Поліморфізм вихідного матеріалу льону-довгунця за господарсько-корисними ознаками та перспективи його використання в селекції

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут землеробства

Української академії аграрних наук

УДК 631.52:677.1:633:521

Поліморфізм вихідного матеріалу льону-довгунця за господарсько-корисними ознаками та перспективи його використання в селекції

Спеціальність: 06.01.05 - селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Динник Олександр Васильович

Київ 2004

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті землеробства УААН у відділі льону протягом 1999-2003 рр.

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук, професор Карпець Іван Панкратович,

Інститут землеробства УААН, завідувач відділу льону

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор Солодюк Наталія Володимирівна, Інститут землеробства УААН, головний науковий співробітник

кандидат сільськогосподарських наук, доцент Ганганов Володимир Миколайович, Миколаївська державна аграрна академія, проректор з перспектив розвитку та зовнішньоекономічної діяльності, завідувач кафедри виноградарства та овочівництва

Провідна установа: Інститут луб'яних культур УААН

Захист відбудеться “26 “ червня 2004 року о 10⁰⁰ годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 27.361.01 при Інституті землеробства УААН.

Відгуки на автореферат у двох примірниках, завірені печаткою, просимо надсилати за адресою: Україна, 08162, смт. Чабани Києво-Святошинського району Київської області, Інститут землеробства УААН, вченому секретареві Спеціалізованої вченої ради.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту землеробства УААН.

Автореферат розісланий “ 28 “ травня 2004 року.

Вчений секретар Спеціалізованої вченої ради, кандидат сільськогосподарських наук Л.О. Кравченко

льон поліморфізм селекційний

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

До реєстру сортів рослин України на 2004 рік занесено 17 високопродуктивних сортів льону-довгунця, здатних забезпечити високі врожаї соломи, волокна і насіння. Проте всі вони не повною мірою задовольняють вимоги сільськогосподарського виробництва і текстильної промисловості. Волокно більшості із них недостатньо високої прядивної здатності. Перед селекційною наукою стоїть завдання створити сорти льону-довгунця, які б забезпечили високі врожаї волокна і насіння, поліпшену якість продукції, стійкі до хвороб, вилягання і стресових умов довкілля. Для виведення таких сортів необхідно мати відповідний вихідний матеріал та надійні методи селекції, особливо на ранніх її етапах.

Актуальність теми. Виведення нових високопродуктивних сортів можливе лише за вивчення і підборі вихідного матеріалу для подальшої селекційної роботи та нових методів, при постійному удосконаленні останніх. Одним із джерел вихідного матеріалу є колекція нині виведених в Україні і за кордоном сортів, селекційних зразків, та деяких дикоростучих форм льону. В зв'язку з цим поглиблення знань про генофонд льону-довгунця, пошуки більш ефективних методів оцінки селекційного матеріалу та добору необхідних генетичних джерел основних господарсько-цінних ознак має актуальне значення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є складовою частиною тематичного плану Інституту землеробства УААН і виконана у відповідності з НТП УААН “Луб'яні культури”, завдання “Розробити і впровадити ресурсо- і енергозберігаючу технологію вирощування і збирання льону-довгунця, післязбиральної доробки льонопродукції на основі створення нових високопродуктивних сортів з поліпшеними показниками якості волокна, машин та обладнання” (№ держреєстрації 0196U018415).

Мета і задачі дослідження. Мета досліджень полягає у виділенні генетичних джерел за ознаками кількості і якості волокна, насіння та стійкості до хвороб і вилягання в умовах Полісся. На основі опрацювання генетичного фонду льону-довгунця різного еколого-географічного походження, дослідження були спрямовані також на створення нових і вдосконалення існуючих методів оцінки селекційного матеріалу.

