Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Видовой потенциал рода Triticum L., как исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы на скороспелость

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Видовой потенциал рода Triticum L., как исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы на скороспелость"

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАСТЕНИЕВОДСТВА имени Н. И. ВАВИЛОВА

Р;3 0.1

г- { >- "

На правах рукописи

ЛЯПУНОВА

Ольга Александровна

УДК 633.11:631.52

ВИДОВОЙ ПОТЕНЦИАЛ РОДА 'ПШ1С1Ш Ь., КАК ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ НА СКОРОСПЕЛОСТЬ

Специальность: 06.01.05 — Селекция и семеноводство

А ВТОР ЕФ ЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

1993

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства им. Н. И. Вавилова в 1981—1984 гг.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, академик ВАСХНИЛ I В. Ф. Дорофеев (

Официальные оппоненты — доктор биологических наук, профессор Н. Ф. Батыгин; кандидат сельскохозяйственных наук Н. С. Лапиков.

Ведущее учреждение — Санкт-Петербургский Агроунивермтет.

Защита диссертации состоится часов

на заседании Специализированного совета К 020.18.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте растениеводства им. Н. И. Вавилова по адресу: 190000, Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 44.

С диссертацией можно, ознакомиться в библиотеке ВНИИР им. Н. И. Вавилова.

Автореферат разослан « 1993 г.

Ученый секретарь Специализированного совета,

доктор сельскохозяйственных наук Е. В. Мажоров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема скороспелости яровой мягкой пшеницы имеет особое значение в условиях. России с. коротким летом на севере и с частыми засухами в большинстве районов возделывания культуры. Её селекционным решением является создание скороспелых сортов, сочетающих комплекс хозяйственно-ценных признаков .и адаптированных к агрозкологическим условиям зоны возделызания. 3 свою очередь, это в значительной мере зависит от наличия разнообразного исходного материала, хорошо изученного в отношении закономерностей наследования и изменчивости вегетационного периода растений. Использование- при . этом большого видового потенциала рода ТПМсит Ь. расширяет возможности получения положительного результата. Этому вопросу и посвящена тема выполненных исследований, что определяет ее актуальность.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в изучении фенотипической изменчивости- продолжительности периода всходы-колошение и его'внутривидового разнообразия у видов рода ТгШоит Ь., выявлении источников и доноров .раннего колошения для селекции яровой мягкой пшеницы на скороспелость в различных агроэкологических условиях. •

Для ее достижения ставились следующие задачи:

1. Изучить коллекцию восьми видов яровой- пшеницы в различных эколого-географических услозиях, определить параметра и закономерности варьирования продолжительности периода всходы-колошение под влиянием условий выращивания. .

2. Выделить генетически разнообразные источники и доноры скороспелости, приуроченные к определенным условиям продолжительности дневного освещения и-динамики температур, а также с широкой нормой реакции на эти факторы.

3. Изучить характер наследования продолжительности периода всходы-колошение. при скрещивании сортов.яровой мягкой пшеницы, принадлежащих к различным группам спелости и получить новый исходный материал, сочетающий относительную скороспелость с высокой продуктивностью.

4.. Изучить возможности использования редких .видов рода Тнисшп Ь. в селекции на сокращение вегетационного- периода у сортов яровой мягкой пшеницы.

Научная новизна работы заключается в. том, что впервые в двух . контрастных по длине дня и динамике температур зонах проведено изучение продолжительности- периода всходы-колошение обширной коллекции яроЕЫх форм различных видов пшеницы с применением системного подхода к изучению мирового разнообразия культуры (Мерекко,1984). Это позволило выявить закономерности фенотипи-ческой изменчивости этого признака.и его внутривидовое разнообразие, сформировать коллекции, характеризующие зто разнообразие.

Показано, что для сравнения ботанических таксонов , выявления закономерностей фенотапичеекой изменчивости продолжительности периода всходы-колошение и формирования эталонных наборов обраэ-цов, характеризующих её внутривидовое разнообразие, целесообразно использовать.метод рангароЕания-'данных количественной оценки коллекции в контрастных условиях среды. .

Установлено, что редкие виды рода ТгШоит Ь. уступают мягкой пшенице по разнообразию скороспелых форм; источники для селекции на этот признак выделены у Т.сНсосоит, Т. эрЬаегоооооиш, Т. аеии-"ор1сит, Т. зреКа.

Экспериментально подтверждена эффективность метода структурного анализа по элементам урожая (Морозова,1683) для' определения потенциальных -возмокностей роста'и развития растений сортов и линий яровой мягкой пшеницы и показана перспективность его использования для выявления степени их приспособленности к агро-экологическим условиям региона.

Показано отсутствие связи раннего колошения с главными гена-■ ми, определяющими . видовую специфичность растений пшеницы - "С" (Т. сопрасЬим) и "з" :(Т. зрЬаегосоосит) и "я" (Т. эре^а), что является благоприятным обстоятельством для привлечения форм указанных видов в селекцию мягкой пшеницы на скороспелость.

Практическая ценность данной работы состоит в том, что в результате выполнения исследований .выявлены зональные и универсальные источники раннего колошения и сформированы зональные, а в ряде случаев, универсальные коллекции, отражающие .спектр внутривидового ■разнообразия изучаемых видов пшеницы по привнаку "прододательносгь периода всходй-колошение", которые могут быть . использованы при изучении нового исходного материала.

Рекомендованы сорта яровой мягкой пшеницы - доноры и источники, которые могут быть использованы в селекции на раннее колошение, а также формы шароэерной и компактной пшениц для использования в селекции на раннее колошение, высокую озерненность и продуктивность колоса.

