Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ЦЕНОТИЧЕСКИХ И СРЕДОВЫХ ФАКТОРОВ НА ПРОЯВЛЕНИЕ СЕЛЕКЦИОННО ВАЖНЫХ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ 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 ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ"

а-3/с53><?

На правах рукописи

ТУМАНЯН АНТОНИНА ФЕДОРОВНА

вяишив цвктявских и србшзшх факторов ні проявя&ше

СВШЩИОННО ТШНЫ% КОЛИЧЕСТВЗПШ ПРИЗНАКОВ 7 ЯРОВОЙ

( 06,01.05 - Селекция ■ ое»*еноводство )

АВТОРЕФЕРАТ

двссвртацяж на соискание учёной огвпвнк кандидата сельскохозяйственных неук

Москва - 1997

Работа выполнена на кафедре генетики я селекция . Российского университета дружен народов. Полевые опыты были Заложены в лаборатория швенично-пырейных гибридов отдела отдаленной гибридизации Главного ботанического сада Российской . академия наук на базе научно-эксперимантального хозяйства «Снелфи". ;

Ка><пшй руководитель -заслуженный деятель науки Российской Федерация/ ^ -. , академик Международной академии наук высшей школы,,, доктор биологических.наук, профессор ЮДЛ7ШВ

Официальные оппоненты': < ■ ■

. заслуженный деятель йауки Роосийской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук», профессор Ю,Б.КОНОВАЛОВ,

ЕбЕДИДат биологнчдских наук А.М.КУДРЯВЦЕВ '

Ведущая организация: ' Научно-исслэдователъокий институт селъехого~хоаяйства , Центральних районов Нечерноземной зоны

Защита состоится июня 1997 .года

в часов, на' заседании диссертационного совета К 053.22*22 " V в Российском университете дружба народов по адреоу; 117150, \ Москва, ул.Мшьдухо-ІЬкдая» Д.8.корпус 2 { сельскохозяйственный факультет» лекционный зал Л I ). . ..

С диссертацией можно ознакомился; в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по'адреоу; ЇІ1І99, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.6. * _' •' Л.'"'--'

Автореферат разослан п & п мая 1997 г.

Ученый секретарь ,-..-Ч'Ч- ■ ■■''

ч . диссертационного совета, ■ : У1 ■

, .' уячїї^т ^ельсі:оуезяйетвевиьд ааук,; ,

Д«»»* ^Л&Щр М.П.ХАРДАШВ V

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования^ Успешное получение высокопродуктивных сортов и гибридов любой сельскохозяйственной культури, э том числе и яровой пшеницы, отвечающих' требованиям'' современного "производства и рынка, возможно при отборе лучших исходных элитных растений, у которых фенотиштсеское ■ про-* явление признаков соответствуэт'гос генотипу, а не обусловлено модификациями. А'идентификация ценных генотипов по фено-тнпическому проявлению признаков растения является одной из самых сложных,задач для селекционера при отборе на продуктивность или другие количественные признаки, которые наеледу- . ются политенно и сильно реагируют на воздействия условий внешней среди.'Одним из наиболее перспективных направлений в решении этой задачи является использование математических методов, основы которых были заложены Р.Оишером, С»Райтом и К.Мазером ( Slsher, i9iejt Brtglrt, 1920) Mather, 1945 ). ' В настоящее время различными, авторами предложены разнообразные' подходы к математическому моделированию селекционной работы ^ (Рокицкий,1973,1978; І^жоз,1974,1975,1973; Афифи,Эйзек,1982;' Фолконер,Х985; Смиряев и";др.,1992),"

Настоящая работа осуществлена в соответствии с плановой темой по Российскому'унивврситету дружбы народов К 409004 ' «Разработка о помощью компьютерных программ теории и аффективных методов,идентификации данных/для селекции генотипов растений" в рамках Общероссийской програм щ ^уьдаментагчных исследований «Проблемы генетпки и селекции-(1989-2000 гг.)", раздел 3, подраздел 3.1.4 «Генетика'экспериментальных (модельных) популяций". '

Цель и задачи исследований. Целью настоящей работп было изучение характера мата? єнотипических взаимодействий растений яровой ппгеницы в модельнюс популяциях, составленных'из наборов, контрастных по комплексу признаков сортов, для установ-;, летгя закономерностей изменчивости и взаимосвязей этих Примаков , с тем. чтобы можно было использовать эти закоиомеїдос-ти в селекционном процессе.-В связи с эт*зл йигм поставлены' следующие конкретные задачи:

иДшРмЛЬНАН НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Мосч, "'.'ль-'О'."1 а сидении ни. к. л. и^ии^ед „

Ина. Na.cxZ^J&^Q-

1. Изучить характер выражения количественных признаков' у наборов сортов яровой пшеницы, контрастных по генотипу и фенотипу, в чистосортных и смешанных посевах ( в модельных . "• популяциях в условиях мвкгено^ипиггеских взаимодействий), при разной площади питания растений я при меаявдюсся в.разные годы-ыетворолопиоских условиях. ■ ■

2. Изучить конкурентоспособность разных генотипов и ее связь с продуктивноетью растения и другими количественными ; ' признаками, в частности с. длиной стебля у форм о разным чи-" ' слом генов карликовое иг. : . . ■ ' :".

