Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Создание исходного материала для селекции технологичных сортов гороха в условиях Волго-Вятской зоны России

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Создание исходного материала для селекции технологичных сортов гороха в условиях Волго-Вятской зоны России"

РГБ ОД

1 5 ДЕК 1995

На правах рукописи

БАБАИЦЕВА ТАТЬЯНА АНДРЕЕВНА

СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ТЕХНОЛОГИЧНЫХ СОРТОВ ГОРОХА В УСЛОВИЯХ ВОЛГО-ВЯТСКОЙ ЗОНЫ РОССИИ

06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Киров - 1996

Работа выполнена на Фаленской селекционной станции НйИСХ Северо-Востока имени Н.В.Рудницкого.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Г.А.Дебелый.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Е.В.Лызлов;

кандидат сельскохозяйственных наук В.А.Епихов.

Ведущая организация - Вятская государственная сельскохозяйственная академия.

Зашита состоится 1996 года в часов

на заседании диссертационного совет^ К 020.19.01 в НШСХ ЦРНЗ по адресу: 143013, п/о Немчиновка-1 Московской области.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЙИСХ ЦРНЗ.

Автореферат разослан года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук

В.М.Лапочкин

ОБШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время наблюдается значительный дефицит производства растительного белка. В решении белковой проблемы важное значение тлеют зернобобовые культуры, основной из которых в России является горох. Росту объемов производства этой культуры препятствует крайне низкая технологичность районированных сортов - осыпаемость семян, израстание и неравномерное созревание, сильное полегание,что затрудняет механизированную уборку.

Усилиями селекционеров, генетиков, физиологов преодолены основные недостатки культуры гороха, позволяющие значительно повысить её технологичность - выделены короткостебельные, усатые, детерминантные мутанты и на их основе созданы сорта. Однако большинство из них не приспособлены к почвенно-климатическим условиям региона. Создание скороспелых, стабильных по урожайности сортов, объединяющих в себе технологичный габитус растений с засухоустойчивостью, иммунитетом к наиболее вредоносным болезням и вредителям является актуальной задачек.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - поиск эффективных методов создания исходного материала для селекции более технологичных сортов гороха в условиях Волго-Вятского региона России.

Для её выполнения поставлены следующие задачи:

- определить характер наследования элементов семенной продуктивности в контрастных по фенотипу гибридных популяциях ;

- изучить изменение структуры популяции по форме листа и типу роста стебля в разных генотипических средах ;

- выявить селекционную ценность различных методов гибридизации (простых парных скрещиваний,однократных прямых и обратных беккроссов) ;

- на основании анализа экспериментальных данных установить эффективность проведения отборов на повышение продуктивности и технологичности в простых и слокных гибридных комбинациях.

Научная новизна. Впервые в условиях Кировской области определен характер наследования количественных признаков гибридами гороха при вовлечении в скрещивания сортов с усатым типом листа и детерминантным стеблем.

Показано несоответствие фенотптгческого расдеплепия по типу

роста стебля мокогибрпдному, установленному ранее другими авторам

Установлено, что применение однократного беккросса с отцовски" формой в селекции на повышение технологичности сортов гороха способствует увеличению выхода продуктивных усатых и детерминан-тных рекомбикантов.

Практическая ценность. Показана возможность определения селекционной ценности гибридных комбинаций по величине гетерозиса, по коэффициенту депрессии ( Омаров,1975) и при использовании системного анализа ( Кызласов,1982,1985). Подтверждено преимущество использования схемы отбора усатых генотипов из м.оногенных по типу листа гибридных популяции в сравнении с отбором из гетерогенных популяций С Титенок, 1924 ).

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и обсуждены на конференции молодых ученых НПО " Подмосковье"(Кемчи-новка,1993), на научно-практической конференции (Немчиновка,1996), на Всероссийском научно-методическом координационном совещании (Орёл,ВШИ ЗьК,1956), научно-практической конференции(Киров,1996)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста и включает введение, 6 глав,выводы, практические рекомендации,приложения. Работа содерждт 32 таблицы, 2 рисунка. Библиографический список включает 243 источника, из которых 58 работ иностранных авторов.

УСЛОВИЯ, ¡¿АТЕРИАЛ К МЕТОДИКА ИССЛВДОВАШП.

Экспериментальную работу проводили на Фалекской селекционной станции НИИСХ Северо-Востока в 1930... 1996 гг.

Полевые опыты размещали в селекционном севообороте. Почвы опытных участков дерново-подзолистые,среднесуглинистые, средне-окультуренные. Агротехника в опытах- обычная, принятая для зернобобовых культур в области.

