Создание исходного материала для селекции озимой мягкой пшеницы в условиях юго-западной части ЦЧЗ

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Актуальность темы. В России, имеющей значительный аграрный сектор, уровень и качество производства зерна не только оказывает сильное влияние на экономику государства, но и является основой его продовольственной безопасности, что обусловлено особым значением зерна и хлебопродуктов в жизни человека и общества.

Однако, за последние 10-15 лет резко снизился уровень производства зерна и ухудшилось его качество. Если для удовлетворения потребностей населения РФ в продуктах питания необходимо ежегодно производить 135 млн.т. зерна, то его производится около 70-80 млн.т., а доля продовольственной пшеницы в общем объеме ее производства снизилась с 84 до 69 %, причем основная ее часть(67 %) отвечает требованиям только 4 класса.

Кроме того, мониторинговые исследования зерна пшеницы показали наличие устойчивой тенденции снижения его технологических свойств, что приводит к снижению качества и пищевой ценности хлебопродуктов (Логинов В.Г. 2001; Гармаш Н.Ю. 2006; Матвеева И.В. 2006).

Поднять уровень производства высококачественного зерна, в условиях современного хозяйствования, в значительной степени возможно за счет селекции, вклад которой в решение данной задачи возрастает до 60-80 % (Мережко А.Ф., 2001). Вместе с тем возрастают и требования, предъявляемые к новым сортам. Новые сорта должны обладать потенциалом не только высокой продуктивности и отличного качества зерна, но и высокой адаптивной способностью к почвенно-климатическим условиям того или иного региона.

Для юго-западной части Центральной черноземной зоны, куда входит Белгородская область, лимитирующими факторами среды при возделывании озимой пшеницы являются: мягкие зимы с глубоким снежным покровом и частыми оттепелями; бесснежные зимы с резкими перепадами температур от минусовых к плюсовым и наоборот; ледяные притертые корки с застоями талой воды над ними. Большой вред наносят воздушные и почвенные засухи в весенне-летний период, вызывая «запал» зерна. Ливневые дожди в июне и июле приводят к сильному полеганию хлебов, снижению урожая и его качества.

Поэтому создание сортов озимой пшеницы, сочетающих высокую урожайность с высокой морозозимотойкостью, засухоустойчивостью, устойчивостью растений к полеганию, отличным качеством зерна и необходимой продолжительностью периода вегетации является для данного региона актуальной проблемой.

Цель и задачи исследований: цель исследований - создать исходный материал для селекции на продуктивность, зимостойкость, продолжительность периода вегетации, качество зерна и вывести сорта озимой пшеницы, сочетающие в себе признаки и свойства, необходимые для возделывания их в условиях юго-западной части ЦЧЗ.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

· изучить характер наследования продуктивности, зимостойкости, продолжительности периода вегетации, качества зерна у гибридов озимой пшеницы в зависимости от использования различных типов скрещиваний;

· выявить взаимосвязь продолжительности периода вегетации с продуктивностью, зимостойкостью, качеством зерна;

· показать эффективность отбора по основным признакам и свойствам у озимой пшеницы;

· установить критерии отбора у пшеницы при селекции на продуктивность.

Научная новизна. Впервые на современном исходном материале в условиях юго-западной части ЦЧЗ проведена работа по основным вопросам селекции озимой мягкой пшеницы.

1. Показана роль сложной ступенчатой гибридизации, отдаленных в эколого-географическом отношении сортов и целенаправленного отбора, как основного метода для создания исходного материала. Подтверждено, что при подборе пар при всех типах скрещивания в качестве материнской формы желательно использовать хорошо приспособленный к местным условиям сорт, а в качестве отцовской - отдаленный в эколого-географическом происхождении сорт, имеющий ценные недостающие признаки и свойства.

2. Разработаны пути повышения эффективности селекционной работы с озимой мягкой пшеницей на продуктивность, морозозимостойкость, продолжительность периода вегетации и качество зерна.

3. Установлена закономерность в наследовании признаков и свойств у гибридов озимой пшеницы в зависимости от генотипов родительских форм и различных типов скрещиваний.

4. Выявлены сорта с высокой селекционной ценностью, которые могут быть использованы в селекции озимой пшеницы в условиях юго-западной части ЦЧЗ для создания новых сортов с повышенной зимостойкостью, скороспелостью, устойчивостью к полеганию растений, с высоким качеством зерна и урожайностью.

5. Выявлена взаимосвязь продолжительности периода вегетации с урожайностью, зимостойкостью и качеством зерна у гибридов, полученных от различных типов скрещивания.

Практическая ценность работы. создан новый исходный материал, обладающий комплексом желаемых признаков и свойств, которые ранее считалось невозможным совместить в одном генотипе. Преодолена отрицательная корреляция между урожайностью и зимостойкостью; урожайностью и качеством зерна; скороспелостью и зимостойкостью.

Установлено, что большая возможность для отбора линий с высоким потенциалом урожайности создается среди среднеспелого исходного материала, с высоким качеством зерна - среди раннеспелого и среднеспелого, с высокой морозозимостойкостью - среди среднеспелого. Установлен критерий отбора на продуктивность: им может быть как продуктивная кустистость, так и озерненность колоса и масса зерна с колоса.

