Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

"ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛИНИЙ И ПОПУЛЯЦИЙ ОЗИМОЙ РЖИ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ ""РАМРА "" - ТИПА"

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме ""ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ЛИНИЙ И ПОПУЛЯЦИЙ ОЗИМОЙ РЖИ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ ""РАМРА "" - ТИПА""



На правах рукоди

УДК 633.14:631.523 ^/і

Ерёменко Сергей Павлович

Восстановительная способность линий и популяций озимой ржи цнтоплазматической мужской стерильности "РАМРА™—типа

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Каменная Степь - 2003

Диссертационная работа выполнена & Государственном научном

учреждении Научно - исследовательском институте сельского хозяйства

Центрально - Чернозёмной полосы им. В.В. Докучаева в 2000 — 2003 г.г.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Тороп Александр Авдреевич

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук,

Ошевнев Валерий Павлович кандидат сельскохозяйственных наук, Потапов Александр Петрович _____ Ведущее предприятие - Воронежский" государственный аграрный

университет им. К.Д. Глинки

Зашита состоится «26»февраля 2004 года в 13 часов на заседании днссертаиионного совета К.006,046.01. при ГНУ Научно- исследовательском институте сельского хозяйства Центрально - Чернозёмной полосы им. ^ Докучаева.

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

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан » января 2004 года

Учёный секретарь диссертационного совета

кандидат сельскохозяйственных наук В.В. Баалова

Актуальность темы,

Озимая рожь - одна из важнейших зерновых культур. Особенно велико пищевое значение зерна ржи. Это вторая по значению после пшеницы хлебная культура нашей страны. Озимая рожь превосходит другие зерновые культуры по холодо- и морозостойкости, по устойчивости к почвенной засухе. Она малотребовательна к условиям произрастания. На песчаных, кислых и малоокультуренных почвах озимая рожь способна при соответствующей агротехнике превосходить по урожайности озимую пшеницу (Гончаренко, 2000).

Все вышесказанное говорит о необходимости создания высокопродуктивных сортов и гибридов, способных давать большой выход продукции с единицы площади, а также отличаться высоким качеством зерна. Решением дайной проблемы может служить относительно новый для ржи метод гибридной селекции с использованием цитоплазмати1ческой мужской стерильности (ЦМС). Возделываемые в настоящее время гибриды повышают распространенные в производстве сорта-популяции в среднем на 20% (Beeker, Link, 2000).

Значимой проблемой в гибридной селекции ржи при использовании ЦМС Р-типа является небольшая концентрации в су шествующих сортах-популяциях европейской селекции эффективных восстановителей фсртильности (Geiger, Miedarier, 1996). С ней связан ряд трудностей, с которыми сталкиваются семеноводы и производственники при получении и использовании гибридных семян (Geiger, Bausbak, 1979; Glass, Miedaner, Geiger, 1995; Geiger, Miedaner, 1999) . Из-за низкой восстановительной способности опылителей семеноводы вынуждены примешивать в гибридные семена 5-10% семян сортов-популяций для лучшего опыления и соответственно лучшей завязываемосги семян при использовании Fj в производстве.

Целью нашей работы являлся поиск эффективных восстановителей фсртильности для ЦМС Р-типа среди коллекции сортов отечественной и зарубежной селекции, селекционного материала лаборатории оелекции-озимой-"*

ржи НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева, включающего оригинальные популяции и самоопыленные линии,-

Для достижения указанной цели планировалось решить следующие задачи.

1, Изучить способность сортов и популяций восстанавливать фертильность при скрещивании с источником ЦМС Р-типа.

2, Изучить пригодность для этой цели самоопыленных линий.

3, Дать предварительную оценку по общей комбинационной способности (ОКС) самоопыленным линиям, выделившимся по способности восстанавливать фертильность при скрещивании с источниками ЦМС Р-типа.

4, Оценить выделившиеся источники восстановления фергильностн по наиболее важным признакам и свойствам.

Научная новизна. Впервые в условиях Центрально-Черноземной зоны изучена реакция сортов и самоопыленных линий на цитоплазму источников ЦМС Р-типа. Показано, что способность, как сортов, так и линий восстанавливать фертильность пыльцы в значительной мере зависит от погодных условий и особенностей материнской формы - источника ЦМС этого типа. В зависимости от этого индекс восстановления может колебаться от 0 до 100. Обнаружено, что его величина зависит, в частности, от степени засухоустойчивости опылителя и получаемого гибрида. Выявлена индивидуальная реакция восстановителей фергильностн в зависимости от уровня стерильности материнской формы. Найдены линии - восстановители фергильностн, восстановительная способность которых мало зависит от погодных условий и обладающие к тому же высокой ОКС.

Установлено, что по показателям ряда хозяйственно важных признаков изученные линии могут превышать популяиионный сорт-стандарт.

