 млн зерен на 1 га достоверно снизили (Р-0.95), по сравнению с однокомпонентным посевом при норме высева б'млн зерен на 1 га, значения признаков: высота растений, масса 1000 зерен,' масса зерна главного колоса; число зерен в колоске, Кхоз Главного побега. Признак "длина верхнего-междоузлия", вносящего основной вклад в длину соломины, в отличие от нее слабо реагировал на изменение конкурентных условий как у высокорослых, так и у низкорослых компонентов модельной популяции' (рис.1).

Доли.%

В Длин НМ ЕЗ Дат В»

Ш Прирост НИ ИЗ Прчвст ВЙ

Рис.1. Доля верхнего (ВМ) и четырех нижних (НМ) междоузлий ' озимой пшеницы в длине соломины и их вклад в прирост соломины при увеличении нормы высева с 0,25 до 3,00 млн зерен на 1 га, в среднем за 1988-1990ГГ.

, /ицоконнуренция при Высокой плотности поеева не -только дае-' одностороннее преимущество высскоконкурентным, как правило неурожайным генотипам,- но и может снижать дисперсию признаков в ,попу- . ляцйи. Например, мы наблюдали снижение варьирования Кхоз на '82 , при увеличении нормы высева гибридных популяций. Поэтому отбор ' ,, растений на продуктивность, особенно в популяциях ¿большим различием? генотипов"по уровню конкурентоспособности, целесообразно ; ■ проводить''при разреженных схемах, посева, соответствующих мини-• мальному проявлению аллоколкуренции.

1., 3. Оценка Наследуемости отдельных признаков озимой пшеницы.

.Используемые в опыте генотипы имели'существенные различия по

веем изучаемым признакам, что указывает на высокую делю генотипи- '.

ческой дисперсии в модельной популяции: . Модификационную вариансу ;

признаков оценивали по минимальному и максимальному коэффициенту ». 1 ■ ■ ■ вариации из *30_'ее значений по каждой, норме.высева за 3 годасреди

5 сортов и' линий (табл.2). 4 ,.-',''**

Наиболее выбокий' экологический коэффициент. вариации,большинства изученных признаков был при .рядовом способе посева модельной популяции'с нормой высева 5 млн зерен на 1 га. Признаки:-"длина верхнего междоузлия", ! "длина главного колоса" и "масса 1000 зерен'" вбольтей степени' модифицирую? при широкорядном способе 'посева с нормой'высева 0-,$5 млн 'зерен на 1 га, а масса глав. ного побега, 'масса его соломины и Кхоз у при -рядовом способе, с нормой _ высева Зшш зерен на 1 га. -- 1

> Существенный;разрыв между максимальными'и минимальными зна-. чениями экологической вариации-за три года изучения, достигающий 2...'4-х раз,, говорит о значительном;проявлении модификационной 1 изменчивости при-обычном посеве гибридных популяций, что подт-

- 11 -

Еервдает данные Ю.Б.Коновалова-(-1991).

Наиболее стабильным признаком, слабо реагирующим на экологические условия внутри популяции, является высота •растений (У-2,9...9,3%). ' В основном в слабой степени варьировали признаки "общее и продуктивное число колосков в колосе" (V соответственно 3,4.*.. 12,0 и 3,5... 17,4*), "длина колоса" (У-4,5... 10,4%) и "дли-

Таблица 2

Минимальные и максимальные значения экологического коэффициента вариации (V) признаков озимой пшеницы в зависимости от нормы высева, в 1988-1990 гг.Д

Признак Норма высева, млн зерен на 1 га

0,25 3,00 5,00 7

Ушах Упип Ушах Упип Ушах Утт

Главный колос:

1 длина 10,4 4,5 10,3 5,8 10,1 4,9

ЧИСЛО КОЛОСКОВ ; 7,0 3,4 9,3 3,7 12,0 3,6

продуктивных КОЛОСКОВ 7,9 3,5 12,9 6,1 17,4 4.8

число зерен. 22,5 10,2 28,8 10,8 30,9 10,9

масса 1000 зерен 21,4 5,0 17,7 5,8 20,1 6,1

масса зерна 23,2 8,6 33,4 14,2 38,9 8,9

удельный урожай 18,6 10,8 28,8 11.1 34,8 8,6

число зерен в колоске 19,9 9,1 22,7 8,9 25,8 8,3

Продуктивная кустистость' 36,1 18,3 55,4 29,8 63,9 30,0

Высота растений 5,3 2,9 8,6 3,5 9,3 3,3

Длина вехнего междоузлия 12,4 7,0 10,4 4,8 10,-7 4,0

Главный побег:

масса 20,3 9,3 32,6 12,8 31,2 10,2

масса соломины 24,2 10,9 51,3 15,7 29,8 13,8

Кхоз 21,9 7.5 29,7 9,2 21,1 •7,4

' / - " 12■ ■, '

на верхнего междоузлия" (У-4,0'.. .12,4%). Наиболее сильно варьиро-'вал признак "продуктивная кустистость" (У-.18,3.'.. 63,9%), от слабой до высокой, .степени варьировали ■остальные компоненты продуктивности. Наиболее; сильным был разркв между максимальными и минимальными ,значениями коэффициента вариации у -сложных признаков -индексов, особенно при усилении конкурентных взаимоотношений.

Рассчет коэффициента наследуемости дополняет оценку модифи-кационной изменчивости признаков' (табл.3). Повышение коэффициент; наследуемости большинства признаков, !при увеличении нормы высевг

Таблица 3

I

Коэффициент.наследуемости И2 признаков озимой пшеницы, среднее за 1988-1990гг.,%

Признак - Норма высева, млн зерен на 1 га

, 0,25 3,00 5,00

Главный колос:, ' .' , -

длина ' 63,9 46,8 54,4

число колосков ' | . V' - 54,3 51,9 61,3

. число.продуктивных колосков •/45,3 - 37,2 ' 43,3

число зерен' ■ 1 -. ; 53,9 , 37,5 53,7

масса 1000 зерен, ' 24,5 48,2 37,0

масса зерна "... • ' 56,0 47,8 56,1

удельный урожай 54,б" 55,4 60,5

число зерен в.колоске , 41,9 37,9 55,5

Продуктивная кустистость ' 22,3. ' 4,6 15,0

Высота растений • 74,3 82,4 82,5

Длина верхнего междоузлия- • 55,3 61,8 64,3

Масса соломины -главного побега 58,0 55,0 ' 58,1

Масса главного' побега ■ . '68,6 53,7 60,7

'\Хоз. главного побега 19', 6 23,2 18,1

' У" 13 " !

от 3-х до 5-ти млн зерен на 1 га, . связано с усилением аллоконку-ренции,дающей одностороннее-преимущество при отборе высококонку-Ьентным генотипам. ■ ' . , " ;

,' Наиболее- высокую наследуемость имели признаки:, ."высота рас-. . .тений". • %), • -"длина. ■ верхнего• , междоувлия". .

(Нг-55,6....64,'ЗХ), - '"'масса .• зерйа ' главног.б ; . колора" ; .(К?-47,8, .,.56,11)-: • На .ранги .растенйй по 'первым .'двум признакам . слабо влияют годы испытания (г>0,"7), отбор по массе зерна главно- • Го колоса может быть неэффективным из-за ,смены рангрв, растений ' в- / зависимости от 1^ода (г-0,1). Низкую степень наследуемости имели, ■признаки: "продуктивная кустистость" ' (Ь.2-5,3... .16-,6%): и "Кхов главного побегё." (Ь2-10,6.. .14,6%).,' эффективность отбора по' Кхоз. возрастает при переходе от. оценки единичного растения к-сноповому анализу генотипа. , . ' • ' "

'4. Связь- урожайности" зерна озимой пшеницы • . •

-,■•"' - • ' с? отдельными признаками * '