В результате исследовательской работы при непосредственном участии автора созданы четыре сорта озимой мягкой пшеницы, которые проходят Государственное испытание: Долгушинка - заявка № 38988/9705529 от 05.12.2002; Остистая Белогорья - заявка № 38987/9705528 от 05.12.2002; Сурава - заявка № 44450/9464265 от 20.12.2005; Звонница - заявка № 44453/9464266 от 20.12.2005.

На защиту выносятся следующие основные положения.

1. Обоснование возможности сочетания в сортах озимой пшеницы высокой продуктивности с высоким качеством зерна, зимостойкостью и скороспелостью.

2. Эффективность методов создания исходного материала озимой пшеницы от использования различных типов скрещиваний.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на методических комиссиях отдела селекции озимой пшеницы БелНИИСХ, при ежегодных отчетах отдела селекции и семеноводства зерновых культур ООО «ИНТЕКО - АГРО», Всероссийской научно-практической конференции «Системы воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии», Белгород, 2001.

1. Условия, материал и методика исследований

Экспериментальная работа проводилась в 1999-2001 гг. в отделе селекции озимой пшеницы БелНИИСХ, а в 2002-2004 гг. в отделе зерновых культур ООО «Интеко - Агро». исследования проводились в рамках тематического плана БелНИИСХ «Создать исходный материал озимой мягкой пшеницы, совмещающий наследственно высокий уровень качества зерна, продуктивность и устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды» 08.04.01. В годы исследований метеорологические условия складывались благоприятно и лишь 2002/2003 год был неблагоприятным для перезимовки озимой пшеницы из-за резких перепадов минусовых температур в осенне-зимний период. Среднегодовая температура воздуха составляла + 6,3 оС, осадков выпадало в среднем 519 мм, в отдельные годы сумма осадков снижалась до 300 мм или возрастала до 750 мм. Почвы на опытных участках типичные малогумусные черноземы с содержанием гумуса в пахотном горизонте 3,8-4,0 %.

Полевые опыты закладывались в селекционных севооборотах по черному пару. зимостойкость пшеница гибридизация

В качестве исходного материала использовали гибриды озимой пшеницы от 18 комбинаций скрещивания, где в качестве материнских форм использовались сорта Белгородская 12 и Белгородская 14 (селекции Белгородской СХА), отцовских - Одесская 161, Одесская 267 (селекции СГИ г. Одесса) и Московская 39 (селекции НИИСХ ЦРНЗ), контрастные по основным признакам и свойствам и относящиеся к разным экологическим группам.

Схема скрещивания: парные [АЧВ], однократно насыщающие [(АЧВ)ЧВ] и тройные [(АЧВ)ЧС]. Гибриды F1 - F3 выращивали в селекционном питомнике, площадь питания 5 Ч 45 см, гибриды F4 - в контрольном питомнике (КП) при сеялочном посеве на делянках площадью 5 м2 в 4-х кратной повторности. В I и II поколениях парные гибриды выращивали на год раньше от гибридов насыщающих и тройных скрещиваний. Поэтому оценку простых и сложных гибридов проводили, сравнивая их с материнской формой. В F2 с каждой гибридной комбинации отобрали по 100 лучших растений, для изучения их по потомствам в F3.

Гибриды F3 и F4 выращивали в условиях одного года и сравнение проводили уже непосредственно между гибридами. Все наблюдения, учеты и анализы в полевых и лабораторных опытах проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1989). Оценку качества зерна проводили по методике И.И. Василенко и В.И. Комарова (1987), статистическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову (1985) с использованием программного обеспечения SNEDECOR и EXEL.

2. Результаты исследований

1. Селекция на высокий потенциал продуктивности.

Для создания сортов озимой пшеницы с высоким потенциалом продуктивности важно знать, за счет каких элементов структуры формируется урожай зерна и в связи с этим необходимо определить критерий отбора при селекции. Изучались следующие элементы структуры урожая: высота растений, продуктивная кустистость, длина главного колоса, количество колосков в колосе, количество зерна в колосе, масса зерна с колоса, количество зерен с растения, масса зерна с растений, масса 1000 зерен.

В результате наших исследований выявлено, что количественные признаки в F1 наследуются по промежуточному типу, иногда с отклонением в сторону одного из родителей. Насыщающие скрещивания усиливают долю отцовского сорта в проявлении признаков, а тройное скрещивание сдвигает наследование признака в сторону третьего сорта.

В связи с тем, что наследование указанных признаков у гибридов озимой пшеницы шло в зависимости от типа скрещивания в одном направлении, а также в связи с большим объемом цифрового материала в автореферате приводятся результаты структурного анализа по одному признаку и только по шести (из восемнадцати) комбинациям скрещивания.

