Селекция гороха (Pisum sativum L.) на повышение эффективности симбиотической азотфиксации

23,3±1,37

% к не инокул. контролю

+53,3

+57,8

+38,9

+94,2

% к N₆₀P₆₀K₆₀

+19,5

+21,7

+21,6

+14,2

Масса семян с растения, г.

Х±Sx

1,8±0,21

5,1±0,31

4,6±0,19

2,9±0,19

% к не инокул. контролю

+35,3

+60,6

+31,4

+80,1

% к N₆₀P₆₀K₆₀

+19,5

+16,8

+24,3

+11,5

Установлено, что у большинства сортообразцов гороха при двойной инокуляции имеет место тенденция уменьшения интенсивность развития микоризной инфекции, пересчитанная на 1 см корня (М, %) (во многих случаях достоверная) по сравнению с контролем, что можно объяснить большей эффективностью интродуцированных эндомикоризных грибов по сравнению с местными. Это выражается в относительном увеличении биомассы растений большинства сортообразцов при более низких значения М%, что свидетельствует о более высокой функциональной активности арбускулярной микоризы. Практически полное отсутствие арбускул на корнях при внесении минеральных удобрений может указывать на отказ растений от симбиотрофного типа питания за счет арбускулярной микоризы.

Симбиотическая деятельность сортообразцов гороха. При двойной инокуляции у гороха выявлена тенденция к увеличению продолжительности общего симбиоза на 2-3 суток. Продолжительность активного симбиоза увеличивалась при понижении температуры воздуха и выпадении обильных осадков, и, наоборот, сокращалась в засушливые годы в среднем на 6-8 суток.

Выделены сортообразцы гороха к-8274 (Франция), к-925 (США), к-1693 (Англия), Shawnee (США) с продолжительным периодом активного бобово-ризобиального симбиоза (61-62 суток).

Высоким активным симбиотическим потенциалом обладали сортообразцы к-7128, к-8274 и Триумф.

Рассматривая в целом симбиотическую деятельность сортообразцов гороха на фоне двойной инокуляции штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы Glomus следует отметить, что общая масса клубеньков варьировала за годы изучения от 48,2 кг/га в засушливом 2004 году до 68,5 кг/га - в наиболее благоприятном 2003 году (табл. 13).

Таблица 13

Симбиотическая деятельность сортообразцов гороха на фоне двойной инокуляции ризобиями и микоризными грибами, 2003-2005 гг.

Показатели	2003 г.	2004 г.	2005 г.
Общая масса клубеньков, кг/га	68,5	48,2	46,3
Активная масса клубеньков, кг/га	52,1	29,6	27,6
АСП, кг-дней/га	3126,0	1598,4	1490,4
УАС, г/кг в сутки	5,6	1,7	1,5
Фиксированный азот воздуха, кг/га	59,8	36,8	34,5
Доля фиксированного азота, %	62,2	39,6	39,6
Почвенный азот, кг/га	36,4	55,9	52,7
НСР05 по массе клубеньков			5,7

Активная масса клубеньков за годы изучения изменялась аналогичным образом - от 27,6 кг/га в 2005 году до 52,1 кг/га - в 2003 году.

Величина удельной активности симбиоза (УАС), которая была самой маленькой в засушливых условиях 2005г. -1,5 г/кг в сутки и 2004 г. - 1,7 г/кг в сутки, в более влажном 2003 году достигала 5,6 г/кг в сутки.

Самая высокая доля фиксированного азота была отмечена в 2003 году - 59,8 кг/га или 62,2%. Слабее всего растения гороха фиксировали атмосферный азот в условиях засушливых 2005 г. - 34,5 кг/га и 2004 г. - 36,8 кг/га или 39,6%.

Масса сухого растения. Этот признак характеризует биологический урожай растения. Данных по изучению изменчивости массы сухого растения у гороха на фоне инокуляции ризобиями и грибами арбускулярной микоризы в литературе не известно.

В наших исследованиях в среднем за 2003-2005 гг. значение этого показателя в контрольном варианте варьировало от 5,6+0,40 г (к-8274) до 13,9+1,79 г (PS 610324); в варианте с двойной инокуляцией - от 7,9+2,30 г (PS 610152) до 15,5+1,80 г (PS 7(8)10765) (рис. 4).

Рис. 4 - Масса сухого растения у сортообразцов гороха (г), 2003-2005 гг.

Значение коэффициента вариации массы сухого растения в среднем за годы изучения у данного набора сортов составило: в контрольном варианте - 38,6%, при двойной инокуляции - 37,4%, и в варианте с применением минеральных удобрений - 42,3%, что указывает на сильную изменчивость признака. В контрольном варианте выявлено 5 основных типов изменчивости массы сухого растения: к первому типу относится 20,0% образцов; ко второму - 36,0%; к третьему - 28,0%; к четвертому - 12,0% образцов; к пятому типу относятся 4,0% образцов.

В варианте с двойной инокуляцией установлено четыре основных типа изменчивости массы сухого растения. К первому типу относятся 15,4% сортообразцов; ко второму - 46,2%; третий тип изменчивости отмечен у 34,6% сортообразцов; четвертый тип характерен для 3,8% сортообразцов.

В варианте с применением минеральных удобрений для массы сухого растения гороха отмечено четыре типа изменчивости. Первый тип изменчивости характерен для 13,0% сортообразцов; ко второму - 26,1%; к третьему - 47,8%; четвертый тип изменчивости был характерен для 26,1% образцов. генетический полиморфизм симбиотический продуктивность горох

Семенная продуктивность. Семенная продуктивность сортов гороха является сложным признаком, зависящим как от генотипа, так и от условий выращивания. Для повышения эффективности селекции гороха на семенную продуктивность и высокую симбиотическую эффективность необходимо изучить изменчивости этого признака.

Исследованиями установлено, что наиболее значительную изменчивость у гороха имеют признаки: масса семян с растения (43,8%, 42,2%, 47,7%); число бобов на растении (40,2%, 39,4%, 45,5%); число семян с растения (40,1%, 39,5%, 44,2%); масса сухого растения (38,6%, 37,4%, 42,3%), соответственно в контрольном варианте, при инокуляции семян штаммами ризобий и грибами арбускулярной микоризы и при внесении минеральных удобрений в дозе N₄₅ P₃₀ K_60.