Изучению тенденций' роста урожайности•зерна й выявлению-факторов," ' определяющих ее'уровень-, уде'ляется-в селекции озимой пше-. ницы большое внимание , (Лукьяненко "П.П. 1932,1966; ' Ремесло е. Н. - . .1982): - Нами установлено, .что значение'изнак, .коэффициента корреляции урожайности зерна с зажнейшикш'морфологическими .признаками ■ озимой пшеницы определяется комбинацией, скрещивания взятых в . вы-, борку генотипов, уровнем йх продуктивности, а' также климатически-' ми условиями.года испытания:и агротехникой опыта. "Гак в благоприятном 1990 году ни. один. из.изученных лризнаков не. коррелировал .тесно с урожайностью зерна линий: контрольного питомника,". представленного'различными по продуктивности генотипами.

. Жесткая браковка селекционного материала и климатические ,ус-

' / - 14 -

ловия. 1991 года изменили характер корреляционных связей, зависящих также от комбинации скрещивания и высоты растений. Наиболее сильно в положительной степени коррелировали с урожайностью зерна длина верхнего междоузлия (г-0,62), масса 1000 зерен главного колоса (г—0,52), масса зерна главного колоса (г-0,48), натура зерна (г-0,48).

Наибольший вклад признака "длина верхнего междоузлия" в урожайность зерна отмечен у более низкорослых генотипов. При увеличении высоты растений коэффициент корреляции между этими признаками уменьшается и может менять свой знак.

Результаты корреляционного анализа'связей урожайности зерна с отдельными признаками зависят от большого числа факторов, и отражают скорее следствие, а не причину определенного уровня урожайности. Продуктивность растения, а также главного колоса менее сложный признак, -поэтому при ее анализе повышается вероятность вскрытия причин высокой урожайности. Например, нами отмечен более высокий коэффициент корреляции продуктивности'главного колоса с массой верхнего междоузлия по сравнению с массой оставшейся части соломины (табл.4).

Таблица 4

Коэффициенты корреляции массы зерна главного колоса с массой отдельных частей соломины главного стебля, Р < 0,01

Признак, коррелирующий с массой зерна главного колоса .Год испытания

1989 1990 1991

Масса верхнего междоузлия 0,68 0,60. 0,82

Масса соломины без верхне-

го междоузлия 0,62 0,28 0,57

Результаты путевого анализа продуктивности ' главного колоса подтверждают данные таблицы 4. Наибольший положительный прямой вклад в продуктивность колоса вносят масса верхнего и второго,' сверху междоузлий, длина верхнего междоузлия, а отрицательный -длина второго сверху междоузлия.' Положительный вклад верхнего междоузлия в продуктивность колоса можно объяснить следующими факторами;

-онтогенетическим, так как формирование верхнего междоузлия . и вегетативной части колоса идет в одно время;

-генетическим, при условии сходных генетических систем, формирующих эти признаки;

-аттракции пластики колосом из верхнего междоузлия, как органа накопления пластических веществ;

-адаптационным, так как при лимитах внешней среды величина верхнего "междоузлия положительно связана с фертильностью колоса;

-слабая реакция на конкурентные условия длины верхнего междоузлия, по сравнению с остальными, обуславливает преимущество в урожайности генотипов с большей долей верхнего междоузлия в соломине.

5. Особенности отбора продуктивных генотипов на этапах селекционного процесса.

■Отбор по отдельным признакам в зависимости от комбинации ■ скрещивания, почвенно-климатических условий, предшественника, уровня агротехники может дать как положительный, так и отрицательный селекционный сдвиг уровня урожайности. При прогнозе эффективности отбора мы руководствовались положениями модели эколо-го-генетического контроля признаков растений (Драгавцев В.А. и др. 1984)'. При выборе критерия отбора должны учитываться следую-

- 1 в - , ' щие факторы: связь-критерия'с урожайностью, уровень шумов 'отбора •при использовании этого критерия, трудоемкость .способа отбора и возможность; его механизации; ¡ экономическая эффективность использования" критерия отбора!,' звено, селекционного процесса; На рисунке 2 рассмотрены возможности применения отдельных признаков- в ка-' , ч'естве "критериев отбора на продуктивность на этапах селекционного ■процесса.. • \ .. " ' . , 1 > ' " . .

