Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Создание исходного материала в селекции озимой мягкой пшеницы с участием тритикале (2п=42)

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Создание исходного материала в селекции озимой мягкой пшеницы с участием тритикале (2п=42)"

СТАВРОПОЛЬСКИЙ ОРДЕНА- ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ'

На правах рукописи

ФАЙСАЛ БАККУР_

СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА В СЕЛЕКЦИИ : ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С.УЧАСТИЕМ-' • • ТРИТИКАЛЕ (2п = 42)

06.01.09 - растениеводство 06.01.05 - селекция, и семеноводство' ■

!

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Ставрополь 1992

, Работа 'выполнена в Ставропольской ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте (1989-1992 гг.)

,Л Научный руководитель: дектор-сельскохозяйственных наук, х ■ '• профессор ф.И.БОБЙЛДЕВ.

•• Официальные оппонентк; доктор-сельскохозяйственных-наук, , . ■ профессор Ааалиев А.Й. ;- •

• ' кандидат сельскохозяйственных наук,

• ст.научный сотрудник Нечаев В.Ф.

Ведущее предприятие:, ' лаборатория тритикале НПО "Нива ■ / • •Ставрополья" ' .

'- Защита состоится 18 декабря. 1992 года в Ю часов на засе- ' •дании специализировайного совета Д 120;53:0Г Ставропольского ордейа Трудового Красного'Знамени сельскохозяйственного инсти--тута (355014, г ¿Ставрополь-14, пер. Зоотехнический,. Ю, тёл^

4-64-29). . ■ ' • ' •' ' ' ■

1 ' . ' ■ ' . . ' . ' . •■.'."..''.

\

С диссертацией можно ознакомиться в-библиотеке Ставрополь-

■ ского орденагТрудового Красного Знамени сельскохозяйственного ■ института.' • - .

. Автореферат разослан 18 ноября 1992 года.

Ученый 'секретарь ■■' \

■ специализированного совета - В.Н.Желтопузов

I. 0Б1Щ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основным методой создания исходного материала в селекции озимой мягкой пшеницы остается метод внутривидовой гибридизации, но все большее значение приобретает отдаленная гибридизация с использованием не только диких и полукультурных видов, но видов других родов, особенно филогенетически близких пшенице. Особое внимание привлекает возможность передачи пшенице ряда ценных свойств и признаков ее ближайшего культурного сородича - ржи, выделяя ее устойчивость к неблагоприятным условиям, высокую продуктивность, биологическую полноценность белка, иммунитет к фитопатогенам.

Передача генетической информации непосредственно от ржи к пшенице довольно затруднительна. Особая сложность состоит в тон, что первое поколение пшенично-ржаных гибридов стерильно и плохо скрещивается с исходными видами. Более перспективным- является использование в качестве посредника третьего вида - тритикале. В связи с этим возникает необходимость выявления совместимых сортов пшеницы и тритикале, определения новых подходов для'оптимизации методики их гибридизации, установления закономерностей и характе-' ра наследования морфологических и хозяйственно-ценных признаков, создания принципиально нового селекционного материала для селекции пшеницы.

Цель и задачи исследований. Основной целью исследований- явилось совершенствование методов получения и селекционно-генетического изучения отдаленных гибридов мегду пшеницей и тритикале5 создание нов'ого исходного материала для селекции пшеницы.

Для ее выполнения поставлены следующие задачи:

- изучить скрещивание районированных'в Ставропольском крае и наиболее перспективных сортов и линий озимой мягкой пшеницы с лучшими сортами и линиями озимой тритикале;

- разработать элементы- методики гибридизации пшеницы и тритикале, позволяющие увеличить выход гибридных растений;

- установить характер наследования и особенности формообразовательного процесса основных морфологических и количественных признаков у отдаленных гибридов;

- выделить и изучить селекционно-ценкые интрограссивные формы по отдельным и комплексу признаков с передачей их з селекционный питомник';

- выдать рекомендации для практической селекции.

Научная новизна диссертации состоит в следующем:

- впервые на-Северном Кавказе на основе скрещивания мягкой пшеницы и тритикале (2п = 42) создан новый исходный материал для селекции мягкой пшеницы;

- разработаны элементы методики гибридизации пшеницы и тритикале, позволяющие увеличить выход гибридных растений;

- проведена гибридизаци). ...ягкой пшеницы и тритикале (2п = 42) in vitro ;

- установлен характер наследования и особенности формообразовательного процесса основных морфологических и количественных признаков для отдаленных гибридов, проведен биометрический анализ по элементам структуры урожая выделившихся гибридных линий >

Практическая ценность работы заключается в том, что изучена скрещиваёмость большого набора сортов и линий мягкой пшеницы и тритикале, обосновано использование в качестве компонента скрещивания Fj межсортовых гибридов тритикале. Для прогнозирования объема работ по отдаленной гибридизации введен новый показатель "успех гибридизации". Показана возможность получения гибридов мягкой пшеницы и тритикале (2п = 42) in vitro , предложен состав питательных растворов. Выделены и переданы для испытания в селекционном питомнике.67 интрогрессивных форм мягкой пшеницы (F^), которые представляют интерес для практической селекции зерновых и зерносенажных сортов мягкой пшеницы.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях Ставропольского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института (1990, 1991 гг.) п на Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых (Ставропольский СХИ, 1ЭЭ1 г.).

Публикация результатов исследований. Но материалам диссертации опубликована I работа и 3 находятся в печати.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов,'практических рекомендаций для селекции, списка использованной литературы, насчитывающего 190 наименовании, из них 93 зарубежных авторов. Материал изложен на 131 странице . машинописного текста, работа иллюстрирована 24 таблицами, э рисунками.

2. УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена в IS33-I992 гг. на опытной станции Ставро-

польского СХЬ в центральной части Ставропольской возвышенности, в районе проведения опытов за год выпадает 45и-550 ыи осадков, а за активные период вегетации - 300-350 ии. Хеплообеспеченность - уверенно-высокая.

