Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ «РАТРА» - ТИПА НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ПРИЗНАКИ ОЗИМОЙ РЖИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ «РАТРА» - ТИПА НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ И ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ ПРИЗНАКИ ОЗИМОЙ РЖИ"

УДК 633.14: 576.311

На правах рукописи

Мамедов Рамкн Закировнч

Влияние цитоплазматической мужской стерильности «Pampa» - типа на биологические и хозяйственные признаки озимой ржи

Специальность 06.0 L05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Каменная Степь - 2006

Диссертационная работа выполнена в Государственном паучком учреждении Научно — исследовательском институте сельского хозяйства Центрально - Чернозёмной полосы им. В.В. Докучаева, РАСХН в 2002 - 2005 г.г.

Научный руководитель —доктор сельскохозяйственных наук, Заслуженный деятель науки РФ, профессор Тороп Александр Андреевич

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

Ошевнев Валерий Павлович

кандидат сельскохозяйственных наук, Потапов Александр Петрович

Ведущая организация — ФГОУ ВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки»

Защита состоится « 16» марта 2006 года в часов на заседании диссертационного совета К.006.046,01. при ГНУ Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Центрально — Чернозёмной полосы им. В.В. Докучаева, РАСХН

Адрес: 397463, Россия, Воронежская обл.. Таловский район, п/о Институт им. Докучаева, уч.2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института,

Автореферат разослан « $» февраля 2006 гола

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук ,. ^ В.В. Бакалова

Актуальность темы.

Озимая рожь — важнейшая после пшеницы хлебная культура России. Поч вен но-клнм этические условия ЦЧЗ, Нечернозёмной зоны, Поволжья, Урала и других регионов благоприятны для возделывания озимой ржи и получения высококачественного продовольственного зерна. Кроме того, благодаря лучшей зимостойкости и стабильности урожая, озимая рожь является «страховой» культурой в неблагоприятные по перезимовке годы.

Всё выше сказанное говорит о необходимости создания высокопродуктивных сортов и гибридов целевого использования, способных давать большой выход продукции с единицы площади, а также отличаться высоким качеством зерна. Решением данной проблемы может служить относительно новый для ржи метод гибридной селекции с использованием цитоплазм этической мужской стерильности (ЦМС).

В Российской Федерации, особенно в центральных областях, имеются экономические и экологические предпосылки для возделывания гибридных сортов на площади порядка 1-1,5 млн.га. Расчёты показывают, что при снижении производственной нормы высева на одну треть (т.е. на 60-70 кг/га), производителю будет выгодно ежегодно покупать семена гибридов Р] по цене в 2 раза выше, чем обычных сортов, но прн условии, если гибриды будут давать прибавку урожая на уровне 14%. Дополнительный сбор зерна ржи за счёт внедрения гибридов может превысить 500 тыс. тонн (Гончаренко, 2003).

Развитие селекционных работ по созданию гибридов озимой ржи на основе ЦМС требует всестороннего изучения влияния данного явления на биологические и хозяйственные признаки озимой ржи. В связи с тем, что в доступной нам литературе встречаются лишь данные по влиянию ЦМС на признаки озимой ржи, то развитие работ в этом направлении является актуальным.

Цель и задачи исследований. Основной целью наших исследований являлось изучение влияния ЦМС Р-типа на биологические и хозяйственные признаки озимой ржи. _____

ЦН5 УСХЛ

Для достижения указанной цели планировалось решить следующие задачи.

1. Провести сравнительную оценку роста, развития Я продуктивности стерильных и фертилышх аналогов самоопыленных линий озимой ржи.

2. Получить гибриды на разных типах ЦМС, где в качестве отцовского компонента выступала бы одна и та же самоолылённая линия.

3. Выявить показатели продуктивности, за счёт которых формируется большая урожайность гибридов Р).

Научная новизна. Впервые в условиях Центрально-Чернозёмной зоны изучено влияние ЦМС Р-типа на биологические и хозяйственные признаки озимой ржи. Выявлено, что -цитоплазма Р-типа не оказывает отрицательного влияния на устойчивость х биотическим и абиотическим факторам. По показателям продуктивности стерильные аналоги изученных линий превосходили фертилыше. При сравнительном изучении разных типов ЦМС, выявлено, что гибриды иа в-цитоплазм« бурой и стеблевой ржавчиной поражались больше, чем гибриды на Р-цигоплазме. Устойчивость к абиотическим факторам была выше у гибридов на ЦМС Р-типа, Продуктивность растения и колоса была выше у гибридов на цитоплазме й-типа. Прибавка урожая гибридов Р[ на ЦМС Р-типа была достигнута благодаря лучшей продуктивной кустистости и большей массе зерна с колоса.

