Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Выявление оптимального типа зернового гибрида кукурузы для условий Центрально-Черноземной зоны

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Выявление оптимального типа зернового гибрида кукурузы для условий Центрально-Черноземной зоны"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА-РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | БЕЛГОРОДСКИЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ г учебно-научный центр по сельскому хозяйству)

РГЗ од

1 У О ¡И ^^ На правах рукописи

■

Бахтин Василий Павлович \

УЛК 633.15:631.523:575

ВЫЯВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО ТИПА ЗЕРНОВОГО ■ ГИБРИДА КУКУРУЗЫ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ '

0^. 01.05 - Селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ на соискание- пеной степени кандидата сельскохозяйственных наук'

Белгород - 1993

гаоота выполнена к Белгородской сельскохозяйственны институте (учебно-научном центре по сельскому хозяйству) ; в 1987-1990 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,

профессор 3. И. Шелокова

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных наук ;

КИ К. Кобелев; :

•' кандидат сельскохозяйственных наук Е Р. Никулин.

Ведущее учреждение - Ордена Трудового Красного знамени научно исследовательский институт сельского хозяйства Центрально-Чернозёмной полосы им. В. В. Докучаева. i

, Зашита состоится "/fV " ЯсТЗрЛ 1093 г. в часов на

заседании специализированного совета К 120.62.02 Белгородски сельскохозяйственного института (учебно-научного центра по сельскому хозяйству - 309103, • Белгородская обл., Белгородский р-н, п. Майский. Белгородский СХИ. ;

О диссертацией «южно ознакомиться в библиотеке Белгородского сельскохозяйственного института

Автореферат разослан "_"__1993г.

Ученый секретгчь' Специализированного совета, кандида? сельскохозяйственных наук

110. Добудько

- 1 -

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основной путь увеличения производства зер-а - повышение урожайности зерновых культур.

Ускоренное наращивание производства зерна кукурузы осу-ествляется путем создания новых высокопродуктивных гибридов, рименительно к конкретной зоне возделывания. Благодаря прог-ессу в области селекции произошло увеличение продуктивности укурузы более чем на i 2 за период с 1950 по 1980 г. (J.-Р. бау, 1984) при средней продолжительности использования ового гибрида 6-7 лет <D.Curtis, 1980).

Продовольствие в настоящее время играет не только социальную эль. но и определяет политику (Н. Е Пухальский. 1983). Продовольствие - самое мощное оружие, которым мы располагаем эгодня. Так будет и в течение ближайших 20 лет, пока другие граны будут зависеть от Америки в отношении своего питания, зша сила в продовольствии, и нельзя ее растерять" (Из вступления министра сельского хозяйства США Дж. Блока; Цит. по , Н. Назаренко, 1983).

В этой связи укрепление собственной базы семеноводства гибрид-эй кукурузы в Российской Федерации является очень важной проб-5мой. Вот почему снижение себестоимости и повышение стабиль-зсти производства семян раннеспелых гибридов кукурузы методом ножной гибридизации имеет актуальное значение,

Цель и задачи исследования. Основной целью представленных следований является выявление наиболее оптимального типа <репивания при получении раннеспелых гибридов кукурузы с точки зения продуктивности и стабильности их семеноводства в ;нтрально-Черноземной зоне (ЦЧЗ).

Для достижения этой цели необходимо:

1) выяснить влияние числа исходных компонентов на изменчи-5сть морфобиологических признаков гибридов различных типов фешивания и их зерновую продуктивность, а также степень Фьирования этих признаков в зависимости от погодных условий ¡гетационного периода; »

2) установить корреляционно-регрессионные связи между eeptj->й продуктивностью гибридов различных типов и их количествекны-I признаками, а также ь.*алогичные связи между отдельными приз-1ками;

3) определить характер наследования раннего цветения женских генеративных органов гибридами различной сложности.

Научная новизна исследований. Результаты исследований подтверждают возможность получения сложного гибрида с урожайностью на уровне лучшего- простого. Установлена и вероятность выделения такой высокопродуктивной комбинации при целенаправленном подборе родительских форм.

Практическая ценность работы. При использовании экспериментального материала в практической селекции возможно существенное повышение эффективности селекционных программ по созданию раннеспелых гибридов кукурузы, отличающихся рентабельным семеноводством.

Апробация работы. Основные материалы исследований докладывались и получили положительную оценку на заседаниях научно-методической комиссии Белгородского СХИ (1988-1990гг.), на научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов во Всероссийском научно-исследовательском институте сахарной свекль и сахара им. А.Л.Ыаз~/мова (г.Рамонь.1988) и в научно-исследовательском институте сельского хозяйства им В. Е Докучаева (Каменная степь,' '1991), на зональном совещании научно-исследовательских учреждений и вузов Центрально-Черноземной зоны (г.Тамбов, 1989), на совешинии-семинаре "О совершенствовании семеноводства кукурузы в Российской Фздерации"(г. Шсква, ВДНХ, 1990). По теме диссертации опубликовано 4 работы.

