Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Улучшение продуктивности и комбинационной способности линий кукурузы методом параллельной конвергенции

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Улучшение продуктивности и комбинационной способности линий кукурузы методом параллельной конвергенции"

РГБ О»

1 б Г'"

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи КАНТЕ МУССА КЕЙМИНГ

УДК 633.15:631.524.84

»

УЛУЧШЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ И КОМБИНАЦИОННОЙ ' СПОСОБНОСТИ ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ МЕТОДОМ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ КОНВЕРГЕНЦИИ

Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Краснодар, 1994

Диссертационная работа выполнена на кафедре селекции л семеноводства Кубанского государственного аграрного университета и лаборатории генетики кукурузы КНШСХ в 1990-19ЭЗ гг.

Научные руководители - кандидат биологических наук

Щербак B.C. - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Аистова Ю.Т.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук

Ведущее предприятие - Всероссийский научно-исследователь-

Защита диссертации состоится " ¿6 " января 1 г. в 9.00 чао, на заседании диссертационного совета при Кубанском государственном аграрном университете по адресу: 350044, г.Краснодар, ул.Калинина, 13, ученкй совет ЮТУ. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГАУ.

Зеленский Г.П. - кандидат биологических наук, доцент Мордалев В.М.

ский институт масличных культур /ВНИИЖ/

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного со веха

кандидат с.-х.наук, доцент

Ефремов А.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Снижение себестоимости гибридных семян кукурузы неразрывно связано с продуктивностью самоопыленных линий - родительских форм гибридов, что можно изменить в лучшую сторону гибридизацией и отбором.

Важным направлением в повышении результативности селекции кукурузы является использование различных форм периодического отбора, которые улучшая продуктивность самой популяции создают необходимые предпосылки для получения самоопыленных линий с высокой комбинационной способностью.

Однако, на современном этапе развития аграрной науки, селекционная работа достигла таких успехов, что выведение нового 'и более урожайного сорта или гибрида стало делом еще более серьезным и трудным. Назрела объективная необходимость качественного изменения методов и направлений селекции. Одним из таких направлений исследований является использование метода параллельной конвергенции, который позволяет концентрировать п сохранять желательные геш, детерлгнирутаие отдельные компоненты структуры урожая. Поэтому использование метода параллельной конвергенции с целью улучшения продуктивности и комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы является весьма актуальным.

Цель и основные задача исследований. Цель работы заключалась в повышении продуктивности и комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы, улучшенных по компонентам структуры урожая. В задачи исследований входило изучение:- влияние отбора на компоненты структуры урожая и на семенную продуктивность новых линий кукурузы;

- оценка высокопродуктивных гибридов, полученных на основе новых линий кукурузы;

- общей комбинационно}! способности новых линии кукурузы в топкроссных скрещиваниях;

- корреляционных связей основных элементов структуры урожая линии с урожайностью их топкроссных гибридов;

- изменение основных элементов структуры уроудя самоопыленных линий кукурузы в зависимости от года испытаний.

Научная новизна исследований. Проведено улучшение новых самоопыленных линий по отдельный компонентам структуры урожая, изучено изменение отдельных компонентов структуры уро.'хак у мо-длфпцтоованных линий кукурузы и влияние этих признаков в повышении урожайности и улучшении О.К.С. топкроссных гибридов.

Установлено, что улучшенные линии /при использовании в качестве доноров рас кукурузы стран Латинской Америки/ испытывают существенное влияшге условий внешней средн. Под их действием наблюдается широкий диапазон варьирования по длине початка :: особенно по массе 1000 зерен, а низкий - по числу рядов зерен и длине зерна, что необходимо учитывать при выведении новых линий с использованием рас кукурузы.

Вмсокая стабильность наблюдается по длине зерна и числу рядов зерен, а в процессе выведения новых линий отбор по этим признакам г.ю;;;ет быть весьма эффективным в ранних поколениях самоопыления, поскольку развитие этих признаков контролируется преимуиественно аддитивными генами.

Установлено, что высокую О.К.С. имеют те модифицированные линии, у которых значения компонентов структуры урожая стабильные в разных условиях среды или изменяются незначительно и отличаются большим числом рядов зерен на початке и низкой массой 1000 зерен.

Улучшено 17 новых линий кукурузы по компонентам стт>ук?у-ры урожая, обладающих высокой общей комбинационной способностью.

Практическая ценность работы. Бнли улучшены отдельные компоненты структуры урожая, а также урожайность и общая комбинационная способность модифицированных линий кукурузы методом параллельной конвергенции с использованием в качестве доноров пас кукурузы стран Латинской Америки.

Закономерности, выявленные в ходе исследований, и другие теоретические разработки используются в практической селекционной работе лаборатории генетики и селекции кукурузы КНИИСХ при создают или улучшении линий и гибридов кукурузы.

Установленное влияние компонентов структуры урожая на уро-яаЯяость линий и их топкроссных гибридов может быть использовано при создании хозяйственных генотипов, с высоким потенциалом компонентов структуры урожая.

Практическая значимость работы повышается с использованием рас кукурузы стран Латинской Америки в качестве доноров от- • дельных компонентов структуры урожая для расширения генофонда селекционного материала, а также для улучшения существующих в крае самоопыленных линий кукурузы.

Апробация шботы. Основное положения диссертации неоднократно докладывались и получили положительную оценку на совместных заседаниях кафедры селекции и семеноводства и кафедры ботаники, а также на заседаниях ученого совета и научных конференциях агрономического факультета Кубанского государственного аграрного университета /КГАУ/ в 1991-1993 гг.

Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано 3 научных статьи и 3 статьи приняты в печать.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, условий, материала и методики проведения исследований, результатов исследований и их обсуждения, выводов.

Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит 3 рисунка и 34 таблицы. Список использованной литературы включает 184 наименований, в том числе 107 - на иностранных языках.

Условия, материал и методика исследований. Исследования ''' проведены в Краснодарском НИИСХ им. П.П.Лукьянеыко и лаборатории селекции и семеноводства КГАУ в течение 1990-1992 гг. Метеорологические условия в годы проведения экспериментальных работ были контрастными по температурному режиму и по осадкам.

Работа по параллельному конвергентному улучшению ряда линий, входящих в широко районированные гибриды, била, проведена в отделе селекции кукурузы КНШСХ Щербаком B.C. и Забировой Э.Р. В качестве доноров компонентов структуры урожая были использованы образцы рас Мексики и Перу, обладающие максимальным проявлением отдельных признаков: ИогсгЮЯо cíe. OcÁo, lon^ tar iumfiai¿c. .Quereéaro Grupo 21, Qu&reécxrv 44, Ъмте&е. . P<¿fci¿M) CompoiLÍe- .JtibAocicatL, PueMi. 58 и Cu&co.

В результате проведения параллельной конвергенции ш схеме Ринке была получена серия родственных линий, имеющих более выраженные признаки компонентов структуры урожая. Эти линии били использованы нами для дальнейшего их улучшения.

Экспериментальная работа проводилась на 102 линиях модифицированных по одному, двум и трем из следующих признаков: длине початка, длине зерна, числу рядов зерен и массе 1000 зерен. Из их числа 44 линии улучшены по одному признаку, 41 - по двум и 17 - по трем признакам. В качестве контролей и тестеров использовали линии. Ag^, Т22. ^ 64 и ^ОД®®16 в ГРИ рай-

онированные гибрида:- Кубанский 275 /А344 х Т22/. экспериментальный гибрид /vV g^ х Т22/ и Краснодарский 303 /^64 х '

Общую комбинационную способность модифицированных линий по урожайности изучали в топкроссах, скрещивая их между' собой и с четырьмя тестерами: линиями Ад^, Т22. Сг2д. При по-

лучении гибридов скрещивание проводили в обоих направлениях, тестера использовали в качестве материнской и отцовской форм, исходя из удобств опыления. Испытание тесткроссов проводили в течение двух лет по методике контрольного питомника. По той же методике изучали урожайность самих линий в сравнении с оригинальными в течение трех лет.

Измерения признаков модифицированных и оригинальных линий проводили на тридцати типичных початках каждой линии из трех несмежных повторностей с расчетом средней величины и ее ошибки. Измеряли длину початка и подсчитывали число рядов зерен в початке. Из центральной части каждого початка отбирали по' 50 зерен. Масса 1000 зерен определялась взвешиванием десяти навесок по 50 зерен каждого варианта, с последующим пересчетом на 1000 зерен. Из этой пробы измеряли и длину зерновки.

Статистическую обработку экспериментального материала проводили в вычислительных центрах КГА7 и КНИИСХ.

I. Изучение количественных признаков линий, модифицированных по четырем признакам

Учитывая, что компоненты структуры урожая линий кукурузы в значительной степени подвержены влиянию условий окружающей среды, мы изучали степень их изменчивости в течение*трех лет /1990-1992 гг.*/. Условия 1990 и 1992 гг. были благоприяишми для развития кукурузы по влагообеспеченности, но значительно различались по количеству осадков в летние месяцы: в августе 1990 и 1992 гг. их выпало 52,9 и 21,2 мм соответственно. Погодные условия 1991 года оказались менее благоприятными для куку-

рузы. В мае месяце заморозки на почве вызвали частичное повреждение посевов. Каркая сухая погода, установившаяся в третьей декаде июня, вызвала потерю тургора растениям;!, что отрицательно сказалось на величине компонентов структуры урожая.

Условия внешней среды оказывают существенное влияние на формирование мерных признаков. Материал с более широкой генетической основой имеет определенные преимущества при учете изменений, возникающих под влиянием взаимодействия генотипа и средн.

Длина початка. Длина початка является важным -элементом структуры продуктивности кукурузы. Именно этот признак играл •эволюционную роль при отборе кукурузы на урожайность. При определенных условиях выращивания урожайность самоопилснных линий кукурузы в значительной степени зависит от линейных размеров початков, в первую очередь, от их длины.

В настоящей работе проводилось изучение реакции длины початка у сачоопылепных линий в зависимости от условия испытания. Результаты опытов свидетельствует о разной реакции линии на условия внешней среды. Абсолютные значения длины початка варьировали в зависимости от года выращивания. В 1990 и 1992 гг. этот признак имел высокие величины, а в 1991 г. - нк-кие. Однако разные линии реагировали на погодные условля н-.:оллнчково. У самоопыленных линий Кр 34, Кр 48, Кр 92, Кр 109, Кг; 136, Кр 140, Кр 152, Кр 158, Кр 191, Кр 203 и Кр 208 отдютснч низкая степень изменчивости длины початка /когчлнше-ент в-рпацн.: до 9 % и более/, а у Кр 45, Кр 55, Кр 106, Кр 127, Кр 139, Кр 161, Кр 177 и Кр 221 - низкая /V ■= 5 % и меньше/.

Таким образом, длина початка у каждой конкретной л шип: кукурузы варьирует под влиянием условий выращивания л контролируется генной системой. При выведении новых с:шоопыленнчх ли-

ний отбор следует начинать по длине початка в поздних поколениях инбридинга, когда накапливается достаточное количество гомозигот, поскольку в контроле этого признака преобладающее значение играет доминирование.

