Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние ценотических и средовых факторов на проявление селекционно важных количественных признаков у яровой пшеницы

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние ценотических и средовых факторов на проявление селекционно важных количественных признаков у яровой пшеницы"

г:, од

- ,Г;о7 На пРавах рукописи

ТУМАНЯН АНТОНИНА ФЕДОРОВНА

ВЛИЯНИЕ ЦЕНОТИЧЕСКИХ И СВДОВЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОЯВЛЕНИЕ СЕЛЕКЦИОННО ВАННЫХ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ У ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

( 06.01.05 - Селекции и семеноводство )

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1997

Работа выполнена на кафедре генетики и селекции . Российского университета дружсЗы народов. Полевые опыты были заложены в лаборатории пшенично-пырейных гибридов отдела отдаленной гибридизации Главного ботанического сада Российской академии наук на базе научно-экспериментального хозяйства «Снегири".

Научный руководитель -заслуженный деятель науки Российской федерации,' академик Международной академии наук высшей школы, доктор биологических наук, профессор Ю.Л.ГУЖОВ

Официальные оппоненты:

. заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю.Б.КОНОВАЛОВ,

кандидат биологических наук А.М.КУДРЯВЦЕВ '

Ведущая организация: Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Центральных районов Нечерноземной зоны

Защита состоится июня 1997 года в /-5" часов, на заседании диссертационного совета К 053.22.22 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул.Миклухо-Маклая, д.8, корпус 2 ( сельскохозяйственный факультет, лекционный зал * I ).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 1Г.198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6.

Автореферат разослан & •• мая 1997 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета.,

кандидат сельскохозяйственных наук,

ДоПРпт" /?#Г/>>-—М.П.ХАРЛАМОВ

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Успешное получение высокопродуктивных сортов и гибридов любой сельскохозяйственной культуры, в том числе и яроЕой пшеницы, отвечающих требованиям современного производства и рынка, возможно при отборе лучших исходных элитных растений, у которых фенотипическое проявление признаков соответствует их генотипу, а не обусловлено модификациями. А идентификация ценных генотипов по фототипическому проявлению признаков растения является одной из самых сложных задач для селекционера при отборе на продуктивность или другие количественные признаки, которые наследуются полигенно и сильно реагируют на воздействия условий внешней срэды. Одним из наиболее перспективных направлений в решении этой задачи является использование математических методов, основы которых были заложены Р.Фишером, С.Райтом и К.Мазером ( Fisher, 1918; V«'right, 1920? Eather, 1949 ). В настоящее время различными авторами предложены разнообразные подходы к математическому моделировании селекционной работы (Рокицкяй,1973,1973; Гужоз,1974.1975,1978; Афифи,Эйзек,1982;' Фолконер,1985; Смяряев я др., 1992) .•

Настоящая работа осуществлена в соответствии с плановой темой по Российскому университету дружбы народов № 409004 «Разработка с помощью компьютерных программ теории и эффективных методов идентификации ценных для селекции генотипов растений" в рамках Общероссийской программ фундаментальных исследований „Проблемы генетики и селекции (1989-2000 гг.)", раздел 3, подраздел 3.1.4 »Генетика экспериментальных (модельных) популяций".

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работа было изучение характера межгенотипических взаимодействий растений яровой пшеницы в модельных популяциях, составленных из наборов контрастных по комплексу признаков сортов, для установления закономерностей изменчивости и взаимосвязей этих признаков, с тем чтобы можно было использовать эти закономерности в селекционном процессе..В связи с этттм были поставлены следующие конкретные задачи:

1. Изучить характер выражения количественных признаков у наборов сортов яровой пшеницы, контрастных по генотипу а фенотипу, в чистосортных и смешанных посевах ( в модельных популяциях в условиях меясгвноГшических взаимодействий), при разной площади питания растений и при меняющихся в разные годы метеорологических условиях.

2. Изучить конкурентоспособность разных генотипов и ее связь с продуктивностью растения и другими количественными признаками, в частности с длиной стебля у форм с разным числом генов карликовое ■иг.

3. Изучить закономерности варьирования количественных признаков у яровой пшеницы в чистосортном посеве и в модельной популяции при разных типах юс изменчивости, при разной густоте стояния растений и е разные годы.