Созданы скороспелые линии яровой мягкой пшеницы, на 3-6 дней опережающие по срокам колошения стандартный сорт Ленинградка, с комплексом хозяйственно-ценных признаков. Эти линии переданы в НПО "Белогорка", на Дагестанскую отытную станцию ВИР для включения в селекционный процесс.' '

Апробация работы. Материал диссертации'изложен на научно-теоретической конференции аспирантов и молодых' научных сотрудников ВИР' (Ленинград, 1982), на научно-производственных совещаниях отдела пшениц ВИР и Дагестанской опытной станции ВИР. По результатам диссертации опубликовано 5 работ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 204 страницах машинописного текста, состоит из введения, семи глав, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы (201 наименование, в.том числе БО на иностранном языке) и приложения. Содержит 44 таблицы в тексте и 8 'в приложении, иллюстрирована 24 рисунками.

УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ, ■ ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ Исследования по теме диссертации выполнены в течение 19811984гг. в опытной сети ВКЖ растениеводства им. Н. И. Вавилова( ВИР) : в Пушкинских лабораториях и на Дагестанской опытной станции.

Существенным отличием двух зон изучения является, в первую очередь, длина дня и разные условия для прохождения яровизации -факторов, влияющих на скорость развития растений, и, как следствие этого, на сроки колошения. Так в Дербенте, при подзимнем посеве, потребность в яровизации ярового материала снимается уже до января месяца и остается только влияние короткого дня. В условиях длинного дня в Пушкине фотопериодическая реакция играет второстепенную роль,- но на сроки колошения может оказать влияние удовлетворение потребности в яровизации при понижении температуры воздуха на ранних этапах развития. Именно это имело место в

б

1982 г., когда наблюдалось резкое снижение среднесуточной температуры воздуха в первую половину вегетации по сравнению со средней многолетней. Погодные условия в период вегетации на Дагестанской опытной станции были типичными для этой воны.

■ Исходным материалом служила коллекция иэ 372 образцов 6-и видов яровой пшеницы: один диплоидный - Т. monoooooum L.(42 обр.); три тетраплоидных - : Т.dicoccum (Schrank) Sohuebl. (152 обр.)» Т.aethiopicum Jakute. (26 обр.), Т.persioum Vav. (36 обр.); четыре гексаплоидных - Т. spelta L. (21 обр.), Т. compaotum Host<20 обр.), Т. sphaerococoum Peroiv. (9 обр.), T.aestivum L. (67обр.).

В опыт по ивучению характера наследования продолжительности периода всходы-колошение гибридами.яровяй мягкой пшеницы включе-.ны сорта с различной фенотипической выраженностью этого признака: скороспелые(4 сорта), среднеспелые(Б сортов), позднеспелые(4 сорта); получено и иэучено> 26 комбинаций. Изучено 15 межвидовых; гибридных комбинаций, полученных от скрещивания сортов мягкой пшеницы Ленинградка, Саратовская 29, Новосибирская 67 со скороспелыми формами видов Т. diooccum.T.spelta.T.oompactum, Т. sphasrocoooum.'

Исследования были проведены в соответствии с программой генетического изучения мирового разнообразия пшеницы, разработанной А.Ф.Мережко, наиболее полно изложенной им в методических указаниях (1G84). Они включали три направления: 1) создание коллекции внутривидового разнообразия по признаку; 2) выявление генетических различий между образцами-источниками; 3)выявление доноров.

При закладке опытов и уходе за ними применяли общепринятую в ' зонах агротехнику. Фенологические наблюдения выполняли согласно "Методическим указаниям по изучению коллекции пшеницы" (ВИР, 1977). Ботаническое.определение видов, подвидов и разновидностей осуществляли в соответствии с систематикой, данной в Культурной флоре СССР. Т. 1. Пшеница (1979). •

Коллекция 372 образцов 8-и видов пшеницы изучалась три года в Пушкине(1981-1983гг,) и два - в Дербенте(1981/82-1982/83гг.).. Период вегетации в Пушкине в 1981г. и 1983г. характеризовался сходными температурными условиями. В связи с этим обсуждаются данные 1981-1982гг. '•

. .Скрещивания'выполняли в Пушкине (1981г.) и в Дербенте (1982-

1963гг.); изучение родительских форм, гибридов Р-1, Г2 и выделенных линий проводили в Пушкине(1982-1984гг) и в Дербенте(1982/83г.).

Степень доминирования (Ир) определяли по формуле А. Ф. Мережко (1988). Степень и частоту транагреесий вычисляли по методике, предложенной Г. С. Воскресенской и В. И. Шпота (1967).

Для характеристики ростовых и морфогенетических процессов .у созданных линий мягкой пшеницы был использован метод структурного анализа продуктивных возможностей сортов и перспективных линий по элементам урожая, разработанный в МГУ 3. А. Мэрозовой(1983).

Для характеристики изучаемых пшениц по продолжительности периода всходы-колошение использовали метод ранжирования. Определяли равмах варьирования анализируемого показателя у изучаемых образцов всех видов и делили его на 9 рангов: минимальное значение признака имело ранг 1, максимальное - 9. (табл.1). При таком подходе абсолютные величины (количество дней) переводятся в относительные (ранги), что позволяет сравнивать сорта, выращенные в различных условиях, отражая, как реакцию каждого сорта, так и общую изменчивость выраженности признака.

, Математическую обработку полученных,результатов выполняли в соответствии с общепринятыми методами вариационной статистики (Доспехов,1979). Все расчеты выполняли на микро-ЭВМ КН-Б06Р.