Практическая ценность. Полученные результаты использованы при разработке программ по гибридной селекции озимой ржи. Среди изученных гибридов полученных на ЦМС Р-типа, выделены гибриды, превышающие по продуктивности стандарт.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Влияние ЦМС Р-типа на устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды и продуктивность.

2. Сравнительная характеристика гибридов, созданных на ЦМС Р- и в-

типа.

3. Продуктивность сортолинейнъос гибридов Fi, полученных на ЦМС Р-

типа.

Апробация работьг Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Межрегиональной научно-практической конференции «Вклад молодых учбных в развитие аграрной науки в начале XXI века» (Воронеж, 2005), на заседании Территориального Координационного совета «Состояние и пути улучшения селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур в ЦЧЗ» (Каменная Степь, 2005).

Кроме того, основные результаты докладывались и были одобрены на заседаниях Учёного совета НИИСХ ЦЧП им. BJ3. Докучаева и научно-методического совета Центрально-Черноземного селекцентра в 2003-2005 г.г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц, иллюстрирована 6 рисунками, состоит из введения, 5 глав и заключения. Список литературы включает 208 наименований, в том числе 74 — на иностранных языках.

За предоставленный материал для исследований, которым служили три пары аналогов на ЦМС Р-типа, благодарим академика A.A. Гончаренко из НИИСХ ЦРНЗ, а за источник ЦМС G-типа - доктора Г.М ельца.

Условия, материал и методика проведения исследований.

Посев проводился ручной сажалкой на делянках площадью 1ма при норме 50 семян на делянку. Стерильные и фертильные аналоги располагались рядом. В качестве стандарта использовался сорт Таловская 15. Материалом для изучения служили три пары аналогов на ЦМС Р-типа.

Для сравнительного изучения влияния разных типов ЦМС на признаки растений были получены гибриды на ЦМС Р- и G-типе, где в качестве отцовского компонента служили одни и те же самоопыленные линии. В 2004 году изучалось 5 пар гибридов, а в 2005 - 11 пар.

Продуктивность сорто-линейных гибридов р! типа (А-мс х В-зс) х сорт изучалась на делянках с учётной площадью 11,8 м1 в 3-х кратной повторности. Посев производился сеялкой СУ-10. За весь период исследований было изучено 66 сорто-линейных гибрида и 15 сортов популяций.

В течение вегетационного периода общепринятыми методами проводились фенологические наблюдения и учёты.

При анализе структуры урожая определялись такие показатели, как высота, общая и продуктивная кустистость, количество цветков и зёрен в главном колосе, масса зерна с главного колоса, масса зерна с растения, масса зерновки, озернённость, реализованная кустистость, сопротивление излому верхнего междоузлия, длина верхнего междоузлия, соотношение зерна к соломе.

Математическая обработка данных проводилась общепринятыми методами, опубликованными в книгах Урбаха (1964), Вольфа (1966),Рокицкого (1973) и Доспехова (1985).

Результаты исследований.

Влияние 11МС Р-типа на признаки и свойства озимой ржи

В связи с тем, что в настоящее время основным источником ЦМС в селекции гибридной ржи является Р-тип изучение его влияния на признаки и свойства озимой ржи не только теоретический, но и практический интерес. Наибольший интерес представляет влияние этого типа ЦМС на устойчивость растений к биотическим и абиотическим факторам; продуктивность н качество зерна.

В нашей работе мы попытались восполнить некоторые пробелы в исследованиях, связанных с явлением ЦМС.

По результатам изучения влияния ЦМС Р-типа на устойчивость к абиотическим и биотическим факторам нами были получены данные, приведённые в таблице 1. Из них следует, что по поражению мучнистой росой в естественных условиях различий между стерильными, поразившимися на 0,41±0,02, и фер-тильными — 0,37±0,02 аналогами, выявлено не было. Наибольшая восприимчи-

вость была отмечена у линии Н-1071, причём как у стерильного - 0,88±0,0б, так и у фергильного аналогов — 0,72±0,05. Меньше остальных поражались мучнистой росой стерильный и фертильный аналоги линии Н-1079 — 0,26±0,03 и 0,21±0,03 соответственно.

(¡оражение бурой ржавчиной в естественных условиях у фертильных аналогов составило 51,б±0,84%, что было достоверно больше, при Р<0,001, чем у стерильных — 47,9б±0,73%. На инфекционном фоне различий между стерильными и фертильными аналогами выявлено не было. Коэффициент поражения Гогуна у стерильных аналогов составил 0,92±0,04, а у фертильных —0,68±0,16.