4. Изучить влияние межгенотштической конкуренции растений на характер выражения и варьирования количественных признаков, их наследуемость и взаимосвязи между ниш при разных типах изменчивости.

5. Определить в разных модельных популяциях' коэффициен-

, ты наследуемости и вариации количественных признакоз и определить связи между ними у одинаковых признаков. -

6. Изучить" возможность с: :ссения уровня модификационной изменчивости количественных признаков регултгрованием площади питания растений, что позволило бы повысить эффективность отбора по этим признакам.

•7. Выявить меаду всеми изучаемыми признаками взаимосвязи и определить коэффициенты корреляту® при их модификацион- ■ ной ( гш ), генотипичоской ( г ) и общей фенотшической изменчивости ( ГрЬ, ). 6

В. Изучить характер изменчивости и взаимосвязей количественных признаков при мекгенотипической конкуренции тйзлич-ных пар генотипов по диаллельной схеме.

9. Ня основании полученной в опытах информации попытаться разработать предложения, реализация которых способствовала бы повышению надежности идентификации ценных генотипов по фенотипическому проявлению количественных признаков.

Научная новизна исследований. Впервые одновременно на нескольких модельных популяциях из набора сортов яровой пшеницы, различающихся по числу генов карликовости, срокам выведения и месту происхозделия, экологическим особенностям и по целому комплексу количественных призядкоч изучены закономерности изменчивости более 20-ти количественных признаков при их модификационном, гёнотипическом и общем фенотипччес-ком варьирования, вычислены коэффициенты -их наследуемости и корреляции между всеми пералрг признаков при разных типах изменчивости, в чистосортных посевах' и в смесях (модельных популяциях) , при разной площади питания растений. По результатам исследований получен обширный экспериментальный материал, который может быть использован в селекции.

Практическая значимость работы. Результаты сравнительной оценки 23 хозяйственно важных количественных признаков яровой пшеницы по уровню средового к генотилического варьирования являются предпосылкой повышения эффективности селекции этой культуры на основе сопоставления показателей генотипи-ческой и модификационной изменчивости важных в хозяйственном отношении признаков и позволяют планировать оптимальные объемы выборки при их учете и оценке.

На основе корреляционного анализа выявлены характерные особенности сопряженности хозяйственно важных признаков при разных типах изменчивости и определена селекционная значимость основных компонентов структуры урожая. Полученные экспериментальные данные и результаты их интерпретации рекомендуется использовать в селекции яровой пшег щы.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в сельскохозяйственном производстве" в Российском университета дружбы народов на секции Генетики и селекции растений и представлены в виде двух статей (1957), а также докладывались на заседаниях кафедры генетики и с-члекет ?У£Л (1&95, 1397 гг.).

Структура и объем работы, ^"ссортацнк состоит введения, обзора литературы, экопер:и№италх.но-" части, ьклсг.оь.

практических рекомендаций, списка цитированной литературы ' и пр:ио.\';енш':. Работа изложена на 133 страницах машинописного текста, содершт 49 таблиц и 15 рисунков.

1. УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Представленные в диссертации экспериментальные данные получены в итоге проведения 3-летних полевых опытов, проведению- в 1990, 1291 и 195о гг. на яровой пшенице на базе . лаборатории пшзнично-пырейных гибридов отдела отдаленной ' гибридизации Главною ботанического сада Российской академии неук в научно-экспериментальном хозяйстве ..Снегири", расположенном в Истринском районе Московской области в 45 км от Москвы.

Псявы места проведения опытое - дерново-подзолистые, суглинистые, окультуренные. Глубина пахотного слоя - 21 см, содержание гумуса - 2,1%, рК солевой вытяжки - 4,гидролитическая кислотность - 3,7 мг экв/100 г..

Метеорологические условия в годы проведения исследований были благоприятными для произрастания яровой пшеницы, ., ко в разной степени. Особенно благоприятным был вегетационный период 1996 года, характеризовавшийся повышенным температурным режимом воздуха и выпадением осадков больше нормы (233 мм при норме 196 мм). Условия 1991 года также были вполне олагоприятннми: среднемесячная температура в мае -августе была выше среднемноголатней ссответствеко на 2,4; 3,9; 0,9 и 0,9°С. По количеству осадков эта разница по месяцам составила: +5,2 мм, +67,0 мм '(в июне), -40,4 мм и +53,9 мм. В 1990-году температурный режим по среднемесячно показателям соответствовал норме, однако его неустойчивость в критические фазы развития растений яровой пшеницы привела к снижению юг продуктивности, несмотря на то, что в игае выпало на 44,8/» осадков больше нормы при их-соответствии среднемчоголетней в мае, июне и азгусте.

