Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут землеробства української академії аграрних наук

УДК: 575 : 575.12 : 635.655

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Особливості фенотипового прояву реакції сої на фотоперіод та їх використання в селекції

Спеціальність: 06.01.05 - селекція та насінництво

Жмурко Оксана Василівна

Київ 2002

Загальна характеристика роботи

Основою ефективного використання будь-якої харчової чи кормової культури є її властивість за умови мінімальної кількості спожитого продукту найбільш повно задовольнити життєво необхідні потреби організму людини або тварини. Найповніше, серед сільськогосподарських культур, цим вимогам відповідає соя. Однак, обсяги вирощування сої в Україні ще недостатні для широкого її використання на харчові та кормові цілі (А. Бабич, А. Побережна, 2000). Однією з основних причин, що стримують розширення посівних площ сої, особливо в зоні північного Лісостепу і Полісся нашої держави є підвищена чутливість більшості її сортів до подовження тривалості фотоперіоду та знижених температур.

Актуальність теми. Недостатня кількість тепла і значна тривалість світлового дня в основних природно - кліматичних зонах України обмежують обсяги вирощування ряду сучасних продуктивних сортів сої. В зв'язку з цим, актуальним є дослідження та удосконалення методів створення вихідного матеріалу сої з низькою нормою реакції на тривалість дня, температуру та взаємодію цих факторів для підвищення ефективності селекції високоадаптивних сортів сої.

Не повною мірою досліджено реакцію вихідного матеріалу на температурні умови протягом вегетаційного періоду, а також на тривалість фотоперіоду і взаємодію цих факторів. Досить обмежені дані літератури про адаптивність сої до різних агроекологічних умов по географічних районах вирощування. Означені питання ще недостатньо вивчені в дослідах з гібридами сої, хоча такі дослідження важливі для пізнання особливостей мінливості в гібридній популяції за зміни факторів довкілля, а також встановлення можливостей підвищення ефективності доборів генотипів з високим рівнем адаптивності. Тому дослідження норм реакції вихідного матеріалу сої за важливішими господарськими ознаками до абіотичних факторів середовища є актуальними.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є складовою частиною тематичного плану лабораторії селекції сої Інституту землеробства УААН і виконана відповідно до НТП “Кормовиробництво” (номер державної реєстрації 0196U018406) за завданням: “Створити і передати в державне сортовипробування середньостиглий сорт сої, стійкий до основних хвороб, інтенсивного типу, з урожайністю 2.8 - 3.0 т/га, вмістом сирого протеїну в насінні 39-42%, придатний до вирощування в умовах Лісостепу України”.

Мета дослідження. Виявити реакцію вихідного матеріалу сої на фотоперіод та інші абіотичні фактори і виділити адаптивні форми для використання в селекційній роботі.

Задачі дослідження. Виявити особливості мінливості тривалості фази сходи-цвітіння, періоду вегетації, продуктивності та інших господарських ознак у колекційних сортозразків, селекційних номерів та гібридів F₃ сої за впливу:

- різних температурних умов (строків сівби);

- різної тривалості фотоперіоду;

- взаємодії температури і фотоперіоду;

- різних агроекологічних умов у двох географічних пунктах вирощування;

а також виділити стабільні за досліджуваними ознаками сортозразки і добрати кращі форми з гібридних популяцій.

Об'єкт дослідження - рівень реакції генотипів сої, їх адаптивність до температури, фотоперіоду, їх взаємного впливу; рівень реакції генотипів сої на різні агроекологічні умови вирощування.

Предмет дослідження - особливості фенотипового прояву реакції колекційних сортозразків та селекційних номерів сої на фотоперіод, температуру та інші фактори довкілля в умовах Лісостепу України.