- Наибольшие,трудности вызывает выбор критерия отбора при се-.

Звено селекционного 1 - процесса.

Гибридные популяции

Селекционный питомник

Контрольный •питомник

малое -сортоиспытание

• конкурсное сортоиспытание

Критерии отбора ка продуктивность

ВысоконасЛедуемые признаки: высота растений, длина "верхнего междоузлия, дата колошения/устойчивость к листовым болезням. Оценка гено'типи-ческои дисперсии пойуляции по менее наследуемым признакам'. ' '

Т

Масса 1000. зерен, ТОюз. Оценка генотипов ло формулам запасных белков

X

Продуктивность колоса и его элементы:, .число колоскйв,. число зерен, число редуцированных колосков,1 длина, рюлоса, число зерен в колоске, удельный урожай .колоса. Браковка по урожайности зерна .самых низкопро-дуктцвдаХ форм. •

Л

Общая и продуктивная- кустистость, число '■ колосьев' на единице площади. Жесткая -браковка . по > урожайности верна ',-.-*•. - ' . -

Оценка линий по комплексу ранее используемых признаков', в различных пунктах по разным лредшёственникам.

ч-

Рис.2. Возможное использование критериев отбора"в селекции озимой.пшеницы■ на продуктивность- '!'..'•

. • .. \ I ,

лекции на продуктивность в гибридных популяциях, где невозможно

снизить модификационную изменчивость с "помощью средних величин

или введения повторностей. В'то же время на этом этапе основная

цель отбора - выбраковка низкопродуктиЕных 'генотипов. При оценке

отдельных растений целесообразно использовать только высоконасле-

дуемые признаки: Высота растений, длина верхнего междоузлия, дата

колошения, устойчивость к листовым болезням..-При работе со'средне

и слабонаследуемыми- признаками возможна оценка генотипического I ' л ■

разнообразия популяций, ' с целью планирования необходимого объема

выборки растений.- Генотипическую дисперсию в популяциях для простых признаков мы оценивали при сопоставлении фенотипического ко-зффициента вариации с Экологическим, рассчитанным внутри родительских форм. Эффективность отбора по индексам оценили с помощью сопоставления значений генотипического и экологического коэффициента корреляций между селекционным и фоновым признаками (Драгав-цев В.А.„ Дьяков А.Б.- 1982). Популяция ГЗ(4695Ь449 х Спартанка) характеризовалась- наиболее- высоким генотипическим разнообразием по уборочному индексу, ' в контрольном питомнике 'отмечено наибольшее количество высокопродуктивных линий из этой.комбинации скрещивания, . что можно считать подтверждением 'достоверности оценки

I -

генотипической дисперсии ро Кхоз. - ■

В селекционном питомнике с помощью средних" -величин элиминируется часть модификационной изменчивости, что "позволяет использовать менее наследуемые признаки:, масса 1000,зерен, Кхоз. Количество семян достаточно' для оценки генотипов по формулам запасных

белков. Браковка семей по урожайности неэффективна из-за несоот-

* *

ветствия рангов урожайности генотипов в этом питомнике с последующими звеньями селекционного процесса (г-0,05), вызванного разными способами посева. . '

. - - 18 -

Переход.на сплошной посев в контрольном- питомнике повышает достоверность оценки продуктивности колоса и его элементов: длины, числа;' зерен, числа колосков, числа редуцированных колосков, удельный урожай колоса. Отсутствие повторностей позволяет выбраковать только низкоурожайные формы.

В малом сортоисцытанш введение повторностей "делает возмож-

/ . .

ным оценку слабонаследуемого признака - продуктивная кустистость, а также число колосьев на единице площади. Повышается точность оценки уровня урожайности, обуславливающая жесткую браковку генотипов .по этому признаку.