Практическая ценность. Дана оценка исходному селекционному материалу, созданному в лаборатории селекции озимой ржи НИИСХ ЦЧП им. В.В .Докучаева, а также ряду образцов из коллекции ВИР по способности восстанавливать фертильность при скрещивании с источниками ЦМС Р-типа.

Выделены сорта-популяции с высокой концентрацией восстановителей фертильности, которые рекомендовано использовать для создания самоопылен ных линий - восстановителей фертильности.

Среди самоопыленных линий выделены восстановители фертильности, пригодные для практического использования. Им дана оценка по наиболее важным для селекции признакам, в том числе и по ОКО. Из линий, обладающих высоким индексом восстановления и лучших по ОКС, сформирован синтетик.

Кроме восстановительной способности изучавшийся материал оценен по ряду других наиболее важных признаков и свойств. Полученные результаты рекомендовано использовать в селекционной программе по гибридной ржи.

На защиту выносятся следующие положения^

1. Изученные сорта-популяции, гибридные популяции и самоопыленные линии существенно различаются по способности восстанавливать фертильность при скрещивании с источниками ЦМС Р-типа.

2. Концентрация восстановителей фертильности среди изученных самоопыленных линий значительно больше, чем в сортах-популяциях и гибридных популяциях.

3. На степень восстановления фертильности большинства изученных образцов существенное влияние оказывают погодные условия и индивидуальная реакция опылителя на эффект материнской формы.

4. На выделенные источники восстановления фертильности мало влияют погодные условия и генотип изученных материнских форм,

5. Качество восстановительной способности выделенных линий и показатели их хозяйственно-ценных признаков позволяет рекомендовать использовать данные линии в практической селекционной работе по гибридной ржи.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Межрегиональной научно-практической конференции «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки в начале XXI века» (Воронеж, 2003), на заседании Территориального Координационного совета «Состояние и пути улучшения селекции и семеноводства

сельскохозяйственных культур в ЦЧЗ» (Каменная Степь. 2003), на Международной научно практической конференции «Озимая рожь,'селекция, семеноводство, технология и переработка» (Киров, 2003),

Кроме того, основные результаты докладывали«, и были одобрены на заседаниях Ученого совета НИИСХ ЦЧП им, В.В.Докучаева и научно-методического совета Центрально-Черноземного селсшентра в 2001-2003 г.г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных

работ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 139 страницах машинописного текста, содержит 28 таблиц в тексте и 5 в приложении, иллюстрирована 12 рисунками, состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций для практической селекции и приложения. Список цитированной литературы включает 242 наименований, в том числе 80 - на иностранных языках.

Условия, материал н методика проведения исследований. Работа выполнена в течение 2000-2003 годов в лаборатории селекции озимой ржи НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева (Таловскоий район Воронежской области). В годы проведения исследований наблюдались контрастные погодные условия, которые позволили изучить зависимость степени восстановления фертильщкгги от погодных условий и дать оценку интересующему материалу.

Так как основной проблемой создания гибридной ржи на основе ЦМС Р-типа является низкая концентрация восстановителей фергильности у болышшсгва отечественных и зарубежных сортов, то мы ставили перед собой главную задачу - оценить находящиеся s нашем распоряжении материал (сорта, популяции и линии) по способности восстанавливать фертильность пыльцы при скрещивали и его с источниками ЦМС Р-типа,

В качестве источиика стерильности использовались стерильные растения первого типа, полученные на базе ЦМС Р-типа. В качестве опылителей служили сорта и популяции лаборатории селекции озимой ржи НИИСХ ЦЧП им. В.В.Докучаева из конкурсного и предварительного сортоиспытаний, коллекционные образцы В И Ра и других селекционных учреждений в

количестве 57 штук, а также самоопыленные линии 5-8 кратного самоопыления, полученные *в лаборатории селекции озимой ржи Ш1ИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева, в количестве 71В штук.

Посев проводился ручной сажалкой на делянках 1м1 при норме 50 семян на делянку. Площадь питания составила 0,02 м2 (10 х 20 см). Пыльца с опылителей собиралась в утренние часы до начала массового цветения растений. Собранной пыльцой опыляли 3-5 стерильных колосьев материнской формы. Учет восстановительно-закрепительной способности проводился по шкале Гайгера и Моргенштерна (Geiger, Morgenstern, 1975) путем подсчета стерильных и фертильных растений на делянке.

К стерильным (ms) относили растения с 1-3 типом восстановления (ms). Растения, обладающие 4-6 типом восстановления, относили к промежуточным восстановителям фертилькости (prnf). К растениям с восстановленной фертилъностью (rf) , относились растения 7-9 типов. Расчёт индекса восстановления выполнялся по формуле:

m^l2pmf+rf юо%

п

где п - общее количество растений на делянке.

Ниже приводится шкала для оценки восстановительно-закрепительной способности изучаемых образцов.

1 тип — нет пыльцы, пыльники сильно дегеперированы и не

растрескиваются.

