Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХОЗЯЙСТВЕННО ВАЖНЫХ ПРИЗНАКОВ И ИХ КОРРЕЛЯЦИЙ У АМАРАНТА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХОЗЯЙСТВЕННО ВАЖНЫХ ПРИЗНАКОВ И ИХ КОРРЕЛЯЦИЙ У АМАРАНТА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СЕЛЕКЦИИ"

А-ъшз • ■

На правах рукописи

АЕДУЗЕ КАДЕР АМИД ЗДЬ хаи

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЧИВОСТИ ХОЗЯЙСТВЕННО ВАЖНЫХ ПРИЗНАКОВ И ИХ КОРРЕЛЯЦИЙ У АМАРАНТА И ПЕРСПЕК-ТИШ ИХ ЙСПСШЬЗОВАЙИЯ £ СЕЛЕКЦИИ

' Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени „'- кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА - 1999

сЖш^осцьш ; !

Дне с ертаци он пая -ь .¡а .кафедре генетики

и селекции сельскохозяКг ^^.чного факультета Российского университета дружбы народов, в лаборатории экологии и физиологии Фототрофнкх организмов Института фундаментальных проблем биологии РАН, в лаборатории интродукции и семеноведения Всероссийского научно-исследовательского института селекции и семеноводства овощных культур Российской академии сельскохозяйственных наук.

*

*

; - ;

Научные-руководители:

заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор биологических наук, профессор Ю.Л.1УЖ0В,

'доктор_бпологлческих ааук.в.К.ГИВС.

Официальные- оппоненты: ■ .

доктор сельскохозяйственных наук М.С.БУНИН, кандвдат сельскохозяйственных наук В.И.ЛЕУНОВ.

Ведущая'организация - Московская сельскохозяйственная

академия. имени К.А.Тимирязева.

Защита состоится 1399 года в 13 часов

на заседании' диссертационного совета К 053.22.22 , в Российском университете дружбы народов го адресу: 117198, Москва, ул.ЬЬпплухо-Маклая, д.8, ;; ; ( корп.1, сельскохозяйственный факультет, зал № I. С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке университета по адресу:. Москва,ул.Миклухо-Маклая, д.6.

. Автореферат разослан июня 1999 г.

И.о. ученого секретаря " ^ -.диссертационного совета ' —, „и—

кандидат биологических наук, доцент 'О.Г.СЕМЕНОВ

I* 0Ш1Я ХШХТШСШ ?АШШ

- Астуаяиосп уеш> Проедет в ад остатка dem в продукта! штишет ваэадевзя Госоги в ваетсяяев врсад является sazdoxoe остроЗ. t» , рсшеаст когда rta cnoeotícnma» сзв-дрввзз в провзоодстсо культура амэраята» ойяадвшвго во» ков вшввоЗ ценностью, эютэталыам содврвшкеа йахка, с СлллподрованАОГо no ttosnuaimcM ешвохсслотаи, а таю» содераэдвго 1ясда» поктвпы я другие бволопчсскх акткши® вексотва» Ссчвтааав втях natesnux пртааакво о сшопоа Са-ологлчссяоЭ продукт гол остю п «кошппвояоа ПТЙОТДЧЦООТЬР делает культуру ашравта особевао ЕврспеитютоЗ» в атоД свяэв успсслая иятродукцпя сшронта в всезд рагиозш а л<шця вцоокопрош11л.тдвдд сортов раннего вопрввлвюм во* witt^n^nwim^f млця ОЯТуВЯВИ*.

Дод^.яг сатря езддштздиЯ» Оша poöoni являстсл взучешм характера пшшобп хоаяйотэвшю тахвих древ» ваксэ» ках выалюетвешс:.. ток я хагееегэваных» в геяети-чоскоЯ хоялеяцив йьзаравта для уставовлтот сгколсаарпоо-твЭ вх вар&яротявад в хорршшшЗ для доводэовашя втле даянщ в еехашяя шазршти прх »топ бшщ поставлена ei»* душив кошрвттшв гадгпж

I* Изучать гвнэтачоскух) колдвшш) отреата so ксыв» лбксу яслятестввтшх я ютестевтшх признаков» взпвшзях ва урокайвость в качестовгаша поиаэаталв сорта. -

2» Па уодвльвых популяциях отрента дзучать лдвптяп? исзиввеввя хозяйственно вантах прзпгаавов в форизрозаьая урояая в пропессо вегетации.