Положения диссертации, выносимые на защиту; Для обеспечен® высокой урожайности 'материнских форм на участках гибридизации, повышения стабильности семеноводства кукурузы в северной вон« возделывания этой■культуры на верно предлагается применять мето, сложной гиб; щизации при создании новых раннеспелых гибридов' п< ■1йпу четырехкомпонентных комбинаций и переводу ш четырехкомпонентную основу районированных простых и трехлинейны; ' чбридов без снижения продуктивности у сложных аналогов сравнении с оригинальны!.®.

Структура и объем работы. Диссертация изложена 164 страница машинопие..ого текста и состоит из введения, 3 разделов, выводов списка использованной литературы и приложений. Работа содержи 26 таблиц, 9 рисунков.1 В списке использованной литературы 399 лоточников, в том числе 131 - иностранный.

3 - '

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Почвенно ^ климатические условия. Экспериментальные исследования проводились в 1987-1989 гг. на полях учебного хозяйства Белгородского сельскохозяйственного института (учебно-научного центра по сельскому хозяйству). Почвенный покров представлен выщелоченными -черноземами с содержанием гумуса в пахотном слое 6,2 X, фосфора - 7,8 , калия - 8,8 мг на 100 г почвы. Степень насыщенности основаниями - 95 X. Реакция почвенного раствора близка к нейтральной (рН - 6,8-7,0). .

Среднегодовое количество осадков, по многолетним данным, составляет 505 мм, сумма эффективных температур - 2510° С. Вегетационный период в 1987 г. в целом отличался запоздалой весной, недобором тепла и неравномерной обеспеченностью растений влагой. Погодные условия 1988 и 1989 гг. были благоприятными для роста и развития кукурузы. Агротехника возделывания кукурузы применялась общепринятая в Белгородской области.

Методика исследований В опыт было включено 16 самоопыленных линий отечественной и зарубежной селекции, а также 2 сорта Шин-дельмайзер и Кремниста.: 880.

При анализе • исходного материала дополнительно использовался метод электрофореза запасного белка кукурузы - ееина, разработанный учеными Всесоюзного селекционно-генетического института (Ф. А. Попереля, 1йА.Асыка, 1988), который позволяет довольно четко определить типичность 'исходного материала и гибриднооть семян F1 .(Гибридность семян первого.,., 1989).

В 1987-1989 гг. было испытано 227 гибридных комбинаций, различавшихся числом ' исходных компонентов, входящих в состав их генотипа..

Гибриды получали по слеяущим схемам скрегййания: АхВ - двухкомпонентные (АхВ)хС - трехкомпонентные " , /{AxB)xC/xD - четырехкокпонентныэ /(AxB)xCZx(DxE) и (АхВ)х/(СхО)хЕ/ - :ятикомпонентнкэ. /(АхВ)хС/я/(DxE)xF/ - шестикошгоневтныс. Употребление такой терминологии основано на анализе обзора литературы, что позволяет использовать ее наряду о общепринятой (простые гибриды, трехлинейные, сложные и т. д.). В испытании ежегодно находились 29 двухкомпонентных, 71 трехкомпонентных, 25 четырехкомпонентных, 35 пятикомпонентных и 67 юестикомпонентных

- 4 г

. гибридов.

По тексту изложения под терминами "урожайность" и "продуктивность" следует понимать "урожайность верна" кукуруза

Изучение экспериментальных гибридов и их родительских форм проводилось по типу контрольных питомников. Опыт закладывался методом рендомизироеанных повторений в четырехкратной повтор-ности. Количество вариантов в каждом повторении питомника - 25, в том числе 2 делянки стандарта - районированного в Белгородской области трехлинейного гибрида Харьковский 176 ТВ.

Посев квадратно-гнездовой (70x70), вручную, на конечную густоту - 60 тыс./га (из расчета 3 зерна в гнездо). Делянки од-норядковые, десятигнездные; учетная площадь - 4,9 м^.

Наблюдения И учеты проводились согласно методических рекомендаций для полевых опытов с кукурузой (Методические рекомендации по проведению.,.,1980), а планирование опыта и математическая обработка данных велась по общепринятой методике полевого опыта (Б. А. Доспехов, 1985). О влиянии родительских форм на проявление признаков в Р1 у гиб'чдного потомства судили по значению коэффициента' наследуемости. Для установления связей между признаками гибридов, а также между гибридами и их родительскими формами применяли корреляционно-регрессионный анализ (по И. Д.Соколову, 1987).

Учет урожая проводился путем взвешивания всех початков о делянки, с последующим пересчетом сбора зерна при 14 7. влажности. Для приведения ¿рожая к единой густоте использовали метод Е Ф. Деревицкого, изложенный в работе В. Г. Вольфа (1966). Выход зерна и его влажность определялись путем отбора пробы в количестве 15 початков ^ делянки.