Число рядов зерен. Первостепенной задачей селекции в настоящее время является создание линий, обладающих не только высоким генетическим потенциалом продуктивности, но и высокой ее стабильностью.

У изучаемых нами самоопыленных линий число рядов зерен колебалось от 10 - 0,4 до 25,0 ± 0,8 рядов в зависимости от года испытания. Причем, наибольшее число рядов зерен в початке зарегистрировано у линий блоков Сг25 и \V g4 /от 13,6 до 25,0 рядов/, а наименьшее - в блоке Т22 /10,2 - 11,3 ряда/.

Самоопыленные линии реагировали по-разному на изменение условий выращивания. У линий Кр'34, Кр 35, Кр 178, Кр 191, Кр 212 и Кр 158 количество рядов зерен в початке было практически одинаковым в разные годы испытания, коэффициент вариации составил 6,6 %. У других линий - Kg 136, Кр 152, Кр 141, Кр 106, Кр 103 - этот признак варьировал незначительно, коэффициент вариации равен 28,5 %. Среднее количество рядов зерен на початке в 1991 году оказалось меньше, чем в 1990 и 1992 годах. Аналогичные изменения наблюдались и у рекуррентных родителей Сг2д, W 54, кроме Т22- В целом этот признак отличался высокой стабильностью по годам. Такая тенденция наблюдалась особенно в блоках А344 и Т22, где размах вариации составил 1,9 и меньше. Однако диапазон варьирования внутри самих линий невысокий -от 4 до 6 рядов.

В овязи с тем, что этот признак у кукурузы контролируется преимущественно генами, проявляющими аддитивное действие, отбор по этому признаку следует начинать уже в S Но. по-

скольку в некоторых случаях доминантные гены вызывают положительные эффекты в фенотипическом проявлении признака, в более поздних поколениях возможно выщепление многорядных форм. Такими оказались линии третьего цикла скрещивания, которые произошли от многорядйвй формы С?25'

Масоа 1000 зерен. Продуктивность линии кукурузы определяется 1фупностью зерна. В зависимости от условий выращивания влияние того или иного элемента продуктивности на конечный урожай линии неодинаково.

Результаты эксперимента показали, что различия между линиями по массе 1000 зерен существенные в разные годы испытания. Так, масса 1000 зерен линий, выращенных в 1990-1992 гг. была значительно выше, чем у тех же линий, выращенных в 1991 году. Высокая изменчивость признака наблюдалась у линий Сг25 и особенно у крупнозерных форм Tg2» Резкое изменение этого признака свидетельствует о его слабой стабильности в условиях Краснодарского края.

Наиболее крупное зерно /до 300 г и более/ имели линии . Кр 55, Кр 63, Кр 138, Кр 139, Кр 161, Кр 191, Кр 197, Кр 203. Большинство этих линий произошли от крупнозерной формы Т£2* • Самое мелкое зерно /менее 200 г/ отмечено у линий Кр 81, Кр 178, Кр 177. Масса 1000 зерен остальных линий занимала промежуточное положение, уклоняясь в ту или иную сторону. ;

Таким образом, наши исследования показали, что характер проявления и изменчивость массы 1000 зерен у линий кукурузы определяется также взаимодействием генотипа и среды.

Длина зерна. Длина зерна кукурузы является важным элементом продуктивности. Увеличение длины зерна у линий кукурузы будет способствовать дальнейшему повышению их урожайности. Однако роль этого признака в формировании урожайности мало изу-

тена. У изучаемых самоопыленных линий длина зерна колебалась от 9,8 ± 0,2 до 11,6 ± 0,3 мм. Причем наиболее длинное зерно зарегистрировано в блоке Т22, а наименьшее - в Ад^. Г модифицированных линий Кр 191, Кр 197, Кр 203 и Кр 208 длина зерна была практически стабильной в разные годы испытания. Размах вариации у этих линий невысокий и колебался от 0,3 до 0,8 мм. У других этот показатель варьировал значительно, особенно в блоке где размах вариации у линии Кр 221 составляет 1,9

мм, а коэффициент вариации - 10,9

Результаты наших исследований свидетельствуют, что условия выращивания не оказали существенного влияния на длину зерна. Она снизилась при выращивании в неблагоприятных условиях всего лишь на 1-2 мм. Стабильными, как правило, оказались линии с малым числом рядов зерен в початке. К таким линиям относятся Кр 208, Кр 209, Кр 158, Кр 55, Кр 106 и Кр 103.

2. Характеристика новых самоопыленных линий кукурузы, улучшенных по компонентам структуры урожая

Линии первого цикла скрещивания /улучшенные по одному признаку/ изучались по длине початка, числу рядов зерен на початке, массе 1000 зерен, длине зерна и урожайности, но сходных с оригинальными линиями по другим морфологическим признакам. Наиболее перспективное улучшение линий оказалось в блоке Ад^, которая сама по себе имела низкую урожайность /11,7 п/га / и в блоке /табл. 1/. Средняя урожайность линии в основном значительно превысила урожайность соответствующих оригинальных линий на 40,9 - 26,6 %, за исключением блока IV 64, где средняя урожайность линии несколько выше, чем у рекуррентного родителя.

Таблица 1

Характеристика иовчх линии ку"гру.0,г, учупешшх по компонентам структуры урожая /1 шкл снрзщкв'-.нпя/, 1 Э?0—1992 гг.

