Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Создание и селекционно-генетическое изучение ...линии сахарной свеклы

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Создание и селекционно-генетическое изучение ...линии сахарной свеклы"

ВСЕСОЮЗНАЯ ОРДЕНОВ ЛЕНИНА И ТРУДОВОГО

КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК им.В.И.ЛИКИНА ВОСТОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ШАХСКМ НАУЧНО-ИССЛаДОВАТЕЛЬСКИл ИНСТИТУТ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ имени В.Р.Ь/ЛЬЯМСА

Нэ правах рукописи

Джексамбиев РысмахамО'ет Конырович

УДК 635.63:631.523

СОЗДАНИЕ И СШКЦШПНО-ГаЛйПЛЧЗСК'Ж ИЗУЧЕНИЕ Н1П1У>.Т-Л/'Гг11'.1 САХдРНО'1 СВЕКЛЫ

Специальность 06.0i.US. - селекции и семеноводство

Автореферат члссертоции из соискание ученой степени кандидата ииологических наук

Алма-Ата - г.

Работа выполнена в лаборатории генетических методов селекции растений Института ботаники АН КазССР (г.Алма-Ата.) и в Казахском НИИ земледелия им.В.Р.Вильямса ВО ВАСХНШ1 в 1979-1989 гг.

Научные руководители: - доктор сельскохозяйственных

Официальные оппоненты - доктор биологических наук,

профессор БАЛКОВ И.Я.

- кандидат сельскохозяйственных наук КОШШОВ М.

Ведущее предприятие - Киргизская опытно-селекционная

станция Киргизского НИИ земледелия

Защита состоится "¿5" _ш/г. в

часов на заседании специализированного Советб К OcO.S9.OI при Казахском научно-исследовательском институте земледелия имени В.Р.Вийьямся ВО ВАСХНИЛ по адресу: 483133, Алма-Атинская область, Каскеленский район, п/о Алмялыбак, Казахский НИИ земледелия.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КазНИй земледелия.

наук, гзофессор[БиЯшав Г.3.(

кандидат биологических наук, с.н.с. АБДУРАХМАНОВ А.А.

Автореферат разослан

УчечиЧ секретарь ииедиализированного совета кандидат с.-х. наук I

С.Б.РАМАЗАН01.

ОЩАН ХАРЛКТЙРЖТЛКА PAoljïl!

Актуалии .»мы. и обеспечении ноше it страны про?1оволь-егвнем вернее : рачение прпппдявяит новкм гмеочгпрод.укгитаь"» сортам и г пор ;тл о м, прггодшге д пн интенсивных технологии возделывания, устойчиво: к болезням i: экстремальной з-пктороч среды.

доставленные задачи весьма актуальны для зоны ореппечо-го земледелия Казахстана, ггч веду «ей сел ьо кохоз я?с i г<«> иио я культурой пгляется сахарная свекл о. й последнее время здесь отмечено ре.-:«;сс сн.игеиие ее ьроцутвввосги, угрокавцве Размера приняли зг.пчЧи-отив. Достаточно сказать, что за три п'реди-цч*;и«т!'л уроуя'щость уаяпв на f,*» т/га, сахаристость

- на

С'ДЧЯК из иутсВ «ОРКВРНИЯ иродук". ЯвИОСИ культуры flPJSBIT-«5 я использование sí Фонта гетерозиса, везникапщего при скрепила ии? снепипяьчо подоОронй'.т. гицухт-пянв','. Цояучэокно п?тоь дифференциации полиг.орФпых попул?.:(и;1, о"ч - но только исходные K.oi.'.iicii'JHTu и готтичеекмо ресурс» рнсоконродучтврннх сортов и т'и':р,1дор, но V '/.одели для исслсдовани'! по Физиологии и *биохи1,:ии егилрпоИ свеклы, изучения ез частной :пнзтичи.

Цель и задачи исследований. Цель» нзстотооЧ раоотн явилось создание на базе производит?» тшх сортов елг арной светлы "оялскаив ипцухт-лини.'!, их сзлехш'ошго-геи.яп'пское изучение, О'Гбор личин с высокой КО'Л:«ИаЦКОНПОЗ ОПСССсНОСТЬ»! я формирование на основе поспел них г йог. идо в с »чгеокгк л-р^кто1.' reториз ис .

H ссляетотвя-.! с полью Огли пи-¡"члени с.~ету-'"'|'о задачи:

- В1ЛОЛ ЯТЬ из ртЬниро "пнпрх соргзй-пон'.-лчт:.^' ГО-.'Л'СГРТ-I!!!'.; иилухт-лпнии, в тсчисле с ,;л:'дз\:м,нв ,и»;к..эча!:мтл ьЧ-ркор-нычк нрипн: лл:—, и ¡мучить особенности г< роста и развития;

- изучить ьоовукпиокнрс сьопстр пшухт-.пикй т: личач >• ке при вир я'.прзнпи на разш.ос исоошчк пигвинч;

- проанзл .и; и ре в ti ь сахаристо- ть ишр. хт-'ги:рр', наследование r>T<vo привязка в пссычси'е и его ояпдь о р;"рч: ;.:о.!голш'и-чсоких iiOKHaa'ji.-neit;

- ïi;> -4,¡ti ni сдунтиг'ность ¡1Н!!;/-:т-Ли!И' • ■' : "гслеиичм луч-

и их Д1. .1 использования в качестве компонентов гибридов в се-пекции на : зтероэис;

- разраоотать пето" контроля гибридности на основе изучения фенольньгк соединений листьев.