3. Оцепить гопатечосхзЯ потенцзад изучаемой коллекция ашранта со вош научаваии признака« в определить ото-ткствчесшм показателя их гонотиютеското варьирования.

4. Установить степень взашквяэвЭ изучаемых признаков в определять корреляции изжду вниз прв гспоткпическоЯ вэыенчгоостя»

5* Определять иа моделышх популяциях гонотютчоохее варьирование Зракцншш^о^ййр&с^-^ аяяа-у содержался бно-

МАУЧИ/.Я С З'!';ОТ£КА Моск. .- , ндемии

IM. К. й, 'IjjwwßfisieE

Инв. №4

логически активных веществ; установить генотипические корреляции между ними.

6. Изучить отдельные функции амарантина и'определить его влияние на всхожесть семян, а также корреляции с содержанием белка, биологически активных веществ и другими показателями. -.,. ' .

7. На основе полученных данных определить перспективы повышения эффективности селекции сортов амаранта разного направления использования. .. . .

Научная новизна исследований« В данной работе впервые на культуре амаранта использован метод модельных популяций для изучения закономерностей генотипической изменчивости комплекса количественных и качественных признаков и определены корреляции между ними, что позволяет прогнозировать пути повышения, эффективности селекции данной культуры. По результатам исследования получен обширный экспериментальный материал, имеющий как практическое, так и теоретическое значение. ■

Практическая ..значимость работы. Результаты изучения ' сортообразцов амаранта в коллекциях и модельных популяциях по комплексу количественных и качественных признаков'в динамике их роста и развития могут быть использованы при совершенствовании технологии возделывания амаранта, и прежде всего овощных-Форм, не только в условиях Нечерноземья, но и в других почвенно-климатических зонах..

Выявление "закономерностей генотипического варьирования хозяйственно важных признаков раскрывает возможности ■ селекции амаранта по комплексу наиболее ценных признаков.

На основе корреляционного анализа выявлены характерные особенности сопряженности хозяйственно ценных признаков и определена их селекционная значимость. Полученные экспериментальные жданные и результаты их интерпретации рекомендуется использовать Б селекции амаранта.

Лпробация..работы. ?Латариалы диссертации опубликованы в 4 статьях; а также докладывались на П-м Международном

симпозиуме: Новые и нетрадиционные растения и,перспективы их практического использований! Дущгаю, 1997 и.на заседания кафедры генетики и селекции Российского*университета друкбы народов в 1599 году.- . .. ' ,.. ..

Структура..^объем диссертадии. 'Работа состоит ез сла-душих частей: введение, обзор литературы, экспериментальная, часть, выводы, практические рекомейдацин, список цитированной литературы-. Она.изложена на.119 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц и 6.рисунков. -

I. ОБЗОР ЛЭТЕРАТУРЫ

Б этом разделе представлены сведения об амаранте как древнейпей культуре Америки, восстанавливашей свои пози-ции'в'мирв в последние 80 лет. Рассмотрены мор$о-Сиологические особенности амаранта, адаптационная способность, систематика,:биохимический состав, .-направления я. специфика селекционной работы; ■.■•■■ . ,,

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ . , .2.1, .Место,и условия проведения опытов , ' -■■■'. '.

Исследования проводились,в 1996-1999 гг. в Российском университете университете дружбы пародов (РИН) на кафедре, генетики и селекции» в-Институте фундаментальных-проблем ■ биологии (ИШ5) Российской академки наук в лаборатории экологии.и физиологии фототрофных организмов .я во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур (ВНШССОК); Российской академии -сельскохозяйственных наук в лаборатории интродукции :и семе-поведения...Математический анализ экспериментальных данных г был проведен в РУДН, а полевые-опыты и биохимические анализы-.в ШБ и БНИИССОК. , ; .: .ч ; ■

2.2. Объекты и методы исследования

Объектом исследования являлись многочисленные сорто-з влдообразцы амаранта, выращивавшиеся в условиях ЛоДмос- ■ ковья на интродуюдаонном опытном участке БНИИССОК в Один-'

цовеком районе Московской области и на опытном поле ИФЯБ в Дудяно Московской области.'

Исходный семена были получены из Всероссийского НИИ растениеводства км.Н.И. Вавилова и ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур. .... . : ,

Схемы посева и размер делянок соответствовала отраслевому стандарту ОСТ-4671-78. Всхожесть семян определяли по ГОСТ"У 12038-34 и'ОСТ'у 10077-95, влажность - по ГОСТ 12041-82, массу 1000 семян - по ГОСТ'у 12042-80. -

Вед биохимические показатели определяла гакяе по стандартным методикам, описанным в диссертации.