Методи дослідження - польовий дослід за різних строків сівби та для створення умов вирощування рослин за різних температур, тривалості дня, агроекологічних умов; фенологічні спостереження для фіксації тривалості фаз сходи - цвітіння та періоду вегетації; вимірювально-ваговий для визначення морфо-метричних ознак рослин та проведення аналізу структури урожаю; математично-статистичний - для визначення параметрів мінливості ознак та оцінки достовірності отриманих результатів досліджень.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше за сумісної дії фотоперіоду і температури, а також агроекологічних умов у двох різних географічних пунктах виявлені особливості фенотипового прояву норм реакції за важливішими господарськими ознаками колекційних сортозразків та селекційних номерів сої. Встановлена модифікуюча дія температури на прояв фотоперіодичної реакції. Виявлена залежність прояву основних фаз розвитку в гібридній популяції від температурних і фотоперіодичних умов, їх сумісної дії, а також від агроекологічних умов різних географічних пунктів. Показано вплив умов вирощування і тривалості періоду вегетації в попередніх поколіннях (F₃) на ступінь прояву окремих ознак у гібридів сої в F₄.

Практичне значення одержаних результатів. За результатами отриманих експериментальних даних удосконалена методика оцінки вихідного матеріалу сої на адаптивність, виділені цінні форми нечутливі або слабо чутливі до тривалості фотоперіоду та понижених температур, використання яких забезпечить підвищення ефективності селекції сої на адаптивність та дасть можливість створення перспективних селекційних номерів з рівнем урожайності 2.8-3.0 т/га та високими адаптивними властивостями до абіотичних факторів Лісостепу.

Особистий внесок здобувача полягає в глибокому аналізі спеціальної вітчизняної та світової літератури з питань адаптивності рослин, мінливості та успадкування ознак у сільськогосподарських рослин, зокрема, сої за впливу лімітуючих факторів середовища, у безпосередній участі у плануванні і проведенні експериментальних досліджень, обліків, спостережень, статистичного опрацювання даних, в узагальненні результатів досліджень та підготовці дисертації до друку.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, викладені в дисертаційній роботі, були оприлюднені та пройшли апробацію на: конференції молодих вчених та спеціалістів “Наукові основи ведення сільського господарства України в сучасних умовах” (Чабани, 1994р.); Міжнародних науково-практичних конференціях молодих вчених та спеціалістів “Шляхи раціонального використання земельних ресурсів України” (Київ 1995р.) та “Наслідки наукових пошуків молодих вчених-аграрників в умовах реформування АПК” (Чабани, 1996р.), на Міжнародному симпозіумі з питань селекції олійних та білкових культур, “EUCARPIA”, (Запоріжжя, 5-8 серпня 1996р.), а також подані у наукових звітах лабораторії селекції сої Інституту землеробства УААН в 1994, 1995, 1996рр.

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані у 8 наукових працях, в тому числі 3 статті у фахових виданнях.

Структура і обсяг дисертації. Робота викладена на 271 сторінках машинописного тексту, складається із вступу, 9 розділів, висновків і рекомендацій для селекційної практики. Містить 67 таблиць, 2 рисунка, 19 додатків. Список використаної наукової літератури складає 211 джерел, в тому числі 78 іноземною мовою.

Зміст роботи

В огляді наукової літератури наведені ботаніко-біологічні властивості сої, як основа адаптивності цієї культури до факторів довкілля, зроблено аналіз результатів досліджень вітчизняних та зарубіжних учених з питань вивчення адаптивності сої до температури, фотоперіоду та агроекологічних умов районів вирощування. Розглянуто питання успадкування гібридами сої реакції на температурні умови і тривалість дня. Обґрунтовано необхідність подальшого вивчення питання реакції генотипів сої на температуру і тривалість дня, їх сумісну дію в онтогенезі, а також на різні агроекологічні умови з метою створення і ідентифікації вихідного матеріалу для адаптивної селекції. Показано невирішені питання із зазначеної проблеми та доцільність наших досліджень.

Умови, матеріал та методи проведення дослідження

Дослідження проведені протягом 1994-1996рр.в двох географічних районах Лісостепу України - дослідному господарстві Чабани Інституту землеробства УААН (Київська область) та дослідному господарстві Елітне Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН (Харківська область).

Ґрунти дослідного господарства Чабани - дерновосередньоопідзолені супіщані та опідзолені глеєво пилувато-супіщані зі слабокислим pH. В дослідному господарстві Елітне ґрунти представлені потужним середньогумусним важкосуглинковим, слабко змитим чорноземом з рH 5.6 - 6.0. Клімат в зоні обох господарств помірно континентальний. В Чабанах середньодобова температура +7С, тривалість вегетаційного періоду 199 днів, середньорічна сума опадів 556 мм, 75% її припадає на весняно-літній період. В Елітному ці показники відповідно складають: +7С, 198 днів, 511 мм та 67%. За середніми багаторічними даними, в Чабанах вегетаційний період прохолодніший та більш вологий, ніж в Елітному.