3. Изучить закономерности варьирования' количественных признаков у яровой пшеница в чистосортном'посеве и в модель- / ной популяции при разных типах их.изменчивости, при разной густоте стояния растений п в разные годы, , *

.4. Изучить влияние межгенотшгаческой конкуренции расте- . ний на характер выражения я варьирования количеств энных, признаков, их наследуемость-и взаимосвязи между лима при раз. них типах изменчивости.

Р. Определить в разных модельных популяциях' коэффициенты наследуемости и. вариации количественных признаков и определить связи меащу ними у.одинаковых'признаков; .'.;„'■ / .

6* Изучить*возможность с: мнения уровня моди^тсецнонной измзьчивости количественных признаков регулированием гыюща-ди питания растений, что позволило бы повысить эффективность . отбора по этим признакам." Ч " ! ' V

•7. Выявить между всеми изучаемыми признаками взаимосвязи и определить коэффициенты корреляции при их модификацион-лой ( гш ), генотипячоекой ( г ) И общей фенотипичесхой из- . монуивссти с. г^.- ). *

В, Изучить,характер изменчивое^ и взаимосвязей количе- -стзенных признаков при меагено^ипической конкуренции шэлич-инх пар генотипов по диаллельной схеме,

■9. На основании полученной в опытах информации;попытать-* ся разработать предложения," реализация которых способствовала бы повышении надедности идентификации ценных генотипов по ' фенотипическому прояьиенпю количественных признаков. '

г

Кучная новизна исследования. Впервые одновременно на' нескольких модельных популяциях из набора сортов яровой*пше-' ища, . различающихся по числу генов карликовости, срокам выведения и месту ЛрОКСХОЭДёиИЯ, экологическим особенностям и по целому комплексу количественных признаков изучены закономерности изменчивости более'20-ти количественных признаков при их кодисТшшшоаном, гбиотипическом и обхем фенотипт! ас-ком варьировании, вычислены коэффициенты их наследуемости и корреляции между всшод паразит признаков при разных типах изменчивости, в чистосортных посевах* и в смесях (модельных популяциях^ при разной плоцади питания растений. По результатам исследований получен обширный экспериментальный материал," который может быть использован в селекции.

ррак^кческая;значимость, работы« Результаты сравнительной оценки 23 хозяйственно важных количественных признаков яровой пшеницы по уровню средового и генотипдческого варьирования являются предпбсылкой повышения эффективности селекции этой;культуры на основе сопоставления показателей генотипи-чесяой к кодификационной изменчивости важных в хаояйственном отношении признаков и позволяют планировать оптимальные объемы выборки при их учете и оценке.

На основе.корреляционного анализа выявлены характерные :особенности сопряженности хозяйственно вахных 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 пшегщы.

■ Апробация, работа. Материалы7 диссертации доложены на Научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в сельскохозяйственном производстве" в Российском университете дщжбы. народов на секция Генетика и селекции растений и представлены в виде двух статей (1997), а также доклачкаал-ись на заседаниях кафедры генетики и сздевака РУ.ЕЛ 1297 гг.).

, Структура и объем работы, ^хсеотация состоит из-влодо-ная, обзора литературы,. экигтер:г.:ентглскоГ. части, бкпс;;ор,

практических рекомендаций, списка цитированной литература и щхїлоіієняії. Работа изложена на 133 страницах мэшинописно-го текста, содержат 49 таблиц и 15 рисунков.

"Î, УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И MET0.Î5J ПССЛЗЕОВАНйЯ

Представленные в диссертации экспериментальные данные Получены в этого гровздэнля З-летшнс полевых опытов,, проведенню-: в 1990, IS3I и 19S6 гг. на. яровой тіенипе на базе . лабораторігл пазничио-пыреІікьцс гибридов отдела отдаленной гибридизации Гласної о бохенгчосісого сада Российской академии неук в научно-экспериментальном хозяйстве «Снегири", расположенном в Истринском районе Московской области в 45 км от Москвы. . ■

Потэй места проведення опытов дерново-подзолистые, • суглинистые, окультуренные. Глубина пахотного слоя - 21 ск, содержание і-умуса - '¿,1%, рК солевой вытяашг — 4»?£, гидролитическая кислотность ♦ 3,7 кг экв/ЮО г.

