Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Выявление конкурентоспособности растений яровой пшеницы в чистосортных посевах и в гетерогенных популяциях при различных площадях питания

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Выявление конкурентоспособности растений яровой пшеницы в чистосортных посевах и в гетерогенных популяциях при различных площадях питания"

РГб од

2 7

На правах рукописи

РЫЯИЮЭВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ

ВЫЯВЛЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ РАСТЕНИЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЧИСТОСОРТНЫХ ПОСЕВАХ И В ГЕТЕРОГЕННЫХ ПОПУЛЩШХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПЛОЩАДЯХ ПИТАНИЯ

(06.01.05 - Сзлокцня и с&меноводстоо)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертант на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва - 1996

Работа выполнена на кафедре генетики и селекция сельскохозяйственного факультета Российского Университета дружбы народов и в лаборатории пшенично - пырейных гибридов отдела отдалённой гибридизации Главного ботанического сада РАН.

Научный руководитель -

заслуженный деятель науки Российской Федерации, академик Международной академии наук высшей школы, доктор биологических науя, профессор Ю.Л.ГУШВ

Официальные оппоненты:

академик АТН РФ, член - корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Медведев А.И. академик МАИ, доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Кононков

I. идущая организация;

Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева

Защита состоится "_"июня 1996г.

в _час. на заседании диссертационного совета К 053.22.22

в Российском университете дружбы народов по адресу: Н7198, Москва, ул. Ыиклухо - Ыаклая, д.8, корпус 2 (сельскохозяйственный факультет, лекционный зал И).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адрэсу: И7198, Москва, ул. Миклухо - Маклая, д.6.

Автореферат разослан " "мая 1996 г.

■ Учёный секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных наук, доцент М.П.ХАРЛАМОВ

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ.

Актуальность яоследоращп. Большой интерес к возделывания, птпентш на современном этапа объясняется ценностью этой культуры. Успешное ее внедрение преда всего зависит от салекдпа-хорошо адаптированных к определенным условиям возделывания сортов. Селекционер в своей работе зачастую опирается на количественные признаки. Поскольку эти признаки наследуются полпгоНно, ваяно знать характер их наследившим. Главным препятствием на пути идентификации ценных генотипов по фенотипу является модп- , фякацпониая измшгчивооть. При этом необходимо учитывать но только уровень наследуемости признаков, но и долю генотипической 0зме1гчивосги в общей фанотипической и взаимосвязи мэвду признаками при разных типах их вариабельности. Поиски путей снижения модификациошюй изметивости в гетерогенных популяциях, обусловленную невыгодной конкуренцией между генотипами, остается важт пой селекционной задачей.

Настояиая работа проведена в соответствии с плановой темой по Российскому Университету дружбы пародов "Вжвление конкурентоспособности растений яровой пшеницы в чистосортных посевах в в гетерогенных популяциях при различных площадях яа?аяаяи.

Поль и задачи исследований. Главной целы» папхпс ноадгадова-ивй било выявление конкурентных взаимодействий раетанзй разных генотипов в гетерогенных модельных популяциях, вшгагюнот характера проявления закономерностей изменчивости кал!гчзстзс-!::шх признаков, их взаимосвязей, что могло бы позволять одагата на отой оонове рекомендации при провэденив первых отборов элзтннх растений из гетерогенных популяций. В этой связи были поставлены оледущие задачи:

1. Подробно изучить конкурентные ЗБашеотвоаэЕяя раотензй в гатерогешгых яопудяцаях н в чиотссоргянх зоаанах ври различных площадях питания«

2. Изучать закономерности ипмэнчивооти хозяйетвенно-заязнх яо-личесгвенннх признаков,,

3. Опрэдалить характер эарьированзя д&ягчастветнх прзгггпсЕ пра различных засах ззмэютвоотш.,

4. Оярэдалить анач'оякя: когффгдаоимв наелегогсмеотз еслз^зотбзн-ннх цраанЕдоэ.

- й -

5. Выявить взаимосвязи меяду всеми изучаемыми признаками при разных типах изменчивости.

Впервые в условиях Московской области бил изучен по комплексу хозяйственно цошшх количественных признаков набор сортотз, представленных разными экотинами и чистосортных посевах и в гетерогенных популяциях. Изучены в комплексе закономерности изменчивости количественных признаков при вх кодификационном, генотипическом п общем варьировании, вычислена коэффициенты их наследуемости а'корреляции мекду количественными признаками в гетерогенных популяциях и в чистосортных посевах при различных площадях питания.

значимость .тдабдтн, Полученные результата по выявлению конкурентоспособности растений , проявлению изменчивости и наследуемости количественных признаков и корреляций ыеэду количественными признаками в чистосортных и смешанных посевах яра различных площадях питания могут оыть непосредственно иопользопани в селекционной работе.

.работу. Материалы диссертации доложены на заседаниях кайедры генетики и селекции сельскохозяйственного факультета РУДН в 1993-1996 гг.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 2 работы.

