Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Создание исходного материала для селекции яровой пшеницы с использованием озимо-яровых гибридов

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Создание исходного материала для селекции яровой пшеницы с использованием озимо-яровых гибридов"

0ашт-П5ТЕРБУРККИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗЧАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

АЗДЕЛЬ АЭШ АЙЩ ИСМАК1-

СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА Д!И СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИВД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОЗИМО-ЯРОВЫХ ГИБРИДОВ

Специальность 06.01.05 - селекция в семеноводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Санкт-Петербург, Пушкин 1992

Работа выподнана в Санкт-Штсрбургском орде я:а Трудового Красного Внамэни государственном аграрном университете в. 1988-1991 гг.

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных наук,

доцонт О.М.СШИЦЫНЛ

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор 3.В.АБРАМОВА

кандидат сельскохозяйотвошш; наук" Н.Г.ПУГАЧ

Еедущее учреждение - Всесоюзный научио-иосдедоватзльский

шстнтут раотбниэводсаза пм. Н.И.Бавило:

Бащята диссертаций состоится И фэьраля 1592 г. в 13 чао. 30 ман на заседании специализированного соЕета К 120.57.02 по црасувдеиао учзной степени кандидата наук в Санкт-Пзтербургскоы государственно« аграрной ушшарситето по адресу: 135320, Сажт-Пзтэрбург, Пушкин, Ленинградское шоссо, 2, ауд.607.

С дясверт-ациай могло ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан А4 января 1232 г.

Ученый секретарь спзцнадиаироБаняого совета кандидат с.-х. наук, доцонт

О.М.Сшшщна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы, Ярсвал пшеница - основная продовольственная культура мира, России и Египта. Суверенизацияткхгдарсг}, реорганизация сельскохозяйственного производства, развитие фермерства повысит интерес к этой культуре в Нечерноземной зоне России. В настоящее время здесь районировано очень мало скороспелых сортов, позволяющих получать стабильную по года;«!' урожайность и зерно с высокими посевными п технологическими свойствами.

Одним из методов создания скороспелых высокопродуктивны* сортов язляется гибридизация яровой пшеница с озимой,обеспечивающая появление в потомстве трансгрессивных рекомбинантов (В.П.Кузьмин,1959; С.М.Сйницына.1966; Д.В.Симинел,1972; Э.Д. Неттевич, 1972; В.Е.Росенкова,1978; Г.И.Мовчан,1979; А.В.На-волоцкий, 1939).

При использовании озимо-яровых гибридов недостаточно проработаны вопросы подбора родительских компонентов и идентификации ценных генотипов по фенотипам.

Цель и задачи исследований. Главная цель - создание ценно- • го, с широкой генетической основой исходного материала для селекции яровой пшенивд и оптимизация селекционной работы с озимо-яровыми гибридами на основе совершенствования принципов подбора родительских пар и выявления оптимальных критериев и фонов для отбора.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить почти изогенные по угп линии в генофонах сортов Прибой (ПИЛ Угп п) и Мироновская 803 (ПШ Угп М) для определения эффективных в зоне генов Угп.,

2. Провести оценку специально подобранных скороспелых сортов яровой и озимой пшеницы и выявить лучшие из них по продуктивности, перспективные для гибридизации.

3. Получить и изучить озимо-яровыз гибрида. Выделить ценные комбинации и линии.

4. Провести сравнение различных схем посева озимо-яроввд гибридов и критериев отбора.

Научная новизна исследований. Изучена генетическая природа скороспелости с использованием ПИЯ по Угп. Выявлены элективные в условиях Северо-Запада России гены 7га. Определены рациональные подходы к подбору компонентов для скрещивания,позволяющие формировать скороспелые популяции озимо-яровых ¿гибридов..

Установлены фоны а критерии, повышающие надежность идентификации данных генотипов по фенотипам.

Практическая ценность работы. Установлена целесообразность комплексной оценки сортов озимой пшеницы, как компонентов для скрещивания с яровой, при посеве весной (с яровизацией семян и без нее) и осенью, которая позволяет определить потенциальную продуктивность сортов, их скороспелость и чувствительность к яровизации.

Сформированы коллекции скороспелых сортов озимой и яровой пшзнивд, обладающих б условиях Северо-Запада хорошей продуктивностью. Определена структура их вегетационного периода. Популяции F^ и линии Р6 озимо-яровых гибридов переданы в ОПГЛУ для включения в селекционный процесс.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на заседаниях кафедры селекции и семеноводства и научных конференциях СПГАУ (I989-I99I). По материалам диссертаций опубликована одна статья.

Объем к структура диссертации. Работа изложена на 212 страницах машинописного текста и состоит из введения,семи глав, вьшодов, практических рекомендаций, приложения и списка цитируемой литературы, включающего 265 наименований, в том числе 61 иностранных.

ОБЪЕКТ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ИСМЕДОЗАНИЙ

Полевыо опыты,предусмотренные программой исследований,были прозедеш в I988-I99I гг. на опытном поле СПГАУ.

Опыт I. Оценка двух таборов почти изогенных по Vrn линий (ПИЕ) в генофэнах Прибоя (П) и Мироновской 808(!,0: ПУЛ Vrni, 2, 3, 1.2, 1.3, 2.S (П) и ПИП Vrn X, 2, 1.2, 1.3, 2.3(Li) (Указаны номера локусов с доминантными аллелями). Семена ПИЛ предоставлены нам А. Ф. Стел шахом и А.Н. Ворониным. Площадь делянки 1-2 м2, повториость I-4-кратная, норма высева 5 млн всхо-киз зерен на гектар.

Опыт 2. Оценка 50 образцов яровой пшеницы в 1989-1991гг.на опытном поле СПГАУ (площадь делянки I иР, норма высева 5 млн зерен/га) и 62 сортов в 1990 г. на опытном поле Пушкинских лабораторий ВИРа (площадь делянки 2 м^, норма шеова 4 млн зе-реп/га). В коллекции.наряду со скороспелыми сортами России ( 60£), включены сорта Мексики, Европы, Сирии, Египта,а также селекционные номера СПГАУ а Куйбышевского НИИСХ.