доказана возможность существенной дифференциации путем принудительного самоопыления сортов-попу-л шин! сахарной свекл и с выделением селекционно-ценных линий и лиг::й-ыаркорсв. .'.зу.чена гибрндность к комбинационная способность инцухт-липий. показана вариабельность линий по по-сеьньп.. качествам семян, отсутствие влияния инцухта на семя-ооразоьательнуш способность сахарной свеклы и ее сахаристость, относительный характер инбредной депрессии у атой культуры Разр&оотаи феаолышй тест для контроля гибридности.

практическая ценность работы. Создана коллекция гомозиготных шщухт-линий, различающихся по ряду селекционных и генетических признаков, а селекцентре Всесоюзного НИИ сокэр-1Юй сьекли (г.К'.'зб) аарег.стрированы две ценные комбинационно-способные линии (с вертикально ориентированном розеткой листьев и иммунитетом к вризифозу). Лучшие линии включены в селекционный процесс в Казахском ШШ земледелия им.В.Р.Вильяме а Ю МСХНИ!.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Республиканской конференции по генетике и селекции (Алма-Ата, октябрь, 1984), У съезде Всесоюзного общества генетиков и селекциоперо- им.Н.И.Вавилова (Москва, ноябрь, 1937), Республ: .опекой научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Н.VI,Вавилова (Алма-Ата, ноябрь, 1988), из заседаниях Ученого Совою института ботаники АН Кь.зСОР.

Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной 1иботы отражены в II научных статьях.

^вьем _и структура работы. Диссертация изложена на 151 страницах машинописного текста и состоит из введения, шести глав, заключения, выводов и рекомендаций для селекционных учреждений. Список литературы включает 197 наименований, в том число 66 иностраншл авторов. Работа иллюстрирован} 39 таблицами и 17 рисунками.

¡«'■'ТчрМЪ велико и условия проведении 1:-.;п"дтший. Эксперикентапыше исследи рани,I 1 > теуе вшояшши лаборпто-

рии генетических катодов селекции растений Института ботаники АН КазССР и Казахском или земледелия им.В.Р.Вильямса ВО ВАСХНИЛ.

Исходным материалом для создания коллекции иниухт-лиш'Ч сахарной свеклы служили оорта Белоцерковская односемянная 34 и 45, Ялтушковская односемпннэя 30, Рэмонская од:;осемянная 9, Верхнячская 031 и Киргизская односемянная 9. В ряде случаев использовали тщухт-линии лаборатории популяционной генетики растений Института цитологии и генетики СО АН СССР.

Перспективные г»,Ориды оценивали по методике предварительного и сановного сортоиспытаний на 4-х рядковых делянках длиной 5 м в 4-х и 6-и кратной Повторностях. Уход за растениями, полив, внесение удобрений проводили по агрономическим нормам, разработанном для зоны орошаемого свекловодства Казахстана IАбугалиев, 1976). Лабораторную всхожесть определяли по ГОСТу. В. тех случаях* когда собственно семена извлекали из плодоз, проращивание осуществляли в чашках Петри на равномерно увлажненной бумаге пр:: температуре +27°С. Отзывчивость инцухт-лшг'й на условия возделывания выявляли при площади пчтания 600, 1200 и 2400 см2, что сопутствует 141, 83 •и 43 тыс. растений на гектар. Параметры листового аппарата, величину накопления органической массы и сахара, сырую и сухую массу корнеплодов и листьев изучали в динамике, начиная с июня в течение всей вегетации. Суммарную площадь листьев определяли по формуле э *= -Ц , где М - масса листовых пластинок, т- средняя масса I см листовой пластинки (Орловский, 1948). Не :су оргагических веществ определяли высушиванием навески до достоянного веса при ^змпературе Ю5°С, содержание сахара в корнеплодах - методом холодной дигестип. 11ол;шеркнз углеводы бняпяли и'-'сле удаления из навески н..зкоиолекуляр-нчх углеводов "0П - и 96° этиловым спиртом (.Филиппович и др., 1975).

Перекрестную совместимость и комбинационную способность индухт-линий в системе "топкросс" оценивали по ч/слу гибридов и 1..с продуктивности в потомстве от скрещивания с немецкой краснолистной свеклой йог в'.а« . (соотношение компонентов 1:1). Полгкроссные гибриды получали переогп.-тением ме*ду собой до 20 инцухт-линий.

Получение сацоопьтенных пиний и размножений селекционного материала осуществляли в условиях высокогорья Киргизии на высоте 173Ü и над уровне!." моря (г.Пржевальск).