Достоверных различий ПО поражению стеблевой ржавчиной в естественных условиях и на искусственном инфекционном фоне между стерильными и фертильными аналогами выявлено не было. Коэффициент поражения на естественном фоне составил соответственно 0,014±0,003 и 0,069±0,008, а на искусственном инфекционном фоне — у стерильных — 1,02±0,07 и 0,74±0,18 у фертильных.

По выживаемости растений к моменту уборки в среднем между стерильными аналогами (27,38±1,73%) и фертильными (27,71±1,87%) достоверных различий не было. Но по линиям в отдельности разница между аналогами была достоверна, что на наш взгляд говорит о влиянии генотипа на изучаемый признак.

Зимостойкостъ стерильных аналогов, составившая 3,26±0,08 балла, была достоверно (Р<0,001) выше, чем у фертильных — 2,21±0,07 балла. Данное превосходство стерильных аналогов над фертильными по зимостойкости, наблюдалось и по линиям в отдельности.

Более высокая засухоустойчивость была отмечена у стерильных аналогов, составившая 3,74*0,04 балла, а у фертильных-3,21±0,14 балла (Р<0,001).

£

Таблица 1 - Влияние ЦМС Р-тнпа на устойчивость стерильных и фертнльных аналогов к абиотическим и

биотическим факторам среды (2002-2005 г.г.)

Поражаемость (коэффициент Гогуна):

бурой стеблевой 1 а е е 3

ржавчиной ржавчиной в

Линия 1 3 мучнистой росой %'ноф йганнэвхэахээ « « 1 8 £ В ?& Н £ £ естественный фон в в ¡И н ё £ Выживаемость НИЙ.% 1 § (О о £ о Б Ю 1 | >> В

N «л о Ш5 0,41± 45,81± - . 0,45± 0,3 4± 16,17± 238± 3^8± 8,95±

0,04 1,91*** 0,07 0,17 2,56 0,13*** 0,21 0,03

* шГ 0,404: 54,82± - 0,23± 1,05± 16,68± 1,88± 3,10± 8,83±

0,05 2,22 0,09 0,95 2,89 0,13 0,33 0,17

0,88± 38,ОН 0,87± 0,07± 0,65± 37,27± 4,11* 3,62± 8,93±

о 0,06 1,43*** 0,05 ; о,оз 0,12 3,42*** 0,14*** 0,07* 0,03

шГ 0,72± 45,57± 0,53± 0,12± 0,55± 43,64± 2,80± 3,23± 8,84±

0,05 1,38 0,18 0,03 0,21 3,63 0,12 0,15 0,08

£ о П15 0,2б± 52,89± 1,22± 0,28± 1,44± 3б,53± 3,38± 3,86± 8,97±

0,03 0,95*** 0,13 0,04 0,09 3,24*** 0,14*** 0,06 0,02

I тГ 0,21± 55,28± 1,25± 0,13± 1,23± 28,96± 1,98± 3,25± 8,90±

0,03 1,21 0,34 0,03 0,35 3,32 0,11 0,75 0,10

£ 0,41± 47,9б± 0,92± 0,1 б± 1,02± 27,38± ЗДб± 3,74± 8,96±

в 5 а. 0,02 0,73*** 0,04 0,02 0,07 »,73 0,08*** 0,04*** 0,01

тГ 0,37± 51,60* 0,68± 0,13± 0,74± 27,71± 2Д1± 3,21± 8,86±

и 0,02 0,84 0,16 0,02 0,19 1,87 0,07 0,14 0,06

Высокая устойчивость к полеганию, в среднем составившая 8,96±0,01 и 8,86±0,0б балла у стерильных и фертильных аналогов соответственно, в первую очередь, объясняется низкорослостью изучаемого материала. Высота стерильных аналогов в среднем составила 90,61 ±0,81 см, а фертияьных -7б,36±0,80 см. Различия по высоте были достоверны при Р<0,001 •

По показателям прддуюгмвностпц растения* приведённым в таблице 2, мы видим, что стерильные аналоги превосходят фертильные. Так общая кустистость стерильных аналогов составила 17,66±0,б9 побега, в то время как у фертияьных аналогов данный показатель был достоверно (Р<0,001) ниже и составил 12,64±0,50 побега. Продуктивная кустистость стерильных аналогов, равная 9,36±0,42 побега, была также выше, чем у фертильных — б,85±0,32. Различия по продуктивности капоса между стерильными — 0,97±0,03 г и фертильными аналогами — 0,39±0,02 г, были существенны при Р<0,001, Так как продуктивная кустистость и масса зерна с колоса были лучше у стерильных аналогов, то соответственно и масса зерна с растеши у стерильных аналогов, равная 4,5б±0,26 г, была достоверно (Р£0,001) больше, чем у фертильных-1,28±0, И г.