■ Метеорологические у&лобия в годы проведения исследований были благоприятными для произрастания яровой паеницы, ко в разной степени. 'Особенно благоприятным был вегетани- . ошшй період I99S года, характеризовавшийся повышенным тем-• пзратурным режимом воздуха и выпадением осадков больше нормы (233 мм при корме 196 мм). Условия 1991 года танке били -вполне олагоприятнымя:- среднемесячная температура в мае - ! августе была выше ореднемкоголетней соответствено на 2,4; 3,9; 0,9 и 0,9°С. По количеству осадксв.эта разяща по месяцам составила; +5,2 км, +67,0 мм '(в июне), -40,4 мм и +59,9 мм. В IS90- году температурный реаим по среди емэсяч- -нш показателям соответствовал норме, однако его 'неустойчивость в яритичесізіе ■ фазн развития растений яровой пшеницы присела к снижении юг пролуктжіности, несмотря на то, Что ' : ,в июле выпало на 44,В* осадков больше нормы при roc- соответствия сре.днемпсголетней в мае» июне и августе. . > '■

' Для решения поставленных зацач бил использован предло-: яенпый Ю.Л.Гу^овшд (1975, 1973, 1991, 1994) метод модель-hbtx популяций в комлдексе с кошьмчр«кші программами» по-

'зволяквдто вычленять генотлпическоэ варьирование количественных, признаков из общего йенотипического и сопоставлять' их'уровни при генотишгческой я глодяе ¡кхацчонн ой и: :ленчпзос-\ ти для более объективной оцєзкіі оэлекшюкноЛ ценности ге.: нотепов элитных растений при отборе.

Нодельнке популяции была составлены из набора песта со-,

■ ртов яровой Пшошщы, резко рааіичалзсяхся по вне оте стебля, квоту проксхс;1дешы, срокам выведении, экологпчзскж: особенностям, скороспелости и целому комплексу количественных признаков. Все они относятся к разным разновидностям, что

■ позволят полносша избегать ожгбох: при структурном аиглизэ разных выборок из смешанного посева. По высоте стебля сорт

■ та относились к 4 группам: високорослого - ї&дьтурум 3?Т и Остка популярна, среднерослым.Московская 35 (стандарт) и . Селенптская, коротксстебалькш - Сирка і: карликовым - КР 301. Сорта высевались в чистом виде к в трох гетерогенных

.популяциях,.(1590 и 1591 гг.) при разной"площада питания растений: 22,5 ск2 (15x1.5), 45 см^ІЗхЗ) и 75 см^ 15x5). В 1996 использовались варианты с площади питанні 22,5 и . 75 езл'ч а б смесях парные сочетания сортов по диащшлъной схема л смесь & л (С2)• Посев материала проводился по . тодике закладки коллекционного и спекцпонного питомников с двукратным повторением всей схемы, Для снижения уровня ; можйянационной изменчивости семена наклеивались-на бумажные ленты на строго определенном расстоянии'друг от'друга. . При:использовании отого метода обеспечивалась также одинаковая глубина заделки семян. Убирали растени" вручную с корнями. Для структурного анализа использовали выборку по

■ каэдоьу генотипу во всех вариантах огал-а по 40 растений. Лишь в-опыте 1996 г., которой посші"ракогносшіровочнк^ характер и предполагал ■огро&вый объем вычислений, для структурного анализа брали по 15'растений. Диализ проведан по

■ 23 признакам (не считал данных фенологических наблюдений).

Прздусштренный большой объем вычислений еші0лцєн на кайедре генетики и селекции руді чспользовшіиш коі.яіт-їз- ■ терной програг,т.!к,' разработанной Ю.Л.Грюенм (Ї975.І97Я) и ■

усовершенствованной в ггооледувдем. Программа, предусматривает вычисление по каждой илборке по всем признакам ІЗ стати стл^ескюс показателей, а та^шз объединение разных массивов ■ числовых данных и получение новой, обобщенной информации.

'В прилагаемой ниже табл.І дана схема закладки опытов ' в 1990 и 1991 'гг. одной повторносте.

Таблица I. :

\ Схема закладки опытов в І990*и 1991 гг. (одна повтор^

ность)

.........."I......' .......-"■' 1"'■■■ ■

Л сорта} Сорт идя */Количество высеянных семга на дадин-или . лол-ми . ЇК8 при гцоццщи. питания: - . у ■ -сыесп с 00133 } Г^ Г ^^

сортов [ смеси | 15 х 1,5см} 15 х 3 см) 15 х 6 лм ч

' Совт •■■■■/ ' 'V:'. •

I ' Московская 35 • 201 132 100

2 Милыурум 321 . 201 ' 132 •■•■■100

•з Ссгка. ; ш. • 132 100. . :

4. Селеьгинская' - .201 ' 132 ■ 100

. 5 Сирка . 201 ■ .132 • 100

6 ИР 301 ' ; • 201 ' 132 - 100

1+2+3+4+5+6 / ЗЭ5' '• ■ 297 300

с2 1+2+3 ■'■ £68. .165 160

• 4+5+6 268 - 165 . 160 ::

Сумма" . ... 2077 + 1419 + - 1220 « 4716

Сумма рядков ■ ЗІ + * 43 " + 61 » 135

. .. ...