: Число изу- : Длина :Число рядов: Масса 1000: Длина : Средняя уоожайность

Линия : чгяных линий : початка, : зерен : зерен, г : зерна, ----

: : см : * : : мм : ц/га :% от исход: : : : : : :ной формы

А344 7 оригинальная 13,8 ± 0.9 11,7 ± 0,4 13,7 ± 0,5 230,3 ± 29,8 12,6 ± 0,3 306,3 ± 9,7 10,7 ± 0,4 10,9 ± 0,8 15,8 11.4 138,6 100,0

«53 го 2 оригинальная 13,0 ± 0,3 14,7 ± 0,3 10,7 ± 0,3 326,9 ± 59,1 10,4 ± 0,2 246,0 ± 6,0 9,7 ± 0,4 11,1 ± 0,2 15,5 11,0 140,9 100.0

8 14,3 ± 0,7 17,6 ± 0,6 239.6 ± 18,6 11,0 ± 0,2 16,4 103,8

оригинальная 14,0 ± 0,6 15,7 * 0,6 220,0 ± 4,6 10,3 ± 0,1 15,8 100,0

<»25 2 13,5 ± 1,1 17,0 ± 3,0 269.6 ± 19,9 10,3 ± 0,4 11,9 126,6

оригинальная 14,0 ± 0,4 17,3 ± 0,4 254,0 ± 7,0 9,8 ± 0,1 9,4 100,0

Таблица 2

Характеристика новых линий кукурузы, улучшенных по компонентам структуры урожая /П цикл скрещивания/, 1990-1992 гг.

Линия • Число изу-" ченных линий

Длина початка, см

Число рядов зерен

Масса 1000 зерен, г

Длина зерна, мм

Средняя урожайность

ц/га

% от исходной формы

5 14,0 ± 0,7 14,5 + 0,8 234,9 + 19,3 10,8 + 0,4 15,5 137,2

оригинальная 11,4 ± 0,7 12,3 + 0,6 233,3 + 76,7 9,9 + 0,3 11,3 100,0

3 14,8 ± 0,8 11.5 + 0,5 341,5 + 94,1 10,1 + 0,2 11,6 105,5

оригинальная 12,0 ± 0,8 11.8 + 1,8 269,7 + 34,7 9,5 + 0,3 11,0 100,0

3 14,6 ± 0,7 17,3 + 0,7 234,3 + 26,9 10,4 + 0,4 15,2 106,3

оригинальная 13,6 ± 0,3 15,5 + 0,5 209,3 + 9,8 9,8 + 0,1 14,3 100.0

2 13,3 ± 0,5 17,1 + 0,3 253,8 + 53,8 10,7 + 0,1 9,7 114,1

оригинальная 11,9 ± 0,3 15,6 + 1.6 266,2 ± 6,6 9,9 + 0,1 8,5 100,0

344

т22 ^64

Сг.

'25

Основными признаками, по которым достигнуты положительный результаты в блоке Ад^, являются число рядов зерен на початке и длина, его. В блоках Т22 и 0*25 У-лУ41116™6 продуктивности линии произошло исключительно за счет массы 1000 зерен, а в блоке IV - эр. счет улучшения основных компонентов урожайности.

У линий, улучшенных по двум признакам /табл. 2/, повышение урожайности произошло также в блоке Ад^ /37,2 $/. Улучшение здесь произошло не только по длине початка, но и по числу рядов зерен в нем и по длине зерна.

Однако, несмотря на незначительное увеличение урожайности у остальных модифицированных линий, в этих наборах выделены линии, урожайность которых существенно превысила рекуррентных родителей - Кр 141, Кр 156, Кр 148,

В результате второго цикла скрещивания во всех блоках наблюдалась тенденция к более значительному увеличению длины початка, числа рядов зерен на початке и длины зерна. Исключение составила масса 1000 зерен, хотя во всех наборах имеются линии с массой 1000 зерен 240 г и более. Возможно это связано с донором крупнозерности, в качестве которого использовалась перуанская раса СиХ&о . Обладая садшм высоким из известных образцов кукурузы значением массы 1000 зерен, раса СиХСЮ слишком неадаптивна к условиям Краснодарского края.

Если по массе 1000 зерен и отмечена различная реакция на отбор, то по длине зерна наблюдалась тенденция к увеличению. Средняя длина зерна во всех блоках выше, чем у рекуррентных родительских форм, хотя это превышение не столь значительно.

Увеличение длины початка и числа рядов зерен не всегда сопровождалось повышением урожайности зерна. Так, средняя урожайность модифицированных линий Кр 138 и Кр 152, производных от ^22 и ^ 64» <^ыла ниже> чем в контроля*, но имели длину почат-

ка и число радов зерен выше, чем у исходных родительских форм.

Изучение урожайности и различных компонентов структуры урожая новых линий, улучшенных по трем признакам, показало, что линии Кр 178 /с изменением длины початка, длины зерна и числа рядов зерен/, Кр 191 /улучшенная по числу рядов зерен, массе 1000 зерен и длине зерна/, Кр 197 /модифицированная по числу рядов зерен, длине початка и массе 1000 зерен/ и Кр 212 /по длине початка, массе 1000 зерен и длине зерна/ существенно превысили рекуррентных родителей по урожайности /табл. 3/. Прибавка в урожайности этих линий составляет 1,6 ц/га, 8 ц/га, 8,8 ц/га и 5,4 н/га соответственно. Эта тенденция наблюдалась особенно в блоке Tgg. где модифицированные линии Кр 191 и Кр 197 по урожайности превосходили исходные родительские формы на 76,6 % и 84,4 % соответственно. 3 блоке А344 превы-

шение урожайности модифицированных линий не столь значительно, а в некоторых случаях ниже, чем у оригинальной линии.