В роки досліджень в Чабанах середньомісячна температура протягом травня-вересня на 0.3 - 4.2 С, а сума ефективних температур на 116.9 - 258.0 С була нижчою, ніж в Елітному. Сума опадів за період вегетації, навпаки, в Чабанах була більшою на 29 - 112.1 мм, ніж в Елітному. В кожному з господарств вегетаційні періоди в роки досліджень різнилися за метеорологічними умовами. В Чабанах найбільша сума ефективних температур та опадів були 1995 року - відповідно 1410.7 С і 485 мм. Ці показники 1994 року складали 1328.4 С і 290.2 мм, а 1996 року - 1284.8 С і 376.8 мм. В Елітному суми ефективних температур у роки досліджень були близькими: 1536.5, 1527.6 та 1542.8 С, а суми опадів істотно різнилися: 230.1, 456.0 та 264.7 мм відповідно 1994, 1995 та 1996 року.

Значна різниця в температурних умовах та режимі зволоження по роках в кожному з господарств та висока нерівномірність опадів і ходу середньомісячних температур протягом вегетаційного періоду сприяли прояву адаптивних властивостей досліджуваного вихідного матеріалу.

У дослідах вивчали 60 колекційних сортозразків різного еколого-географічного походження, 27 селекційних номерів та гібриди F₃ - F₅ п'яти комбінацій схрещування, створених в лабораторії селекції сої.

Експериментальну оцінку вихідного матеріалу здійснювали за раннього, оптимального і пізнього строків сівби в умовах природного дня і цілодобового освітлення. Колекційні сортозразки, селекційні номери та гібриди вирощували за різних строків сівби в обох господарствах. Для оцінки фотоперіодичної реакції їх вирощували в дослідному господарстві Елітне в умовах природного дня та цілодобового освітлення, яке забезпечували на спеціальному світловому майданчику в польових умовах, де рослини освітлювали в нічний період доби, починаючи з появи першого трійчатого листка протягом 20 днів лампами ДРВ 750. Проведення фенологічних спостережень (фіксація тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації), та аналіз елементів структури урожаю здійснювали відповідно до Методики державного сортовипробування сільськогосподарських культур (1983, 1985рр).

Результати досліджень опрацьовано статистично з використанням дво- і трифакторного дисперсійного аналізу та дисперсії (стандартного відхилення) на ПК IBM 460 за програмою Інституту Рослинництва УААН ім.В.Я Юр'єва “Elytsystem” (Літун П.П., Бєлкін А.А., 1992-1994рр.).

Вплив строків сівби на темпи розвитку та елементи структури урожаю вихідного матеріалу сої

Середня тривалість періоду вегетації колекційних сортозразків та селекційних номерів 1994 року в Чабанах за раннього і пізнього строків сівби була більшою, ніж за оптимального, а в Елітному, навпаки, найдовшою вона була за оптимального строку сівби. Період вегетації 1995 року вихідного матеріалу в обох господарствах за раннього і оптимального строків був майже однаковим, а за пізнього - тривав найдовше. У колекційних сортозразків 1996 року в обох господарствах, а у селекційних номерів в Елітному період вегетації за ранньої і оптимальної сівби тривав майже однаковий час, але був довшим, ніж за пізнього строку сівби. Лише у селекційних номерів в Чабанах період вегетації за ранньої сівби був коротшим, ніж за оптимальної (табл. 1).

