Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Создание исходного материала на основе индуцированных полиплоидов и межвидовой гибридизации различных видов костреца

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Создание исходного материала на основе индуцированных полиплоидов и межвидовой гибридизации различных видов костреца"

ВАСХНИЛ

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт кормов имени В.Р.Вильямса

На правах рукописи

МИРОНОВА ЛЮДМИЛА НИКОЛАЕВНА

УДК 633.262:631.527.5:631.528.2

СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ИНДУЦИРОВАННЫХ ПОЛИПЛОИДОВ И МЕЖВИДОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ КОСТРЕЦА

06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 1990

Диссертационная работа выполнена во Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте кормов имени В.Р.Вильямса в 1985-1988гг.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Рубцов М.И.

кандидат сельскохозяйственных наук Катков В. А,

доктор сельскохозяйственных наук Филимонов М.А. кандидат сельскохозяйственных наук Малюженец Н.С.

Ведущее предприятие - Уральский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.

в 13 ч 30 мин на зас .. - -

Д 120.47.01 при Всесоюзном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте кормов имени В.Р.Вильямса.

Адрес: 141740, п/о Луговая, Мытищинского района, Московской области.

Просим Вас принять участие в работе совета или прислать письменный отзыв о данном автореферате (в двух экземплярах, заверенных печатью).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан ' д '1990 г.

Ученый секретарь специализированного совета Петров А.В.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Защита диссертации

ОНШ ХАРАКТЕРИСТИКА РМЮТМ

Актуальность Т№ В "Осноиных направлениях экономического а социального развлгяя СССР на 1'ЛХ-1990 года л га период до 2000 года" заметное место отведено допросам дальнейшей интенсификации полового и лугопастбищного кормопроизводства. Одним аз звеньев повышения эф$ективности кормовых угодий Нечерноземной зоны РСФСР является внедрение новых видов я создание интенсивных сортов многолетних трав.

К числу основных культур, предназначенных для коренного улучшения естаствонянх я создания сеяных долголетних оонокосов а пастОгщ, относится кострец безостый. Однако, п условиях Центрального района Нечерноземной зоны РМСР потенциальные по а мощности этой культуры реализуются недостаточно вследствие отсутствия сортов, удовлетворяющих требования сельскохозяйственного производства по уроаайдости я одновременно по химическому составу и устойчивости к болезням. Нет сортов многоукосного и паст-бпцного типа, хдрактеризупцихся быстрый томлом отрастания, устойчивой урожайностью зеленой иассы по циклам скашивания и стравливания, а они крайне необходимы. В связи о этим особую актуальнооть при создании интенсивных сортов представляет изучение и использо-валае новых видов костраца, получщша индуцированных полиплоидов я меявидошх гибридов, разработка критериев отбора ценных генотипов.

Цель ц загодя исследований. Целью работа являлось создание исходного материала костреца с комплоксои хозяЯствонно-цешшх признаков для ого использования в селекции сортов интенсивного типа. Б задачи исследований входило:

I. Изучение и оценка хозяйственно-биологических признаков коллекционных а селекционных образцов костреца безостого, прямого, берегового, Еиберштейна и пестрого в условиях Центрального района Нечерноземной зоны РСЯ1Р и выделение исходного материала, пригодного для лаегбвдного, сенокосно-пастбчцного и сонокосного использования.

'¿. :'.з>4| кие хромосомного набора образцов костроца, установление связи хозяйственно-ценных признаков с уровнем плоидности я выделение лучлих биотипов с оптимальным числом хромосом в качестве исходного материала для солшии.

3. Разработка »¡«»годики получения в выделения индуцированных полхилгдоь ции>х;мм>чошшх ьядов, с;«ьнД0нив хозяйственной оценки к оервделинлв апрсп«ктиа аспольэоыигия подученного исходного

материала для селекции.

4. Создание межвидовых гибридов костреца безостого, прямого, берегового, Биберштейна и пестрого, про веделяв юс хозяйственной оценки и определение перспектив использования полученного исходного материала.

5. Передача выделенных форм в научные учревденЕЗ для использования в практической селекцжа.

Научн&ч новизну результатов исследований. Вперше в условиях Центрального района Нечерноземной зоны РОФСР проведено комплексное изучение характера проявления, изменчивости и взаимосвязей хозяйственно-ценных признаков при различных режимах использования травостоя и на его основе определены критерии отбора элитных растений из гетерогенных популяций костреца безостого, прямого, берегового, Биберштейна и пестрого. Определены хромосомные числа этих видов и шделенн ценные декаллондные формы костреца безостого и прямого для использования в практической селекции. Модифицирована методика определения числа хромосом применительно к изучаемым видам костреца. Разработана методика получения и выделения индуцированных тетраплоидов костреца пестрого. Проведены их селекционно-генетическое и хозяйственно-биологическое изучение и оценка. Установлены степень изменчивости признаков и их корреляционные связи с числом хромосом у индуцированных и естественных полиплоидов. В восьми комбинациях скрещивания получены межвидовые гибрида костреца. Изучены хозяйственно-биологические показатели гибридов первого поколения, виявланя особенности наследования отдельных признаков.