Перше исследования, проведенные в 1991-1394 гг., доказали, что вегетативную массу амаранта в условиях Подмосковья можно получать-.при выращгозалдя растений не только через рассаду, но и прямым посевом семян в грунт (Коненков, Гинс, 1997). В 1995 году во ВНИИССОК изучали коллекцию уже из 68 сортообразцов амаранта. В результате исследования было вдавлено большое .количество образцов, ценных для кормового,. овощного и: зернового :. направлений использованиям Лишь 7 образцов сразу , были исключены лз. дальнейшего изучения ■ из-за полной непригодности для выращивания в условиях Подмосковья. Для закладки наших опытов в ■ следушем,' 1996 году были отобраны наиболее перспективные формы. Результаты биохимических анализов листьев у 58 сортообразцов амаранта -по содержанию сухого вещества, Сахаров и витамина С но выявили значительных геяотидических различий между отдельными образцами, о чем свидетельствуют приведенные нижа итого-

2.3. РЕЗУЛЬТАТ!! И ОБСУЖДЕНИЕ *

2,3.1*.Предварительная оценка коллекции:с орт о образ, . цов амаранта .. .

вые данные:

Показатель

Размах * изменчивости

Lira:

mi» 15,3 0,43 116,2

то* ' 24,1 0,77 195,6

л " ' 19,3 " ' 0,60 144,3

Средняя арифметическая

Таким образом, размах генотипической вариации в коллекция амаранта из 58 сортообразцов составил: по содержа-' нию в листьях сухого вещества.- 8,78$, по содержанию сахара' - 0,345S и по содержанию витамина С - 79,43"мг %. Следовательно,' диапазон 'варьирования по отношению'н средней арифметической признака составил'соответственно: 46,5, 56,7 и '55,0$, то есть-оказался"довольно близким.

Оценка 39 сортообрезцов по энергии прорарталия семян1 и их всхожести выявила значительно больший уровень и размах изменчивости этих показателей по сравнению с трема -предыдущими признаками, на: что указывают, приведенные ниже

данные: ' " ■ ■■■-■ Энергия прорас- ■ Всхожесть

" Показатель - талия семян, % • семян,"? -

■■'■■■' Размах измен- jj' »1л 2 6. ■

чивости. , 1,1211 шах -, 92 , • 94 •

■ Средняя ариф- х- 51,5 60,9

- метичоская • ■

- 2.3.2. Динамика роста и 'развития краснолястных форм

' амаранта'в условиях Подмосковья ■ -L

В связи с созданием нового пищевого натурального' красителя АШИКРА из листовой массы красноокрадгенных форм амаранта, возникла необходимость выявления сортообраэцов с повышенной продуктивностью листовой массы и разработки технологии ее увеличения.' Исследование этих вопросов было проведено в Подмосковье во ВНИИССОК и в МЛБ (Пущино), на коллекции из 25 сортообраэцов ттаранта, различающихся со происхождении и со многим количественным и качественным признакам. Коллекция позволяет составить довольно'полное представление о культура атранта в целом и может рассматриваться в качестве модельной популяции,, представленной сортообразцами в видов: Amaranthus tricolor L. (8 образцов >, . A.gangeticus L. (6), .A.cruentus L.(4),A.cavidatus

(3>, A.dubiua iiert. A.hypochondriacцэ L* <1), A. ■..

aureus (1),.A.speciest (t).. „ —

Изучение генотишгееского варьирования количественных признаков к корреляций в этой модельной популяции в дпна-

мике в период-вегетации растений позволяет раскрыть потен дкальныа возшжноста селекции амаранта по . изучаеьюл признакам.. ■ • • '.л ■

В период, эксперимента, проводившегося с начала июня по.сентябрь включительно,, было проведено.изучение динамики роста растений амаранта и накопления ими биомассы. По каждому сортообразцу. за период вегетадии в 4 срока был проведен.отбора проб и. осуществлен , их анализ: первый -7.07.1997, через пять недель после посева; второй—22.07 третий - 11,08; четвертый - 10.09..При анализе проб учитывали. 10 количественных признаков. г-