Объекте;,: исследовании служили гибриды первого, второго и третьего поколей»,л, полеченных с участие!.; сортов озимой ыягкой плени ци п гекоаилопдноп тритикале, а скрещивание привлекались сорта: Безостая I, Степная 7, коток, Колос, Донская безостая, районированные, а также находившиеся в госсортоиспытании отечественные сорта 1, линии коллекции В1,Р - Ершовская 5 (К 53190)73/69

Б-тоНсе (к 50522), ИоД <+49/70 (к 50б37),Па^ег.-.в1вЬетвг

76^3/63 (К 50453), .ил.Рг 3/32 Ьир.НЬиСС!, (К ¿7453), йстребинов-ская 35, Баунт:. 301 (Сил), отавропольская кормовая, Дешнскэя, Де'.::,некая ¿6, илГ 23, Карлик ¡¿0. По тритикале использовались районированное сорта и линии из питомника исходного материала СНИЕСХ: [..АД I, Двуручка 77, Ставропольский зерновой, АД 3/5, АД зеленый, Ставропольский 2, Двуручка 2, Грузинский 60, Алтайская I, /¡Д 7, лД 60, лД 90, лД 100, лД 103, АД 104; линии - 15/283, Т 67/35, Т11Г 31, Т 217/80, Т 55-34, ТГ1Г 17/12, ТГ1Г 213/30, шведский образец 404 г, (0+ Н) К 47904.

Кастраций пшеницы и тритикале проводили по методике, изложенной Г.Б.Гуляевым и Ю.Л.Гуяовшл (1978), опыление твел-;.;етодом (А.Ф.Мережко, Л.М.йзрохин, А.Е.Юдин, 1973). Всего было ирокасгри-ровано и опылено 36938 цветков. Для изоляции кастрированных колосьев использовали пергаментные изоляторы. Для увеличения ы:>;о-да гибридных растений гибридные семена в течение ^ ¡¡¡.о-

мывали в проточной воде, проращивали в почвенных стак^я:.■;:>:. . высаживали в поле по черному пару в фазе первого лист: -

цин, 1531) с плоцадьв питания 5x15 см на делянках,«.рг. >•. с ::.

Гибридные комбинации высевались в одном блоке с ¿..с.../.'.■¡.■■ь ми сортами. В год скрещивания определяли завязывал,:::* -л.^р;:., -ных семян, как процентное отношение количества з^ьяги..-. . .. -рен к общему количеству лрокастрированных и олылелш-.. всхожесть гибридных семян. Для удобства прогнозирования об:.».".:, гибридизационных работ предлагаем ввести новый по:<ьз«5с.,ь "ули: гибридизации", сокращенно У.Г., который определяется ¿л.-д;,: .у.:. образом:

завязываеыость зерен (¡3) х всхожесть (

у.Г. ^ ■-:--— ,

10 0

У .Г., показывает,'что процент прокас.трированных и опыленных цвет-' ков ыоже-т быть, реализован в. гибридные'растения, то-есть сколько гибридных растений возможно получить- из 100 прокастрированных и ■ ' опыленных цветков. '. •

Анализировали' следующие количественные признаки у гибридов ■ ^ F^-F^: высота растений,-длина колоса, число колосковв колосе, плЫностъ колоса, число зерен в' колосе-и на растение', масса зер- • на с~колоса и с растения, масса' 1000 зерен, .продуктивная кус.тис-. гость. Изучали' также характер наследования- гибридами ряда • мор- -фологвческих признаков колоса: окраска и- опушение;колосковых че-шуй,' остистости, форма, 'йолоскозой- чешуи, киля i килевого зубца, а также .опушение стебля под колосом. •

. Учет' поражения--грибными болезнями, проводили визуально:, поражение .мучнистой росой по шкале Кобба, а бурой.ржавчиной - по шкале-Петерсона ц К'еммббла. ■

. Для 'изучения -.возможности увеличения выхода гибридных растений-при отдаленной Гибридизации мягкой'пшеницы и тритикале проведено скрещивание по'модельной комбинации Безостая I.. х- $вуруч- -ка 77Ín vitTOB теплице. Для скрещивания были взяты типичные од--•новозрастные колосья мягкой пшеницы сорта Безостая I с выносом колоса IO-II см и келто-зеленыш1 пыльниками в первых-вторых цветках средней-части колоса. Длина стебля была 40. cji.Ha второй день' после кастрации осуществили подстановку цветущих-колосков-трити-.кале сорта Дву'ручка" 77.Соотношение количества материнских и от. цовских' колосьев .1:2.- Испытывала варианты питательных растворов: I) водный .раствор сахарозы 30 г/л; 2) водный раствор' сахарозы 30 ' г/л +'глутаминовая кислота I г/л; 3) водный раствор сахарозы 50' .г/л +'аммиачная селитра 3 г/л; А). водный раствор-сахарозы 30 г/л ' + глуташновая. кислота' I ,г/л +.аммиачная селитра .3 г/л; 5) то .же, что'вариант I, но на вторрй. день. пЬсле опыления опрыскивали 0Щ!> водным раствором.борной-кислоты. '

Для установления характера наследования признака- определяли ' степень доминантности-( hp) по'Дж.Брюбейкеру.(.1966). '"

Степень трансгрессивной, изменчивости у гибридов Fj определяли по'Г.С.Воскресенской и BiH'.lilnoia (1967).¿экспериментальные дан--ные подвергали, обработке методами вариационной'систематики (Б.А. Доспехов,1985; И.'Ф.Рокицкий ,1967) на вычислительном центре сельт

хозинститута с'исрользованиём -персонального компьютера ПЭВМ PC ХТ.

j - - .í . s

5 ■

,3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Скрещиваемость тритикале (2п = 42) и мягкой пшеницы. -Вероятность.получения гибридных растений при скрещивании оказалась больше; если материнским компонентом, была.взята-тритикале (табл.1). В таких комбинациях гибридных зерновок образуется меньше, чем в обратных-комбинациях, но они более жизнеспособны, ,3а-вязываемость гибридных зерновок в прямых комбинациях скрещивания' составила 5.10, а в^обратных- 57.60$.- Ьти различия существенны.