Практическая значимость работа. На основании оценки исходных форм костреца при различных режимах скашивания выявлены лучшие • по комплексу признаков образцы и показаны пути их использования в селекционной практике. Определена селекционная значимость основных компонентов структуры урожая и показателей качества корма и устойчивости к гельминтоспориозу. Получены данные о характере изменчивости и взаимосвязей признаков, имевшие важное значение для повшоняя эффективности селекции сортов костреца интенсивного типа.

Получение индуцированных тотрпллоздов костреца построго обеспечило возможность проведения селекционных работ с. культурой на качественно новом - полиплоидном уровне. Для использования в селекционной практике выделены тотраплоиднке чормы, превы -

иавдзе диплоидный контрольный образец по урожаи кормовой массы и качеству продукции.

Отобраны перспективные гибридные форма с комплексом наиболее ценных хозяйственных признаков, а также образцы с отдельными важнейшими признаками, представляющие несомненную ценность как исходный материал для селекции.

Апробация работу. Основные положения по теме диссертационной работа были доложены на Всесоюзном семинаре селекционеров по созданию исходного материала кормошх трав (Михнево, Ш ВИР, 1987), научно-методическом совещании по использованию генетических методов в селекции кормовых трав (Вильнюс, 1987), научно-практических конференциях колодах ученых (Уфа, 1987, 1989; Москва, ВИК, 1988; Баку. 1988).

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литература и экспериментальной частя, вклэтагадей 5 глав, выводов, пред-логоиий для селекционной практики, списка литературы и приложений. Текстовая часть диссертации изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 46 таблиц и 21 рисунок. Список использованной литературы включает 226 наименований в т.ч. 47 работ иностранных авторов. Приложения содержат 19 таблиц.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Вегетационные и лабораторные опыты проводились на Центральной экспериментальной базе, в селекционной теплице л в лаборатории генетики и цитологии ВНИИ кормов та. В.Р.Вильямса в 1985 -1988 гг.

Метеорологические условия существенно различались по годам, что позволило объективно оценить изучаемый материал. Холодными и избыточно влалашкп была 1985 и 1987 гг., теплым я избыточно влажным - 1585 г., теплым и умеренно влажным - 1988 г.

В качестве первичного материала для полиплоадизации и отдаленной гибридизация использовала б образцов костреца бозостого, прямого, берегового, Биберштейна и пестрого. Стандартом был районированный сорт ;:остреиа безостого МоршанскиЗ 760.

Половые опыты, каблэдения и учеты проводили по методикам ВИР (1979) и ВИК (1Ь83, 1986, 1987).

Для получения индуцированных полиплоидов проростки костреца длиной 2-4 мм обрабатывали С,2,2~1Шы водным раствором колхицина. Для усиления действия колхицина использовали диметилсульфоксид (2%-ны& раствор), вакуум-икфильтрацию и температурную синхрони-

зоцшо клеточных делений при экспозиции 1,2,4 я 6 часов.

Межвидовую гибридизацию проводили по реципрокной схеме под изолятора/.« с кастрацией цветков. Для отдельных комбинаций скрещивания использовали культуру зародшаа.

Образцы оценивали по 38-ми количественным и качественным признакам: жесткости и опушенности листьев, длина побегов, куостистости, химическому составу, устойчивости к гельшштоспориозу и др. Цитологическое изучение проводили по общепринятой «етодике (Э.П.Пауиева, 1960), модифицированной применительно к изучавши ввдаы костроца. Биохимические анализы выполнены в лаборатории массовых анализов и в лаборатории генетики и цитологии ВНИИ кормов им. В.Р.Вильямса. Статистическую обработку экспериментальных данных методами дисперсионного и корреляционного анализов осуществляла на ЭВМ "Электроника М00 501-08" и "Роботрон 1715" (П.Ф.Рокицкий, 1974; Б.А.Доспехов, 1985). Лдя изучения закономерностей наследования сложных полигонных признаков в определяли показатель степени доминантности (Ю.Л.Г^гов, Н.С.Маляаенец, 1985). Коэффициенты наследуемости признаков рассчитывали по методике П.П.Литуна (1969).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Хозяйственно-биологическое изучение исходных образцов костреца

Значения изучаемых признаков варьировали по годаы и укосам в зависимости от метеорологических условий вегетационного периода, возраста травостоя, биологических особенностей видов и режимов использования.