Таблиця 1. Вплив строків сівби за різних агроекологічних умов на варіювання тривалості періоду вегетації колекційних сортозразків, дні

Мінливість тривалості періоду вегетації колекційних сортозразків в умовах Чабанів 1994 року за оптимального і пізнього строків сівби була вищою, ніж за раннього, 1995 року вона вища за раннього і оптимального, ніж за пізнього, а 1996 року - за раннього і оптимального майже однакова. В Елітному 1994 року найвищу мінливість сортозразки проявляли за раннього строку сівби, 1995 і 1996 року - за пізнього, хоча 1996 року дисперсія була високою і за раннього та оптимального строків сівби. У селекційних номерів ступінь варіювання тривалості періоду вегетації в Чабанах 1994 і 1996 року був найвищим за оптимального строку сівби, а 1995 - за раннього. В Елітному цей показник 1994 року найвищим був за раннього строку, а 1995 та 1996 року - за раннього і пізнього він вищий, ніж за оптимального строку сівби.

Наведені дані свідчать про те, що за зміною тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації у кожного із сортозразків сої під впливом раннього і пізнього строків сівби, в порівнянні з оптимальним, можна згрупувати колекційні та селекційні сортозразки за цими ознаками наступним чином: 1- скорочують тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації за ранньої та пізньої сівби; 2- скорочують за пізньої, але подовжують за ранньої; 3- скорочують за ранньої, але подовжують за пізньої; 4- подовжують і за ранньої, і за пізньої; 5- за всіх строків сівби розвиваються однаково. При цьому ступінь такої диференціації в різні роки і в обох господарствах істотно відрізняються. Так, 1994 року в Чабанах за зміною тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації майже всі сортозразки можна віднести до четвертої групи, а в Елітному - до першої. 1995 та 1996 року в обох господарствах ступінь диференціації проявляється більшою мірою, ніж 1994 року.

Одержані дані свідчать про те, що за характером реакції на температуру одні і ті ж сортозразки за зміною тривалості фази сходи - цвітіння можуть належати до однієї групи, а за тривалістю періоду вегетації до іншої. Нами не виявлено таких, які б не змінювали тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації залежно від факторів, які досліджувались. Однак, нами виділено відносно стабільний за цими ознаками вихідний матеріал. Перелік відповідних зразків наведено в останньому розділі.

Визначення мінливості генотипів у колекційних сортозразків в умовах Чабанів та Елітного за тривалості фази сходи - цвітіння та вегетаційного періоду за строків сівби та їх взаємодія свідчить, що вона визначається генотипом та взаємодією генотип - строк сівби 1995 та 1996 року і строком сівби 1994 року. У селекційних номерів мінливість фази сходи - цвітіння 1996 року в Чабанах та в усі роки досліджень в Елітному визначається строком сівби (табл. 2, 3).

Таблиця 2. Вклад генотипу, строків сівби та їх взаємодії в загальну мінливість тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації у колекційних зразків і селекційних номерів сої, (Чабани % від загальної мінливості)

Таблиця 3. Вклад генотипу, строків сівби та їх взаємодії в загальну мінливість тривалості фази сходи - цвітіння та періоду вегетації у колекційних зразків і селекційних номерів сої (Елітне, % від загальної мінливості)

Основні елементи продуктивності у колекційних сортозразків і селекційних номерів залежно від строків сівби в Чабанах змінювалися наступним чином. Середня висота рослин в усі роки досліджень за ранньої сівби менша, ніж за оптимального і пізнього. Маса насіння з рослини 1994 і 1995 років за ранньої і пізньої сівби нижча, ніж за оптимального. Аналогічно змінюється і маса 100 насінин залежно від строків сівби. В дослідному господарстві Елітне у досліджуваного матеріалу висота рослин 1994 року за раннього і пізнього строку сівби більша, 1995 року за раннього - більша, за пізнього - менша, а 1996 - за раннього менша, але за пізнього строку - більша, ніж за оптимального (табл. 4).

Таблиця 4. Варіювання елементів продуктивності колекційних зразків та селекційних номерів сої залежно від строків сівби, середнє за 1994-1996 роки

Маса насіння з рослини за раннього і оптимального строків сівби майже однакова, але вища, ніж за пізнього. Особливо це проявляється 1995 і 1996 року. Маса 100 насінин 1994 року майже однакова за всіх строків сівби. За раннього і оптимального строків 1995 і 1996 років вона майже не відрізняється, але при цьому вища, ніж за пізньої сівби. В обох господарствах 1996 року рослини були найпродуктивніші за всі роки досліджень. В Чабанах майже за всіх строків сівби рослини були більш високорослі, менш продуктивні, але мали крупніше насіння, ніж в Елітному.