По линиям в отдельности К хоз., за исключением линии Н-1071, был достоверно лучше у стерильных аналогов. Но за счёт небольшой ошибки данного показателя у фертильного аналога линии Н-1071 в среднем данные по К хоз. были лучше у фертильных.

При более подробном рассмотрении продуктивности колоса нами было отмечено превышение стерильных аналогов над фертильными по таким показателям как: количество цветков и зёрен в колосе, озернённосгъ и масса 100 зёрен

Таблица 2 — Влияние ЦМС Р-типа на продуктивность растения и её элементы (2003-2005 г.г)

I Линия 1 1- я ! Н Й *1 й 9 а Масса зерна с гл. колоса г а «N 8| « Н. 2 § и:

(Ч 3 Ш5 17,23± 1,94»** 6,51± 0,83*** 0,63± 0,07** 2,17± 0,38*** 6,49± 0,86***

5 тГ Ю,04± 0,67 4,78± 0,54 0,21± 0,03 0,84± 0,13 15,13=ь 4,58

£ о та 17,95± 1,Л*** 10,06± 0,64*** 1,07± 0,06** 6,27± 0,65*** 2,43* озо

А тТ 15,67± 1,07 7,99± 0,54 0,78± 0,05 4,70± 0,50 2,34± 0,16

1Ш 17,55± 0,99** 10,67± 0,73*** 1,04± 0,05*** б,83± 0,43*** 4,9 0,09***

шГ 1б,18± 1,06 8,00± 0,60 0,45± 0,04 2,03± 0,23 9,03± 1,48

» V X т$ 17,66± 0,69*** 9,36± 0,42*** 0,97± 0,03*** 4,5 6± 0,26*** 4,8 0± 0,08***

и £Х тГ 12,64± 0,50 6,85± 0,32 0,02 1,28± 0,11 2,44± 0,16

Эг 13,76± 0,49 9,04а: 0,34 2,33* 0,05 15,37± 0,66 1,69± 0,06

Нами также было изучено влияние ЦМС Р-типа на активность а -амилазы. По результатам трёхфакторного дисперсионного анализа по «(числу падения» различий по изучаемым генотипам, по годам и аналогам вывялено не было.

Таким образом, в ходе наших исследований, нами не выявлено отрицательного влияния ЦМС Р-типа на устойчивость к биотическим и абиотическим факторам. А по показателям продуктивности стерильные аналоги изучаемых линий превышали фертильные аналоги.

Сравнительная характеристика влияния ПМС Р- и С-типов на • биологические и хозяйственные признаки озимой ржи

В последнее время кроме ЦМС Р-типа в практической селекции используется и С-тип. По данным Ме1г, Ме1г,Напшапп (2001) её генетическая природа идентична другим иточникам ЦМС (С-Д-,У-), описанным в литературе. Представляет интерес сравнение влияния двух этих типов ЦМС на признаки озимой ржи.

При изучении влияния ЦМС Р- и С-типа на устойчивость гибридов к биотические и абиотические факторам нами получены данные, приведённые в таблице 3. Поражение болезнями измерялось коэффициентом Гогуна.

Поражение мучнистой росой на естественном фоне гибридов на цитоплазмах Р- и (З-типа как в Рь так и в ВС! было незначительным и существенных различий между изучаемыми гибридами выявлено не было.

(1орррсаемостъ бурой ржавчиной на искусственном инфекционном фоне гибридов Р] на цитоплазме Р-типа составила 2,09±0,08, что было достоверно (Р<0,001) ниже, чем поражаемость гибридов на О-шггогишме -2,91 ±0,07, При беккроссировакни преимущество гибридов на ЦМС Р-типа по устойчивости к поражению бурой ржавчиной сохранилось. Коэффициент поражения гибридов на Р-цитоплазме в ВС) составил 1,86±0,08, а на цитоплазме С-типа - 2,42±0,05.

По поражению стеблевой ржавчиной на искусственном инфекционном фоне, при общем незначительном поражении, гибриды на ЦМС Р-типа имели достоверно (Р<0,001) меньший коэффициент поражения равный 0,014±0,003, а гибриды на й-цитоплазме — 0,069±0,008. В ВС) устойчивость гибридов значительно снизилась. Но при этом больше поражались гибриды на ЦМС С-типа - 3,2б±0,04, а гибриды на Р-типе - 2,33±0,08 (Р<0,001).