. Структура а .обгдм •работу., Диосертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов,списка цитированной литературы, насчитывающего ico наименования, в том числа Uí на иностранных языках. Работа изложена на Ш страницах машшописного теиста и, содеряит 27 рисунков в • таблиц.

2. ЛЧГСШ'Г, МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДШИ ИССЛЕДОВЛГБЙ!.

Представленные в диссертации экспериментальные данные подучат; в rvore трехлетних палевых опытов, проведенных в 1992-1991 гг. uc'ü-üq опыты по изучению поставленных задач на ма-торааяо яроэой пшонащ) бшш залокени в лаборатории швничио--mrpeilüux гибридов отдела отдаленной гибридизации Главного бо-таничесяогэ ойда Российской академии наук на базе научно-экспе-рюданталыюго хозяйства "Снегири". Это хозялстао распололопо в

Истринском районе на Юга северо-западной зоны Московской области в 45 км от Москвы. Климат Московской области является умеренно-континентальным.

Годи, в которые проводилиоь исследования, очень сильно различались по температурному режиму и количеству осадков. Наиболее неблагоприятным для роста растений оказался 1992 год -в период вегетации (май-август) температура была выше сродней многолетней, а количество осадков - вдвое няке нормы (137 мм против 281 мм). 1993 год характеризовался большим избытком ооад-ков (427 мм против 281 мм). Самым благоприятным оказался 1994 г., когда температура и количество осадков были близки к норме. По этой причине урозгдйность а проявление количественных признаков существенно варьировали по годам.

Для решения поставленных задач необходимо было подобрать сорта для модельных популяций, таким образом, чтобы они включали в себя представителей разных групп по высоте стебля я четко отличалпоь друг от друга по фенотипу. Набор таких оортов отве- . чал решении поставленной задача. Эти сорта различались не только по длине стебля и по комплексу морфологических признаков, но я по происхождению. В опытах было задействовано б сортов (Московская 35, Шяьгурум 321, Остка популярна, Саленгинская, Сирка я 1ТР 301). Сорт Московская 35, Мильтурум 321 и польский сорт Остка популярна - относительно высокорослые. Индийские сорта Сирка и трехтонный карлик ИР 301 - низкорослые. Среднврослда представителем являлся Бурятский сорт - Саленгинская. Вышеназванные сорта высевались в чистосортных посевах в в гетерогенных популяциях о использованием трах разных площадей питания: 15 х 1,5 см, 15 х 3 см з 15 х 5 см. Каждый вариант бнл заложен в 2-х кратной повторлостз. При закладке опытов размещение пов-торяостой блоков а сортов в блоках было реядешзированннм. Для структурного анализа попользовалась выборка по каждому генотипу и варианту по 40 растений. Анализ проводился по II признакам.

Прэдусмотрешшй больной объем вычислений был выполнен на кафедре генетики я селекции Российского университета дружбы народов па ПЭВМ СМ 1914 " мавог1а " с использованием оригинальной программы статистической обработки данных, разработанной ЮЛ. Гужовнм (1975, 1978).

Таблица I

Схема опыта

Л М сорта Сорт и смеоа площадь Число Чиоло Число

ЯП и омеои сортов питания, повтор- рядков семян в

смхом ноотеи рядке

.Лотт

I I Мооковокая 35 15x1,5 2 6 66

2 2 Мальтурум 321 15x1,5 2 6 66

3 3 Остка популярна 15x1,5 2 6- 66

4 4 ■ Селенгинокая 15x1,5 2 6 66

5 6 С ирка 15x1,5 2 6 66

6 Б ИР 301 15x1,5 2 6 66

Рдаси .мят

7 I Смесь (1+2+3^- 15x1,5 2 10 66

+4+5+6)

8 П Сшоь (1+2+3) 15x1,5 2 8 65

9 ш Смесь (4+5+6) 15x1,5 2 8 66

(В охеда опыта указан I блок оо воем набором сортов и сорто-смеоей при площади питания 15x1,5 ом, недостигающие 2 блока вдеитичии, разницы в площадях литания и числу рядков).

Оценку существенности разяооти выборочных оредних проводила по критервп Стьэдента (Доопехов, 1985).

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3,1, Особенности проявления количественных признаков у •пшеницы в чистосортном и смешанном посевах при разной густоте стояния растений

Селекция па максимальную продуктивность требует всестороннего изучения формирования растений: у современных сортов, выяснения причин, лимитирующих фотооинтетическую и зерновую продуктивность растений в пооевах, установления хозяйственной ценности отдельных компонентов отруктуры урожайности в зависимости от условий вырищнвания и ззозмоанооти дальнейшего их совершенствования штодиш комбинационной селекции.

Выращивание контрастных по высоте сортообразцов пшеници • при разню: способах размещения растений в чистой и смешанном

посевах в'зяачитолшэЯ мера влияет на проявление у них хозяйственно важных количественных признаков (рис.1, 2).