При сенокосном режиме (2-3 укоса) кострец безостый Морпая-ский 760 во все года жизни формировал наг.болав длинные и мощные побеги и, кап результат, имел максимальную кормовую продуктивность. Однако, от первого укоса к последующи у него, а такхе у костроца безостого дикорастущего, берегового 5553 и пестрого 5569 отмечалась тенденция ашхения кормовой продуктивности в 1,5-2,0 раза, тогда как урогайность костреца прямого 5542, прямого 5555 и Бкберштейна 5565 практически не менялась за счет стабильно высокой отавности (138,0-189,3?, у стандарта - 85,9#) и общей кустистости (68,8-93,8 побегов, у стандарта - 60,6 побегов) последних.

Кострец безостый Моршанский 760, безостый дикорастущий, пря-

мой 5555 я береговой 5553 достигали .максимальной кустистости на третьем году жизни растений (1987 г.). В 1988 году юс способность к кущению ослабевала. У костроца прямого 5542 и Биборатой-на 5565 наблюдался рост данного показателя и на чатвортом году жизни растений.

Кострец пестрый в условиях Московской области проявлял себя как типичное однолетнее растение. В течете одного веготацп-оиного периода он проходил полный цикл развития и посла созревания л уборки семян не отрастал л выпадал. Продуктивность костреца пестрого по годам менялась незначительно.

Наиболее облиственными оказались кострец прямой 5542, прямой 5555, Биберотейна 5565, береговой 5553 и пестрый 5569 (58,570,4$). Они превосходили стандарт в 1,4-1,7 раза.

Лимитирующими факторами для получения сона первого класса при 2-3-х укосном ро.тамо являются недостаточное количество протеина (менее 16%) в искусственно шоу ионной травяной массо обоих укосов, а тахав дефицит золышх элементов (мояео 6.5,1), избиточ-ное содержание клетчатки (более 26*) я низкая переваримость (менее 65,"?) растений первого укоса.

Увеличение числа скашиваний до 4-7 укосов приводило к уменьшения длины побегов в 1,7-2,3, мощности побегов - 1,У-2,7, об;чей кустистости - 1,4-3,2, отавности - в 1,1-1,5 раза и снижению урокайлостп растений костроца в 1,4-2,7 раза. Образцы, выделившиеся по высокой облиствонности, кустистости и отавности пря сенокосном использовании, сохраняли эти особенности во все годи етзни растений и при многоукосном использовании. В результате по выходу зеленой массы с растения за три года многоукосного использования кострец прямой 5542 и Биберштейна 5565 не уступали стандарту (кострец безостой ¡¿оршанский 760 - 458,8 г, прямой 5542 - 545,9 г к Биберотейна 5565 - 466,1 г).

По результатам наших исследований в 1987 году уволкчегшо числа укосов с 2-х до 4-х повисало у всех изучаоют видов костроца содер-тание протеина на 2-Ьл, Сахаров - 2-6$, сирого жира -0,9-1,®', сирой золы - 0,4-3,1;*, ¡.осфора - 0,02-0,0?", кальция -0,03-0,24", калил - 0,15-0,44/1!, тогда как содержание клетчатки снизилось на 1-33. В качество образцов, отвочанцих зоотехническим требованиям, при многоукосном режиме скашивания следует ьидо-лить ко'-троц . ¡реговой ?553 и безостый дикорастущий.

¡либолеи тч^окая сог-ммиая продуктивность отмечалась во «то-

рой год жизни растений (198С г.), когда исходные образцы формировала максимальное количество генеративных побегов, а Погодине условия били благоприятными, для завязывания и созревания сомян. К видам, характеризующимся высокими показателями завязываемостя семян можно отнести «острец прямой 5542 (54,5#), прямой 5555 (52,61), Биберштейна 5565 (43,Ъ%) и береговой 5553 (42,1%), Они провосходкли кострец безостый ".¡оршанский 760 в 1,4-1,0 раза. Однако, все изучаемые вида костреца уступали стандарту по продуктивной кустистости, количеству цветков в соцветии, обсемононнос-ти и семенной продуктивности.

До степени поражения исходных образцов костреца гельминто-опориозом их объединила в две группы: I - слабопоражаеыая (X и менее баллов), 2 - среднепоражаеыая (более I, но менее 5 баллов). Первую группу составила кострец пестрый 5569, береговой 5553, прямой 5542 и прямой 5555. Кострец безостый Моршанский 760 и безостый дикорастущий составили вторую группу растений. Кострец Биберштейна 5565 содержал особи первой и второй групп.