¿ля решения поставленных задач был использован предложенный Ю.Л.Гу?«овым (1975, 1973, 1991, 1994) метод модель--. ных популяций в комплексе с компьютернкми программами, по-

зволяющдаи вычленять генотипическое варьирование количественных признаков из общего стенотипического и сопоставлять' их уровни при генотилической я модкфккацчонкой изменчивости для более объективной оценки селекционной ценности генотипов элитных растений при отборе.

модельные полуляции были составлены из набора шести со-, ртов яровой пшеницы, резко различающихся по высоте стебля, месту происхождения, срокам Еыведенсся, экологическим особенностям, скороспелости и целому комплексу количественных признаков. Все они относятся к разным разновидностям, что позволят полностью избежать ошибок при структурном анализа разных выборок из смешанного посева. По высоте стебля сорта относились к -1 труппам: высокорослым - Ыильтурум 3?т и Остка популярна, среднерослкм - Московская 35 (стандарт) и Селенгинскгя, коротксстебельным - Сирка к карликовым - ИР 301. Сорта высевались в чистом виде и в трех гетерогенных популяциях (1590 и 1991 гг.) при разной'площади питания растений: 22,5 см2 (15x1,5), 45 см^ЦбхЗ) и 75 см2(15х5). 3 1996 г. использовались варианты с площадью питания 22,5 и 75 сп4, а в смесях парные сочетания сортов по диаллельной схеме и смесь 15 £ (С^* Посев материала проводился по методике закладки коллекционного и с г секционного питомников с двукратным повторением всей схемы. Для снижения уровня модифинационной изменчивости семена наклеивались на бумажные ленты на строго определенном расстоянии друг от друга. При использовании этогс? метода обеспечивалась также одинаковая глубина заделки семян. Убирали растени" вручную с корнями. Для структурного анализа использовали выборку по кадцому генотипу во всех вариантах окиа-а по 40 растений. Лишь в опнте 1996 г., который носил рекогносцировочный характер и предполагал огромный объем вычислений, для структурного анализа брали по 15 растений. Анализ проведен по 23 признакам (не считая данных фенологических наблюдений).

Предусмотренный большой объем вычислений выполнен на. кафедре генетики и селекции РУДН ' использованием компьютерной программы, разоаботанкой Ю.Л.Гужовш (1975,1978) и

усовершенствованной в последующем. Программа предусматривает вычисление по каждой выборке по всем признакам 13 статистических показателей, а также объединение разных массивов числовых данных и получение новой, обобщенной информации.

• Е прилагаемой шгке табл.1 дана схема закладки опытов В 1990 и 1991 гг. одной повторноети.

Таблица I.

. Схема закладки опытов в 1990 и 1991 гг. (одна повтор-

ность)

Сорт или

Количество высеянных семян на делян-

или смеси сортов состав смеси ке при площади питания:_____._____ 15 х 1,5лм| 15 X 3 см| 15 х 5 "VI

Сорт

I Московская 35 - 201 132 100

2 Мильтурум 321 201 132 100

3 Сетка . 201. 132 100

4 Селемгинская 201 132 100

5 Сирка 201 132 ■ 100

5 ИР 301 201 ' 132 100

' С1 1+2+3+4+5+6 335 297 300

С2 1+2+3 268 165 160

^3 . 4+5+6 268 165 160

Сумма 2077 + 1419 + 1220 = 4716

Сумма рядков

31

43

+ ¡г

61= 135

Общая суша высеянных семян в опытах 1990-1991 гг. =18864 Обокя суетла рядков -' = 540

Модельная популяция 42 по составу эквивалентна ир

С1, но

она составлена из экспериментальных данных структурного анализа растений тэх сортов и я той же пропорции, выращивавшихся ': чгсетых посевах, гда не было меясгенотипической конкуренции и межгенотишгческнк взаимодействий. Соответственно в популяцию С-2 входили те же сорта, что и в Чг,.