• :Таблица I '

Скрещиваемость гексаплоидной. тритикале с мягкой пшеницей

:Количе- :Опылено :3авязывае-¡Всхожесть,.

Комбиндция скрещивания:ство ¡цветков, :мость се- : ■ %

:комбина : шт- :мян, # -.':

:ций : . ! .

Тритикале х пшеница. . 19< 9375 5.10+0.70 • 61.39+4.91

Пшеница х тритикале • 29 12560 57;60+2.37 0.87+0.13

1 факт. 21.26 ' 12.34

1 0.05 = 2.00 '

жизнеспособность гибридных семян.в .обратных комбинациях скрещивания очень низкая.' Гибридные семена"образуются щуплые-,без' энг досперыа, а нередко и без зародыша. Только 0.87/а гибридных семян дали всходы. В прямых комбинациях скрещивания гибридные- семена имеют всхожесть 61.39^ (1факт = ■ '

Существенное влияние на формирование гибридных семян оказывает генотип родительских сортов, линий тритикале (2п = 42) и мягкой пшеницы. Дл'я планирования объема гибридных работ монет она-заться -полезным предлагаемый новый показатель ."успех гибридиза -цйи" (¿.Г.).-У.Г. для "типа скрещивания тритикале х пшеница изменялся от 0.3 (АД зеленый х Деминская 373) до 8.8;з (Ставропольский зерновой х Донская безостая). Следовательно, для получения минимального количества гибридных растений первого поколения -необхо-.димо.прокастрировать и'опылить от 2000 до 100. цветков.

Ьолучёние гибридных растений при обратных комбинациях скрещивания осложняется низкой всхожестью гибридных ^семян.' Из 29 гибридных комбинаций нулевая всхожесть ,была у пяти (Степная 7 х АД 3/5; Степная 7 х Ставропольский зерновой; Исток х линия Т 67/85; Колос х АД 3/5). У.Г. для обратных гибридных комбинаций составил

Ü-2.7/Í, его величина в значительной степени определяется специфической комбинационной способностью родительских компонентов.

Для более полного изучения скрещиваемости гексаплоиднои тритикале и мягкой пиеницы в скрещивания были привлечены эколого--генетически отдаленные сорта и линии этих культур.Скрещивания проводили по двум схемам: один материнский сорт тритикале включали в гибридизацию и разными сортами пшеницы и разные материнские сорта тритикале опылялись одним сортом пшеницы.На фоне одного стабильного ^компонента скрещивания четко проявляются комбинационные способности сортов и линий.представляющих второй компонент. Хорошими опылителями быль сорта пшеницы Степная 7,НкГ 2э, польский сорт ßocl 4-4-9/70, У.Г. с этими сортами сорта тритикале ¡■«АД I составил 2э.7, 21.0, I0.2>¿ соответственно. Хорошим опылителем бил сорт пшеницы Ставропольская кормовая (средняя всхожесть' гибридных семян 44;j). Хороший У.Г. был .у гибридных комбинации с участием сортов тритикале Алтайское I (13.8,j), Ставро-полы:аии 2 (II.8/j) .линия 1-5:5/84 (II.5>j), Двуручка 77 (9.5;¿).

3.2. Скрещиваемость межсортовых гибридов первого поколения тритикале (2л = 42) с мягкой пшеницей. Для выяснения влияния ге-теосьиготности родительского компонента тритикале, полученные F-¡- трех межсортовых- гибридов, тритикале (Ставропольский зерновой х Двуручка 77, двуручка 77 х АД зеленый, АД 3/э х Снегкревская зернокориъан), скрестили с сортами пшеницы. Для сравнения были проведены парные скрещивания сортов тритикале, которые участвовали ь получении межсортовых гибридов тритикале, с теми же сорта;..;: LiirKOii пшеницы. У.Г. в сложных скрещиваниях колебался от 2.7 до 23.6/j, а простых - от 5.9 до 27.84^. Таким образом, для усиления гетерозиготное«: гибридной популяции и увеличения выходе. рекоыопаантов наш рекомендуется использовать следующую схему гибридизации: Fj (тритикале х тритикале) х пшеница.

3.3. Влияние погодных условий на скрещиваемость озимой мягкой пшеницы и тритикале (2п = 42). Ьогодные условия, складывающиеся в период гибридизации и формирования зерновки, оказывают существенное влияние на успех скрещивания мягкой пшеницы и тритикале. Например, У.Г. в более благоприятном 1990 г. был значительно выше, чем в 1989 г. как прямых, так и обратных комбинациях скреу;ьаш1й. Однако влияние погоды на завязываемость гибрид-jLX семян проявляется несколько сложнее ( = 93.6>i), чем на

всхожесть ( Ч^ = 85.5$). У обратных комбинаций скрещивания сильнее влияние погодных условий на всхожесть гибридных семян ( У^ = 31.4$), чем на их завязываемость = 14.4$).

3.4. Получение гибридов мягкой пшеницы и тритикале с использованием культуры срезанных колосьев. Для выяснения возможности использования гибридизации п) УНУО при скрещивании мягкой пшеницы и тритикале, изучения влияния разных питательных сред и влияния воздействия на завязываемость и всхожесть семян опрыскивания опыленных колосьев водным раствором борной кислоты заложена модельная гибридная комбинация Безостая I х Двуручка 77. Высокая завязываемость отмечена в тех случаях, когда питательный раствор состоял из водного раствора сахарозы (30 г/л) - 77.50$ и водного раствора сахарозы (30 г/л) + аммиачной селитры (3 г/л) -72.12$. Наилучшая всхожесть была у гибридных семян, полученных

на среде: 30 г/л сахарозы + I г/л глутаминовпй кислоты + 3 г/л аммиачной селитры - 4.81, а также от колосьев, -обработанных борной кислотой - 4.29$.