Тесную достоверную взаимосвязь с урожайностью зеленой цаса! растения имели длина побегов (г =0,80), касса 100 побегов (г =0,74); среднюю корреляционную связь - общая и продуктивная кустистость (г =0,63 и г=0,44 соответственно). Значения урожайности семян имели сильную корреляционную связь с продуктивной кустистостью п кормовой продуктивностью (г= 0,78 и г =0,73 соответственно) и среднш положительную корреляционную связь с длиной побегов (/-=0,61), массой 100 побегов (г =0,62), общей кустистостью (/-=0,63), длиной соцветия (г =0,46).

Выделение и изучение естественных полиплоидов костреца

Подсчет числа хромосом у изучаемых видов показал, что в популяциях костреца безостого дикорастущего и прямого 5542 встречаются растения двух уровней плоидности: 2п=э6 и 2п=70. На долю ок-топлошишх форм в популяции костреца безостого дикорастущего приходится до 95-38^ общего количества растений, тогда как в популяции костреца прямого 5542 56-ти хромосомные особи составляют не более 10$. У костреца безостого ¡оршанского 7би и Ьяборэтейна 5565 установлено наличие $орм с 56 хромосомалж, а у костреца прямого 5555 и берегового 5553 - с 70 хромосомами, Наимонь'тин уровнем плоидности характеризуется кострец пестрый 5Ь6С- (2п-х<1). Как наиболее перспективный материал для удаоемия числа хромосом, он был использован для получения индуцированных тетраиловдов.

Выделенные декадлоиды костреца безостого дикорастущего и прямого 5542 характеризовались более сильным опушоняом листьев и стоблей, чем октоплоидные формы и обладали более мягкой надземной массой. Они превосходили 56-ти хромосомные форм! по длине пыльника, зерновки и ости зерновки, а такле по длине, ширине я толщине листьев и стеблей, длине соцветий, количеству колосков и цветков в соцветии.

Данные по продуктивности естественных полиплоидов костреца приводятся в табл. I. Декапловдные формы коотрсца безоотого дикорастущего я прямого 5542 превосходили октоплоидные по зеленой массе раотения в 1,2-2,7 раза за счет увеличения длины и мопшоо-ти вегетативных и генеративных побегов, а у костреца безоотого дикорастущего - более высокой общей кустистости. По семенной продуктивности декаллоиды превосходили октоплоидные формы в 3,23,3 раза вследствие высокой продуктивной кустистости и обоема-ношюста соцветий 70-ти хромосомных форм. По комплексу признаков наиболее перспективным из всях изучаемых естественных полиплоидов является кострец безостый дикорастущий (2п=70).

Таблица I

Продуктивность естественных полиплоидов костреца безостого дикорастущего в прямого 5542 за два года пользования (1987-1988 гг.)

I I Продуктивность растения

Вида, сорта , 2п | кормовая 1 саманная

! I г \% к стан- ! г \% к стан-

1 ! ! дарту ! I дарту

Кострец безостый Мор- 56 890,2 100,0 65,4 100,0

шансшЛ 760 (стандарт)

Кострец безостый дико- 56 387,6м 43,5 18,3й 27,9

растущий 70 1033,6 116,1 58,3 89,1

Кострец прямой 5542 56 227,6й 25,6 10,7* 16,3

70 261,3* 29,4 35,5 54,2

466,3 33,4

й - разница со стандартом достоверна на 5,¿-ном уровне значимости

Получение, выделение и оценка индуцированных полиплоидов костроца пестрого

В вариантах с четырех- и шестичасовой экспозициями воздействие водного раствора колхицина в большинство случаев оказалось губительным. Морфологически измеленные растения получены только при одночасор.ой экспозиции в вариантах: колхицин, колхицин + да-мотилсульфоксвд, колхицин + диметилсульфоксид + вакуум-инфильтрация, колхицин + тешературная синхронизация, тогда как наиболь-шкй выход тетраллоидных форм отмечен при двухчасовой обработке в варианте колхицин + диметилсульфоксид + вакуум-инфильтрация; он составил 14,3$ от числа выживших растений.

Наиболее четкие разграничения между диплоидами и тетрашгои-дами отмечались по величине пыльцевых зерен, пыльников, количеству хлоропластов в замыкающих клетках устьиц, толщине и ширине листьов. Раз i ища мевду ними соответственно составила 26,7; 20,5; 50,0; 20,0; 29,1^, т.е. данные признаки могут служить косвенными критериями при отборе индуцированных тетрапловдов.

Тетраплоидше формы костреца пестрого 5569 превосходили диплоидные по длине побегов - на мощности побегов - 8,9?, зеленой массе растения - 8,7%, качеству корма и т.д., но уступали им по общей и продуктивной кустистости, завязываемости семян, об-семененности соцветий, семенной продуктивности и воздушно-сухой массе растения. Однако, более широкий размах варьирования показателей основных хозяйственно-важных признаков у костреца пестрого 5569 (2е=28) предполагает возможность эффективного отбора. Так, урожайность зеленой массы растения у диплоидов варьировала от 14,3 до 30,0 г, тогда как у тетраплоидов - от 18,7 до 42,0 г (У=55,6 и У=115,5? соответственно).