+

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Сравнительная характеристика изученных сортооб-разцов по комплексу количественных признаков

Результаты статистического анализа экспериментальных данных по всем сортообразцам и по всем вариантам опытов представлены з диссертации в тринадцати таблицах:. Содержащаяся в них информация столь велика, что не может быть представлена в автореферате по всем признакам. Показано, что входящие в модельные популяции сорта по характеру проявления признаков существенно различаются между собой не только по высоте стебля и зерновой продуктивности, но, практически, по веем 23 изучавшимся признакам. Такой удачный выбор сортов позволил изучить целый комплекс вопросов изменчивости и взаимосвязей количественных признаков у яровой пшеницы.

Наиболее стабильными признаками у всех сортов сказались высота стебля и длина главного колоса. За все годы , изучения при разной площади питания растений в чистосортных посевах средние значения высоты стебля не выходили за пределы:. 91,1 - 109,9 см - у сорта Остка, 82,9-105,3 см -у Мильтурум 321, 89,3-100,4 см - у Московской 35, 72,5- • 96,9 см - у Селенгинской, 55,8-84,0 - у Сирии, 33,4-44,9 - у ИР 301.

Важнейший показатель сорта - масса зерна о растения -варьировал в этих же условиях во много раз сильнее. Его средние значения находились в пределах: 1,19-4,53 - у Московской 35, 0,59 4,01 г - у Мильтурум 321, 0,77-3,30 г -у Остки, 0,47-2,15 г - у Сирки, 0,12-1,36 - у карликового сорта ИР 301. Характерно, что по этому показателю существенно проявлялась сортовая специфичность в разные годы. Наибольшая стабильность продуктивности отмечена у стандарта Московская 35, наименьшая - у карликового сорта ИР 301.

3.2. Влияние условий года и густоты стояния растеня« на характер проявления количественных признаков

Проявление количественных признаков у растений одного

и того яе сорта при разных условиях выращивания бывает неодинаковым. Как отмечалось выше, в годы проведения опытов имели место существенные различия по количеству и распределению осадков, а так.~в по температурному режиму, что суще-стгзнно сказалось на формировании призк ков. Однако разные признаки неодинаково реагируют на меняющиеся условия среды (табл.2). Высота стебля незначительно изменялась при этом. О другой стороны, диапазон изменчивости зерновой продукти-. вности растения был весьма значительным. Аналогичная зависимость отмечена и в отношении реакции сортов на изменение площади питания растений (табл.2). Разные признаки неодинаково изменяются при увеличении густоты стояния растений. Наиболее сильно влияет увеличзние площади питания растений на их общую и продуктивную кустистость, а через них и на маису сухой надземной части растения и на его зерновую продуктивность-. . Высота же стебля, наоборот, снижается или имеет тенденцию к снижению по мере увеличения площади питания растений. .

Нами установлена высокая стабильность продуктивности „ главного колоса при изменении площади питания растений, учто позволяет выбрать правильную стратегию при селекции яровой пшеницы на повышение продуктивности растений.

3.3. Влияние мвжгенотипичеокой конкуренции на проявление количественных признаков у пшеницы

Оценить влияние внешних условий на изменчивость каждого отдельного генотипа и учесть всю гамму генетических взаимодействий в гетерогенных популяциях очень трудно. Анализ результатов проявления признаков в модельных популяциях показывает, что конкурентные взаимодействия растений разных генотипов могут существенно елиять на проявление количественных признаков, по которым проводится отбор. Причем, это влияние зависит не только от генотипа сорта, но и от метеорологических условий года и'Густоты стояния растений.

Шиболышй селекционный интерес представляет выяснение роли у.екгвнотииичэской конкуренции в проявлении ¿^ко-еой продук!ивности растений, поскольку этот показатель яв-8

Таблица 2.

Влияние условий года и площади питания растений на выражение количветзегших признаков у яровой пшеницы

Т-ГГ-г

; г ¡Пл.пи-;

I 1Т™Л1 11.35

При знак

1,39* 0,13

1,61 0,11

1,64 0,09

3,00 0,57

С о_р т

ХшГостк^!