4енопьный тест осуществляли хроматогрь . ..:киы методом на основь анализе содержания фенолов в листьнх свеюш первого года вегетации. Хроматограммы просматривали в ультрафиолете с парами аммиака (Зейкель, 1968) либо после опрыскивания диа-аогировэняой суяьфаниловой кислотой (Запрометов, 1964). Ыейоз растений изучали на давленных npeno¡ мтах пипьников, фиксированных в алкогольацотате (3:1) и окрыленных 2% оцетокарыиноц. Лпетокэршшовки методом определяли фертильность пыльны (Леуше-вв, 1982). Полученные результата обрабатывали на персональной ЭВМ АБГЛ PC АТ общепринятыми статистическими методами (Рокиц-кий, 1973).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Создание самооп1 'ленных пиний сахарной свеклы

Установлено, что ь условиях высокогорья цветение инцукт--г'иний сахарной свеклы начинается в первой декаде июня и длится дс второй декады августа, основная же касса растений ( до 755») отцветает в течение i,onn. По типу растения, характеру развития побегов, расположению на них плодов, семенной продуктивности линии были разделены на .1) селекционно-ценные i 2) представляющие интерес и 3) не представляющие интереса для селекции. ü первую группу вошли инцухт-линии, характеризующиеся при свободном цветении высокой семенной продуктивностью; со II модификационным типом семенника и цветоносным побегами в форме метелок (до 40 из одной точки стебля). В группу, г-етючеюг-щую малообсемененные растения, вошли пинии с 1 ыодификацион-ньш типом куста, си^ьнооблиственные, позднозаньетающие, семена которых к моменту уборки оставались недозрелыми. Сюдв не были включены линии с фасциированными побегами и линии без признаков плодоэлементов.

Установлено, что у сахарной свеклы число растений, способных завязыввть то или иное число семян в условиях высокогорья, приближается к 50$. При том глубина инсггдинга На за-^зыааемость семян • целом не влияет. !'ешающзз значение здесь m.'vuunrí ит генотг-пу. Так, у линии К-Ъ'с после «их ушатного

самоопыления уровень завчзываемости в пересчете на растение достиг максимальной величины (62,8^), у пинии ШМ с аналогичной глубиной иноридингп заняэьтваемость оказалась минимальной (7,7%). Варьирование завптлваекости внутри линий было незначительным. При дальнейшем самоопылении линии сохраняли свойственный исходной (борте уровень завпяиваемости.

Результата исследчтпшй подтвердили вывод о высоко!! ьа-монесовместимости материалов белоцерювского происхождении, в частности сорта Ъелоцерковская односемянная 45. Нами показано, что его низкая завлзываеыость сопровождается так называемой "феносперкией" - сильным р"зрастанием околоплодников при отсутствии в плодах собственно семпн. Явление это генетически обусловлено, имеет отношение только к процессу '?ор!/про-вэния семян и И'1 "чээно с несовместимостью ( х^гбчп , г.;7?).

При подсчете числа семян на 101) плодов количество нормально развит!« колебались от 83,0 до 88,05с в зависимости от генотипа линии. Величина же собственно семян (масса 100 семян без околоплодников) варьировала в пределах 24,5-35,7 мг. У реципрокньгх ги рилов масса собственно семпн возрастала ло 43,0 М7.

Глубина инбридинга не оказала влияния на энергию прорастания и всхожесть семян, однако различия в этих показателях между линиями были весьма существенными. Сырая масса одного прогостка колебдлась от 32,5 до б1,0.мг, у сорта-стандарта Ялтушевскея односемянная 30 .на составила 53,0 мг.

Рост и развитие инцухт-лит1й__первого_пзца вегетации

Известно, что хозяйственная ценность любого сорта или гибрида обусловлена особенностями и« роста и развития и характером связи ятих процессов с признаками продуктивности. •

Нами установлено, что присущие сортовым популяциям сахарной свеклы закономерности роста и развития сохраняются и у инцухт-линий с той лишь разницей, чт начальный рост последних всегда замедлен. Это обстоятельство - одна из причин последующей заметной разницм в числ формируемых на одном растении листьев и суммарной их площадью (тэСл.1).

Но 1/,ерс возрастания гомозиготное^ скорость листообра-зования замедляется. Инбредного минимума линии достигают после двукратного инпухта.

Сравнительная характеристике скорости начального роста л/гстозсгс аппарата икцухт-линк?» и сорто--попусяцин сзлоуиой скеклы (1986 г.)

1иник, сорт

! Коэфйяияент ¡Число лист Суммарная пло-! инбркдпнга ! на I икч'н !>дэдь лчстьев, ! ! ! см2

л-5 2

39-4-11-7 89-19-С-7

0,97 О ,75 0,75

8,:-±9,4 II,'+0,6

йлт.укжобскзя

сдносекянная 80 0,0 14,4±С,7 503+38

Выявлена внутрилинейная "енчивостъ растений по массе корнеплода. У линий поколения отношег/е наименьшего по мас-

к закбслыгему достигало 1:280, в то время кек у популяций оно было соответственно 1:20 4,1:^0. ИоследуочиЯ отбор к самоопыление привели к создан:« двух стабильных по г тому признаку инцухт-лкнкй, касса корнеплодов которых составив 900-1000 г.

Установлено, что при оптимальной площади питания (40x60 см) А'зсса корнеплодов линейных фор;,: к ^окенту уборки ио-мет достигать уровня стандарта, т.е. при создании линиям благоприятных условий у них не. наблюдаемся депрессии по урожаю. Ответная реакции линий на загущенный посев - несколько иная. Тик, пиния СС11-25-£9-Г-С, отнз^ннвя нами к высоотзывчивкм (разница в массе ее корнеплодов при разреженном и загущенном посе-. вах составляла 744 г.), формировала при площади питания 10x60 см корнеплоды массой до 400 г.- Менее отзывчивая линия•38-5-С . при той же площади питания имелв уке корнеплоды кассой 700 г., а разницу при контрастных площадях питания минимальную - 288 г. Отсюда «оько предположить» что отбор мэлоотзывчивых линий, с последующим созданием на их основе гибридов, позволит поднять продуктивность в целом за счет использования более загущенного, чем принятый на производстве посева.