3.1.I. Влияние густоты стояния раотений на проявление количественных признаков у пшеницы

Информация о специфике проявления количественных признаков ярд разной густоте стояния растений у изученных сортов пшеницы вря рлалэтяых способах посева отдельно по годам содеряатоя в работа табл. 4-9 а рис. 3-17.

На рзо. I, 2 представлена обобщенные средние данные за 3 года по двум кояачеотвенным признакам у 6-ти сортов цианиды в чистосортных посевах з s гетерогенных популяциях.

Анализ этих данных позволяет констатировать следующее.

Высота раотений в чаотооортных посевах у 5-ти сортов из б-та снижалась по мэре увеличения площади питания раотениЗ. Особенно оущаотвашше различая отмечены у сорта Московская 35 -дзана отобля даньшалаоь о 101,7 см в варианте 15x1,5 до 92,4см прз Едощадз.питания 15x5 см. Аналогичная зависимость отмечалась в ранее (ÎYsob, 1975; Гугдав, Комар, Ï982). Увеличение.дли- _ ffil отобля при загущении посева монно объяснить их конкуренцией sa сват. Едшютввншм сортом* но обнаружившим такой реакция, Соя грехгеший карлик Iff 301, у которого отмочена даже тенденция к обратной реакции. Это можно объяснить тем, что прз малой высота раотсшой (40-45 см) tío происходит существенного их взагм-иого затененся и вытягав аяия к овоту.

' 3.1.2. Влиялпо шггонотишпоокой конкуренции на прояв-' • лете кмзчео£вбшшх прз знаков у шззнвца

Оцопягь влияние внепгппс уояозпЗ на взггэнчивооть каждого онкольного роист та, а том болаэ учесть гамму генетических взашодойствш"} э естоотзошюх популяциях практически невозможно.

В сашом йсоЕодотзашго бшш аопояьзоват» три цодалышэ популяции: Cj - вз б-та сортоз» С2 - аз трех выоонороолых и орэдне-роаянх сортов, тало разлетающихся до. длина отабля, а С3 - вз трех короткостебаяышзс а каргзяошх сортов, ко оуяоояэеяно разлетающихся по высота.

Ляаяаэ получошшх дашшх показывает, что в емзшашшх посевах конкурентнно язашодейотвия могут существенно влиять на характер проявления количественных признаков.Причем, это влия-

-Д чг. ъ» ь1 О О О ОО Н ^ «

I

Е1

г.

1-1_I_I_1_I

ь ' ' '_' ■

шв.,,,

■Л г г \

ЭД.

1,. I .1

И

ул

Г)

г

—1 ЧЛ и 1-*

а о о о о о ь» »л - •.■'■■ .,< ■' ■ •. |- ' .......— ->

ущ.Ь

ш

IЩ

т

ц «

н* лл

Н

Г)

г

Ч «л чл м о о о о ъ м ы „ 1—1_1—

Е

г, г

с

Ш

уУ/Мг^Г^г^

1-1_1_I-!_I_1—

_!_I_1_

1

3

ш

со

I

м

'¿.¿а,

3

чл

о

к

Рис. I . Средняя масса зерна с растения и её варьирование. 1992 - 1994 гг .

I - Московская 35, 2 - Мкльтурум 321, 3 - Остка популярна, 4 - Селенгинская. 5 - Сир-ка, о - ИР 301. Обозначения: чистосортный посев,смесь!, £3- смесь2,0~ смесьЗ

I

л I

^ И И Ы мл -ч из м _

С} ООО ОО О О О О ООО О О О О О О ООО о оо о о

и У! О

т

о

ж

1 * * ' * • I т

№ «ч

«Л

м

■ ' ' " ' ■ ' ■ ' ■ ' * V)!

а к

1

£

,1, 1<Ч> ............1

I 1-\ - - - 1

11 !

шш.

-л

I

Икс. 2.'. Средняя высота растений и её варьирование. 1992 - 94 гг . (Обозначения си. на рас.!).

ша зависит не только от генотипа сорта, но и от метеорологических условий года и густоты отояния растений.

Наибольший селекционный интерео предотавдяет выяоненве влияния мажгенотилической ко1шуренции на зерновую продуктивность растений, поскольку этот показатель является главным ¡да одним из главнейших при селекции на урожайность.

Рассмотрим результаты экспериментов за 1994 год, который по метеорологическим показателям был наиболее типичным для данного региона. 'Экспериментальные данные показывают, что стандартный сорт Московская 35 в гетерогенной популяции Cj в двух вариантах из трех показал преимущества перед чистосортным посевом. При этом преимущества нарастали параллельно о увеличением площади питания растений. В варианте при площади питания растений 15x5 ом прибавка составила 515?. Разность достоверна при 1#-ном уровне значимости. В данном варианте опыта преимущество по сравнению с чистосортным посевом проявилось и в смеои С2(+33,4$). Однако у этого сорта в варианте за1ущенного пооева маооа зерна о растения оказалась существенно ниже, чем в чистосортном пооево.