У.Г. М У^УО -в 15-30 раз превысил У.Г. по этой же гибридной комбинации в полевых условиях 1989 г. (0.1$). Результаты опыта • убедительно показывают, что проведение гибридизации между мягкой пшеницей и тритикале (2п = 42)171 возможна и более успешна,

чем в полевых условиях.

3.5. Характеристика гибридов первого поколения, получейных с участием озимой мягкой пшеницы и тритикале (2п = 42). У гибридов

независимо от направления скрещивания доминирует безостость, красная окраска колоса и остей, опушение колосковых чешуй, ог.уше-ние стебля под колосом. Колосковые чешуи имеют обычно удлиненно-овальную или удлиненно-яйцевидную форму, крупные. Пл?чо колосковой чешуи и килевой зубец (форма и размер) наследуются промежуточно, но с уклонением в сторону пшеничного родителя.

Гибридные растения ^ 'имеют мощный габитус. У большинства растений отмечается недетерминированное летнее кущение, которое продолжается вплоть до уборки, что свидетельствует о проявлении у них такого свойства, как, ремонтантность вегетативного развития. У двух гибридных комбинаций ДД зеленый х Деминская 373 (мутантная линия сорта Полесская 70), Исток х Ставропольский зерновой из-за гибридного некроза не удалось получить взрослые растения.

Количественные признаки у гибридов Ру наследуются довольно

сложно. Из 18.гибридных комбинаций типа тритикале х пшеница у. 8 наблюдалось промежуточное наследование высоты растения, у 6- доминирование высокорослости тритикале и'у.З - сдерхдоминирование высокорослости. По числу колоск.ов- в колосе большинство "гибридов характеризуются промежуточным наследованием (-0.3I¿= hp.^ 0.45), у таких'гибридов признак-определяется аддитивным дейсяьием генов, что предпола^ет. возможность-отбора колосьев'с повышенным содержанием колосков--в колосе. У гибридных'комбинаций-АД. 3/5 х;Колос, •Ставропольский зедновой х Степная.'7, Ставропольский зерновой- х Безостая- I проявилось сверхдоминирование многокрлосковости.колоса, тритикале.. У остальнйх гибридов имело .место доминирование признака-тритикале.. . ' , ' Гибриды Pj обратных комбинации скрещивания характеризуются меньшей гибридной мощностью растений,- промежуточной высотой, по количёству колосков' в колосе'они ближе; к .материнскому.'пшеничному сорту, но имеют мощную фертильнос1ь. колоса.-. I2..5».. 26.1 по'срав-нению-с. прямым скрещиванием-2.1'. ..9.4 зерна в'колосе. Высота-растений у обратных-комбинаций .скрещивания определяется, главным образом,'аддитивной генетической системой, hp-изменялась от -0.34 у гибридной.комбинации Деминская х линия 15/233 до. 0.46.у Исток х АД-3/5,'что-соответствует промежуточному наследованию. Только у 3 гибридных комбинаций Степная 7 х'линия Т-67/85', Донская'безостая-х Двуручка.77'и Донская безостая х'лД Ъ/Ъ-превалирует действие доминантных генов высокорослости тритикале. Из 23 обратных комбинаций•скрещивания у .12 гибридных комбинации 'наблюдалось. промежуточное наследйвёние, у 8 дошшироьал-пшеничный тип колоса и только у-трех: Исток х дД 3/5-, Донская безостая х Двуручка- 77, Донская безостая х АД 3/5 доминировала ыного^олосков'ость 'колоса тритикале. Таким-образом, число колосков-в колосе у'таких комбинаций, скрещивания определяется в основном .двумя генетическими системами - аддитивной и .-доминантной.. -'

■ Lo числу зерен-в колосе прямые и обратные комбинации скрещивания проявили отрицательное'сверхдоминирование.. •■'.■" 3.6. Формообразовательный процесс у гибридов второго поколения, полученных с участием озимой мягкой пшеницы' и гексаплоидной тритикале (2п = 42)'. У гибридов'второго'поколения отмечен широкий формообразовательный процесс. Гибриды'второго поколения, по морфологическим признакам колоса и общего габитуса моино разделить на

пять групп: тип'мягкой пшеницы,'пшенично-амфидиплоидный,амфиди--плоидно-пшеничный,тип гексаплоидной.тритикале и тип твердой пшет ницы.';У прямых комбинаций скрещивания'наиболее .'многочисленна группа растений промежуточного типа - 54$ (табл.2)'..

'...'■ Таблица 2 . Формообразовательный ■ процесс у гибридов гек'саплоидной- • ■ • ' .' . ' ' : тритикале й мягкой .пшеницы •

'- Тип "растения, % '

'Тип. скрещивания мягкая пшеница ■ ; :пшенич-:амфиди:ге кс а-:но-амф'и :плоид- :плоид-:диплоид:но-пше:ная :ная :ничная-:трити-: ' • : :калз • ¿твердая. : пшеница

Тритикале (2п-'='42) х ■

мягкая пшеница . • • •20;4- . •28.2 '25^8 20.7 '4.9 .

Мягкая пшеница х- трити- . 22.9 • ■ '

кале (2и; = 42) - 35.7 30.5' . 10.7 0.2

Растения, типа исходных видов, составляют в среднем около• 1/5 . части» Растений-типа твердой, пшеницы было всего 4.9%. '■ • ; -У. гибридов'обратных комбинаций'скрещивания ' преобладание растений'-променуточного, типа возможно-еще сильнее (66,ЭД .Расте- . ния типа;мягкой пшеницы в'среднем встречались в '2 раза чаще,чем типа тритикале.' ' ' • ■ ' '••■..'•.''