Для досягнення вказаної мети ставились такі задачі:

? здійснити порівняльне вивчення у сортів і колекційних зразків льону-довгунця ознак “загальна висота рослин”, “технічна довжина стебел”, “вміст волокна в стеблах”, “врожайність і якість волокна”, “насіннєва продуктивність”, “стійкість до вилягання і хвороб”, “тривалість періоду вегетації”, виділити генетичні джерела за цими ознаками, з метою використання їх в подальшій селекційній роботі;

? удосконалити методику визначення вмісту волокна в стеблах на ранніх етапах селекції за рахунок заміни складного у виконанні, трудомісткого ямкового розсадника 2,5 х 2,5 см на квадратно-гніздове розміщення рослин за схемою 5 х 5 см по 4 насінини в гнізді, без зменшення надійності і достовірності експериментальних даних за ознакою “вміст волокна в стеблах”;

? розробити методику і сконструювати пристрій для визначення прядивної здатності льоноволокна, які базуються на принципі прядіння;

? виявити ступінь розвитку кореневої системи в орному шарі грунту у різних сортів і зразків льону-довгунця, і на цій основі розробити методику оцінки селекційного матеріалу за ознакою “стійкість до вилягання”;

? удосконалити техніку гібридизації льону-довгунця шляхом кастрації квіток і нанесення пилку на них протягом одного дня, замість двох за існуючою методикою.

Об'єкт дослідження - показники загальної висоти рослин і технічної довжини стебел, елементів насіннєвої продуктивності, вмісту волокна в стеблах і його якості, стійкості до вилягання і хвороб, тривалості вегетаційного періоду. Методи оцінки селекційного матеріалу льону-довгунця на ранніх етапах селекції.

Предмет дослідження. Сорти і зразки колекції льону-довгунця різного еколого-географічного походження.

Методи дослідження - польовий та лабораторний для вивчення загальної висоти рослин, технічної довжини стебел, насіннєвої продуктивності, стійкості до хвороб і вилягання, а також успадкування ознак; аналітичний - при вивченні фізико-механічних властивостей волокна та удосконаленні методики визначення його прядивної здатності; розрахунково-порівняльний - при порівняльному вивченні існуючих і вдосконалених методів оцінки селекційного матеріалу за вмістом волокна в стеблах, його якості, стійкості до вилягання та економічної ефективності удосконалених методів; математико-статистичний - при визначенні достовірності отриманих експериментальних даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Визначено селекційну цінність нового генетичного матеріалу та запропоновано методи його використання в селекційному процесі. Виділено нові генетичні джерела основних господарсько-корисних ознак. Поглиблено знання щодо розвитку кореневої системи льону-довгунця за різних способів сівби та вплив останніх на вміст волокна в стеблах на початкових етапах селекції та при генетичних дослідженнях. Створено новий пристрій для визначення якості волокна і розроблено методику оцінки на ньому селекційного матеріалу. Розроблено методику оцінки селекційних зразків за ознакою “стійкість до вилягання”.

Практичне значення одержаних результатів.

Селекційній практиці рекомендовано генетичні джерела загальної висоти рослин і технічної довжини стебел, вмісту волокна в стеблах, насіннєвої продуктивності, прядивних властивостей волокна, стійкості до основних хвороб і вилягання та скоростиглості. Науково-дослідним установам, які займаються селекцією льону (Інститут землеробства УААН, Інститут луб'яних культур УААН, Інститут Полісся УААН, Інститут землеробства і тваринництва Західного регіону України УААН) запропоновано удосконалену методику визначення вмісту волокна в стеблах на ранніх етапах селекції, метод оцінки якості волокна та пристрій для його здійснення, метод оцінки селекційного матеріалу за ознакою “стійкість до вилягання”, удосконалену техніку гібридизації льону. У відділ льону Інституту землеробства для подальшого використання в селекції передано виділених 33 зразки льону-довгунця.

Особистий внесок здобувача полягає в узагальненні наукових даних вітчизняної і зарубіжної літератури за темою дисертації, плануванні і закладці дослідів та проведенні польових спостережень і лабораторних аналізів, узагальненні результатів досліджень, формуванні висновків та рекомендацій селекційній практиці, підготовці і публікації наукових праць. У співавторстві із І.П. Карпцем розроблено методику визначення вмісту волокна в стеблах на ранніх етапах селекції та сконструйовано пристрій для оцінки якості малих проб льоноволокна, розроблено методику оцінки селекційного матеріалу за стійкістю до вилягання, та вдосконалено техніку проведення гібридизації льону.