Таким чином, різні строки сівби в обох господарствах, агрокліматичні умови в кожному з них, метеорологічні умови в роки досліджень зумовлюють посилення варіювання тривалості фази сходи - цвітіння та вегетаційного періоду рослин. Це сприяє більш повному фенотиповому прояву реакції вихідного матеріалу за цими ознаками.

Вплив тривалості дня на темпи розвитку, продуктивність та елементи структури урожаю вихідного матеріалу сої

Вплив різних фотоперіодичних умов за оптимального строку сівби на тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації проявлявся в тому, що ряд сортозразків її майже не змінювали ці ознаки в обидва роки досліджень, інші в різному ступені подовжували тривалість цих ознак під впливом цілодобового освітлення, порівняно до природного дня (табл. 5).

Таблиця 5. Тривалість періоду вегетації колекційних зразків і селекційних номерів в різних фотоперіодичних умовах за оптимального строку сівби, дні

Тобто, вихідний матеріал за ступенем реакції на фотоперіод виявився гетерогенним - колекція містила слабко- (Іскра, Соєр 2-95, Mc Call, 515, 574), середньо- (Bei-hy-dy, 765), сильно- (Зарніца, Mon 53, Maple Arrow, 1106, 441) та дуже сильно чутливі сортозразки (Fl-4, Fiskeby typ XX). Під впливом більш високих температур 1995 року у ряду сортозразків змінювався ступінь чутливості до тривалості дня. Температура модифікує прояв реакції на фотоперіод. Виділений зразок із Швеції 840-2-7 та український селекційний номер 558 в умовах цілодобового освітлення скорочували період вегетації на 5-12 днів в обидва роки досліджень. Це дає підставу припустити, що вони в слабкому ступені довгоденні.

Основні елементи продуктивності сої змінювалися наступним чином. Під впливом цілодобового освітлення в обидва роки досліджень (1994-1995рр.) збільшувалась висота рослин, знижувалася маса насіння з рослини, але насіння було крупніше як у колекційних сортозразків, так і у селекційних номерів. Разом з тим, у деяких з них ці ознаки були відносно стабільними за зміни тривалості фотоперіоду у роки досліджень.

Залежність темпів розвитку, продуктивності і елементів структури урожаю вихідного матеріалу сої від сумісної дії строків сівби і тривалості дня

За сумісної дії тривалості дня та різних строків сівби більшою мірою, ніж за дії окремого з цих факторів, посилюється фенотиповий прояв різноманітності вихідного матеріалу за темпами розвитку та елементами продуктивності. Загалом, серед матеріалу, який вивчали проявляється диференціювання на групи за ступенем чутливості до фотоперіодичних умов, але строки сівби істотно його модифікують. Так тривалість періоду вегетації у колекційних сортозразків в умовах природного дня за раннього та пізнього строків сівби варіює більшою мірою, ніж за оптимального. В умовах цілодобового освітлення ступінь варіювання за цією ознакою тим більший, чим пізніше проведена сівба. Однак за всіх строків сівби в обидва роки досліджень різноманітність фенотипового прояву генотипів за тривалістю вегетаційного періоду в умовах цілодобового освітлення вища, ніж в умовах природного дня (табл. 6).

Таблиця 6. Тривалість періоду вегетації у колекційних зразків сої під впливом різних фотоперіодичних умов та строків сівби, дні

Про це свідчить і аналіз зміни ступеня прояву фотоперіодичної реакції у окремих сортозразків та селекційних номерів. Так, 1994 року сорти Іскра та Соєр 2-95, які за оптимального строку сівби проявили слабку реакцію на тривалість фотоперіоду, за раннього та пізнього виявились короткоденними. Сорт Іскра 1995 року реагував як короткоденний лише за пізньої сівби, а сорт Соєр 2-95 фактично був слабко реагуючим.

Аналогічні зміни в реакції на фотоперіод виявлені і у сортів Beі-hy-dy, Mc Call та інших. Сорти - Кіровоградська-5, Аркадія одеська, ОАС-Scorpio - за всіх строків сівби проявляли сильну короткоденну реакцію. Деякі селекційні номери (765, 624, 574), незалежно від строків сівби, в умовах цілодобового освітлення мали таку ж тривалість періоду вегетації, як і в умовах природного дня. Окремі селекційні номери (919, 558) під впливом цілодобового освітлення за ранньої та оптимальної сівби скорочували, а за пізньої - подовжували період вегетації.