л 4

Огшт_3. Оценка 62 сортов озимой пшеницы,выделившихся в опытах И.В. Андрияаа (1934), А.Ф.Мельникова, В.А.Нпасенко (1985), С.Ф.Лыфзнко (1937), Ю.В.Кооова (IS88) и др. но скороспелости и продуктивности. В состав коллекции вошли сорта Болгарии, Югославии, США, Англии, Китая, Японии, селекции КНИИСХ, ВСГИ, . МНИИССП и др. Опыт включал 3 варианта: I.весенний посев коллекции (11.05.39) на опытном поле СПГАУ семенами, яровизиро- . ванными э точение 42 дней в холодильнике при t 0+1°С; 2. ранний повторный весенний посев (13.04.90г.) семенами без яровизации, убранными в 1989 г. о варианта I; 3.осенний посев на полях Мироновского НШССП в 1987-1988 гг. Данные по оценке коллекции предоставлены нам З.А.Вдасенко.

Опыт 4. Изучение эффективности отборов из озимо-яровых гибридов в зависимости от схем посева и применяемых критериев отбора (1987-1989 гг.). Объект исследований - гибрид МТ-13х Мс Nair 183.

Популяция Fg в 1987 г. выращивалась в трех вариантах опыта: I.Контроль - схема посева 15x1.2 см, норма высева 4.8 млн зерен/га или 80 зерен в редок (I н); 2.Разреженный посев -15x5 см, норма высева 1.2 млн зерен/га или 20 зерен в рядок; 3.Ленточный или двухстрочный посев- 2-(15х1.2)х 30 см, норма высева 3.2 млн зерен/га или 80 зерен в рядок. Лучшая односторонняя освещенность и большая площадь питания в этом варианте, по мнению Е.И.Павлова(1987) способствуют более полному проявлению особенностей генотипа. Площадь делянки в опыте 3 м2>по_ вторность двукратная. С каждого варианта выделено по 100 растений Pg, потомства которых изучались в 1988г.(Р3) и 1989 г. <Р4 )•

В 1990 г. дополнительно изучено влияние схем посева ка структуру урожайности семи гибридов Fg.

Опыт 5. Определение селекционной ценности популяций и линий озимо-яровых гибридов Fg-Fg семи комбинаций, полученных С.М.Синищшой в 1985 году (I цикл) и популяций 86 гибридов F. , созданных мною в 1989 г.(2 цикл). Гибриды получены твелл-методом при посеве озимой пшеницы весной яровизированными семенами. Пары ддя скрещивания подобраны с учетом совмещения в гибридах комплекса ценных свойств, и в первую очередь, скороспелости и продуктивности. Завязываемость гибридных зерновок составила 43%.

Стандартом во всех опытах служили два сорта - среднеспелая

Ленинградка (2 балла) и скороспелая Иргина (I балл). Кроме фенологических наблюдений перед уборкой визуально оценивали спелость образцов по 6-балльной шкале (0- ультраскороспелые, 5 -очень позднеспелые). О структура вегетационного периода сортов судили по форцуле из трех цифр: первая определяет период до колошения, вторая - колошение-созревание, третья - общую продолжительность вегетационного периода (ДВП). Короткий период обозначили I, средний - 2, длинный - 3. Формула очень скороспелого сорта III, а позднеспелого 333.

Пзрод уборкой на делянке подсчитывали число растений (ЧР), продуктивных колосьев (ЧК),-измеряли высоту растений (Н).длину колоса ( £). После обмолота определяли массу колоса (МК).массу зерна с колоса (МЗК), с растения (МЗР), с делянки (УЗ), 1000 •зерен (MI000).

Экспериментальные данные обработаны о использованием микрокалькулятора CA9I0 F39 (scientific Calculator), позволяющего по специальной программе определять X, В , s5, а также персональной IBM-P0/XT по программе "MICHOSTAT".

Почва опытного поля в СПГДУ дерново-подзолистые, среднесут-линистые,средне обеспеченные элементами минерального питания.

Погода в 1980 и 1989 гг. била очень теплой- с неравномерным распределением осадков: дефицитом их в мае (ГТК 0.9-1),что вызвало снижение полевой всхожести, продуктивности растений и урожайности, и избытком (ГТК'2.1-3Л) в ише и августе. Лето в 1990 г. било прохладным и сухим,а в 1991 г.- сухим и близким к норме по температурное режигду.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. ОЦЕНКА ПОЧТИ ИЗОГЕНШХ ПО Vrn ЛИНИЙ (ПИЛ)

Гены Vrn и Ppd, воздействующие на адапташю растений через контроль времени зацветания, не могут не влиять и на развитие рада хозяйственно-ценных признаков (М.И.Лбова, И.В.Черный, 1981; А.Т. Pugaley, 1983; А.Ф.Стольмах, В.И.Авсенин, А.Н. Воронин, 1987). Это положение нашло подтверждение в наших опытах, в уплозиях Северо-Запада России. Ранжировка ПИЛ по продолжительности периодов всходы-колошение и всходы-созревание мало изменялась в зависимости от условий года,совпадала в обоих генофешах и в порядке удлинения их выглядела следующим образом: IMVrn 1.3; 1.2; I; 2.3; 3; 2. Первые четыре генотипа были близки по ДВП к среднеспелой Ленинградке,а генотипы

А

УгпЗ, и особенно Ут 2 отличались позднеспелостью и имели к

уборке большое количество (14-33$) зеленых колосьев (табл.1).

Таблица I. Оценка почти изогешшх по Угп линий в генофонах сортов Прибой (П)и Мироновская 808(М), 1988-1991 гг.

пил

Тгп

Период Зеле- Устой-всхо-всхо- 'иых. Н, читало

и - ды, спе-

колосьев

см

шг-пкв,

лость, дкэй балл

к

убор-

вость к полеганию, балл

I.