Общая суша высеянных семян в опытах І990-І99І гг. —18864 Обакя рядкоо ' ? '•-' .• ■ 540

' Модальная популяция по составу эквивалентна С^, но. она составлена пэ^ экспериме.,тадьных данных структурного; анализа растений тэх асэ сортов и в той же ггроггоради, выращивавшихся ': чястнх посевах, гвз не бал о мелгенотипической кслкуренщш и ке.жгвнотиП1иесклх езаигледбйотвий.' Соответственно в популяцию С2 входили те не сорта, что и в Ч2. ■

v - . ■: 3, РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

3.1. Сравнительная характеристика изученных copvood-• - раэцов по комплексу количественных признаков

: Результаты статистического анализа экспериментальных данных по всем сортообразцам и по всем вариантам опытов . продставлены з диссертации в тринадцати таблицах. Содержащаяся в них пнфоршция столь велика, что не может быть представлена в автореферате:по всем признака!.!. Показано, что входящие в модельные' популяши сорта по характеру' проявления признаков существенно'различаться между собой не только по высоте стебля и зерновой продуктивности, но, . практичесга, по веем 23 изучавшимся признакам. Такой удачный выбор сортов позволил изучить целый комплекс вопросов изменчивости и взаимосвязей коллчеотвеннж 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 си -у: Кильтурум 321,' 89,3-100,4 см - у Московской 35, 72,596,9 см - у Селенгинской, 55,8-84,0 - у Сирки, 33,4-44,9 - у ИР 301. ' '

'Важнейший показатель сорта - касса зерна о растения -варьировал в этих .же условиях во иного раз сильнее. Его средниэ значения находились в пределах: 1,19-4,53 - у МосковскоЙ Зб, 0,53 4,01 г -у 1^альтурум 321, 0,77-3,*30 г-* у Оотки/ 0,47-2,15 г .- у. Сирки, 0,12-1,36 - у карликового сорта ИР 301. Характерно; ;что по этому показателю сусеот-' венно проявлялась .сортовая специфичность в разные года. Наибольшая стабильность продуктивности отмечена у стандарта псковская 35, наименьшая - у' карликового сорта ИР 301.

3.2. Влияние условий года и густоты стояния растеняя ; , на характер проявления лоличественншс признаков

г- Проявление количественны!: признаков у растений одного

и того яе.сорта при разных условиях выращивания бывает не-, одинаковым. Как отмечалось вше, в года проведения опытов имели место существенные различия по количеству и распределению осадков, а так.~е по -емпературному режиму, что суще-■ стгзнно сказалось.на формирования.призя яов..Однако разные признаки неодинаково реагируют на меняющиеся условия среда (табл.2). Высота стебля незначительно изменялась 1*ри этом, <? другой отороны, диапазон изменчивости зэрноаой продуктивности растения был весьма значительна. .Аналогичная зависимость отмечена и в отношении реакции сортов на изменение площади питания растений (табл.2) . Разные'признаки неоди- ' наково изменяются при увеличении густоты стояния растений, ... Наиболее сильно влияет увеличение площади питания растений на их общую и продуктивную кустистость» а через них и на :'.-массу сухой нацземной части растения и'на его'зерновую продуктивностью; Высота же стебля, наоборот, снижается или имеет тенденцию к снижению по мере увеличения площади питания растений, . ' ' *. '■ ' ;

• Нагм установлена высокая стабильность продуктивности главного колоса при изменении площади питания растений, . . ^что позволяет выбрать провальную стратегию при селекции яровой пшеницы на повышение продуктивности растений, "

3.3, Ияияние межгеяотипичеокой конкуренции на' проявление количественных признаков у пшеншы ..'..■

Оценить влияние внешних условий на изменчивость каддо-го отдельного генотипа и учесть всю гащу генетических взаимодействий в гетерогенных популяциях очень трудног Анализ результатов проявления признаков в модельных погргдяццях . показывает, что конкурентные взаимодействия растений раз- ■ ны^ генотипов могут.существенно влиять на проявление количественных, признаков, по которым проводится отбор. Причем» это влияние зависит не только.от генотипа сорта, но и от.-метеорологических услопяй года а густоты стояния растений, •

. Нгибольпсй селекшгопныЗ интерес представляет выясне-' пив роли ■ меетенотшпгчэспой конкуренции в проявлении Езрно— ' вой■продуктивностз растений, поскольку этот показатель яв- ' 8

.■/.'...■■.';■ . Таблица 2.

Влияние условий года и площади питания, растений на выражение количввтзенивх признакФз^у яровой пшеницы

При-} :рптГЇП«.пи-| ...„,.„.'..,'.,. Сорт 1

н-г^г^т^? <^1 и?-зо?.

22,5 1,39 * 0,79 1,09 1~2Э 0^60 0,50 ' 0,13 0,08 0,08 0,08 0,05 0,07

лч- ' Х.6І 1,23 1,41 1,68 0,95 0,91' .