За приведеними результатами можна констатувати, що в даному матеріалі є сортозразки, які реагують і на температурні умови (строки сівби) і на тривалість дня, а також такі, що реагують більшою мірою на тривалість дня і ті, що реагують переважно на температурні умови.

Основні елементи продуктивності. За сумісної дії різної тривалості дня та строків сівби висота рослин в умовах цілодобового освітлення збільшувалась, але найсильніше за оптимальної сівби. Маса насіння з рослини, навпаки, знижувалась і особливо сильно за пізньої сівби. Лише 1995 року за пізньої сівби ці зміни мали протилежний характер. Маса 100 насінин підвищувалась, або не змінювалась за цілодобового освітлення за всіх строків сівби. Отже, сумісна дія температурних умов (строків сівби) та тривалості дня розширює спектр фенотипового прояву різноманітності вихідного матеріалу і за елементами продуктивності, порівняно з дією кожного з цих факторів окремо.

Вплив агроекологічних умов місця вирощування на темпи розвитку, продуктивність та елементи структури урожаю вихідного матеріалу сої

Агроекологічні умови місця вирощування впливали на темпи розвитку рослин (табл. 7). Середня тривалість фази сходи - цвітіння в умовах Чабанів була майже такою, як і в Елітному за всіх строків сівби, хоча й спостерігалась тенденція до її подовження в першому господарстві в порівнянні з другим. Вона найсильніше проявлялась за пізньої сівби. Виключенням була більша тривалість цієї фази в Елітному за оптимального строку 1994 року.

Період вегетації в Чабанах також був тривалішим, ніж в Елітному, хоча за ранньої сівби 1996 і за пізньої 1995 року ця залежність була протилежною. За характером зміни тривалості періоду вегетації під впливом агрокліматичних умов досліджуваний матеріал диференціювався на групи: 1) не змінюють тривалість періоду вегетації; 2) подовжують; 3) скорочують її. За одержаними даними, відносно стабільна тривалість періоду вегетації в різних агроекологічних умовах властива сортам Київська 27, Юг-30, Maple Ride і селекційним номерам 1106, 558, 757, 995.

Таблиця 7. Вплив агроекологічних умов вирощування на тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації вихідного матеріалу, дні (середнє за 1994-1996 рр.).

В умовах Чабанів висота рослин була меншою, маса насіння з рослини в більшості випадків меншою, а маса 100 насінин більшою, ніж в Елітному. При цьому в усіх досліджуваних сортозразків продуктивність істотно варіювала, але окремі з них мали відносну стабільність цієї ознаки (Зарніца, Іванка, 515 та інші). Це дає підставу констатувати, що за зміни агроекологічних умов можна виявити генотипи, відносно адаптивні за рівнем продуктивності.

Таким чином, температурні умови (різні строки сівби), тривалість фотоперіоду, їх взаємодія, погодні умови періоду вегетації, агроекологічні умови у двох географічних пунктах вирощування сприяють посиленню фенотипового прояву різноманітності вихідного матеріалу за тривалістю фази сходи - цвітіння, періоду вегетації та продуктивністю. Це дозволяє підвищити вірогідність виявлення форм з високими адаптивними властивостями.

Мінливість тривалості фаз сходи - цвітіння, періоду вегетації та продуктивності у гібридів сої під впливом абіотичних факторів

Дослідження впливу строків сівби на варіювання фази сходи - цвітіння у гібридів F₃ показали, що в умовах раннього і оптимального строків сівби за природного дня батьківські форми зацвітали майже одночасно, а під впливом пізнього - значно раніше, ніж за двох перших строків. Межі варіювання гібридів F₃ за всіх строків сівби за цих же умов за тривалістю фази сходи - цвітіння були майже однаковими (табл. 8). Хоча в цілому в умовах пізнього строку сівби цвітіння гібридів починалося і закінчувалося раніше, ніж за раннього та оптимального. Період вегетації у батьківських форм та гібридів в умовах природного дня тривав тим менше, чим пізніше було проведено сівбу. Межі варіації F₃ за цією ознакою звужувались у напрямку від раннього до пізнього строку сівби. В середньому самою пізньостиглою в умовах природного дня була гібридна популяція за ранньої сівби, а самою ранньостиглою - за пізньої. Дисперсія ж, тобто різноманітність фенотипового прояву гібридів за скоростиглістю в умовах природного дня, найбільшою була за раннього строку, а найменшою - за пізнього.