Сортообразцы сильно различались между собой по всем изучаемым признакам,' в,том числе и по продолжительности вегетационного периода.- 32% из .них к моменту уборки-пере шли в генеративную фазу, и завязали семена.-Высота растений у разных сортообразцов к концу вегетации варьировала в пределах-20-180 см. В диссертации экспериментальные дан ше этих опытов представлены в 10 таблицах а на 4 рисунках..В результате всестороннего.изучения коллекции.сорго-образцов удалось дать им оценку ж выделить наиболее цен-шефорш,'''характеризующиеся наиболее высокой продуктивностью. К ним относятся: I - образец № 15 из Аргентины, относящийся к виду А.ЬуросЬоп<1г1асив Ь.,,2 — образец й 5 . (по каталогу ВИР * К-2Э),, принадлежащий к виду'. А.сгйеп- . ^из,. 3 — образец Оё 16 (по каталогу ВИР № К-99) вида А. , ♦ПсоХог. ,Насса-надземной частя растенкй этих сортообразцов" составила соответственно 5142, 3905 и 3676 г/ы?, а доля. листьев' при уборке.- соответственно 12,04, 23,04 и .

и.26 %.' . \ .//,.. . .

. Одной из целей, наших, исследований 'является' обобщающий анализ- результатов экспериментов на основе метода модельных популяций (1^жовД975, ...1996) с применением компьютерной программу. обеспечивающей одновременное вычисление II: статистических параметров генотипичеокого варьирования и взаимосвязей количественных1 и качественных признаков в модальной популяция.: На рас. I доказана дина-

Рис. I. Динамика увеличения длина.главного корня (I), стебля {2), нараотанлл биомассы листьев (3); корной (4), общей надземной массы (5) и сте-йдвй. (6) в модельной популяция :акаранта ь "% . от конечного результата .

кика формирования б количественных признаков в модельной поцуляцпя амаранта. На нем четко проявляются принципиальные различия в формировании разных признаков* Так» наиболее быстро и интенсивно развивается корневая система -при первом анализе длина корней уже достигает 21$ от их конечной длины во время уборки; через 15 дней, при втором анализе - Ы%; еяе через 20 дней, при третьем анализе -78,8$. Подобным образом, но с несколько меньше3 интенсивностью •растет стебель. И совсем иначе, с большим запаздыванием вдет нарастание биомассы надземных органов и корней. Даже через 5 недель после посева-их биомасса не достигала 1% ог конечного результата. Дала в середина вегетационного периода, при втором анализе 22,07, масса надземных органов составляла только 3.42-5,77^ от ее величины при уборке. В основном она формируется (60-74$) в течение последнего, месяца перед- уборкой. Однако в этом отношении сортообразпы различаются мезду собо&:"в группе: сортообразцов, сформировавших метелку и завязавших к моменту уборки семена, нарастание биомассы вдет несколько быстрее. Так, в 3-й срок анализа (П.08) сортообразцн . более скороспелой группы сформировали тссу надземных органов. ва 10,8% больше, стеблей - на 10,5, листьев - на Ю,9£ и корней - на 4,4$.

Приведенные экспериментальные данные представляют существенный интерес как1 для разработки-технологий выращивания амаранта,-так и для его селекции.' Замедленный рост ашравта в начальный период развития требует защиты всходов от сорняков и чистоты почв.

В табл.1 представлены обобщенные итоговые данные по двум модельным популяциям амаранта, в которой показаны результаты по 4-м срокам анализа с сокращением числа признаков до шести. Они дают объективное представление о дн-нашке изменения признаков не у отдельных растений и дате не генотипов, а их совокупности в рамках двух модельных популяций, вкяичаяадах 25 и 10 сортообразцов.

Сравнение максимальных и минимальных вариант, признаВ

Таблица I.

Динамика роста растений амаранта и накопления биомассы а течение вегетации в модельных популяциях в 1997 году

пштяня« \"Показа- I ■ Дата, анализа,, , "

- ' : "ризнак | тель 7.07*; 22.07*! П. 08*1 10.09**

* ХДЛИ ш1л 6.7 '8,0 10,0 20

Высота . тех 35,5 65 124 180

т растения, X 15,1 30,7 «60,8 ,134,

см 8 6,75 18,9 , 32,2 -

9 12,3, 10,6 . 15

х + а ' 21,85" 49,6 93 . -

Ь1ю) I. в т!п 3,2 7 12 гс

Длина 2. корней, , ■ см - тах 9,5 6,3 . 1,76 19 ; 13,3 2,98 32 . 23,8 ■4,58 38 30,2 '