Тесную положительную корреляционную связь с пловдностьв растения имели длина пыльника (г =0,73), масса 1000 семян (/-=0,82) и длина зерноЕки ir =0,93). С длиной ости зерновки, количеством цеотков в соцветии и длиной соцветия отмечалась средняя положительная корреляционная связь (/-=0,43, г =0,49 и г =0,57 соответственно). Показатели продуктивности (зеленая масса растения, облист-вониость и длина побегов) средне сопряжены с уровнем плоидности растения (/■= 0,48, г=0,50 и/* =0,56 соответственно).

Таким образом, при отборе в популяциях костреца растений с наиболее высоким уровнем плоидности, следует выделять высокороо-лые, хорошо облиственные и высокоурожайные особи с длинными ми о-

гоцветковыми соцветиями и крупными семенами. При этом длина Пильняка, зерновки и ости зерновки доляна иметь максимально большие значения. Окончательное определение уровня плоидности растений проводится путем подсчета хромосом.

Исслодования по отдаленной гибридизации в роде

Л'И I х

В качество компонентов для прямых а обратных скрещиваний использовались кострец безостый Морианский 760, безостый дикорастущий, прямой 5542, прялюй 5555, береговой 5553, Биберштейна 5565 и пестрий 5569. Гибридные семена были получены в 8 комбинациях скрещивания, из них в 3-х - с помощью культуры зародыша. При скрещивании исходных родительских форм с одинаковым уровнем плоидности, полученное потомство Г^ имело идентичное количество хромосом; с разным уровнем плоидности - промежуточное.

Наблюдалось три случая наследования изучаемых признаков: I) сверхдоишшрованив, 2) доминирование, 3) промежуточные проявления. ¡¡аиболее перспективными в селекционном плане оказались гибридные формы: кострец безостый Моршанский 760 х кострец Би-берштойна 5565, кострец безостый дикорастущий х кострец прямой 5542, кострец прямой 5542 х кострец Биберштейна 5565. По зеленой массе растения они превосходили не только родительские формы, но и стандарт (в 1,1-1,4 раза) за счет более высоких значений длины побегов и общей кустистости (табл. 2).

Наибольшую облиственность имели гибриды: кострец береговой 5553 х кострбц Биберштейна 5565 (74,5$), кострец безостый Морианский 760 х кострец Биберштейна 5565 (70,0%), кострец Биберштейна 5565 х ко.стрец безостый Моршанский 760 (69,5Й) и кострец береговой 5553 х кострец безостый Моршанский 760 (66,5;?, у стандарта - 42,0%). Высокой отавяоетью отличались гибриды: кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый Моршанский 760 (56,4%), кострец прямой 5542 х кострец Биберлгтейна 5565 (50,7/£), кострец береговой 5553 х костроц безостый Моршанский 760 (45,2$, у стандарта - 32,4^).

Наиболее высокой семенная продуктивность была у гибридов: кострец прямой 5542 х костроц Биберштейна 5565 (68,3 г/растение), кострец безостый Моршадсгж" 760 х кострец Баберштойяа 5565 (81,8 г/растение). Они превзошли йо этому показателю не только родительские формы, но и стандарт (в 1,3-1,4 раза) за счет высокой завязываемоста семян (соответственно 43,4 и 30, у стандарта -

Таблица 2

Продуктивность исходных форы костреца и их гибридов за два года пользования (1987-1988 гг.)

!

!