Необходимо отметить, что в блоке Tgg существенное превышение урожайности линий над родительской формой в большей степени связано с увеличением числа рядов зерен и длины зерна, и в меньшей степени - с длиной початка. В блоке CTgg повышение урожайности, вероятно, связано с улучшением не только длины початка и массы 1000 зерен, но и длины зерновки.

В результате третьего цикла скрещивания модифицированные линии слабо реагировали на отбор но компонентам структуры урожая. Во многих случаях наблюдалась тенденция к снижению этих признаков у модифицированных линий. "Это, вероятно, связано с условиями выращивания, оказывающих существенное влияние на развитие количественных признаков. Необходимо заметить, что экзотические расы 1сукурузы обладают резко выраженной реакцией с длиной светового дня, а в условиях Краснодарского края степень

Таблица 3

Характеристика новых линий кукурузы, улучшенных по компонентам структуры урожая /Ш цикл скрещивания/, 1991-1992 гг.

: ни«™ ичтг- : Длина : Число ря- : Масса 1000 : Длина : Средняя урожайность

тт,,т,е. : початка, : дов зерен : зерен, г : зерна, -

Линия . ченных линии : см. ' : д *. : ш : п/та от исход-

• : : : : : :ной формы

Аз44 3 11,9 ±0,5 16,1 ± 0,9 170,9 ±5,9 10,0 ± 0,4 10,4 96,3

оригинальная 10,0 ± 0,5 11,8 ± 0,4 221,8 ±7,6 11,5 ±0,1 10,8 100,0

2 15,0 ±0,9 14,0 ± 0,8 386,7 ± 70,7 11,0 ±0,3 19,0 181,0

22 оригинальная 14,1 ± 0,3 9,3 ±1,3 428,0 ± 10,0 9,1 ± 0,0 10,5 100,0

,,, 2 16,3 ± 0,2 13,8 ± 0,3 242,9 ± 15,5 9,0 ± 0,0 9,6 88,1

^64 + + + +

оригинальная 13,5 ± 0,6 15,1 ±1,3 218,6 ± 7,9 9,9 ± 0,2 10,9 100,0

Пт, 1 17,5 ± 0,5 13,2 ± 0,3 271,4 ± 16,8 9,9 ± 0,1 14,4 155,6 25

оригинальная 13,1 ± 0,7 16,6 ±1,3 231,0 ±15,3 9,8 ± 0,4 9,0 100,0

проявлен:" :■> -'плу.га количественных признаков структуры урожая несколько ниже описан1Шх.

Повышение урожайности и улучшение компонентов структуры урожая модифицированных линий во всех четырех блоках и во всех циклах скрещивания в большей степени связано с участием рас кукурузы стран Латинской Америки, использованных в качестве доноров: длиннопочатковости УалмнМо de. ОсАо f //aJasc¿L 72 /раса ^JaÉa. /, крупнозерности С и gao и CuSCCo (^l^xitíe из Неру, длинно зоркости РиеЛ&х- 58, fcpLÍi&a Compacte. и J¿¿ -cioocah 78 л i-жогорядности Quew~Ocvtü sh. 2-¡f QiiMl&Ícutd 44 л

H¿yi\ don.' üyiitbe¿ck .

Из 40 улучшенных линий по компонентам структуры урожая -17 линий существенно превысили рекуррентного родителя по урожайности. _Наибольшее число таких линий получено в блоке Ад^.

3. Корреляционная связь между компонентами структуры урожая линий и урожайностью их гибридных потомств

Для определения значимости между проявлением элементов структуры урожая у гибридов и их родительских линий был.проведен корреляционный анализ. Оценка значимости корреляционной связи проведена по Í -критерию при 5 %-сы уровне вероятности.

Полученные коэффициента корреляции между значениями компонентов структуры урожая модифицированных по одному признаку лг-ний, производных от А344, Т22. W g4, Сг2д, и значением урожайности топкроссных гибридов Кубанский 275 Д344 х Т22/ Краснодарский 303 /IV 64 х Сг25/, окспериментального гибрида /Т?2

gд/ показывают, что только три коэффициента являются достоверно положительными, а четыре - не достоверны.

Отрицательная связь получена между массой 1000 зерен, длиной зерна у модифицированных линий и урожайностью топкроссных

гибридов.

Наивысшее значение коэффициентов корреляции у модифицированных по одному признаку /1 цикл скрещивания/ линий получены по массе 1000 зерен /ъ = 0,62/. Достаточно слабыми они были по длине зерна и длине початка.

Тем не менее, следует отметить, что амплитуда колебания числа рядов зерен и длины зерна по годам испытания у линий значительна меньше, чем у длины початка и массы 1000 зерен. Это южно объяснить большей реакцией количественных признаков кукурузы на меняющиеся условия выращивания.

- В блоках линий, модифицированных по двум признакам /2-ой цикл скрещивания/, наиболее высокая положительная корреляция обнаружена по признакам: длина початка /= 0,57/, число рядов зерен /г = 0,75/ в блоке Т^: масса 1000 зерен / £ = 0,80/ в блоке СГ25"'

Высокая, но отрипдтельная корреляция получена между длиной початка линий и урожайностью гибридов /Л = 0,79/.

Из 48 коэффициентов корреляции- только пять связей были существенными. Коэффициент корреляции между длиной початка линии и урожайностью их топкроссных гибридов составил в блоке Ад44-0,05-0,26; в блоке Т22 - 0,20-0,57; в блоке ^ от 0,02 до 0,39, а в блоке Сг25 - от 0,30 до 0,79. Эти показатели в основном слабые и недостоверные, хотя связь между длиной початка и урожайностью положительная.

