Признаковая коллекция генетических источников ценных признаков для селекции проса посевного в условиях Среднего Поволжья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Поволжский НИИ селекции и семеноводства

Признаковая коллекция генетических источников ценных признаков для селекции проса посевного в условиях Среднего Поволжья

Антимонов А.К., Антимонова О.Н., Сыркина Л.Ф.

Аннотация

В результате многолетнего изучения образцов проса коллекции ВИР выделены генетические источники ценных признаков и создана признаковая коллекция проса посевного для условий Среднего Поволжья с целью использования в качестве исходного материала при выведении новых сортов.

Ключевые слова: просо, коллекция, сорт, пыльная головня, меланоз, бактериоз, крупность зерна

Основная часть

Одним из важных условий успешной селекционной работы по любой культуре, в частности, по просу, является использование генетически разнообразного исходного материала. В связи с этим особое значение приобретает вовлечение в скрещивания не только местных сортов, но и мировой коллекции проса.

Изучая образцы проса ВИР для селекционной работы, можно выявить хозяйственно-ценные формы, оценивая их по комплексу количественных и качественных признаков. Поэтому при системном подходе к анализу генотипического разнообразия культивируемых видов растений и создании ценных для селекции доноров основными задачами являются: 1) на основе изучения полиморфизма возделываемых видов растений выявление генотипического потенциала в виде источников ценных признаков; 2) исследование генетической структуры наиболее важных для производства признаков и определение ценных для селекции аллелей; 3) создание доноров и включение идентифицированных генов в перспективные сорта [1].

В этом направлении Поволжским НИИСС совместно с ВИР имени Н.И. Вавилова в рамках Госзадания были развернуты работы с целью изучения и создания признаковой и генетической коллекции для селекции проса посевного в условиях Среднего Поволжья.

Задача исследований - установить спектр доноров крупнозерности, устойчивости к патогенам головни, бактериоза и меланоза посредством скрининга генофонда проса посевного по крупности семян и резистентности к этим заболеваниям.

Исследования проводились в 2011-2017 годах на участках опытных полей ФГБНУ «Поволжский НИИСС». Объектом исследования являлась признаковая коллекция ВИР проса посевного в количестве 150 образцов из разных эколого-географических групп как зарубежной, так и отечественной селекции: из России - 100 сортообразцов, Украины - 30, Татарстана - 7, Казахстана - 5 и по одному сортообразцу из США, Польши, Германии, Турции, Мексики, Индонезии, Китая и Кореи.

Посев проводился в оптимальные для культуры сроки, когда почва прогреется на глубине пахотного слоя до 14,0-15,0 С, в третьей декаде мая на фоне искусственного заражения семян пыльной головней местной расы Sp₁. Норма высева - 350 шт./м².

Опыты проводились на основании Методических указаний по изучению коллекционных образцов кукурузы, сорго и крупяных культур [2].

Результаты исследований

просо посевной головня генофонд

Погодные условия в годы исследований по месяцам и в среднем по годам характеризовались, в основном, как засушливые и острозасушливые, за исключением очень влажной весны и первой половины лета в 2017 году, когда гидротермический коэффициент (ГТК) [3] был равен 1,93-2,67 (табл. 1).

Такие влажные погодные условия 2017 года спровоцировали проявления исследуемых заболеваний проса в полной мере.

Одним из основных факторов, снижающих урожайность и качество продукции в Самарской области, является поражение посевов проса пыльной головней (Sphacelotheca panici - miliacei (pers) Bub. Из всех изучаемых образцов коллекции на фоне искусственного заражения семян спорами пыльной головни был выделен только один устойчивый к местной популяции образец: К-10404 (CH160-40-43).

Таблица 1

Гидротермический коэффициент (ГТК) на период 2013-2017 гг.

Одним из важных факторов, влияющих на получение качественного пшена из проса, является подпленочное поражение ядра - меланоз. Анализ коллекционных образцов позволил выделить 28 относительно устойчивых форм в разные по погодным условиям годы: К-2063 (Местное раннее, Свердловская обл.), К-2534 (Местное, Украина), К-2835 (Волгоградская обл.), К-3168 (Республика Тува), К-5182 (Запорожская обл.), К-5890 (Алтайский край), К-9517 (Поли-д, с. Подолянское 24/273), К-9438 (Оренбургское 42, Оренбургская обл.), К-9673 (Воронежское 665-33), К-9845 (С-24/82, Саратовская обл), К-9897 (Воронежская обл., Линия 665-28/3), К-9926 (М-82-7417, Харьковская обл.), К-9994 (Горлинка, Самара), К-10018 (Воронежское 881), К-10019 (Воронежское 884), К-10022 (Воронежское 893), К-10033 (М84-9800, Харьковская обл.), К-10086 (Л-82-1588, Харьковская обл.), К-10087 (Л-83-8498, Харьковская обл.), К-10099 (Л-80-5034, Харьковская обл.), К-10109 (Воронежская обл.), К-10175 (Воронежское 894, Воронежская обл.), К-10211 (Ильиновское, Саратовская обл.), К-10222 (Камышинское 95, Волгоградская обл.), К-10240 (Турция), К-10303 (Оренбургское 20), К-10343 (Золотистое, Саратовская обл.), К-10359 (Данила, Оренбургская обл.).