Двойная инокуляция семян гороха штаммами Rhizobium leguminosarum bv.viciae и грибами арбускулярной микоризы Glomus sp. оказывала на уровень проявления признаков - компонентов семенной продуктивности такое же влияние, как и внесение минеральных удобрений в дозе N₄₅ P₃₀ K_60. При этом заметно увеличивалась масса семян с растения генотипов, масса сухого растения, масса 1000 семян, а длина стебля - уменьшалась. Наиболее отзывчивыми на двойную инокуляцию оказались: к-8274, Fallon, Franklin, PS 7(8)10765, PS 810191, PS 810240, Триумф.

Для каждого отдельного признака у изученного набора сортообразцов гороха выявлено различное число основных типов изменчивости - от 2 до 11, которые могут служить критериями для оценки генетического сходства или различия этих сортообразцов. У сортообразцов с одинаковым типом изменчивости гены, ответственные за признак, аллельны.

Содержание азота, фосфора и калия в семенах растений гороха. Химические элементы, поглощаемые растениями из почвы в разных количествах, играют определенную биохимическую и физиологическую роль и ответственны за синтез тех или иных веществ в растительном организме.

Установлено, что двойная инокуляция способствовала увеличению содержания азота в семенах растений гороха на 4,4% по сравнению с моноинокуляцией клубеньковыми бактериями. При этом содержание фосфора возросло на 9,5%, а калия - осталось практически без изменения.

Стабильность концентрации калия в семенах гороха определяется специфичностью эндомикоризного гриба и специфичностью функционирования почвенного изолята, использованного в работе.

Наиболее высокий уровень накопления азота, фосфора и калия в семенах при двойной инокуляции отмечен у сортообразцов к-7128, к-8274 и сорта Триумф. Эти генотипы рекомендуется использовать в селекционных программах в качестве доноров, стабильно отзывчивых на двойную инокуляцию.

Генетический анализ признаков продуктивности и симбиотической активности у гороха

Изучение комбинационной способности сортов и форм гороха. При анализе комбинационной способности сортообразцов гороха посевного по признакам симбиотической активности установлены достоверные различия по ОКС и СКС с незначительными реципрокными эффектами (табл. 14).

Во всех вариантах средний квадрат ОКС был значительно больше среднего квадрата СКС для числа клубеньков (в 20-25 раза) и массы сухого растения (в 10-15 раз), что свидетельствует о преобладании аддитивного действия генов в наследовании этих признаков. Средний квадрат ОКС был ниже, чем СКС для нитрогеназной активности (в 3 раза) и семенной продуктивности (в 7 раз).

Выявлен аддитивный характер наследования признаков симбиотической активности, что предполагает возможность их улучшения посредством отбора наиболее ценных для селекции родительских форм.

Таблица 14

Дисперсионный анализ комбинационной способности (ОКС и СКС) сортообразцов гороха, 2004 г.

Источник варьи-рования	Степени свободы Df	Средний квадрат (ms)
		масса семян с растения	масса сухого растения	число клубеньков на растении	нитрогеназная активность
		контроль	2-я инокул.	контроль	2-я инокул.	контроль	2-я инокул.	контроль	2-я инокул.
ОКС	6	2,168	6,739	24,516	25,307	187,221	2103,221	2,785	7,215
СКС	14	14,625	0,816	1,823	1,892	7,732	9,733	7,332	2,534
РЭ	21	1,003	1,003	1,239	1,136	4,104	4,592	0,138	0,271
Ошибка	82	0,576	0,612	0,785	0,873	3,781	3,279	0,059	0,126

Примечание: ОКС и СКС - соответственно общая и специфическая комбинационная способность, РЭ - реципрокный эффект; * - достоверно при Р₀₅

Образцы Скиф, Триумф, к-8274, PS9910029, PS 9910035 можно рекомендовать для использования в селекционных программах при создании высокоурожайных сортов гороха, обладающих повышенной симбиотической активностью. Гетерозис по признакам симбиотической активности у гороха проявляется дискретно и в зависимости от комбинации скрещивания может быть выражен по большинству или только по отдельным признакам. Наиболее часто гибриды превосходят родительские формы по числу клубеньков на растении, массе сухого растения и семенной продуктивности, реже - по нитрогеназной активности.

На основании анализа гибридов F₂ выделены комбинации, представляющие интерес для дальнейшей селекционной работы по массе семян с растения и ряду симбиотических показателей: к-8275 х Триумф, к-8274 х Скиф, к-8274 х Fallon, Скиф х PS 9910035.

Диаллельный анализ признаков продуктивности и симбиотической эффективности у гороха. Характеризуя в целом генетическую систему контроля семенной продуктивности и основных показателей симбиотической эффективности у изучаемых сортообразцов гороха, отметим, что наряду с генами, проявляющими преимущественно аддитивное действие, в наследование этих признаков определенный вклад вносят гены со сверхдоминантным эффектом (табл. 15).

По всем признакам средняя степень доминантности в каждом локусе больше единицы, что согласуется с показателями графика (W_r/V_r).

Распределение положительных и отрицательных эффектов H₂ / 4H₁ неравномерное, так как этот показатель по всем признакам отличается от 0,25 (для случая равенства положительных и отрицательных аллелей). Отношение общего числа доминантных генов к общему числу рецессивных говорит о неравенстве положительных и отрицательных генов у исходных родительских форм.

Таблица 15

Оценка генетических компонентов у гороха, Орел, 2005 г.

Генетические Компоненты	Масса	Число клубеньков на корнях растения	Нитрогеназная активность
	семян с растения	сухого растения
F1 F2	10,44 9,64	12,37 10,21	2,02 1,21	1,41 1,16
H2 / 4H1 F1 F2	0,06 0,11	0,17 0,23	0,17 0,33	0,31 0,22
	3,43 3,35	3,96 4,12	3,85 6,84	1,84 1,90

Анализ графиков регрессии (W_r/V_r) показал, что сортообразец к-8274 является источником рецессивных генов. Сортообразцы Триумф, Скиф, к-8274, PS 9910029, PS 9910035, Fallon представляют определенную ценность при селекции гороха на повышение симбиотической активности. Учитывая, что они обладают высоким симбиотическим потенциалом, можно сделать вывод о значительных возможностях в улучшении этого показателя у гороха путем рекомбинации генов, контролирующих у них число клубеньков на корнях растений, нитрогеназную активность и массу сухого растения.