Продуктивная кустистость у материнской формы Белгородская 12 составила 4,5 стебля, у отцовской формы Одесская 161 - 7,7 стебля, у их гибрида - 5,7 стебля (табл. 1), т.е. имела промежуточное значение, различие между гибридом и материнской формой составило 1,2 стебля. Насыщение сортом Одесская 161 увеличило это различие до уровня 1,4 стебля, а тройное скрещивание с сортом Одесская 267, имеющим меньшую продуктивную кустистость, чем насыщающий сорт, снизило эту разницу до 0,3 стебля. При скрещивании сорта Белгородская 12 с сортом Московская 39, имеющим самую низкую продуктивную кустистость, у парного гибрида продуктивная кустистость была меньше, чем у материнской формы на 0,5 стебля, при насыщении сортом Московская 39 еще меньше - на 1,5 стебля, а при тройном скрещивании с сортом Одесская 161, имеющим самую высокую продуктивную кустистость, у гибрида уровень этого показателя повысился, и различие с материнской формой составило 0,3 стебля в сторону продуктивного отцовского сорта.

Расщепление в F2 укладывалось в основном в пределы родительских форм, а разница между материнской формой и гибридами осталась на том же уровне, что и в F1, а именно: +1,0; +1,5; +0,3; -0,7; -1,5; +0,5.

Выявленная закономерность в формировании продуктивной кустистости в зависимости от различных типов скрещивания подтвердилась при изучении гибридов в F3 и F4 (табл. 2). В F3 продуктивная кустистость у парного гибрида Белгородская 12 Ч Одесская 161 составила 4,2 стебля, при насыщении сортом Одесская 161 увеличилась на 0,3 стебля, а при тройном скрещивании с сортом Одесская 267 снизилась на 0,2 стебля по сравнению с парным гибридом. У парного гибрида Белгородская 12 Ч Московская 39 продуктивная кустистость составила 2,6 стебля, при насыщении сортом Московская 39 снизилась на 0,2 стебля, а при тройном скрещивании с сортом Одесская 161 увеличилась на 1,0 стебля по сравнению с парным гибридом. Такая же закономерность сохранилась и в F4. Статистическая обработка результатов структурного анализа показала достоверность различий между парными и сложными гибридами F4 при 5 % уровне значимости.

Таким образом, для повышения эффективности селекции на продуктивность необходимо применять насыщающие и тройные скрещивания с использованием продуктивных сортов Одесская 161 и Одесская 267 в качестве отцовских форм.

Таблица 1. Продуктивная кустистость гибридов F1 и F2 озимой пшеницы от различных типов скрещивания, шт.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Таблица 2. Продуктивная кустистость гибридов F3 и F4 озимой пшеницы от различных типов скрещивания, шт.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

2. Селекция на основные биологические свойства.

2.1. Наследование продолжительности периода вегетации. Критерием отбора при селекции на скороспелость (позднеспелость) считают дату колошения, т.к. межфазный период всходы - колошение является наименее вариабельным и относится к сортовым признакам (Лукьяненко П.П, 1973; Набоков Г.Д, 2000). В нашей работе наследование периода вегетации у гибридов также изучалось по дате колошения.

Дату колошения у гибридов F1, F3 и F4 определяли глазомерно при выходе из влагалища листа у 50 % колосьев, в F2 на каждое растение навешивали этикетки с датой колошения, таких растений было от 1300 до 1500 в зависимости от комбинации скрещивания. У парных гибридов F1 было отмечено полное, частичное доминирование и сверхдоминирование раннеспелости. Насыщающие и тройные скрещивания с раннеспелым сортом сдвигали наследование признака в сторону раннеспелости, а с позднеспелым - в сторону позднеспелости (среднеспелости) (табл. 3).

В F2 расщепление по времени наступления колошения укладывалось в пределы родительских форм. У парного гибрида Белгородская 12 Ч Одесская 161 раннеспелых растений (на уровне сорта Одесская 161) было от 17 до 23 %, среднепозднеспелых (на уровне Белгородская 12) от 11 до 20 %, остальные (60-68 %) занимали промежуточное положение по продолжительности вегетационного периода. При насыщающем скрещивании скороспелым сортом Одесская 161 количество раннеспелых растений увеличилось до 36-44 %, среднепозднеспелых - снизилось до 4-12 %.

Таблица 3. Продолжительность вегетационного периода у гибридов F2 - F4 озимой пшеницы от различных типов скрещивания

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

При тройном скрещивании со среднеспелым сортом Одесская 267 количество раннеспелых растений снизилось до 9-16 %, а среднепозднеспелых увеличилось до 17-24 %. Такая закономерность наблюдалась у гибридов всех комбинаций скрещивания.

Расщепление в F3 по времени начала фазы колошения также укладывалось в пределы родительских форм, однако, при насыщающем скрещивании парного гибрида, полученного от скрещивания двух раннеспелых сортов Белгородская 14 и Одесская 161, с раннеспелым сортом Одесская 161, было выявлено 7 % сверхранних линий, у которых дата колошения наступала на два дня раньше самого раннего родительского сорта Одесская 161.

Выявленная закономерность в наследовании продолжительности периода вегетации в зависимости от различных типов скрещивания подтвердилась и при изучении линий в F4, хотя и в не такой степени, как в предыдущих поколениях. По-видимому, это объясняется тем, что ранее проведенный двукратный отбор сдвинул соотношение линий F4 в ту или иную сторону по данному признаку.