в-^о 5,6 4,5 . .3,9 6.4

X + В' 8,06 16,28 .. 28,38 -

Масса вадэем-3. ных органов, Ыв» ■ X ■ 8 ш1п тог 0.7 31,7 8,3 7,37 2 263 75 71,6 29 2214 627 560 ■ 83 2142: 2191 1780

17,2 ■ 19,1 18 25,7

X + 8 15,67 146,6 1187 397П

Масса 4. листьев, г/растение X - 8 п*1п шах 0.1 2,7 0,8 0,66 0,2 30,3 6,94 7,15 . 3 . 83 31 25 6 ' 230 87.1 72.7

16,6 20,6 К 26,4

5 + 8 1,46 14,09 56 159.8

Ыт: 0,1. 0,1 . -I 3,6

шах 0,7 15 51 196

Масса 5, корней, г/растение X 1 8 0,2 0,16 15,5 3,32 3,49 21 ¡1 18,1 13,9 15*3 • 49,3

5 + 8 0,36 6,81 32 -

* - п « 25; ** - п - 10.

■ ков сортообразцов модельной популяции дает представление о размахе генотишгческого варьирования, этих признаков в ■ рамках модельной популяции. По воем признакам этот размах изменчивости'оказался очень' высоким, что указывает на боль шое генетическое разнообразие сортообразцов в модельной по пуляции и на перспективность выделения нужных форм в процессе интродукции. Наибольший размах изменчивости отмечен по хозяйственно важным признакам; биомассе растении, листь ев,-стебля,, корней; наименьший, хотя и значительный - по длине корней и высоте растений.

В первые три срока проведения анализов размах генотишгческого варьирования-первой группы признаков превышал значения их средней арифметической'в 3,5-4,5 раза. По высоте не растения это превышение было вдвое меньше* только в 1,85-1,9 раза, а по длине;корней еще вдвое меньше (0,841,0). К моменту уборки разница меяду размахом варьирования л арифметической средней по всем признакам сокращалась примерно на одну греть. А по биомассе листьев такое снижение наступало раньше, yate к сроку третьего анализа (к 11.08)*

Приводимые в табл.I значения средней' арифметической играют двоякую роль. Во-первых, они характеризуют динамику изменчивости популяции в целом по всем изучаемым признакам и являются средневзвешенными объективными критери- -яки. Во-вторых, в селекции, в частности при определении общей комбинационной способности само опыленных линий кукурузы;. величина х получаемых гибридов является критериев первого отбора:'все линии,'дашие при скрещивании с тестером гибриды, урожайность которых ниже средней арифметической, выбраковываются. .'

Значения сушы Зс ■+ а могут быть использованы при проведении более интенсивного отбор элитных растений или по-томств. В этом случае отбору подлежит на более 15,87^ материала. Оказалось, что выделенные наиболее ценные формы амаранта (см. стр.' 6) соответствуют этому критерию отбора. '

Приведенные экспериментальные данные предстазляиг су-

ществекпый практический интерес как для селекции амаранта, тан и для разработки система его агротехники в Нечерноземье.

2.3.3. Генотяпяческое варьирование и корреляции количественных признаков у амаранта ■

Изучение геяотищгческого варьирования' количественных признаков и корреляций в модельных популяциях в период вегетации на разных стадиях развития растений позволяет полнее раскрыть потенциальные возможности повышения эффективности селекции.

■ В табл.2 приведены значения коэффициента генотипичес-кой Еариацли для двух модельных популяций по 9 признакам и по 4 срокам'их определения.'Выявлен чрезвычайно высокий-потенциал генетического разнообразия признаков продуктивности и высоты растения. Данные по всем четырем срокам анализа яе только хорошо согласуются , но и практически совпадают. Лишь по длине корней уровень генотипического разнообразии оказался существенно нлне, чем по остальным признакам. Однако коэффициент вариации и этого признака в целом не опускается (в трех вариантах из четырех) ниже уровня значительной изменчивости.

Для прогнозирования эффективности селекции важное значение имеет такке изучение генотипическпх корреляций . мезду хозяйственно важными признаками, их. направленности и тесноты этих, связей. Проведенное лаки исследование , покат зало, что между такими.признаками,как.надземная масса растения, листьев и стеблей существует тесная,, практически, функциональная зависимость. Установление этого факта от- -крывает. возможность проведения отбора не только по общей надземной массе, но и по ее составляющим - по массе стеб-. лей к.листьев. И наоборот,, при селекции овощных сортов -, амаранта модно на начальных этапах селекции мвжв» обойтись без проведения трудоемкой операции по обрыванию ли- . стьев и их взвешиванию, а определить общую надземную 'кассу и по этому показателю провести первый отбор. На рис, 2-4 представлены значения * между изучавшимися количественными признаками в' разные периоды роста растений,

........... Таблица 2.