Погодные условия в годы исследований охватывали все разнообразие типичных для Кировской области агроклиматических условий: жесткую воздушно-почвенную засуху ( 1990 и 1991 годы), почвенную засуху при низких среднесуточных температурах воздуха ( 1992 и 1993 гг), благоприятный по влагообеспеченкости и температурному режиму 1995 год. В 1994 году количество выпавших осадков за перио, вегетации составил 200;^ нормы, особенно, в I декаде июля, что вызвало полную гибель растений гороха. По этой причине в работе

ке приведены данные за указанный год.

¿•¡сходный материалом для проведения исследований служили сорта Кадеэда, Лучезарный, Красно-уфимский 70, Труженик, перспективная линия Б-2832. В качестве отцовских форы использовали сорта Норд, Самарец, Пану - с усатой форма'; листа ( придание устойчивости к полеганию ), Флагман, Орловчанин 2-е детерминантным стеблем ( устойчивость к израстанию).

Скрещивания по схеме полных топкроссов и беккроссы проводили ежегодно в 1590...1594 гг. Для оценки гибридов Е^ к Е^ по комплексу хозяйственно ценных признаков их высевали по схеме материнская форма - гибриды-отцовская форма на 2-4 рядковых делянках с площадью питания 7 х 20 см.

Популяции гибридов второго-пятого поколений размещали на делянках 3;5 и 10 м2 в зависимости от наличия семян при норме высева 1,3 млн. зерен на га.

В гибридных популяциях Еторого поколения проводили подсчет расщепления по форме листа и типу стебля, а начиная с третьего-отборы по комплексу хозяйственно-ценных признаков, используя частично схему, предложенную во ВНШЗБК (Титенок,1954). Потомства отобранных растений изучали в селекционных питомниках первого ( учетная площадь 0,49 м2 ) и второго года ( учетная площадь 2-2,5 м2 ), контрольном питомнике ( учетная площадь 5 м2 при четырехкратной повторности).

Фенологические наблюдения, глазомерные оценки, учет урожая проводили согласно методикам Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1985) и ВИРа(1976).

При анализе экспериментальных данных использовали метод дисперсионного анализа, критерий распределения (х2)(Доспехов, 1985). Характер наследования количественных признаков оценивали по коэффициенту фенотипического доминирования( Ре1г, Гггу ,

1966). При определении комбинационной способности родительских форм использовали системный анализ ( Кызласов, 1982,1985 ).

Объемы гибридизации я ежегодно прорабатываемого гибридного и селекционного материала представлены в таблице I.

Таблица I

Объемы прорабатываемого материала

штомники Количество номеров

1290 1531 1592 1983 1334 1225 1396

Питомник исходного

материала 10 10 10 10 10 - -

Количество комбинаций скрещивания 25 -75 75 75 75 __

Гибридный - 72 173 433 659 289 -

Гибридный - - 48 213 218 237 65

Селекционный I года — — — 1399 109 1982 гибель 90 5 1542 221

Селекционный II года — — — — 47 гибель 51 39 28 16

Контрольный - - - - - - 5 3

Итого во всех питомниках 10 82 231 2061 2916 667 1640

Примечание . В числителе - высеяно ; в знаменателе- осталось после браковки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ НАСЛЕДОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ ГИБРИДАМ ГОРОХА.

Для эффективного селекционного использования гибридного материала необходимо знание характера и степени наследования основных количественных признаков. Противоречивость имеющихся в литературе сведений по данному вопросу свидетельствует о том, что изучать еп нужно применительно к конкретным комбинациям и условиям. С этой целью в 1392...1995 гг анализировали гибриды и ?2> полученные от скрещивания сортов гороха, существенно различающихся по ряду хозяйственно ценных признаков ( табл.2). Родительские формы различались по морфотипу, вегетационному периоду(от 67 до 78 дней), высоте растении ( от 41 до ИЗ см ), основным элементам семенной продуктивности.

Таблица 2

Сравнительная характеристика родительских форм по хозяйственно ценным признакам ( 1992,1993,1935 гг).

Сорт Вегетаци- Устой- Высота Количество Масса.г

онный период,дн. чивость к полеганию, балл расте-■ ния, см фертиль- ннх узлов - бобов на раото-нии бобов на гТ;е-ртиль-ный узел семян в бобе семян с растения 1000 зеро!

Надежда (об) 68 3,6 98 4,9 7,3 1,5 4,5 4,6 136

Лучезарный (об) 76 Красноуфшский 70(об)74 3,5 3,2 ИЗ 106 6,3 5,7 10,1 8,8 1,6 1,6 4,3 4,0 6,8 6,8 157 199

Труженик ( об) 72 3,0 84 3,2 5,5 1,8 5,2 7,7 269

Б-2832 ( об ) 73 3,1 96 3,8 7,2 1,9 3,9 7,9 279

Флагман (дет) 70 3,4 53 2,5 5,2 2,1 4,6 7,2 304

Орловчанин 2(дет) 78 4,0 41 3,2 5,9 1,8 3,6 6,8 315

Норд ( ус) 72 3,8 68 3,9 6,6 1,7 4,2 8,1 299

Самарец ( ус) 71 3,8 87 3,5 5,6 1,6 . 4,4 6,0 249

Пану ( ус) 67 3,8 54 4,5 7,1 1,6 4,3 6,8 222

нср05 10,3 0,7 1,0 0,2 0,5 1Д 21

Примечание: ( об) нормальный фенотип ( обычный)