2 тип - нет пыльцы, пыльники дегенерированы, но иногда могут

растрескиваться,

3 тип - нет пыльцы, пыльники умеренно дегенерированы, в большинстве

случаев могут растрескиваться.

4 тип - в некоторых случаях пыльники содержат следы пыльцы.

6 тип - почти все пыльники содержат небольшое количество пыльны.

7 тип - большинство пыльников легкодегенернрованно, но имеют

достаточное количество пыльцы.

8 тип — почти все пылышки выглядят нормально и большинство хорошо

пылят.

9 тип — все пыльннкн нормально развиты и хорошо пылят.

Материалом для оценки на ОКС служили 44 линии, выделившиеся по восстановительно-закрепителыюй способности в 2001 году. Данные линии высевались по схеме топ кросса на изоляторе. Соотношение отцовской и материнской формы составило 3 : I, В качестве тестера служил сорт озимой ржи Саратовская 7. Потомство топкроссов высевалось на основном поле по типу контрольного питомника тракторной сеялкой СУ-10 на делянках с учетной площадью 10 кв.м. Норма высева составила 5 млн. всхожих семян на гектар. Стандарт высевался через каждые 2 номера, В качестве стандарта использовался сорт Таловская 33. Кроме того испытание на ОКС дублировалось на делянках ручного посева в 3х-кратном повторении с площадью делянки 1 кв.м. Вместе со стандартом высевалась отцовская и материнская форма для определения уровня гетерозиса полученных гибридов. Посев проводился по схеме: с? - $ - Р| - Эй

Для оценки уровня комбинационной способности линий озимой ржи использовалась специальная шкала, разработанная в ВИРе, включающая 5 разрядов по этому показателю (Кобы ля некий, 1982).

Шкала оценки ОКС

Разряд Урожайность испытуемого гибрида, в % к средней урожайности всех гибридов в опыте Общая комбинационная способность

1 <100 + НСР очень низкая

2 100 + НСР низкая

3 101-110 + НСР средняя

4 111 - 120 + НСР высокая

5 >121 +НСР очень высокая

Количественную оценку характера наследования давали с помощью показателя 5(ьа) — степени доминирования (Кобылянский, 1982), который вычисляли по формуле: __ _

ХРг-Хтр

Л Ош) = =-

ХНР-Хтр

где Хтр—символ средних значений обеих родительских форм; ХНР — родительская форма с наиболее развитым признаком; ХР\ — среднее значение гибрида

Все учёты н наблюдения проводились по общепринятым методикам. Статистическую обработку результатов проводили на компьютере по программам, принятым для подобных исследований.

Результаты исследований.

В настоящее время во многих странах мира возрастает интерес к гибридной селекции озимой ржи. Как отмечалось выше, основной проблемой в этом направлении является низкая концентрация восстановителей фертильности для ЦМС Р-типа. Индекс восстановления для большинства европейских сортов находится в пределах 5-30%.

Однако трудности в создании восстановителей фертильности связаны не только с их низкой концентрацией в имеющемся исходном материале, но и с зависимостью их эффективности от погодных условий (Glass, Miedaner, Geiger, 1995} а также влияния материнской формы (Kolasinska, 2001; Гордей, Шимко, Гордей, 2003), Это указывает на необходимость поиска эффективных восстановителей фертильности, которые являлись бы стабильными в разных погодных условиях и при скрещивании с разными материнскими формами.

В результате исследования восстановительной способности сортов и популяций нами было также установлено, что они в своем большинстве имели невысокий индекс восстановления (Рис. 1).

Восстановительная способность сортов и линий 2002-2003 гг.

14<дес восста ноалда ия

Рисунок 1

Большинство популяций имело индекс восстановления 31-40, что теоретически считается -достаточным для удовлетворительной завязываемости семян. Однако, в своих исследованиях мы исходили из того, что нижней приемлемой границей хороших восстановителей фертильности будет считаться индекс 60, что в большинстве случаев исключает возможность поражения колосьев спорыньей. Исходя из этого, к восстановителям фертильности в 2001году будут относиться следующие сорта и популяции: Безенчукская 87, МУЛ, ГК-1180 и Радзима, что составляет лишь 8% от изученного материала.

В засушливых условиях 2003 года произошло резкое (в 3 раза) снижение числа растений с восстановленной фертильностью и возросло число популяций, имеющих индекс восстановления 0-10.

Влияние погодных условий на восстановительную способность сортов и популяции показано на примере данных, приведенных в таблице 1.

Таблица 1— Влияние погодных условий на восстановительную способность сортов

Гибрид Индекс восстановления, %

2002 г. 2003 г.