• Ширркий_.формообразовательный 'процесс в имее? 'место и-, по . количественным признакам'. 'В среднем варьирование -показателей выходит-за пределы'значений.'признаков у ■ оодительских форм,что свидетельствует о" сложной перекомбинации генетического материала • тритикале и пшеницы. • . ■' .

Высота'растений в среднем по гибридным комбинациям.изменялась . от 45 до 188,при этом наблюдались карликовые ,по'лукарликовые .низкорослые, среднерослые и высокорослые растения.В-среднем не по •высоте гибриды уклонялись в сторону более низкорослого пшеничного родителя. По числу колосков в'-колосе гибриды хотя-и'усту- ■ пали сортаы тритикале,но превосходили•сорта пшеницы.Многоколосковые, колосья имели гибриды, созданные с участием сортов тритикале Двуру.чка 77 и АД 3/5.Наибольшее варьирование .было по числу зе-

рек в колосе. Встречались растения с полностью стерильными колосьями и с колосьями, которые содержали 84 зерна. Лучшую озернен-ность колоса имели растения типа родительских форм.

У гибридов обратных комбинаций скрещивания отсутствовали карликовые растения. У ряда гибридных комбинаций растения не превышали по высоте сорта тритикале. В среднем колебания высоты растений для комбинаций такого типа было 70...172 см. Растения гибридных комбинаций типа пшеница х тритикале имели меньшее число колосков в колосе (22.8), по сравнению с прямыми комбинациями,но в отдельных случаях этот показатель может быть значительно выше, например: Безостая I х Двуручка 2 (25.8), Деминская х Двуручка 77 (25.1), Дешнская х Двуручка 2 (24.5) и другие. Фертильность колосьев- у гибридных растений обратных комбинаций скрещивания (13.6 зерна) в среднем не отличается от продуктивности колосьев у гибридов прямых комбинаций скрещивания (13.8 зерна), но имеет место большая выровненность величины признака. Среди растений гибридных популяций у большинства обратных гибридов отсутствовали полностью стерильные растения. . •

Значительная изменчивость по морфологическим и количественным признакам у гибридов предполагает возможность отбора растении нужной высоты,, повышенной фертильности колоса типа мягкой пшеницы или тритикале и тем 'самым ускорить процесс стабилизации гибридного потомства и создания исходного материала для селекции этих культур.

3.7. Наследование устойчивости к мучнистой росе и бурой ржавчине у гибридов первого и второго поколений, полученных с участием озимой мягкой пшеницы и гексаплоидной тритикале. Гибриды первого поколения, полученные в прямых комбинациях скрещивания, в создании которых принимали участие устойчивые к мучнистой росе сорта тритикале АД зеленый, Двуручка 77, АД 3/5 были иммунны к мучнистой росе. У гибридов, полученных с участием сорта тритикале Ставропольский зерновой, который также устойчив к мучнистой росе, отмечалось промежуточное наследование устойчивости, но с уклонением в сторону материнского сорта тритикале. В Т?^ устойчивость к мучнистой росе сохраняется, хотя возможно появление растений, которые слабо поражаются фитопатогеном.

По поражению бурой ржавчиной у гибридов ^ прямых комбинаций скрещивания наблюдается сложный характер наследования, определяв-

шй в значительной степени комбинационной способностью родительских форы. По устойчивости к бурой ржавчине лучшими были гибридные комбинации, полученные с участием сортов тритикале АД зеленый и АД 3/5. Характер наследования к бурой ржавчине изменялся от доминирования устойчивости к этому фитопатогену тритикале- до сверхдоминирования поракаемости пшеничного родителя.

Направление скрещивании оказывает существенное влияние на наследование устойчивости к мучнистой росе и бурой ржавчине. У обратных комбинаций скрещивания не было гибридов, устойчивых к мучнистой росе. Слабое поражение фитопатогенои было у гибридных комбинации Степная 7 х Дьуручка 77, Степная 7 х Двуручка 2, Де-минская х Двуручка 2, Деминская х АД 3/5. У остальных гибридных комбинации поранаеыость мучнистой росой была промежуточной между родительскими формами, но не превышала 2s/¿. Гибриды V- обратных комбинаций скрещивания в большинстве.случаев, в 13 из 23, по восприимчивости к бурой ржавчине находятся на уровне - восприимчивости пшеничного родителя или превышают его. Слабое поранение было только у гибридной комбинации Донская безостая х дД 3/5 (S/a). У остальных гибридов отмечено промежуточное наследование, но с уклонением в сторону пшеничного родителя.

У гибридов Fp прямых и обратных комбинаций скрещивания сохраняется тип устойчивости к мучнистой росе. По поранению бурой ржавчиной принципиальных -различий между прямыми и обратными» комбинациями скрещивания у гибридных комбинации ^ не было. Поражение фитопатогеном варьировало от полной устойчивости до сильного поражения, превосходящего степень поранения пшеничного родителя, широкий формообразовательный процесс в Р^ представляет возможность отбора ценных рек'омбинантов, устойчивых к мучнистой росе и бурой ржавчине. .

3.8. Формообразовательный процесс у гибридов Г? озимой мягкой. пшеницы и гексаплоидной тритикале. У гибридов Р^ усиливается стабилизация морфотипов 'растений с признаками родительских форм. В гибридных популяциях преобладали растения типа мягкой пшеницы. Ьх содержание, в зависимости от комбинации скрещивания, колеба'лось от 60.0 до 80.O/ó. rie отглечены растения'типа твердой пшеницы, ti а растения амфидиплоидного типа приходится от 10.0 до 30.0$. Для анализа характера проявления селекционно^ценных признаков было отобрано 531.растение пшеничного'типа. Высота растении

',.■-•» 12 • - • у 'отобранных .гибридных'растений'изменялась от '50' до 173- си. .