см

МЗК, г

М

1000, г

ЧК» Масса зерна, г/м

П I 39 2 14 84 4.5 7.9 1.03 36.7 202 215

П 2 46 4 33 78 4.5 7.2 0.91 36.5 174 153

П 3 43 3 15 85 4.0 7.5 0.97 34.1 205 190

II 1.2 37 I 16 71 5.0 6.9 0.94 38.9 208 196

П 1.3 37 I 4 77 5.0 7.6 0.99 37.3 231 204

П 2.3 39 2 9 94 5.0 8.6 I.0G 35.4 226 240

хп 40 2.2 15 82 4.7 7.6 0.99 35* 5 208 206+12

М I 38 I 6 98 4.5 9.2 1.24 39.4 218 271

М 2 46 5 14 95 4.0 8.0 0.96 23.8 198 190

М 1.2 37 I 4 87 5.0 8.4 I.I5 38.1 245 282

М 1.3 38 I 8 92 4.0 8.0 1.02 36.7 253 259

М 2.3 40 2 6 95 4.0 8.3 1.08 35.6 227 227

39 1.8 7.6 94 4.3 8.4 1.09 35.7 228 246+14

0.5 2.0 2.5х 3.3* 1.2 2.8х 1.4 0.1 1.7 2.3 х

Ленинградка

Иргина

38 34

2 I

по пип(п) нср05

По ПИЯ(М) НОР,

10 92 5.0 9.0 1.22 33.5 200 244

8 84 5.0 8.6 1.24 34.2 203 258

- 4.9 - 1.0 0-25 - - 22

- 4.0 - 0.6 0.35 - - 85

* ф > 105

2.33.

Установлены значительные и достоверные различия ПИЛ по таким признакам, кач высота растений, длина колоса, масса зерна с колоса, масса 1000 зерен, урожайность.

Урожайность пии в генофоне Мироновской 808 была достоверно более высокой, чем в генофоне Прибоя. Ранжировка линий в генофонах по УЗ различна.

В зависимости от гепофона и условий года лучшую адаптацию а урожайность имели линии с моногенно доминантным генотипом Vm 1 и дигенно доминантным генотипом Vm 1.2, Vm 1.3 и Vrr¿ 2. J. Позднеспелые линии с генотипом Vm 2 и vrn3 характеризовались в большинстве случаев невысокой урожайностью за счет пониженной густоты продуктивного стеблестоякуборсе и мэлкбго зерна.

Табл.2. Характеристика гибридов Р„,полученных от скрещивания ШШ(П) и ШШ(М) с Ленинградкой (Л) и Иргиной (И), 1991 г.

Дата Всхода-Спе- Зеленых уч Ранжи-ПИ7Г с? коло-колоше-лость колос ь- Н, „ ГЛ,2 ровка ^ ГОШ о се- ние, к убо-ев к см г г/м ГШ нш, дней рке, уборке, по УЗ __УП_оалл %___

П I Л 14 38 2 12 107 2.27 358 2

П 2 л 28 52 б 62 120 2.28 214 5

Л 3 л 14 83 4 33 108 2.36 429 I

11 1.2 л 13 37 3 26 95 2.20 232 4

П 1.3 ■ л 14 38 4 44 85 1.20 166 6

П 2.3 л 15 39 2 21 105 2,54 316 3

X 16 40.3 3.3 33 101 2.14 285+40

П I ■ и 14 38 I 6 120 2.10 824 I

П 2 и 12 36 2 12 100 1.72 553 3

П 3 и 13 37 3 21 НО 2.22 496 4

П 1.2 и 10 34 I 0 98 2.18 333 6

П 1.3 и II 35 I 6 117 1.85 478 5

П 2.3 ' и 12 . 36 I 2 112 2.30 663 2

X 12 36 1.5 8 109 2.06 554+69х -

М I л 13 37 2 14 108 2.07 690 I

Ш 2 л 14 за 3 27 107 2.12 405 3

М 1.3 л 13 37 4 37 103 1.96 351 4

М 2.3 л 14 33 I 7 НО 1.93 491 2

X 13.5 37.6 2.5 21 107 2.02 484+74 -

М 2 н 14 38 2 ■ 13 108 2.14 405 4

М 1.2 и II 35 I 5 107 2.06 487 3

И 1.3 ■ и 9 33 . I 2 103 1.82 543 I

М 2.3 и II 35 I 5 100 1.80 592 2

X 11.5 35.2 1.2 6 105 1.96 507+40 -

л 14 38.2 2 9 НО 2.17 569

и 11.5 35.8 I 3 104 1.94 589

Х ^ф = 3.38 > " 1;ф=.0.27 4*05.

Для уточнения эффективности генов Уав зоне,проведено изучение гибридов,полученных от скрещивания ПИЯ с Ленинградкой(Л) и Иргиной (И). Гибриды с Л оценивались,в основном,как средне-псздние и поздние (3-5 баллов) и только с участием ПИЯ Угп г.з а Ухи 1 были среднеспелыми (2 балла). Гибрида же с И отличались скороспелостью (I балл) и дружностью созревания. Даже от скрещивания позднеспелых ПИЛ Угп 8 и УгпЗ с И гибриды были среднеспелыми (2-3 балла) (табл.2).

ПИЛ в генофоне Прибоя при скрещивании с И формировали достоверно более урожайные гибриды, чем о Л за счет различий в скороспелости и густоте продуктивного стеблестоя к уборке.

Гибриды с Л имели 33% селеных колосьев к уборке,а с И только 8^. При использовании ПЖ в генофонэ Мироновской 808 различий в урожайности между циклами гибридов не наблюдалось. Ранжировка гибридов по урожайности в каждом цикле была различной.