Л 176 х КиПйЗ-2 31 8

Л 309 х Популяция 51 52 13

Л 230 х МУП 63 18

Л 54 х Огайогшгка 53 8

Л 176 х Радзима 83 24

Л 54 х Популяция 57 42 42

Среднее 54 18

Из данной таблицы видно, что погодные условия существенно влияют на восстановительную способность сортов и популяций. Это подтверждается критерием Пирсона: X - 128,3 (Р > 0,99). Наиболее стабильной по восстановительной способности оказалась Популяция 57, которая не имела в 2002 и 2003 годах существенных различий по этому показателю. Выделившиеся в 2002 году сорта МУП и Радзима снизили свою восстановительную способность на 45 и 59 единиц соответственно.

Таким образом, среди изученного материала не обнаружено образцов с достаточно высокой и стабильной восстановительной способностью.

Ю

Некоторым исключением, в отношении стабильности является лишь Популяция 57. В связи с этим, считаем более целесообразным использовав сорта и популяции озимой ржи приемущественно для получения самоопыленных линий, обладающих высокой восстановительной способностью.

Результаты изучения восстановительной способности иннухт-линий приведены в рисунке 2. В 2001 году наблюдалось преобладание закрепителей стерильности (23%), хотя линий - восстановителей фертильности с индексом восстановления 91-100 также было значительное количество -15%. Это можно объяснить благоприятными погодными условиями, сложившимися во время споро- и гаметогенеза в 2001 году.

Для посева в 2002 году были отобраны гибриды с линиями, выделившимися по восстановительной способности, а также с новыми линиями. Вероятно, поэтому в этот год максимум линий приходится на индекс восстановления 41-50, В 2003 году идет сравнительно равномерное снижение числа линий по мере увеличения степени восстановления, наблюдался лишь скачок на индексе 30. Поведение линий во все годы исследований было разнообразным, что подтверждает критерий Пирсона, полученный при сравнивании распределения линий по типам восстановления: Х2г«>|-:сюг =21,88**, Х^ом-ихв = 22,57** и Х":оо2-2даз = 66,17**, при Д0] = 13,28.

Восстановительная способность самоопыленных линий

Индекс восстановления

Рисунок 2

Варьирование восстановительной способности по годам без учёта влияющего фактора (погодные условия, влияние материнской формы) показано в таблице 2.

Таблица 2 - Восстановительная способность самоопыленных линий

№ линии Индекс восстановления, %

2001 г. 2002 г. 2003 г. Среднее

37 м 93 69 0 54,0

177 м 100 23 22 48,3

178 м 94 37 0 43,7

216м 100 45 34 59,7

222 м 100 48 0 49,3

297 м 95 68 30 64,3

297 м 95 68 56 73,0

365 м 100 27 0 42,2

189 м 96 52 57 68,3

208 м 95 63 8 55,3

183 м 85 54 15 51,3

Среднее 96 50 20 55,3

Из данной таблицы видно, что восстановительные способности одних и тех же линий сильно меняются. Как и в сортах изменения происходят на величину, зависящую, в основном, от индивидуальных особенностей опылителя, а также вышеперечисленных факторов, что подтверждают коэффициенты ранговой корреляции: г2ОТ|-зоо2 = -О,И, г2оо1-2003 = 0,27, г^оомооз = 0,39, при Гад; = 0,553.

В таблице 3 показана зависимость восстановительной способности от погодных условий. По сравнению с 2002 годом, в 2003 году произошло снижение индекса восстановления в среднем на 25 единиц. Все линии, представленные в данной таблице, за исключением линии 129г и 193м, снижали индекс восстановления (х2 = 128,06**, при Р > 0.99).

Таблица 3 - Зависимость восстановительной способности линий от погодных

условий

Гибрид Индекс восстановления, Засухоустойч ивость в среднем за 2 года, балл

2002 г. 2003 г. разница {2002-2003)

94 мх 129 г 80 82 -2 4,50

102 мх 88 г 69 30 39 4,13

230 м х 51 г 67 54 13 4,25

134 мх 140 г 78 59 19 4,13

77 м х 105 Г 90 32 58 4,25

77 м х 234 г 78 50 28 4,63

134 мх 125 г 77 29 48 4,00

141 м х 29 г 96 53 43 3,25

77 м х 228 г 76 69 7 4,75

212 мх 297 м 68 56 12 3,75

212 мх 193 м 64 69 ~4 4,75

212 м х 244 76 42 34 3,38

П5мх 190 м 63 14 49 3,75

Среднее 74 49 — —

Как и в предыдущих случаях, коэффициент ранговой корреляции по восстановительной способности связи не обнаружил (г = -0,250 при Года = 0,514).Следовательно, можно утверждать, что та величина, на которую изменяется восстановительная способность сортов и линий озимой ржи не является одинаковой, а зависит от индивидуальных особенностей, присущих каждому конкретному образцу.