■ ■• К если верхний;предел колебании не превышал высоту -более высрко-' 'го.родителя - тритикале, -то -доении.предел, у всех гибридных, ком-;

бинаций, за'иейлачением гибридной комбинации АД 3/5'х, ИСток,.вы-.' ходил за* пределы.средней высоты растений пшеничного компонента..' Выделялись карликовые. высотой 50 с'м'(комбинация скрещивания - АД: ' зеленый х/Карлик.20-)',■ полукаржш'о'вые (77-87 .см).и Низкорослые'. ' ра-стения высотой 92-95 се. Среди гибридных-форм пшеничного-типа -были вы'де.л'ены'растения с'сильно! выраженной-побегообразующей способностью. Максима-тьнай-продуктивная-кустистость; достигала'9-28 • стеблей.'Т&кие. растения встречались у'.всех •гибридных .комби-наций. ' . По длине .колоса гибридные'^растения'.^'пшеничного типа*Ъани--мал;-!. Промежуточное положение Между родительскими'видами.Наиболь-.

• шай длина колоса у-гибридных щорм'пшеничного, типа составляла. ■'

• 11.2—16.8'сщ,' но'выщеплялись'.р.ас.тения. с Коротким''колосом '-(7.0- • 7.5 ;см). По числу колосков .в-крлос.е'вариация'показателя-выражена

• . ' еще сильнее, чем по длине..колоса,. Наибольшее число колосков в ко-

'лосе'наблюдалось у .растений гибридных.комбинаций'Ставропольский- -Зерновой х-Безостая I (27 .колосков) ; Ставропольский зерновой- х

• ' . Донская безостая (27 колосков), Деыинс'ка'я .х Двуручиа 2 (27 колос-

. ков),' АД 3"/5 х^Исток (31 колосок);, Степная 7^х. Двуручка 77 (31 ' • ' . колосок). ' • *• ' • ' . ' • '■_'•.

Фертильность'гибридов-заметно .улучшилась^ Отдельные .растения типа мягкой пшеницы по плодовитости достигали уровня исход -ных форм или превышали его..Но'значительная.вариация числа зерен . -в колосе имела место даже, в предела^ пшеничного типа'растениЙ.Ги-'— брйдные комбинации, сильно-различаются-по'минимальной фертильнос--1 ; тй растений.-Самая-низкая-фертильность'колоса (3 зерна) отмечена.

у растения из-гибридной комбинации Ставропольский зерновой х.Скел-. : ная 7. У большинства гибридных комбинаций .'нижний предел числа зе-. > . рен-в колосе составлял 14-25 штук^ Лучшие -растения .имели от .57. до ■ ^ 88; зерен в колосе. Наибольшая'стабильность числа ^зерен в колцее

■ ■ была у гибридной комбинации Двуручка 77 х Исток -(31...75 зерен), . . ■ • АД 3/5 х Исток .(35.. .61 зерно), Исток'х Ставропольский'зерновой

■ '(35....57 зерен). Ьасса. зёрна с колоса колебалась от О.П'до 4.'69г. - Различия между гибридными/комбинациями были сильнее выражены, по. . минимальномучзначению'признака,/чем по'максимальному.'Наиболее . ' сильные различия, между растениями в пределах гибридной комбинации ■ имели, ме'сто по-массе-зерна с растения, что,- в определенной степе-

: . ; 13 . . . - ; ■ ■ - - '

ни, обусловлено влиянием н.а 'величину призна;<а' продуктивной кусти- . .' . стости растения. В колосьях'растений пшеничного типа'формируется' зерно разной крупности и выполненности. 1«;асса 1000 зерен'изыёня-■ лась от 10.'87 (Комбинация скрещивания .Исток х Ставропольский зер-: , ' • новой) до'65.37 г (комбинация скрещивания .АД- 3/5 х" Безостая 'I).' •■ ■ Наиболее крупнозерные формы-были выделены-из- гибридных комбинаций' • Ставропольский-зерновой, х Безостая'I (49Л 0 г), Ставропольский- . зерновой х. Донская1 безостая (50.20 г),-Деминская х линия X 67/85^ (.51.12' г^,; Степная 7х Двуручка 77 .-(.¿8.Я г) , АД 3/5' х. Безостая .1. ' • (65.37 г)• - ■''..''. ■ ' : '.,'.-■.

'3.9. Выявление трансгрессивных форм озимой мягкой пшеницы.По' . - всем Изучавшимся' количественным признакам выделены растения как-. • . ■ с положительной, так и с отрицательней трансгрессиейт -степень . • трансгрессии- определяли по отношении к пшеничному-родителю. Сте- . ' • пень трансгрессии определяется генетическими особенностями гибрид7 ных Комбинаций и изучаемым признаком. В зависимости-от •■' степени, проявления трансгрессии признаки можно разделить на-три группы: . ■ высота растения - слабая трансгрессия; длина колоса, число колос- " ■ ков'в. колосе,, число зерен, в колосе', масса зерна колоса,мас'са.1000 • ■ зерен -. средняя трансгрессия;, продуктивная кустистость и масса, зерна с растения .--сильная трансгрессия. ' '. '.-'•■

Для разработки методических основ 'отбора трансгрессивных форм неоо'ходимо- иметь 'представление о коррелятивных-связях между приз-. . ■ наками," поскольку проведение эффективных отборов :нзвоз:.:о;:шо осу-*. ществить'по одному и ли- нескольким- дри знак аь» без учета степени со- .' . лряженности между ники. Наибольший интерес представляет выявление 1 . коррелятивных'связей'ь.елду массой'зерна-с колоса ь слагающими его' элементами- - числом колосков в 'колосе, числом зерен в'колосе ' и кассой 1000-зерен,-так' как'наиболее. оптимальныы в'селекционной ' практике является отбор -по колосу. Характер сопряженности .указан- • ных признаков.у родительских сортов пшеницы,-тритикале и гибридных 'форм 'пшеницы был разный.- Сильная .коррелятивная сья'зь у гибридных -форм, мягкой пшеницы', -коэффициент корреляции изменялся от.0.71 у гибридных комбинаций Ставропольский зерновой х'Колос и -Двуручйа 77 х Степная 7 до 0.99 у АД зеленый х Карлик 20. У гиб-риднои комбинации Степная. Т х Двуручка 77 .сила связи -была сред' ней (0.59); Достоверная средней силы корреляции иенду массой зерна с колоса и числом колосков-в- колосе имела.место только у трех- .