0 1891 ; О,II 0,10 . 0,12 0,11 0,09 0,10

■ „- • 1,64 - 1,10 1,62 -1,7в 0,95 0,98

I«- __0,Т1_

- 95 ц Э-,00 2,37 1,90 0,97 • 1,67 1,36 : 199£ 23,5 ■ 0,57 0,44 0,16 0,16 0,18 0,23

"7Ч " 4,53 ' 4,01 3,30 1,63 2,15 0,8Ь 75 0,77; 0,45 0,43 . 0,24 0,39 0,10

1 ■"" -»'я 1,12 0,бГ 0,93 0;96 ~0,52 0,44" 4 § 32,й о,С6 0,05 0,06 0,06 0,05 0,СГ '

Б тоот Дй" 1,06 ' 0,68. ,0,91 1,10 0,60 0,56 1991 45 0,08 0,05 . 0,08 0,09 , 0,06 0,05

,8 75 о;07 oíos о;о7. о;о7 ó;ós

1,02 0,58 0,90 0,95 0,52

<u < г> I

„к ро С 1,49 1,25 • 1,43 - 0,55. 0,88 1,14

gp I99g. 0,10 0,11 0,07 0,06 . 0.07 0,13

7c 1,73 1,82 ' 1,65 0,67 0,99 0,75. - 75 0Д6 0,12 , 0,16 0,07, 0,11 г 0,05

э? е - 99,1 103,7 107,2 ' 94,7 64,0 38,1 .22»э 0(99 1,26. v 1,32 1,34 1,17 1,28

4 гслт ' 100,4 105,3 109,9 .96,9 82,0 45,5 g: 1991 45 * 1,21 .1,65 1,53 1,19 1,64 1,19

й 7г '93,6 100,6 105,7 93,2 78,0 44,9

5 75 1,33 1,37 0,97 1,55 ІІ25 ІІ59

И> ' .. .--■... ■■■ '_—_______________

S и> <5 96,3 104,0 106,5 78,5 78,5 г". 42,4

g ' 23,5 3,6 1,88 1,43 1,32 1,37 1 64

о 1996 - ■ ■■ • ' ' - ' , ' '.: ■. .;.: .

8 «г 93,1 104,3 95,9 72,5 69,1 37,1 .

Я Yb 1,68 1,57 . 1,44 2,57 1,72 1,15 :

" - ІІо каждому Еарианту опыта в первой (верхней) ст^юке да--..■■; . ны значения 5, а во второй - значения е= признака.

ляется одним из главнейших при селегадая на урожайность.

Наши исследования показывают," что мезсгенотишггеская конкуренция оказывает суцестьетгое влияние на изменчивость большинства хозяйственно важных количественных признаков -• а очень сильное на продуктивность' растение, В-популяции, : представленной генотяпавд, различающимися по' высоте стоб-*ля, особенно сильно страдают короткостебашше растения.' Их продуктивность сндасаетсл почти наполовину, а они могут ; быть выбракованы селекционером как малопродуктивные; ■ Так, сорт Сйрка в составе модельной популяции С^ в 1990 г. снижал свою продуктивность на 26-41^» а в 1991 г. - на 50-7СЙ и, естественно» был ба выбракован б самом начале селггкип-' онного процесса. Яоэтому в додобных случаях мы рекомендуем проводить' отбор в'два зт'апаі. скачала, отбирать растения нужной высоты вне зависимости от их продуктивнооти и липіь на сяедуший год оценивать штериал по продуктивности по-' томстьа. • ■'.■ .'.'■' - ■'У■ Ъ'

3.4. Влияние ыежгенотгаичеоких взаимодействий расте-, тений на дасдедуемоСть количественшх признаков

Коэффициент наследуемости может быть критерием,. характеризующим Структуру. нзмаїїчнвости популяции по. колот ест- . вешадіу признаку. Существует/определенная зависимость меж-.ду величиной коэффициента наследуемоетя количественного ;; признака и результатами отбора по его фенотипу. При высо-" ком коэффициенте наследуемости (более 0,7,иля'7<#) селекционер сьсокйт найти нушше генотипи среди особей гибридной ИЛИ ИНОЙ гетерогенной популяции. .. > Л ^ І''.'; .1 В табл.Э- представлены коэффициенты наел еду евюстг по 6 ' количестзэнным признакам для трех модельных популяций при V разной площадЕ Шітааия растениіІ. Шшзано. что козії^ишен-. ты наследуемости одних и тех же признаков в разных модель- ' ; вых. популяциях существенно разлїгчаются. По больг тнству признаков ОКИ высоки в 1-й С 3-й популяциях и - невысоки Е0 2-й попутают, составленной из.наиболее высокорослых сортов. здесь' даже в условиях гаясгенотипичвской конкуренции зяаче-

to <o

го м.