! I

Р1 Костроц прямой 5542

р1 X Р2 *

Р2 Кострец Биберштейна 5565

*1 Кострец береговой 5553

Р1 X Р2

Р2 К. безостый (»¡оршанский 760

Р1 Кострец прямой 5542

Р1 X Р2

Ро А, К. безостый дикорастущий

Р1 Кострец Биберштейна 5565

Р1 X Р2

Р2 К. безостый Моршанский 760

Р1 Кострец береговой 5553

Р1 X V

Р2 Кострец Биберштойна 5565

Р1 К. безостый [«¡оршанский 760

Р1 X Р2

Р2 Кострец Биберштейна 5565

Р1 К. безостый дикораотущий

Р1 X Р2

Р2 Костроц прямой 5542

Р1 Костроц Биберштейна 5565

Р1 X Р2

Р2 К. безостый дикорастущий

! Продуктивность растения

! г \% к стан- ! г \% к стан-

! ! дарту ! ! Дарту

261,3 29,3 35,5 54,2

963,7 108,3 88,3 134,8

336,9 37,9 8,8 13,4

533,0 59,9 38,2 58,3

545,3 61,3 13,9 21,2

890,2 1Ш,0 65,5 100,0

261,3 29,3 35,5 54,2

567,2 63,7 32,3 49,3

367,6 43,5 18,3 27,9

336,9 37,9 8,8 13,4

561,6 63,1 17,1 26,1

690,2 100,0 65,5 100,0

533,0 59,9 38,2 58,3

193,0 21,7 9.1 13,9

336,9 37,9 8,8 13,4

890,2 100,0 65,5 100,0

1240,4 139,3 81,8 124,9

336,9 37,9 8,8 13,4

387,6 43,5 18,3 27,9

1060,5 119,1 39,3 60,0

261,3 29,3 35,5 54,2

336,9 37,9 8,8 13,4

643,8 72,3 57,0 о7,0

387,6 43,5 18,3 27,9

153,9 16,3

Комбинации скрещивания! кормовая ! сомениая

где Р]г - материнская форма, Р^ - отцовская '¡орма, х Р2 - гибридная форма

29,355) и массы 1000 семян (5,4 и 6,2 г, у стандарта - 3,9 г).

Хорошей переваримостью ¿г ¡Иъо отличались гибридные форели: кострец береговой 5553 х кострец Биберштейна 5565, кострец безостой дикорастущий х кострец прямой 5542 и кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый дикорастущий (65,4-68,Ъ%, у стандарта -58,5%). Оптимальное сахаро-протеиновое отношение (0,80-1,20) тлели кострец прямой 5542 х кострец безостый дикорастущий, кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый Мортанский 760, кострец береговой 5553 х кострец Биберштейна 5565 и кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый дикорастуанй.

Шсокой устойчивостью к гольминтоспориозу (степень поражения не более I балла) характеризовались гибрида: кострец прямой 5542 х кострец Биберштейна 5565, кострец прямой 5542 х кострец безоо-тый дикорастущий, кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый Морпаяскяй 760, кострзц береговой 5553 х кострец Биберштейна 5565 я кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый дикорастущий.

Коэффициент наследуемости по признакам, определяющим кормовую и семейную продуктивность костреца оказался достаточно высоким и колебался от 0,40 до 0,57 (табл. 3). Следовательно, отбор по ним должен быть эффективным.

Таблица 3

Коэффициенты наследуемости (Н2) хозяйствэино-цешшх признаков костреца

Признаки ! 5?

Облиственность 0,47*

Обитая кустистость 0,40й

Воздушно-сухая масса 100 побегов 0,54!í

Длина побегов 0,57*

Зеленая масса растения 0,55*

Продуктивная кустистость 0,57*

Количество цветков в соцветии 0,20

Количество семян с растения 0,54*

г, - значение г г существенно на 5%-ном уровне значимости

Анализ в/гутрнпопуляциенной изменчивости, у исходных образцов кострепа и их межвидовых гибридов P-j показал, что более стабильными признаками (7<20~) является длина побегов, облиственность, длина метелки и количество цветков в колоске. Значительная изменчивость (У>20%) отмечена по общей и продуктивной кустистости.

массе 100 побегов, урожайности зеленой и воздушно-сухой массы растелия, количеству колосков в соцветии, количеству цветков в соцветии, завязываемостя семян, обсемененности соцветий и семон-ной продуктивности, что также предполагает возможность высокой эффективности отбора.

Для решения селекционных программ в качестве исходного материала наиболее целесообразно использовать гибриды, характеризующиеся комплексом хозяйственно-ценных признаков: кострец прямой 5542 х кострец Биберштейна 5565 (имеет высокие показатели • кормовой, семенной продуктивности и устойчивости к гельминтоспо-риозу), кострец безостый Моршанский 760 х кострец Биберштейна 5565 (кормовая н семенная продуктивность), кострец безостый дикорастущий х кострец прямой 5542 (кормовая продуктивность и качество корма), кострец береговой 5553 х кострец Биберштейна 5565 п кострец биберштейна 5565 х кострец безостый дикорастущий (качество корма и устойчивость к гельминтоспориозу).

Созданный исходный материал проходит дальнейшую полевую оценку на Центральной экспериментальной базе ВНИИ кормов и передан в научные учреждения для использования в практической селекционной работе.

выводи

1. В результате проведенных исследований установлено, что в условиях Центрального района Нечерноземной зона РСФСР образцы изучаошх видов костреца целесообразно использовать в качестве исходного материала для селекции при следующих режимах: кострец безостый дикорастущий и пестрый 5569 - сенокосном; кострец прямой 5542, прямой 5555 и Бибератейна 5565 - пастбищном; кострец береговой 5553 - сонокосно-пастбищном.