Таким образом, получение трансгрессивных форм по скороспелости в комбинации от насыщающего скрещивания парного гибрида двух раннеспелых сортов, дает возможность отобрать формы с новым уровнем скороспелости.

2.2. Селекция на зимостойкость. Зимостойкость определяли в F1 и F2 путем подсчета количества растений, ушедших в зиму и весной сразу после отрастания, в F3 и F4 - глазомерно по 5-ти балльной шкале. Установлено, что наследование признака зимостойкости проявляется у гибридов F1 от парных скрещиваний в зависимости от генотипа родительских сортов и их сочетания.

Так, при скрещивании высокозимостойкого сорта Белгородская 12 со слабозимостойким сортом Одесская 161 наблюдалось промежуточное наследование. У гибридов от скрещивания высокозимостойкого сорта Белгородская 12 со среднезимостойким сортом Одесская 267 доминировала высокая зимостойкость.

При скрещивании двух среднезимостойких сортов Белгородская 14 и Одесская 267 зимостойкость гибридов была на уровне родительских форм.

Насыщение и тройное скрещивание со слабозимостойким сортом снижали зимостойкость гибридов, а со среднезимостойким сортом повышали. Так, у парного гибрида белгородская 12 Ч Одесская 161 выживших растений было меньше, чем у высокозимостойкой материнской формы Белгородская 12 на 10,1 %, а при насыщающем скрещивании со слабозимостойким сортом Одесская 161 эти различия увеличились до 15,9 %, у гибрида тройного скрещивания со среднезимостойким сортом Одесская 267 указанные различия уменьшились до 8,0 % и так по всем гибридным комбинациям.

Размах изменчивости признака зимостойкости в F2 в основном укладывался в пределы родительских форм, однако в некоторых случаях отмечались плюс-минус трансгрессии.

В условиях сурового для перезимовки озимой пшеницы 2003 года нам удалось более точно оценить гибридный материал.

У парного гибрида Белгородская 12 Ч Одесская 161 было выявлено 20,0 % линий с зимостойкостью на уровне высокозимостойкой материнской формы, у гибрида от насыщающего скрещивания с сортом Одесская 161 количество линий на уровне материнской формы снизилось до 17,0 %, у гибрида от тройного скрещивания с сортом Одесская 267 наличие аналогичного материала увеличилось до 25,0 %.

Оценку зимостойкости гибридных линий F4 проводили в контрольном питомнике при сеялочном посеве в 4Х - кратной повторности. В изучении находились линии, отобранные по урожайности в F3 в неблагоприятном по перезимовке 2003 году (табл. 4).

Больше всего зимостойких линий выявлено в гибридных популяциях от скрещивания высокозимостойкого сорта Белгородская 12 со среднезимостойким сортом Одесская 267 (83,0 %).

Таблица 4. Зимостойкость гибридных линий F₄ озимой пшеницы от различных типов скрещивания (КП, 2004 г.)

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Насыщения и тройные скрещивания парных гибридов слабозимостойкими сортами Одесская 161 и Московская 39 снижали зимостойкость у гибридов, а сортом средней зимостойкости Одесская 267 - улучшали.

Итак, для закрепления в потомстве высокой морозозимостойкости следует применять метод сложной ступенчатой гибридизации, т.е. повторные насыщающие и тройные скрещивания с лучшими по данному признаку сортами.

2.3. Селекция на качество зерна. Результаты исследований показали, что у парных гибридов F1 от скрещивания среднего и слабого по качеству зерна сортов Белгородская 12 и Белгородская 14 с сортами сильных пшениц Одесская 161, Одесская 267 и Московская 39 наследование качества клейковины носит депрессивный характер. у материнской формы Белгородская 12 показатель ИДК составил 81 у.е., у отцовских форм Одесская 161 - 60 у.е., Одесской 267 - 55 у.е., Московской 39 - 70 у.е., а у их гибридов показатель ИДК был, соответственно, на уровне 92 у.е., 88 у.е., 96 у.е.

Насыщающие и тройные скрещивания с сортами сильных пшениц Одесская 161 и Одесская 267 улучшали качество клейковины у гибридов и сдвигали наследование в сторону материнского сорта, а сорт Московская 39, хотя и улучшал качество клейковины у гибридов, но наследование оставалось депрессивным.

В расщепляющихся популяциях F2 по качеству клейковины в зерне гибридов отмечен непрерывный ряд изменчивости. Во всех комбинациях скрещивания выявлены образцы с I группой качества клейковины. Насыщающие и тройные скрещивания сохранили свое влияние на формирование качества клейковины и у гибридов F2.

Таблица 5. Качество зерна у гибридов F4 озимой пшеницы от различных типов скрещивания (КП, 2004 г.)

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание клейковины в зерне парных гибридов F1 всех комбинаций скрещивания наследовалось по лучшему родителю. Насыщающие и тройные скрещивания с сортами с низким содержанием клейковины (Одесская 161 и одесская 267) снижали содержание клейковины в зерне у гибридов, с высоким (Московская 39) - повышали.