ГШ Угп 1 н Vrn 2.3 с наибольшей вероятностью обеспечивали формирование скороспелых и высокоурожайных гибридов яровой ппеницы: ПИЛ Vrn1 (П)хИ; изучены ПИЛ Vrn 2.3(П)хИ; ПИИ Vrn 1 (М)хЛ; ПИЛ Vrn 1.3(М)хИ; ПИЛ Vm 2.3(М)хИ.

Популяции F2 переданы на кафедру селекции и семеноводства СПГАУ и будут изучены в Египте.

2. ОЦЕНКА СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЩ

Ценность озимой пшеницы в селекции яровой на повышение продуктивности бесспорна и доказана практикой создания таких высокоурожайных сортов,как Московская 35, Родина. Ленинградка, Белорусская 80 и др.(В.П.Кузьмин,1959; Э.Д.Кеттевич, 1972; В.В.Росенкова,IS78; 0.И.Леонтьев и др.,1987; В.К.Мовчаи, В.Г. Кривобочек,1983; А.В.Наволоцкий, 1989).

Проблема сохраняется в выделении из озимо-яровых гибридов форм, сочетающих высокую продуктивность со скороспелостью.

Изучение сортов озимой пленит при весеннем посеве показало их пониженную продуктивность из-за засухи в мае и различную реакцию на способы посева, т.о. на наличие или отсутствие яровизации сомян. В 1989 г. при посеве яровизированными семенами и развитии растений в условиях естественного длинного дня (15-13 час.), практически было исключено влияние генов Vrn и Ppd и сорта оценивались по "общей их скороспелости,как таковой". В 1990 г. при посеве семенами без яровизации скороспелость у сортов определялась в основном потребпостью их в яровизации: чем позднеспелее был сорт, тем больше его потребность в яровизации. Сочетание общей скороспелости и потребности в яровизации было у изучаемых сортов разнообразным (табл.З).

Имея характеристику сортов по этим двум показателям,можно прогнозировать ДВП у озимо-яровых гибридов.

Скороспелые гибриды с наибольшей вероятностью будут получены при вовлечении в скрещивание скороспелых сортов со слабой потребностью в яровизации, таких как Бега (Болгария), Peng Kang 15 И 81/45 (Китай), ТАМ Ю7(США) (ультраскороспелые),Штата, 3061-59, Hana 2, Zlatoclaa, 536Д-Г72, 9Д27-262, Zrenjanin-ka, CA-8055, 81/42, Hachimon Komugi, Mc Hair 701,-Бирка,Диалог

Табл.З. Группировка сортов озимой пшеницы по ДВП при весеннем посеве яровизированными (1989) и неяровизированными зерновками (1990)

■ Скороспелые сорта, Среднеспелые сорта, Позднеспелые сорта, 1989 г.__ 1989 г._1989 г._

ДВП, балл Поареб-чио- ДВП, балл Потреб-чис- ДВП, балл ПотребЧис---ность ло -— ность ло -юсть ло

1989 1990 D со£~ 1989 19е« D ЯР0- С0Р" 1989 1990Б «Po-cop-__щи_щи_дай_

I 1-2 слабая 18 2 1-2 слабая 3 4 3 средняя I

X 3 средняя 9 2-3 2-3 средняя 5 4 4- -5 сильная 5

I •4-6 силь- 10 2-3 4-5 силь- 7 5 5 очень 6

нал нал силшая

и др.(скороспелые). Установлено,что оорта Пиета, Peng Kang 15 и 9Д27-262 имели лучшую продуктивность колоса в этой группе; сорта ТАМ 107, Пиета, Вега вошли в число лучших по урожайности при осеннем посеве в Мироновском НИИССП.что говорит о их высокой потенциальной продуктивности; сорта 9Д27-262 и Peng Kang 15 отнесены к лучшим по урожайности при весеннем посеве г. Пушкине ; китайские сорта СА 8055, Peng Kang 15, 81/46 и болгарский copï Zlatoolaa могут служить источниками не только скороспелости,но и высокого содержания белка (16.3-17.3$). Достоинством всех скороспелых' сортов является невысокий стебель, обеспечивающий устойчивость к полеганию.

Лучшими по урожайности в опыте как при осеннем посеве в Ми-роновке, так и при весеннем посеве в Пушкине были позднеспелые сорта о сильной потребностью в яровизации - Мироновская 61, Белоцерковская 18, Balkan, Донская п/к, Maris Durin, Viglnta и др. Они могут обеспечить получение среднеспелых озимо-яровых гибридов только при скрещивании С улмраскороспелши и возможно фотонейтральными сортами.

Позднеспелые сорта при весеннем посеве имели и более продук тивный колос (0.90+0.07), в сравнении со среднеспелыми (0.82+ 0.09) и скороспелыми (0.68^0.04).

3. ОЦЕНКА КОЛЛЕКЦИЙ СКОРОСПЕЛЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦУ

Детальный анализ позволил нам выделить две группы сортов, вредетаалявдих интерес дая селекции. В первую группу вошли сорта, сочетавшие раннее созревание о хорошей урожайностью, пер-8

спективные для скрещивания Kaie со скороспелыми, так и среднеспелыми сортами озимой пшеницы - Аркас, Таежная, Скороспелка ,118, Тюменская ранняя, Гиза 157, 127/10 (Р0 Московская 35 х Л 211), Иргина, линия 963, bade, Омская 12, Мильтурум 5554, Соналика и др.

Вторая группа предстазлена высокоурожайными среднеспелыми и позднеспелыми сортами и образцам, которые обеспечат получение скороспелых гибридов только при скрещивании со скороспелыми сортами озимой пшеницы, обладающими коротким периодом яровизации, - ру-10, Probat, opal, 127/4, I3I/3 (Fg Ленинградка х Л211), Э 872Б, Э966, Э967 (Беззнчук), бурятская I, Barrucon М.А. и др.

Мы выделили ценные источники по отдельным признакам и определили структуру продолжитальности вегетационного периода по каждому сорту, что позволит целенаправленно осуществлять под-, бор компонентов при гибридизации и получать трансгрессивные формы, поскольку отдельные отапы онтогенеза контролируются в основном разными генетическими системами (Э.Д.Неттевич,1976; Б.В.Ригин, 1984).