Таблица 3 - Устойчивость гибридов на разных типах ЦМС к биотическим и абиотическим факторам среды

(2004-2005 г.г.)

Гибрид Тип ЦМС Поражение {коэффициент Гогуна): Выживаемость, % Зимостойкость, балл Устойчивость к полеганию, балл

мучнистой росой бурой ржавчиной стеблевой ржавчиной

Р, Р 0,04±0,01 2,09±0,08 0,014±0,003 87,67±1,84 б,20±0,16 8,28±0,18

в 0,06±0,02 2,91 ±0,07*** 0,069±0,008*** 8б,07±2,10** 5,47±0,17*** 8,61±0,12*

ВС, Р 0,14±0,03 1,86±0,08 2,33±0,08 77,7612,77 4,20±0,13 8,74±0,19

б 0,05±0,03 2,42±0,05*** 3,26^0,04*** 77,89±3,06 4,41±0,12*** 8,79±0,08

выживаемость гибридов Р| на цитоплазме Р-тила к моменту уборки составляла 87,б7±1,84%, что было достоверно (Р<0,01) выше, чем у гибридов на ЦМС в-типа — Еб,07±2,Ю%. При беккроссировании данный показатель снизился и был равен 77,7б±2,77 и 77,89±3,0б% соответственно у гибридов на Р- н в-типа.

Достоверно лучшей укмостойкостъю. равной б,20±0,16 балла в первом поколении, обладали гибриды на цитоплазме Р-тила, а гибриды на ЦМС б-типа перезимовали на 5,47±0,17 балла (Р<0,001). В ВС) с зимостойкостью 4,41 ±0,12 балла были лучше гибриды на С-цитоплазме, в то время как у гибридов на цитоплазме Р-типа данный показатель составил 4,2(Ш),]3 балла.

Устойчивость к полеганию гибридов Р| на ЦМС Р- и в-типа была высокой и составила 8,28±0,18 и 8,б1±0,12 балла соответственно (Р<0,05). Высота у гибридов на Р-цитоплазме, равная 92,87±0,95 см, была достоверно (Р<0,001) выше, чем у гибридов на цитоплазме Отнпа - 90,72±0,70 см , При беккроссировании высота гибридов снизилась и в отличие от Р| выше оказались гибриды на ЦМС в-типа — 86,99±0,96 см. Высота же гибридов на цитоплазме р-типа составила 76,47±0,9б см (Р<0,001). По устойчивости к полеганию, равной 8,74±0,19 балла у гибридов на Р-цитоплазме и 8,79±0,08 балла - у гибридов на цитоплазме С-типа, различий выявлено не было.

Результаты изучения влияния ЦМС Р- и О-типа на продуктивность растения приведены в таблице 4. Из данной таблицы мы видим, что общая кустистость гибридов на Р-цитоплазме, равная 1б,85±0,62 побега, достоверно выше аналогичного показателя у гибридов на цитоплазме в-типа — 15,69±0,54 побега (Р<0,001). По продуктивной кустистости, составившей 10,55±0,45 и 10,70±0,41 побега соответственно у гибридов на цитоплазмах Р- и й-типа, различий выявлено не было. Продуктивность колоса, равная 1,69±0,03 г и расге-ния - 13»39±0,64 г у гибридов на ЦМС С-типа, была достоверно выше, чем у гибридов на цитоплазме Р-типа — 1,46±0,04 г зерна с колоса и 7,80±0,46 г - с растения (Р<0,001).

1

Таблица 4 — Сравнение влияния ЦМС Р- и б-типов на продуктивность растений гибридов озимой ржи и её элементы (2004-2005 г.г.)

Гибрвд Тип ЦМС Общая кус-тьшт Продукт, кус-тьшт я 5 Я ц а ^ ГЗ ^ 2 | 1 о 8 3 | а. б И

Р 16,85± 0,62 10,55± 0,45 1,4б± 0,04 7,80± 0,46 1,73± 0,10

О 15,б9± 0,54*** 10,70± 0,41 1,69± 0,03*** 13,39± 0,64*** 2,07± 0,15*

ВС, р 16,80± 0,65 9,19± 0,42 1,28± 0,04 9,00± 0,56

в 14,10± 0,63*** 8,36± 0,44** 1,32± 0,05 8,49± 1,26*

По соотношению зерна к соломе (К хоз) лучше выглядели гибриды на цитоплазме Р-типа - 1,73±0,10 и 2,07±0,15 у гибридов на С-Цитотшме (Р<0,05).