В расщепляющихся популяциях F2 по содержанию клейковины в зерне гибридов также наблюдался непрерывный ряд изменчивости. Влияние различных типов скрещивания на формирование количества клейковины в зерне гибридов сохранилось в F2 в той же зависимости, что и в F1.

Зависимость формирования количества клейковины в зерне гибридов и ее качество от генотипов родительских форм и различных типов скрещивания сохранилась и в F3. Линий с I группой качества клейковины у гибридов от насыщающих и тройных скрещиваний было больше, чем у парных гибридов на 4-14 %. Влияние различных типов скрещивания на формирование качества зерна подтвердилось и в F4 (табл. 5).

Насыщение и тройное скрещивание с сортами I группы по качеству клейковины, но имеющими низкое ее содержание (Одесская 161 и Одесская 267), улучшали качество клейковины у гибридных линий, но ухудшали их по количественному ее содержанию. Сорт Московская 39, уступающий указанным сортам по показателю ИДК, но имеющий более высокое содержание клейковины, у гибридных линий вызывал снижение показателя ИДК, но повышал содержание клейковины в зерне. Гибридных линий с I группой качества клейковины среди насыщающих и тройных скрещиваний выделено больше на 3,3 - 13,5 % по сравнению с парными.

Таким образом, применение насыщающих и тройных скрещиваний с сортами сильных пшениц повышает эффективность отбора при селекции на качество зерна.

2.4. Селекция на устойчивость растений к полеганию. Метеорологические условия лета 2004 года (ливневые дожди с градом и сильными вихревыми ветрами) дали возможность провести оценку гибридных линий F4 на устойчивость растений к полеганию (табл. 6).

Таблица 6. Оценка гибридных линий F4 озимой пшеницы от различных типов скрещивания на устойчивость к полеганию растений (КП, 2004 г.)

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Результаты оценки показали, что устойчивость растений озимой пшеницы наследуется по промежуточному типу, но ближе к лучшему родителю и что различные типы скрещивания также оказывают свое влияние на проявление данного признака. Самые лучшие результаты получены от насыщающих и тройных скрещиваний сортов Белгородская 12 и Белгородская 14 с сортами Одесская 161 и Одесская 267. Сорт Московская 39 снижает устойчивость гибридных линий к полеганию растений во всех вариантах скрещивания.

3. Оценка гибридных линий F3 и F4 по урожайности.

У парных гибридов F3 выявлено больше урожайных линий от комбинаций скрещивания сортов Белгородская 12 и Белгородская 14 с сортами Одесская 161 и Одесская 267 (7-40 %). Насыщающие и тройные скрещивания с урожайными сортами Одесская 161 и Одесская 267 повышали урожайность и при этом увеличивалось количество урожайных линий с 10 до 45 %, а с низкоурожайным сортом Московская 39 - снижалось до 23 %.

Принцип формирования урожайности в зависимости от разных типов скрещивания подтвердился и при изучении линий F4 (табл. 7).

Среди парных гибридов комбинаций скрещивания сортов Белгородская 12 и Белгородская 14 с сортами Одесская 161 и Одесская 267 выделено 23,3-27,5 % урожайных линий (57,6-61,1 ц/га), насыщающие и тройные скрещивания с названными сортами увеличили количество урожайных гибридных линий до 29,3-40,0 % (58,8-62,8 ц/га). Среди парных и насыщающих гибридов с участием сорта Московская 39 не выявлено ни одной урожайной линии, а участие данного сорта в тройных скрещиваниях снизило количество урожайных линий до 20,0-26,3 %, и урожайность этих линий была ниже (57,2-58,7 ц/га).

Анализ элементов структуры урожая лучших линий F4 показал, что урожайность формируется как за счет высокой продуктивной кустистости при средней озерненности и массе зерна колоса, так и за счет высокой озерненности и массы зерна с колоса при средней продуктивной кустистости.

Таблица 7. Урожайность лучших гибридных линий F4 озимой пшеницы от различных типов скрещивания, ц/га (КП, 2004 г.)