Установлена сильная изменчивость связей между урожайностью и ДВП в зависимости от года и сроков посева ( г =» +0.17 до -0.80). Лишь в отдельные годы наблюдалась положительная корреляция (гЮ.380) между урожайностью и длиной периода всходы-колошение. Группировка сортов также показала,что в условиях Северо-Запада высокую урожайность могут формировать сорта яровой пшеницы с разной продолжительностью вегетационного периода и его структурой (табл.4). Исключение составляют две группы сортов - ультраскороспелые (0 баллов) и очень позднеспелые (4-5 баллов). Их урожайность во все годы опытов была пониженной.

Наибольшая вероятность формирования высокой урожайности в благоприятные годы (412.5 т/и?) характерна для среднеспелых сортов (90-93 дня), имеющих сравнительно длинный период до колошения (50-53 дня), средний период кодопение-созревание (40-41 день) и формулу 322, как у районированного сорта ' Ле пинградка (табл.5).

Однако неустойчивый характер погода в зоне весной и осенью диктует необходимость включения в районирование скороспелых сортов,имеющих форл{улу 211 или 311 (типа Аркас и образца 127/10), обеспечивающих стабильность урожайности по годам и

Табл.4. Масса зерна(г/м^) сортов яровой пшеницы в зависимости от продолжительности вегетационного периода (ДВП), опытное.

поле СПГАУ, 1990-1991 гг.__

Масса зерна, г Л/ ^

ДВП балл, дней

— Число сортов

Sx

lira

Ф

H, см

0

1

2 S

4

5

85 88 91 94 ■97 100

3

11 13

12 И.

9

x-h >

Ф

323+45 468+32 590+55 488'Ï35 444+15 231+653

■ 237-391 316-618 359-649 299-672 350-569 231-653

3.8* 1.9

1.6 2.6х 2.3х

1.53 1.55 2.01 1.84 1.78 1.75

102 88 96 79 81 71

05'

Табл.5.Масса зерна (г/м^) сортов яровой пшеницы с различным сочетанием периодов до и после колошения, опытное поле ВЙРа,

1990 г.

Период колошение-о ние (дне

Период всхода-колошение (дней)

длинный (50-53)

1. Короткий (38-39)

2. Средний (40-41)

3. Длинный (42-43)

X

15 341.3+13.S 9 383.3+17.9 24 357+II

9 357.7+17.9 16 412.5+12.0 25 393+12

12 365.0+23.1 I 340.0^0.0 13 363+22

36 353+9.6 26 399+10.5 62 372+8

получение зерна с высокими технологическими и посевными качествами. Образец Аркас (Германия) характеризуется лучшим сочетанием скороспелооти (1.2 балла) о высокой урожайностью (568 г/м** при 490 г/м у а-ь ) и короткостебельностьа.

Значительный уровень корреляции между ДВП и длиной периода всходы-кслодюнме (г=+0.38...0.681) свидетельствует о возможности диагностики скороспелости по дате колошения. Однако ДВП тосно связана и с периодом колошение-созревание ( г=0.599-0.850), поэтоцу более точная оценка скороспелости обеспечивается при уборке.

Наблюдения за пятью фиксированными растениями по ка-вдому сорту показали четкие различия между крайними по ДВП группами сортов по скорости и дружности появления у них третьего листа. Корреляция кежду фазой 3 листа и длиной периодов всхода-коло-10

шение и всходы-созревание была средней (г=0.467-0.391). Следовательно, появление третьего листа может быть использовано для ранней диагностики скороспелых и позднеспелых форм при условии особенно тщательного соблюдения выровненности опытного участка, одинаковой глубины заделки семян и нормы высева.

4. СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ ОЗИМО-ЯРОВЫХ ГИБРИДОВ

Оценка озимо-яровых гибридов двух циклов скрещивания (1985 и IS89 гг.) показала возможность получения скороспелых популяций и линий при целенаправленном подборе родительских компонентов.

Гибридные популянии вслеДствие расщепления и нали-

чия значительного количества позднеспелых и озимых форм, в основном усаупали по урожайности стандарту. Однако в более поздних поколениях (F^-Fg) их урожайность повышалась и приближалась к уровню Ленинградки (табл.6). В селекционном питомнике 1991 г. из 190 линий Fg выделено 28 (14.7$), превосходящих стандарт по скороспелости и урожайности. Причем 12 линий (435?) выделено из скороспелой комбинации Русалка х Среднвуральская. Характеристика некоторых линий представлена в табл.7.

Гибриды второго цикла скрещиваний (40 комбинаций) по длина периода всходы-колошение и спелости к уборке были неравноценны (табл.8). Среди четырех групп достоверно более низкую урожайность имели позднеспелые гибриды (151 г/м2), а лучшую - скороспелые и среднеспелые гибриды (493-445 г/м2). Большинство гибридов уступали Ленинградке по урожайности, за исключением трех. Скороспелый гибрид ТАМ 107 х Таежная был урожайнее стандарта (852 г/м2) за счет лучшей густоты продуктивного стеблестоя к уборке, а среднеопелые гибриды ПИИ 2.3(П)х 9Д27-262 и ПИЯ 2.3(М)х so 79-3703(836-769 г/м2) - за счет высокой продуктивности колоса (2.27-2.45 г).

Анализ показал, что в скороспелой группе гибридов все озимые родительские компоненты (Peng Hang 15, ТАМ 107, Rana 2, HachiBon Konugi) по нашим данным имели слабую потребность в яровизации, а сорта яровой пшзннцы были скороспелыми (Таеяная, Иргина, Santa Elena, Саха 69).

