Изучение исходного материала ярового ячменя для использования в селекционном процессе

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Изучение исходного материала ярового ячменя для использования в селекционном процессе

Ю.Н. Землянкина, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотр.

Е.В. Столпивская, науч. сотр.

А.В. Шиповалова, мл. науч. сотр.

Поволжский НИИ селекции и семеноводства

(Россия, г. Кинель)

Аннотация

В статье представлены результаты изучения исходного материала ярового ячменя. Выделены новые генетические источники хозяйственно-ценных признаков для использования в селекционных программах по яровому ячменю.

Ключевые слова: селекция, яровой ячмень, генетический источник, исходный материал, крупнозёрность.

генетический источник крупнозёрность яровой ячмень

Введение

Ячмень является второй по распространению зерновой культурой в России после пшеницы, в Среднем Поволжье посевами ячменя занято около миллиона гектаров [1]. Успешное возделывание ячменя неразрывно связано с внедрением новых сортов. Интенсификация сельскохозяйственного производства в России, наблюдающаяся последние годы, ориентирует селекционеров на создание конкурентоспособных сортов, отвечающих требованиям сельхозтоваропроизводителей [2].

Величина урожайности сельскохозяйственных культур зависит от условий выращивания, в том числе, и неконтролируемых человеком погодных условий. На фоне наблюдающейся тенденции повышения среднегодовой температуры и изменения распределения осадков между зимними и летними месяцами, погодные условия вегетационных периодов сильно варьируют по годам [3]. Это диктует необходимость постоянного поиска новых селекционных источников, с подходящими к меняющимся условиям признаками [4]. Ежегодно выделяется порядка 1000 генетических источников [5]. Эта работа проводится силами научных учреждений селекционной направленности в масштабах всей страны, что подтверждает актуальность проводимой работы.

Цель исследований. Работа проводилась с целью выделения новых генетических источников ценных признаков ячменя ярового для создания урожайных, адаптивных сортов.

Материалы и методы исследований

Материалом исследований являлись сорта и селекционные линии ярового ячменя селекции ФГБНУ «Поволжский НИИСС», сортообразцы ярового ячменя, полученные из коллекции ВИР им. Н.И. Вавилова и селекционных центров России и стран Европы.

Полевые исследования выполнялись в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [6], методикой полевого опыта [7], методическими указаниями по изучению коллекции ячменя и овса [8]. Содержание белка в зерне определялось методом Кьельдаля [9].

Математическая обработка полученных данных проводилась с использованием компьютерной программы «Microsoft Office Excel».

Условия проведения исследований

Исследования выполнялись в 2015-2017 гг. Полевые опыты проводились на опытных полях ФГБНУ «Поволжский НИИСС», лабораторные исследования на базе лабораторий селекции и семеноводства зернофуражных культур и аналитической лаборатории зерна, кормов и почвы ФГБНУ «Поволжский НИИСС».

Метеорологические условия вегетационного периода ярового ячменя в 2015 г. существенно отличались от среднемноголетних, характеризуясь широким диапазоном варьирования - ГТК за период вегетации ярового ячменя составил 0,58. От 0,01 (сухой период) в июне до 1,3 (влажный период) в июле. Посев и начало вегетации ярового ячменя проходили в благоприятных агрометеорологических условиях. Однако, период кущение- начало созревания отмечен высокими температурами воздуха на фоне дефицита осадков, что оказало влияние на рост и развитие растений ярового ячменя. Вегетация ярового ячменя в 2016 году проходила в довольно жёстких погодных условиях-- ГТК за период вегетации составил 0,39. Весь вегетационный период ярового ячменя характеризовался температурами выше среднемноголетних значений. Обильные осадки выпали во второй- третьей декадах июля, но на фоне высоких температур этого месяца ГТК июля не превысил единицы. Метеоусловия вегетационного периода 2017 года были исключительными. В целом ГТК за период вегетации составил 0,82, а в июле месяце - 2,62. Количество осадков в первую половину вегетационного периода почти вдвое превысило среднемноголетние значения, на фоне прохладной погоды. Вторая половина вегетации напротив, проходила в условиях дефицита осадков и температур, выше среднемноголетних значений.

Результаты исследований

Ежегодно изучались около 400 образцов, в том числе, и на возможность использования этих образцов в качестве источников ценных признаков.

За период 2015-2017 гг. показатели натуры зерна селекционных образцов конкурсного сортоиспытания находились в интервале 686±4 г/л; массы 1000 зёрен- 47,3±0,7 г и незначительно варьировали по годам (табл. 1).

Таблица 1. Результаты хозяйственной оценки образцов конкурсного сортоиспытания, 2015- 2017 гг.