Происхождение	Характеристика лучших линий
	изучено линий, шт.	количество, %	Х?????	+St	НСР0,05	R
Белгородская 12 Ч Одесская 161	16	25,0	57,6	4,0	0,79	57,3-57,9
F1 (Белгородская 12 Ч Одесская 161) Ч Одесская 161	21	38,1	58,8	5,2	0,76	57,9-59,4
F1 (Белгородская 12 Ч Одесская 161) Ч Одесская 267	25	40,0	59,9	6,3	0,81	57,3-61,0
Белгородская 12 Ч Одесская 267	30	23,3	58,9	5,3	0,61	58,6-59,5
F1 (Белгородская 12 Ч Одесская 267) Ч Одесская 267	30	53,3	60,2	6,6	0,34	57,8-61,2
F1 (Белгородская 12 Ч Одесская 267) Ч Московская 39	19	26,3	57,7	4,1	0,34	57,2-58,4
F1 (Белгородская 12 Ч Московская 39) Ч Одесская 161	12	25,0	57,2	3,6	0,56	56,8-57,7
Белгородская 14 Ч Одесская 161	7	28,6	59,6	6,0	0,53	59,5-59,6
F1 (Белгородская 14 Ч Одесская 161) Ч Одесская 161	17	29,3	61,3	7,7	0,42	60,9-61,6
F1 (Белгородская 14 Ч Одесская 161) Ч Одесская 267	30	36,7	61,9	8,3	0,41	58,9-62,6
Белгородская 14 Ч Одесская 267	40	27,5	61,1	7,5	0,39	60,8-61,7
F1 (Белгородская 14 Ч Одесская 267) Ч Одесская 267	45	31,1	62,8	9,2	0,36	62,5-63,1
F1 (Белгородская 14 Ч Одесская 267) Ч Московская 39	23	26,1	58,7	5,1	0,39	58,4-59,2
F1 (Белгородская 14 Ч Московская 39) Ч Одесская 161	10	20,0	58,7	5,1	0,52	58,5-59,0

Примечание: S делянки - 5 м2 повторность - 4-х - кратная.

Урожайность стандарта - Белгородская 12 - 53,6 ц/га; Белгородская 14 - 57,2 ц/га;

Одесская 161 - 62,0 ц/га; Одесская 267 - 64,0 ц/га; Московская 39 - 47,5 ц/га.

+ st - превышение над стандартом Белгородская 12, R - размах варьирования признака урожайности у гибридных линий.

Однако явно прослеживается следующая тенденция, в гибридных комбинациях с участием сорта Одесская 161 урожайность линий сформировалась в основном за счет более высокой продуктивной кустистости, а с участием сорта Одесская 267 - за счет большей озерненности и массы зерна с колоса.

4. Взаимосвязь признаков и свойств у гибридных линий озимой пшеницы.

4.1. Урожайность и продолжительность периода вегетации. Исходя из результатов работы, не выявлено преимуществ раннего или позднего сроков колошения на формирование урожайности у гибридных линий. В каждой гибридной популяции наблюдалась индивидуальная взаимосвязь этих показателей. Однако, отмечено, что средний срок колошения (промежуточный) лучше подходит для формирования высокой урожайности озимой пшеницы.

Если же рассматривать данный факт в целом по опыту, то следует отметить, что ранний срок колошения все же имеет некоторое преимущество перед поздним сроком. Так, при изучении 1400 гибридных линий F3 было выделено - 325 урожайных, из которых с ранним колошением было 27,7 %, средним - 48,6 %, поздним - 23,7 %.

В F4 было выделено 104 урожайных линии. Из них с ранним колошением - 33,6 %, средним - 39,4 %, поздним - 27,0 %.

4.2. Зимостойкость и продолжительность периода вегетации. В результате изучения 1200 гибридных линий F3 нами выявлена тенденция к снижению зимостойкости среди гибридных линий с коротким вегетационным периодом. Выявлено, что в F3 при раннем колошении слабозимостойких линий больше на 1,8 %, а высокозимостойких меньше на 0,6 %, чем при позднем колошении. В F4 изучалось 160 гибридных линий, прошедших отбор в F3, и соотношение линий по датам колошения естественно сдвинулось, однако, явно просматривается та же тенденция, что и в F3.

В среднем по опыту слабозимостойких линий было одинаковое количество как при раннем, так и при позднем сроке колошения, однако высокозимостойких было меньше на 5,2 % при раннем сроке колошения, по сравнению с поздним колошением, а при среднем сроке колошения в F3, и в F4, было больше как высокозимостойких линий, так и среднезимостойких.

4.3. Качество зерна и продолжительность периода вегетации. В F3 по качеству клейковины изучено 900 образцов, из них с I группой качества оказалось 147 линий, которые по срокам колошения распределились следующим образом: 34,0 % раннего, 54,4 % - среднего и 11,6 % - позднего срока.

В F4 изучено 104 линии, выделенные по урожайности в F3. Из них с I группой качества клейковины выделено 83 линии, распределенные следующим образом по датам колошения: с ранним колошением 36,1 %, средним - 43,4 % и поздним - 20,5 %. Итак, результаты проведенных исследований позволяют отметить, что формированию клейковины I группы качества больше соответствует средний срок колошения, несколько хуже ранний. Поздний срок колошения снижает возможность формирования линий с I группой качества клейковины.

5. Характеристика лучших гибридных линий F4.

В результате изучения 1800 гибридных линий было выделено 35 линий, превышающих стандарт по основным хозяйственно ценным признакам и свойствам.

Наибольший процент перспективных линий выявлен при насыщающих и тройных скрещиваний с участием в качестве отцовской формы сорта Одесская 267. В комбинациях парного и насыщающего скрещивания с сортом Московская 39 не выявлено ни одной урожайной линии. По зимостойкости все линии находились на уровне высокозимостойкого сорта Белгородская 12, по устойчивости к полеганию растений лучший результат был достигнут при гибридизации с участием устойчивого к полеганию сорта Одесская 161. Все линии имели I группу качества клейковины, однако, с невысоким ее содержанием. По продолжительности периода вегетации 8 линий отнесены к раннеспелым, 19 - среднеспелым и 8 - позднеспелым. Полученные данные подтверждают возможность создания исходного материала, сочетающего высокую урожайность с высокой зимостойкостью, скороспелостью и с высоким качеством клейковины.