В среднеспелой группе гибридов сорта озимой пшеница тага», в основном, характеризовались коротким периодом яровизации ( Zlatoclaa, 9Д27-262, 3061-59, Flanaira 80), но яровыа компонента бнла не только скороспелыми, но и средне самими Цчнин-

Табл.6 Селекционная ценность озимо-яровых гибридов, I987-1990 гг.

Рс

Гибрид

ДВП, МЗ,о всходы- ДВП, Н, МЗК, МЗ, балл г/м*5 колоше- ба__ см __ние.дней оалл см 1

г/м

Русалка х Среднеураль- 1.0 190 34.1 1.33 92 I.5I

ская 297

MT-I3xMc Hair -183 1.5 181 35.3 2.00 75 1.23 226

Л х Me Nair 183 1.7 216 35.7 2.00 83 1.44 287

Л х 3061-59 1.7 186 36.5 2.67 75 1.50 283

Л х Русалка 1.9 166 36.5 2.67 76 1.25 226

Л х на Rana 2 2.0 186 36.8 2.33 90 1.50 317

SV 67387 х ЗЗА 3.0 97 37.3 3.33 67 1.24 185

Ленинградка 2.0 251 35.8 2.33 87 1.35 299

Табл.7 Лучшие линии ?6 озимо-яровых гибридов, 1991 г.

Гибрид

-&-/ВН, н, е, мзк, кз.^Г-

г/м альтер-

Ли-коло-^' " ния ше- баля см см ния, УП

нарио-зом,$

Русалка х Средне-уральская

Лх Mo Hair 183 Л х Русалка Л X НЗ.Лапа 2 SV 67387 х 13А

Ленинградка Иргияа

2/31 15 I 120 II 2.00 720 12.0

2/21 15 I 125 12 1.97 708 0

20/19 16 2 100 10 2.47 518 0

12/25 104, I 85 10 I.7I 473 0

I4/I ' '16 2 120 9 2.05 581 0

18/19 15 I 100 12 2.71 473 6.4

30/15 16 2 115 II 2.03 642 3.6

20/10 15 I 105 10 2.14 488 0

20/22 15 2 НО 10 1.94 455 0

26/19 16 2 ПО 10 2.13 438 5.1

- 16 2 112 10 1.99 431 13.0

_ 13 I 104 II 1.80. 443 5.4

градка, ЕШ Угп 2.3 СП), ПИЛ Угп 2.3 (М) и др.).

В группе ореднепоздних и поздних гибридов озимые компоненты скрещивания имели,за редким исключением,среднюю и сильную

Табл.8 Характеристика групп озимо-яровых гибридов Р^, различающихся по продолжительности вегетационного периода,

1991 г.

Группа гибридов

Число гибридов

Период Спе-всходц- лость калошо- к убор-ние, ке, дней балл

МЗК,

колось- тт

ев под- •

гона в см г снопе,

МЗ, г/м2

Скороспелая 7 34.0 1.0 16.0 94 1.81 493

Среднеспелая 7 36.0 2.0х 28.8х 88 1.89 445

Среднепоздняя 12 37.7х 3.8х 41.5х 96 1.98 369

и поздняя

Очень позднеспелая 14 44.5х 5.0х 75,0х 93 1.73 151х

Ленинградка 6 38.2 2.0 9.0 НО 2.17 753

йргина 6 35.8 1.0 3.5 104 1.94 750

ч > *

05 -

Различие в сравнении о первой группой достоверно.

потребность в яровизации (Ольвия, Юннат, Ккная Заря, Л1воз1а~ 305255, 5450-П), а среди яровых форм преобладали среднеспелые, хотя встречались и скороспелые.

Очень позднеспелые озимо-яровые гибриды получены от скрещивания сортов озимой пшеницы, имеющих сильную потребность в яровизации (Мироновская 61 и др.). С самыми поздними ПИЛ ( Угп2 и УгпЭ ) И сирийскими Образцами ОН 0а.1ат, ЗогЛп Шгша. Позднеспелые ПИЛ с Угп 2 и Угп 3 формировали позднеспелое потомство дапв при скрещивании с сортамисвимой пшеницы, июющими слабую потребность в яровизации (536-Д-172). Следовательно, ДВП и ценность озимо-яровых гибридов определяется обеими родительскими формами.

Скороспелые я среднеопелые гибридные популяции и линии представляют данный исходный материал я работа с ними будет продол-иена в СПГАУ и в Египте.

5. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ПОСЕВА НА РАЗВИТИЕ ОЭШО-ЯРОВЫХ ГИБРИДОВ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ОТБОРОВ

Установлено существенное влияние способов (схем) посева на структуру продуктивности гибридных растений Р2 и Р5. Лучшее развитие имели растения при разреженном посеве (вариант 2). Оли отличались достоверно от I и 3 вариантов по продуктивной кустистости, продуктивности колоса и растения, характеризовались

более коротким стеблем и лучшим отношением МК:М0 (1.24) (табл.9).

Таблица 9. Влияние схем посева на развитие гибридных растений Р2 и Р5 , 1987 и 1990 гг.

Вариант опыта п ПК н, см 1, см МК, с МЗР, г

I - 49 1.84 104 8.1 2.23 2.38 _

2- А 74 2.67х 97 8.7х 2.52х 3.93х -

3 - 46 I.I2 102 8.3 1.96х 2.17 -

I - Р5 70 1.69 88 9.0 1.88 1.95 489+33

2-15 70 3.54х 80 8.9 1.87 4.18х 324~+30

3 - Ц 70 1.82 85 8.9 1.88 2.13 476 + 32

х у *°5.

Однако по урожайности второй вариант в 1.5 раза уступал I и 3 вариантам. При снижении нормы высева в 4 раза по сравнении с контролем не произошло восстановления урожайности во 2 варианте за счет компенсационных аффектов. В варианте ленточного посева при снижении нормы высева на 33$ урожайность практически была равной контролю. Последействие схем посева на продуктивность колоса и урожайность гибридов ftj и Pg оказалось несущественным (табл.10).

Таблица 10. Последействие схем посева на развитие растений __Pr и Pfi, MTI3X Me Hair 183, 1988 и 19Э1 гГ.