После беккроссирования дбшая кустистость гибридов на ЦМС Р-типа фактически не изменилась — 1б,80±0,65 побега, в то время как у гибридов на цитоплазме О-типа данный показатель уменьшился и составил 14,10±0,63 побега. Таким образом, преимущество гибридов на Р-цитоплазме, по обшей кустистости, над гибридами на ЦМС й-типа сохранилось и было статистически доказано при Р<0,001. В отличие от Р|, продуктивная кустистость гибридов на цитоплазме Р-типа снизилась и была равна 9,19±0,42 побега, а у гибридов на О-цитоплазме снижение по данному показателю было более существенным и составило 8,36*0,44 побега, что было достоверно меньше (Р<0,01), чем у гибридов на ЦМС Р-типа. По классе зерна с колоса различия доказаны не были. Но у гибридов на цитоплазме О-типа данный показатель, равный 1,32±0,05 г был чуть выше, чем у гибридов на Р-цитоплазме —1,2810,04 г.

В ВС] продуктивность растения гибридов на ЦМС О-типа упала практически в 2 раза и составила 8,49±1,26 г, а у гибридов на цитоплазме Р-типа

она немного увеличилась — 9,00±0,56 г, что было достоверно выше (Р<0,05), чем у гибридов на G-цитогшазме. Лучшая рродуктивкдсть щпоса гибридов на цитоплазме G-типа складывалась в основном благодаря большему количеству цветков и зёрен в колосе и лучшей озернённости. Так шернённость гибридов F, на G-адггоплазме составила 82,бб±0,73% против 77^52±0,S0% у гибридов на Р-цитоплазме (Р<0,001). Лучшая озернённосгь гибридов на цитоплазме G-типа может стать убедительным доводом при выборе базовой ЦМС для гибридной селекции. С данным показателем может быть в определённой степени связана проблема череззёрницы и поражения колосьев гибридов, созданных с использованием ЦМС Р-типа, спорыньёй, о чём сообщали Melz, Melz, Hartmann (2001).

«Число падения«, которое характеризует активность а— амипазы. у гибридов на G-цитоплазме составило 305,35±3,59 сек., а у гибридов на ЦМС Р-типа - 271,41±3,85 сек. Различия были существенны при Р<0,001. Наряду с влиянием цитоплазмы, нами также было установлено и влияние генотипа на изучаемый показатель.

При сравнительном изучении ЦМС Р- и G-типов было установлено, что устойчивость к поражению бурой и стеблевой ржавчиной была выше у гибридов на ЦМС Р-типа. По устойчивости к абиотическим факторам в основном более предпочтительно выглядели также гибриды на Р-цитоплазме. Продуктивность растения и колоса была выше у гибридов на цитоплазме G-тнпа. «Число падения» было выше у гибридов на G-цитоплазме.

Пуодуктивност ь гибридов Fi. созданных на основе ЦМС Р-типа Результаты изучения влияния ЦМС Р-типа на продуктивность гибридов F) приведены в таблице 5. Они свидетельствуют, что среднее превышение гибридов над сортами по урожайности составило 8,8%. Данное превышение было обусловлено благодаря лучшей продуктивной кустистости - 16,7%, большей массы зерна с колоса — 9,1% и большего количества продуктивных побегов на

1

1м3 - 6,7%. Лишь количество растений на единице площади у гибридов было меньше на 8,2%.

Одним из основных показателей, обусловивших высокую урожайность гибридов, была масса зерна с колоса. Данное превосходство было благодаря большему количеству зёрен в колосе на 3,4%, лучшей озернёкности — 5,2% и большей массе 1000 зёрен-3,9%.

Таблица 5 - Урожайность гибридов на ЦМС Р-типа и её элементы (2000-2004 г.г.)

Урожайность, т/га Количество продуктивных на 1 мг Продуктивная кустистость, ШТ Масса зерна с колоса, г

растений, шт. побегов, ШТ

Среднее по сортам 4,77 208,6 430 2,34 1,32

Среднее по гибридам 5,19 191,6 458,8 2,73 1,44

В % от стандарта 108,8 91,8 106,7 116,7 109,1

За время изучения продуктивности гибридов Р) на ЦМС Р-типа погодные условия значительно изменялись, в связи с этим в таблице б приведены данные по гибридам и лучшим гибридам в сравнении с сортами б благоприятные годы. Таким образом, мы попытались выявить: изменяются ли показатели, которые обуславливают лучшую урожайность гибридов, в зависимости от погодных условий и возможные резервы увеличения потенциала урожайности озимой ржи.