Повышение потенциала семенной продуктивности и симбиотической активности селекционным путём

Интрогрессия гена sym₂ в генотипы лучших районированных и перспективных сортов гороха. Существование высокой специфичности заражения у гороха привело к возникновению идеи о возможности селекции пар симбионтов, где растение заражается только лишь штаммом, вносимым при инокуляции, и устойчиво к заражению аборигенными почвенными штаммами. В качестве доноров гена sym₂, обуславливающего устойчивость гороха к местным, европейским и северо-американским штаммам клубеньковых бактерий и вступающих в эффективный симбиоз с штаммами ризобий типа А-1, селекции ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии использовали сортообразцы из Афганистана: к-1887, л.2150 и к-6559. Установлено, что растения этих сортообразцов проявляли абсолютную устойчивость к местным штаммам ризобий и производственному штамму 250а и на их фоне не формировали клубеньков и не проявляли нитрогеназной активности. Показано, что гены, обуславливающие устойчивость сортообразцов к образованию клубеньков аллельны (табл. 16) (Наумкина, 1993).

Таблица 16

Характеристика исходных родительских форм гороха, гибридов F₁ и F₂ поколения по признаку клубенькообразования при инокуляции штаммом ризобий 250а. Орел, 1989 г.

Родительские формы и гибриды F1	Проанализировано растений	Число растений с клубеньками	% растений с клубеньками	Число клубеньков на растении	Коэффициент вариации (V%)
К-1887	50	8	16	2-12	5,6
К-6559	50	4	8	1-10	4,8
Л.2150	50	2	4	1-7	7,3
F1 поколение
К-1887 х Л.2150	26	5	18	0-5	2,7
Л.2150 х К-1887	18	4	21	0-9	5,3
К-6559 х К-1887	31	8	25	1-10	6,1
К-1887 х К-6559	19	3	16	1-16	8,2
К-6559 х Л.2150	25	6	25	1-8	7,5
Л.2150 х К-6559	38	10	27	1-6	6,2
F2 поколение
К-1887 х Л.2150	93	17	18	1-8	5,3
Л.2150 х К-1887	128	34	28	1-9	6,8
К-6559 х К-1887	120	20	18	1-7	4,9
К-1887 х К-6559	105	21	20	1-8	6,2
К-655 9 х Л.2150	110	34	31	1-6	7,1
Л.2150 х К-6559	139	40	29	1-4	5,3

Дальнейшие исследования были направлены на получение устойчивых к местным и производственным штаммам клубеньковых бактерий изолиний лучших районированных и коммерческих сортов гороха с последующим использованием для их инокуляции штаммов клубеньковых бактерий типа А-1.

Работа велась по методике, предложенной Н.М. Чекалиным (1989) в нашей модификации. Интрогрессия гена sym₂ в генотип отцовского сорта осуществлялась методом многократных насыщающих скрещиваний (беккроссов) (рис. 5) (Naumkina. 1995).

1989 год, поле, теплица	А х В > АВ (F1) АВ х В >АВВ (F1B1)
1990 год, поле	Размножение F1B1 на фоне минерального азота
1991 год, теплица	Посев F2В1 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение второго насыщающего скрещивания АВВ (F2B1) х В >АВВВ (F1B2)
1991 год, поле	Размножение F1B2 на фоне минерального азота
1992 год, теплица	Посев F2В2 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение третьего насыщающего скрещивания АВВВ (F2B2) х В >АВВВВ (F1B3)
1992 год, поле	Размножение F1B3 на фоне минерального азота
1993 год, теплица	Посев F2В3 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение четвертого насыщающего скрещивания АВВВВ (F2B3) х В >АВВВВВ (F1B4)
1993 год, поле	Размножение F1B4 на фоне минерального азота
1994 год, теплица	Посев F2В4 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение пятого насыщающего скрещивания АВВВВВ (F2B4) х В >АВВВВВВ (F1B5)
1994 год, поле	Размножение F1B5 на фоне минерального азота
1995 год, теплица	Посев F2В5 на безазотном фоне для отбора устойчивых генотипов и проведение шестого насыщающего скрещивания АВВВВВВ (F2B5) х В >АВВВВВВВ (F1B6)
1995 год, поле	Размножение F1B6 на фоне минерального азота
1996-1997 гг. поле, теплица	Размножение и испытание полученных изолиний на совместимость со штаммами клубеньковых бактерий типа А-1

Рис. 5. Схема интрогрессии гена sym₂ в генотипы гороха методом многократных насыщающих скрещиваний. А - формы гороха афганского происхождения, В - формы гороха европейского происхождения

Растения F₂ выращивали при инокуляции штаммом ризобий 250а в сосудах с минеральным питанием без азота. На начальных стадиях роста отмечались растения, имеющие отклонения от нормы в окраске листьев и стеблей. На стадии бутонизации-начала цветения повторно, по признакам азотного голодания (снижение интенсивности зеленой окраски листьев и стеблей, пожелтение и отмирание нижних листьев, замедленное развитие растений), отбирали генотипы не способные обеспечить себя азотом за счет симбиотической азотфиксации. Все зеленые растения удаляли. В питательную среду добавляли азотнокислый аммоний до конечной концентрации 600 мг/л.

В результате шестикратных насыщающих скрещиваний и отбора устойчивых к производственному штамму 250а растений, фенотипически сходных с исходным родительским сортом, была создана серия не имеющих мировых аналогов изолиний - Норд sym₂ sym₂, Битюг sym₂ sym₂ и Демон sym₂ sym₂, которые сохранили весь комплекс хозяйственно-ценных признаков исходных сортов Норд, Битюг и Демон. Растения этих линий не вступали в симбиоз с местными штаммами клубеньковых бактерий и производственным штаммом 250а. При предпосевной инокуляции штаммами ризобий типа А-1 урожайность семян у этих линий на 15…57% выше, чем у исходных сортов, также существенно возрастала надземная масса растения, содержание фиксированного азота в урожае и нитрогеназная активность (табл. 17).

Таблица 17

Отзывчивость исходных родительских сортов и линий-аналогов на инокуляцию штаммом А-1

Сорт, линия	Надземная масса растения, г/сосуд	Активность нитрогеназы мкгN/раст/час
	контроль	шт. А-1	Контроль	шт. А-1
Норд	12,7±2,17	19,7±2,51	20,4±2,14	22,4±1,63
Демон	11,2 ±2,34	11,4±2,19	17,6±3,01	24,7±2,85
Битюг	1,261,26	12,9±1,93	19,6±2,55	25,1±3,15
Нордsym2 sym2	7,2±1,23	14,3±1,77	0	25,7±3,48
Демон sym2 sym2	7,9±1,23	12,1±2,31	0	20,8±3,12
Битюг sym2 sym2	7,9±1,21	12,6±1,95	0	21,3±2,87

Наибольший практический интерес представляет линия Норд sym₂ sym_2, Ее растения не полегают до самой уборки, имеют неосыпающиеся семена и усатый тип листа. При выращивании в полевых условиях при спонтанной инокуляции местными штаммами клубеньковых бактерий растения формировали семенную продуктивность -2,4 г и не образовывали клубеньков (за исключением двух растений). При инокуляции штаммом ризобий 250а семенная продуктивность была несколько выше - 2,8 г, а число растений, образовавших клубеньки на корнях, увеличилось до 4. Эти данные подтверждают устойчивость новой линии Норд sym₂ sym₂ к местным и производственным штаммам клубеньковых бактерий. При инокуляции семян линии Норд sym₂ sym₂ штаммом А-1 семенная продуктивность растений увеличилась до 6,1 г. Все растения образовывали клубеньки, число которых на корнях растений колебалось от 38 до 86.