Характеристика лучших, ^прогрессивных форм отобранных в F3

Таблица 3

озимой мягкой пшеницы,

' Линия- Разновидность Высота растений Структура урожая главного ,: колоса liiacca 1000 зе

см :Длина ; колоса ; см :Число ,:колоссов ,шт : Число :зерен в ¡колосе, : шт. tlíacca Гзерен Гколоса, : г рен, г

541/92-9 гостианум эритроспермуых) субэритроспермум*) 90 II.5 20 55 - 2.31 43.43

214/92-1 • 537/92-1 162 105 15.8 12.1 27 23 73 40 2.40 2.II '47.41 46.89

I064/92-I гостианум эритроспермумх) 108 9.8 21 57 2.60 44.03

37/92-2 120 II.0 22 59 3.10 44.71

629/92-2 лютесценс 137 II.4 20 55 2.34 38.89

736/92-2 субэритроспермум 99 II.4 24 63 2.Э4 53.25

934/92-3 эритроспермум 100 12.5 23 62 2.80 40.76

954/92-3 ■ эритроспермум 90. 10.0 20 53 2.22 51.12

х) - это обозначает опушение стебля под колосом.

гибридных комбинации: Исток х Ставропольский зерновой (0.65), Степная 7 х Двуручка 77 (0.52), Ставропольский зерновой х Донская безостая (0.39). Достоверная высокая корреляция между массой зерна с колоса и массой 1000 зерен была установлена у шести гибридных комбинаций, но только у одной - Степная 7 х Двуручка 77 (0.71) она была сильной.

Из 531 гибридной форш пшеничного типа, отобранных в Р^.Оыло выделено 67 интрогрессивных линий, имеющих наилучшее сочетание признаков, характеризующих элементы структуры урожая. Интрогрес-сибный характер отобранных гибридных форм подтверждался морфо-типом растений - наличие признака тритикального родите.а>ского компонента и степенью трансгрессивной изменчивости количественных признаков. У четырех гибридных форы наблюдалось опушение стебля под колосом,что свидетельствует об интрограссы. генетического материала рай в геном пшеницы, так как этот признак маркирует 5Р хромосому ржи. Интрограссивные линии имеют высоту растений от 86 до 162 см. Среднерослые и высокорослые формы предназначены для получения сортов пшеницы зерносенаиного, а низкорослые и полукарликовые будут использованы в качестве исходного материала для селекции сортов зернового направления. Все выделенные .алии, имеют более крупный (8.2...15.8 см) колос по сравнению с сортами мягкой пшеницы. У большинства из них 20-23 колоска в колосс, по наибольшее число колосков в колосе достигает 27-31. Все отобранные линии имеют хорошо выполненное, красное стекловидное зерни, масса 1000 зерен у большинства из них была 40-45 г, число зерен в колосе 40-55 шт., а масса зерна с колоса 2-3 г. Характеристика лучших линий по всем гибридным комбинациям представлена в таолп-це 3. Среди отобранных гибридных форм, сочетающих крупный колос, повышенное количество зерен в колосе, высокую массу 1000 зерен и массу зерна с колоса, выделены линии: 541/92-9. 214/92-1, 1064/ "2-1, 37/92-2, 629/92-2, 736/92-1, 934/92-3, 954/92-3 и др.

67 интрогрессивных линий озимой мягкой пшеницы переданы а отдел селекции и семеноводства пшеницы опытной стаьции ССХП дли испытания в селекционном питомнике. Учитывая, что окончательна)! стабилизация генотипов интрогрессивных линий и ожидаемая гомозпгот-ность Произойдет в >\ селекционную работу с ними следует «шт. методом педигри.

" Ц

■• . 1 . ' 3. В bi в о д ы

I. Вероятность получения гибридных растений при скрещивании гексадлоидных тритикале с ^мягкой-пшеницей больше, если/материн-' ским компонентой берется тритикале. У таких гибридных комбина • ? ' ций гибридных зерновок образуется меньше, чем в обратных комби- . • .нациях скрещивания, нр они более жизнеспособны, что.в результа- ^ те-определяет больший успех гибридизации. .

- 2.. На скрещиваемость мягкой пшеницы и гексаплоидной'тритикале сильно влияет специфическая комбинационная способность -роди' ■ тельских форы. Хорошими компонелташ для скрещивания являются

сорта тритикале Ставропольский зерновой, Двуручка'??, МАД.1,ли-" . . нии Т 67/85, ТПГ 213/80 и-сорта озимой мягкой пшеницы Степная 7,' ОПГ 25, К0а449/70.

3. Успех гибридизации i ti, VÍtY*o по комбинации.'скрещивания Безостая I х Двуручка 77 в 15-30 раз (в зависимости т>т питатель-нон ср^ды) превысил успех гибридизации по'этой же-комбинации в • полевых условиях (0.1%). .-Положительное влияни'е на выход гибрид-

.ных семян имело опрыскивание .опыленных колосьев'0.05% водным' ' раствором борной кислоты. . ' , . • 4. Успех гибридизации F-¡- межсортовых .гибридов гексаплоидной тритикале с сортами мягкой .пшеницы находится ^.большинстве слу-. . ■ чаев на уровне парных скрещиваний.