Показатели качества зерна и семян определяли в соответствии с действующими стандартами (ГОСТ 12041-82, ГОСТ 12042-80, ГОСТ 11225-76).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

Характ^ р наследования признака "раннее цветение початка" гибридами различной сложности. В представленных исследованиях двухкомпонентные гибриды наиболее часто (по сравнению с другими комбинациями) проявляли гетерозис по развитию растений, т. е. были более скороспелыми, чем их родительские. формы. Наследование признака "раннее цветение початка" у них наблюдалось по типу

' - 5 - '

шолятельного ■ доминирования • - 27,58 % и положительного ¡верхдоминирования - 62,07 7. (табл.1).

У трехкомпонентных гибридов наследование по типу положитель-юго сверхдоминирования уже резко снижалось до 13,89 но воз->астала доля положительного доминирования ( 44,44 %) и фомежуточного наследования (19,44 X).

Таблица 1

Характер наследования признака "раннее цветение початка" гибридными комбинациями различной сложности (среднее за 1987-1989гг.), 7.

]_характер наследования , X

|+сверх- 1+доми- |проме- 1-доми- |-сверх-1 отсут-

Гибриды |домини- | ниро-|жуточ-| ниро- |домини-| ствие

рование |вание |ное |вание (рование (эффектов.

АхВ .62,07 27,58 3,45 — — 6,90

: АхВ)хС 13,89 44.44 19,44 2.78 5,56 13,89

: АхВ)хС/хО 18,75 31,25 31,25 18,75 — --

[ АхВ) хС/х( ОхБ) • — ■ 22,22 38,89 11,11 — 27,78

[АхВ)хС/х/(БхЕ)х?/ 8,70 19,56 39,13 10,87 4,о5 17,39

По мере усложнения генотипа ' гибридов (пяти- и шестикомпонентные комбинации) наблюдалось снижение проявления эффектов положительного сверхдоминирования и доминирования и возрастание роли промежуточного наследования (до 38,89-39,13 %) наряду'с отрицательным доминированием (до 11,11-10,87 %). Однако значительная доля*сложных гибридов цвела и одновременно со своими родителями (17,39-27,78 %) - двух- и трехкомпонентными гибридами. '•"

Существенной линейной корреляционной связи между урожайностью и периодом "всходы - появление нитей".за все годы исследований нами обнаружено не было ни у одной изучаемой группы гибридов. Это в определенной степени объясняет явление, когда выявленные по появлению абсцизного слоя на кончике зерновки I Определение фаз..., 1978; А. Е. Руднев, 1986; Л. Л. Зозуля, 1988; Зарубежная информация, 1989; X /\fuakwa, Я. К. СгокзЬоп, 1984; М-СМБ^а бЬ а], 1986) раннеспелые гибриды имели и больший уровень урожайности, по сравнению с более позднеспелыми формами, которые в условиях недостатка эффективных температур не могли полностью

реализовать сеой потенциал по накоплению пластических веществ.

Корреляционно-регрессионные связи между количественными признаками тибридов. .Зависимость урожайности от высоты стебля гибридного потомства одни исследователи отмечают отрицательной и несущественной (А. А. Гончаренко, 1969), другие - достоверно высокой и положительной (А. И. Квач, 1970). В нашем опыте урожайность достоверно коррелировала не только с высотой растений, но и с площадью их листовой поверхности. Это в равной степени относилось как к исходным'компонентам, так и к их гибридам (табл. 2) .

Среди главных характеристик початка выделяют число рядов зерен и длину початка (Е Томов, 1984; МРакогес1е, 1979; ]. Нюрек, 1983; А. Б. КЬега еЬ а1, 1985).

Между урожайностью и числом рядов зерен на початке нами не было обнаружено какой-либо достоверной корреляции (см. табл. 2), будь то исходные компоненты или гибриды. Аналогичные результаты были получены и в исследованиях Б. П. Соколова (1965) и В. И. Костюченко (1977).

Более тесной отмечается связь урожайности с длиной початка и •шелом зерен в ряду 1.А. И. Квач, 1970). Тем более, что эти два показателя связаны между собой (Е Б. Годзь, 1988). В наших исследованиях урожайность положительно коррелировала с длиной початка, независимо от типа скрещивания. Коэффициенты корреляции при этом находились в пределах 0,487 - 0,764 (на 1 %-ном уровне значимости), что подтверждает высокую существенность полученных-результатов. . •

Высока была в опыте корреляция и между урожайностью ¡1 числом зерен в ряду (г=0,390 - 0,572). В то же время в отдельных случаях урожайность определялась и диаметром початка, но на 5 Х-ном уровне значимости (у двух-, трех- и четырехкомпонентных гибридов). ' 1 пятикомпонентных комбинаций коэффициент корреляции по данным признакам был наиболее существенным (с вероятностью 99 %) и равнялся 0,469.