' В конкурсном сортоиспытании количество семян достаточно для селекционной оценки генотипов по комплесу ранее используемых критериев в различных пунктах и'по разным предшественникам-.

С целью экономии, трудозатрат, оценку по отдельным Признакам возможно' начинать на более поздних звеньях селекционного процесса,' имеющих меньший обьем номеров в испытании.

6.'¿Результаты селекции ~ _

I, . . . ■ ■ ■ /

При практическом отборе из изучаемых популяций -?2 и ПЗ получены высокопродуктивные линии,, сочетающие ряд хозяйственно ценных признаков (табл.5). Популяция ГЗ (469511449 х Спартанка), характеризовалась высокой генотипической дисперсией уборочного индекса, из нее выделено большее число линий, превзошедших исходные родительские формы по урожайности зерна. В этой гибридной комбинации мы наблюдали ценные трансгрессии и по другим признакам. Например, выщепление карликов (1824(1264, 1824*1370), . повышенное содержание белка (1824Ь264, 1824*1370, ±824*1415, 1824)1229), комплексная устойчивость к 3-м видам ржавчины (182411264, 1824*1370, 182411494, "1824*1229), высокая морозостойкость (1824*1229). Перечисленные ли--

- -Характеристика лучших линий озимой пшеницы, 1990-1992 гг.

Таблица 5

\

ч' Урожай: ность верна,. т -с. 1га' Высота растений, см ' Доля верхнего междоузлия в длине со-, лрмины Содержание белка, %. Клейковина Морозостойкость > -lPc.Z Поражение ржавчиной на искусст- . венном фоне, 7. Номер' блока компонентов, кодируемых ' хромосомой -1В ( ■

Сорт, , ЛИНИЯ'- . содержание, . 7. идк е.п.

бурой стеблевой желтой

Спартанка 5,83 93 0,43 13,0 '26,6 60 -17 73 48" 8 -'. 1+2

Олимпия 2 5,12 -116 . . 0,31 14,8 31,3 65 ' 20 60 50 дз 1 •

102411264. 4.84 60 0,43 15.1 29,0 ' 52 22 ' '8 ' .11 . . 0 3

1824h370 6,16 65 . 0,45 16.1 33,6 72 10 " 1 6 0 Л2 , . 3 .

1288h665 6,19 82 0,44 14,2 28,0 50 33 28 42 1

- ■ 1288И766 - 5,58' 85 0,41' 14,4 30,1 1 60 45 • 50 47 .. 4 1 .

' ; 2317Н655 6,30 96 _ 0,43 13,6 28,1 72 47 47 47 -' "15- 2 •'

1823h642 .7,12 ■ 99 * 0,39 ' 14,5 27; 4 .58 16 11.. 8. 0 3 -

- 1824h407 '6,40 104 : о.зз 14,2 7 28,4 62 32 ■ 12 ' .0 3

1824h415 6,75 105 : 0,35 15,1 30,1 68 " 16 8- 10 " 0 3 -

1824h494 7,12 108 0,39 14,6 27,г 58 32 10 11 о" 3

v 1824h?29 6,99 114 ; о.зз 15,0 29,4 62 63- 8 7 г„

HCP 05 0,50 5 : 0,02. - - 7 ' - -

i

i—-

/ ' ' '. ним. несмотря на присутствие блока OLD 1ВЗ, являющегося эффектив-

/

ным маркером генетической транслокации из ржц,^по технологическим и хлебопекарным качествам зерна Kaie правило соответствуют сильным пшеницам, хотя ряд авторов (Созинсв A.A. 1985, Зима В.Г. и др. 1985, Копусь М.И. и др. 1985) отмечают сцепление этого блока с низким качеством муки. Новые .линий имеют высокую ~ "долю верхнего междоузлия в общей длине соломины (40...45%). . .