При изучении линий и гибридов нами проводилась оценка их засухоустойчивости в период спорогенеэа, от которой в очень сильной степени зависит стерильность пыльцы (Свиаок, 1980). Сравнивалась разница по восстановительной способности линий 2002 и 2003 г.г. со средней засухоустойчивостью гибрида за 2 года. Полученные данные показывают, что одной из причин наблюдаемого увеличения стерильности пыльцы (соответственно уменьшения индекса восстановления) могут быть засушливые условия 2002 и особенно 2003 года, так как чем больше была разница индексов восстановления в 2002 и 2003 годах, тем меньше была засухоустойчивость изучавшегося материала,

Другой причиной уменьшения числа фертильньгх растений может быть влияние материнской формы (Костяка, 2001; Гордей, Шимко, Гордей, 2003).

В качестве материнских форм использовались простые гибриды немецкой селекции \VHT-I2, \VHT-1S и простые гибриды, полученные в лаборатории селекции озимой ржи НИИСХ ЦЧП им, В.В.Докучаева (ПГМ). Гибриды, полученные с участием \УНТ-12 и \VHT-15, имеют гораздо меньшее число растений с восстановленной фертильностью ло сравнению с гибридами, материнской формой которых служил наш материал.

Такие результаты могут быть объяснены тем, что компоненты гибридов ШНТ-12 и \VHT-15 лучше отсел ектированы по закрепительной способности и, вероятно, не содержат в своем генотипе минорных генов-восстановителей фертильноети, которые усиливают действие Л Г]-генов, содержащихся в отцовском компоненте. Линии, которые восстанавливают фертилъность в гибридных растениях, полученные с участием №1Т-форм, обычно являлись лучшими восстановителями при скрещивании с ПГМ - гибридами, В среднем гибриды с \УНТ имели индекс восстановления на 26 единиц меньше, чем гибриды тех же линий с ПГМ - формами.

Таблица 4 - Влияние материнской формы на восстановительную способность самоопыленных линий 2003 г.

Индекс восстановления, %

\УНТ ПГМ

219 0 29

231 0 7

237 0 2

250 14 50

257 9 21

274 0 38

296 0 4

297 30 56

414 0 84

60 - 93

60 — 50

373 - 47

373 — 13

Среднее 6 32

и

Гибриды одних и тех же линии с разными ПГМ - формами также различались по восстановительной способности. Однако эти различия не так заметны, В связи с изложенным выше следует учитывать, что при определении восстановительной способности изучаемого материала к выбору МС-тестера необходимо подходить особенно внимательно.

Подытоживая результаты анализа линий по восстановительной способности, считаем необходимым выделить и дать более детальную характеристику этой особенности ряда линий (таблица 5).

Таблица 5 - Индекс восстановления лучших линий- восстановителен фертильности, %

Линия Год Среднее

2001 2002 2003

178 м 94 37 32 54,3

183 м 85 54 15 51,3

216м 100 45 34 59,7

276 м 75 — 29 52,0

50 м 100 86 — 93,0

297-1 м 95 68 30 64,3

297-2 м 95 68 56 73,0

60-1 м 92 — 50 71,0

60-2 м 92 — 93 92,5

129 м 100 93 — 96,5

190 м 100 63 — 81,5

193 м 92 64 69 75,0

189 м 96 52 57 68,3

29 г — 96 53 74,5

51 г — 67 54 60,5

139 г — 80 82,5 81,2

140 г — 78 59 68,5

228 г — 76 69 72,5

234 г — 78 50 64,0

362 м 92 — 17 49,5

412 м 100 — 17 58,5

Среднее 86,2 68,5 47,7

Из данной таблицы видно, что практически все линии из года в год меняли свою восстановительную способность, как правило, снижали ее, что может быть связано с рядом указанных выше причин. Однако мы считаем, что

подставленные линии могут служить в качестве восстановителей фертильности в гибридах. Несмотря на то, что в 2003 году некоторые из линий (183м, 21бм, 276м, 296-1м, 262м, 412м) имели достаточно низкий индекс восстановления, мы относим их к лучшим восстановителям фертильности из-за того, что такие результаты получены при использовании в качестве материнской WHT-форм, при скрещивании с которыми большинство испытанных линий и сортов имели индекс восстановления 0-10.

Ценность селекционного материала определяется наличием у него кроме главного признака других хозяйственно-ценных, биологически полезных свойств и признаков. От этого в значительной степени зависит успех и эффективность их использования в селекции (Кобылянский, 1979). Поэтому найденные нами восстановители фертильности оценивались по основным хозяйственно-ценным признакам.

Оценка всходов является ценным показателем жизнеспособности семян — свойством весьма важным для самоопыленных линий. Как видно из таблицы 6 большинство линий в 2002 году уступали стандарту по этому показателю. Однако линии 183м, 193м, 197м, 29г, 51 г, 139г не уступали или превосходили его при уровне вероятности Р > 0,05.

В 2003 году некоторые линий имели оценку всходов выше стандарта, что объясняется предшествующей браковкой по этому свойству, линии более глубокого инцухта имели худшие оценки всходов.

На этот показатель повлияли более благоприятные погодные условия,1 сложившиеся во время всходов.