■b.JÜ гибридов Fj озимой мягкой пшеницы.и гексаплоидной тритикале, независимо от направления скрещивания, имеет место доми-■ нированиечбезостости, красной'окраски колоса и остей, опушение > колосковых чешуй, опушение .стебля под колосом.-Характер колоско-

, ■ вой чешуи.-(ее форма», размеры), плеч'о колосковой-чешуи килевой зубец (форма, размер) наследуются промежуточно, но с уклонением в сторону пшеничного типа.

6. Наследование высоты растений и числа колосков в колосе у, гибридов Fj озимой мягкой пшеницы и гексаплоидной тритикале определяется в большинстве случаев действием доминантных (наследование высокорослости) и аддитивных генов (промежуточное.наследо-„ вание)..По числу зерен в колосе проявляется отрицательное сверхдоминирование, что обусловлено низкой фертильност-ыо колоса. Гибриды Fj обратных комбинаций скрещивания по высоте растений и числу колосков в колосе уклоняются в-сторону материнского пшеничного сорта, но имеют лучшую фертидьность колоса - 20.2 зерна, у

17

г

прямых комбинаций' скрещивания ЪЛ зернк.

■ 7.. У гибридов второго поколения имеет место широкий, формообразовательный процесс. Растения гибридных популяций можно раз- ■' , делить на пять морфотипов: тип мягкой пшеницы,, пшенично-амфидип--^лоидный, ам^идиплоидно-шеничный, тип гексаплоидной тритикале и тип мягкой пшеницы. Преобладают растения промежуточных типов. Варьирование значений количественных признаков у прямых гибридов выходит за пределы значений признаков у родительских форм, . что свидетельствует о сложной перекомбинации генетического кате-; . риала тритикале и- пшеницы. У гибридов обратных комбинации . скрещивания проявляется уклонение количественных признаков сто- ■ рону пшеничного' родителя. . '

8. Проявление.трансгрессивной изменчивости у гибридных форм мягкой пшеницы в зависимости от генетических особенностей, и-количественного признака,неоднозначно, но степени проявления трансгрессивная изменчивость количественных признаков.подразделяется на: > "

- повышенную трансгрессию - продуктивная кустистость, масса зерна с растения; ' '

- - среднюю - длина колоса, число колосков в колосе-, число.зит • рен в полосе, масса зерна с колоса, касса 1000 зерен;- слабую - высота растении.

9. Гибридные формы мягкой пшеницы по характеру и силе связи между-элементами структуры урожая отличаются от родительских" форм.. Теснота и степень взаимосвязи признаков у гибридных' ^орм' мягкой пшеницы - зависят от коррелирующих признаков и генотипа растений. Устойчивая, сильная и средняя корреляционная зависимость установлена между массой зерна .с колоса и числом зерен б колосс.

^ 10. В процессе исследований выделены 67 интрогрессивных' форм

мягкой пшеницы с крупным, хорошо'выполненным стекловидны!.. . зерном, массой 1000 зерен'31-65. г, "крупным хорошо озернешшм многоколосковым колосом,■с массой зерна с колоса 1.37-3.10 г.

ПЙДЛ0лЬЙ11й дли С&ИЩШШЮЦ ПРдКЗЖЬ

1. Для удобства прогнозирования объема гибридизации при отдаленных скрещиваниях рекомендуется показатель "успех гибридизации", который доказывает, какой процент прокастрированных и опыленных-цветков может быть реализована гибридные .растения. , '

2. Для увеличения'выхода .гибридных растений предлагаем про-

водить гибридизаций между мягкой гшенкцеи и гексьплоиднои тритикале in vitro . В качестве питательной среды можно использовать водный раствор 3Ü г/л сахарозы + 1 г/л глутамиьовои кислоты + 3 г/л аммиачной селитры. Для увеличения выхода гибридных растений колосья на второй день после опыления гибридных растений опрыскивать 0.0Ь$-ным растворов борной кислоты.

3. Отбор гибридных популяции 1 полученных с участием мягкой пшеницы и тритикале (2п = 42), растений нужной высоты, повышенной фертильности колоса типа мягкой пшеницы или тритикале способствует ускорению процесса стабилизации гибридного потомства и создания исходного материала для селекции этих культур.

4. Выделенные в Р^ 67 -интрогрессивных гибридных линий озимой пшеницы переданы в отдел селекции и семеноводства пшеницы опытной станции НОЙ. для испытания в селекционном питомнике.

ПО TLi.iL ДИССЕРТАЦИЙ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Кривенко a.A., Баккур Ф.Х. Получение реципрокных гибридов мягкой пшеницй и гексаплоидной тритикале // Вклад молодых ученых и специалистов в научно-технический прогресс сельскохозяйственного производства: Тез. докл. Всесошз. межвуз.. конф. - Ставрополь, 1991. - С.70-71.

2. Кривенко A.A., Баккур Ф.Х. Создание реципрокных гибридов пшеницы и тритикале // Новое в селекции и семеноводстве полевых и кормовых культур: Сб. науч. тр. Ставропольского СХП. - Ставрополь, 1991, (в печати).

3. Бобрышев 4».И., Баккур ф.Х. Хозяйственно-биологическая характеристика гибридов ранних поколений пшеницы и тритикале // Особенности возделывания колосовых культур на Северном Кавказе: Сб. науч. тр. Ставропольского CXi,. - Ставрополь, 1992 (в печати).

4; Кривенко л.л., Баккур Ф.Х., (¿ирная В.А. Наследование устойчивости к мучнистой росе и бурой ржавчине у гибридов тритикале

' ЮО.^.. Печ.л I.Ci'XU /.W,