<л

. о л

ÍJÍ о

œ о ■

л ^ : te ft -

о р u S

SP

(ft to о> сп

8

о

■ ( ■■' ■ s

to V '

tn ..,-'

• K> M

o>

' \:

CD ft

M M

ocn

M M M

M со

M M

: to

.s

го

". СП

»

О ft

M

a> ф

HÍ3

M M

M

СП ЧЭ

о w

й.

-Л '.„'* .. А ■ ' (О о от ч ' n

О)

О О О >ХЗ

И (ЧГ М 1Н :Н М4

Й'-сп8 (О

о » ан о со 5 и ® 01«) о

0м и м> и М СЯ о м от

А М ^ М Аи

«3 00 М 41 Ф (Л

А Сд> (О № М

(О о ь> сл о да

N М М Ы Ф . О) А СП

^ - А ' (О

ел .. 01.' . М 1 ; *

от

3"8..3-8/Й8

О О) а л м О Ф и , (О н

СЪ от 0> ОТ м 5> -о

О» А - о> ОТ . ОТ А О ' 00 О Й ^

Фь |Ч а А от А (Л ф »-» со »&>

ОМ .,} М им £ о е-е м о

i

Площадь ютания, кв.си

Популяция.

Высота стебля

с рас-ТенЕЧ - |01ГГ

-с

с глав-В

кого

колоса г

1!асеа

главного

колоса

Число колосков в гл.колосе

П^ДУРТИ-ВЬ2Я кус-таст<5сть

оор '

И И &

вор ЯЙ»

1} л

яаа

1 05Ч н р

^ о

О «■1Н О Ь) 'Й®

та ¡5

■Й-& и Як ю

■Ч

НИ

ния коэффициента наследуемости не выходили за пределы В подобной популяции отбор по этим признаках1! был бы неэффективным. ' -■'* I

В модельных популяциях и Сд максимальной величины достигали коэффициенты наследуемости по высоте стебля: 882 в 1990 г. и 91% в 193Х г. При проведении отбора в подобных популяциях с целью изменения высоты стебля успех гарантировал даже при малых объемах выборки. Высокие•значения Н2 (до 68<£.в 1990 г. и до Т7Ь% в 1991 г.) отмечены,и в отношении длины;главного колоса. Значения К2 для продуктивности" • .главного колоса оказались более высокими, чем для продуктивности растения (на 12-2ЭЙ). Следовательно, отбор по первому признаку будет более результативным. Саше низкие значения Н2 отмечены для общей и продуктивной, кустистости, числа и массы зерен на колосьях боковых побегов. .. .,

3*5. Закономерности модификациогшого фи гевотипического варьирования количественных признаков

В . *шей работе на модельных популяциях были вычислены . коэффициенты- обпей фенотишгчаской ( су_ь )» модификаодоняой; ( ото )* л генотипической ( СТГ^) вариаций изучавшихся коли- . чественннх признаков в разные годы и по вариантам с разной. площадью питания растений. Полученные данные представлены . ; в диссертации в тринадцати таблицах, »'сравнении с коэффп- , циентамя наследуемости этих признаков» а также значениями ■ их х. ■ В табл.4 приводятся данные лишь,по двум,: наи-

более'вджнш при селекции ка урожайность признакам: массе зерна с растения имассе зерна о главного колоса.

Результата исследований показывают, что уровень общей фенотипической изменчивости признака всегда превосходит.;.. его значения при модифякаадонной и генотипич зкой изменчивости. На основании сопоставления'"оэффициадтов в|^иашн модификадисннох'о и генотипического варьирования^ пределах определенной популяции молено прогнозировать те трудности, которые вызывают, модификации в процессе селекционного улучшения того или иного, количественного признака, и наметить, '

■ ТабЛГ'А 4. ;

Значения коэффициента вариации массы зерна о ""рас тенил и главного колоса при разнкх типах изменчивости у яровой пшеницы в зависимости от года, плоцадк питания и состава популяция

ТТтгпягятп. 1 (в При з н а к ■

питания', н ' Масса зерна с ра- !' Масса зерна'с ,

см2 ' 5 стения І. главного колоса

& .а- °> СУ ОТ е

- 22,6 ■ Л ■ 87 * 77 40 ' . -63 48 : 41

• сі 76" 54 ; 53 66 48 45 •

45 , .4 71 ■ 53- 47 67 - .-48 . 51

1990 ■ 1 сх 85 51 . ■ 67. , 67 48 . 51

92 73 64 79 ' 53 60

н 75 44 54 ; ее 42 53

22,5 Ч1 , • 64- 54 35 54 .44 . 32

С1 77 .60 '..48 70 . 53 45

1991 45 V :,"5в 56 23 60 53 27

сі ■ 74 62 : 48 70 ' 56, 41

■ 75 - чі 61 : 54 .53 51 27

сї 82 64 зо 70 54 44

78 ' 75 ' 18 ' .49 43 23

І6Л 22,5 ' ;с2 58 50 30 50 ' 42 26 -

1*91 ' * 60' ■ 55 22 45 39 23

21,5 ' . 57 ■16' 47 45.