(дет) с ограниченным ростом ( детерминантннй ) ( ус) с усатым типом листа ( усатый)

Таким образом, фенотипическое разнообразие вовлеченного з скрещивания исходного материала по ряду хозяйственно ценнкх признаков в определенной степени говорит о его большом генетическом разнообразии и позволяет ожидать в гибридном потомстве различия п габитусу , срокам созревания , элементам структуры продуктивности и другим признакам и свойствам.

Анализ гибридов первого поколения по степени стенотипического доминирования показал слоеный характер наследования количественных признаков (табл.3). Уровень и частота проявления гетерозис-ного эффекта всех типов гибридов по большинству признаков находится в зависимости от генотипической среды и условий выращивания.

Таблица 3

Дифференциация (%) гибридов первого поколения по степени

фенотипического доминирования! 1992,1993,1925 гг).

Признаки Доыини- Доминирование Сверхдоминирование

рование ---

отсутст- положи- отрпца- гетерозис депрессия вует тельное тельное Ьр>+1 Ир<-1 _Кр =0_(?<пр4-П -иЬр<о__

Высота растении 0 33,3 10,7 52,0 4,0

Количество с;ертиль-ннх узлов "б,7 42,6 24,0 22,7 4,0

Количество семян с растения 0 30,6 14,6 45,4 9,4

Масса семян с растения 1,3 24,0 20,0 41,4 13,3

Количество бобов на растении 2,7 38,6 14,7 36,0 8,0

Количество семян в бобе 6,7 30,6 21,4 30,6 10,7

Масса 1000 семян 2,7 25,7 54,6 4,0 12,0

Наследование высоты растений, количества и массы семян с растения в большинстве комбинаций идет по типу положительного сверхдоминирования и доминирования.

Устойчивый истинный гетерозис по высоте растений чаще наблюдается у простых гибридов, а в комбинациях с сортами Норд и Надезда - во всех вариантах скрещиваний.

высокая семенная продуктивность гибридов отмечена в комбинациях скрещивания , где родительские формы слабо различались по данному признаку.

По количеству фертильных узлов гибриды, з основном,находятся на уровне родительских (Тори.

Количество бобов на растении и се.мян в бобе наследуется, в большинстве случаев, по типу поло:л:тельного доминирования и гетерозиса примерно с равной частотой.

¡..асса 1000 семян - это единственный признак из числа изученных, наследование которого в подавляющем большинстве комбинаций идет по типу отрицательного доминирования и депрессии. В гибридных комбинациях, где оба родителя характеризуются крупносекян-ностыо, частота депрессивных случаев наибольшая.

Анализ влияния сортов на наследование элементов структуры продуктивности гибридами первого поколения показал отсутствие зависимости частоты проявления положительного сверхдоминирования от типа листа родительских форм. При вовлечении в гибридизацию детерминантных сортов количество гибридов , проявивших гетерозис хотя бы по одному признаку, невысокое. Влияния морфотипа родительских форм на степень доминирования не обнаружено.

Второе гибридное поколение, как правило, уступает первому по продуктивности. Ряд авторов ( Тимина,1280; Наумкина,1987 и др.) указывает на сохранение гетерозиса и в расщепляющихся поколениях, связанное по их мнению , с выщеплением трансгрессивных генотипов.

Показатель изменения уровня изучаемых признаков второго поколения в сравнении с первым характеризуется ( по Шарову,1975) как " депрессия". Коэффициент депрессии со знаком" минус" означает , что наблюдается усиление признака во втором поколении.

Уровень депрессии в расщепляющихся поколениях гибридных популяпий ( простых и Р]- беккроссных) относительно первого поколения простого гибрида в наших исследованиях определяли в контрастные по погодным условиям годы - 1992 и 1995 .

В ряде комбинаций как простых , так и сложных гибридов наблюдалось заиление признака в оба года изучения. Частота проявления отрицательной депрессии ( гетерозиса) по отдельным признакам зависела от типа скрещиваний.

У простых гибридов сохранение гетерозиса во втором поколении в оба года изучения наблюдали в комбинациях Лучезарный х Самарец, Труженик х Орловчанпн 2 по количеству фертклы-шх узлов, бобов на растении и семян в бобе ; в комбинациях Лучезарный х Флагман и Труженик х Самарец - по количеству семян в бобе ; Труженик х Корд - по массе 1000 семян. Гетерозис по большинству изучаемых признаков сохранился в гибридной комбинации Красноуфимский 70

х Самарец.