Итогом селекционной работы является участие в роздании сортов озимой пшеницы Олимпия 2, Соратника, Сфера. ,'Даха, внесенных в государственный реестр. Новые сорта, учитывая.положительную связь м^ссы 2-х верхних междоузлий с проуктиностью колоса,^характеризуются как значительным потенциалом -урожайности/ так и высокой степенью его реализации. Особенно стабильно реализует потенциал продуктивности сорт .Соратница,высокой урожайностью обладают сорта Сфера и Даха. В целом продуктивность новых сортов- отвечает требованиям современного с.-X, производства, а их адаптивность позволяет получать стабильно высокие урожаи верна.

1. Условия авФо и аллоконкуренции оказывают влияние на растения озимой пшеницы ¡в течение всего периода онтогенеза,, По мере вегетации растений увеличивается^количество лимитов среды, поэтому; более поздно закладывающиеся признаки, а также продуктивная кустистость и высота растений, завершающие формирование плотности и объема ценоза,; .как'правило в большей степени реагируют на конкурентные условия, уровень которых определяется способом и нормой высева озиыой пшеницы.

2. В условиях аллоконкуренции повышается продуктивность вы-

/ -

сококонкурентных, высокорослых"генотипов за счет низкорослых,

- 21 - - , '

слабоконкурентных. При переходе от алло к автоконкуренции слабо и высококонкурентные генотипы могут меняться рангами продуктивности. Поэтому отбор растений, контрастных по конкурентоспособности и высоте, а также оценку 'генотипической дисперсии средне и слабо наследуемых признаков целесообразно проводить при схеме посева- 40 х 10 см, обеспечивающей минимальный уровень аллоконкуренции. .

3. Реакция на автоконкуренцию связана с толерантностью к загущению. Сорт Спартанка по сравнению с Олимпией 2 сочетает более густой стеблестой с минимальными потерями урожая зерна от автоконкуренции и имеет .поэтому 'бодее высокую урожайность. Уровень автоконкуренции, соответствующий■максимальной урожайности генотипа, возможно установить лишь на делянках сплошного посева.

4. Продуктивность колоса озимой пшеницы тесно связана с массой двух верхних междоузлий. Выделение низкорослых и среднерослых растений с повышенной долей, верхнего междоузлия в общей длине соломины, способствует проведению селекции на урожайность за счет повышения Кхоз. •

5. Усиление конкурентной борьбы за свет слабо действует на длину верхнего междоузлия, так как оно не глияет на освещенность листьев растений. . Поэтому уже в независимо от схемы посева можно оценить ценотическое значение этого признака, используемого в качестве критерия отбора на продуктивность.

6. Длина верхнего междоузлия может быть и фоновым признаком при оценке реакции генотипов в сплошном посеве на конкурентные

/ - . * • ' •, I ' 1

условия борьбы растений ва. свет, учитывая различную степень влияния их на; длину, верхнего и четырех нижних междоузлии (селекционный признак). Наиболее ценны генотипы, имеющие невысокое отношение селекционного признака к- фоновому.

V. Высокая наследуемость признаков: высота растении, длина

sgpxperd мехдоузл(ия, общее число 1рлосков в колосе, позволяет проводить по ним отбор растений на ранних- этапах селекционного процесса.. Низкая, и .средняя величина наследуемости большинства . морфологически^ признаковснижает эффективность использования, йх ' при отборе отдельныхрастений. Надежность критериев-отбора. вбз- ■ растает к конечным -этапам селекционного'процесса. /

' 8. Величина и знак коэффициента корреляции любого прианака с урожайностью в популяциях определяется комбинацией скрещивания', селекционным сдвигом при отборе, агротехникой и условиями средь^/^ Поэтому отбор растений целесообразно вести"по комплексу призна-* ков, соответствующих оптимальному морфотвду сорта. х - 1 -■