.-.•..' РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

ВИДОВОЕ И СОРТОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПО ПРИЗНАКУ "ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПЕРИОДА ВСХОДЫ-КОЛОШЕНИЕ"

Сравнительная характеристика различных видов пшеницы по продолжительности периода всходы-колошение в контрастных по длине дня и динамике температур условиях. При вырашдвании в условиях длинного дня .(Пушкин) среднее значение продолжительности периода всходы-колошение у образцов редких видов пшеницы достоверно превышало таковое у Т. аезМуит (табл. 2, среднее). В порядке возрастания среднего значения изучаемого признака виды пшеницы можно расположить следующим образом: Т. аезиуши, Т. аеИИор^ит, Т. зрЬаегосоосит, Т. регзюит, Т. сисоссит, Т. топососоит, Т. сот-раоЬит, Т. эре^а. При этом, в соответствии с ранжированием вели-

Таблица 1, Ранжирование продолжительности периода всходы-колошение у изучаемых видов пшеницы (дни)

Группа (ранг ) Размах варь иро -ва -ния

Место изучения Годы изучения ультра-сяоро-с пе лые скоро-спелыэ средне-ранние среднеспелые среднепоздние позднеспелые

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Пушкин 1981 35 - 37 38 - 40 41 - 43 44 - 47 48 - 51 52 - 55 56 - 59 60 - 63 64 - 68 33

II 1982 43 - 45 46 - 48 49 - 51 52 - 54 55 - 57 58 - 60 61 - 63 64 - 66 67 - 69 26

И Среднее 39 - 41 42 - 44 45 - 47 48 - 50 51 - 54 55 - 57 58 - 61 62 - 64 65 - 69 29.5

Дербент 1981/82 194-196 197-199 200-202 203-205 206-208 209-212 213-216 217-220 221-224 30

I» 1982/83 172-174 175-178 179-182 183-186 187-190 191-194 195-198 199-203 204-208 36

н Среднее 183-185 186-189 190-192 193-195 196-199 200-203 204-207 208-211 212-216 33

Таблица 2. Характеристика видов пшеницы по продолжительности периода всходы-колошение в условиях длинного дня

■ . ' . (Пушкин,1981-1982ГГ . )

Количество образцов в группах,

Продолжитель- X от общего числа

Годы Коли- ность

Вид изуче- чество' всходы-колоше- ульт- ско- сред- сред- сред- позд-

ния образ - ние дни раско роспе не ран неспе непоз неспе"

до в рос п. лые ние лые дние лые

X £ Эх ранг 1- 2 3 4-5 6-7 8-9

т топососсит 1931 42 47 6 0 4 4 - 2 . 2 88 8 _

1982 " 57 1 0 3 5 - 45 55 -

Среднее ч 52 4 £ 0 2 5 - - - 93 7 -

т (Нсоссига 1981 152 49 3 £ 0 4 5 - 2 8 65 20 5

1982 " 54 0 А 0 3 4 1 6 13 66 14 -

Среднее и 51 7 г 0 2 5 - 5 11 69 15 • -

т ае1ЬХор1Сищ 1981 25 46 2 £ 0 4' 4 - . - 4 96 - -

1982 1! 50 5 £ 0 5 . 5 - 20- 48 32 - -

Среднее » 48 4 0 3 4 - - 52 48 - -

т регБ1Сит' 1981 36 48 8 * 0 5 5 - - - 81 19 -

1982 52 5 г 0 4 4 - - 50 44 6

Среднее я 50 6 £ 0 5 4 - - - 94 6 - ;

т вре1Ла 1981 21 61 3 £ 1 2 8 - - 5 28 67

1982 »1 64 0 1 1 8 - 5 - 5- 19 71

Среднее II 62 6 £ 0 8 8 . - - 5 - 28 67

т сотрас1ига 1981 20 55 0 1 1 6 - - 30 45 25

1982 II 57 7 1 0 5 — - - 60 25 15

Среднее »1 56 4 ± 0 8 6 - - - 40 40 20

т врЬаегососсит 1981 9 47 3 ± 1 0 4 - - 11 . 45 33 11

1982 м 51 8 г 0 8 3 - - . 67 22 11 -

Среднее . " 49 6 0 6 4 ' - - 22 67 ■ 11 -

т аеэМуига 1981 67 42 1 4: 0 5 3 11 30 25 33 1 -

1982 11 49 8 0 4 3 8 28 36 27 1 -

Среднее 1» 46 0 0 3 3 9 30 33 27 1

в сего: 1981 372 49 7 ь 0 3 5 2 . 6 9 59 16 8

1982 к 54 7 ь 0 3 4 2 9 22 47 15 5

Среднее 1» 52 .2 £ 0 2 5 2 7 15 60 11 . 5

чины среднего значения признака, изученная коллекция Т. aestivum относится к группе среднеранних; Т. aethiopioum,. Т. sphaerooooaum, Т. persioum, Г. dicaocum и Т. monococoum составили группу среднеспелых; коллекция Т. aompaotum является среднепоздней, а Т. spelta - позднеспелой.

■ Анализ внутривидового разнообразия форм по темпам развития, отразившийся в распределении их по. группам спелости, позволяет выделить наряду с Т. aestivum вид Т. dicoccum, как источник скороспелых форм, а у видов Т. sphaerococcum, Т. aethiopioum и Т. spelt's перспективными могут быть формы среднеранней группы (табл. 2).