Наши исследования показывают, что сравнительное изучение модельных популяций из разных сортов пшеницы по комплекоу хозяйственно важных количественных признаков при различных уровнях аатущания посевов оказалось весьма перспективным для установления закономерностей и механизмов межгенотипичеокой конкуренции. Результаты такого изучения целесообразно использовать в селекционной работе при проведении отборов ценных генотипов из гибридных популяций для комплектования селекционного питомника. Она повысят зфсТвктивность селекционной работы.

3.1,3. Урояайнооть пшеницы в чистосортных посегах и в гетерогенных популяциях.

Б последние десятилетия в ряде отран и отдельных регионах получают распространение сортосмеси, которые по урожайности находятся ла уровне лучших ооргов (Бороевич, 1984). Еще больший практический интврео предотавлявг мультилинейные сорта, создаваемые гсучем объединения 6-10 йенотипачески выравненных изоген-jwx левей, различающихся меаду собой тем, что они обладает различными генами устойчивости к нэкоторым патогенам, например к ввдтой 1чыетвчо ияи мучнистой росе.

Принцип муяьтвлчнейных сортов выдвинул Пе 5. Ленсен ( Jansen,

1952) за подробную ого разработку на примере пшеницы осущеотвил воемирно известный ученый, лауреат Нобелевской премии мира Н.Е. Борлауг ( Borlaug, 1959). А Дне-А.Браунинг и К.Дж.Фрей ( Brow- . ning , JVey , 1969) показали теоретическое и практическое значение создания и возделывания мультилинейных сортов.

В табл.2 представлена итоговая информация об урожайности пшеницы в 1993-1994 гг. в чистосортных посевах и при выращивании в виде смэоей сортов (Cj, С2 и С3). Цифровые данные дают возможность выявить рад важных закономерностей формирования пшеницей уроиая.

Таблица 2

Средняя урожайнооть зерна яровой пшеницы в чиотооортных я омешаннюс посевах, г/м2

Площадь Ш1 сортов Вариант , ШЭЗ-.щп: . питания, посева " „/.2

___ziz~

% тА

15x1,5см 1,2,3, Чиотосортный 323,3 100 522,0. • 100

_ " - Смеоь Cg 362,0 112 787,0 150

4.5,6 Чиотосортный 80,7 100 292,7 100

— П » Смэоь Сд 85,7 106 312,0 107

1,2,3,4,5,6 Чистосортный 202,0 100 407,3 100

— Я Смеоь Cj 286,0 142 501,0 123

15x3см 1.2,3 Чистосортны!! 199,7 100 517,3 100

_ " - Смеоь Cg 272,0 136 516,0 100

4,5,6 Чистосортный . 62,7 100 224,3 100

_ ч _ Смэоь Сд 83,3 133 175,0 78

.. .. . 1,2,3,4,5,6 Чиотосортный 131,2 100 370,8 100

_ н _ Смэоь Cj 191,3 146 344,0 93

15x5см 1,2,3 Чистосортный 128,0 100 426,7 100

- " - Смэсь С2 228,0 178 498,0 117

4,5,6 Чиотосортный 50,3 100 188,0 100

И Смэоь Сд 40,7, 81 175,3 93

1,2,3,4,5,6 Чиотосортный 89,2 100 307,3 100

^ м _ Смэоь Сj 171,3 192 300,3 98

Но самым ванным явилось установление факта, что в смешанных

посевах, причем, в различных вариантах смесей, средняя урожайность пшеницы в большинстве случаев оказалась существенно выше, чем в чистосортных пооевах. Наиболее высокая прибавка по уродай-ностя отмечена в смеси высокорослых сортов (смеоь С2), составившая в 1993 и 1994 гг. в варианте 15x1,5 см 12$ и 50$ соответственно, при площади питания 15x5 ом - 78% и 11%,

Таким образом, открывается обнадеживанцая перопектива ооз-дания высокоурожайных сортовых смесей и превде всего выведения ыультидинейнцх сортов: обеспечивающих более высокую стабильность урожаев по годам.

3.2. Закономерности модификационной изменчивости и гено-• типического варьирования количественных признаков у пшеницы

В эволюции и селекции растений важное значение имеет изменчивость признаков, обеспечивающая природу или селекционера материале« для отбора. 13 литературе описаны разные виды изменчивости. Среди них вакное место имеют генотипическая, модиФикацион-иая и федотипическая изменчивость. Определение уровней модификационной изменчивости г~> каждому признаку в отдельности имеет важное значение при отборе ценных генотипов из расщепляющихся популяций (Гужов, 1975} 1978; Драгавцев, 1978).

Выявление закономерностей модификационной изменчивости количественных признаков имеет первостепенное значение для селекции при прогнозировании путей повышения ее эффективности. При значительной модификационной изменчивости признаков применение масоового отбора является бесперспективным, поскольку модификации будут скрывать генотвпические различия между элитными растениями СС^яов, 1975, 1978).