Коэффициенты генотяпической вариации количественных признаков в модельных популяциях амаранта в разные периоды роста растений ( су^) 1 ' '• ' ' •- " _

й I . ' Признак- - . !-х---------1

п/п! - ______\ 7.07* ! 22.07*! 11.08*! 10.09**

1. Высота.растения • . 44,8*** 61,6. 53,0 47,4 .

2. . Длина корней ■ 28,0 22,4 19,3 ,20^2 '

3. Надземная касса 86,0 96,0 90,0 . 84,2 ..... (г/раст.)

4: ' Надземная 89,0 95,4 90,0 81,2

5. Масса листьев - 83,2 103,1 .79,9. 83,5 ' (г/раст.)

6., - Масса листьев? 83,2 102,3' <. 79,9. 83,5

7. Масса сте&лей ^ 87,7 96,5 -- 96,4 84,7' л . (г/раст.) ■ ■-•.-. 8.. .. Ыасса стеблейо 87,8 96,2 . 96,2 84,7

9.. ■* Масса корней .-:... 77,5 .105,3 , 76,4 (г/раст.)

п « 251 ** - п «-е.. ■ .

*** - Ошибки су^ представлены в диссертации (см. табл. 12).

Ю.Л.Гунов высказал концепцию о сохранении между оире-деленными парами признаков на разных этапах развития рас- ' тений присущих этим признакам коррзляций. При подтверждении/этой гипотезы можно было бы'погноить эффективность селекции путем проведения выбраковки иалоперспвктивных форм и отбора наиболее ценных потомств ухе по результатам дер-, вых; -ранних оценок селекционного материала, то есть на основании прогноза в "процессе самой вегетации." Мат ематичвс-кий-'акализ результатов наших исследований подтверждает ату концепцию. В диссертации (табл.13) представлено 70 значений коэффициента генотипической корреляция меаду различными парами признаков растений амаранта разного возраста, 'на разных фазах их развития. Доказано сохранение положительной корреляции между 64 парами признаков из 70 (91,4 %) на протяжении всей вегетации. Следовательаа имеются серьезные

г

1.04 о,в-

0,60,40,2-

~СГ

09

I

О

00°

о

-о-

о о о

о. о

"1" 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 А - • Б • В ■ ' Г * ' .. Д

Рис.2. Корреляции меяду енсотоЙ растения и: А - длиной корней, Б - надземной массой растения, В - шссой стеблей, Г - массой.листьев, Д - массой корней.

I, 2, 3, 4 - сроки анализов, соответственно: 7.07, 22.07, 11.08, 10.0?.

Критические значения коэффициента'корреляции на 5?-ном и . 1%~лом уровнях существенности составляв? 0,40 и 0,31

1,0' о,е 0,60,4 0,2-|

99 9?

12 3 4

- Е .

Т?Т I

о

(•>...

о

1 2 3 4 1 2 3 4

-. . .я ■ 3.

12 3 4

И •

21

12 3 К

- ; Рис.3, Корреляции медку данной главного корня и: В - надземной :лассой растения ( г/раст.), Я - надземной массой (г/52),

3 - массой стеблей. И - шссой листьев, К - шссой корней

1»о*1-сгОФО

0,8. * ^ т

0,60,4---

0,2-

V??? 9?0ф 9?0п 9

12 3 4

-12 3.4

12 3 4

1 г 3.4

1 г з

И - массой корней

предпосылки дал раннего прогноза при отборе наиболее ценных форм на основе тесных корреляций между со ответе твую-- сдам парами признаков:. Например, уже. по раннего определению высота растений можно предвидеть, какой она будет к моменту уборки.-Определение общей надземной массы растений за месяц до уборки позволяет одновременно выделить и лучшие: потомства амаранта по массе листьев. Исследования в данном направлении, по вашему мнению, представляют интерес не только при селекции таранта, но и других культур. ■

2.3.4. Содержание белка и биологически активных веществ в зеленой массе различных сортообраэцов амаранта в фазу бутонизации-

Продукция амаранта, обладавшая высокой питательной, ценностью, мозет быть использована для получения пищевых добавок. Поэтому важно было изучить содержание в растениях сырого протеина, фракционного состава белка и биологически; активных веществ. Результаты этих исследований за 1996-1998 гг. представлены в диссертации-в табл. 14-17, 18, 20-23. В.прилагаемой ниже табл.3 представлены результаты изучения коллекции в 1997-1998 гг, вклочаадей 20 сортообраэцов, относящихся к 8 видам. Результаты итоговые.