В сложных комбинациях наиболее часто ( в IG.3 комбинаций) в оба года изучения отрицательная депрессия отмечена при беккрос-спрозании материнским генотипом.

Для определения сравнительной эффективности гибридных комбинаций и оценки комбинационной способности вовлекаемых в скрещивания сортов был проведен системный анализ наследования количественных признаков ( Кызласов,1982,1985). Методика основывается на определении значений взаимодействия аллельных и неаллельных генов по данным анализа гибридов Ej и Eg и 11Х родителей.Селекционная ценность гибридов определяется значением показателя признака в популяции , приближенной к гомозиготному состоянию (Е = )• ^ результате проведенного анализа выделены гибридные комбинации , тлеющие высокие значения Рк по комплексу хозяйственно ценных признаков: Лучезарный х Флагман ( Е = 113,2$ в 1992г и Е1; = 121,6 ^ в 1995 г), Лучезарный х Орловчанин 2 ( Ек= 133,9% и 126,0$ ), Лучезарный х Самарец ( Ек = 120,9^ и 116,1$), Красноуфимский 70 х Самарец ( Ек = 165,4$ и 111,6 $ ), Труженик х Норд ( Ек = 117,1 $ и 82,5 $). По заключению автора методики в старших поколениях этих комбинаций можно ожидать высокую эффектив ность отборов по большинству селектируемых признаков. Анализ комбинационной способности родительских форм показывает, что выбор сорта для вовлечения в скрещивания зависит от целей,поставленных селекционером,и особенностей генотипа.

Так, в селекции укосных сортов наиболее целесообразно использовать мелкосемяннне сорта, характеризующиеся высокими зкаченпям.1 01СС по высоте растений ( Лучезарный - 171,3$ в среднем за 2 года Красноуфимский 70 - 161,8;¿, Надежда - 155,4$) и низкими по массе 1000 семян ( 60,4^ ; 81,6 и 47,6$ соответственно ). В селекции зернофуражного направления - сорта, обладающие наибольшей ОКС по семенной продуктивности - Б-2832 ( 149,6 $), Флагман (145,0$) Норд ( 132,5 $).

НАСЛЕДОВАНИЕ ФОРШ ЛИСТА И ТИПА РОСТА СТЕБЛЯ ШБИШ'й! ГОРОХА.

Согласно литературным данным ( Хангпльдпн,1966,1982,1984; Полунин,1968 и др.) наследование формы листа носит моногенный рецессивный характер.

Отсутствие листовых пластинок резко снгпает конкурентоспособность усатых генотипов, что приводит к иедоразвитню части растений, особенно короткостебельннх глк их гибели к сазе уборочной спелости.

ото нашло подтверждение при подсчете расщепления популяции второго поколения по форме люта. По на^еглу мнению, именно этим могло объяснить несоответствие фенотипического расцепления теоретически оглдаемому 3 : I в гибридных популяциях, где родительские формы отличались по высоте растеши! ( в комбинациях с сортами Норд и Пану ). ¡.¡оногкбридное расщепление наблюдали только в комбинациях со среднерослым сортом Самарец ( за исключением комбинации Б-2832 х Самарец ).

Изучение гибридных популяций,полученных в результате скрещивания контрастных по типу роста стебля сортов, позволило выявить несоответствие фенотипического расщепления моногибридному,установленному ранее другими авторами.(Волчков,Дрозд,1936; Яковлев, Чекалин,1993 и др.).

По характеру расщепления выделено 2 группы гибридных популяций. Первую группу составили гибриды,полученные от скрещивания сортов Надежда и Лучезарный с источниками детерминантности.Первое поколение гибридов было однородным по типу роста стебля.Доминировал индетерминактный тип. Вл втором поколении происходило расщепление на два фенотипических класса : с обычным и детермшантнкм ростом стебля в отношении, близком 7:1, что не соответствует моногибридному ( табл.4). Во вторую группу вошли гибридные комбинации с участием сортов Труженик , Б-2832 и Красноуфшлский 70. В первом поколении наблюдали отсутствие единообразия гибридов по данному признаку. Часть растений ( от 3,6 до 36,8$ в зависимости от комбинации скрещивания ) имела детерминантнкй тип роста стебля. Во втором поколении соотношение обычных и детерминантных генотипом было близким к 4:1. Повышение доли детерминантных растений в комбинациях с сортом Красноуфимский 70,возможно, есть результат взаимодействия генов детерминантности и фасциации стебля, который присутствует в материнской форме ( сорт Красно-уфимский 70 получен от скрещивания Торсдаг и Штамбовый 2 ).

Нами совместно с профессором Вятской СХА Г.П.Дудиным предложена гипотеза, в которой делается попытка объяснить причину несоответствия фенотипического расщепления моногибридному. Согласно данной гипотезе существует второй рецессивный аллель гена детерминантности, который совместно с рецессивным геном -

Таблица 4

Фекоткпическое расщепление по типу роста стебля в гибридных популяциях ?2 ( 1332-1935 гг).