За дії цілодобового освітлення за всіх строків сівби тривалість фази сходи - цвітіння у батьківських форм подовжувалася, і особливо сильно в умовах пізньої сівби. Середня тривалість цієї фази у гібридів в F₃ змінювалась аналогічним чином, при цьому цілодобове освітлення значно збільшувало дисперсію цієї ознаки в гібридній популяції. За ранньої та пізньої сівби в умовах цілодобового освітлення збільшувались і межі варіації гібридів за тривалістю фази сходи - цвітіння. Середня тривалість періоду вегетації батьківських форм та гібридів F₃ подовжувалась під впливом цілодобового освітлення за всіх строків сівби. У гібридів істотно зростали межі варіації і значно більшою була дисперсія за цією ознакою в умовах цілодобового освітлення, ніж за природного дня.

Таблиця 8. Тривалість фаз сходи-цвітіння та періоду вегетації у гібридів сої F₃ за різних строків сівби, тривалості дня та їх сумісної дії (середнє за комбінаціями, дні 1994р.)

Сумісна дія строків сівби та тривалості фотоперіоду на варіювання даних ознак у гібридів F₃ проявлялась у тому, що за ранньої та пізньої сівби в умовах цілодобового освітлення межі мінливості та дисперсія гібридів за тривалістю фази сходи - цвітіння та періоду вегетації були ширшими, ніж за оптимального строку. Отже, різні строки сівби, цілодобове освітлення та сумісна їх дія посилюють мінливість гібридів F₃ за тривалістю фаз сходи - цвітіння та період вегетації. Причому, взаємовплив цих факторів більшою мірою, ніж кожен з них окремо, сприяє посиленню різноманітності фенотипового прояву генотипів за ознаками, які досліджували.

Агроекологічні умови (дослідні господарства Чабани та Елітне) та різні строки сівби змінювали мінливість батьківських форм та гібридів F₃ за тривалістю фаз сходи - цвітіння та періоду вегетації. В умовах Чабанів середня тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації батьківських форм і гібридів була більшою, ніж в Елітному.

Межі варіації гібридів та дисперсія за цими ознаками в першому господарстві також були більшими, ніж в останньому, що особливо чітко проявлялось за тривалістю періоду вегетації. В Чабанах тривалість фази сходи - цвітіння та періоду вегетації у гібридів і батьківських форм за раннього і пізнього строків сівби була більшою, ніж за оптимального, а в Елітному вона була тим коротшою, чим пізніше було проведено сівбу (табл. 9).

Таблиця 9. Тривалість фази сходи - цвітіння і періоду вегетації у гібридів сої F₃ під впливом агроекологічних умов за різних строків сівби, дні (середнє за комбінаціями, дні 1994-1995рр.)

Отже, агроекологічні умови Чабанів сприяють посиленню фенотипового прояву різноманітності гібридів за фазою сходи - цвітіння та періоду вегетації, в порівнянні з цими умовами в Елітному. Тобто, можна вважати, що на градієнті екологічних умов зростає вірогідність виявлення більш адаптивних гібридних рослин.

Середня продуктивність батьківських форм та гібридів F₃ знижується в напрямку від раннього до пізнього строку сівби. Межі мінливості і дисперсія F₃ за цією ознакою найширші за раннього, а найвужчі - за пізнього строку сівби. В умовах цілодобового освітлення за всіх строків сівби продуктивність батьківських форм і гібридів нижча, ніж в умовах природного дня. Межі мінливості F₃ і дисперсія за цією ознакою під впливом цілодобового освітлення зменшується. Сумісна дія строків сівби та цілодобового освітлення проявляється в тому, що за ранньої сівби та фотоперіоду середня продуктивність F₃ та дисперсія за нею вищі, ніж за оптимальної і пізньої сівби.