Крупность зерна (масса 1000 зерен) также не являлась определяющим признаком в формировании урожая. Более существенным оказался обобщенный признак - масса зерна с початка, как и ' в исследованиях ЕЕ Годзь, (1988). Особенно наглядно эта зависимость прояплась -у двух-, трех- и щестикомпонеитных гибридов.

В большинстве случаев гибридное потомство Имело сходный с

Таблица 2

Коэффициент корреляции (г+зс1) между урожайностью и количественными признаками _С среднее за 1987-1989 гг.)_

Koppeлирующне

признаки (на 1 растение)

Гибриды

I

Исходные. компоненты

А х В

(АхВ)хС

/( Ахр; хС/хО

/(АхВ) хС/х х(РхЕ)

/(АхВ)хС/х х/( DxE) xF/.

Площадь листьев Высота растенил Высота прикрепления

початка Число листьев Длина початка Диаметр початка Число рядов зерен Число зерен в ряду Число зерен в початка Масса 1000 зерен ¡¿асса зерна с початка Цримечание: V"* -V -

0,710+0,373"' 0,640+0,407""

0,493+0,462" 0,697+0,382"

0,007+0,530 0,225+0,518 0,040+0,530 0,015+0,532 0,764+0,341"" 0.605+0,424"" 0.439L+0,474 0,409+0,361" 0,280+0,509 -0,144+0,526 -0,570+0,435"" 0,488+0,465"" 0,19^-0.519 0,208+0,571 0,080+0,528 0,354+0,499 . 0,125+0,131 0,645+0,407""

• существенно при P-SS"

• г^паэстЕенно при Р-95Х

О,436+0,:39"" 0,498+0,279""

0,395+0,295"" 0,213+0,316 0,531+0,276"" 0,247+0,235" ' -0,018+0,322 0,336+0,303"" 0,279+0,233" 0,186+0,322 О,529+:,268""

0,553+0,489"" 0,582+0,478""

0,456+0,385" 0,248+0,568 0,551+0,489"" 0,435+0,389" 0,137+0,579 0,471+0,331" 0,416+0,393" -0,084+0,58." 0,290+0,Ьб2

-0,209+0,468 0,272+0,462

0,335+0,334" 0,631+0,451"" 0,358+0,330" .0,469+0,424"" -0,009+0,478 • 0,390+0,326" 0,274+0,459 0,221+0,468 -0,432-\ 432"

0,241+0,241" -0.553+0,276""

0,576+0,271""

0,303+0,237"

0,487+0,289""

0,196+0,327

•0,019+0,332

0,572+0,273""

0,371+0,308""

■0,009+0,332

0,415+0,303""

- 6 -

входными компонентами скрещивания характер связей между важнейшими признаками, которые не зависели от типа скрещивания.

Консистенция зерна исходных компонентов и урожайность гибридов различных Апов скрещивания. При получении новых высокогете-розисных гибридов. - особенно сложных, необходимо учитывать не только общую комбинационную способность исходных компонентов скрещивания, но и консистенцию их зерна. Анализ наиболее урожайных гибридов всех изученных нами типов скрещивания подтвердил целесообразность использования для гибридизации контрастных по консистенции зерна родительских форм. Но в любом случае скрещивание родительских форм по схеме "зубовидная х кремнистая" должна отражать только завершающий этап при создании сложных гибридов.

Влияние числа исходных компонентов на вероятность получения высокопродуктивных гибридов. Результаты опыта показывают, что средняя за 3 года испытания урожайность гибридов разных типов была сходной, колебалась от 8,11 до 8,41 т/га, т.е. разница не выходила за пределы ошибки опыта, . и не зависела от числа компонентов скрещивания, входящих в генотип комбинаций. Как указывал Б. а Соколов (Цит. по: И. ЛЧучмий, В. В. Моргун, 1971), дело не в количестве привлекаемых в скрещивание родительских форм, а в качественных различиях их половы:: клеток.

В неблагоприятном по температурному режиму 1987 г. наивысший средний урожай в. нащем опыте сформировали четырехкоыпонентные гибриды - 7,29 т/га,. достоверно превысив среднюю урожайность гибридов других типов скрещивания (табл.3).

Таблица 3 .

Урожайность исходных компонентов и их гибридов, т/га

Урожайность

Генотип | 1987г. | 1988г. | 1989г. | средняя .