Варна»? опыта ----?£--—

^ МЗК, г ЫЗ, г/м2 МЗК, г МЗ, г/а?

1 0.52 61.0+ 1.83 58.5+3.7

2 0.49 63.2+ 2.04 . 63.4+5.9

3 0.55 62.57 1.89 64.6+5.5

Не обнаружили мы достоверных различий и между лучшими по урожайности семьями Рд и Р4, отобранными (о интенсивностью 12%) по каждому варианту. Средняя за два года урожайность эта семей составила в первом варианте 174 г/м^ (п «6),во втором - 180 г/м2 (п=з), и в третьем - 163 г/м2 (п=6) при 176 г/м2 у Ленинградки.

Для выяснения влияния схем посева на идентификацию ценных генотипов по фенотипам, мы в каждом варианте опыта выделили в ?2 лучшие растения (интенсивность отбора тоже приняли 12%) по трем критериям - массе зерна с растения (МЗР).массе колоса (МК) и отношению МК:М0. Средние значения критериев и лимиты были выше во 2 варианте (таблЛГ).

Средняя урожайность семей и Р4, от отобранных по критериям элит,оказалась невысокой,колебалась по вариантам от 82ю 130 г/м2, была значительно ниже,чем у стандарта и у лутаих семей,* составляла ог 84 до 124$ к средней по варианту.

Таблица II. Эффективность отбора МТ-13хМс Иа±г 183 в зависимости от отбора, 1988-1990 гг.(Интенсивность

Критерий отбора растений ?2

ИЗ гибридной ПОПУЛЯЦИИ р£ схем посева и критериев отбора - 12%)________

Потомство Рд- Лучшие по урожайности се-семьи Рз-Р4 мьи,вошедшие в группы от-

показатель

11т УЗ х п г/м2 п %

I. Контроль

4,1-6.4 5.1 6 82 2 33

3,0-3.8 3.3 6 86 I Г?

1.5-1.7 1.6 6 106 3 50

2, . Разреженный посев

5.8-6.5 6.2 3 119 I 33

3.2-3.6 3.4 3 123 0 0

1.7-1.9 1.8 3 84 о . 0

3, . Ленточный посев

3.5-5.8 4.5 6 130 2 33

2.9-3.5 3.1 6 117 0 0

1.5-1.9 1.7 6 130 2 33

УЗ, УЗ в % к г/м2 х по варианту

МЗР, Г К{, г

мк/мс

МЗР, г

мк,г

МК/ЫС

МЗР, г КК. г

178+7 171+0 170^8

195 187 183

190+0 197

181+8 168+23

162 150

О эффективности идентификации мы судили по проценту лучших по урожайности семей (выделенных в каждом варианте).вошедших в групгш отбора по критериям.

Самая высокая точность идентификации (от 17 до 50$) была достигнута в контрольном варианте при выращивании раотений ?2 в условиях,близких к производственным, при схеме посева 15x1.2 см и норме высева 4.8 млн зерен/га. Наименее успешным отбор элит был в варианте разреженного посева.

Ценность критериев различна в зависимости от схем посева гибридов Р2- При отборах из загущенных посевов (I и 3) лучшими критериями были Ж:МС и МЗР, из разреженных - только МЗР. Критерий МК при отборах из озимо-яровых гибридов оказался наименее информативным.

При проведении индивидуальных отборов в ранних поколениях озимо-яровых гибридов (Р2-Р3)рекомендуем исключать из работы все формы,имеющие отношение МК:МС менее I, т.к.они с вероятностью от 27.3 до 73.9$ в зависимости от схем посева дают потомство с озимым типом развития (табл.12).

Наличие озимых форм в поздних поколениях гибридов явление нежелательное, т.к. наблюдается отрицательная корреляция между ними и количеством яровых форм в семье (г - -0.50 до -0.75), густой продуктивностью стеблестоя к уборке (г я -0.45до -0£7) и,как следствие, урожайностью (г я -0.40 до -0.51).

Интенсивность выщепления озимых форм з опыте во многом определялась условиям^ года. Так в 1989 г. в Р4 по сравнению с 1988 г.(Рд) процент их в популяции увеличился в 2.1-4.5 раза в зависимости от варианта опыта,число семей,расще длящихся по типу развития, возросло в 2.5-2.7 раза и,кроме того,появились

22 6 27.3

23 17 73.9

18- 10 55.5

63 33 52.4

Таблица 12. Использование критерия МК:МС в ?2 МТ-13 х мс Hair 103 доя прогнозирования семей с озимым пиком развития в Р4. 1987-1989 гг.

в „ Число ОтношениёТЖ:МС у рас- ГГ Число растений Вероят-

Р -пяотч- тен1:и г2_„Ф Ро с отношением ность

^ ний, _ гпртгнрм с озимым ти-"?" Ж:МС I и < прог-

опы~ семей в сРеДнем пом оазви- 05 в т.ч.с ноза в

та wjmbw по вариан_ "им pdjuii все-озимым ти- F, по

г/ Г1Ш в 4 2>01 го пом в Р4 %

1 49 1.10+0.04 0.87+0.10 2.14

2 74 I.2470.04 0.76+0.04 9.64

3 46 I.18+0.05 0.84+0.05 4.70 X 169 I.17+0.02 0.80+0.03 -

семьи озимого типа (13-34.8$). Сроки посева в оба года были близкими (II и 14.У),а май сухим и теплым (ГТК 0.9-1.0) по сравнению с нормой. Однако сумма актизных температур

(>Ю°С) в мае 1989 г. составила 349°и была на 28% больше чем в 1988 г.(272°С). Возможно,высокая температура, препятствовала прохождению яровизации в фазе наклюнувшихся семян и зеленых проростков и генотипа со значительной потребностью в яровизации сформировались как озимые или поздние яровые. Задержке в развитии этих форм в 1989 г. способствовал и избыток осадков в июле и августе (+62 и +70$ к норме).