Полосатый бактериоз проявляется в виде коричневых маслянистых полос на листьях. На стеблях пятна - красно-бурого цвета, со временем чернеющие. Пораженные стебли часто отмирают. Заболевание вызывает бактерия Pseudomonas panici Stapp. Сохраняется бактерия в семенах и на растительных остатках. Выявление генетических источников устойчивости к этому заболеванию - немаловажная задача для целенаправленного использования в селекции адаптивных сортов. При изучении коллекции проса за ряд лет не поражался этим заболеванием в условиях нашей области 21 образец: К-639 (Желтое, Московская обл.), К-2063 (Местное раннее, Свердловская обл.), К-2835 (Волгоградская обл.), К-2825 (Омское 9), К-3032 (Саратовская обл.), К-3140 (Местное, Саратовская обл.), К-5182 (Запорожская обл.), К-9109 (Bolgar 159, Венгрия), К-9530 (Веселоподолянское 1973, Полтавская обл.), К-9673 (Воронежское 665-33, Воронежская обл.), К-9895 (Воронежская обл., Линия 665-22), К-9897 (Воронежская обл., Линия 665-28/3), К-10025 (Надежное 590), К-10300 (Пригожее, Харьковская обл.), К-10358 (Ясное, Орловская обл.), К-10313 (Блестящее, Орел), К-10323 (Спутник, Орел), К-10343 (Золотистое, Саратовская обл.), К-10412 (Бэхетле, Казань), К-10418 (Neb Hultsman (2), CША), К-10233 (Корея).

Одним из важных технологических качеств и потребительских свойств зерна проса как крупяной культуры является его крупность. Крупное зерно, особенно просяное, имеет ряд преимуществ:

- от крупности зерна и его выравненности зависит выход крупы и ее качество;

- при пересыхании верхнего слоя почвы крупные семена возможно заделывать на глубину до 10 см во влажный слой почвы;

- крупное просо легче очистить от трудноотделимых сорняков, таких как куриное просо, щетинник, вьюнок полевой.

Эталон крупности по массе 1000 зерен был взят из Широкого унифицированного классификатора СЭВ [4], где как очень крупное характеризуется зерно больше 8,0 г. Из 150 образцов коллекции ВИР крупнозерными оказались 72 номера. Преимуществом по массе 1000 зерен отличались образцы степной украинской, степной поволжской и лесостепной групп, масса 1000 зерен которых достигала от 8,0 до 10,0 г.: К-9403 (Ивано-Франковская обл.), К-10059 (Воронежское 967), К-803 (Актюбинская обл.), К-888 (Челябинская обл.), К-3821 (Восточно-Казахстанская обл.), К-10303 (Оренбургское 20), К-10304 (Яркое 3, Казахстан), К-9438 (Оренбургское 42), К-9157 (Монголия), К-10313 (Блестящее, г. Орел), К-9975 (К-855, Орловская обл.), К-9843 (С-14/82, Саратовская обл.), К-9892 (Линия 665-4, Воронежская обл.), К-5182 (Запорожская обл.), К-9976 (К-872, Орловская обл.), К-9978 (Орловское 590Б), К-10019 (Воронежское 884), К-10349 (Надiйне, Украина), К-10354 (Олiтан, Украина), К-10358 (Ясное, Орловская обл.), К-10374 (Ld 2566), К-10376 (Ld 2380), К-10383 (Линия 2532), К-9915 (М-82-7338, Харьковская обл.), К-9923 (М-82-7255, Харьковская обл.), К-9959 (М-82-7951, Харьковская обл.), К-9974 (К.ВНИИЗБК-1044, Орловс. обл.), К-9980 (М-81-6703, Харьковская обл.), К-9994 (Горлинка, Самарская обл.), К-3168 (Республика Тыва), К-5946 (Татарстан), К-8517 (Старобельское, Ворошиловградская обл.), К-9755 (Орловское 82), К-9845 (С-24/82, Саратовская обл.), К-9949 (М84-10-157, Харьковская обл.), К-10286 (Черноморське 86, Николаевская обл.) и др.

Номера коллекции ВИР К-10417 (Neb Hultsman (2), CША), К-10233 (Корея), К-10239 (Китай), К-10231 (Индонезия) во все годы исследований не вызревали и достигали лишь фазы цветения и молочной спелости.

Выводы

Все выделившиеся образцы: К-2063 (Местное раннее, Свердловская обл.), К-2835 (Волгоградская обл.), К-5182 (Запорожская обл.), К-9673 (Воронежское 665-33), К-9845 (С-24/82, Саратовская обл) и др., - представляют интерес как источники отдельных, так и совокупных хозяйственно-ценных признаков для использования в селекции проса, что дает возможность получения сортов с заданными параметрами.

Список использованных источников

1. Мережко А.Ф. Принципы поиска, создания и использования доноров ценных признаков в селекции растений / Идентифицированный генофонд и селекция. СПб.: ВИР. 2005. С. 189-205.

2. Методические указания по изучению коллекционных образцов кукурузы, сорго и крупяных культур (просо, гречиха, рис) / Всесоюз. ордена Ленина науч. исслед. ин-т растениеводства им. Н. И. Вавилова. Ленинград: [б. и.]. 1968. 51 с.

3. Селянинов Г.Т. Методика сельскохозяйственной характеристики климата / Мировой агроклиматический справочник. Л.: Гидрометиоиздат. 1937. С. 5-27.

4. Широкий унифицированный классификатор СЭВ и международный классификатор СЭВ вида Panicum miliaceum L. СССР. Ленинград. 1982. 25 с.

Размещено на Allbest.ru