2. Комплексная оценка исходных образцов костреца позволила вдавить их специфические особенности и указать возможные пути использования в селекционных программах в качестве источников ценных признаков и свойств.

В число лучших вошли: .

- по сочетанию стабильной кормовой продуктивности, высокой кустистости и отавности - кострец прямой 5542, прямой 5555, Биберштейна 5565;

- по качеству корг^а - кострец с'езостый дикорастущий, береговой 5553;

- по устойчивости к гаяьминтосдоряозу - ::истрец пестрый

5569, береговой 5553, прямой 5542, прямой 5555.

3. Методами цитологического анализа установлено, что изучаемые популяции костреца прямого 5555 и берегового 5553 состоят из особой о докаплошшым (2п=70), костроца Еиборатойна 5565 - с ок-топлондиым (2п=56) и костроца построго 5569 - с диплоидным (2п=14) уровнями плондности.

В популяциях костреца прямого 5542 и безостого дикорастущего обнаружены биотипы двух уровней плондности (2п=56 и 70). Наиболее перспективными для селекционеров являются декаплоядше форш (2п=70), которые превосходят октоглоида (2п=56) по кормовой и сеыенной продуктивности соответственно в 1,2-2,7 и 3,2-3,3 раза.

4. Методом поллплоидизоцяя создан новый тетраллоидкый (2п=28) материал для селекции костреца пестрого 5569.

Индуцированные тетрадлопды ггревосходили исходные диплоидные фореэ по длине побегов - на 7,1%, модности побегов - 8,9%, количеству цветков в соцветии - 22,6%, массе 1000 семян - 55,6%, корковой продуктивности - 8,7%, а такяе по содержанию сырого протеина - на 1,835, сирого sapa - 0,35% и переваримости ¿л n¿to — 9,6%.

Наиболее эффективным способом полипловдизации костреца пест- -poro является двухчасовая обработка проростков в условиях вакуума 0,2%-нш водным раствором колхицина в смеси с диметялсульфоксидои (2%-ный раствор). Выход тетраплоидов в этом варианте обработки составил 1,0% от количества обработанных колхицином и 14,3% от количества выгавпих проростков.

5. Реципрокное скрициванле с предварительной кастрацией цветков костреца безостого, прямого, берегового я Биберитейна обеспечивает получонио фертильных межвидовых гибридов.

Использование змбрпокультурц позволяет повысить более чем в 2 раза эффективность отдаленной гибридизации, а такяа получать габрцдн в комбинациях, где при обычных скрещиваниях их получить не удается.

6. Наиболее перспективными являются меявидовно гибриды:

- по сочетанию кормовой продуктивности, высокой отавности и кустистости - кострец прямой 5542 х кострец Бпберштейна 5565, кострец безостый Моршанский 760 х кострец Биберитейна 5565, кострец бозостый дикорастущий х кострец прямой 5542:

- по качеству корт - кострец береговой 5553 х кострец Биберитейна 5565, кострец Биберптойна 5565 х кострец безостый дико-

растущий, кострец безостый дикорастущий х кострец прямой 55-Й;

- по устойчивости к гельминтоспориозу - кострец прямой 5542 х кострец Бибврштейна 5565, кострец прямой 5542 х кострец безоо-тый дикорастущий, кострец Бибврштейна 5565 х кострец безостый Моршанский 760, кострец береговой 5553 х кострец Бибврштейна 5565, кострец Бибврштейна 5565 х кострец безостый дикорастущий.

7. Выявлена высокая степень наследуемости признаков 0,40-0,57), определяющих кормовую и семенную продуктивность костреца (общая и продуктивная кустистость, длина побегов, зеленая масса растения и др.). Проявление количественных и качественных показателей у гибридов в основном зависит от взаимодействия отцовского и материнского компонентов, что свойственно аддитивиому характеру наследования.

8. Наименее варьирующими признаками у костреца являются длина побегов, облиствекность, длина, метелки и количество цветков в колоске. Сильная изменчивость характерна для показателей кормовой и семенной продуктивности растений, общей и продуктивной куо-тистости, мощности побегов, количества колосков и цветков в соцветии, завяэываемости семян и обсемененности.

9. Установлено, что наиболее тесную взаимосвязь с кормовой продуктивностью имеют длина и мощность побегов (г =0,74-0,80), сред)пою - общая и продуктивная кустистость ('-=0,44-0,63). Семенная продуктивность растения тесно сопряжена с продуктивной куо-тистостью (г =0,78), средне - с длиной и массой 100 побегов, общей кустистостью и длиной соцветия (г =0,46-0,63).