Чп 66 50 42 ; ' 62 51 -36

1991 • 22,5 • СЭ 91 . 55 71 - 74, 45 58

вСУ составляет: для-^ и С^^Щ^. _ для Ч2.С2,Ч3,с

" ■ ■'■.'.-; Таблица 5.

' Корреляция продуктивности главного колоса с продуктивностью .растения и высотой стебля у яровой пшеницы по ■ по зариантам опыта при разных типах изменчивости

I тг-тп— ! Ппггу- • Коэффициент корреляции массы зерна

¡щздь )Нда1иавнрго.колоса_с: __ • ,■___

тлтг ¡пита- , продуктивностью - ! высотой стебля ■ *

! см2 | | { 'и- Гге

4-----Г" % * 0,75 0,74 0,97 ' 0,62 0,50 0,80

22,5 ■ С1 0,90. 0,91 0,99 0,62 . 0,52 , 0,82

1290 45 . Чх 0,88 0,83 0,99 0,68 . 0,'60 0,81

С1 0,84 . 0,82 0,99 0,71. 0,51 0,85

75 V 0,90* 0.84 0,99 0/68 0,62 0,60

0,35 0,83 0,99 0,64 0,52 0,85:1

22,5 V 0,81 0,78 0,98 0,48: 0,49 , 0,66

0,88' 0,88 0,99 \ 0,57. 0,50 0,85

% 0,82 0,80 0,98 0,39 0,43 ■ 0,62

1991 45 ' С1 . 0,62 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 0,50'- ^0,44 0,75

1990 * 22,5 Чд 0,50 0,62 0,99 . 0,05 0,51 •■0*96 '

С2 ' 0,87 0,89 0,99 : 0,48 0,61 т-0,31

22,5. " Чо 0,77 0,74 0,98 0,25' 0,42' : -0,40

■1991 ч 0,80 0,80 0,99 0,27 0,50 -0,92

1991 . 22,5 Чз 0,84 0.81 1,00 0,53 0,56 0,75

сз 0,87 0,85 1,00' 0,62 0,46 0,73

Примечание: Критическиезначения .коэффициента кор-■ реляции на 5^-ном и 1^-ном уровнях значимости составля-, .'ют соответственно: 0,127 и 0,168 для модельных популяций Ч^, С1; 0,181 и 0,236 - для Ч2. С2, Ч3, Сд.

пути их. преодоления. Из табл.4 видно, что коэффщпент вариации масси зерна с главного.колоса, обусловленных модя-фикационной изменчивостью,существенно нюто его показателей . массы зерна с растения, а коэффициенты вариадгсі,этих признаков при генотипическом варьировании, находятся примерно 1 ^ одном уровне.,Следовательно, при селекции на урожайно-, сгь отбор по первому признаку будет более результативніш. .

3.6,- Влияние межгенотипичэской конкуренции на корре--дгаши между' количественными признаками

: .* При проведении отбора из гетерогенных популяций селе— . кцяонеру необходимо знать, насколько изучаемые параметры ' ; популяции детершнироваян генетически и.каково.влияние не-наследотвенных факторов на юс количественное выражение (ГУжов и др., 1982). Для успеха в этой работе ваяно иметь информацию о коэсЕфидиентах коррвляцси. прч модификацяонной ,{гв.) , ганотипичеслой ( г& ) и общей фенотяшгаеской изменчивости ( г^ ) признаков. Такая информация представлена^в двенадцати таблицах диссертации. Ниже, в табл.5, даны значения коэффициента корреляции 'массы зерна о главно- -го колоса с продуктивіюсітью растения и высотой стебля в разных модельных популяциях, в разные годы и при разной • густоте стояния растений.* Установлено, что теснота гено-.типической корреляции определяется генетической гетероген-ностко п?пух.лдаи.-' Кодификационные корреляции обнаруживают очень высокую стабильность этих связей, хотя я они зависят от межгенотишгчвскюсвзаимодействий и площади питания растений. " ./.

■ V ' В Н В О ДЫ " . ' .

I. Использование метода создания модельных популяций . открывает широкие возмашюсти для выявления закономерностей изменчивости и.корреляций количественных*признаков у ярової гаенкцы.. . ' ;;

.2. Установлено, -что б'модальных популшичх высокорослые и среднерослыв'сорта обладаят более высокой конкуре«-.

тоспособность», чем низкорослые сорта во всех вариантах, опыта. Однако такая зависимость не является абсолютной. Так, средкерослкй сорт ¡¿ооновская: 35 оказался боле© конкурент ос зособным, чек высокорослые сорта Мйлиурут.! 321 и Ост-ка популярна. ■ ' ; ■ _ _ ■

3, Уровень шди&екстдоепоЙ изменчивости одинаковых количественных прйзнако^ у всех изученных сортов -носит схо-

■ даый характер к не выходит за определенно продели.