По урожайности лучшие линии превышают стандарт на 7-9 ц/га, с зимостойкостью в 4,9-5,0 баллов, показатель качества клейковины 61-75 у.е., раннеспелые линии созревают на 7-8 дней раньше.

Однако, создать селекционные формы, сочетающие высокое качество клейковины и высокое ее содержание в зерне с высокой урожайностью нам не удалось. Нами выделено для дальнейшей селекционной работы 12 линий с высоким качеством клейковины и с повышенным ее содержанием в зерне, но все они уступают стандарту по урожайности, или в лучшем случае находятся на уровне стандарта по этому показателю.

Константность гибридных линий F3 и F4 по основным признакам и свойствам.

Сравнительная оценка гибридных линий F3 и F4 показала, что расщепление по количественным признакам в основном заканчивается в F3, большинство линий по этим признакам сохраняли свой уровень и в F4. Соответствие линий F3 и F4 выявлено и по таким признакам как зимостойкость и продолжительность периода вегетации. По качеству клейковины существует несоответствие: некоторые линии F3 с I группой качества в F4 сформировали клейковину II группы и наоборот.

Такая закономерность отмечена в основном в вариантах тройного скрещивания, что свидетельствует о продолжении у гибридов F3 формообразовательного процесса по такому признаку, как качество клейковины.

Выводы

1. В результате проведенных исследований установлено, что наиболее эффективным методом селекции озимой мягкой пшеницы в условиях юго-западной части ЦЧЗ, является метод сложной ступенчатой гибридизации отдаленных в эколого-географическом отношении сортов с использованием различных типов скрещивания в сочетании с целенаправленным отбором, позволяющим постепенно накапливать коадаптивные блоки, обеспечивающие проявление в будущем сорте желаемых признаков и свойств.

2. Установлено, что наследование количественных признаков при парном скрещивании у гибридов F1 идет по промежуточному типу с некоторым отклонением в сторону одного из родителей. В зависимости от насыщающих и тройных скрещиваний изменяется наследование того или иного признака согласно степени проявления данного признака у отцовских сортов.

3. Выявлено, что при скрещивании сортов с разной продолжительностью периода вегетации у гибридов F1 чаще доминирует раннеспелость. Насыщающие и тройные скрещивания с раннеспелым сортом изменяют наследование длины вегетационного периода в сторону раннеспелости, с позднеспелым - в строну позднеспелости. Трансгрессивные формы по раннеспелости в количестве 7 % получены от насыщающего скрещивания с раннеспелым сортом Одесская 161 парного гибрида, полученного от скрещивания сортов среднераннего Белгородская 14 и раннеспелого Одесская 161, которые вступали в фазу колошения на 2 дня раньше более раннего родителя одесская 161.

4. У парных гибридов в F1 по зимостойкости отмечено промежуточное наследование и доминирование данного признака. Применение насыщающих и тройных скрещиваний с высокозимостойким (среднезимостойким) сортом повышает зимостойкость гибридов и способствует эффективности отбора зимостойких форм.

5. Качество клейковины в зерне парных гибридов в F1 наследуется по депрессивному типу. Насыщающие и тройные скрещивания с сортами сильных пшениц повышают качество клейковины в зерне у гибридов до уровня материнской формы. В расщепляющихся популяциях в F2 выявлен непрерывный ряд изменчивости, благодаря чему были выделены линии с качеством клейковины на уровне высококачественного родителя.

6. Содержание клейковины в зерне у парных гибридов в F1 наследовалось по лучшему родителю. Насыщающее и тройное скрещивание с сортом, имеющим высокое содержание клейковины, повышает ее содержание у гибридов до уровня лучшего родителя.

7. Выявлена взаимосвязь признаков и свойств у гибридов озимой пшеницы, в частности: бульшая возможность формирования урожайных линий создается среди гибридов среднего срока колошения; отбор на высокое качество зерна более эффективен среди раннеспелого и среднеспелого селекционного материала; на высокую зимостойкость - среди среднеспелого.

8. Для повышения эффективности селекции на сочетание высокой продуктивности, зимостойкости и качества зерна необходимо иметь больший объем селекционного материала, поскольку процент линий, сочетающих эти признаки очень низкий (1,9 %), а с учетом раннеспелости еще ниже (0,4 %).

9. Селекцию озимой пшеницы на продуктивность в условиях юго-западной части ЦЧЗ необходимо вести как в направлении увеличения числа зерен и массы зерна с колоса при сохранении продуктивной кустистости на среднем уровне, так и в направлении увеличения продуктивной кустистости при сохранении среднего уровня озерненности и массы зерна с колоса.

10. Оценку и отбор селекционного материала по продуктивности, продолжительности периода вегетации и зимостойкости необходимо начинать с F2, отбор по основным признакам качества зерна с F3 и более поздних поколений.