Апробація результатів дисертації. Результати проведених досліджень, основні положення та висновки дисертаційної роботи доповідалися: на Всеукраїнському науково-практичному семінарі “Насінництво кормових культур в сучасних умовах господарювання” (Чабани, 1999), на науково-практичному семінарі молодих вчених та спеціалістів “Вчимося господарювати” (Чабани, 1999), на науково-технічній конференції молодих вчених “Проблеми і перспективи розвитку льонарства та коноплярства в Україні” (Глухів, 2002), на засіданні відділу льону Інституту землеробства УААН (1999-2002 рр.), на засіданнях Методичної комісії з питань селекції і насінництва Інституту землеробства УААН.

Публікації. Матеріали дисертації опубліковані в 8 наукових працях, 4 з яких у фахових виданнях.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 6 розділів, висновків, пропозицій селекційній практиці, списку використаної літератури та додатків. Робота викладена на 195 сторінках машинописного тексту (комп'ютерний варіант), вміщує 29 таблиць, 10 рисунків та 34 додатків. Список використаних джерел наукової літератури включає 283 найменувань, в тому числі 12 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Льон-довгунець. особливості росту, біологічна характеристика та основні напрямки селекції(огляд наукової літератури)

В розділі проаналізовано результати попередніх досліджень з питань вивчення генетичних джерел кількості і якості волокна, насіннєвої продуктивності, стійкості льону-довгунця до основних хвороб і вилягання та тривалості вегетаційного періоду. За результатами літературних джерел, розглянуто також питання існуючих методів селекції. На основі здійснення аналізу визначено питання, які ще недостатньо вивченні і обґрунтована необхідність проведення нових досліджень, як у напрямку поглибленого вивчення генетичного фонду льону-довгунця, так і в здійсненні удосконалення методів селекції та застосування їх в селекційній практиці.

Розділ 2. Умови, матеріал та методи проведення дослідження

Дослідження за темою дисертації проводилися протягом 1999-2002 рр. в дослідному господарстві “Чабани” Інституту землеробства УААН в 8-пільній селекційній сівозміні, ґрунтовий покрив якої представлений в основному дерново-підзолистими ґрунтами легкого механічного складу. Окультуреність ґрунтів середня.

Погодні умови в роки проведення досліджень були досить різноманітними, але сприятливими для росту і розвитку рослин льону-довгунцю та отримання достовірних результатів.

Вихідний матеріал для досліджень представлений 29 сортами із національного банку генетичних ресурсів рослин української селекції, Росії, Білорусії та деякі кращі сорти із Франції, Бельгії і Польщі. Відібрані сорти за врожайністю соломи, волокна і насіння вивчали в порівнянні із стандартом сортом Могильовський 2, за якістю волокна із національним стандартом сортом Зоря 87. Стійкість до хвороб вивчали в порівняні із національним стандартом сортом Київський. При вивченні загальної висоти рослин, технічної довжини стебел та кількості насіннєвих коробочок на рослині вибірка складає 25-50 рослин. Для вивчення вмісту волокна в стеблах та визначення його якості брали 100 г соломи кожного сорту.

Статистичну обробку експериментальних даних здійснювали за методикою Б.А. Доспєхова на ПЕОМ із застосуванням програми дисперсійного аналізу.

Розділ 3. Біологічні і господарські особливості генетичного фонду колекційних зразків льону-довгунця за ознаками кількості волокна

Для підвищення ефективності селекційної роботи по виведенню нових високопродуктивних із стабільним проявом по роках сортів льону-довгунця необхідною умовою є включення до цього процесу вихідного матеріалу з високими показниками генетично обумовлених господарсько-корисних ознак. В результаті проведених в різні роки досліджень виявлені особливості прояву у сортів різного еколого-географічного походження ознак: загальної висоти рослин, технічної довжини стебел, вмісту волокна в стеблах, кількості насіннєвих коробочок на рослині, кількості насінин в коробочці, маси 1000 насінин, прядивної здатності волокна та тривалості періоду вегетації. З метою прискорення терміну виведення нових сортів, значного зменшення витрат робочого часу і грошових вкладень, за рахунок чого підвищити ефективність селекційної роботи, удосконалено методику визначення вмісту волокна в стеблах і його якості; удосконалено оцінку селекційного матеріалу за ознакою “стійкість до вилягання” та техніку проведення гібридизації, що забезпечило можливість виділити генетичні джерела цих ознак, а також їх комплексне використання.