Гибридные Количество растений Фактическое отношение комбинатах _и показатели соотватстви

всего обычных детер-минан-тных х^ Р

Надезда х Флагман 1330 1155 175 7:1 0,53 0,10

Надезда х 0рловч.2 833 763 130 7:1 3,46 0,05

Лучезарный х Флагман 1293 1155 138 7:1 3,95 0,01

Лучезарный х ОрлоЕ-чанин 2 882 765 115 7:1 0,23 0,10

Труженик х Флагман 1280 1021 259 4:1 0,04 0,10

Тру-деник х Орлов-чанин 2 465 358 107 4:1 2,63 0,10

Б-2832 х Флагман 744 575 169 4:1 3,43 0,05

Б-2832 х Орловча-нин 2 703 542 161 4:1 3,70 0,05

КрасноусЬшский 70 х Флагман* 740 501 239 2:1 0,36 0,10

КрасноуФимский 70 х Орловчанин 2 970 609 361 2:1 6,59 0,01

модификатором, эпистатичным по отноиению к гену основного действия обеспечивает проявление признака детерминактного роста стебля. Наличие или отсутствие расщепления в первом поколении объясняется генотипическиш особенностями материнских форм. Полученные наш экспериментальные данные позволяют иначе взглянуть на генетику признака ограниченного роста стебля и требуют в дальнейшем тщател! ного изучения данного вопроса.

ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ СКРЕЩИВАНИЯ.

Успех селекции во многом определяется выбором метода и схемы скрещиваний. В нашей работе для создания нового исходного материала использовали два типа скрещиваний - простые парные и бек-кроссы.

Применение метода возвратных скрещиваний, или беккроссов, позволяет с высокой степенью достоверности предопределять исход

работы. Поэтому он нашел широкое применение в селекционной работе с различи,мп культурами ( Иванова, Ковалькова,1984; Орлюк и др., 1984 ; Сандухздзе и др. 1988,1396 и др. ). На культуре гороха метод использовали в селекшш на короткостебельность (Зубов,1978), неосыпаемость ( Чекалин.Варлахов,1984 ), устойчивость к патогенам ( Гришина,Дебелый,1987 ), к полеганию ( Титенок,1986 ). В литературе встречаются различные мнения об оптимальном количестве насыпающих скрещиваний. В своей работе мы использовали однократные беккроссирования гибридов реккуренткнм родителям ( BC^Pj ) и донором ( BCjPg).

Об эффективности использования различных схем скрещиваний судили по изучению второго гибридного поколения и проводя отборы элитных растений по комплексу хозяйственно ценных признаков в Рд.

Характеристика гибридов второго поколения.

При скрещивании сортов, различающихся по морфотипу, во втором поколении проявляется стенотипическое расщепление. Поэтому представляет интерес изучить влияние внутрипопуляшонной конкуренции на формирование семенной продуктивности у растений разного морфо-тппа. Для этого проводили сравнительный анализ по элементам продуктивности усатых, детерминантных и обычных растений внутри каждой комбинации.

Результаты изучения простых и сложных гибридов второго поколения показывают существенное влияние схем скрещивания на структуру популяций. Наибольшее количество усатых и детерминантных рекомбинантов получено в популяциях IgBC;^. ^тоРое место по данному показателю занимают популяции простых гибридов. Наименьшая доля усатых и детерминантных форм отмечена в структуре популяций

F2BGIPI-

Сравнительный анализ растений разного морфотипа из гетерогенных по форме листа популяций выявил, в целом , сильное угнетающее влияние обычных генотипов на усатые по всем показателям независимо от схемы скрещивания и условий вегетации (табл.5). Однако в условиях достаточной влагообеспеченности ( 1995 г) в ряде гибридных комбинаций при всех схемах скрещиваний отмечено преимущество усатых генотипов по отдельным признакам.

Анализ влияния источника усатого типа листа на семенную продуктивность усатых рекомбинантов выяви преимущество сорта Норд.

Таблица 5

Характеристика растении с обычно/1 (I) и усатой ( 2) формой листа при различных схемах скрещивании.

Схема скрещивания

Год &орма Струк- Количество

■■-асса.г

листа тура популя ЦИИ,/а (Терти- льных узлов бобов на узел семян семян в с рас-бобе тения 1000 семик