Мекд.у числом листьев на одном растении и суммарной их площадью строгой зависимости не обнпружено. Так, линии СС11-25-29-1-С и 39-19-С отставал от сорта-популяций Бепоцер-

ковскзя односемянная 34- по количеству формируемых листьев. В •го Ее время линия '¿8-5-С пэ 7,экно:/у признаку стойко превыаалз сорт и другие линии з течение всей вегетации на всех площадях питания.

Ноии показано, что ка веек к.чоз;8д:л плгзния уровень сахара, накопленный линиями з гале, сохраняется неизменным до октября - периода уборки. Прич/на этого явления обусловлена, на наа взгляд, тем, что в условиях жарено и сухого кликетт юго--ъостока Казахстана рост корнеплодов сахарной свеклы ео второй половине лета несколько замедляется, сзхаропакопление в свою очередь интенсифицируется. С ласг'у1:;:е;:.;зм благоприятных условий (понижение температуры в аЕгусте-сектябре) рост корнеплодов .усиливается. На с*1 не быстрого увеличения массы корнеплодов их сахаристость з нормально!.: и разреженном посевах падает.

На всех этапах онтогенеза ссрт-популяция Белоцерковская односемянная 34 превосходил по кассе корнеплода все изученные линии. Однако разница в ма^е иилздиривалась в случае пересчета на сухую массу. При оптимальной площади питания по накоплен™ в корнеплодах сухого вещества линии не испытызали инбредной депрессии. Отсюда следует, что при создании благоприятных для роста и развития условий их биологическая продуктивность ,„экет достигать продуктивности сортовых популяций- В свете полученных данных сложившееся представление о депрессии, как неизбежном спутнике ипцухта, долзшо быть пересмотрено.

Уровень инцухта и сахаристость сахарной евдклы

Общеизвестно, что сахаристость относится к признакам, менее подверженным инбредной депрессии 'Гриныш, 1940). Однеко в иниухтированном потомстве е равной мере выщппляртся низко-и высокосзхаристые генотипы.

Отбор по сахаристости, проводившийся нами в течение 19801984 гг., привел к созданию шести линий, стабильно накапливающих в корнеплодах, до 16-18;,; сахара. К наиболее сахаристым мы отнесли сростноплоднуп линию А-52 (до 20«,'). В настоящее время она используется при формирований простых межлинейных г'и-оридов, в той числе на стерильной основе. В основной сортоиспытании 1989 г. гибриды с участием лилии А-52 в качестве опылителя превысили сорта-стандарты (Рамонская Об, Ялтушковская односемянная 30, ./лодовская односемянная 35) по урожайности

на '(,¿-¿0,9^, сахаристости 4,9-Ю,1#, сбору сахара - 9,6-33, Низкосахарисл'ие линии 38-5-С и 42-1 (12,6 и 12,2%) привлечены в исследования по генетике сахаристости.

Нами отмечено небольшое варьирование по годам сахарптос-ти отдельных ?!ШШЙ. В то же время ее уровень является относительно стабильным признаком (табл. 2).

Таблица 2

И. ленчивость сахаристости по г(.дам _>■ инцухт-пиний

Линии

Содержание сахара, % ! Среднее,

%

1985 г. ! 1986 г. ! ,1987 г.!

39-19-С 15.4+0,8 14,8+0,3 15,1_0,4 _ 15,1

ССЛ-25-29-х-С. 12,6+0,3 13,5+3,4 13,4+0,3 ' 13,2 А-52 18,1+0,7 16,2+0,2 16,5+0,4 .16,9

Стабильность по сахару сохранялась и внутри линий. Глубина инбридинга на -ыраженность признака влияния не оказывает.

Нами высказано предположению о существовании у линейных форм базисного уровня сахаристости, полученного, например, после одно- (двукратного) самоопыления. Накопленный сверх него сахар, возможно, есть мере отзывчивости линий не условия произрастания.

При скрещивании инцухт-линий чекду собоЛ мы наблюдали формирование как низко-, тек и высокосехаристых гибридов. П^ч этом тип наследования был промежуточным, если материнской формой служила низк .сахаристая линия. Если же материнская форма характеризовалась более высоким содержанием сахара, сахаристость гибрида приближалась к ней. Среди гибридов на стериль-' ной основе встречались номера, превосходившие по признаку обе родительские формы .1, наоборот, заметно уступающие им.

Своеобразно подействовал инцухт на накопление органической массы растений сахарной свеклы, т.е. "несахэров" (табл.З). Нами показано, что отдельные линии способны накапливать в своих корнеплодах до 30^ этих веществ, представленных полимерными углеводами - пектином, гешщеллюлозой, клетчатзой - основными химическими компонентами к^пенлодов после сяхарозы. Причина столь своеобразной реакции сахарной СЕеклы на инбридинг кроется, на наш взгляд, в ее гибридном происхождении. Булучи

Таблица 3

Продукционные свойств^ инцухт-линиЯ и сортов сахарной свеклы (1981 г.)