В благоприятные годы (таб. б) средняя урожайность гибридов была лучше на 16%, а лучшие гибриды по данному показателю превысили сорта на 25,6%. Как было отмечено ранее, данное превышение гибридов было обусловлено большим количеством продуктивных побегов на единицу плошади —

16,2%, большей массой зерна с колоса — 13,4% и лучшей продуктивной кустистостью — 11,8%, а у лучших гибридов было ещё и больше продуктивных растений на единице площади — 3,3%.

Более продуктивный колос гибридов на 11,8% и лучших гибридов -13,4% складывался благодаря лучшей озернённости (на 3,5 и 4,4%) и большей массы зерна с колоса (2,7 и 3,0%). Гибриды уступали сортам лишь по количеству цветков в колосе (на 1,3 и 3,7%).

Таблица 6 — Урожайность гибридов Р| на ЦМС Р-типа и её элементы в

благоприятные годы

Урожайность, т/га Количество продуктивных на I мг Продуктивная кустистость, шт Масса зерна с колоса, г

растений, шт побегов, шт

Среднее по сортам 5,00 241 443 2,04 1,27

Среднее по гибридам 5,80 232 506 2,30 1,42

В%от сортов 116 96,3 114,2 112,7 111,8

Среднее по лучшим гибридам 6,28 249 515 2,28 1,44

В % от сортов 125,6 103,3 116,2 111,8 113,4

В ходе изучения продуктивности гибридов И] на ЦМС Р-типа было установлено, что более высокая урожайность гибридов в сравнении с сортами формируется благодаря более продуктивному колосу, лучшей продуктивной кустистости и большему количеству продуктивных побегов на единице площади.

18

ВЫВОДЫ.

1. Стерильные аналоги на ЦМС Р-тила отличаются от фертнльных лучшей устойчивостью к неблагоприятным абиотическим факторам внешней среды. Об этом свидетельствует их лучшая зимостойкость (в естественных и провокационных условиях), лучшая засухоустойчивость. А сформировавшиеся на стерильных растениях зерновки обладают лучшей полевой всхожестью. В последнем случае существенное влияние оказывает и генотип фертильного аналога.

2. По устойчивости к неблагоприятным биотическим факторам (поражению мучнистой росой, бурой и стеблевой ржавчиной) стерильные и ферггиль-ные аналоги существенно не различались. При этом по поражению бурой листовой ржавчиной наблюдается параллельный характер изменчивости: стерильные аналоги более устойчивых к этому заболеванию фертнльных линий были более устойчивы, чем менее устойчивых исходных фертнльных линий.

3. Лучшая устойчивость стерильных форм к неблагоприятным абиотическим факторам внешней среды обеспечивает их лучшую выживаемость к уборке по сравнению с исходными фертильными. Стерильные аналоги с высокой степенью достоверности превышают фертильные по высоте. При этом различий по устойчивости к полеганию не обнаружено.

4. Для стерильных форм характерен более быстрый темп развития. Фаза цветения наступает раньше, но отличается большей продолжительностью, чем у фертнльных.

5. Стерильные аналоги отличаются лучшей продуктивностью растений. Лучшая их продуктивность обусловлена большей кустистостью и более продуктивным колосом. Лучшая продуктивность последнего обусловлена ббльшим количеством цветков в колосе. С большей продуктивностью стерильных форм связано и большее значение их коэффициента выхода хозяйственно ценной продукции (зерна).

6. По активности а - амилазы стерильные и фертильные аналоги существенно не различались. Различия не были обнаружены во все года исследований и у всех изученных генотипов.

7. Гибриды Р| на ЦМС О-тнпа уступали гибридам на Р-цитоплазме по таким показателям, как зимостойкость и выживаемость растений, но были более устойчивы к полеганию. При беккроссироваиим гибриды на цитоплазме С-типа оказались более зимостойкими, а по остальным показателям различий между изучаемыми типами отмечено не было.

8. Поражение мучнистой росой гибридов Р| на Р- и в-типах было незначительным, и различий по устойчивости выявлено не было. При беккроссиро-вании поражение гибридов на Р-цитоплазме увеличилось, но различия были несущественны. Более устойчивыми к поражению бурой и стеблевой ржавчиной были гибриды Р, на цитоплазме Р-типа. Данная тенденция сохранилась и при беккроссировании. Отсюда следует, что цитоплазма Р-типа является менее восприимчивой к поражению основными болезнями.

9. Сравнение влияния ЦМС Р- и С-типов на продуктивность растений гибридов р| выявило преимущество последних. Гибриды же ВС) были более продуктивные на цитоплазме Р-типа. На продуктивность колоса более благоприятно действовала цитоплазма б-типа, причём, как в р|, так и в ВС|. Об этом говорят такие показатели, как лучшая озернённость и большая масса зерна с колоса,

10. На активность а - амилазы влияет, как генотип, так и цитоплазма. Более высокое «число падения» у гибридов на цитоплазме С-типа.