- Таблица 3. Генотшпггеское варьирование содержания фракций белка и ВДВ в зеленой массе1 сортообраэцов амаранта в фазу бутонизации. Коллекция-1997-1998 гг» из 20 образцов

I. Альбумины,? от СП Л4/7.-Л.33,7-:, .22,04 5,13 22,9

.2. Глобулины,. - 5 15,6 29,8 ' 22,44 .3,20 14,3

3. Глготелины,' - " - 25,7 44,6 ' 34,50 3,47 15,5 .

4.. Пролаяшш,.-■!*.- 10,8 . 31,7 20,60^ 'б,46 28,9

5; Сырой протеин, % 14,4 29,1 19,50 4,67 20,9

6.. Каротиноидару 3,9 10,0 7,87 . 4,34 19,4

7. Хлорофилл а

8. Хлорофилл Ь

9. Ашраятин 14

3- 12,9 21,4 17,44 2,67 11,9 5,7 16,6 12,67 4,92 22,0 1,5 39,7 10,51 24,92 111,5

Изучение сортового и ввдового разнообразия амаранта показало, что зеленая масса растения'богата белком, и этот белок может быть использован в качестве ценной пищевой добавки. Высокое содержание в белке незаменимых аминокислот (лизина,, метионина,-тирозина) повышает питательную ценность белка амаранта. Эти аминокислоты в высокой концентрации . содержатся в водорастворимой фракции.

На основе полученных данных был ввделен^сортообразец ECO-22I7 вида A.cruentus для получения белковых продуктов,, обогащенных хлорофиллом и каротиноидами..

Данные .табл.3 свидетельствуют о том, что уровень гено--типического варьирования изученных качественных признаков значительно низа', чем количественных (см. табл.2). На из-/; менение их параметров селекционным путем потребовалось.бы , значительно больше усилий. Очень высокий коэффициент, вариации содержания амарантина мы объясняем нарушением закона нормального распределения вариант за счет'включения в коллекцию зеленоллстных форм.

Проведенный нала корреляционный анализ медцу всеми 9-ю признаками выявил наличие как положительных, так и. отрицательных корреляций мезду отдельными парами признаков, а также, отсутствие таковых. Например, установлена высокая, положительная корреляции (0,81) между, .содержание«' разнях:-. форм хлорофилла, а также кеяду ними и содержанием кароти-ноидов (0,79). С другой стороны, отмечена отрицательная-корреляция мевду содержанием сырого'протеина и: а)прола- , минов (0,40), б)каротиновдов (0,40), в)обеих формхлоро-$илла (0,45 и 0,33). . ......

2.3.5. Фотосинтетичвская.продуктивноеть и. содержание, амарантина у овощных'форм амаранта .

" Одной из задач нашего исследования было изучение содержания амарантина и фотосинтетических.пигментов. В качестве объекта использовали коллекцию разновидностей овощного амаранта о красно-фиолетовой окраской листьев разной степени интенсивности. 'Для анализа использовали листья' растений в фазе конца цветения - начала созревания. Подучен-

ныв данные представлена в диссертации в трех таблицах.

"■'ВЫВОДЫ''

I. Изучение характера геноткпического варьирования хозяйственно'важных признаков амаранта в генетических коллекциях ■ позволило установить ваянке закономерности проявления генетического разнообразия этих признаков и их корреляций и позволяет использовать полученные данные ■ при интродукции и в селекции этой нетрадиционной культу- •

ры* 2. В результате изучения на модельных популяциях амаранта динамики изменения хозяйственно важных признаков в процессе вегетации обнаружены резкие различия в их формировании, Наиболее быстро начинают расти корни, достигая за 5' недель после посева 21% от их конечной длины.'Стебель растет с некоторой задержкой {II,3£).И с очень большим запозданием начинается процесс нарастания биомассы стеблей (0,26$), листьев'(0,92£) и корней (0,40). Замет-вое увеличение их массы наступает лишь через 35-40 дней после посева.

3. Определение вариации при знаков выявило очень высокий потенциал генетического разнообразия количественных' признаков, и прежде всего продуктивности и высоты растения. Коэффициент их ганотипичеекой вариации составил' соответственно 81-64 и 475?, что указывает на большие возможности отбора по этим признакам при интродукции.