В результате селекционной работы отбирались селекционные номера, формирующие стабильно высоконатурное крупное и очень крупное зерно. На величину содержания белка в зерне имеют влияние условия выращивания.

По результатам анализа химического состава зерна образцов конкурсного сортоиспытания за период 2014-2016 гг. были выделены селекционные номера, характеризующиеся высоким уровнем содержания протеина в зерне и образцы, устойчивые к накоплению протеина в зерне (табл. 2).

Таблица 2 --Содержание протеина в зерне образцов конкурсного сортоиспытания, % на а.с.в.

Для селекционных работ, направленных на увеличение массы 1000 зёрен, нами проанализированы и выделены селекционные номера конкурсного сортоиспытания с массой 1000 зёрен стабильно на уровне 50 г и более (табл. 3).

Таблица 3. Масса 1000 зёрен образцов конкурсного сортоиспытания, г

В питомнике исходного материала изучалось 120 сортообразцов. Наибольшую ценность, как исходный материал для селекции, представляют образцы, имеющие хозяйственно- ценные признаки и стабильный урожай по годам. В таблице 4 представлены результаты изучения в 2017 году сортообразцов, которые были выделены в 2015-2016 году, как высокопродуктивные сортообразцы и сортообразцы, со стабильно высокой массой 1000 зёрен (на уровне 50 г и более).

Таблица 4. Результаты изучения питомника исходного материала, 2017 г.

Из новых образцов коллекции по продуктивности выделились украинские сорта: Инклюзив, Этикет, Козван; по показателю масса 1000 зёрен - Инклюзив и Этикет и сорт американской селекции Хэксби. По результатам анализа структуры урожая, выделившиеся сортообразцы, характеризуются большими величинами продуктивной кустистости и массы зерна с растения.

Заключение

Выделенные в 2017 году образцы: Инклюзив, Этикет, Козван (Украина), Хэксби (США), селекционные линии, созданные в ФГБНУ «Поволжский НИИСС» - Субмедикум 2028/06, Нутанс 2054/02 Субмедикум 2149/17 могут привлекаться для создания исходного материала в селекции высокопродуктивных сортов ярового ячменя фуражного и пивоваренного направления как источники устойчивости к накоплению белка в зерне и продуктивности, крупнозёрности.

За период 2015-2017 гг. ФГБНУ «Поволжский НИИСС» было выделено пять генетических источников устойчивости к накоплению белка в зерне и продуктивности: Маргрет (Германия), Гетьман (Украина), Батик, Субмедикум 2028/06, Нутанс 2054/02 (Поволжский НИИСС); одна высокопродуктивная скороспелая форма - Поволжский луч (Нутанс 2037/08), селекции Поволжский НИИСС; один источник крупнозёрности - Субмедикум 2149/17 (Поволжский НИИСС).

Библиографический список

1. Бюллетени о состоянии сельского хозяйства (электронные версии) // Федеральная служба государственной статистики. URL: http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/publications/catalog/doc_1265196018516.

2. Столпивская Е.В., Акимов И.Е. Результаты селекционной работы по яровому ячменю в Поволжском НИИСС// Научно обоснованные системы повышения продуктивности и качества зерновых и кормовых культур в засушливых регионах: материалы Международной научно-практической конференции 7-9 июля 2016 г. Казань: Изд-во «Бук», 2016. - С. 37--40.

3. Самохвалова Е.В. Агрометеорологическое обеспечение научных исследований и изучение влияния погодных условий на формирование урожаев сельскохозяйственных культур: отчёт о НИР (промежуточн.). - Кинель, 2013. - 62 с. - Инв. №С15.

4. Баталова Г.А. Состояние и перспективы направления селекции сельскохозяйственных растений в современных условиях // Сборник докладов Всероссийской научно-практической конференции ГНУ Владимирской НИИСХ. - Суздаль, 2011. - С. 24-31.

5. Савченко И.В. Селекция и генетические ресурсы // Сборник научных материалов. - Орёл, 2011. - С. 3-8.

6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры) - М. - 1989. - 194 с.

7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). -- 3-е изд. -- М. : Колос, 1973. - 336 с.

8. Методические указания по изучению коллекции ячменя и овса / Всесоюз. ордена Ленина акад. с.-х. наук им. В.И. Ленина. Всесоюз. ордена Ленина науч. исслед. ин-т растениеводства им. Н.И. Вавилова. - Ленинград: [б. и.]. - 1981.

9. ГОСТ 10846-91 Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка // Электронный фонд правовой и нормативно- технической документации. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200023864.

Размещено на Allbest.ru