П.Более высокая урожайность гибридов р! на ЦМС Р-типа формируется в основном за счёт лучшей продуктивной кустистости, большей массы зерна с колоса и большего количества продуктивных побегов на 1м3. Более продуктивный колос гибридов обусловлена лучшей озернённостью и большей массой 1000 зёрен.

12. Повышение потенциала продуктивности создаваемых сортов и гибридов озимой ржи возможно при улучшении показателей двух интегральных

признаков — количества продуктивных побегов на единице площади и массы зерна с колоса.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ

1. При использовании в качестве источника ЦМС Р-типа следует учитывать, что создаваемые на её основе мужскостерильные аналоги превышают исходные фертильные по высоте, отличаются более быстрым темпом развития, фаза цветения наступает раньше на 2-3 дня и отличается большей продолжительностью.

2. При создании гибридов устойчивых к прорастанию зерна на корню более целесообразно использовать в качестве источника ЦМС G-тип.

3. При создании новых сортов и гибридов озимой ржи следует учитывать, что повышение потенциала их продуктивности возможно за счйт увеличения густоты продуктивного стеблестоя и продуктивности колоса.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Характеристика сортов и популяций по восстановительной способности ЦМС «Pampa» - типа/ Ерёменко С.П., Юрьева О.Л., Мамедов Р.З. // Актуальные проблемы генетики: Материалы 2-й конференции Московского общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова. Москва 20-21 февраля 2003 г. том Ь-М.,2003.-С, 70-71.

2. Характеристика самоопылённых линий и популяций озимой ржи по восстановительной способности ЦМС Р-типа и хозяйственно-ценным признакам/ Еременко С.П., Юрьева О.Л., Мамедов Р.З. // Вклад молодых учёных в развитое аграрной науки в начале XXI века: Материалы научно-практической конференции. Ч. IL-Воронеж: ВГАУ, 2003,- С. 43-45.

3. Характеристика самоопылённых линий озимой ржи по хозяйственно-ценным признакам/ Юрьева О.Л., Ерёменко С.П., Мамедов Р.З. // Вклад мол о-

дых учёных в развитие аграрной науки в начале XXI века: Материалы научно-практической конференции. Ч. II.-Воронеж: ВГАУ, 2003.- С. 47-49.

4. Исходный материал для селекции гибридной ржи в условиях ЦЧЗ/ Юрьева О.Л., Ерёменко С.П., Мамедов Р.З. // Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка: Материалы Международной научно-практической конференции; Киров; НИИСХ Северо-Востока, 2003,-С.~67-б9.

5. Восстановительная способность самоопылённых линий и популяций озимой ржи ЦМС Р-типа/ Ерёменко С.П., Юрьева ОЛ-, Мамедов Р.З. !1 Озимая рожь; селекция, семеноводство, технологии и переработка? Материалы Международной научно-практической конференции; Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2003.-С.-69-72.

6. Оценка сам оолылённых линий восстановителей фертильности по хозяйственно-ценным признакам/ Ерёменко С.П., Юрьева OJL, Мамедов Р.З. // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: Материалы VII международной научно-производственной конференции." 4.1: Агрономия, Ветеринария, Животноводство,- Белгород, 2003.-е. 35-36.

7. Продуктивность самоопылённых линий озимой ржи/ Юрьева О Л., Ерёменко С.П., Мамедов Р.З. // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения: Материалы Vil международной научно-производственной конференции,- 4.1; Агрономия, Ветеринария, Животноводство.- Белгород, 2003.-е. 63-64.

8. Продуктивность сортолинейных гибридов озимой ржи, созданных с использованием ЦМС/ Мамедов Р.З., Чевердина Г.В., Тороп Е.А., Тороп А.А. // Эволюция научных технологий в растениеводстве: Сб. науч. тр. в честь 90-летия КНИИСХ им. П.ПЛукьяненко: в 4-х т. - Краснодар, 2004. - Т.2: Тритикале. Сортоизучение и семеноводство. Ячмень. Кукуруза. — С.69-73.

9. Влияние ЦМС Р(Ратра)-типа на признаки озимой ржи/ Мамедов Р.З. // Вклад молодых учёных в развитие аграрной науки в начале XXI века: Материа-

лы межрегиональной научно-практической конференции молодых учёных. Ч. Н.-Воронеж; ВГАУ, 2005,- с. 92-93.

Отпечатан на множительной технике ГНУ НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева РАСХН Подписано к печати 2.02,2006 г, Прот. № 2

Тираж 100 экземпляров