Ггинск.! 301

о

Л (ч

й -

ш ч С1 к

п) о> о н о о

22,5

1991 45"

75

1996

22,5

0,79 0,08

1,23 0,10

1,10 Оа10>

2,37 0,44

1,09 0,08

1.41 0,12

1,82

1,90 0,16

1,29 0,08

1,68 0,11

1,76 _Qi.il

0,97 0,16

0,60 0,05

0,95 0,09

0,95 0,12

1,67 0,18

0,50 0,07

0,91 0,10

0,98 0,II

1,36 0,23

о

я сЗ" д о

РчО ш Ч

со о **

о о О и

■¿33

1991

75 4,53 0,77 4,01 0,45 3,30 0,43 1,63 0,24 2,15 0,39 0,88 0,10

22,5 1,12 0,06 0,61 0,05 0,95 0,06 0,95 0,06 0,52 0,05 0,44" о,с:

45 1,06 0,08 0,68 0,05 0,91 0,08 1,10 0,09 0,60 0,06 0,56 0,05

75 1,02 0,07 0,58 0,05 0,90 0,07 0,95 0,07 0,52 0,06 0,55 0,05

1996

22,5 75

1,49 0,10

1,73 0,16

1,25 0,11

1,82 0,12

1,43 0,07

1,65 0,16

0,55 0,06

0,67 0,07

0,88 1,14

0.07 0,13

0,99 0,75

0,11 0,05

а

о

■о ©

о

о»

о о

1991

22,5 45

75

99,1 103,7 107,2 94,7

0,99 1,26. 1,32 1,34

100,4 105,3 109,9 96,9

1,21 1,65 1,53 1,19

93»6 100,6 105,7 93,2

1,33 1,37 0,97 1,55

84,0 1,17

82,0 1,64

38,1 1,28

45,5 1,19

78,0 44,9 1,25 1,59

1996

22,5

75

96,3 3,6

104,0 106,5 1,88 1,43

93,1 104,3 1,68 1,57

95,9 1,44

78,5 1,32

72,5 2,57

78,5 1,37

69,1 1,72

42,4 1,64

37,1 1,15

+ - По каждому варианту опыта в первой (верхней) строке даны значения 5» а во второй - значения в^признака.

ляется одним из главнейших при селекции на урожайность.

Наши исследования показывают, что межгено-гипическая конкуренция оказывает существенное влияние на изменчивость большинства хозяйственно важных количественных признаков а очень сильное на продуктивность растений, В популяции, представленной генотипами, различающимися по высоте стебля, особенно сильно страдают короткостебельные растения. Кх продуктивность снижается почти наполовину, и они могут быть выбракованы селекционером как малопродуктивные. Так, сорт Сирка в составе модельной популяции С^ в 1990 г. снижал свою продуктивность на 28-41%, а в 1991 г. - на 50-70$ и, естественно, был бы выбракован в самом начале селкци-онного процесса. Поэтому в подобных случаях мы рекомендуем проводить' отбор в два этапа: скачала отбирать растения нужной высоты вне зависимости от их продуктивнооти и лишь на следующий год оценивать материал по продуктивности потомства. '

3.4. Влияние межгенотипических взаимодействий рас те-тений на наследуемость количественных признаков

Коэффициент наследуемости может быть критерием, характеризующим Структуру изменчивости популяции по количественному признаку. Существует определенная зависит,гость между величиной коэффициента наследуемости количественного признака и результатами отбора по его фенотипу. При высоком коэффициенте наследуемости (более 0,7,или 7С$) селекционер сможет найти нужные генотипы среди особей гибридной или иной гетерогенной популяции.

В табл.3, представлены коэффициенты наследуемостх по 6 количественным признакам для трех модельных популяций при разной площади питания растений. Показано, что коэффициенты наследуемости одних и тех же признаков в разных модельных популяциях существенно различаются. По больгтнству признаков они высоки б 1-2 и 3-й популяциях и невысоки ео 2-й популяции, составленной из наиболее высокорослых сортов, здесь даже в условиях межгенотипич^ской конкуренции значе-

Год

Табл1/.тд з.