Сорта, линии ! niacca ! корке! плода, ! г ! f Масса органического вещества одного корнеплода, г Сахаристость , % Содержание сахара в одном корнеплоде , г Содержание несахаров в одном корнеплоде, г Отношение сахара к нзсахарагл i

• Соота:

Ранонскзя 06 558 137 16,93 94,47 42,03 2,2.5

Белоцерковская односемянная 34 564 162 15,43 109,86 52,14 2,10

Линии:

3-3 312 148 15,86 50,91 97,09 0,52

2-5 . 506 164 14,58 73,77 90,23 0,82

2-64 416 III Г ,22 58,16 51,84 1,14

I-Ib 453 100 13, Л 61,65 38,35 1,61

3-4 314' 87 14,94 46,99 ¿0,09 1,17

3-3 418 116 15,10 63,12 52,88 Г,19.

3-5-6 416 114 14,24 59,24 54,76 1,08

3-5-1 537 135 13,46 72,28 62,72 1,15

■ HCiü,05 154,2 69,4 1,88 38,4-2 47,51 —

естественным гибридом лиственной и корнеплодной овэклы, сахарная под дейсиием инцухта расщепляется на генотипы, обман веществ которых приближаете г к исходным форма«. Для листовой свеклы характерно преобладание сахарозы над другими углеводами, для корнеплодной - наоборот (Оканенцо, 1965).

До сих пор остается актуальным попок признаков - индикаторов высокой сахаристости, Нами показано, что нвяду суммарной площадь- листьев инцухт-линий и их сахаристостью прямая связь отсутствует. Однако весьмб эффективным может отать отбор, проводимый с учетом длительности вегетировения листьев летьих сроков образования и формы роеетки. Ьыоокосахаристые пинии, как правило, характеризуются вертикально ориентированной розеткой и удлиненные периодом жизни листьев, достигающим 7С-90 и более дней (в корме 60).

Теоретически при гибридизации двух пиний, имеющих вертикальную розетку и длительно функционирующие листья (А-52 и ЕЛР-ЮО) следовало бы ожиде ь в потомстве ппоявления эффекта гетерозиса. Этого, однако, нё произошло! возрастания урожая и сбора сахарв мы не наблюдали» хотя скрещиваемые линии характеризовались высокой общей комбинационной способностью, Максимальный сбпр сахара удалось получить» используя й качества материнской формы линию со средним сроком жизНи листьев, о отцовской - с длительно функционирующими х А-52| 89-19-С х А-52). В данном случае можно говорить о высокой специфической комбинационной способности этих линий.

Самой низкой оказалась продуктивность гибридов с участием линий, имеющих короткий срок кизни основных петйих листьев - 39-4-11 и 38-5-С (табл« 4-), ■

Таким образом» целенаправленно используй в скрещиваниях биотопы с известный.! параметрами листового аппарата, можно более активно Влиять на продукФивНость гибридов, регулируя массу их корнеплодов и сахаристость, Ыеклинейная гибридизация облегчает эту задачу» поскольку в лучших комбинациях, участвуют генетически стабильные комбийвционно-цеНные йнцухт-лийии.

Морфологические особенности икцухт-пийий В течение 1979-1987 гг. путем самоопыления раййнироввннь,.; сортов-г пуляций сахарной свеклы.и дальнейшей стабилизации По-

Таблица 4

Продуктивность межлшшйных гибридов ( 1988 г.)

Гибриды, сорт _Компоненту продуктивности _

! сахарис- ! Урожайность, ! сбо:^ сахара,

! тость, % I ц/га ! п/га

39-4-Н х Л-52 14,9 ■ 510 75,9

39-19-С х А-52 15,9 630 100,2

41-20-1 х А-52 16,2 610 98,8

39-4-П х 41-20-1 14,9 510 75,9

39-4-И х 38-5-С 13,8 500 69,0

ЕИР-100 х А-52 15,9 520 82,7

Уладовская одн.35 ^сорт) 15,1 611 92,3

НСР0,05 1,52 85,40 22,35

лучаемых инцухт-пиний, создана их коллекция, насчитывающая к настоящему времени до 500 номеров. Она включает в себя линии, различающиеся по форме листовых пластинок и листовых розеток, длина я ширине черешков, величине и особенностям строения пыльцы, сахаристости и устойчивости к болезням. Наиболее ценные из них, имеющие к тому же доминантные маркерные признак!-, описаны Нино.

Инцухт-линия 41-20-1 (13) выделено из сорта Киргизская 08, раздельноплоднаЯ) склонная к самофертильности. Имеет мощные прямостоячие листья со скрученными вовнутрь краями. В соответствующих условиях формирует крупные (до 1,5 кг) корнеплоды. За- . регистрирована в сейокцентре Всесоюзного НИИ сахарной свеклы в качестве исходного материвла для физиологических и генетических исследований.

Пнцухт-лйния 1«В-51-6-С (1^) выделена из м .терйапов верхняч-ского происхождения,сростнопяод!1Эя( склонная к самофертильности. Обладает доминантным маркерным признаком (щиповидныэ наросты на листьях), используется в работе по контролю гибридности.