Исходные компоненты .3-, 61+0,83 5,00+0,68 4,66+0,65 4,42+0,64

АхВ 6,84+0,39 9,44+0,57 8,32+0,47 8,20+0,41

(АхВ) хС 6,99+0,22 9,16+0,26 8,61+0,20 8,25+0,18

/(АхВ) хС/х1! 7,29+0,33 8.99+0,72 8,04+0,56 8,11+0,46

/(АхВ) хС/х(БхЕ) 6, £4+0.18 9.66+0,35 8,69+0,31 8,41+0,22

/(АхВ) з:С/х/(БхЕ) хР/ 6,66+0,18 9,21+0,24 8,74+0,02 8,20+0,02

НОР 05 +0,34 +0,34 +0,28 +0,32

- у -

В благоприятном 1988 г. средняя 'урожайность гибридов всех исследуемых типов скрещивания достоверно не различалась. В 1989 г., который лишь несколько уступал по сумме активных температур 1968 г., существенное преимущество перед двухкомлонеитными опять имели гибриды с усложненным генотипом (трех-, пяти- и шестикомпонентные).

Не меньший интерес представляет и частота распределения .гибридов различных типов скрещивания по уровню урожайности. Вероятность сформировать урожай на уровне 8-9 т/га не зависела в опыте от сложности скрещивания. Больше того, доля гибридов с урожайностью 8-9 т/га возрастала при увеличении в составе генотипа гибрида компонентов скрещивания от двух до пяти (табл. 4).

Таблица 4

Вероятность получения высокопродуктивного гибрида в зависимости от числа компонентов скрещивания, % (среднее за 1987-1989гг.)

Генотип | Вероятность при средней урожайности (т/га) .

гибрида | 6 - 7 ! 7 - 8 1 8-91 9-10 ! 10 - И.

АхБ 17,2 27,6 31,0 20,7 3,5

(АхВ)хС 4,2 32,4 ■ 43,7 18,3 1.4

/'(АхВ) хС/хО 28,0 8,0 52,0 8,0 4,0

/(АХВ)ХС/Х( БхЕ) -- 28,6 54,3 17,1 —.

/(АхВ) хС/х/( БхЕ) хг/ 4,5 37,3 44,8 13,4 --

Но как общую тенденцию следует отметить, что при усложнении генотипа гибрида возможность получения наиболее продуктивной комбинации значительно снижается. Так, если вероятность выделения гибрида с продуктивностью более 9 т/га у двухкомпонентных комбинаций в среднем за три года была 24,2 то у трехкомпонентных составляла лишь 1у,7 %. У более сложных комбинаций (четырех-, пяти- и шестикомпонентных) эта вероятность составила соответственно 12,0 %, 17,1 X л 13,4%.

Шестикомпонентные гибриды имели сходный характер распределения частот уровня урожайности со своими родительскими формами -трехкомпонентными гибридами. Следовательно, существует вероятность создания сложных пяти- и шестикомпонентных гибридов с. урожайностью на.уровне двух- и трехкоипонентных родительских форм;

Это подтверждается тем Фактом, что в благоприятном по погодным условиям 1688 г. многие из сложных гибридрв сформировали урожай, превышающий 10 т/га.

В среднем за три гола ' испытания среди пяти- и шсстикомпонентных сложных гибридов нам пока не удалось выделить комбинации с продуктивностью более 10 т/га, так как это было бы связано с проведением большого объема работ по скрещиванию и по масштабам сравнительного испытания, что выходило за рамки возможностей эксперимента

В нашем исследовании большей изменчивости урожайности внутри своего типа скрещивания были подвержены двух- и четырех-компонентные гибриды, коэффициенты вариации продуктивности у которых составили соответственно 12.8 и 13,6 X (табл. 5).

Таблица 5

Коэффициент вариации урожайности кукурузы и относительная ошибка выборочной средней (1987-1989гг.)

| _Значение параметра_'

Генотип | 1.'57г. 1 1988г. | 1989г. I среднее ■

._IV,г 13х,Г. IV,7. | Бх.ПУ.Х |5хД|УД | БхД.

Исходные компоненты 45.5 10,7 26.9 6.3 28.1 6.6 28,7 6,8' АхВ 15.1 2.8 16.0 3.0 15.0 2.8' 12.8 2.4

(АхВ)хС 13.7 1.6 11,5 1.4 9.8 1.2 9,3 1,1

/(АхВ) хС/хй 10,7 2,1 19,2 3.8 16.7 3.3 13.6 2.7

/(АхР) >;С/х( ОхЕ) 7,5 1.3 10.6 1.8 10.0 1.7 7.6 1,3 /(АхВ)хС/х/ЮхЕ)хР/ 11.6 1.4 10.8 1.3 9.5 1,2 8.5 1,0

Низкие коэффициенты вариации этой особенности у пяти- и шестикомпонентных гибридов (7.6 и 8.5 X соответственно) свидетельствуют о том. что у сложных гибридов происходит "сглаживание" специфического влияния генотипов отдельных компонентов скрещивания на уровень гетерозиса по урожайности и в силу уже вступахгг аддитивные взаимодействия генов. Такое проявление генных взаимодействий приближает сложные гибриды по уровню гетерогенности к сортам кукурузы, обеспечивая, тем не менее, более высокий, чем у сортов, уровень урожаяности.