За два года наблюдения обнаружена положительная и отрицательная взаимосвязь между числом рядов зерен и урожайностью, а также мевду длиной зерна и урожайностью. Но по отношению к массе 1000 зерен она положительная недостоверная в 1991 г., а в 1992 году корреляция била отрицательной и положительной.

Следует отметить, что эти показатели не был:: стабильными

в различных условиях испытаний. Несмотря на то, что 1992 год был более благоприятным, чем 1991 для кукурузы, в нашем опыте это не - сказалось на взаимосвязи между урожайностью гибридов и элементами структуры урожая линий.

Из изученных модифицированных по трем признакам линий только четыре коэффициента достоверно положительные, все остальные не достоверные. '

'Наиболее высокие коэффициенты корреляции установлены по признакам: длина початка = -0,85/, число рядов зерен /*■ --0,75/, масса 1000 зерен /«■ = 0,66/ и длина зерна / £ = 0,63/. Следует подчеркнуть, что эти показатели были сильно изменчивы по годам и, в основном, низкие. Поэтому в нашем опыте не наблюдалось тенденции увеличения значений корреляции с улучшением условий выращивания в 1992 году.

За два"года исследований отмечены достоверные положительные корреляции по числу рядов зерен /*- = 0,47/ и по массе 1000 зерен /£ = 0,49/. Достоверная корреляция, но отрицательная, отмечена по длине початка /2- = -0,85/.

Обращаем внимание на тот факт, что в нашем опыте ме;хду основными элементами структуры урожая существует в основном слабая корреляция. Ибо эти признаки в большинстве случаев слабо коррелируют с величиной конечного урожая зерна. Это свидетельствует о том, что величина урожая зерна обусловливается комплексным действием всех компонентов.

Условия выращивания оказывают очень сильное влияние на величину изученных признаков не только у линий, но и особенно у гибридов. Так, в условиях 1992 года у гибрида сформировалась урожайнооть в среднем 59,8 ц/га, а в 1991 году, где Погодине условия для прохождения фаз цветения и налива зерна били малоблагоприятными, урожайность составила 33,5 ц/га. в 1991 год/

урожайность гибридов снизилась на 44 %. Уменьшение массы 1000 зерен у линии составило 9,4 %, длины початка 10,1 %, длины зерна на 6,1 %, а число рядов зерен только на 1,6 %. Следует отметить, что в стрессовых погодных условиях у линии депрессия по массе 1000 зерен проявляется в большей степени, чем депрессия по числу рядов зерен или длине зерна. Такие признаки, как длина зерна или число рядов зерен почти не изменялись по годам исследования.

Таким образом, изучение взаимосвязи мевду компонентами структуры урожая модифицированных линий и урожайностью их тест-кроссных гибридов показывает, что /судя по полученным коэффициентам корреляции/ высокая корреляция наблюдалась по массе 1000 зерен. Однако, этот признак сильно зависит от влагообес-печсшюсти. Из четырех изученных компонентов структуры урожая, можно с уверенностью сказать, что наиболее стабильно передается от линии гибриду признак "число рядов зерен".

В условия;: недостаточного увлажнения в летние месяца одни;.: из нутеполучения высокоурожайных гибридов является использование мяогорядных линий.

В напем опыте отсутствие надежной связи между проявлением признаков родительских форм и гетерозисов не позволяет нам сделать окончательный вывод. Для конечной оценки этих линий нужно изучить их в гибридных комбинациях.

4. Оценка общей комбинационной способности линий при топкроссных скрещиваниях

Получение инбредных линий не представляет такой сложности, как их оценка. Конечная оценка любой линии определяется ее характеристикой в гибридных комбинациях.

Итоги испытания топкроссных гибридов в контрольном питом-

к

пике свгдстольствуэт о существенных различиях ме^ду пг/к чо уроаа&юст:: и по эЖектам О.К.С. /Т «акт в 19?1 г. = 1,803, Т табл. = 1,218; Т фант. в 1992 г. = 1,635, 7 табл. = 1,257: з обо::;: случаях ари Р = Это означает, что разница меяд;.'

лкпаяш в кусшей степени достоверна.

Зтсот^я тсоуайюсть топкроссных комби:гап::Г; по ср.твне'ап с исходил,»н лг.ч-миа А344, Т22. ^54. Сг^ свидетельствует о хорошей ко:.сб-:на1г:ояно> способности могоЕТэтцярсЕгш.'шх лик::;;, участвующих в этих скрещиваниях.

Результаты испытания лиши': топкгоссннх комбинаций с участием линии первого цикла, от гибридов Кубанский 275 /Ад^ х Т22/, зкснерзкент'пт.ялЯ /Т22 х ^54/ и Краснодарский 303 /У/ б4хСг25// nneJicrr.Bjro.4H в таблицах 4, 5 и 6. Анализ данных показывает высок:-.о существенные различия по О.К.С. среди линий всех блоков. О.К.С. линии Кр 50, Кр 55, Кр 78, Кр 53, Кр 90 существенно выше, чог.т у исходных <"орм линий. Несмотря на колебания комбинационно:" озосоСг.'остл в разные годы определенную ценность лрсдстав-ля-т л-и:::: Кг 51, Кр 45. Кр 33, Кр 54. Кр 74, Кр 88, Кр 94, ' Кг К'■ 103 :: Кр 104.

