Оценка селекционных линий яровой мягкой пшеницы по селекционным индексам

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка селекционных линий яровой мягкой пшеницы по селекционным индексам

Плиско Л.Г.

Пакуль В.Н.

Яровая мягкая пшеница имеет очень широкое распространение как в Западной, так и Восточной Сибири. Создано очень много уникальных сибирских сортов, способных формировать урожайность более 3,0 т/га, имеющих хорошее качество зерна [1 C. 8]. Перед селекционерами стоит задача по созданию сортов, способных формировать высокую урожайность независимо от условий внешних факторов, которые различны по годам, как по температурному режиму, так и по количеству осадков. Очень трудно разорвать взаимосвязь между урожайностью и факторами - среды, чем более благоприятнее гидротермические условия в агроценозе, тем выше продуктивность растений [2 С. 46].

Главной целью селекции пшеницы является создание высокопродуктивных генотипов. З. Натрова и Я. Смочек (1983) считают, что для управления этим процессом необходимо знать причинные связи между отдельными компонентами, участвующими в формировании урожая [3 С. 24]. Для селекции много важнее создание экспрессных методов точной идентификации главных физиолого-генетических систем, повышающих урожайность в данной конкретной среде, а не генетическая характеристика количественного признака, которая обязательно изменится в другой среде. Селекционер ведёт отбор по нескольким признакам. Результативность такой работы будет выше, если селекционные признаки объединить в так называемый селекционный индекс. При расчёте селекционного индекса учитывают как фенотипические, так и генотипические корреляции между признаками и компонентами индекса [4 C. 36], [5 C. 26], [6 C. 720], [7 C. 31], [8 C. 32], [9 C. 62]. Селекционные индексы могут быть использованы для одновременной селекции по нескольким признакам или повышения эффективности отбора по одному признаку. Цель исследований: дать комплексную оценку продуктивности селекционным линиям яровой мягкой пшеницы по селекционным индексам.

Исследования проведены в селекционных питомниках второго года в Кемеровском НИИСХ-филиале СФНЦА РАН на 68 среднеспелых селекционных линиях яровой мягкой пшеницы, в сравнении с сортом стандартом ОмГАУ-90. По результатам оценки в период вегетации и лабораторного анализа зерна выделена 21 селекционная линия яровой мягкой пшеницы по хозяйственно-ценным признакам: длина растения, длина колоса, число зерен в колосе и продуктивность главного колоса. Условия в период изучения селекционных линий яровой мягкой пшеницы характеризовались недостатком влаги и повышенными температурами, ГТК 0,37-0,50.

В процессе изучения селекционных линий яровой мягкой пшеницы дана оценка по трем селекционным индексам: мексиканский индекс (Мх), индекс линейной плотности колоса (ЛПК) и канадский индекс (Ki). Для расчетов селекционных индексов яровой мягкой пшеницы были взяты следующие признаки: длина растения, длина колоса, число зерен в колосе и продуктивность главного колоса (таблица 1).

Таблица 1. Формулы для расчета селекционных индексов

Использование индексов требует тщательного анализа их информативности на фоне разных лимитирующих факторов внешней среды, в конкретных почвенно-климатических условиях. Эффективность индексного отбора достигается за счет использования дополнительной информации о других признаках и учета всевозможных взаимосвязей между признаками. Корреляционным анализом выявлены достоверные взаимосвязи между урожайностью селекционных линий яровой мягкой пшеницы и индексами: канадским, мексиканским, линейной плотности колоса, r = 0,56770,7193*(таблица 2).

Таблица 2. Взаимосвязь урожайности яровой мягкой пшеницы с индексами

Примечание:* - (здесь и далее по тексту) выше порога достоверности (R=0,4329, на уровне 5%).

Также установлена тесная взаимосвязь между индексами. Коэффициент корреляции между канадским и мексиканским индексами составил 0,8799*, индексом линейной плотности и канадским - 0,5677*, мексиканским и индексом линейной плотности - 0,8784*. Основные элементы продуктивности, определяющие урожайность конкретного растения в биоценозе - масса зерна с колоса, которая складывается из числа зерен и массы зерновки. Элементы продуктивности имеют различную вариабельность в зависимости от взаимодействия факторов генотип-среда [10, C. 287]. Рассматривая удельный урожай колоса (канадский индекс), выделено 9 селекционных линий с наиболее высоким его значением в сравнении с сортом стандартом ОмГАУ 90: 3007, 3008, 3017, 3032, 3046, 3056, 3059, 3063, 3064, что составило 0,084-0,10 г/см (таблица 3).