Изменчивость урожайности в препелах трех- и шестикомпонентных гибридов была тождественной и в среднем за 3 года -незначительной (9.3 и 7,6 X соответственно). В целом же по опыту изменчивость исследуемого признака значительно снижалась

по мере усложнения генотипа.

Влияние порядка сочетания исходных компонентов скрещиваний на количественные признаки сложных гибридов. Сравнивались гибриды, имеющие одинаковый набор исходных компонентов в генотипе, но различный порядок их сочетания. Замечено, что замена одной линии на другую в составе одной родительской форми (например, Вг748 на Бг874, Ер1 на F2) приводила у сложного гибрида к изменениям количественного порядка, усиливая (либо ослабляя) проявление отдельных признаков. В таких случаях наблюдались не только различия по урожайности, но и по высоте растений, длине початка, площади листовой поверхности, числу рядов зерен, числу зерен в ряду, продолжительности межЛйэных периодов. Такое явление наблюдалось гакже при перемене местами компонентов скрещивания как в пределах одной родительской Формы, так и при азаимлом обмене ими между обоими родителями.

Наибольшую эффективность показало "усложнение" простого гибрида с использованием метода "вставки" (С. И. Мустяца и др. ,1986), когда материнская с^сма скрещивалась с линией, имеющей с ней сходство по некоторым комплексам генов, что позволяло значительно повысить рентабельность семеноводства, увеличив выход гибридных семян и повысив стабильность урожая материнской формы на участках гибридизации.

Подбор линий при усложнении родительских форм простых гибридов для сложной гибридизации подробно изложен в работе Ю. А. Побелена (1984). Но при этом необходимо учитывать и. специфику комбинационной способности исходных компонентов. Было замечено, например, что линии УХ719 и RtlO плохо совмещаются в одном генотипе с линией F2. Урожайность гибрида /(П354 х Гл51)х Бг748/х(УХ719 х х RtlO) резко снижалась с 9,84 т/га до 8,63 т/га как"при замене в материнской форме "ключевой" линии Бг748 на F2. так и при усложнении отцовской формы опять же с помощью F2: /С IT354 X Гл51)х X Бг748/х/(УХ719 х F2)x RtlO/ - 9,29 т/га. Сложные гибриды дают широкое поле деятельности для модификации. Принцип сохранения "ключевых позиций" исходных родительских форм простого гибрида б составе сложных сказался справедлив и для других комбинаций:

БГ748 х RtlO - 9,73 т/га

(Шинд. X Бг748) X /(F7 X Epl) X RtlO/ - 9,46 г/г а

/(УХ719 X W401) X БГ748/ X /(F7 X Epl) X RtlO)/ - 9,44 T/ra /(П354 X Гл51) X БГ748/ X (УХ719 X RtlO) - 9.84 т/га

при НОР о5 - + 0.32 т/га. Этот уровень урожайности поддерживался и после замены линии RtlO з отцовском гибриде на Бг1081:

/(УХ719 X УХ708) X Бг748/ X /(F7 X Epi) X Бг1081/ - 9,41 т/га

/(УХ719 X П354) X Бг748/ X /СF7 X Epi) X Бг1081/ - 9,47 т/га. Аналогичный результат дтла замена линии Epi на F2 :

/( УХ719 х W401) X П'748/ х /(F7 х F2) х RtlO/ - 9.43 т/га.

Как правило, материнские Формы лучших сложных гибридов не выделяются значительно по урожайности, но характеризуются высокой СКС.

Следовательно, более перспективным направлением в селекции раннеспелых гибридов для зоны Центрального Черноземья является усложнение материнской Формы простого гибрида, а не подбор отцовской линии в качеств опылителя для лучшего простого гибрида.

Экологическое испытание новых сложных гибридов. На основании получанных данных по теме исследований в 1990 г. было проведено экологическое испытание гибридов различных типов скрещивания в условиях Белгородской (опьгг-1) и Одесской (опыт-2) областей. Исследования проводились совместно с лабораторией сложных гибридов кукурузы Всесоюзного селекционно-генетического , института (ныне - Украинский селекционно-генетический институт, г.Одесса;).

В опыте-1 гибриды с усложненным генотипом как 'нельзя лучше продемонстрировали свои преимущества холодным летом 1990г. Лучшим по урожайности оказался гибрид /(УХ719 х УХ708) х W401/ х х D»Be52, превысивший урожайность контроля на 1,41. т/га (табл. 6).