Наследуемость ЫН) ряда количественных признаков у яровой пшеницы в зависимости от года, площади питания

растения и соЬтава популяции -

¡|й

1о н • !« к д кик

знак

о о о го

аи

ГИасса~зерна"Г"~ ' ~ТТ ® Т-Г|

I-----1—^---• о ото |1ас)Д

! II ! и _ М _ О • ЕН

I

о к

о н

яй о ев ГО О I го и о чооюио Н о го ч оо|йчо

О М К|3 Рч «

м О

и >=:

ООО

чк« о о •

I ^ К О

IЬ ° I им н I о ¿3 о

1« (Я Н I

1990

1991

22,5 % 98 ' 21 44 44 44. 20

81 49 47 54 58 32

45 % 86 44 56 50 44 II

С1 78 63 64 64 ' 41 14

75 % 82 49 56 48 £6 20

С1 .72 60 61 60 49 34

22,5 % 89 30 35 35 " 28 5

С1 74 39 42 48 50 16

45 % 86 . ' • 16 20 27 23 4

С1 "9 38 35 41 43 26

75 % 85 21 22 28 30 8

СТ 78 38 39 47 49 23

(

1990 2Й,5 Ч2

4 0

6 26

22 31

22

30

7

15

2 0

_Э91 -22,5 Ч2

16

14 8

25

■ 20

27 12

3 2

1991 22,5 Ч3

91 81

44 62

33 Зх 63 .73-

36 66

9 32

кия коэффициента наследуемости не выходили за пределы 30%. В подобной популяции отбор по этим признакам был бы неэффективным.

В модельных популяциях Cj и Сд максимальной величины достигали коэффициенты наследуемости по высоте стебля: 88% в 1990 г. и 91% в 1991 г. При проведении отбора в подобных популяциях с целью изменения высоты стебля успех гарантирован даже при малых объемах вйборкя. Высокие•значения Н2 (до 68$ в I99C г. и до 78% в 1991 г.) отмечены и в отношении длины главного колоса. Значения К2 для продуктивности главного колоса оказались более высокими, чем для продуктивности растения (на 12-23$). Следовательно, отбор по первому признаку будет более результативным. Самые низкие значения К2 отмечены для общей и продуктивной кустистости, числа и массы зерен на колосьях боковых побегов.

3.5. Закономерности модификационного и генотипического варьирования количественных признаков

В ашай работе на модельных популяциях были вычислены коэффициенты общей фенотипической ( cv . ). модификационной ( cvn) и генотипической ( CYg) вариации изучавшихся количественных признаков в разные годы и по вариантам с разной площадью питания растений. Полученные данные представлены в диссертации в тринадцати таблицах, в сравнении с коэффициентами наследуемости этих признаков, а также значениями их х и в-. в табл.4 приводятся данные лишь по двум, наиболее гажным при селекции на урожайность признакам: массе зерна с растения и массе зерна с главного колоса.

Результаты исследований показывают, что уровень общей фенотипической изменчивости признака всегда превосходит его значения при модификационной и генотипич зкой изменчивости. На основании сопоставления коэффициентов вариации

признака

модификационного и генотипического варьирования^ пределах определенной популяции можно прогнозировать те трудности, которые вызывают модификации в процессе селекционного улучшения того или иного количественного признак«; и наметить

Таблица 4.

Значения коэффициента вариации*массы зерна с растения и главного колоса при разных типах изменчивости у яро. эй пшеницы в зависимости от года, площади питания и состава популяции

Год

Цлощадь, ; питания,i

см2 !

a ¡ Масса зерна с т»а-ч _________1__

| [СУ | j cyg

__При з_н_а_к_________

Масса зерна' с главного колоса

cv.

ph

cv

[gyg

1990

1991

22,5

45

75

22,5

45

75

I9d0 . 22,5

Ч1 87 77 40 63 48 41

CI 76 54 53 66 48 45 •

4l '71 53- 47 67 •48 51

CI 85 51 67 67 48 51

\ 92 79 64 79 53 60

CI 75 44 54 68 42 53

4T 64 54 35 54 44 32

CI 77 . 60 43 70 53 45

Ъ 58 56 23 60 53 27

CI 74 62 48 70 56 41

\ 61 54 21 58 51 27

CI 82 64 50 70 54 44

Ь 78 75 18 49 43 23

C2 58 • 50 30 50 ' 42 28

■Ь91 2£,5 f? 2 60 59 55 57 22 16 45 47 39 45 23 21 /

1991 ч3 22 »5 rx °3 66 91 50 55 42 71 62 74 51 45 •36 58

* - scv составляет- для 4j и Cp- cv 15, Г ~ для 4,¿ •С2'Ч3'°3

Таблица 5.