1583 I 81 2,6 1,5 4,5 3,6±0,2 209

2 19 2,4 1,3 3,6 2,2±0,2 220

1995 I 80 5,2 1,6 4,3 7,6±0,4 213

2 20 3,8 1,5 4,1 4,6±0,2 211

1993 I 89 3,6 1,5 4,0 4,4±0,7 203

2 II 3,2 1,3 3,3 2,4±0,3 195

1995 I 90 5,4 1,6 4,4 7,5±0,4 208

2 10 4,1 1,5 4,5 5,6±0,4 208

1983 I 62 3,1 1,5 4Д 3,6±0,7 187

2 38 2,7 1,3 3,4 2,3±0,4 193

1985 I 63 4,8 1,6 4,4 8,0±0,4 236

2 37 4,0 1,6 4,1 5,7±0,3 230

Е2БС1Р1

При изучении гетерогенных по типу роста стебля популяций второго поколения установлено, что признак детерминантного типа роста стебля ведет к снижению продуктивности во всех типах скрещиваний ( табл.6). Преимущество обычных генотипов обусловлено, в основном , количеством фертилъных узлов. Однако в условиях недостаточной влагообеспеченности вклад данного признака в формирование продуктивности обычных генотипов падает и конкурентоспособность детерминантных рекомбинантов увеличивается. В отдельных комбинациях простых и беккросс-гибридов (Р^х^ в 1993 году" семенная продуктивность детерминантных растений была выше, чем обычных.

Выявлено преимущество сорта Орловчанин 2 при повышении семенной продуктивности детерминантных форм.

Применение однократных беккроссов способствует увеличению продуктивности усатых и детерминантных рекомбинантов по сравнению с простыми парными скрещиваниями.

Отбор усатых форм с повышенной семенной продуктивностью эффективен при беккроссировании реккурентным родителем.Однако увеличение количества фертилънкх узлов часто приводит к нежелательному удлинению вегетационного периода.

Таблица 6

Характеристика растений с обычным (I) и детерминзнтным(2) стеблем при различных схемах скрещиваний.

Схема скрещиваний Год Тип стебля Структура попу-ляции,% аоличэ смерти льных узлов ство бобов на узел Масса.г семян семян 1000 в бобе с рас-семяз тения

1993 I 78 3,0- 1,5 3,7 3,6±0,4 220

2 22 2,3 1,8 3,4 3,2±0,3 225

1995 I 82 5,1 1,7 4,0 8,1±0,4 237

2 18 3,0 1,9 3,9 5,6±0,8 236

Р2ВС1Р1 1993 I 87 3,5 1,6 4,0 4,6±0,9 207

2 13 2,5 1,9 3,7 3,7^0,8 216

1995 I 92 5,4 1,7 4,2 7,7±0,6 213

2 8 3,6 1.7 4,0 5,4±0,5 222

Р^РЗ 1993 I 65 2,8 1,6 3,8 4,0±0,5 238

2 35 1,8 2,0 3,5 3,3±0,3 253

19 хз о I 73 5,0 1,6 4,2 8,8±0,5 260

2 27 2,9 1,8 4,3 6,0±0,4 269

Поэтому целесообразнее использовать для отбора популяции, полученные путем беккроссирования источником усатого типа листа, где возможностей для отбора больше, а повышение семенной продуктивности усатых рекомбинантов обуславливается другими элементами пр одуктивн ости.

Отбор с повышенной семенной продуктивностью детерминантных форм результативен при использовании беккроссирования источником признака.

Взаимосвязь признаков семенной продуктивности у растений гороха разного морйотипа.

В селекционном процессе важно знать характер связи между признаками , вскрыть причины этой связи, а также установить степень прямого и косвенного влияния признаков на изучаемый показатель. Использование путевого анализа способствует решению данных вопросов.

На основании этого метода мы провели сравнительную оценку усатых, детерминантных и обычных растений из популяций второго

поколения всех типов гибридов по семенной продуктивности.

Анализ показал, что на семенную продуктивность усатых растении Ееличпны прямого положительного воздействия всех элементов продуктивности примерно одинаковы. Однако косвенные эффекты других признаков значительно снизили коэффициенты коррелята'!.Результаты путевого анализа показывают, что отборы продуктивных усатых генотипов наиболее целесообразно вести по количеству бобов на фертильный узел и семян в бобе во влагообеспеченнке годы, а в засушливые - по озерненности боба и массе 1000 семян.

Путевой анализ детерминантных растений выявил значительное прямое влияние на семенную продуктивность количества фертильных узлов и достоверно тесную парную корреляцию данных признаков. Поэтому отборы детерминантных растений долины вестись , презде всего , с учётом количества фертильных узлов. В засушливые годы возрастает влияние массы 1000 семян.

Повышение семенной продуктивности растений обычного морфотипа гложет быть связано с крупностью семян и количеством бобов на фертильный узел.

Отборы в гибридных популяциях.

Эффективность отбора во многом связана с гетерогенностью прорабатываемых популяций по данному признаку или свойству. Вопрос о том, из каких гибридных поколений следует начинать отбо£ решается селекционерами неоднозначно.

В кашей работе отборы элитных растений проводили в третьем поколении всех типов гибридов (£3 и РдЕС-^).

При проведении полевых отборов независимо от морфотипа расте-Ш1Й основными критериями слу>:жли количество бобов на фертильный узел и выполненность бобов. Лабораторная браковка отобранных растений по продуктивности , выравненное™ зерна с учетом поражения вредителями к болезнями существенно повлияла на результаты отборов.