Виділення і оцінка сортів за ознаками “загальна висота рослин” і “технічна довжина стебел”. Загальна висота рослин у різних сортів варіювала в межах 74,6-94,3 см. Серед вивчаємих сортів виділено 8, які достовірно перевищили стандарт сорт Могильовський 2 за цією ознакою на 6,2-12,8 см (НІР₀₅ = 2,05 см). Ці ж сорти перевищили стандарт і за ознакою “технічна довжина стебел”. У стандарту технічна довжина стебел була в межах 69,7-72,8 см, а у виділених високорослих сортів вона була на рівні 79,6-84,2, або перевищили вони стандарт на 6,8-11,4 см. В зв'язку з цим високорослі сорти забезпечили підвищену врожайність соломи на рівні 475-582 г/м², при врожайності стандарту 432 г/м².

Виділені високорослі сорти доцільно використовувати в гібридизації при виведенні нових сортів з високим врожаєм соломи.

Таблиця 1

Характеристика зразків за ознаками “загальна висота рослин” і “технічна довжина стебел” (середнє, 1999-2002 рр.)

Добір генетичних джерел підвищеного вмісту волокна в стеблах. Рівень вмісту волокна в стеблах льону-довгунця одна з найважливіших ознак, які визначають його врожайність. За роки проведення досліджень виділено 7 сортів, які за вмістом волокна перевищили стандарт.

Таблиця 2

Оцінка зразків за ознакою “вміст волокна в стеблах” (середнє, 1999-2002 рр.)

Із таблиці 2 видно, що вміст волокна в стеблах стандарту сорту Могильовський 2 був у межах 28,1-29,4%. Серед сортів колекції виділено 7 джерел підвищеного вмісту волокна на 1,4-2,3 абсолютних відсотки, які забезпечили підвищення врожаю волокна від 20 до 49 г/м², що складає 2,0; 4,9 ц/га.

Виділені сорти Мрія, Синільга, Персей, С-108, Артеміда, Ескаліна, Лазурний залучаються в селекційний процес, як генетичні джерела підвищеного вмісту волокна в стеблах при виведенні нових високо волокнистих сортів.

З метою зменшення витрат ручної праці і грошових ресурсів та прискорення темпів виведення нових сортів, удосконалено трудомістку методику визначення вмісту волокна в стеблах на ранніх етапах селекції. Суть удосконалення полягає в тому, що схему посіву 2,5 х 2,5 см замінено на квадратно-гніздове розміщення рослин 5 х 5 см по 4 насінини в гнізді без зміни густоти стеблостою - 1600 рослин на 1 м². Це дозволило скоротити витрати ручної праці в 7-8 разів при закладці розсадників І і ІІ років селекції.

Удосконалення методики оцінки льону-довгунця за ознакою “стійкість до вилягання” та добір вихідного матеріалу. Найчастіше льон-довгунець вилягає в період цвітіння-дозрівання, під час інтенсивних дощів. В зв'язку з тим, що в цей період не кожного року проходять зливи, вилягання стеблостою відсутнє, і не представляється можливості оцінити селекційний матеріал за цією ознакою. Існує декілька методів оцінки селекційного матеріалу за ознакою “стійкість до вилягання”, які базуються на інших від вилягання ознаках.

Малих П.В. (1940) розробив метод оцінки селекційних зразків за стійкістю до вилягання шляхом штучної інтенсивної зливи. Рогаш Ю.І. (1966) запропонувала методику оцінки селекційного матеріалу за стійкістю до вилягання по ступені зігнутості прикореневої частини стебла. Ярош Н.П., Кузнєцова Н.В., Рикова Р.П. (1975) запропонували оцінювати селекційні зразки за вмістом геміцелюлози, целюлози і лігніну в стеблах рослин. Чим вищий їх вміст, тим рослина стійкіша до вилягання.