Инцухт-линия 39-19-0-104-19 ( 14 ) выделена из материалов киргизского происхождения, раэдельнопледнэя Ь массой корнеплода до 1,5 кг. Является носителем цитологической мутации "ар" ( ассгяит-; ро11еп ). Формирует тетрадную (сросшуюся по 4 ) пыльцу. Донная мутация обнаруяенэ и описана впервые Л.Б.Сеило-

вой и др. (1988). Линия используется в качестве цитологического маркера.

Инцухт-линия Л-9-18-П-1 ( i4 ) с нередуцированными гаметами получена облучением УФ-рад нацией цветоносных побегов сорта Нлтушковская -дносемяннэя НО. Является носителем мутации " рв" (parallel opindles ). Формирует пыльцу с диплочдным набором хромосом (п =18), используется в исследованиях по генетике сахарной свеклы.

Инцухт-линия 69-3 с салатным типом листе получена трехкратным самоог. пением потомства пинии 11-145 из коллекции лаборатории пип.уляционной генетики растений СО АН Г-ССР. Имеет сильно гофрированные по краям листья и корнеплоды с сахаристостью до löst. Сростыоплодная, склонная к самофертильности, высоко комбинационно-спосооная. В настоящее время ускоренно размножается для последующего использования в качестве донора высокой сахаристости.

Инцухт-линия I7-I (Ig) выделена из сорта Рамонскоя однгсе-мяннаяЭ. Разпельноплодная, самонесовместимая. Используется в исследованиях по генетике в качестве доминантного маркера.

Инцухт-линия А-52 i ) выделена из сорта Берхнячская 031. Сростнопуодная, склонная к самофертильности, высокосах8ристая (I6-13jt). Но поражается мучнистой росой, имеет длительно веге-тирующие листья (более 90 ней, в норме - 60 дней). Зарегистрирована в селекцентре Всесоюзного НИИ сахарной свеклы (Киев) б качестве донора устойчивости к эризифозу. Используется при формировании гибридов на Ферт иль ной и стерильной основе.

Инцухт-пинии Rb -59-2-8 и Rb -60-1-3 выделены из немецкой краснолиетной популяции Rot Blatt , сростноплодные с крупными (до 1,5 кг) корнеплодами.

Линия Rb-59-2-8 имеет гладкие темнобордовые листья, линия Rb -60-1-3 - зеленые с интенсивно красными краями и такими же жилками. Обе используются в топкроссах в качестве тестеров на ОКС.

Свя:,ь продуктивности инц.ухт-линий с продуктивностью■ меклпнейных и поликроссных гибридов

При испытании инцухт-линий в производственных условиях (площадь питания 20x60 см) их урожайность была всегда ниже стандарта - сорта-иопулядии. Преимущество последних станоки-

пось особенно заметными при загущенном посеве (10x60.см). Однако в оптимальных условиях произрастания (40x60 см) разница в урожае отдельных линий по сравнению с сортами оказывалась незначительной: Ьелоцерковскап односемянная 34 - 519 'с/та, линия CCI1-25-29-I-C - 490, линия 38-5-С - 478 ц/га. Как видно, инородная депресоия в данном случае'былв весьма относительной.

В.процессе исследований нам удалось выделить 6 комбинационно-ценных линий (табл.5).

Инцухт-линия K-I-U-C. - уладовского происхождения. Продуктивность ее поликроссных гибридов была стабильно!! в течение трех лет испытаний. Гибриды сочетают высокую урожайность с высокой сахаристостью.

Исходная форма линии ВИР-100 получена п сво' время из ВИРа. Гибриды созданной нами линии показали высокую урожайность а испытаниях, проводившихся в течение двух лет.

Инцухт-линии 41-20-1, Й9-19-С-4-6 происходят из материалов киргизской селекции, 1-24-П - уладовской. Все линии раздельном од ные. Гибриды на базе этих линий - стабильно высокоурожайные.

Линия А—52 - донор высокой сахаристости и устойчивости к яриэифоз.у (мучнистой росе). Используется в качестве кгщбиня-ционно-ценного опылителя к МС-формзм и компонента гибридов на фертильной основе. В основном сортоиспытании 1989 г. участвовали 4 меминейных гибрида, отцовской формой которых была линия А-52 (табл.6). По всем компонентам продуктивности они превысили стандарты: по уронаю корнеплодов - на 5-20^, содержанию в них сахара - на 9-10%, сбору сахара с гектара - па 1033%. Гибрид МО 87107 х А-52, сочетающий хорошую сахаристость с высоким урожаем корнеплодов, передан в экологическое сортоиспытание. Высокая продуктивность этих гибридов обусловлена, на наш взгляд, ценными качествами линии-опылителя А-52. Кроме иммунитета к эризифозу - одний из основных болезней нашего региона и высокой сахаристости ( о ISjt), линия обладает свойствами, играющими не менее важную роль в формировании продуктивности ее гибридов: она достаточно стабильна при изменении условий произрастания. Даже при густоте стояния растений Т43 тыс. на гектар (норма - 83 tl.c.) масса корнеплодов линии мснь/

Таблица 5

Продуктивность полккроссных г-/ -ридов,

созг.З"лых

на базе инпухт-линий

Материнская

форма

гибрида

ВИР-100

к-52

£9-19-0-4-6

41-20-1 К-1-И-С

1-24-11

ч ц

_н_

ч

I?