По-видимому, для скорейшего освобождения популяций от озимых и позднеспелых форм следует применять поздний весенний по.сев.

вывода

1. В условиях Северо-Запада России выявлены различия между почти изогенными по Vrn линиями по скороспелости,высоте растений, урожайности и ее элементам.

2. Б зависимости от условий года и генофона высокую урожайность формировали среднеспелые ГОШ о моногенно доминантным генотипом Vrni и дигенно-доминантными генотипами Vrn т.2, Vrn 2.3, Vrn 1.3» Позднеспелые генотипы Vm2 и Vm3 имели значительный процент зеленых колосьев к уборке,более мелкое и часто щуплое зерно, пониженную урожайность.

3. Гибриды от скрещивания ПИЯ с Ленинградкой были значительно позднеспелее (2.5-3.3 балла),чем с.Иргиной (I.2-I.5 балла). Наибольшую вероятность формирования продуктивных гибридов с этими сортами обеспечивали ПИЛ Vrnt и ПИП Vrn 2.34. Комплексная оценка сортов озимой пшеницы ири посеве весной (яровизированными и неяровизированными седанами) и осенью позволяет дать им характеристику по общей скороспелости,потребности в яровизации, потенциальной продуктивности и, с учетом

этих показателей, выделить лучшие образцы для скрещивания с яровой пшеницей.

5. Установлена сильная изменчивость связей между урожайностью и ДЗП (г = 0.17... -0.80). Высокую урожайность в опыте имели сорта с разной продолжительностью вегетационного периода и его структурой, за исключением ультраскороспелых (0 баллов) и позднеспелых (5 баллов). Наибольшая вероятность формирования высокой урожайности в благоприятные годы характерна для среднеспелых сортов (90-93 дня), имеющих формулу 322 или 3J.2, длинный период до колошения (50-53 дня) и средний период налива и созревания зерна (40-41 день).

6. Неустойчивый характер погоды в зоне весной и осенью диктует необходимость включения в число районированных скороспелых сортов типа Аркас, 127/10 или Иргины, обеспечивающих получение стабильной урожайности и зерна с лучшими посевными и технологическими свойствами.

7. Установлена возможность ранней диагностики ДВП у яровой пшеницу по фазам 3 листа (г =0.467-0.390) и колошения (г=0.380-0.681). Более точная оценка ДВП обеспечивается в период восковой спелости при уборке, т.к. она связана и с периодом налива и созреЕания зерна (0.599-0.850).

8. Селекционная ценность озимо-яровых гибридов в равной степени зависит от обоих родительских компонентов. Получение скороспелых популяций возможно при целенаправленном подборе пар для скрещивания, с учетом их общей скороспелости, чувствительности к фотопериоду, а также у озимых форм - слабой потребности в яровизации, у яровых - наличия генов Vrni или Vm 2.3, Vrn 1.2, Vrn 1.3.

9. Наиболее точная идентификация ценных генотипов по фенотипам (17-50$) обеспечивается при проведении отборов в условиях контрольного варианта, при схеме посева (15x1.2 см) и норме высева (4.8 млн зерэн/га), близким к производственным. Наименее эффективен отбор при разреженном посеве гибридов Рд (0-33$).

10. Эффективность критериев отбора различна в зависимости от схем посева озимо-яровых популяций. При отборах из загущенных посевов лучшим был критерий МК:МС, в разреженном - МЗР, в ленточном - информативность этих критериев одинакова.

11. В комбинации MT-I3х Мс Hair 183растения имепцие отношение Ж:МС монее I, с вероятностью от 27.3$ в контроле до 73.9? при разреженном посеве формировали в Р^ потомство о озимым типом развития. Интенсивность внщешхвния озимых форм в ранних поколениях (Р2-Р4) зависит от температурного режима весны.

Т7

12. Необмолоченные колооья при посеве целесообразно применять для получения генетически чистого материала и для закладки первых селекционных питомников при отсутствии высокопроизводительной малогабаритной техники. При этом способе посева снижается коэффициент размножения и отсутствует оценка по зерну.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В условиях Северо-Запада России для создания скороспелых озимо-яровых гибридов рекомендуем включать в программ скрещиваний следующие скороспелые сорта: по озимой пшенице- Бега, Zlatoclas, Пиета, 3061-59,Rana 2, Русалка, 5450-IKБолгария), ТАМ I07CC1IIA), СА 8D55, Feng Kang 15, 81/46, 81/42(Китай).Ка-chimon Konragi (Япония), 536-Д-Г72, Flamura 80, 9Д-27-262(Румыния), Зирка, Диалог, Исток, Одесская 120 со слабой потребностью в яровизации; по яровой пшенице - Араке (Германия),127/10, 127/4 (СПГАУ) .Линия 963, bade, Таежная, Скороспелка 118,Тюменская ранняя, Иргина, Мильтурум 5554, Э966, Гиза 157,как лучшее из скороспелых сортов по продуктивности.

2. Рекомендуем использовать поздние сроки и разреженный способ посева весной, как провокационный фон для освобождения популяций Fg-Pg озимо-яровых гибридов от позднеспелых и озимых форм. Отборы элит проводить в Р2 и в Р4 при посеве популяций в условиях,близких к производственным (по норме высева, схеме посева) с использованием критериев MKsMO и МЗР. Нецелесообразно включать в отбор формы с отношением МК:М0 менее I.

3. Выделенные нами линии (табл.7) и популяции Р2 рекомендуем попользовать как исходный материал в селекции яровой пшеницы.

По материалам диссертации опубликована отатья

I. Абдель Азии Исмаил. Реакция сортов озимой пшеницы на весенний посев а обработку семян Ш3 и ССС. Сб.научных трудов ЛСХИ "Морфогене тические показатели продуктивности растений и использование их в селекционно-семеноводческой работе". Л., 1990.- 12о.(в соавторстве с С.М.Синицыной и Л.А.Писаревой).