Александрова Т.А. (1980) розробила спосіб добору стійких до вилягання рослин льону-довгунця за коефіцієнтом кореляції між загальною висотою рослини і її діаметром. Чим вищий коефіцієнт, тим стійкіші рослини до вилягання. Миронова Є.Д. (1982) встановила високі коефіцієнти позитивної кореляції (0,74-0,91) між стійкістю до вилягання і кількістю листків на стеблі. Меноух У. (Франція, 1982) рекомендує проводити добір стійких до вилягання рослин за співвідношенням довжини до діаметра елементарного волокна. Чим співвідношення менше, тим рослина стійкіша до вилягання.

Миронова Є.Д., Афонін М.І. розробили методику виділення стійких до вилягання рослин льону-довгунця на основі анатомічної будови ксилеми стебла. Чим товстіший її шар, тим рослина стійкіша до вилягання.

З цього видно, що проблема оцінки селекційного матеріалу за стійкістю до вилягання не завершена, яку доцільно удосконалювати.

Розроблено нову методику оцінку селекційних зразків за стійкістю до вилягання. Методика основа на визначенні сили виривання рослин з ґрунту, яка залежить від ступеня розвитку кореневої системи у різних сортів льону-довгунця. Вимірювання сили виривання рослин проводили за допомогою побутового динамометра на стійких до вилягання сортах Зоря 87, Лаура, Марина та схильних до вилягання сортах Київський, С-108, Томський 10. На кожному сорті в одному рядку звичайного вузькорядного посіву підбирали по 5 однаковорозвинених, рядом стоячих рослин, на висоті 20-25 см від ґрунту міцно зав'язували відрізком шпагату, таким чином, щоб із шпагатини створилась петля (зашморгом), за яку можна зачепити гачком динамометра. Зачеплені гачком рослини за протилежне кільце динамометра повільним рухом вертикально вгору виривали по 5 рослин. На кожному сорті проводили по 25-30 вимірювань. У стійких до вилягання сортів сила виривання рослин була в межах 5,7-6,4, а у не стійких - 3,6-4,1 кг.

Колекційні зразки за стійкістю до вилягання оцінювали існуючою і удосконаленою методиками.

Із 33 сортозразків, які вивчались в колекції, виділено 8 сортів стійких до вилягання. Якщо сила виривання проб рослин стандарту сорту Могильовський 2 була на рівні 4,6-4,9 кг, то виділені сорти Зоря 87, К-6, Аріане, Вікінг, Артеміда, Аргос за цією ознакою перевищили стандарт на 1,6-1,8 кг, а унікально стійкі до вилягання сорти Улона і Ескаліна - на 2,4; 2,6 кг відповідно.

Вивчаючи ознаку зігнутості прикореневої частини стебла виявлено, що у сортів Улона і Ескаліна вона зовсім відсутня. В інших же сортів зігнутість нижньої частини стебла була виражена в незначній мірі - 3,4-5,0 мм, проти 14,6 мм у стандарту.

За результати, польової оцінки колекції по 10-бальній шкалі, стандарт сорт Могильовський 2 виявись досить стійким до вилягання - 7,8 бала, а у виділених сортів оцінка була достовірно вищою - 9,3-10,0 балів. З цього видно, що виділені сорти є надійним вихідним матеріалом для створення нових високопродуктивних сортів стійких до вилягання.

РОЗДІЛ 4. оцінка колекційних зразків за якістю волокна

Удосконалення методики оцінки якості волокна та конструювання пристрою для її здійснення. Із вищесказаного видно, що якість волокна є комплексною ознакою, яка визначається трьома показниками - міцність, гнучкість, тонина. Оцінка селекційного матеріалу за цими ознаками громіздка, складна у виконанні і базується на побічних показниках якості волокна. В зв'язку з цим багатьма вченими були запропоновані інші методи визначення якості волокна на ранніх етапах селекції, які були б простіші у виконанні, дозволяли оцінювати більшу кількість селекційних зразків, і сприяли одержанню більш достовірної інформації про прядивну здатність волокна на початкових етапах селекції.