Корреляция продуктивности главного колоса с продуктивность» растения и высотой стебля у яиовой пшеницы по по вариантам опыта при разных типах изменчивости

Год ¡Пло-¡щадь ¡питания, 1 СНГ t • ГГотгт- ' Коэффициент корреляции массы зерна ¡лтщя-главного колоса с:_________________ • {продуктивностью У высотой стебля ; ¡растения ;

I ГРЬ ! г Т г Т m ! g ; г '1 rp h t m 1 i rs

22,5 Ч1 СХ ' 0,75 0,90 0,74 0,91 0,97 ' 0,99 0,62 0,62 0,50 0,52 0,80 0,82

1990 45 С1 0,88 0,84 0,83 0,82 0,99 0,99 0,68 ■ 0,71 0,60 0,51 0,81 0,85

75 % °1 0,90 0,35 0,84 0,83 0,99 0,99 0,68 0,64 0,62 0,52 0,60 0,85

22,5 % 0,81 0,78 0,98 0,48 0,49 0,66

ст 0,88 0,88 0,99 0,57 0,50 0,85

1991 45 ' % 0,82 0,80 0,98 0,39 0,43 0,62

ст . 0,82 0,80 0,94 0,54 0,64 0,65

75 % 0,73 0,69 0,95 0,38 0,41 0,56

С1 0,76 0,75 0,96 0,5Ь 0,44 0,75

1990 22,5 Ч2" с2 0,50 0,87 0,62 0,89 0,99 0,99 0,С5 0,48 0,51 0,61 -0,96 -0,31

1991 22,5 Чо А» :2 0,77 0,80 0,74 0,80 0,98 0,99 0,25 0,27 0,42 0,50 -0,40 -0,92

1991 22,5 % С3 0,84 0,87 0.81 0,85 1,00 1,00 0,53 0,62 0,56 0,46 0,75 0,73

Примечание: Критические значения коэффициента корреляции на 5/J-hom и 1%-ном уровнях значимости составляют соответственно: 0,127 и 0,168 для модельных популяций Чр Cj; 0,181 и 0,236 - для Ч2, С2, Ч3, Сд.

пути их преодоления. Из таб*л.4 видно, что коэффициент вариации массы зерна с главного колоса, обусловленный моди-фикационнсй изменчивостью,существенно ниже его показателей массы зерна с растения, а коэффициенты вариации этих признаков при генотипкческом варьировании находятся примерно на одном уровне. Следовательно, при селекции на урожайность отбор по первому признаку будет более результативным.

3.6. Влияние межгенотипической конкуренции на корреляции между' количественными признаками

При проведении отбора из гетерогенных популяций селекционеру необходимо знато, насколько изучаемые параметры популяции детерминированы генетически и.каково•влияние ненаследственных факторов на их количественное выражение (Гужов и др., 1982). Для успеха в этой работе важно иметь информацию о коэффициентах корреляции при мсдификационной ги ), генотипической. (г ) и общей фенотипической изменчивости (г^ ) признаков. Такая информация представлена в двенадцати таблицах диссертации. Ниже, в табл.5, даны значения коэффициента корреляции массы зерна с главного колоса с продуктивностью растения я высотой стебля в разных модельных популяциях, в разные годы и при разной густоте стояния растений.1 Установлено, что теснота гено-типической корреляция определяется генетической гетерогенностью пгпу^щии. Модифйкационные корреляции обнаруживают очень высокую стабильность этих связей, хотя и они зависят от межгенотипических взаимодействий и площади питания растений.

ВЫВОДЫ

1, Использование метода создания модельных популяций открывает широкие возможности для внязлеяия закономерностей пзкенчивос-ти я корреляций количественных'призн^ов у яровой пшеницы.

2. Установлено, что в модельных популяциях высокорослые и среднерослые сорта обладают более высокой конкурея-

тоспособностыо, чем низкорослые сорта во всех вариантах опыта. Однако такая зависимость не является абсолютной. Так, среднерослкй сорт Московская 35 оказался более конкурентоспособным, чем высокорослые сорта Мильтурум 321 и Ост-ка популярна.

3. Уровень кодафикадеоккой изменчивости одинаковых количественных признаков у всех изученных сортов -носит сходный характер к не выходит за определенные пределы.