Если охарактеризовать величины изменчивости, то их можно раэовтъ ни несколько групп. При самой грубой классификации вы-дашгот 3 класса: незначительную, когда коэффициент вариации не превышает 105, среднюю, когда этот коэффициент изменяется в диапазоне .10-20^; Значительную, когда коэффициент изменчивости более (Доспехов, 1985). Более тонкая классификация представлена 1).Л.Гужовым (1975).

В результате анализа данных опыта по изменчивости признаков ш обнаружив* наличие различных групп изменчивости.

- il -

. "одифккздгзцнаа измончнтссть кпличостго.ншх признаков у ггаошпш

Получомнно даллио у.тзнгают «а нпкичио четких различий но уронив модиГикпцйошюй изменчивости отдочышх количестве!!!!«* признаков.

Наибольшую стабильность показали такие признаки, как длина стебля, чяоло танитнх колооков в главном колоао, длили главного колоса. Коз !||)!!Щ!внт вариации атих признаков в чистосортных посевах обычно не npemium 10-155'.

Такие признаки, как зерновая продуктивность растопил и масса сухого растения являются нестабильными, и почти у всех оортов коэффициенты их вариации били вита .'.влкчили коэ№я-цпентов вариации признаков при их моди^икацитшой изменчивости, полученные по годам, имели существенное схэдсто уоуду собой. Однако нельзя не увидеть и разницы. В неблагоприятных для тзо-ницн условиях i'J'.v,i г. моди>!шационшт изменчивость ряда признаков была значительно зише, чем в 1У93 t: LO'.M гг.

З.И.а. Соотношение уровней генотипической и \'ощгр;;гн-циошюй изменчивости количестшшых признаков

На основе сопоотявтения коэффициентов вягяяциа модифнкаци-онного и гепотипичеокого варьирования в продолах модельной популяции у определенных наборов сортов могшо заранее предвидеть те трудности, которые вызывают модификации в процессе селзкцион-ного улучшения того или иного количественного признака, и наметить пути их преодоления, л зтой связи паг.т на модальных и гипотетических популяциях били шчиоленн коп [¡Фициепты обдай, моди-Фикационной и генотипичоокой вариации изучавшихся количественных признаков, в том числе и при разных площадях питания растений.

¡1а рио. э представлены значения коэффициентов вариации

при модиФикационной ( cv ), генотипической ( cv„ ) и общей

ш в изменчивости ( cv , су и ) ваишйапх количественных

m+g рп

признаков для 3-х модельных и 3-х гипотетических популяций,составленных из 6 сортов пшеницы.

IIa основе анализа результатов исследований видно, что уровень общей изменчивости признаков всегда превосходит значения модификационноД и генотипической изменчивости. По большинству признаков моди;:>икацпонная изменчивость перекрывает генотипиче-

Рис.З. Соотношение овщей, кодификационной и гемотипической изменчивости в гипотетических * модельных популяциях. 1992 -1994 гг .

I - высота растения, 2 - длина главного колоса, [ 3 - число раз-% виты* колосков

в гл. колосе, 4 - число зерен 7в гл. колосе,

5 - касса зерна с гл. колоса,

6 - масса зерна с растения

Ш-СТ П-ССЧ-СУ*

окую. В овязи о ;>тим прямое выявление ценных гонотипон по этим признакам крайне затруднено, что делает отбор по ни малоэффективным. По признакам о высоким уровнем генотипического варьирования эффективность отбора будет выше.

Тал, например, признак выооты растения кодифицирует в малой степени. Сроднив значения коэффициента вариации суга по 6-ти сортам за 3 года составили по вариантам 15x1,5 см и 15x5 см соответственно 12,1, 10,2 и 11,8*. Показатели яо коэффициента геиотипичеакой вариации су^ были значительно выше: соответственно 28,0, 30,3 и 27,6/!. Из этого следует, что отс5ор растений о генотипом заданной длины стебля ие составил бн большого труда.

А вот показатель зерновой продуктивности модифицирует в сильной степени ( сут соответственно составляет: 52,3, .51,8 и 55,6$) при меньшем генетичеоном разнообразии да;:;е в талоа гатерогешюй популяции ( С?7Й составил соответственно 42,5, 46,2 и 36,9$) в этих ко условиях. Поэтому выведение сортов о высокой продуктивноотью является трудной задачей.

Ю.Л.Гужоп (1975) уле обращал внимание селекционеров на то, что эффективность поиска родоначальных растений по признакам, кодификационное варьирование которых вы'ие, чем ганотпшгческое в той популяции, из которой проводится отбор, крайне мала. Можно рассчитывать только на случай.

3.2.3. Наоледуемооть количественных признаков

Известно, что в процессе отбора изменяется оредняя величина признака и одновременно о этим меняется генетическая структура популяции. Коэффициент наследуемости выступает в качестве критерия, характеризующего структуру изменчивости популяции по количественному признаку. Существует определенная зависимость между результатами отбора по (Генотипу и величиной наследуемости признака. При высоком коэффициенте наследуемости (больше 0,7) эффективность отбора будет такова, что селекционер найдет нужные генотипы среди гибридной популяции, пади которых било проведено скрещивание.