Вплив фону добору гібридів на характер мінливості потомств за тривалістю періоду вегетації і продуктивністю

Умови вирощування F₃ - різні строки сівби, тривалість дня та їх взаємодія впливають на мінливість гібридів F₄ за тривалістю періоду вегетації. З насіння рослин покоління F₃ формували популяцію F₄, яка охоплювала межі мінливості F₃ за періодом вегетації. Рослини F₄ вирощували лише за оптимальної сівби в умовах природного дня.

Одержані дані показують, що в F₄, незалежно від того, в яких умовах вирощене F₃, гібридна популяція значно більш скоростигла, ніж в F₃ (табл. 10). Разом з тим, якщо F₃ вирощували за ранньої та пізньої сівби, то в F₄ зміщення меж мінливості до ранньостиглості виражене більшою мірою, ніж коли F₃ вирощували за оптимального строку сівби. Особливо сильно це проявляється у випадку вирощування F₃ за пізньої сівби.

Таблиця 10. Зміна структури гібридної популяції F₄ за тривалістю періоду вегетації залежно від умов вирощування F₃ (середнє за комбінаціями, 1994-1995рр.)

Цілодобове освітлення за всіх строків сівби в F₃ зумовлює істотне зростання частки більш скоростиглих рослин в F₄, в порівнянні з їх часткою в F₃. Особливо показові ці зміни за часткою рослин з періодом вегетації 91-110 днів і найбільш сильно вони проявляються в умовах пізнього строку вирощування F₃.

Дисперсія F₃ за тривалістю періоду вегетації в умовах природного дня складає: за ранньої сівби 8.2 - 13.6, за оптимальної 6.6 - 15.0, за пізньої 7.0 - 13.6, а в умовах цілодобового освітлення відповідно за строками сівби: 9.1 - 15.4, 13.1 - 14.2 i 9.6 - 23.2. Тобто, за цілодобового освітлення за строками сівби дисперсія ознаки вища, ніж за природного дня.

Отже, умови вирощування F₃ істотно модифікують характер мінливості гібридів F₄ за тривалістю періоду вегетації, що виражається в збільшенні фенотипового прояву їх різноманітності за досліджуваною ознакою.

Аналіз впливу різних агроекологічних умов вирощування F₃ (Чабани та Елітне) на мінливість гібридів F₄ показав, що гібридна популяція F_3, вирощена в Чабанах, за всіх строків сівби більш пізньостигла, ніж вирощена в Елітному. За умови вирощування F₃ в Чабанах, F₄, вирощене в Елітному, звужує межі мінливості за тривалістю періоду вегетації. Це ж відбувається і тоді, коли F₃ вирощене в Елітному, а F₄ - в Чабанах. Однак ступінь прояву звуження в першому випадку вищий, ніж в останньому.

Тривалість періоду вегетації F₄, незалежно в умовах якого господарства воно вирощене, тим довша, чим довшою вона була в F₃. Дисперсія в F₄ за цією ознакою тим більша, чим триваліший період вегетації гібридів F₃. Ця закономірність дещо порушується у випадку, коли F₄ вирощене в Елітному, а F₃ - в Чабанах за пізньої сівби. Дисперсія найвища тоді, коли період вегетації F₃ найкоротший (108.5 дня) та найдовший (126.0 днів) (табл. 11).

Таблиця 11. Залежність мінливості періоду вегетації у гібридів F₄ від агроекологічних умов вирощування F₃ (середнє за комбінаціями, дні, 1994-1995рр.)

Отже, різні агроекологічні умови вирощування F₃ модифікують мінливість наступного покоління за тривалістю періоду вегетації, що збільшує різноманітність фенотипового прояву гібридів за цією ознакою. Результати вивчення впливу факторів середовища на мінливість гібридів за тривалістю фази сходи - цвітіння, періоду вегетації та продуктивності показують, що вона залежить також від генотипів батьківських форм. Це проявляється у відмінностях між досліджуваними комбінаціями схрещувань за мінливістю цих ознак. Таким чином, температурні умови (строки сівби), тривалість фотоперіоду, їх взаємодія та ...