Оценка в период кушей и я характеризует интенсивность развития растения в осенний период. В 2002 году большинство линий имело превосходство над стандартом, В 2003 году только линия 109м достоверно превосходила стандарт по этому показателю, а линии 190м и 216м достоверно от него не отличались. Более глубокий инцухт и вызываемая им депрессия снижал интенсивность развития растений уже в этот период.

!б

Таблица 6 - Характеристика самоопыленных линий по основным хозяйственно-ценным признакам

2001 год 2002 год 2003 год

оценка оценка оценка оценка оценка оценка оценка оценка оценка оценка

Линия перед всходов, куще и и перед перед перед всходов, кущения, перед перед

уборкой, балл я, балл уходом в цветение уборкой, балл балл цветение уборкой.

балл зиму, балл м,балл балл м,балл балл

50м 4,75* 3,0* 4,75* 3,25* 3,0* 3,75 4,5* 3,75* 2,75* 3,25*

139м 1.5* 2,75* 3,25* 3,0* 4,0* 4,0* 4.25* 4,75* 3,75* 4,0*

178м 3,75* 2,75* 3,75 3,5 3,0* 2,5* 1,75* 3,0* 1,25* 1,5*

183м 2,25* 4,0* 4,0* 4,0* 0,75* 0,45* — — —

189м 1,0* 2,0* 2,0* 2,75* 2,5* 2,75* — — — —

190м 3,0* 3,5* 4,5* 3,75 ' 3,25* 2,75* 4,0* 4,0 2,75* 3,0*

193 м 3,75* 4,5* 3,0* 4,0* 2,75* 3,0* 4,0* 3,0* 2,5* 2,25*

216м 1,25* 3,5* 3,0* 3,5 2,75* 2,75* 3,75* 4,0 3,0* 2,5*

276м 0,25* — — — — — 4,0* 3,75* 2,5* 3,0*

297м 2,75* 4,0* 4,0* 4,0* 2,5* 2,0* 3,0* 3,5* 2,5* 1,5*

362м 3,0* 2,75* 3,0* 2,75* 2,25* 2,5* 5,0* 2,5* 0,5* 0,5*

412м 1,75 3,5* 3,5 3,0* 4,0* 4,0* — — — —

29i — 5,0* 4,5* 4,0* 3,5* 3,5 4,5* 3,0* 2,25* 2,25*

51 г — 4,0* 4,25* 4,0* 3,0* 3,0* 4,0* 3,5* 2,35* 2,75*

139г — 3,75 4,0* 3,5 3,25* 3,0* 4,25 3,5* 2,25* 2,25*

140г — 3,5* 3,75 3,5 3,25* 3,0* 4,25 3,25* 1,25* 1,5*

228г — 2,25* 3,75 2,25* 3,25* 3,25* 4,5* 3,0* 2,5* 2,25*

234г — 2,5* 2,75* 2,25* 3,0* 2,5* 4,75* 3,5* 1,5* 2,5*

Ст-т 1,85±0,06 3,75±0,09 3,55±0,12 3,64±0,l 1 3,7 5 ±0,09 Э,62±0,10 4,26±0,07 4,12±0,06 3,52*0,07 3,50±0,08

Доверит. 1,84... 3,57... 3,31... 3,42... 3,56... 3,42... 4,12... 4,00... 3,38 ... 3,34 ...

интервал. 1,86 3,93 3,79 3,86 3,92 3,82 4,40 4,24 3,66 3,56

Оценка перед уходом в зиму является заключительной в осенний период и характеризует общее состояние растений. Как видно из таблицы 6, в 2002 году имелись линии, которые хорошо развивались и имели хорошую jycroiy стояния, что и обусловило высокую оценку их перед уходом в зиму. По данному показателю выделились линии 50м, 183м, 193м, 297м, 29г, 190м, 51г. Линии 178м, 412м, !40г, 228г существенно от стандарта не отличались, что позволяет считать их лучшими среди остальных линий по данному показателю.

Оценка перед цветением включает в себя практически все предшествующие оценки. В 2002 и в 2003 годах данная оценка показала, что большинство линий уступает стандарту. В 2002 году по данному признаку выделились всего лишь две линии ~ 139м и 412м, а в 2003 году только одна линия - 139м. В нашем случае оценка в этот период не использовалась в качестве критерия для отбора растений для инцухта, так как нам было важно сохранить все линии, обладающие более или менее высокой восстановительной способностью.

Оценка перед уборкой является итоговой и заключается в глазомерной оценке состояния растений на делянке в данный период. Кроме того, она включает в себя все предшествующие оценки и учёты. Как видно из таблицы 6 в 2002 году выделились линии: 50м, 139м, 412м и 29г, а в 2003 году - лишь линия 139м. Остальные линии уступали стандарту.

Таким образом, проанализировав данные таблицы 6, мы приходим к выводу, что в течение вегетационного периода происходит нарастание депрессии самоопыленных линий. Если во время осенней вегетации многие линии не уступали стандарту или даже превосходили его, то к концу вегетационного периода остаются лишь единичные линии, имеющие хорошие показатели своего развития.