В прилагаемой табл.3 представлены значения коэффициентов наследуемости у 10 количественных признаков по трем модальным " популяциям при разной площади питания растений за 1992-1994 гг. Анализ полученных памп результатов показывает, что межгеноти-

Таблица 1 .

Коэффициента нааввдуемоотп количественных признаков у растений ярсвсЯ спениаы в чистосортных посевах и s гетерогенных популяциях при различных площадях питания. Средние значения аа 3 года. 1992-1994 гг..

. ., i—... .................■.... i, ...............,........,.,.. ... .,,........... .,.-..

Я Признаки ........¿5 2 J..5___15.X2_15-JLÜ

пп иуисквадв ....... - - А Чистосортные „дорадн , Ы i.« .алк ■ .............,., i,,.......i i. Смесь Сузсь Сшсь Чното-I 2 3 сортные посевы. -fcV-^ll-it-, ___ _______ ,„, Сшсь Смесь Сшсь Часто-12 3 сортныэ посявн Сшсь Смэсь Сиза I 2 11

I. Высота растений 0,86 0,90 0,17 0.82 0,90 0,84 0,18 0,60 0,86 0,85 0.21 0.77

2. Число продуктивных стеблей 0,13 0.16 0.04 0,24 0,05 0,26 0.03 0,43 0.14 0,22 0.03 О.ГЯ

3. Длина глазного колоса 0,59 0,56 0.12 0,41 0,62 0,68 0,09 0,55 0.59 0.70 0,2$ 0,33

4. Число развитых яодоонов в гл. колосе 0,49 0,51 0,04 0,5 0.58 0.59 0.12 0,34 0,49 0,59 0,22 0.40

5. Масса оухого растения 0,22 0,40 0,02 0.48 0.33 0,50 0.С2 0,50 0,37 0.47 0,12 0.35

6. Касса колосьев с растения 0,29 0,43 0.03 0.44 0.34 0.46 0,04 0.51 0,24 0,43 0,11 0,30

7. Касса гл.волоса 0.54 0,59 0,06 0.42 0,58 0.54 0,09 0,31 0,40 0,53 0.18 0,19

8. Число зэрая на гл.е0л0с9 0.37 0,50 0,04 0,68 0.51 0,49 0,08 0.50 0,39 0,53 0,19 0.35

9. llacca sepes с гл.колоса 0,34 0,61 0,02 0,36 0,63 0.55 0.09 0.26 0,41 0.48 0,11 0,05

10. Маоса sepes с растения 0,29 0,47 0,03 0,42 0,44 0,48 0,04 0,54 0,27 0,41 0,02 0.20

лическая конкуренция мо жду растениями сорт ов, ^»алгчсот.ихсл по длине стебля, существенно влияет на многие ксмпононтн пзмончипо-оти, и как следствие этого - на уровень нпс"од.уе,'псти признаков.

3.3. Корреляция мег.яу количественными признаками у сортог пиеници в зависимости от мекгонотипической конкуренции и густоты отояния растопи!! В нашей работе практический интерес ггродсгяшяо? устаногло-ние связей можду продуитивноотьо растения и составляющими оо элемента».«!, а ганпв изучение взаимосвязей мозду отдельными компонентами продуктивности.

Так, по усредненным данным за 1902-1994 гг. в варианта* посева по охемам посош: 13*.',0 см, 15x3 см и 1г>х;> см косИ^ициен-ты корреляций при моди^икацаонной изменчивости мозду прздучтвв-ностью рлстелпл и:

1) длиной стобля 0,45/0,41* , 0,41/0,41, 0,40/0,41;

2) числом продуктивных стеблей 0,62/0,59 , 0,!32/0,!">3, 0, .19/0,49;

3) числом развитых колоском 1! главком 0,32/0,63 , 0,44/0,-13, 0,36/0,46; копосо

4) числом зоен и

главном колосо 0,63/0,72 , 0,50/0,03, 0,57/0,64.

Таким образом просматривается определенная стабильное^ мо-тЬишщаопшзх корреляций мо;;ду одинаковыми парами признаков даже пои разной густоте стояния растоний.

КоэУициенты генотиьических корреляций моглу томи ларами признаков и ;? тех :.:е т'ппцпнтвх составили:

I) - 0,74/0,71**, 0,В4/0,86, 0,76/0,76;

к Средние значения но:>^ицие,:т о в корреляций ( ги ) т.ю:-хлу одной и той г'.о патуг! ¡тиизнаков при выращивании растений в чистосортных посевах (порвое чпсю) и в спаси 1 (второе число).

5« Хоо ч-ициенти генотипических кттпо'уишй ( г ) мокну одной и

€

той но патюй признаков в модельной популяции пшеницы при вира; чпвании растений в чистосортных посевах ( лэрвое число ) и в смеси I С число ).