В ранговом ряду второе место занял толе сложный гибрид -шестилинейный /(УХ719 х УХ708) х W401/ X /(F7 х F2) х RtlO/, у которого вместо отцовской линии D-Be52 был использован трехлинейный гибрид (F7 х F2) х RtlO. Отклонение урожайности этого шостилинейного гибрида от контроля составило плюс 1.23 т/га

В благоприятных по температурному режиму условиях Одесской области первенство по урожайности то ее принадлежало сложным гибридам ( табл. 7) :

/( УХ719 х V401) X Бг748/ X D-Be52 - плюс 0,60 т/га

/(УХ719 х V401) х Бг748/ х (D-Be"52 X RtlO) - плюс 0,48 т/га /( УХ719 х V401) X (D-Be52 X RtlO) - плюс 0,44 т/га

И в опыте-1 и в опыте-2, лучшие гибридные комбинации были получены с участием линий УХ719. V401 и D-Be52. Разница ьвключа-

лась лишь в том, что для благоприятных температурных условие (опыт-2) лучше подошли гибриды, у которых на "ключевой" позиции отцовской линии материнской формы сложного гибрида стояла не более раннеспелая линия У401, а среднеспелая Ег748.

Таблица 6

Генотип гибрида и его урожайность в условиях Белгородской области (1990г.)

I Урожай-1 Ранговый(Отклонение от Генотип I ность, I ряд | контроля, + _I т/га |_| т/га

401 X 10 8.44 И 0.63

401 X 52 8,56 9 + 0,75

719 X 52 7,58 26 - 0,23

719 X ( 52 х10) 8,71 6 0,90

(719 X 401) X 10 7,38 30 - 0,43

(719 X 708) X 52 8,85 4 + 1,04

(719 X 708) X ( 52 X 10) 8,97 3 + 1.16

(719 X 401) X ( 52 X 10) 8,58 8 + 0,77

/(719 X 708) X 401/ X 2 8,75 5 0.94

/(719 X 706) X 401/ X 7 7,52 27 - 0,29

о г», ч X 708)' X 401/ X С 7 X 2) 6.89 40 - 0.92

с» X 708) X 401/ X /(7х2)хЮ/ ' 9.04 2 + 1.23

/(719 X 708) X 401/ X 10 8.26 15 + 0.45

/(719 X 708) X 401/ X 52 9,22 • 1 • + 1.41

/(719 X 708) X 401/ X (52 х 10) 7.72 23 - 0,09

НСР о5 + 0.30

Это соответствует биологическому закону, согласно которому более позднеспелые формы имеют и большую урожайность, лась лишь в том, что для благоприятных температурных условий (опыт-2) лучше подошли гибриды, у которых на "ключевой" позиции отцовской линии материнской формы сложного гибрида стояла не более раннеспелая линия №401. а среднеспелая Бг748. Это соответствует биологическому закону, согласно которому более позднеспелые формы имеют и большую урожайность.

Такая методика возможно позволит создавать спектр гибридов для различных климатических зон и.направлений использования путем подбора линий для "замены", усиливая или ослабляя требуемые признаки исходного гибрида.

- и -

Таблица 7

Генотип гибрида и его урожайность в условиях Одесской области (1990г.)

Генотип J Урожай-1 ность, | т/га (Ранговый(Отклонение от 1 ряд | контроля ,+ 1 1 т/га

401 х 10 3,62 29 - 0,61

401 X 52 3.44 35 - 0,79

710 X 52 2.44 42 - 1,79

719 X ( 52 X 10) 3.47 34 - 0,76

/(719 X 708) X ( 52 X 10) 3.58 30 - 0,65

/(719 х 401) X ( 52 X 10) 4,67 ■ 3 + 0,44

(719 х 401) X 74b 4.59 4 + 0,36

/(719 х 401) S 748/ X 52 б. 03 1 + 0,80

/(719 X 401) X 748/ X 10 4,49 6 '+ 0,26

/(719 X 401) X 748/ X (52 X 10) 4,71 2 + 0,48 '

H0F 05 + 0,78 •

В 1992 г. выделившиеся комбинации испытывались .на верновую продуктивность в условиях вагудения (густота стояния растений -• 04 тыс./га). И в этом случае отмечалось достоверное превышение урожайности сложной комбинации /(УХ719 х W401) х Бг748/ х х D-Be52 над контрольным 'Вариантом, а гибрид /(УХ719 х УХ708) х х V401' х D-Be52 достоверно не отличался от последнего, .но влажность верна при уборке была несколько меныю (табл. 8).

Таблица 8

Урожайность гибридов различных типов скрещивания

. в условиях вагуиения (84 тыс. растений / га). 1992г._..

IУрожайность.I Отклонение IВлажность Генотип I т/га loir контроля , | верна,

I I + т/га I *

(7X2)Х1081 * КОНТРОЛЬ 7,70 -- 44.0

/(719X401)Х748/Х52 8.05 + 0.35 48,6

/(719x401) Х748/Х( 52X10) 7,36 - 0,34 45,1

/(719x708) Х401/Х52 7,59 - 0,11 42.3

/(719x708)х401/Х/( 7x2)Х10/ 7,97 + 0,27 44.7

НСР о5

+ 0,32

Полученный материал по теме'исследований позволяет прийти к заключению, что наиболее перспективным направлением в селекции раннеспелых гибридов для северной воны кукуруэосеяния является получение многокомпонентных гибридных комбинаций путем регрессионного усложнения лучших простых или трехлинейных гибридов (табл. 9).