По ко.чпчексу хозяйственно-ценных признаков^ нами были выделены линии: 139м, 183м, 193м, 297м, 412м, 29ги 139г.

Комбинационная способность сортов - главный критерий, по которому можно судить о пригодности родительских форм ржи для селекции на гетерозис. Экспериментально доказано, что комбинационная способность

ts

сортов - наследственный признак (Spraque, Tatum, 1942; Green, 1948; Smocek, 1971 и др.). - Для получения необходимых селекционеру данных о комбинационной способности селектируемых сортов существует один надежный путь - скрещивание с тестером и последующая оценка по потомству (Венгжин, Мадей, 1990).

Из изученных нами самоопылёиных линий по ОКС, большее их количество, как и ожидалось, имело низкую и среднюю комбинационную способность. 7 линий имели среднюю ОКС (Таб. 7j: 216м, 168м,183м, 173м, 109м, 365м, 130м. Перечисленные линии в случае необходимости могут использоваться как компоненты синтетиков.

Наибольшее внимание следует уделить тем линиям, которые имели высокую и очень высокую общую комбинационную способность. Среди изученных линий таких было 15 — 18м, 141м, 193м, 320м, 236м, П9м,222м, 250м, 59м, 178м, 37м, 188м, 363м, 88м, 189м.

. Общая комбинационная способность инцухт-линий

№ n/n Линия Урожайность, т/га ОКС

1 216м 4,42* Средняя

2 52м 3,68* Очень низкая

3 150м 2,99* Очень низкая

4 168м 4,33* Средняя

5 183м 4,26 Средняя

6 173м 4,41* Средняя

7 222м 4,62* Высокая

8 326м 3,30* Очень низкая

9 250м 4,64* Высокая

10 412м 2,77* Очень низкая

11 325м 3,81* Очень низкая

12 109м 4,19 Средняя

13 38м 2,27* Очень низкая

14 18м 5,45* Очень высокая

15 365м 4,33* Средняя

16 130м 4,31* Средняя

17 59м 4,65 Высокая

18 252м 3,72* Очень низкая

19 141м 5,52* Очень высокая

20 297м 4,04* Очень низкая

21 178м 4,57* Высокая

22 37м 4,51* Высокая

Продолжение таблицы 7

23 188м 4,55* Высокая

24 257м 2,73* Очень низкая

25 193м 5,62* Очень высокая

26 347м 4,00* Очень низкая

27 57м 3,62* Очень низкая

28 363м 4,51* Высокая

29 244м 4,00 Очень низкая

30 88м 4,56* Высокая

31 320м 5,00* Очень высокая

32 157м 2.61* Очень низкая

33 189м 4,63* Высокая

34 236м 4,86* Высокая

35 119м 5,62* Очень высокая

36 199м 3,57* Очень низкая

37 159м 3.65* Очень низкая

Средняя гибридов 4,17

НСР „о, 0,09

В связи с тем, что у ржи более четко выражена специфическая комбинационная способность (Кобылянекий, 1982), крайне необходимо проверить выделенные линии по уровню СКС, которую они могут проявить в конкретной комбинации. При наличии у них достаточно высокой СКС, возможно их непосредственное участие в качестве компонентов простых гибридов, что является более желательным, чем создание синтетика.

Одним из факторов, определяющих урожайность, является сохранность растений к моменту уборки. Как показали исследования, большинство гибридов уступали стандарту по этому признаку. Поэтому в большинстве случаев определяющим фактором в структуре урожая служила продуктивность колоса.

ВЫВОДЫ

1. Среди изученного материала отсутствуют образцы, способные при скрещивании с источниками ЦМС Рашра-типа полностью и стабильно восстанавливать фертильность пыльцы. Абсолютное большинство образцов являлось закрепителями стерильности, В среднем за годы исследований индекс восстановления для самоопыленных линий находился в пределах 21,4-51,0, а для сортов 12,3-35,9. Выделена лишь небольшая группа сортов-популяций и

линий, способных частично, но в достаточной для полноценного опыления мере восстанавливать фертильность пыльцы.

2. Восстановительная способность изучавшихся образцов колебалась в значительных пределах. Существенное влияние на восстановительную способность изучавшегося материала оказывали погодные условия и эффект материнской формы. В зависимости от этих факторов индекс восстановления одного и того же образца изменялся в значительных пределах.

Между индексом восстановления и засухоустойчивостью получаемого при тест-скрещиваниях гибрида наблюдается существенная корреляция.

3. В качестве мс-тестера при оценке восстановительной способности изучаемого материала необходимо использовать только формы с типом стерильности 1, а в крайнем случае - 3 балла (по шкале Geiger, Morgenstern), отселектированных по закрепительной способности.