2) - и,64/0,02, 0,23/0,04, 0,34/0,80}

3) - 0,82/0,88, 0,85/0,91, 0,79/0,82;

4) - 0,85/0,91, 0,87/0,89, 0,82/0,89.

И v дшшом случав отмечается виоокая отабяльноогь генотипа-чэскшс корреляций, за исклычеиием второй пары признаков, на тесноту сгкзп которых, очевидно, оказала влияние мекгенотипаче-скпя конкуренция.

Гс'нотппнчоская корреляция этих пар признаков в дайной модельной популяции оказалась более тоонши, чем модаФвкациошша.

Подучошшо данные о разных тапах корреляций ыекду изученным признаками ш*но использовать в селекции пшенки при разработки стратегии отбора нухишх генотипов из гибридных о впнх популяций.

выводи

Исследования, проведошшо иаия на модельных попудяцвях вв контрастных по комплексу количеотаошшх признаков сортов иавнсцу, о попользованном для штоматечоского анализа окопорзмоптальлих данных специальной компьютерной програши, позвсиашт сделать ало-дувдпе выводы,

1. ИопояьзованЕО метода, создания гетерогошшх модедышх популяций открыло шярокко юовмохиосто для выявления Еакокотар-ностой изменчивости коявчоотвоннюс признаков тзеазцц. Статаото-ческне значения параметров .поманчпвоста признаков, иояучелше в отд&шшх популяциях, ыозно витервротвровать пршштйшшо к гетерогенным гвбрпдтш и шшм популяциям.

2. Установлены вакономорнооти формирования колвчоотбошшх признаков у шшвцы.в условиях ыэлгеногииической коапурэнцав в различного еагущшшя посевов. Показала, что высокорослые сорта Московская 35, Мшшгурум 321, Остка популярна обладает более вы-оокрй конкурентоспособностью по отноианш к нвзкорошаш во всех вариантах опыта. В то so Ере.-ля отмечено, что сорт Московская 35, аоторай уступает ко высоте сортам Мвдьтзрум 321 в Остка популярна, оказался более коннуронтоспоообит, <км последнее. Слодозаталыю, конкурентоспособность определяется не только длиной стойдя, но и другими особенностями раотонай. .

3. Высокорослый сорт Московская 35 в смешанных посевах в большинства случаев проявляет самую высокую конкурентоспособность при формировал ив количественных признаков по оразшвашо о

чиотш посевом. Увеличение площади питания растений приводит к повышению этой способности.

4. Сравнение средней урожайности пшеницы о единицы площади в чистосортных посевах и в омеои выявило в ряда случаов преимущества смешанных посевов. Наибольшая прибавка урояайнооти оте-чена в смеси трех высокорослых оортов: Московская 05, Мвльтурум

, 321 и Оотка популярна. В 1903 й 1994 гг. в разных вариантах опыта прибавка превышала 12-17$. 15 результате открывается обнадег.и-ващая перспектива ооздапия более урояайшх мультидинойлих сортов,. которые обеспечивают высокую стабильность уроаяе» по годам.

5. В гетерогенных модельных популяциях пионицы, имитирующих гибридные и включакщих в себя различающиеся по высоте генотипы, конкурентные взаимоотношения между високоросламв и низкорослыми растениями отоль сильно иоканаит генетически обусловленную продуктивность растений, что не позволяют идентифицировать По маоое зерна с растения ала главного колоса донные генотипы короткоотебельных форм. Для преодоления этой трудности целесообразно проводить отбор в два этапа: в первый год выделять растения луяной высоты, а уаэ на следующий год оцошпзать отобранные короткостебалыше формы по продуктивности потомства.

6. Уровень модификационной изменчивости одних и тех признаков у всех изученных сортов, несмотря на контрастные экологические условия ах выращивания, носит сходный характер и не выходят за определенные пределы. Ото указывает на общебиалогиче-окий характер данного типа изменчивости. Однако в условиях моя-гонотипической конкуренции у карликовых сортов намечается тенденция к повышению уровня модификационной изменчивости йо большинству хозяйственно важных признаков. С увеличением площади питания растений у сильных конкурентов яря мангенотияической конкуренции уровень модификационного варьирования большинства изученных признаков несколько снижается, а у слабых конкурентов повышается по сравнению с чистыми пооевами.■

7. На основе сопоставления коэффициентов вариации при мо-дификационном, генотйпическом и общем фенотипическом варьировании количественных признаков в модальных популяциях и чистосортных посевах с учетом густоты стояния растений установлено ,-что высота растения и длина главного колоса тлеют меньший уровень модификационной изменчивости по сравнению с генотипической

и обяэИ изуончиость». Это гарантирует более высокую эффективность отбора но этим признакам, чем по сильно модифицирущим признакам.