Н-..до ответить, что основными признаками, по которым достиг;:-;?!! височке результаты О.К.С., являются длина початка и число рядов зерен в початке, а в блоке Т22 - масса 1000 зерен, ¿¡о все годы испытания наиболее высокие прибавки урожайности имеют комбинации с участием линии Кр 33 х Кр 55, Кр 36 х Кр 62, Кр 92 х Кр 53 и Кр 94 х Т22. хотя уровень их урожайности колебался в зависимости от условий среды.

Хотя в зависимости от года испытания состав блоков почти не менялся, выделились линии, имеющие высокую О.К.С. как в 1971, так и п 1992 гг. Из 36 линий, лучших по комбинационной способности в 1992 году, 18 линий поглзалп высокие оценки и в

Таблица 4

Общая комбинационная способность лучших модифицированных по одному признаку линий гибрида Кубанский 275 /А344 х Т22/

Линия : Урожайность топкроссов, ц/га: О.К.С.

: 1991 г. : 1992 г. :среднее : 1991 г. : 1992 г.

Кр 33 24,8 55,9 39,9 -1.7 +3,3

Кр 49 26,6 57,1 41,8 +0,1 +4,5

Кр 50 30,0 62,1 46,0 +3,5 +9,5

Кр 51 27,2 57,5 42,3 +0,7 +4,9

Кр 52 23,6 58,5 41,0 -2,7 +5,9

А344 29,6 53,9 41,8 А . » +3,1 +1,3

- $1/ = 0,6 1,0

Кр 55 29,6 55,7 42,6 +3,1 +3,1

Кр 54 26,9 52,8 39,8 +0,4 +0,2

Т22 24,6 54,3 39,5 -1.9 +1,9

'ц-Ы- 1,4 2,0

1991 году. Таким образом, доте однолетние испытания выделили ряд линий, имеющих повышенную О.К.С.

Наиболее характерные особенности проявления общей комбинационной .способности линий при их испытаниях в различных условиях показывают, что линии Кр 50, Кр 51, Кр 49, Кр 55, Кр 54, Кр 90, Кр 78, Кр 53 как в 1991 г., так и в 1992 г. имели положительные оценки эффектов О.К.С. Однако их реакция на условия года неоднозначна: у линии Кр 54, Кр 90. Кр 75, Кр 103 с улучшением условий выращивания эффекты О.К.С. понижались, а у линий Кр 52, Кр 51, Кр 50, Кр 53, Кр 49, Кр 78 - повышались. Это говорит о хорошей отзывчивости на уровень агрофона гибридов, полученных на основе этих последних линий.

Линии Кр 104, Кр 74, Кр 88, Кр 94, Кр 33. Кр 52 в 1991 г. дали отрицательные оценки эффектов О.К.С., а в 1992 году отли-

Таблица 5

Общая комбинационная способность лучших модифицированных по одному признаку линий экспериментального гибрида /^64хТ22/

Линия : Урожайность топкроссов, ц/га: О.К.С.

: 1991 г.: 1992 г.: среднее : 1991 г. : 1992 г.

Кр 74 29.3 60,4 44,8 -3,5 +6,0

Кр 78 34,8 65,2 50,0 +2,0 +10,8

Кр 88 31,9 58,8 45,3 -0,9 +4,4

Кр 90 37,8 55,2 46,5 +5,0 +0,8

Кр 94 32,2 57,9 45,0 -0,6 ' +3,5

^64 29,4 47,7 . 38,5 -3,4 -6,7

- = 0,7 1.1

Кр 53 35,2 59,7 47,4 +2,4 +5,3

Т22 33,6 55,4 .44,5 +0,8 +1,0

= 1,6 2,0

Таблица 6

Общая комбинационная способность лучших модифицированных до одному признаку линий гибрида Краснодарский 303 /IV 64 X Сг25/

Линия

Урожайность топкроссов, ц/га: О.К.С.

1991г.: 1992 г. : среднее : 1991 г.: 1992 г.

Кр 75 28,7 44,4

Кр 95 - 62,3

64 27,4 41,5

Кр 96 - 59,2

Кр 103 32,3 45,6

Кр 104 22,5 52,7

<*25 28,3 44,3

36.5 +2,5 -4,9

- ^ +13,0

34,4 +1,2 " -7,8

/а1 -&'/ = 2,1 0,7

Г - - +9,9

38,9 +6,1 -3,7

37.6 -3.7 +3,4

36,3 +2,1 -5,0

% "?//=- 1,4 0,9

чались высокой общей комбинащюнной способностью. Линии с такой реакцией на окружающие условия желательно использовать для получения гибридов, отзывчивых на высокий агрофон. В то же время линия Кр 54, имевшая сравнительно низкую оценку О.К.С. в 1991 г., в 1992 г. снизила ее еще больше. Такая линия малоперспективная для практического использования в селекции. Линии Кр 50, Кр 55, Кр 78, Кр 53 имели высокие оценки эффектов О.К.С. в 1991 ив 1992 годах, что делает их особенно ценными для селекции высокоурожайных пластичных гибридов.

Наибольшее число линий, достоверно превысивших их рекуррентных родителей, являются многорядными аналогами. Это позволило нам утверждать, что улучшающий отбор по числу зерен и скоррелированному с ним признаку длины зерна более перспективен при селекции на урожайность, чем отбор по длине початка и особенно по массе 1000 зерен.

Очевидно, генетически контролируемый потенциал компонентов структуры урожая может полностью реализоваться лишь в не-дамитирующих условиях внешней среды.

В Краснодарском крае при недостаточном увлажнении в период формирования початка и налива зерна потенциально длиннопо-чатковые формы оказываются с невыполненной верхушкой, что отрицательно сказывается на их урожайности.