Таблица 3. Характеристика линий яровой мягкой пшеницы по селекционным индексам

Распределение влаги в фазу кущения, когда закладываются меристематические бугорки, определяющие количество зёрен и колосков, может быть равномерным по всей делянке только при идеально выровненном рельефе, чего в полевых условиях достичь практически невозможно. Поэтому невозможно, используя только канадский индекс, провести оценку, какое из растений является модификацией, а какое ценным генотипом по засухоустойчивости.

Масса зерна с колоса формируется весь вегетационный период и определяется не только количеством зёрен, но и массой каждого зерна. Поэтому индекс линейной плотности представляет большую информацию по взаимосвязи «генотип и среда», характеризующий как отношение массы зерна с колоса (г) к длине колоса (см). По индексу линейной плотности колоса с показателями 2,23-2,76 шт./см выделено 8 линий: 3007, 3008, 3032, 3046, 3056, 3059, 3063, 3064, у сорта стандарта индекс 1,89 шт/см.

При идентичных условиях выращивания биомасса растений имеет различия, что в первую очередь определяется признаком высоты растений. Увеличение биомассы растений ведёт к накоплению пластических веществ в большем количестве, но зерновая продуктивность у каждого генотипа будет отличаться в связи с различием интенсивности процессов, связанных с перераспределением и утилизацией продуктов фотосинтеза. Косвенно в этом направлении можно оценить индивидуальные растения по мексиканскому индексу, где учитывается продуктивность колоса во взаимосвязи с их высотой. Максимальное значение Mx отмечено у селекционных линий: 3046, 3059, 3063 - 0,016, 0,014 и 0,013, соответственно. По совокупной оценке анализируемых трёх селекционных индексов выделены три селекционные линии: 3046, 3059, и 3064. Урожайность у выделившихся линий достоверно превышает сорт стандарт на 24,1-29,2%.

Таким образом, проведена оценка линий яровой мягкой пшеницы по количественным признакам с использованием селекционных индексов при взаимодействии факторов «генотип-среда». По совокупной оценке индексов: мексиканский - Мх, канадский - Ki, линейной плотности колоса - ЛПК выделено три наиболее продуктивные линии: 3046, 3059, и 3064 с урожайностью 136,5-142,1 г/м², сорт стандарт ОмГАУ 90 - 110,0 г/м².

Список литературы

урожайность яровой пшеница

1. Лубнин А.Н. Селекция мягкой яровой пшеницы в Сибири / А.Н. Лубнин // Новосибирск: 2006. - C. 8-13.

2. Кондрашова О.А. Новая стратегия формирования агроэкотипа сорта ячменя в степной зоне Урала / О.А. Кондрашова, Н.И. Тишков, Т.А. Тимошенкова // Агрономические науки. - 2010. - С. 46-48.

3. Натрова З. Продуктивность колоса зерновых культур / З. Натрова, Я. Смочек // М.: Колос. - 1983. - 45 с.

4. Кочерина Н.В. Введение в теорию эколого-генетической организации полигенных признаков растений и теорию селекционных индексов / Н.В Кочерина., В.А. Драгавцев // АФИ. - 2008. - 87 с.

5. Михайленко И.М. Основные принципы моделирования систем взаимодействия генотип-среда / И.М. Михайленко, В.А. Драгавцев // Сельскохозяйственная биология. - 2010. - № 3. - С. 26-35.

6. Драгавцев В.А. Модель эколого-генетического контроля количественных признаков растений / В.А. Драгавцев., П.П. Литун, Н.М. Шкель и др. // Доклады АН СССР. - 1984. - Т. 274. - № 3. - С. 720-723.

7. Драгавцев В.А. Теория селекционной идентификации генотипов растений по фенотипам на ранних этапах селекции / В.А. Драгавцев, А.Б. Дьяков // Фенетика популяций. М: Наука. - 1982. - С. 30-37.

8. Драгавцев В.А. Эколого-генетическая организация количественных признаков растений и теория селекционных индексов / В.А. Драгавцев // Экологическая генетика культурных растений: сб. докладов на Школе молодых ученых по экологической генетике. - Краснодар: ВНИИ риса. - 2012. - С. 31-50.

9. Кочерина Н.В. Алгоритмы эколого-генетического улучшения продуктивности растений: дисс. к.б.н. / Н.В. Кочерина // 2009. - Санкт-Петербург. - 130 с.

10. Бороевич С. Генетические аспекты селекции высокоурожайных сортов пшеницы / С. Бороевич // Сельскохозяйственная биология. - 1968. -Т. 3. - № 2. - С. 285-299.

Размещено на Allbest.ru