Таким образом, штамм А-1 преодолевает устойчивость линии Норд sym₂ sym₂ к местным и производственным штаммам клубеньковых бактерий.

При выращивании сорта Норд и линии Норд sym₂ sym₂ на безазотном фоне (табл. 18) в варианте без инокуляции растения линии Норд sym₂ sym₂ не образовывали клубеньков, а семенная продуктивность одного растения составила 0,5 г. В варианте с обработкой семян штаммом ризобий 250а растения линии Норд sym₂ sym₂ сформировали семенную продуктивность 1,6 г и всего лишь 6 растений из 50 имели на корнях клубеньки.

Таблица 18

Результаты сравнительного изучения сорта Норд и линии Норд sym₂ sym₂ на безазотном фоне. Орел, 1996-1997 гг.

Признаки	Без инокуляции	Инок. шт. 250а	Инок. шт. А-1
	Норд sym2 sym2	Норд	Норд sym2 sym2	Норд	Норд sym2 sym2	Норд
Длина стебля, см	45	56	48	54	55	57
Число непродуктивных узлов на растении, шт.	16	17	18	18	17	18
Число продуктивных узлов на растении, шт.	2	4	4	5	7	6
Число бобов на растении, шт.	2	7	5	6	12	14
Число семян с растения, шт.	6	22	15	30	53	47
Число семян в бобе, шт.	3	2	3	5	5	4
Масса семян с растения, г	0,5	1,7	1,6	3,6	6,4	6,2
Масса 1000 семян, г.	188	222	126	260	242	262
Число растений с клубеньками, шт.	0	50	6	50	50	50
Число клубеньков на растении, шт.	0	0-3	0-4	23-75	42-127	45-87
Масса сухого растения г.	3,1	7,8	6,8	8,3	7,7	8,4

При обработке семян штаммом ризобий А-1 растения линии Норд sym₂ sym₂ по семенной продуктивности практически не отличались от растений сорта Норд и сформировали продуктивность 6,4 г. Число клубеньков на корнях растений линии Норд sym₂ sym₂ в этом варианте соответствовало 42-127, а у растений сорта Норд - 45-87.

Создание сортомикробных систем гороха, отзывчивых на производственные штаммы клубеньковых бактерий. Сопряженная селекция высокоэффективных партнеров по симбиозу дело новое, а изучение и прогнозирование продуктивности новых сортов растения-хозяина на ранних этапах селекции предполагает анализ сложной взаимосвязанной системы признаков, состоящей из целого ряда случайных величин. Во многих естественно-научных и технических дисциплинах можно спланировать эксперимент так, чтобы изменился только один фактор. В противоположность этому селекция гороха на повышение симбиотической активности зависит от множества взаимодополняющих признаков или факторов. Изучение корреляций наглядно показало, что некоторые признаки проявляют сильную зависимость друг от друга, другие же совершенно не взаимосвязаны или независимы. Используя факторный анализ нами из матрицы межгенотипических корреляций было выделено четыре фактора (I, II, III, IV), дающие объяснение корреляциям между анализируемыми признаками (табл. 19) и выявляющие в сумме 85,18% общей дисперсии.

Таблица 19

Факторные нагрузки 17 признаков сортообразцов гороха, Орел, 1988 г.

Признаки и показатели	Главные факторы
	Z1	Z2	Z3	Z4
Длина стебля, см	0,072	-0,263	0,032	-0,080
Число непродуктивных узлов на растении, шт.	0,219	-0,192	0,174	-0,119
Число продуктивных узлов на растении, шт.	0,212	0,347	-0,062	0,188
Число бобов на растении, шт.	-0,038	-0,365	-0,209	-0,067
Число бобов на продук. узел, шт.	0,012	-0,096	-0,013	0,899
Высота прикрепления первого боба, см	-0,579	-0,310	0,172	-0,053
Число семян с растения, шт.	0,564	0,366	0,667	0,132
Масса семян с растения, г.	-0,477	-0,049	-0,041	-0,117
Масса 1000 семян, г.	0,255	-0,015	0,212	0,078
Масса сухого растения, г.	-0,077	0,276	-0,243	-0,086
Кхоз.	-0,379	0,116	-0,196	0,153
Отношение массы сухого растения /длине стебля	0,027	0,311	-0,196	-0,166
Масса клубеньков, мг/растение	0,188	-0,409	-0,249	-0,151
Число клубеньков на растении, шт.	-0,109	0,117	-0,107	-0,040
Нитрогеназная активность, мкг N2 раст./час	-0,197	0,304	-0,396	0,095
Зеленая масса, г/растение	-0,317	0,076	0,226	0,079
Сухая масса, г/растение	0,022	0,837	0,157	-0,068
Информативность фактора	55,64%	18,11%	8,27%	5,16%

Первый фактор отражает противоположность признаков, характеризующих элементы продуктивности растений и признаков, характеризующих продолжительность вегетативного периода и интерпретируется как мера вегетативного роста; второй служит показателем симбиотической азотфиксации растений в период начала генеративного развития растений гороха; третий является мерой деятельности репродуктивного периода - формирования семян; четвертый - мерой деятельности растения в период формирования бобов.

Эти данные позволили нам выделить четыре признака, на которые падают основные факторные нагрузки: число семян с растения; сухая масса растения; число бобов на продуктивный узел; число продуктивных узлов на растении.

Следовательно, при моделировании будущего сорта селекционеру, прежде всего, следует обратить внимание на эти четыре признака и на их основе подбирать компоненты для скрещивания.

Расположение исходных родительских сортов и форм в системе координат главных факторов дает представление о группировке изученных генотипов с учетом комплекса признаков. В 1988 году вблизи фактора + Z₁ располагались короткостебельные сортообразцы с мелкими семенами, в противоположном направлении - короткостебельные сортообразцы с более крупными семенами, обладающией высокой продуктивностью. Сорта Норд и Битюг располагались особой группой. Именно они и представляют определенный интерес как исходный материал в селекции высокоэффективных партнеров по симбиозу.