В период проведения исследований наблюдалось варьирование продолжительности периода всходы-колошение по годам. Значительное понижение среднесуточной температуры.воздуха на ранних этапах развития в 1982г. отодвинуло начало колошения и увеличило абсолютное значение признака у всех видов. Но больший интерес представляет рассмотрение влияния, пониженных температур на ранних' этапах развития на изменение ранга среднего значения признака и, следовательно , состава групп спелости видов. В этом случае распределение форм видов по группам спелости было следующим (табл.2); сохранили количество групп спелости Т.aestivum, Г. compaotum и Т. dicocoum, у последнего изменился состав групп -отмечены формы ультраскороспелой группы при отсутствии позднеспелых форм; . уменьшили количество групп виды. Т. monococoum, среди форм которого не отмечено скороспелых и среднеранних, и Т. sphaerococcum,. у которого отсутствовали позднеспелые формы; увеличили количество групп виды Т. aethiopioum, Т. spelta и Т. p'ersicum, обнаружив формы более' ранних групп спелости. Отсюда можно предположить, что яровые формы таких видов, как Т. diooccum, Т. aethiopioum, Т. persioum, Т. compaotum, Т. sphaerococcum и Т. spelta.var. taracanovii для ускорения своего развития нуждаются в пониженных температурах в начале вегетации.

При выращивании на коротком дне (Дербент) поведение видов по тешам развития значительно изменилось табл. 3). Увеличилось чис-. .до ереднепоэдних видов, при уменьшении числа среднеспелых видов. В порядке возрастания среднего значения продолжительности периода всходы- колошение изученные коллекции видов шино расположить

Таблица 3. Характеристика видов пшеницы по продолжительности периода всходы-колошекие при различной длине дня

Распределение образцов по группам

Продолжитель- . (рангам) % от общего числа

Коли- ЛспиГ)

Исриид«!

чество ТЫ всходы- -колоше - ульт- ско- сред- сред- сред- поэд-

Вид образ - изуче ние дни раско роспе неран неспе непоз неспе

НОВ НИИ* ) росп. лые ние лые дние лые

1 л 5х ранг 1 2 3 4-5 6-7 8-9

т топососсига 42 52 и л 0. 2 5 - _ 93 7 _

11 II 210. 0 £ 0. 4 8 - - - - 26 74

т (Псоссит 152 I 51 7 ± 0. 2 5 - 5 11 69 15 -

" 11 205. 1 * 0. 3 7 - 3 2 5 66 24

т aethi.opi.cum 25 I 48 4 * 0. 3 4 - - 52 48 - -

II II 198 2 ± 0. 6 5 ! - 4 8 56 32 -

т регз1сит 36 50 6 £ 0. 5 4 - - - 94 6 -

" II 203 2 0. 4 6 - ' - - 11 78 11

т зре1Са 21 I 62 6 ± 0. 8 8 - - 5. - 28 67

II II 202 8 ± 0. 6 6 - - 5 5 90 -

т сотрас£ит 20 I 56- 4 4 0 8 6 1 - - 40 40 20

»1 II 199 8 £ 0. 7 5 1 - 45 50 5

т зрЬаегососсит 9 49 6 ± 0 6 - 4 ■ - ■ - 22 67 11 -

И 1Г 188 4 * 0 3 2 11 56 33 - - -

т aestivuш 67 I 46 0 ± 0 3 3 9 30 33 27 1 -

" 195 4 ± 0 5 4 4 11 12 55 18 -

в сего : 372 I 52 2 - 0 2 5 1 2 7 15 60 11 5

гг II 200 4 0 2 б 1 6 6 19 ' 49 19

*) I - Длинный день (Пушкин, среднее за 1981-82гг.) ;

II - Короткий день (Дербент, среднее за 1981/82-1932/83гг.)

следующим образом:' Т. зрЬаегосоосит, Т. аез^чит, Т. айЫ-иорЮит, Т.-сотрао^т, Т. эреНа, . Т. регз1оит, Т. сНсоссит, Т.-топоооосит. Учитывая, что в этой еоне преобладающее влияние на темпы развития оказывает продолжительность фотопериода, представленный выше ряд можно охарактеризовать, как ряд видов с возрастающей фотопериодической чувствительностью.

Сравнение поведения видов пшеницы при выращивании на естественном длинном и коротком дне дает следующие результаты: короткий день значительно замедлил темпы развития Т, регэ^сш.Т. сИооо-сиш и, особенно, Т. топооосоит, которые по среднему значению признака переместились из группы среднеспелых в группу среднепоед-них и позднеспелых; Т. аезШ.ит занял мерто в группе среднеспелых видов, а Т.зрЬаегососсиш оказался самым скороспелым (табл.3). В целом, сократилось количество образцов, составляющих ультраскороспелую, скороспелую, среднераннюю и среднеспелую- группы, тогда как увеличилось число среднепоздних и, особенно, позднеспелых форм. Однако формы видов Т. зрЬаегосоооит и.Т.зреИа вели себя несколько иначе: короткий день не оказал влияния на сроки колошения образцов пшеницы шрозерной, а подзимний сев ярового материала позволил в значительной степени удовлетворить их потребность в продолжительной яровизации; ранг форм Т. зреНа снизился, но, в основном, только до уровня среднепоздних.

В условиях короткого дня источниками скороспелых форм наряду с Т. аезЬгуит являются те же виды, что и на длинном дне, но в ином количественном соотношении (табл.3). Это .формы видов Т. зрЬаегосоосит, Г. сйсоссит, Г. аеЬШорЮит И Т. зреНа.

Внутривидовое разнообразие изучаемых видов пшеницы по признаку "продолжительность периода всходы-колошение". Изучение коллекции видов яровой пшеницы в различных по длине дня и динамике температур условиях позволило выявить зональные и универсальные источники раннего колошения вида и сформировать зональные, а в ряде случаев, универсальные коллекции, отражающие спектр внутривидового разнообразия по признаку "продолжительность периода всходы-колошение".