Представленные в таблице 7 данные указывают на невысокую эффективность проведения отборов из гетерогенных по форме листа популяций простых к сложных гибридов. Применение предложенного во ВНЖЗБК метода отбора усатых растений из гомогенной популяции ( Титенок ,1994 ) позволило существенно повысить выход продуктивных усатых генотипов до 27-30$ в среднем по всем комбинациям, а в комбинации арасноуфимский 70 х Самарец - до 62

Таблица 7

Эффективность отбора элитных растений в популяциях простых и слохшых гибридов.

охема скрещиваний

Год

морго-тип*

Отобрано растений в поле,ит

Осталось после браковки

всего из числа отобранных, £

из них с числом семян, цт /са_

15...20 30...40

Гетерогенных по форме листа

-з 1533 об 1634 39 208/26 430/55

УС 9 80/10 69/9

1995 об 904 24 191/82 28/12

УС 2 ' 15/6 -

Е^Сгомог. )1995 УС 650 30 185/95 9/5

Р5(гомог. )1995 ус 713 27 182/93 14/7

г3вс1р1 1995 об 750 27 182/85 21/10

УС I 10/5 -

?3вс1р2 1995 об 841 21 159/68 17/7

УС 7 58/25 -

Гетерогенных по типу роста стебля

Бз 1993 об 1321 40 219/35 312/51

дет 6 59/10 25/4

1995 об 523 29 143/80 8/5

дет 5 27/15 -

Р3ВС1Р1 1395 об 555 28 135/80 20/12

дет 2 12/7 1/1

Е3ВС1Р2 1995 об 636 16 91/60 8/5

дет 8 52/34 1/1

Наиболее полную оценку эффективности использования различных схем скрещиваний дает сравнительный анализ результатов отборов элитных растений по популяциям. Такую опенку проводили в 1535 году когда одновременно отбирали растения из всех комбинаций скрещивания простых и беккросс-гибридов.

Сравнительный анализ результатов отбора и браковки элитных растений в гетерогенных популяциях простых и беккросс-гибридов вклеил преимущество последних ( вариант ВС1Р2) для получения высокопродуктивных усатых и детерминантных форм.

Тщательное изучение созданного нами гибридного материала и результаты отборов элитных растений позволили сделать заключение о перспективности вовлечения в скрещивания сортов Норд и Орловча-нин 2 в качестве повышения технологичности сортов гороха за счёт усатого листа и детерминантного стебля.

Х03ЯлСТВЫШ0-Е40Л0ШЧЕСКАЯ ХАРЖТШШШ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЖШ ГОРОХА.

Ряд линий , выделенных из гибридных популяций простых гибридов, в 1996 году изучали в контрольном питомнике. По морфотипу растений выделено три группы : с обычным строением листа и стебля с усатым типом листа; с детерминантным ростом стебля.

В группе с усатым строением листа высокую селекционную ценность представляет линия Г - 3275(Труженкк х Норд)(табл.8).

Таблица 8

Хозяйственно-биологическая характеристика

перспективных линий гороха ( 1996 г).

Селекционная Происхождение линия

Урожай- Содер-ность, жание ц/га белка,/»

Вегетационный период, дней

Устойчивость к полеганию, балл

ст. ст.

Г-970

Труженик Лучезарный

38,6 28,0

19,2 19,1

66 73

С обычным строением листа и стебля

НСР

05 х

5,4

фимечапие - короткостебельные формы.

3

3,5

х Орловчанин 2 37,0 20,2 66 3,7

С усатым строением листа

Г-3275х Труженик х Норд 35,0 20,6 69 5

Г-4325х Лучезарный х Пану 26,9 20,6 68 4

Растения с устойчивым к полеганию коротки« стеблем,компактным расположением бобов на вершине стебля , многоплодные, семена не осыпающиеся. Содержание белка в семенах 20,6 что на 1,4}о выше стандарта Труженик. По нашему мнению, линия Г-3275 пред-стгвляет наиболее приспособленный к условиям Золго-Зятского региона морфотип гороха, объединяющий в себе высокую урожайность и технологичный габитус растений.

ВЫВОДЫ

1. Наследование ( степень доминирования) количественных признаков у гибридов гороха имеет сложный характер. Уровень и частота проявления гетерозиского эффекта в первом поколении всех типов гибридов по большинству признаков находится в зависимости от генотипической среды и условий выращивания. Тип листа у родительских форм не оказывал существенного влияния на частоту проявления сверхдоминирования.

2. По результатам изучения простых гибридов, полученных от скрещивания контрастных по морфотипу сортов, с использованием показателя " депрессия"(Омаров,1975) и системного анализа (Нызласов ,1982,1985 ) выявлены перспективные комбинации для отбора высокопродуктивных форм: Лучезарный х Флагман, Лучезарный х Самарец, Красноуфимский 70 х Самарец.