Подбор родительских пар для скрещивания на основе евклидова расстояния при межсортовой гибридизации гороха. Ранее нами (Наумкина, 1984) была показана возможность использования количественной оценки степени сходства или различия между сортами на основании многомерной статистики с целью подбора родительских пар для гибридизации. Наиболее приемлемым для селекционно-генетических исследований является евклидово расстояние (d), что объясняется его высокой разрешающей способностью и относительной простотой вычисления. Вероятность получения высокопродуктивного гибридного потомства больше при скрещивании между собой сортообразцов менее удаленных друг от друга в факторном пространстве (Наумкина, 1984, 1987), Если принимать во внимание то, что сорта в факторном пространстве располагаются в соответствии с их нормой реакции на условия внешней среды, то скрещивание сортообразцов со сходным типом коадаптированных генов приводит, по-видимому, к формированию сбалансированных генотипов и наоборот. Исходя из этого положения следует, что наиболее перспективными, обладающими высокой семенной продуктивностью будут следующие комбинации сортообразцов из Афганистана с европейскими сортами: л.2150 х Норд, к-6559 х Норд, л. 48.1 х Орловчанин, к-6559 х Демон, л. 37-1 х Смарагд, л.2150 х Битюг, к-6559 х Битюг.

Селекция гороха на повышение симбиотической активности. С целью создания новых высокопродуктивных форм гороха, обладающих повышенной симбиотической активностью была разработана и осуществлена селекционная программа «Симбиоз», предусматривающая:

- перевод лучших коммерческих и перспективных сортов и линий гороха на «афганскую» основу и выделение новых генотипов, вступающих в эффективный симбиоз со штаммами клубеньковых бактерий, несущими на симбиотической плазмиде ген nodX;

- создание исходного материала, вступающего в эффективный симбиоз с местными и производственными штаммами ризобий и обладающего высокой продуктивностью.

Проведенные в 1993 году скрещивания позволили получить серию гибридов, где в качестве одного из родительских компонентов использовались линии Норд sym₂ sym₂, Битюг sym₂ sym₂ и Демон sym₂ sym₂. Отбор генотипов, сочетающих повышенную семенную продуктивность с симбиотической активностью, позволил создать сорт Юниор (Битюг sym₂ Орловчанин 2), представляющий собой популяцию, состоящую из 60% растений с генотипом Sym₂Sym₂ и 40% растений с генотипом sym₂ sym₂ (рис.6).

Битюг sym₂ Орловчанин 2

v

F₁ Размножение

v

F₂Отбор генотипов, устойчивых к местным и производственным

штаммам Rhizobium leguminosarum bv. viciae

v

F₃Отбор генотипов, устойчивых к местным и производственным

штаммам Rhizobium leguminosarum bv. viciae

v

F₄Отбор высокопродуктивных генотипов, вступающих в эффективный

симбиоз с штаммами Rhizobium leguminosarum bv. Viciae типа А-1

v

Отбор и изучение в селекционных питомниках

v

Конкурсное сортоиспытание

v

Государственное сортоиспытание

Рис. 6. Схема создание высокопродуктивного, обладающего повышенным симбиотическим потенциалом сорта гороха Юниор

Сорт Юниор относится к группе среднеспелых сортов с продолжительностью вегетационного периода 76…79 суток. Растения среднерослые - высота стебля 85 см. Семена желтые, округлые, неосыпающиеся. Растения формируют 5-6 продуктивных узлов и образуют 2-3 боба на продуктивный узел. Цветки белые. Характеризуется стабильной урожайностью, как в обычные годы, так и в годы с жаркой погодой. Средняя урожайность за годы конкурсного сортоиспытания составила 4,45 т\га, что на 0,9 т/га больше, чем у стандарта Орловчанин. Максимальная урожайность 7,5 т/га получена в 2001 году в КСИ. Масса 1000 семян 230-240 г. Содержание белка в семенах 24-26%.

Сорт относительно устойчив к полеганию и к корневым гнилям. Отличается повышенной азотфиксирующей способностью при инокуляции семян нитрагином на основе штаммов ризобий типа А-1.

Сорт Юниор рекомендуется для возделывания как в Центрально Черноземном регионе, так и в Краснодарском, Ставропольском краях, Ростовской области.

Обязательным агротехническим приемом при возделывании сорта является предпосевная инокуляция семян штаммами ризобий типа А-1.

Проходит государственное сортоиспытание с 2004 года.

Создание сортов гороха отзывчивых на «тройной» симбиоз. В настоящее время у бобовых растений выявлена единая система развития бобово-ризобиального симбиоза и арбускулярной микоризы, которая имеет много общих элементов с системами защиты растений от патогенов и является основой растительно-микробного континуума. Поэтому повысить эффективность симбиотических систем зернобобовых культур можно путем использования двойной инокуляции (ризобии + грибы арбускулярной микоризы).

В 1997 году были проведены скрещивания высокопродуктивных отечественных и зарубежных сортов с высокоотзывчивым на двойную инокуляцию сортообразцом к-8274 (Франция). После серии насыщающих скрещиваний и отбора в F₄ гибридном поколении генотипов, наиболее отзывчивых на одновременную инокуляцию грибами и клубеньковыми бактериями был выделен сорт Триумф (Classic х к-8274) (рис. 7).

(k-8274 x Classik) x 5 Classik

B₅ F₁ Размножение

v

B₅ F₂Разделение популяции на листочковые и усатые морфотипы на

фоне двойной инокуляции

Rhizobium leguminosarum bv. viciae +Glomus sp.

v

В₅ F₃Разделение популяции на листочковые и усатые морфотипы на

фоне двойной инокуляции

Rhizobium leguminosarum bv. viciae +Glomus sp.

v

F₄Отбор генотипов, формирующих высокую продуктивность на фоне

двойной инокуляции

Rhizobium leguminosarum bv. viciae +Glomus sp.

v

Отбор и изучение в селекционных питомниках

v

Конкурсное сортоиспытание

v

Государственное сортоиспытание

Рис. 7. Схема создания высокопродуктивного, отзывчивого на одновременную инокуляцию штаммами Rhizobium leguminosarum bv. viciae +Glomus sp. сорта гороха Триумф

Посев сорта Триумф с одновременной микоризацией семян на фоне их инокуляции ризобиями обеспечивал получение наиболее высокой семенной продуктивности - 6,12+0,33 г/растение.