ч Ч

! Годы ! С =.ха-1 испы- ! рис-I таний'тость,

к стандартам!Урок.,к.стандар- 'Сбор Г !ц/га ! тз'А- 'саха-!

Г Р-06 !Й.одн. !'

к стандарта:.,

¡Р-06! Я.05н.|Ра.п | Р-0б!Я.одн

50

Ч

Ч

1985 18,5 101,0 102,0 573

1987 15,3 100,0 100,0 617

1988 14,9 98,7 97,4 609

1985 18,6 104,0 103,0 566

1987 15,3 100,0 100,0 646

1988 66,1 106,6 105,2 644

1985 18,2 102,0 101,0 549

1987 15,2 99,3 99,3 631

1988 15,2 100,7 99 ,3 702

1985 17,3 97,0 96,8 658

1988 15,2 100,7 99 ,3 700

1985 17,7 99,0 98,0 598

1987 15,6 102,0 102,0 625

1988 16,0 106,0 104,6 702

1985 18,0 98,0 98,0 595

¡987 14,8 96,7 96,7 673

) ,05 в 1985 г. составило 152,2 ц/га ________________ СП /| 1Т

1 30 _!н/га ! 112,0

100,0 112,0 100,6

101,0 105,0 94,4

99,7 94,1 90,7

103,0 99,0 10?,3

105,4 110,2 98. Г

105,4 99,5 103,7

100,0 96,0 99,9

102,9 107,6 95,9

114,9 108,5 106,7

120,0 115,0 113,8

114,6 108,2 106,4

109,0 104,0 105,8

102,0 107,0 97,5

114,9 108,5 112,3 104,0 116,0 107,1 109,8 111,8 99,6

102,0

101,0

98,3

107,0

105,3

112,3

113,0 105,0 91,6 102,0 П041 104,7

102,0 97,0 102,2 106,9

115.6

116,0 115,3

108,0 103,9

121.7 103,0 106,2

107,8

110,0 107,5

103,0 108,7 113,4 114,0 110,0

ст\

I

ти;

в 1987 г., соответственно, 67,4 ц/га

урожайности и 2,04?.' по сзхарнотсс-V. 1,44?;; в 1988 г.-174,4 и/га к 1,88*.

- г?'-

достигать 700-800 г. 2з растениям свойственна вертика-^но ори-енхирогз;..-.;я розетка, а жизнедеятельность листьев летних сроков образования превышает 90 дней.

Контроль гибридности сахарной свеклы

Нами предложено использовать в качестве генетических ;.;ар-керов фенолыше соединения лист о первого гола :-.нзни.

Изучение качественного состава фенолов выявило кх большое разнообразие. Линии, разли^аджеся по составу, скрещивали между собой вручную. Отцовским компоненто-; при этом служила форма, содержащая дополнительный набор фенолов. Если по качественному составу различались обе линии, их скрегдивали ре-аипрокно. Часть цветков кэкдой скрещиваемой линии подвергали принудительному самоопылению.

Анализ семоопь'ленного и гибридного потомства показал,что у гибридов наблюдаются дчз состава фенолов: мэтерккского и отцоеского кокюненюв. При пнцухткровании линий сохраняются только исходные формы фенолов.

Контроль гибридизации по фекольным маркерам по сравнению с бетационовыга (окраска проростков и листьсв) - более трудоемкий, поскольку сепззн с процедурой хрокатографировакпя. Но в случаях, когда родительские компоненты скрещивания визуально не различаются по окраске раетенил и имеют в то же врекя различия в наборе фенолов, феколъный тест мог.ет быть с успехом использован. Простота качественного анализа Сенолов делает этот 1.:етод более удобным по сравнению с изоферментным тестом, поскольку не требует спзциального оборудования. Следует, однако, заметить, что и фенольный тест не является универсальным. Он монет использоваться лишь тогда, когда компоненты скрещивания содермат качественно разные наборы фенолов.

В У ВО Д Ы

1. 6 результате многолетних исследований разработаны и уточнены принципы получения инцухТ-линий сахарной свеклы на базе производствбнных сортов. Создана обпирная коллекция ли-ней.шх форм, большая часть которых обладает селекционно-цен-ньгми и меркерньгш признаками.

2. При инцухтирозании в условиях высокогорья выявлен полиморфизм линий по типу развития цветочных побегов, характеру

- IB -

их строения, расположению плодов и семяпродуктивности. Показано, что глубина инбридинга существенного влияния на семяобра-зонательную способность линий не оказывает. Решающее значение здесь принадлежит генотипу.

о. Анализ ..ачества семенного материала выявил значительную вариабельность линий по числу семян на ICO плодов, массе семян, их всхожести и энергич прорастания, сырой и сухой биомассе проростков. У сорта Ьелоцерковскап односемянная 45 впервые обнаружено явление феноспермии - разрастание околоплодников при отсутитвии в плодах собственно семян.

4. Изучение продукционных свойств растений первого года жизни показало, что по ряду признаков инбредная депрессия у сахарной свеклы является относительной. Ппи создании благоприятных для роста и развития услоеий биологическая и хозяйственная продуктивность лучших линий может не уступать продуктивности сортовых популяций.