. 9. Получены линий озимой пшеницы, - сочет&аще наряду с высо-

, .. ' ' . -/ ' - кои продуктивностью ряд хозяйственно ценных признаков: карликовость, комплексный иммунитет к ржавчине, высокую морозостойкость. В линиях 1824h264, 1824h370, 1824h229, 1824М15 преодолено-сцеп-ление блока GLD 1ВЗ с низким хлебопекарным и технологическим Качеством верна. ' / „-' '''у

10. В популяции Нз(4695Ь449 х Спартанка} выделены карлики с высотой растений 60.. Г65. см. Сочетание в Них генов карликовости Краснодарского,карлика1 и Обрия, имеющих широкий ареал рабпрост-• ранения, позволило получить линии,'представляющие производственный интерес и как материал для дальнейшей селекции.. . .

11. Созданы ценные в селекционном отношении линии и выведены в' соавторстве сорта озимой мягкой пшеницы Олимпия 2, .Соратница, Сфера, Даха, занесенные в Государственный реестр, а также .сорта, -находящиеся в государственном/сортоиспытании - ЮгтинаГ Краснодарская 90, Еика, Оорприз. ^

• ' ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВ^' И СЕЛЕКЩЙ1 1

Независимо 'от способа посева популяций предлагаем вести . от. С'ор среди • низкорослых и среднерослых растений по длине верхнего

м'-ждоуалия. -К.-1К признака слабо реагирующего, на конкурентные усло-

1 - - -

иия и тесно связанного ,с урожайностью. 1 ', , '

Рекомендуем-использовать линии в качестве-доноров: низкорос-лчоти - 1824^64, 1824^(5. К^ШЗбб. 1288Ь766; высокого качества :«-рна - 18С4Ь264. "1824(т370, 1824И2-29, 1824(1407, 1823Ь640," ]м;:4Ь41Е);- высокой морозостойкости - 1288Ь70б, 1824Ь229; комплекс--ной устойчивости к ржавчине -, 182411264, 1824Н370, 1824Й229. Линия |и:м 11494 предлагается в качестве источника устойчивости к фузари-опу колоса. -

Для увеличения . сбора зерна с высоким качеством рекомендуем шоенать по пропашным предшественникам сорт озимой пшеницы Олим-, пия С. а для улучшения фитосостояния посевов сорта Соратница, ОКР'и Даха.

Для производственного испытания в зоне Краснодарского селек- • центра предлагаются сорта:' скороспелые Югтика, Ейка; с высоким-потенциалом урожайности - Краснодарская 90/Для производственного испытания в зонах с жесткими условиями перезимовки предлагается сорт Сюрприз.

ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ РАБОТЫ '

1.Пучков Ю.М., Кудряшов И.Н., Набоков Г.Д. 0 возможности • использования признака "длина верхнего междоузлия" при отборе на продуктивность у озимой пшеницы // Селекция и семеноводство".

-1993.^ 1.-С.12-17.

2. Пучков Ю.М., Кудряшов И.Н., Набоков Г.Д. Оценка гибридных популяций при селекции озимой пшеницы на продуктивность // Селек-

24 - ' •

ция и семеноводство.- 1993. - N 4. (Работа находится в.печати).

■ Соавтор сортов озимой мягкой пшеницы, занесенных.в Государственный реестр и рекомендуемых для'возделывания в производстве. .

■ Олимпия 2, 'авторское свидетельство N 5256; . • 'Соратница, авторское свидетельство N 5978'; ... Сфера," заявка N 9000275 от 14.11.89, Государственный реестр-

■ сортов (1993); ••'•■"

Даха, заявка N 9000283 от 14.11 .'89, Государственный реестр сортов (1993). , • - '

Соавтор -испытываемых, в ГСП сортов озимой мягкой пшеницы.

.Югтина, заявка N 9100610-от'22^02.91 ' '

-.' Краснодарская 90, заявка N 9200207 от-04.11,91 • • ' .

• Ейка, заявка N 9200283 от 04.11.91 ^ ' Зимдар, заявка N 8800243 от 02.11.87 . ,

Сюрприз, заявка N 9300201 от 22.10.92 . . .

/ / / -

/