4. Сопоставление значений коэффициента вариации различных признаков при кодификационном ( cvm), генотшшчес-кок ( cvg ) и общем фенотипическом ( cv^) юс варьировании в модельных популяциях п чистосортных посевах при разной густоте стояния растений показало, что соотношение уровней генотипкчоской я модпфикационной изменчивости у разных признаков бывает неодинаковым.

о

5. Определение коэффициента наследуемости (Н ) количественных признаков з трех модельных популяциях выявило существенные различия этого показателя у разных признаков и их сильную зависимость от состава популяции. Максимальной величины он достигал для высоты стебля (88 к 91% соответственно в ISS0 к IS9I гг.).

6. Эффективность прямого отбора по сильно модифицирующим признакам будет малоэффективной (масса и число семян с растения, продуктивная кустистости и др.). Более эффективным он будет по фенотипически стабильным признакам (высота стебля, количество колосков в колосе, длина колоса) .

7. Генотипические корреляции ( Xg ), в отличие от мо-дификациовных ( ), менее стабильны. Оки могут изменяться даже в пределах одной популяции в завис:слости от условий года и густоты стояния растений.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЕШМЕЕЭДЩИИ

При селекции на короткостебельность рекомендуем проводить отбор в ДЕа этапа: в первый год по высоте растения и во второй год оценивать потомства по продуктивности.

Список научных трудов А.Ф.Туманян по теме диссертации

1. Влияние рехсима температуры на прорастание i,многолетних кормовых растений // еизио^огия семян:-формирование, прорастание, прикладные аспекты: Материалы Всесоюзного симпозиума «Физиология семян", Дуканбе: Язд-во Донка, 1388.

С.155-158. С В соавторстве: Белюченко -К.С., Матяш A.B., Чумаков ГЛ., Попов Н.Я.).

2. Уиовень газообмена С0о - как функция аллелопатичес-ких взаимоотношений кормовых растений ( на уровне семян и проростков) // Материалу научно-тзхнической конференции ■ »Вопросы интенсификации производства сельскохозяйственных продуктов". М.: Изд-во УДН, 1989. С.63-64. ( В соавторстве: Белюченко И.С., Малофеев В.11.).

3. Влияние температуры на прорастание семян некоторых многолетних кормовых растений // Конференция научно-учебного центра физико-химических методов исследовании. №.: Изд-ео УДН, 1989. С.206. ( В соавторстве: Белюченко И.С., Чумаков Г.И., Попов Н.Я.).

4. Влияние межгенотипических взаимодействий растений

в модельных популяциях на наследуемость количественных признаков у яровой пиенщы // Актуальные проблемы науки в сельскохозяйственном производстве: Материалы Научно-практич. конфер. Ь».: Изд-во РУДН,•199?. С.3-4. ( В соавторстве с Гужовым Ю.Л.). .

5.. Влияние г°нотипов и факторов среды на проявление количественных признаков j. яровой пшеницы // Там лее. С.5-6. ( Единолично).

Туманян Антонина Федоровна ( Россия )

ВЛИЯНИЕ ЦЕНОТШБСКИХ И СРЕДОШХ ФАКТОРОВ НА

НА ПРОЯВЛЕНИЕ СЕШГЩОННО ВАЗНЫХ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ У ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Впервые одновременно на трех модельных популяциях из набора сортов яровой пшеницы, различающихся по числу генов карликовости, срокам выведения и месту происхождения изучены закономерности изменчивости двадцати трех количественных признаков при их модификационном, генойтическом и общем фенотипическом варьировании, вычислены коэффициенты их наследуемости и корреляций при разных типах изменчивости в вариантах с межгенотипичзской конкуренцией и в чистосортных посевах при разной площади питания растений. Даны рекомендации по отбору элитных растений.'

Anthonina P. Tumanian ( Russia )

ЛШЛЛШЗБ OP ЫЕТАВОЫС PACT ORS Ш ЕНУШССЯЗЖТ QUANTITATIVE CHARACTERS OP SPRING WHEAT Ш мтту.п POHJ-

LAXIQRS UHDER DIPPERENT SOWING AREAS

As a resulv of experiments carried out reoewed and analysed data of the research has established the'correlation Between the variating quantitative characters under, the conditions of intergenotipicaJ competitions and plant production. Also was established the relationship between genotipical and rodificational variability under different eordLng areas.