5. Установлено, что целенаправленно используя в скрещиваниях пинии с известными параметрами листьев, можно активно влиять на продуктивность г ибридов, регулируя масс./ их корнеплодов и сахаристость. Отбор линий, слабо реагирующих на изменение услоеий произрастания (площади питания), с последующим созданием но их базе гибридов может поднять продуктивность в целом за счет использования более загущенного, чем принятый на производстве, посева.

6. Выявлено промежуточное наследование сахаристости у гибридов со смещением в некоторых случаях в сторону одного

из родителей, йнутрилинейный отбор по сахаристости необходимо проводить с учетом органической массы корнеплодов и уровня "несахаров", снижающих технологические качества сырья.

7. Для определения гибридности потомства впервые рекомендовано использовать наряду с общепринятыми маркерами ( Rot Blatt , R^d tester ) анализ фенольнюс соединений листьев.

В. Ь селекционном процессе в качестве доноров ргпдельно-плодности компонентов гибридов на фертильной' и стерильной основах рекомендовано использовать инцухт-линии 4I-20-J, 69-3, BVIP-I00, 39-19-С-4-6, К-1-Г1-С и I-24-II; в исследованиях по физиологии и генетике сахарно!! свеклы - линию 4P-20-I.

- -

Сростнопподная чысокосахаристая линия А-52, лок д а (и ш с) я тетом к эризифозу (мучнистой роса), может слукить донором устойчивости, высокой сахаристости и быть гетероьпсным опылителе» к МС-формам.

РЙКО.'лЕЦцАШШ ДЛЯ ОЙЛККЦИОННЬК УЧРЕЗ-ДЕНИЛ

1. Раздел*-ноплодные инцухт-линпи сахарной свеклы 41-20-1, Л11Р-Ю0, 39-19-С-4-6, К-1-П-С и 1-24-11 использовать в качество доноров раздельноплодности „ри формировании гибридов на фертильной основе и, возможно, кок закрепителей стерильности

к МС-формам.

2. Инцухт-лииию 41-20-1, имеющую вертикально ориентированную розетку листьев, использовать в Физиологических исследованиях по влиянию ориентации листьев на продуктивность.

3. Оростноплодная линия Д—52, обладающая иммунитетом к зризийоЭу, может служить донором устойчивости, высокой сахаристости ц использоваться в качестве опылителя к ^С-формэм.

4. Использовать в исследованиях по генетике и феногене-тике инцухт-линии:

39-19-С-104-19 (носитель мутации "ар") и Л-9—18-П-1 (носитель мутации "рэ ") - в качестве цитологических маркеров;

В—51—6—С (деформированные листовые пластинки и шипы на главной милке), нь -59-2-8 и йь-60-1-3 (.краснолистнне формы) - в качестве доминант"ых маркеров в топкооссчых испытаниях.

5. Использовать фенолышй тест в качестве метода определения гиеридности селекционного материала.

1>С»ШШ ПОЛОЖЕНИЯ дИОСйРУАЦКОНПОП РАБОТЫ ИЗЯОИИУ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. пнализ корреляции и изменчивости количественных признаков у сахарной свеклы // Гешзтнко-селекционные исследования полевых культур - Алма-А?а: Наука, 1978. - С.97-100 ( в соавторстве)•

2. Генетика 1.,:изнака сомосовг.астимости и самонесов.лести-мости у сахзрно'л сылслы // Генетико-селекциошше исследования полевых культур - Алаа-Ата: Наука, 1978. - С.105-ПО (в соавторстве).

3. влияние шшухтг т признак сахаристости сахарной

- го -

свеклы // Экспериментальные работы по генетике растений в Казахстане - Ллма-Атл: íi-ука, 1981. - С.3-7 (в соавторстве).

4. Метод определения гибридности растений // Сахарная свекла - 1983. - № I. - С.31-32 (в соавторства).

5. Влияние однократного самоопыления на хоэяйственно--ценные свойства сэхарной свеклы // известия АН КазССс, оер. биол. - 1984. - te 3. - С.24-27 (в соавторстве).

6. Экспериментально > получение 2и пыльцы у диплоидных форм сэхарной свеклы // Сельскохозяйственная биология - 1985.

- te 2. - С.46-47 (в ооввторотве).

7. Получение мужских нередуцированных гниет у сахарной свеклы с помощью мутагенных факторов // Экспериментальный мутагенез сельскохозяйственных растений - Уиань, 19Я5. - C.I5 (в соавторстве).

8. Реакция сорта Болоцерковская односемянная чэ самоопыление // Сахарная свекла. - 1986. - №9. - С.40 (к "оав-торстве).

9. Особенности инбредной депрессии у сахарно!* свеклы// У съезд ШГИС. - М.Изд-во ВОГИС, 1987. - Т.1У, '!.£. - С.125 (в соавторстве).

10. Создание иммунных к болезням форм сахарной свеклы // Физиолого-генетичеокие основы повышения устойчивости и продуктивности сельскохозяйственных растений - Алма-Ата: Наука, 1988. - С.27 (в соавторстве).

11. Урожайность и комбинационная способность линейных форм сэхарной свеклы // Известия АН КззССР, сер.биол. - 1990.

- te 5. - С.81-33 (в соавторстве).

12. Реакция инцух.т-линий сахарной свеклы на условия возделывания // Проблемы теоретической и прикладной генетики в Казахстане. - Алма-Ата: Галым, 1990. - С.47-48.