В среднем за годы изучения сорт гороха Триумф показал высокий урожай зерна как в контрольном варианте, так и в варианте с двойной инокуляцией (соответственно 4,50 ц/га и 4,92 т/га, превысив по урожайности стандартные сорта Орловчанин и Норд.

Новый сорт гороха Триумф среднеспелый с продолжительностью вегетационного периода составляет 76…79 суток, среднерослый - высота стебля 88-92 см. Растения имеют усатый тип листа. Семена желтые, угловатые, осыпающиеся. Растения формируют 5-6 продуктивных узлов и образуют 2-3 боба на продуктивный узел. Цветки белые. Характеризуется стабильной урожайностью, как в нормальные годы, так и в годы с жаркой погодой. Средняя урожайность за годы конкурсного сортоиспытания составила 4,50 т/га, что на 0,36 т/га больше, чем у стандарта Орловчанин и на 0,34 т/га больше, чем у стандарта Норд. Максимальная урожайность 6,2 т/га получена в 2003 году в КСИ. За годы производственного сортоиспытания (2005-2006 гг.) на Северо-Кубанской СХОС средняя урожайность семян составила 4,20 т/га. Масса 1000 семян 240-250 г. Содержание белка в семенах 24-26%. Сорт устойчив к полеганию и относительно устойчив к корневым гнилям. Отличается повышенной отзывчивостью на одновременную инокуляцию штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы.

Сорт рекомендуется для возделывания в Центрально Черноземном регионе, Краснодарском, Ставропольском краях, Ростовской области.

Обязательным агротехническим приемом при возделывании сорта является предпосевная инокуляция семян штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы.

Новый сорт гороха Триумф передан на Государственное сортоиспытание в 2006 году.

Возделывание новых сортов в производстве

Экономическая эффективность возделывания новых сортов гороха

Анализ экономической эффективности производства зерна гороха сортов Юниор и Триумф показал, что минимальная себестоимость 1 ц зерна (160,5 руб. и 187,6 руб.) отмечена соответственно при предпосевной инокуляции семян штаммом клубеньковых бактерий А-1 и двойной инокуляции семян грибами арбускулярной микоризы и клубеньковыми бактериями, что обеспечило повышение рентабельности производства соответственно на 54,2% и 71,3% по сравнению с контрольным вариантом без обработки.

Максимальный чистый доход производства зерна гороха сортов Юниор (11,40 руб./га) и Триумф (10,47 руб./га) установлен соответственно при предпосевной инокуляции семян штаммами ризобий типа А-1 и двойной инокуляции.

Биоэнергетическая оценка сортов гороха. Критерии экономической эффективности не отражают в полной мере всего процесса функционирования агроэкосистем с позиции агроэкологии. Требованиям основного экономического закона соответствует критерий минимизирующий совокупные затраты живого и овеществленного труда на производство общественно необходимого объема продукции. В качестве отраслевого критерия оптимизации используются показатели прибыли, - производное от затрат и стоимости реализованной продукции. В таких расчетах отмечается несколько независимых переменных, что снижает объективность оценки. Кроме того, за пределами системы оценок остается энергетический ресурс использования минеральных удобрений и микробиологических препаратов.

Анализ биоэнергетической эффективности гороха Юниор показал, что содержание энергии в урожае зерна варьировало от 38033 МДж/га в контроле до 53601 МДж/га при инокуляции семян штаммом ризобий А-1. При этом значение затрат совокупной энергии на производство изменялось от 13717,3 МДж/га (контроль) до 22294,1 МДж/га (инокуляция штаммом ризобий А-1). Энергетический коэффициент был максимальным - 1,87 - при внесении в почву минеральных удобрений в дозе N₄₅P₃₀К₆₀ что на 0,15 выше, чем у контроля.

Максимальное значение приращения энергии при производстве зерна гороха сорта Триумф - 58554 МДж/га - наблюдалось при двойной инокуляции грибами арбускулярной микоризы и клубеньковыми бактериями, что свидетельствует о высоком уровне воспроизводства продукции. Минимальное значение энергоемкости продукции - 8884,2 МДж/га - наблюдалось при двойной инокуляции семян.

На основе изучение энергетической эффективности производства зерна гороха было установлено, что для сорта Юниор менее энергозатратным являлся вариант с инокуляцией семян перед посевом клубеньковыми бактериями, зерна, а для сорта Триумф - вариант с двойной инокуляцией семян штаммами эндомикоризных грибов и клубеньковых бактерий, позволяющие получать в производственных условиях в среднем 3,03 и 3,31 т/га зерна.

Таким образом, с точки зрения экономической и энергетической оценки, использование сортов, отзывчивых на моно- и двойную инокуляцию полезными симбиотическими организмами является экономически выгодным, так как позволяет не только экономить производственные ресурсы, но и получать экологически чистую продукцию, что в свою очередь способствует укреплению продовольственной безопасности страны.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что в ходе селекции растений в рамках главенствующей доктрины интенсивного растениеводства (50-е - 80-е годы прошлого века), способность бобовых растений к установлению взаимовыгодных симбиотических взаимоотношений существенно не улучшилась, однако среди современных сортов имеются генотипы, как с высоким, так и с низким уровнем симбиотического потенциала.

2. В результате проведенного скрининга более 800 коллекционных образцов гороха по эффективности взаимодействия с ризобиями и микоризными грибами установлено, что формирование семенной продуктивности и биомассы растения у гороха является не только результатом функционирования корневой системы и ассимиляционной деятельности фотосинтезирующих тканей, но и сложных взаимодействий с полезной почвенной микрофлорой.

3. Установлен характер изменчивости показателей симбиотической азотфиксации у гороха и закономерности их наследования при одновременной инокуляции клубеньковыми бактериями и микоризными грибами, свидетельствующие о преобладании аддитивного действия генов в наследовании массы сухого растения и числа клубеньков на растении.

4. Генетический анализ широкого спектра сортообразцов гороха по признакам продуктивности и симбиотической эффективности на фоне двойной инокуляции выявил значительные возможности в улучшении этих показателей путем рекомбинации генов, контролирующих число клубеньков на корнях растений, нитрогеназную активность и массу сухого растения.

5. Гетерозис по признакам симбиотической эффективности у растений гороха проявляется дискретно и в зависимости от комбинации скрещивания может быть выражен по большинству или только по отдельным признакам; наиболее часто гибриды превосходят родительские формы по числу клубеньков, массе сухого растения и семенной продуктивности, реже- по нитрогеназной активности.

6. Разработана методика создания высокопродуктивных генотипов гороха, отзывчивых на штаммы клубеньковых бактерий и микоризных грибов.