Результаты испытаний топкроссных гибридов подтвердили, что методом параллельной конвергенции можно выделить из генетически разнообразного материала линии с высокой О.К.С. При этом, что особенно важно, данные линии испытывались в тесткрос-сных скрещиваниях с тестерами, генетически близкими к ним.

Так как в основе О.К.С. лежат аддитивные генетические эффекты, улучшение при этом будет зависеть от величины аддитивной генетической вариансы, присутствующей в исходных популяци-

/; 1 лукурузы,/ и создаваема линиях. ВЫВОДЫ

1. .'етод параллельной конвергена'л отдольшиг щ; пи. < гол, понентоь стр;,-:гг?'р!! урожая позваглт созгать ряд подл'. :;.:;:о-:г": ,пй кпсрузн, у которых в нркотог—: л .

с г'о г-л:ии початка достигло 24 Í, маосн 1Г00 - .57

Л" гдгов зерен - 11,3 /' л ддлчл зерна - 37 лтл с- л-о лт"":пет г:: зн лгшге в сс.*е!:оводс?в?.

2. Отбор по компонента;' структуры урожая л; :ï:?с.т :с ' ■ -л -. г-ллллллстл 1юх,1>1ч1щроия'.гт< ллплл. ллллл пспг'^ г гп:

• л^э:-; на ->тот отбор. Так, .тли.л: Лточен ' ^ г"

ел

'ее с:"л'"чл7л.::л:, чсгл А-,, л Сг.,г, ло очл ло

■ ' 1 .. ; : от г. г.—от-.'. П!, прев:-:;-- л'ле ослуллептлшх гзллтлдсК ло

"ноетл: кг, :{р 83, Ху 74 л Кр 212.

3. лдбл л .:..оь злезкля столелъ лз?.:о 'ллпоотл ло масс« 100

■ л лл л дллло "оллтка. Более стл'>лльп"ип приз ил калл охлзлллсь 'ллл.л. зеллд л лллло "îuon зеген з початке. Оил vota> подвержены гпллллл ., ллплл': вириасвзяля л и основном определяется генотипом. По"»то:.' ' следует вести отбор именно на эти признака з условия/ Кг-'слод'рского края.

.•]„ В с-есеовпх условиях у самоопиленных линий депрессия лл ;,пссс 1000 зерен проявляется в большей степени, чей депрессия л,о дллле сена и числу рядов зерен. Поэтому одним из путл-:: леллч-'-л'л -»чсоко'/го^Ппнх гибридов является использование -.•01*51.T-miv ;¡ ,--,:;i'!?03'jrHBX ЛИНИИ.

е.. :!з ю - -■- -плонллх линии по отдельным компонентам струл-лл-л -у" :лл 17 ллний существенно превысили рекуррентного родителя по урожайности. Наибольшее число таких линий получено ь олоке A^.j/j.

6. Из 102 изученных линий, 46 достоверно превысили своего рекуррентного родителя по комбинационной способности. Наибольшее число таких линий /34 %/ являются многоряцными аналогами. Это позволяет утверждать, что улучшающий отбор по числу рядов зерен и скоррелированному с ним признаку "длина зерна" более перспективен при селекции на урожайность, чем отбор по длине початка и особенно по массе 1000 зерен.

7. В результате проведенных исследований выделен ряд гибридных комбинаций, значительно превышающих по урожайности исходные районированные гибриды, это такие как /Кр 53 х Кр 74/, /Кр 53 х Кр 92/, /Кр 120 х Кр 139/ и /Кр 212 х Кр 204/, что по- . зволяет рекомендовать их для практического использования.

8. Повышение урожайности и улучшение компонентов структуры урожая модифицированных линий связано с использованием рас кукурузы стран Латинской Америки в качестве доноров доиннопо-чатковости, шюгорядности, крупнозерности и длиннозерности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОШШШИ

1. При создании исходного материала необходимо использовать образцы кукурузы с большим числом рядов зерен на початке и высоким потенциалом длины зерна, вести отбор на эти признаки в разных поколениях.

/

2. В качестве доноров целесообразно использовать экзотические расы кукурузы стран Латинской Америки, обладающих максимальным выражением этих признаков. При этом надо учитывать их фотопериодическую реакцию в условиях Краснодарского края, отличающихся широкой изменчивостью.

3. При селекции новых линий и гибридов кукурузы, полученных на основе рас, рекомендуется использовать особенности реакции этих линий в условиях Краснодарского края и закономерно-

сти, выявленные наш в ходе исследования для быстрого получения желяемых tjapivi.

4.Лучшие гибридные камЗинадии новых модифицированных линий такие как /Кр 53 х Кр 74/ . /Кр 53 х Кр^2/ , /Кр 120 х Hp 139/ и /Кр ¿1Z х Кр ¿04/ необходим подготовить к передаче в конкурсное испытание и в дальнейшем в Государственное сортоиспытание с целью районирования полученных гибридов.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Канте т.К. Изменчивость количественных признаков линий кукурузы в зависимости от условии выращивания. Краснодарский центр научно-техяическои информации. - Краснодар, 1994.

2. Канте in.К., Аистова Ю.Т. Оценка компонентов структуры урожая лини«! кукурузы, улучшенных методом параллельной конвергенции. Краснодарский центр научно-техническои информации. - Краснодар, 1»»4.

3. Канте ы.К., Щербак B.C. Улучшение комЗинационнои способности линий кукурузы методом параллельной конвергенции в топкрос-сных скрещиваниях. Краснодарский центр научно-технической информации. - Краснодар, 1уу4.