4. Уровень генетического разнообразия качественных показателей получаемого урожая оказался значительно ниже, чем количественных. Например, коэффициент вариации -содержания сухого вещества, Сахаров и витамина С составил соответственно 10,3," 15,7 и 5,1^. На изменение их параметров селекциошшм путеы потребовалась бы большие усилия.

5. Вычисление коэффициентов генотшгаческой корреляции между всеми параш изучаемых признаков , по диаллельвой схеме позволило-получить огромный конкретный цифровой материал о направлении и.степени этих взаимосвязей, который . может быть широко использован в селекции. .

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМННДАЦЯЙ'

1. В исследованиях по интродукции ашргяга и в салек ционной работе целесообразно использовать шетучеаный нами экспериментальный материал о гевоткпгчесхои разнообразии коллекций и о корреляциях хозяйственных пргзгаков, а также результаты их мат аттического анализа и ютерпретадяв.

2. Установление тесной, практически ^ушщовальноЗ корреляции между биомассой надзег.тной части ¿стеная, стеб ля я листьев открывает.возможность для проввдшго отбора по одноку из этих признаков. В частности, арг селекции овощных сортов амаранта на увеличение листсщвЯ шссы целесообразно проводить перше отборы по общей шдземной ■ массе, сократив на первом этапе затрата трда ка обрывание листьев и их взвешивание. " '■ ~

3. Замедленное накопление надземной шссн в начальный период роста растений требует разработки технологии залиты всходов от сорняков.

Список работ, опубликованных но теме джсвртации

1. Гинс В.К., Кононков П.Ф., Гинс М.С., ¿Сдул Кадер Эль Хажж Амин. Фотосднтетическая продуктивность ж содержание амарантина в овощных фомах амаранта- // Аграрная наука. - 1997. - Л I. - С.27-28. '

2. Гинс В.К., Гунов Ю.Л., Абдул Кадер 5аь Хажв, Валахнина Т.В. Динамика роста и накопления бкоассы аш-ракта в период вегетации в модельных популшцях в условиях' Юиного Подмосковья "// Материалы Е Междуш^одного сие' позиума: Новые и нетрадиционные растения и треагективы их использования. - Путвдно, 1999. - С.35-43." ^ . .

3. Гужов Ю.Л., Гинс В.К., Кононков П.б.. Абдул Кадер Эль Хажж Амин, Балахвша Т.В., Мельник Л .С. ТГеватиаичас-кое варьирование количественных признаков ж юрраляции у амаранта в период вегетации в модельной популяции // -. , Там да. - С.44-47.

АЕОТ КАДЕР АШН ЭЛЬ Ш ( ЛИВАН.)

Закономерности изменчивости хозяйственно важных . признаков и их корреляции у .амарант а и перспекти-. вы их использования в селекции. ,

.Изучение генотшичесхого варьирования количественных признаков и корреляций в модельных популяциях в динамике в период вегетации растений позволяет раскрыть потенциаль-_. ные возможности.селекции амаранта по комплексу изучаемых признаков-.Полученные значения коэффициента генотипической вариации по 9,признакам в 4 срока их определения указывают на очень высокий потенциал генетического разнообразия признаков продуктивности и высоты растения. Данные по всем • срокам анализа не только хорошо согласуются, но и практически совпадают. Изучены коэффициенты генотипических корреляций в различных модельных популяциях между всеми возможными сочетаниями изучавшихся признаков для каждого из четырех-контролышх возрастных периодов растений. Установлено, что между показателями обпей надземной массы растения, стеблей и листьев проявляется сильная, практически функциональная связь, : - -■ ■

, Abdul Kader Anin ЕЬ ЕаЗЗ ( Lebanon,) , Regularities of variability of quantitative characters and correlations and. their use inbreedin of Amaranths

The study 'of genotype "of .quantitative attributes end correlation in this model ' populat ons during the Ama-xenth vegetation gives the potential possibility of Amaranth breeding on the studied characteristics. The finding of genotype variation that baaed on 9 character!sties and 4 terms of the determination of these characteristics demonstrate the hige genetic variety of the production characteristics and the plant height, There suits depose that -there is-a'close dependence between the indicates of plant biomass/. stems and leafs in all stages of vegetation.

1.06 .99г._Объем_1,25п. л... Тир. 100_Зак. 439

Тип. РОТ, ОРджоникидзе, 3