8. Признака, ш.топдио высокие значения коэ^кЬацнента вариации при моди'! инацпошюЛ изменчивости отличаются низкими значе-лиятл'л коэУ'штонта наследуемости. Прямой отбор по таким признакам будет ».тоэй'вктивним. Для достанония результата отбор целесообразнее вести по меное модиТящирущим признакам, но поло-еитольно коррелирующим о урожайностью, или резко увеличивать шсигабы работы. Такие признаки как выоота растения, длина главного колоса, количество колосков на главном колоса имеют высокие уизчеппя коэ^пционтп наследуемости (в модельной популяции С£ соотротстгопно: 0,АЧ-0,ВС; 0,59-0,68; 0,51-0,59). Отбор по ним будот более схМхзкттзннм.

9. Некоторая нестабильность коэ-Иедаента наследуемости одних и тех гл признаков по годам п в разных популяциях указывает на необходимость учета ого при проведении отбора в каждой конкретной поауляциа, поскольку уровень модЕфикацвонлого варьирования одкнакотзнх признаков не шве сит от ее соотава. Измвнчввооть этого показателя, четко проявляется и в условиях магочшотипзче-сяой кскл'уренттк, где генотипичоские различия по признакам сально возрастает. Поэто\<у эффективность отбор! в гетерогенных популяциях из-за кошсуронцви мозду рязшг.пз генотипами сникаотся.

10. Показано, что сродшш еоштчшш козГ^цнентов корреляции магду одинаковой нарами признаков при их шдификацнонной иб?.?эн-чивооти на уровне моцмшгых популяциях в больппнотве случаев не подвергни существенному влшашю ме^гонотипической конкуренции раотонкй. Они проявляют довольно высокую стабильность при разной еагувднноота поаснов.

11. Регулированном густота стояния растений можно изменять соотношения уровней гонотплнческоЛ и модирикацвонной иамончпво-ста и тесноту связей мезду хозяЛотиншо вакншн признаками в подобрать варванта с более высокими коэффициентами нх наследуемости, что возвояпт более точно идентифицировать цэшше генотипы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РИЮМЕЛДАЦЦИ

1. При селекции на короткостебельность отбор в рпс.зепляв-пдех гибридных поколениях ценных по продуктивности короткосте-бельных генотипов по продуктивности малоэффективен иэ--па невыгодной для низкорослых генотипов конкуренции. 11 этих случаях для идентификации высокопродуктивных короткоствольных генотипов необходимо проводить отбор в два этапа: в первый год отбирать их по высоте, а ня еледую'ций год осуцостилять оценку селекционного материала по потомству.

2. Отбор элитных растений целесообразнее проводить при среднем уровне загущения посевов ПЬхЗ см), так как в этих условиях меняется соотношение уровней мопификационной и генп-типичт.кой изменчивости в пользу последней и оечабляется ме*-генотипическая конкуренция, что будет способствовать более высокой результативности отбора.

Список работ по теме диссертации

1. Рыжиков А.Н. Влияние межгпнотилической конкуренции на суммарную урожайность яровой пшениц в гетерогенных популяциях. - М.,1996, - Ь с * - Дин. в ВИНИТИ. 24.04.90,№1513

2. Рыжиков Л.II. Закономерности варьирования количественных признаков у яровой пшеницы при разных типах изменчивости и возможности их использования при отборе. - М.,1990, - б с,-Деп. и ВИНИТИ. 24.04.96 ,№1Ы4

AI.'sXAiriRE IT. RTJIKOV (ntI33IA)

CI-A^tPICATTOn OP THE COMrKTITIVB ABILITY OP SPRING B'nBAT in nmCTI?!!D CRnrrillO III MIXKD rOrtTUTIOn3 UlinSR DIPFB-№\iv iiO'.TI ISO ARRAS

Aw a result of experiments carried out rooowod and omlyriid dot« of tho rteenroh has established th® correlation between tho rnriatin% Trcntltctere olgns under tho oonditione of inkergenotipionl oorapitltions and plant production. Also wias established the relationship botwsen gonotipicel and bo-difiention&l varinbility under different Bowing areas. It Tina ohown til® ooap&rson between the summation of yield purebred crop yield and the summation of mixed populations. Reooaffliendetlons re re toad a for the cslootlon of elite plants*

Рыжиков Александр Николаевич (Россия)

ВЫЯВЛЕНИЕ КОНКУРШОСПОСОБНОСТИ РАСТЕНИЙ ЯРОВОЙ ПШЕШДО В ЧИСТОСОРТНЫХ ПОСЕВАХ И В ГЕТЕРОГЕННЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ШЮ'ДАДЯХ ПИТАНИЯ

В результата проведённых опытов, получены н проанализирован» роэультати по исследовании варьирования количественных признаков в условиях иежгенотипической конкуренции, установлены их взаимосвязи с продуктивное*ьг растений. Выявлены соотношения генотипической м кодификационной изменчивости при различных площадях питания. Показан« сравнения по суммарной урожайности гетерогенных популяций с чистосортными посевами. Даны рекомендации по отбору элитных растений.

1б.05.9«г. Объем 1,25п. л. Тир. IC0 Зак. 208 Tim. РУ^Н, Ордгонягодзс» 3