11. Создано 35 линий, сочетающих высокую урожайность (57,3-63,1 ц/га) с высоким качеством зерна (ИДК 61-75 у.е.), высокой зимостойкостью (4,9-5,0 баллов), устойчивых к полеганию растений и относящихся к разным срокам созревания. Более эффективным отбор на сочетание указанных признаков был среди гибридных популяций от насыщающих и тройных скрещиваний с участием в качестве материнских форм сортов Белгородская 12 и Белгородская 14, в качестве отцовских - Одесская 161 и Одесская 267.

12. Выделено 12 линий, сочетающих высокое качество клейковины (ИДК 63-75 у.е.) с высоким ее содержанием (27,1-29,5 %) в зерне, однако, с невысокой урожайностью (51,6-54,6 ц/га). Большая часть таких линий выявлена среди гибридных популяций с участием сорта Московская 39 в качестве отцовской формы.

Предложения для селекционной практики и производства.

1. Разработанные методы создания исходного материала на базе сложной ступенчатой гибридизации с применением различных типов скрещивания значительно повышают эффективность селекционной работы с озимой мягкой пшеницей в условиях юго-западной части ЦЧЗ. Насыщающие скрещивания рекомендуем использовать для усиления и закрепления желаемых признаков и свойств, а для привнесения в гибрид недостающих признаков и свойств необходимо использовать тройное скрещивание.

2. Для использования в селекционных программах НИИ по селекции озимой пшеницы предлагаются в качестве компонентов скрещивания сорта:

· по скороспелости: Одесская 161, Белгородская 14;

· по устойчивости к полеганию растений: Одесская 161;

· по качеству клейковины: Одесская 161 и Одесская 267;

· по содержанию клейковины: Московская 39;

· по высокой продуктивной кустистости: Одесская 161;

· по высокой озерненности и массе зерна колоса - Одесская 267;

· по зимостойкости: Белгородская 12.

3. Для создания сортов озимой пшеницы в условиях юго-запада ЦЧЗ в качестве исходного материала рекомендуем использовать созданные в результате проведенной работы лучшие линии: 44/06 (Белгородская 12 Ч Одесская 161) Ч Одесская 267 с урожайностью 61,1 ц/га, зимостойкостью 5,0 баллов, показателем ИДК - 61 у.е., раннеспелая; 100/04 (Белгородская 12 Ч Одесская 267) - урожайность 61,2 ц/га, зимостойкость 4,9 баллов, показателем ИДК - 63 у.е., среднеспелая; 208/04 (Белгородская 14 Ч Одесская 161) Ч Одесская 267 - урожайность 62,6 ц/га, показатель ИДК - 74 у.е., зимостойкость 4,6 балла, раннеспелая; 273/04 (Белгородская 14 Ч Одесская 267) Ч Одесская 267- урожайность 62,9 ц/га, показатель ИДК - 70 у.е., зимостойкость - 4,7 балла, среднеспелая; 283/04 (Белгородская 14 Ч Одесская 267) Ч Одесская 267- урожайность 63,0 ц/га, показатель ИДК - 75 у.е., зимостойкость 4,6 балла, среднеспелая.

4. Для получения стабильного урожая зерна по годам следует возделывать в каждой почвенно-климатической зоне три-четыре сорта озимой пшеницы, различающихся между собой по хозяйственно-биологическим признакам и свойствам, а также взаимно дополняющих друг-друга.

Литература

1. Нецветаев В.П. К вопросам повышения качества зерна озимой пшеницы / В.П. Нецветаев, И.О. Шестопалов // Материалы Всероссийской научно-практической конф. «Системы воспроизводства плодородия почв в ландшафтном земледелии». - Белгород, 2001 - С. 148-150.

2. Шестопалов И.О. Районированные и перспективные сорта озимой пшеницы для условий юго-западной части ЦЧЗ / И.О. Шестопалов, Р.Е. Шестопалова, Н.Н. Нетребенко // Материалы международной научно-практической конф.: Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования. VII Международный симпозиум. - Том 2. - Белгород: изд-во «Политера», 2006. - С. 241-242.

3. Шестопалов И.О. Селекция озимой мягкой пшеницы на качество зерна в условиях юго-запада ЦЧЗ / И.О. Шестопалов, Р.Е. Шестопалова, Н.Н. Нетребенко // Вестник Россельхозакадемии. - М., 2006.- № 5 - С. 38-40.

4. Шестопалов И.О. Сорт мягкой озимой пшеницы Долгушинка // Заявка № 38988 код сорта 9705529 дата приоритета 05.12.2002.

5. Шестопалов И.О. Сорт мягкой озимой пшеницы Остистая Белогорья // Заявка № 38987код сорта 9705528 дата приоритета 05.12.2002.

6. Шестопалов И.О. Сорт мягкой озимой пшеницы Сурава // Заявка № 44450 код сорта 9464265дата приоритета 20.12.2005.

7. Шестопалов И.О. Сорт мягкой озимой пшеницы Звонница // Заявка № 44453 код сорта 9464266дата приоритета 20.12.2005.

Размещено на Allbest.ru