7. С использованием многократных насыщающих скрещиваний и отбора устойчивых к местным и производственным штаммам клубеньковых бактерий 250а создана серия не имеющих мировых аналогов изолиний гороха (Норд sym₂, Битюг sym₂, Демон sym₂), которые сохранили комплекс хозяйственно-ценных признаков исходных родительских сортов и при предпосевной инокуляции штаммами клубеньковых бактерий, обладающими генами nodX или nodZ, повышают урожайность семян на 15…57%, а также надземную массу растений, содержание фиксированного азота в урожае и нитрогеназную активность.

8. На основе известных и собственных теоретических разработок созданы сорта гороха Юниор и Триумф, обладающие высоким симбиотическим потенциалом, которые проходят Государственное сортоиспытание.

9. Обязательным агротехническим приемом возделывания новых сортов гороха с высоким симбиотическим потенциалом в Центральном, Центрально-Черноземном регионах, Краснодарском, Ставропольском краях, Ростовской области является предпосевная инокуляция семян штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы.

10. Выявлено, что использование сортов, отзывчивых на моно- и двойную инокуляцию полезными симбиотическими микроорганизмами является экономически выгодным, позволяющим экономить производственные ресурсы и получать экологически чистую продукцию.

Практические рекомендации

1. Рекомендуется создавать новые сорта гороха, отзывчивые на инокуляцию штаммами ризобий или двойную инокуляцию (штаммами ризобий и грибов арбускулярной микоризы).

2. Основными критериями отбора при симбиотической селекции могут служить масса сухого растения, число семян, бобов, продуктивных узлов на растении, масса 1000 семян.

3. В качестве исходного материала при создании высокоурожайных сортов с повышенной активностью симбиотической азотфиксации рекомендуются следующие источники хозяйственно-ценных признаков: Торсдаг, Битюг, Rondo, Finale; к-8274 (Франция), к-7128 (Россия), к-925 (США), к-1693 (Великобритания) и Триумф (Россия).

4. Для возделывания в условиях Центрально-Черноземного, Центрального и Северо-Кавказского регионов рекомендуются новые сорта гороха Юниор и Триумф обладающие повышенной урожайностью в сочетании с высокой отзывчивостью на инокуляцию ризобиями и двойную инокуляцию (ризобиями и микоризными грибами).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Наумкина, Т.С. Создание новых сортов гороха - резерв увеличения производства растительного белка в Нечерноземной зоне / Т.С. Наумкина // Географические аспекты реализации Продовольственной программы СССР / Сб. школы - семинара. - Москва: МГУ. - 1986. - Деп. Во ВНИИТИ. - С. 87-90

2. Наумкина, Т.С. Сорта зерновых бобовых культур на полях Орловской области / Т.С. Наумкина, М.Д. Варлахов // Интенсивные индустриальные технологии на полях колхозов и совхозов - Орел. - 1986. - С. 16-21

3. Наумкина, Т.С. Оценка комбинационной способности гороха в системе диаллельных скрещиваний / Т.С. Наумкина //Научно-технический бюллетень ВНИИЗБК. - Орел. - 1986. - №35. - С.19-21

4. Наумкина, Т.С. Гетерозис у гибридов гороха / Т.С. Наумкина // Селекция и семеноводство зернобобовых культур. - Орел: ВНИИЗБК. - 1987. - С.10-14

5. Наумкина, Т.С. Диаллельный анализ количественных признаков гороха / Т.С. Наумкина // Селекция и семеноводство зернобобовых культур. - Орел: ВНИИЗБК. - 1987. - С.15-26

6. Наумкина, Т.С. Сравнительное изучение эффективности подбора родительских пар у гороха / Т.С. Наумкина / Тезисы докладов У съезда ВОГиС им. Н.И. Вавилова. - Москва. - 1987. -Ч.2.-Т.4. -С.46-47

7. Наумкина, Т.С. Новый сорт гороха «Зубр» / Т.С. Наумкина, В.П. Наумкин // Информационный листок №293-88. -Орел: ЦНТИ. - 1988

8. Наумкина, Т.С. Изменчивость основных хозяйственно полезных признаков у гороха / Т.С. Наумкина // Сб. научных трудов по прикладной ботанике, генетике и селекции ВИР. - Т.117. - 1988. - С. 121-125

9. Наумкина, Т.С. Селекция гороха на устойчивость к корневым гнилям / Т.С. Наумкина, М.Д. Варлахов // IХ Всесоюзное совещание по иммунитету растений к болезням и вредителям / Тезисы докладов. - Минск. - Т.1. - 1991. - С.87

10. Наумкина, Т.С. Создание изогенных линий гороха комплементарных штаммам клубеньковых бактерий типа А-1 / Т.С. Наумкина / Тезисы У1 съезда ВОГиС им. Н.И. Вавилова. - Минск. - Ч.2. - 1992. - С.86

11. Наумкина, Т.С. Создание исходного материала для селекции гороха с повышенной эффективностью азотфиксации / Т.С. Наумкина, И.Ф. Орлова // Аграрная наука - производству / Тезисы докладов научно - практической конференции Самарского НИИСХ 15-16 июня 1993 г. - Безенчук. - 1993. - С. 103

12. Наумкина, Т.С. Создание линий гороха, устойчивых к корневым гнилям / Т.С. Наумкина, М.Д. Варлахов // Аграрная наука - производству /Тезисы докладов научно - практической конференции Самарского НИИСХ 15-16 июня 1993 г. - Безенчук. - 1993. - С.103

13. Наумкина, Т.С. Создание и изучение изогенных линий гороха /Т.С. Наумкина, И.Ф. Орлова // Биологические основы интенсивного растениеводства/Материалы научной конференции. - Орел. - 1993. - С. 75-76

14. Наумкина, Т.С. Анализ аллельности генов устойчивости к клубенькообразованию у афганских форм гороха / Т.С. Наумкина // Биологические основы интенсивного растениеводства / Материалы научной конференции. - Орел. - 1993. - С.77-78

15. Наумкина, Т.С. Интрогрессия гена sym ₂ в генотип сорта гороха Норд / Т.С. Наумкина, В.Л. Яковлев, С.Н. Агаркова [и др.] // Генетика. Т.30. Приложение. - 1994. - С.107-108

16. Naumkina, T.S. Monitoring of bacterial symbiotic genes in soil under the influence of host plants / T.S. Naumkina, I.A. Tikhonovich, O.A. Kulikova [et.al.] // International conference “NiITROGENFIX -94”.-Segesh. - Hungary. - 1994

17. Naumkina, T.S. Production of Ecologically pure vegetational protein / T.S. Naumkina, A.N. Fesenko // International Conference “Biotechnology St Peterburg-94, september 21-23. - 1994”

18. Наумкина, Т.С. Пути повышения азотфиксирующей способности гороха / Т.С. Наумкина, Л.И. Чернова, А.М. Косоротов Внедрение достижений науки в сельскохозяйственное производство и учебный процесс в условиях перехода к рыночной экономике. - Орел. - 1995. - С. 68-70.