Таблица 9

Методы усложнения простого гибрида

Усложнение исходного гибрида А х В

. последовательное_|_регрессионное

I - (А х В) х С I - (С х А) х В

II - /(А х В) х С/ х О II - /(С X й) х А/ х В

Сложная гибридизация способствует не только повышению рентабельности семеноводства, но и эффективности селекционного Процесса.

Например, сбор семян с 1 га участка гибридизации трехлинейного гибрида возрастает в 2-3 раза по сравнению с простым, а Ь семеноводстве шестилинейного гибрида, по сравнению с трехлинейным, в 2-3 раза сокращается общая площадь под родительскими формами. причем под низкоурожайными формами (размножение самоопыленных линий и получение простых гибридов) -в 100 раз СЮ. К. Кобелев, Э. Н. Кобелева. 1984).

Экономический эффект от внедрения сложных гибридов по данным Ю.К.Кобелева (1985) составляет 10-15 млн.руб. в год (в ценах 1985г.).

В качество подтверждения полученным результатам проведенного исследования служат новые раннеспелые гибриды селекции Белгородского СХИ; сортолинейный ТОСС 223 МВ - (УХ719 X У>708) х х Шинд. (районирован по Белгородской области с 1993г.) - аналог Перспективного четырехкомпонентного сортолинейного гибрида /(УХ719 х УХ708) х Бг748/ х Шинд. и трехлинейный Коллективный 181 СВ - (Р7 х Р2) х Бг1081 (районирован с 1992 г. по Белгородской, Курской, Воронежской областям, Эстонии и Алтайскому краю).

выводы

Внедрение в сельскохозяйственное производство Центрально -Черноземной зоны высокопродуктивных раннеспелых простых гиб- ' рядов кукурузы в настоящее время сдерживается низкой и нестабильной урожайностью их материнских форм - самоопыленных линий.

Исследованиями установлено:

1. Средняя за 3 года испытания урожайность всех изучав-• пихся в нашем опыте типов гибридов была сходной и колебалась от 8.11 до 8,41 т/га, т.е. разница не выходила га пределы ошибки опыта (НСР об - + 0.32 т/га).

2. Существует вероятность создания для условий ПЧЗ сложного гибрида, не уступавшего по уровню урожайности простому или трехлинейному. Так, гибриды с уровнем урожая зерна 10-11 т/га в среднем ва 3 года испытания среди простых гибридов встречались в нашем опъгге с вероятностью 3,5 X, среди трехлинейных - 1,4 X, четырехлинейных - 4,0 X.

3. При испытании более стабильными по годам в отношении уровня урожайности были именно сложные гибриды. Так, если у пя-1 тилинейных комбинаций коэффициент вариации продуктивности колебался от 7,6 до 10,6 X , то у простых - от 15.0 до 16,0 X. Иными словами, сложные гибриды полнее реализуют своп генетическую программу в неблагоприятных погодных условиях выращивания.

4. Вероятность получения удачной комбинации в нашем опыте была максимальной при подборе контрастных по консистенции верна родительских форм. Причем для сложных гибридов схема "зубовидная х кремнистая" должна отражать только завершающий этап скрещивания.

5. Наиболее перспективным направлением в селекции раннеспелых гибридов для северной вони кукурузосеяния является получение многокомпонентных гибридных комбинаций путем регрессионного усложнения лучших простых или трехлинейных гибридов. Это позволит получить аналог перспективного простого гибрида бее снижения его урожайности, но при более надежном и продуктивном семеноводстве в условиях ограниченной суммы эффективных температур ва период вегетации.

- 17 -

список опубликованных работ по гаме диссертации.

1. Гибриды различных типов скрещивания в Белгородской ос, ласти. //Кукуру8а И сорго. -М.: 1990. -N4. -С. 26-27

2. Влияние типа скрещивания на урокайность гибридов кукурузы при селекции на раннеспелость. //Достижения. перспективы селекции и семеноводства зерновых культур в ЦЧЗ. -Каменная Степь, 1990. -С. 60-55

3. характер наследования раннего цветения початка у гибридов различного уровня гетерогенности.//Молодые ученые - народному хозяйству (Тезисы докл. науч.-практ. конф. молод, ученых и специалистов. -Пермь, 1991.-С. 5-6 (в соавторстве с Ю. А. Старченко).

4. раннеспелый гибрид Коллективный 161" СВ // Кукуруза и сорго, -м.: 1991. - М4. - С. 38-39 ( а соавторстве с 3. И. Щелоковой, Е, В. Салоне цкой, Е К. Каслинским, 3. В. Еыченко, Ю. А. Старченко, В^ В. Сидоровым).

<