Источники раннего колошения, В этом качестве представляют интерес формы ультраскороспелой, скороспелой, а при дефиците тако-

бык, среднеранней групп, сохраняющие свой ранг (1-3) в изменяющихся условиях среды.

Для селекции в условиях длинного дня (Пушкин) источниками раннего колошения будут образцы, сохранявшие свой ранг при изменении среднесуточной температуры воздуха на ранних этапах развития. . Большую часть выявленных источников составили мексиканские сорта Santa Elena,Tanori 71,Toluca 73,. Riego, Yaqui 54, Narro 74, Roque 73,Jaral 66,Inia 66,Lerma Rojo 64, Cleopatra 74, Ahorne 70; сорта U-130(Венгрия), S 844-I(Замбия), Ñapo 63(Колумбия). Загги-can,Bahiense(Аргентина), Скала, Линия 464 h 106( Иркутская обл.), Сибирка вакаменская (Бурятия) и Башкирская 9 (Башкирия).

Наибольший интерес' для селекции представляют формы, слабо реагирующие на фотопериод и не требующие яровизации - универсальные источники раннего колошения. Среди изучаемого набора мягкой пшеницы такими были: Ñapo 63( Колумбия), Santa Elena, In i а 66, Tanori 71, Toluca 73, Yaqui 54, Lerm Rojo 64, Jaral 66, Cleopatra 74, Narro 74, Roque 73, Ahorne 70 (Мексика), U-l'30(Венгрия)..

Универсальными источниками раннего колошения редких видов пшеницы являются: а) Т. dícoccum - к-25459(йемен) ,к-1б840,к-15847 (Марокко), к-14928,к-19 475(Индия), к- 5154(Эфиопия); б)Г. sphaero-ooccum - к-337Б7(Индия) ,к-33761 (Пакистан); в) Т. aethiopioum -к-2Б4Б7(Йемен); г) Т. spelta - к-63660 (Таджикистан).

Коллекции, отражающие спектр внутривидового разнообразия по признаку "продолжительность периода всходы-колошение". Достаточно большое внутривидовое разнообразие по признаку "продолжительность периода всходы-колошение" в условиях длинного дня у. мягкой пшеницы, полбы и пшеницы'шарозерной, а в условиях короткого дня-у мягкой пшеницы, полбы и пшеницы эфиопской позволило сформировать зональные, а у мягкой пшеницы и полбы так® универсальные коллекции, отражающие спектр внутривидового разнообразия по данному признаку.

Т. aestivum L. Эталонами для имевшихся групп спелости изученного набора образцов мягкой пшеницй были следующие сорта: а) в условиях длинного дня: ультраскороспелые -Santa Elena, Ñapo 63; скороспелые - Narro 74, Inia 66; среднеранние - Azteca 67, Кинельская 30; среднеспелые - СВР-205, Selpek, Линия 26, P¿~

tic 62; среднепоздние - Линия 10, Klein Impacto (рис.1); б) в условиях короткого дня: ультраскороспелые - Ñapo 63, Jaral 66; скороспелые - Tanori 71, Inia 66; среднеранние - Ahorne 70, Azteca 67; среднеспелые - СВР-20Б, Линия £5, Саратовская 2S-, среднепоздние - Линия 10, Новосибирская 67, Peko.

Сопоставляя сформированные нами зональные коллекции, можно выделить сорта, входящие в оба набора и сохраняющие свою принад-' лежность к одной и-той же группе спелости в обеих зонах. Это Ñapo 63, Inia 66, Asteca 67, СВР-206, Линия.25, Линия 10. Они составляют универсальную коллекцию, отражающую спектр внутривидового разнообразия яровой мягкой пшеницы по продолжительности периода всходы-колошение вне зависимости от длины дня. В данном случае, по-видимому, имеет место своего рода баланс реагирования на длину дня и яровизацию.

T.dicoccum - полба. Эталонами для имевшихся групп спелости изученного набора образцов яровой полбы были следующие образцы:

а) в условиях длинного дня: скороспелые - к-254Б9( Йемен), к-7Б08( Свердловская обл.); среднеранние - к-40606(Башкирия), к-7Б29,к-7Б16(Ульяновская обл.), среднеспелые - к-13011(Чуваиия), к-23031(Югославия), к~1045б(Татария),к-6392(Азербайджан); средне-поздние - к-1308б(Кабардино-Балкария), к-7Б02,к-23б1'7( Германия);

б) в условиях короткого дня: скороспелые - к-1Б847( Марокко), к-254Б9(Йемен),к-61Б4(Эфиопия); среднеранние - К-441Б4, к-45516 (Индия); среднеспелые - К-19Б64, к-19256 (Эфиопия); среднепоздние - к-19285,к-19603 (Эфиопия), к-5979 (США), К-7Б05(Германия), К-7516 (Ульяновская обл.); позднеспелые - к-7602 (Германия). В универсальную коллекцию яровой полбы вошли: к-254Б9( Йемен), К-194Б7(Индия), к-19Б64,к-19256(Эфиопия), к-6463,к-7Б0Б(Грузия).

Т. sphaeroeoccum - пщеница шарозерная. Эталонами для имевшихся групп спелости изученного набора образцов яровой шарозерной-пшеницы в условиях длинного дня.были : среднеранние - К-337Б7 (Пакистан) "к-3376'1(Индия), среднеспелые - к-237б9,к-33764(Пакис-тан), к-13179(Индия); среднепоздние - Кг33767(Индия).

Т. aethiopiouüi - пшеница эфиопская. ■ Эталонами для. имевшихся групп спелости изученного набора образцов пшеницы эфиопской в условиях короткого дня были: скороспелые - к-54234(Узбекистан),

среднеранние - к-25457( Йемен), среднеспелые - к-19648, к-45990, к-19616, к-43764 (Эфиопия); среднепоэдние - к-25674(Йемен), к-19549, к-19304 (Эфиопия).

НАСЛЕДОВАНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПЕРИОДА ВСХОДЫ-КОЛОШЕНИЕ ГИБРИДАМИ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ.

Изучение характера наследования продолжительности периода всходы-колошение гибридами яровой мягкой пшеницы при скрещивании сортов, принадлежащих к одной или к различным группа спелости, позволило установить, что наибольшее разнообразие гибридных .популяций F2 наблюдается в комбинациях скрещивания фенотипически сходных по срокам колошения сортов. Самый высокий процент рано-колосящихся растений наблюдается при- скрещивание скороспелых сортов (20,4% в комбинации Башкирская 9 х Azteca 67), в двух других группах отмечены значительный размах варьирования и заметное количество скороспелых трансгрессивных растений (18,4% в комбинации среднеспелых Саратовская 29 х СВР-205 и 16,9 % в комбинации позднеспелых Линия 10 х Pitia 62),- что дает возможность отбора константных линий с коротким вегетационным периодом.

Степень генотипических различий форм не всегда была.'связана с их географическим происхождением. Так сорт Santa Elena отличался от другого мексиканского сорта Azteca 67 в той же мере, что и от отечественного сорта ' Башкирская 9 (Тч-18,3% и 18,4% соответственно), а среднеспелый сорт Кинельская 30 отличался от Саратовской £9 в той же мере, что и от аргентинского сорта Villa Sol (Тч-11,7% и 15,3% соответственно).

ДОНОРЫ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА СКОРОСПЕЛОСТЬ.

Выявленные нами источники скороспелости - мексиканские сорта Santa Elena и Tanori 71, имеют значительные генетические различия: при их скрещивании' выщепляется 38,2% скороспелых трансгрессивных растений. Оценка соответствия этих сортов критериям, предъявляемым к донорам, показала, что они удовлетворяют всем требованиям: 1) легко скрещиваются с улучшаемым сортами и даю? при этом высокофзртильное потомсьво; 2) достаточно укиверсалны,

т. е. обеспечивают желаемый эффект в возможно большем числе гибридных комбинаций; 3) не имеют отрицательных, признаков, тесно сцепленных с передаваемым свойством (Мережко, 1982). Скрещивание их с четырьмя высокопродуктивными среднеспелыми сортами яровой мягкой пшеницы выявило, что сорта Santa Elena и Tanori 71 досто-. верно снижают среднюю продолжительность периода всходы-колошение, в гибридной популяции F2 (в среднем на 2,7 и 3,6 дня соот- ' ветственно) , что подтверждает их донорские свойства.

Агробиологическая характеристика доноров • скороспелости: Santa Elena'(к-47114) - сорт яровой, обладает слабой фотопериодической реакцией. Продолжительность меифаэного периода всхо-ды-колошение в условиях Пушкина (1981-83гг,) 36-43 дня, 'колошение-созревание 46-48 дней, всходы созревание 81-91 день. Степень поражения мучнистой росой сильная, бурой ржавчиной - слабая. ■ Высота растений 80-85 см, ' устойчив к полеганию. Колос средней длины - 7. Б см, число колосков в колосе - 13-14, озерненность низкая - 23-28, масса зерна с главного колоса 1.0-1.3 г ; зерновки крупные, масса 1000 зерен - 40-43 г. Масса зерна с единицы плоищи - 230-320 г/кв. м. Содержание белка в зерне - 14.6-16.1%.

Tanori 71 (к-48316).- сорт яровой, обладает слабой.фотоперко-дической реакцией. Продолжительность межфаэного периода всхо-ды-колошение в условиях Пушкина (1981.-83гг.) 35-43 дня, колошение-созревание 48-БО дней, всходы созревание 85-91 день. Степень поражения мучнистой росой сильная, бурой ржавчиной - слабая. Высота растений 7Б -80 см, устойчив к полеганию. Колос короткий - 6.6 см, число колосков в колосе - 13-14, озерненность низкая -20-25, масса зерна с главного колоса 1.0-1.2 г ; зерновки крупные, масса 1000 зерен - 39-40 г. Масса зерна с единицы площади -180-280 г/кв.м. Содержание белка в зерне - 1£.6-13.6Х.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ . • ' СКОРОСПЕЛЫХ ЛИНИЙ ЯРОЕОЙ f/ЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ. . Селекционная ценность скороспелых линий яровой мягкой пшеницы. В результате изучения, комбинаций скрещиваний сортов яровой мягкой пшеницы и отбора скороспелых трансгрессивных растений с высокими показателями массы зерна с колоса в контрольный пятом-'

ник было включено 20 константных линий 9 комбинаций. Оптимальное сочетание короткого периода всходы-колошение и относительно высоких показателей элементов продуктивности колоса отмечено у линий из комбинаций скрещиваний сортов Саратовская 29, СВР-205, Линия 10 с мексиканским сортом РШо 62. Получить линии, такие ме скороспелые,ке« донор и такие ке продуктивные,как стандарт в условиях длинного дня при яровом посеве в нашем случае не удалось.