19. Naumkina, T.S. Ways of Improvement of Nitrogen Fixation /T.S. Naumkina, G.P. Guryev //10th International Congress of Nitrogen Fixation. - St. Petersburg. - Russia. -May 28 - June 3 1995. - St. Peterburgs. - 1995. - p.713

20. Наумкина, Т.С. Контроль за поведением штамма Rhizobium leguminozarum bv. Viciae А-1 в почве /Т.С. Наумкина, О.А. Куликова, А.Н. Фесенко [и др.] // 9-ый Баховский коллоквиум по азотфиксации. - Пущино. - 1995. - С.11

21. Naumkina, T.S. Pea Plant as a Toll for the search a single / O.A. Kulikova. T.S. Naumkina, K.V. Ushakov [et.al.] //Proc. of 10-th. International Congress on Nitrogen Fixation. - St. Peterburgs. - Russia. - May 28 - June 3 1995. - Dordrescht. - Boston:London. - 1995. - P. 714

22. Naumkina, T.S. Improvement of nitrogen Fixation in pea (Pisum sativum L.) / T.S. Naumkina // Proc. of 10-th. International Congress on Nitrogen Fixation. - St. Peterburgs. - Russia. - May 28 - June 3 1995. - Dordrescht. - Boston:London. - 1995. - P. 700

23. Наумкина, Т.С. Создание линий гороха с интрогрессированными генами устойчивости к местным и районированым штаммам клубеньковых бактерий / Т.С. Наумкина, И.Ф. Орлова / Тезисы докладов на научно-практическом и координационном совещании. - Орел. 1-3 марта 1994 г. - Орел. -1995. С. 9-11

24. Naumkina, T.S. Molecular Genetic of Rhizobium leguminosarum bv. Viciae strain A-1 and its derivatives / O. Кulikova, N. Makarova, T. Naumkina [et.al.] // Proc. of 2 rd. European Nitrogen Fixation Cjnference /Scientific Publishers OWN. - Poznan. - 1996. - P. 123

25. Наумкина, Т.С. Селекция гороха на повышение симбиотической азотфиксации / Т.С. Наумкина // Информационный листок №29-97. - Орел: ЦНТИ. - 1997. - 3 с.

26. Наумкина, Т.С. Повышение симбиотической азотфиксации гороха путем селекции / Т.С. Наумкина Селекция, семеноводство и технология производства гречихи. - Вып. 9. - Черновцы: Буковина. - 1997. - С. 282-287

27. Наумкина, Т.С. Селекционная программа «Симбиоз» /Т.С. Наумкина, Т.С. Титенок, О.А. Куликова [и др.] // Теоретические и прикладные проблемы генетики, селекции и семеноводства зерновых культур. - Немчиновка. - 1998. - С. 54

28. Naumkina, T.S. Symbiotic Nitrogen fixation Efficiency increase for Pea / T.S. Naumkina, A.G.Vasilchikov, V.L.Yakovlev [et.al.] // Proc. of 3 rd European Nitrogen Fixation Conference of Grain Legumes. - Valladolid. - Spain. - 1998. - P. 409-410

29. Naumkina, T.S. Improvement of Pea Varieties by Introgression of Genes af, def, deh and sym₂ / V.L. Yakovlev, T.S. Naumkina / EUCARPIA. - International symposium on Breeding of Protein and Oil Crops. - Spain. - Pontevadra. - 1998. - P. 41-42

30. Наумкина, Т.С. Повышение эффективности симбиотической азотфиксации гороха /Т.С. Наумкина, А.Г. Васильчиков, В.Л. Яковлев [и др.] // Вiстник Полтавского державного сільскогосподарського Iнституту. - Вып. 9. - 1999. - С.14-16

31. Наумкина, Т.С. Генотипические особенности роста растений гороха в онтогенетическом и экологическом градиентах / В.Л. Яковлев, С.Н. Агаркова, Р.В. Беляева [и др.] // Генетика и селекция растений. - Орел. - 1999. - С. 39-40

32. Наумкина, Т.С. Анализ аллельности генов устойчивости к клубенькообразованию / Т.С. Наумкина, В.Л. Яковлев, О.А. Куликова // Науковi основи стабiлiзацii вироництва продукцii рослинництва. - Харкiв. - 1999. - С.162-163

33. Наумкина Т.С., Яковлев В.Л., Куликова О.А. Изучение взаимодействия линии гороха Норд sym₂sym₂ и системы клубеньковых бактерий А-I / Т.С. Наумкина, В.Л. Яковлев, О.А. Куликова // Физиология растений - основа рационального земледелия.- М. 1999.- с. 11-13

34. Naumkina, T.S. Pea Breeding to improve effectiveness of symbiotic Nitrogen Fixation // Pisum sativum - a Tool for Studying Plant - Microbe Interaction / T.S. Naumkina, V.L. Yakovlev, T.S. Titenok [et.al.] / Proc. of 22-nd EUCARPIA Fodder Crops and Amenity Grasses Section Meeting (October 12-21 1999, St. Petersburg). - St. Petersburg. -1999. - P. 254-255

35. Naumkina, T.S. Pea breeding to improve effectiveness of symbiotic nitrogen fixation / T.S. Naumkina, V.L. Yakovlev, T.S. Titenok [et.al.] //Pisum Genetics. - 1999. - V.31.-P. 50-51

36. Наумкина, Т.С. Создание и оценка исходного материала гороха на повышение симбиотической эффективности / Т.С. Наумкина, В.Л. Яковлев, В.П. Орлов [и др.] / Тезисы докладов 111 съезда ВОГиС. - Т.1. - Санкт-Петербург. - 2000. -С.293

37. Naumkina, T.S. Ecological and ontogenetical aspects of expression of the genes af, def and deh of pea / T.S. Naumkina, S.N. Agarkova, V.L. Yakovlev [et.al.] // Vortrage fur Pflanzenzuchtung.- Mendel Centenary Congress 5 GPZ-Tagung.- Brno.- Gzach Republic. - H. 47.- 10.- 2000.-Р. 185