4, Сопоставление значений коэфйжпента вариации различных признаков при кодификационном (. стд ), генотлшпес-кои ( ст^.) я осцем феноткпическом ( СУріі) их варьировании в модельных популяциях к чистосортных посевах при разной ; густота стояния растений показало, что соотношение уровней

■ геноткигтоской п модафгс-сзциэнной" изменчивости у разных признаке:} бивзет нееджакоигм. ' ....

5, Определение коэффициента наследуемости (Н^) количественных признаков в трах модельных популяциях.выявило" существенные различия этого показателя у разных признаков и их "сильную зависимость от состава популяции. Максимальной величины он достигал дня высоты стебля (88 и 9155 со-отвзгетвенно:в 1933 к 1991 гг.). : ■ ;

' 6. Э^фектиЕЗость прямого, отбора по сильно модифицирующим признакам будет' малоэффективной Чш'сса и число се-кян'с растения, продуктивная кустистость и др.). Более эффективным он будет но.йенотипически стабильным признакам, (высота стэбляГ количество колоскоз в колосе, длина колоса) . ; ■ '.,"".

7.'Генотипкческие.корреляции ( )» в отлична от мо-дификадионапх ( гт ), менее стабильны. Они могут изменять-' ся даже и пределах одной популяции в зависимости от условий года" и густоты стояния растений.

. V. - ■ ■ПРАШГШЖИЗ РЕКОМЩШШ' '. ■ ' ...

При.селекции на коротаостебельность рекомендуем про- . водить отбор в даа этэла: в первый год по высоте растения ' и во второй год оценивать потомства по продуктивности.

Список.научных трудов А.Ф.Туканян по тиле диссертации ■

■ I. Влияние режима температуры ка прорастание многолетних корковых растений // Окзиологш семян: 'формирование, прорастание, прикладные аспекты: г.Сатериглн Всесоюзного симпозиума «Физиология семян". Душачба: Игд-во Донкп, 1988. ' СЛ55-158. ( В соавторстве: Белгаченко-Л.С., Матяш A.B., Чумаков Г.И., ПоповК.Я.). .

2. Уровень газообмена СО^ - как функция аллелопатичес-ких взаимоотношений кормовых растений (на уровне семян и проростков) // ?.!атеркалы научьо-тзхнической конференции ' «Вопросы интенсификации производства сельскохозяйственных продуктов". М.гИзд-во УДК, 1989. С.63-64. ( В соавторстве: Беличенко И.С., Малофеев В.М.).

3. Влияние температуры на прорастание семян некоторых многолетних кормовых растений // Конференция научно-учебного центра физико-химических методов исследования. №.: Кэд-во УДЯ, 1989. С,206. { В соавторстве: Белшенко И.С., Чужаков г.и., Попов н.я.). ■ *■"■.' ..-"■:.

•4. Влияние межгенотипических гзаямодействий растений в модельных популяциях на наследуемость количественных признаков у яровой паеницы // Актуальные проблема науки в сельскохозяйственном производстве: Материалы Научно-практич. конфер. iu.:. Иэд-во руда, • 199?. С, 3-4. '(В соавторстве с - ■■■ ■ Хужовым ЮЛ.). "; •'., '' ..'.

. 5. Еяинние генотипов и факторов среда на проявление количественных признаков 5,яровой пшеницы // Там же. С,5-6. ( Единолично). ■■г .

Туманян Антонина Федоровна < Россия)

; ВЛИЯНИЕ ЩНОТИЧЕШК И СРЕЦОВЫХ'ФАКТОРОВ НА

• ' НА ПРОЯВЛЕШЗ ОБЩИННО ВШШ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ - V ПРИЗНАКОВ 7 ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

■ ■ Впервые одновременно на трех модельных популяциях из набора сортов яровой пшеницы, различающихся по числу генов карликовости, срокам выведения и месту происхождения изу-

. чены закономерности изменчивости двадцати трех количественных признаков при их модификационном, генойтическом и ' " общем феаотипическом варьировании, вычислены коэффициенты -их наследуемости и " корреляций при разных типах изменчивости в вариантах с межгенотипкческой конкуренцией и в чистосортных посевах при разной площади питания растений. Даны " рекомендации по отбору элитных растений.' ,

Anthonlna F. Tum&nlan ( Russia )

■ ; щшпеисе о? kesabolic factors ад ehvuhekeiji quan-

titative снадас2ейз op sîh33tg wheat xh 7-п7г:т1 kipu-

IJHICSS WIDER DIÎFDRSKT SO'OTîQ'AREAS

As a resulv of experiments carried out receired'and analyse! data of the research has established the'correlation Between the variatlngquantitative oharaoters under, the conditions of intergenotipieal с «»petitions and plant ' production. Also was established the relationship between ; genotlpical and rodificational variability under different -sowing areas. .' , .. ■-■■'''"■> "

7.05.1і7г. . ' 0(5-ем Іт25п. д; - ■_Ttap; 100 fraft.

Тлі» Е/ДК; Орджоникидзе; З