Структурный анализ продуктивных возможностей сортов и перспективных линий по элементам урожая. Применение метода структурного анализа по элементам урожая (Морозова,1983) к выделенным линиям и родительским формам показало, что линии, отличающиеся высокой интенсивностью ростовых и морфогенетических процессов во 2-м и 3-м периодах органогенеза одновременно ( определяется по числу зерновок с колоса и по массе одной верновки, соответственно), имели наибольшую массу зерна с 1 кв. м. (9 линий с массой зерна с 1 кв.м, составляющей 110-160% к стандарту). Показатели элементов продуктивности колоса у этих линий близки к таковым или выше, чем у сорта-стандарта, что говорит об их высоких потенциальных возможностях. Обшрй характер кривых распределения количественных показателей каждого из рассматриваемых элементов продуктивности, характеризующих гибридные линии с самыми высокими показателями массы зерна с 1 кв. м - линия 24/1-6 (520г.) и линия 24/3-5 (Б90г) (из комбинации Саратовская 29 х .РШо 62), покаэызаег, что процесс органогенеза в данных условиях проходил у них более благоприятно, чем у их родителей (рис.1). Скороспелые сорта и линии имеют несбалансированный тип Еариациокных кривых, что говорит об их неадаптированное™ к местным условиям, в отличии от Ленинградки (рис. 2), и, соответственно, отражается на их продуктивности (60-62% к стандарту). Метод 3. А. Морозовой, перспективен, в первую очередь, для выявления степени приспособленности изучаемого материала к агроэкологическим условиям региона.

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕДКИХ ВИДОВ РОДА типсим I.

В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ.МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ НА СКОРОСПЕЛОСТЬ ■

Селекционная ценность источников раннего колошения видов Т. зрЬаегоооссит, Т. греНа, Т. оошраоЬит. При изучении характера на-

и 60-

5040302010-

Линия 24/1-5

Имнкя 24/3-5

а' э

е е

м»п пах

Классы интенсивности

18 9 4 6 6

м1п нах

Классы интенсивности

Рис.1. Вариационные кривые элементов продуктпен ости колоса лнний 21/1-5 и 24/3-5 комбинации Саратовская 29 х РИлс 62

Линия 3/3-1

Ленинградка

тип пах

Классш интенсивности

тп нах.

Классы интенсивности

Рис.2. Вариационные кривые элементов . продуктивности колоса скороспелой линии 3/3-1 и сорта-стандарта Ленинградка

Число колосков в колосе,штдПушкин, 1984> Число оерноеок в колосе,иг .(Паикин, 153'1 > Средняя касса зерновки, нг.(Панкин, '1984 >

-Примечание." по оси ординат дано число растений (л) с данном уровкеп развития приямка

4

следования продолжительности периода всходы-колошение у гибридов FS комбинаций скрепщваний скороспелых форм этих видов со среднеспелыми высокопродуктивными сортами яровой мягкой пшеницы отмечено выщелление скороспелых трансгрессийных растений во всех комбинациях скрещиваний. Наибольшее разнообразие гибридных популяций по изучаемому признаку наблюдалось в комбинациях о участием Т. sphaerocoooum var. tumidum (Тч-44,9%) и var. rubiginosum (Тч-31,3%). Выщепление форм, колосящихся раньше сортов мягкой пшеницы, отмечено и во всех комбинациях с участием Т. spelta var. tarakanovii, но показатели Тч здесь ниже - от 7.0 до 17.2%. Наименьшее разнообразие гибридных популяций наблюдалось в комбинациях с участием Т. compaotum var. icterinum., Здесь отсутствует трансгрессивное расщепление, исключение составляет лишь гибридная популяции, полученная о участием сорта Ленинградка (Тч-13.3%).

Особенности раиоколооящихся форм F2 межвидовых гибридных популяций. . Формообразовательный процесс при скрещивании T.aestivum о гексаплоидными видами Т. sphaeroooooum var. rubiginosum и var. tumidum, Т. spelta var. tarakanovii и Т. compaotum var. ioterinum не выходил за пределы исходных форм. Гибридные растения принадлежали к трем основным типам: тип aestivum, тип редкого вида и промежуточный тип. Среди, скороспелых форм данных гибридных комбинаций обнаружены растения всех типов, что свидетельствует об отсутствии связи раннего колошения с главными генами, определяющими видовую специфичность растений видов T.spelta(q), Т. oompaotum(С) и Т. sphaerocoocum (з), Это обстоятельство мошо рассматривать как благоприятное для привлечения форм указанных видов в . селекцию яровой мягкой пшеницы на скороспелость.

Анализ показал наличие положительных трансгрессий по элементам продуктивности колоса в комбинациях'!.aestivum х Т.compaotum (числу колосков, числу верновок, массе зерна с колоса) и Т. aestivum X Т. sphaeroooooum (числу зерновок, массе верна.с колоса, массе одной зерновки). Преимущество гибридых комбинаций T.aestivum х Т. spelta было только по длине колоса.

выводы

Системное изучение разнообразия форм восьми видов яровой пшеницы и полученных q их участием гибридов в контрастных по длине дня и динамике температур условиях позволило сделать следующие выводы:

1. Наибольшее.внутривидовое разнообразие по признаку "продолжительность периода всходы-колошение" в условиях длинного дня' (Пушкин) наблюдалоеь у полбы, мягкой и шарозерной пшеницы; а в условиях короткого дня (Дербент) - у мягкой пшеницы, полбы и пшеницы эфиопской. Редкие виды рода Tritioum L. уступают мягкой пшенице по разнообразию скороспелых форм; источники для селекции на этот признак выделены" . у Т. dicoccum, Т. sphaerococoum, Т. aethiopicum, Т. spelta.

2. По возрастанию среднего значения продолжительности периода всходы-колошение редкие виды ранжируются следующим образом:

а) в условиях длинного дня - Т. aethiopicum, Т. зрпаегосоосиш, Т. persicum, Т. dicoccum, Т. monocoocum, Т. oompaotum,• Т. spelta;

б) в условиях короткого дня - Т. sphaerococoum, Т. aethiopicum, Т. compactum, Т. spelta, Т. persicum, Т. dicoccum, Т! monocoocum.