10. Созданный исходный материал - II перспективных образцов (тетраялоидный кострец пестрый 5569, октоплоидные кострец безостый дикорастущий и прямой 5542, межвидовые габрвды: кострец прямой 5542 х кострец Биберштейна 5565, кострец прямой 5542 х кострец безостый дикорастущий, кострец береговой 5553 х кострец безостый Моршанский 760, кострец береговой 5553 х кострец Биберштейна 5565, кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый ¡¿оршанский 760, кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый дикорастущий, кострец безостый Моршанский 760 х кортри? Биберштейна 5565, кострец безостый дикорастущий х хостроц прямой 5542) - передал для использования в практической селекционной работе в генофонда ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавяло:я, ВНИИ кормов им. В.Р.Валь-ямса, НПО "Среднеуральское".

ПРВДЭКЕНИЯ ДЛЯ СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКИ

1. При создании сортов многоукосного типа для Центрального района Нечерноземной зоны РСФСР рекомендуется в качестве исходного материала использовать кострец прямой 5542, прямой 5555, Еи~ берэтейна 5565, береговой 5553. Необходимо учитывать следующие пок&чатэлл: общая кустистость, отавность, темпы послеукосного отрастания, продуктивность а качество корма.

2. Для селекционной работы с,кострецом безостым дикорастущим я прямым 5542 следует использовать наиболее ценные в хозяйственно« отношении декаплоидные формы (2п=70), а с кострецом пестрым 5569 - тетраплоидные формы (2п=28).

3. При отборе растений с повышенным уровнем плоидности рекомендуется выделять образцы с максимально длинными замыкающими «летками устьиц и пыльниками, о увеличенным по сравнению о контролем количеством хлоропластов в замыкающих клетках устьиц п диаметром пыльцевых зерен. Для посева нужно использовать только крупные семена, собранные с растений, имеющих мощные побеги.

4. Для решения селекционных программ в качестве исходного материала наиболее целесообразно использовать гибрида, характеризующиеся комплексом хозяйственно-ценных признаков: кострец прямой 5542 х кострец Биберштейна 5565 (по кормовой, семенной продуктивности и устойчивости к гельминтоспориозу), кострец безостый Моршаясклй 760 х кострец Биберштейна 5565 (по кормовой и семенной продуктивности), кострец береговой 5553 х кострец Еибер-штейяа 5565 и кострец Биберштейна 5565 х кострец безостый дикорастущий ( по качеству корма а устойчивости к гельминтоспориозу).

5. Для повышения продуктивности гибридных форм костреца отбор следует проводить по высоко наследуемым признакам: облист-венность, общая и продуктивная кустистость, масса 100 побегов, длина побегов, золеная и воздушно-сухая масса растения, семенная продуктивность растения.-

СГЖШК РАБОТ ОГОТДПЮВАШЯ ГО TIME ДИССЕРТАЦИИ

1. Получение индуцированных тетраплоидов костреца пестрого// Тезисы докладов конференции молодых учегых.- Уфа, 198"/,- С. 177.

2. Методические.указания по получению и выделению полиплоидных форм кормошх культур,- Москва, БАСШ'Л, ВПК, 1987.- 20 с.

(в соавторстве).

3. Использование естественных и получение индуцированных

полиплоидии* форм некоторых видов костреца при создании исходного материала для селекции //Тезисы научно-методического совещания "Генетические метода в селекции кормовых трав".-Вильнюо, 1987.- С. 24-25.

4. Получение индуцированных тетралловдов костреца пестрого и возможности их селекционного использования //Труда научной конференции молодых ученых "Проблемы современной биологии".-Москва, 1987.- С. 192-195./ Рукопись депонирована во ВНИИТЭИагро-пром, й 6652 В-87 Деп. (в соавторстве).

5. Естественные полиплоиды некоторых видов костреца как исходный материал для селекции //Тезисы докладов 1У Всесоюзной научной конференции молодых учоных и аспирантов.- Москва, ВАСЖНШГ, ВИК, 1988.- С. 97-98.

6. Создание исходного материала для селекции костреца на оо-нове межвидовой гибридизации //Тезисы докладов 1У республиканской конференции молодых учоных и специалистов.- Баку, 1988.- Часть I. С. 156.

7. К вопросу об отдаленной гибридизации костреца /Дезисы научной конференции "Изучение, охрана и рациональное использование природных ресурсов",- Уфа, 1989.- Часть II.- С. 127.

8. Результаты использования межвидовой и межродовой гибридизации в селекции многолетних трав //Селекция кормовых культур/ Об. науч. тр.- Москва, ВИК, 1989.- С. 91-101 (в соавторстве).

Подл, в печ. I4.Ü9.90. Формат 60x84/16 Печ.л. 1,0. Тиран 100 экз. Заказ ü 270

Подразделение оперативно?, печатп ВИХ