4. Наиболее высоким индексом восстановления в условиях Центральночернозёмной полосы обладают сорта: Безенчукская 87, МУП и Радзима, а также гибридные популяции - ГК 1180 и Популяция 57. Наибольшей стабильностью индекса восстановления по годам отличается Популяция 57. Ее восстановительная способность мало зависела от погодных условий.

5. Количество восстановителей фертальности среди самоопыленных линий значительно больше, чем среди изученных сортов и популяций. Обнаружены линии, сохраняющие относительно высокий индекс восстановления независимо от погодных условий (линии: 12м, 139г, 193 м, 216м, 189м и 414м) и мстестера (линии 12м и 216м).

6. По хозяйственно-ценным признакам и элементам продуктивности самоопыленные линии, как правило, уступают сорту-стандарту. Однако среди линий — восстановителей фертильности встречаются превышающие стандарт по некоторым признакам, в том числе по одному из особо важных для самоопыленных линий - озерненности.

7. Линии - восстановители фертильности: 216м, 250м, 128м, 193м, 189м, обладающие, как правило, высокой ОКС, целесообразно использовать в качестве компонентов для формирования синтетиков-восстановителей.

8. Большинство гибридов линий восстановителей с сортом Саратовская 7 имеют низкую густоту продуктивного стеблестоя, обусловленную, главным образом, низкой полевой всхожестью. Гибриды, как правило, проявляли конкурсный гетерозис по устойчивости к засухе и полеганию.

9. По элементам продуктивности растений наибольший уровень гетерозиса у изученных сортолинейных гибридов проявляется по массе 1000 зерен.

10. В числе факторов, лимитирующих увеличение урожайности гибридов, наряду с низкой густотой продуктивного стеблестоя, является низкая озерненность колоса. Уровень озерненности колоса гибридов связан с уровнем озерненности колоса у исходных линий.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В СЕЛЕКЦИОННОЙ ПРАКТИКЕ

1. Сорт Радзима и Популяцию 57 использовать для получения самоопыленных линий, обладающих высокой способностью восстанавливать фертильность пыльцы при скрещивали и н\ с источниками ЦРЛС Ратра-типа.

2. Линии: 18м, 193м, 320м, 141м, 236м и 119м использовать как доноры высокой ОКС. Линии 193м и 216м необходимо использовать в качестве компонентов синтетиков - восстановителей фертилыюстн.

3. В качестве мс-тестеров при испытании восстановительной способности изучаемого материала необходимо использовать источники ЦМС Рашра-типа, отселектированные по закрепительной способности, с баллом восстановления 1, максимум - 3.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Восстановительная способность самоопылённых линий озимой ржи ЦМС Пампа - типа/ Тороп А.А., Ерёменко С.П. // Проблемы селекции полевых культур на адаптивность и качество в засушливых условиях,-Саратов.-с. И1-1Ч2.

2. Характеристика самоопылённых линий озимой ржи / Ерёменко С.П., Юрьева О Л. // Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения/ Материалы VI международной научно - производственной конференции,- 4,1: Агрономия, Ветеринария, Животноводство.- Белгород, 2002,- с. 77-78.

3. Характеристика сортов и популяций по восстановительной способности ЦМС "PAMPA" - типа/ Ерёменко С.П., Юрьева О.Л. Мамедов Р.З. И Актуальные проблемы генетики: Материалы 2й конференции Московского общества генетиков и селекционеров им. Н.И. Вавилова. Москва20-21 февраля2003г.том ].-М„2003.-е.70-71.

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

5. Характеристика самоопылённых линий озимой ржи по хозяйственно - ценным признакам/ Юрьева О.Л. Ерёменко С.П., Мамедов Р.З, // Вклад молодых учёных в развитие аграрной науки начале XXI века: Материалы научно — практической конференции. Ч.П.- Воронеж: ВГАУ, 2003.- С.47-49,

6. Исходный материал для селекции гибридной ржи в условиях ЦЧЗ/ Юрьева О.Л. Ерёменко С.П., Мамедов Р.З. И Озимая рожь: селекция,

семеноводство, технологии и переработка: Материалы Международной научно - практической конференции.- Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2003.- с. 67-69.

7. Восстановительная способность самоопылённых линий н популяций озимой ржи ЦМС Р - типа/ Ерёменко С.П., Юрьева О.Л., Мамедов РЗ. // Озимая рожь: селекция, семеноводство, технологии и переработка: Материалы Мехзду на родной научно - практической конференции.- Киров: НИИСХ Северо-Востока, 2003,- с. 69-72.

8. Оценка самоопылённых линий восстановителей фертнльности по хозяйственно - ценным признакам / Ерёменко С.П., Юрьева О.Л., 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,- с. 35-36.

9. 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 VII международной научно - производственной конференции,- 4,1: Агрономия, Ветеринария, Животноводство,- Белгород, 2003.- с. 63-64,

Тип. ВГАУ, за к, 483 - 2004 г., т. Ю0 экз., объем 1,0 п. л.

2090