3. Большинство яровых форм Т. dicoccum, ' Т. aethiopicum, I. oompaotum, Т. sphaercooccum, Т. spelta var. tarakanovi i ускоряют ■свое развитие при' пониженных температурах в начале вегетации.

4. Для сравнения ботанических таксонов, выявления закономерностей ф-знотипкческой изменчивости признака "продолжительность периода . всходы-колошение" и формирования эталонных наборов образцов, характеризующих его внутривидовое разнообразие, целесообразно использовать метод ранжирования данных количественной оценки коллекции по этому признаку в контрастных условиях среды.

5. При скрещивании сортов мягкой'пшеницы, близких по феноти-пической выраженности признака "продолжительность периода всходы-колошение", в: большинстве комбинаций наблюдалось выщепление скороспелых трансгрессивных растений, что позволило отобрать константные линии с коротким вегетационным периодом. Не удалось выявить ультраскороспелые формы с высокой продуктивностью колоса.

6. Мексиканские сорта яройой . мягкой пшеницы Santa Elena, и Tariori 71 по признаку "продолжительность периода всходы-колоше--

ние" удовлетворяют требованиям, предъявляемым к донорам.

7. Метод структурного анализа продуктивных возможностей сортов и линий зерновых злаков по элементам урожая, разработанный 3. А. Морозовой(1983), перспективен, в первую очередь, для выявления степени приспособленности изучаемого материала - сортов и линий яровой мягкой пшеницы - к агрозкологическим условиям региона.

8. Наличие среди скороспелых форм гибридных комбинаций Т. aestivum х Т. spelta var. taracanovií, Т. aestivum х Т. compactum и Т. aestivum х Т. sphaerocoocum всех типов по основным видовым признакам свидетельствует об отсутствии связи раннего колошения с главными генами, определяющими видовую специфичность растений видов T.spelta(q), Т. compactum (С) и Т. sphaerocoocum (s).

9. Выделены яровые формы . Т. sphaerocoocum - var. rubiginosum (к-23792) и var. tumi dum (к-33764) и T.oompaotum - var. icterinum (к-13487), перспективные для использования в селекции яровой мягкой пшеницы на скороспелость, высокую оэерненность и продуктивность колоса.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Для-сравнения ботанических таксонов, выявления закономерностей фенотипической изменчивости признака "продолжительность периода всходы-колошение" и формирования эталонных- наборов образцов, характеризующих его внутривидовое разнообразие, рекомендуем использовать метод ранжирование данных количественной оценки коллекции по этому признаку в контрастных условиях среды.

2. При селекции яровой мягкой пшеницы на скороспелость предлагается использовать выделенные при выполнении диссертации доноры раннего колошения (Santa Elena,. Tanori 71) и универсальные источники раннего колошения различных-видов пшеницы:

а) Т. aestivum - Toi uoa'73, Ñapo 63, Yaqui 54, U-130, Narro 74, Roque 73, jaral 66, Inia. 66, Lerma Rojo 64, Cleopatra 74, Ahorne 70, Bajio 67, Roque 66, Azteca 67, Halberd; б) Т. dicocoum

- к-25469 (Йемен), к-16840,к-1Ба47(Марокко)," к-14928,к-19475(Индия) ,• к-61Б4( Эфиопия); в) Т. sphaerocoocum - к-337Б7( Индия), • к-33761(Пакистан); г) Т. aethiopicum -к-254Б7( Йемен); д) Т.spelta

- к-53бб0(Таджикистан).

3. При . научении нового исходного материала предлагается использовать составленные нами эталонные наборы образцов, отра-лающие спектр внутривидового разнообразия по признаку "продолжительность периода всходы-колошение". . .

4. Рекомендуется использовать для создания скороспелых, высо-коозерненных, крупнозерных форм образцы ащенпщ шарозерной -, к-23792 (Индия), к-33754 (Пакистан) . и пшеницы: компактной -к-13487 (Азербайджан), а также включить.в селекционный процесс созданные во время выполнения диссертации продуктивные линии.

Б. При определении потенциальных возможностей роста и развития растений сортов и линий яровой мягкой пшеницы и выявлении степени приспособленности их к агроэкологическим условиям региона рекомендуется использовать метод 3. А. Морозовой (1983).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ляпунова O.A. . Редкие виды пшеницы как исходный материал для селекции на скороспелооть//Бюлетень ВИР. 1984. Вып. 142. С. 23-27.

2. Ляпунова О. А. Биологические особенности и селекционная ценность скороспелых линий яровой мягкой пшеницы. В кн. : Результаты изучения сортов пшеницы и тритикале в различных географических зонах СССР//Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. JL ВИР. 1985. Т. 96. С. 102-106.

3. Ляпунова О. А. Использование межвидовой гибридизации в селекции яровой мягкой пшеницы на скороспелость. В кн.: Генофонд пшеницы и тритикале в селекции сортов интенсивного типа//Труды по прикладной ботанике,генетике и селекции. Л ВИР. 1987. Т. 111. С. 39-45.

4.. Ляпунова 0. А. Донор скороспелости - мексиканский сорт яровой мягкой пшеницы.Sarita Е1епа//Вюлетень ВИР. 1988. Вып. 177. С.27-30.

Б. Ляпунова 0. А. Наследование продолжительности периода всхо- . ды-колошение гибридами яровой мягкой пшеницы. В кн. : Исходный материал для селекции пшеницы и тритикале//Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. JI ВИР. 1989. Т. 127. С. 73-78.,

?ТП.Тжп.Bîîf.Зак.625.Тяр. 100. 2J.II.33