3. В исследованиях подтверждены имеющиеся в литературе данные о рецессивном характере признака " усатый тип листа ".

4. При изучении наследования признака детерминактности от скрещивания сортов обычного морфотипа с источниками ограниченного роста в отдельных комбинациях ( материнские формы Красноуфим-ский 70, Труженик , Б-2832 ) выявлена неоднородность гибридных растений первого поколения. В расщепление по признаку

"тип роста стебля " отличалось от выявленного в ряде исследований соотношения 3:1. Зто свидетельствует о сложном характере наследования этого признака.

5. Практически во всех гибридных комбинациях выявлено преимущество растений обычного морсютипа по продуктивности над детерминан-тными или усатыми рекомбинантами в гетерогенных популяциях второго-третьего поколений гибридов. Однако применение возвратных скрещиваний и тщательная проработка гибридного материала обеспечивали выделение форм,сочетающих детермикантный стебель или усатую форму листа с высокой продуктивностью за счёт

многоплодности , лучшей озерненкости бобов или крупности семян.

6. С целью увеличения выхода усатых элитных растений следует использовать предложенную во ВШШЗБК схему отборов (Титенок, 1934), Применение данного метода позволяет повысить выход продуктивных усатых генотипов в среднем в 2 раза по сравнению с отборами из гетерогенных популяций.

7. В исследованиях установлено, что при селекции на повышение технологичности сортов гороха эффективно применение однократных беккроссов при насыщении гибридов родителем, обладающим придаваемым признаком (усатым листом, детерминантным стеблем ).

8. Проработка созданного гибридного материала первого и второго поколений, а также результаты отборов элитных растений свидетельствует о высокой селекционной ценности гибридов,полученных с участием сортов с детерминантным стеблем Орловчанин 2 и усатой формой листа Норд.

9. От скрещивания обычных форм гороха с усатыми получены перспективные формы, тлеющие более технологичный габитус растений.

По урожайности зерна они были на уровне стандартных сортов, однако тлели существенное преимущество по устойчивости к полеганию и содержанию белка.

ржащщщ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ.

1. Для создания исходного материала в селекции высокоурожайных более технологичных сортов гороха рекомендуется применять однократные насыщающие скрещивания(беккроссирование родителями, тлеющими признаки технологичности ).

2. В селекции усатых и детерминантных форм на высокую семенную продуктивность при отборе из гибридных популяций следует больше уделять внимания признакам, определяющим массу зерна с растения: число бобов на фертильный узел, озерненность боба и массу 1000 семян.

3. В качестве исходного материала для селекционной работы с горохом рекомендуются выделенные наш формы, сочетающие признак усатости с другими хозяйственно ценными признаками.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИЙ.

1.Бабайцева Т.А., Калинина Н.В..Вавилова З.И. Прогнозирование эффективности отбора в гибридных популяциях гороха.- Тр.НИйСХ ЦРНЗ ( в печати ).

2. Бабайцева Т.А..Калинина Н.В. Особенности проявления гетерозиса

у гибридов гороха // Агрономическая наука-достпяекия и перспективы :Тез.докл.науч.конер.,Киров,2-10 июня,1934.-Киров,1294.-С.4.

3. Калинина К.Б..Вавилова о.II..Бабайцева Т.А.Итоги и перспективы селекшш гороха// Агрономическая наука-достижения и перспективы: Тез.докл.кауч.конф..Киров,9-10 июня 1994.-Киров,1994.-С.30-31.

4. Калинина Н.В..Вавилова З.И..Бабайцева Т.А. История селекшш зернобобовых культур на ©аленской селекшюнной станции// Сельскохозяйственная наука Северо-Востока Европейской части России.-Киров,1935.- Т.1.- С.33-39.

5. Бабайцева Т.А./Калинина Н.В. Использование системного анализа для изучения гибридных популяций гороха// Сельскохозяйственная наука Северо-Востока Европейской части Р0ссии.- Киров, 1995 .-Т.1.- С. 144-149.

6. Бабайцева Т.А., Калинина Н.В. Гетерозис у гибридов гороха//Сель-скохозяйственкая наука Северо-Востока Европейской части России.-Киров, 1995.- Т.1.- С. 170-175.

?. Бабайцева Т.А., Калинина Н.В. Наследование отдельных количественных признаков гибридами гороха// Научное обеспечение увеличения производства пищевого и кормового растительного белка : Тез.докл. на научно-метод. и коорд.совещании, Орёл, 1-3 марта 1994 .- Орёл , 1995.- С. 9-11.

8. Калинина Н.В..Вавилова 3.И.,Бабайцева Т.А. Создание сортов гороха для условий Северо-Востока Нечерноземной зоны Российской Федерации // Тр.ВНИИЗБК ( в печати ).