Афонін М.І., Пригун В.Є. (1978) розробили методику визначення якості волокна, згідно якої менша товщина стінок і менші отвори в елементарних волокнах та щільніші з'єднання елементарних волокон у луб'яні пучки відповідають вищій якості волокна. Дудіна А.М. (1979) запропонувала оцінювати якість волокна по коефіцієнту мінливості поперечного перерізу елементарних волокон в одному типовому луб'яному пучку. Чим менший коефіцієнт мінливості, тим волокно вищої якості. Афонін М.І., Кошелева Л.Л., Миронова Е.Л. (1982) на основі хімічного аналізу зробили висновок, чим вищий вміст калію в волокнистій частині стебла, тим волокно кращої якості. Слушняк С.Г., Рівіс Й.Ф. (1996) розробили складну методику визначення якості волокна на початкових етапах селекції, яка базується на визначенні сумарного вмісту жирних кислот загальних ліпідів і співвідношення в них насичених жирних кислот до ненасичених в стеблах і насінні льону. Згідно методики Іванова А.Н., Гурусової А.А. (1988) прядивна здатність волокна оцінюється за чотирма фізико-хімічними показниками - вміст геміцелюлоз, лігніну в волокні, здерев'яніння серединних пластинок і щільності елементарних волокон в луб'яному пучку. Логіновим М.І., Козуб Л.М. запропонований спосіб визначення якості волокна в стеблах індивідуальних рослин, який оснований на визначенні технологічних ознак волокна - гнучкості і розривного зусилля з коректировкою на його масу і створенні формули розрахунку розривного навантаження прядива. Всі запропоновані методи визначення якості волокна на початкових етапах селекції базуються на побічних показниках - фізико-механічні властивості його анатомічна будова елементарних волокон і волокнистих пучків на поперечному зрізі стебла, хімічний склад волокна і інше.

Прямий показник якості волокна - його міцність при прядінні, яка виражається кількістю обривностей на 100 веретен за 1 годину.

В зв'язку з цим розроблено методику і сконструйовано пристрій для визначення прядивної здатності волокна на ранніх етапах селекції по мінімально малих пробах (0,1-0,2 г) за принципом прядіння. Пристрій за своєю будовою:

Пристрій працює наступним чином: проба волокна масою 0,1 г по краях закріплюється двома затискачами. Через електропровід пристрій включається в електромережу. Під дією струму вал мікроелектродвигуна обертається із обертовою швидкістю 90 обертів за 1 хвилину, скручуючи таким чином пробу волокна (імітація прядіння). Під дією скручування проба волокна скорочується, внаслідок чого сила натягу її зростає, до того моменту поки проба не розірветься. Після розриву проби волокна, рухома пластинка з рухомим затискачем повертається на початкове положення, а рухомий повзунок залишається на відмітці шкали зафіксованої сили розриву проби волокна. Чим вища сила розриву проби волокна при скручуванні, тим краща його прядивна здатність.

Характеристика вихідного матеріалу за прядивною здатністю. Прядивна здатність волокна є складною ознакою і визначається вона в основному трьома показниками - міцність, гнучкість, тонина, а комплексним показником їх є добротність прядива. Не дивлячись на великий взаємозв'язок між цими величинами, всі вони контролюються незалежними генетичними системами, і оцінюються в селекційному процесі як окремі ознаки. Національним стандартом за прядивною здатністю волокна визнано сорт Зоря 87.

Міцність волокна є однією з основних фізико-механічних властивостей, які характеризують його якість. У національного стандарту сорту Зоря 87 за роки випробувань вона була на рівні 3,6-3,7 кгс, а у виділених сортів Київський, Вимпел, Могильовський 2 цей показник був на рівні 4,0-4,2, або перевищили вони стандарт на 8,0-8,1%. Вони є надійним генетичним потенціалом в селекційному процесі при створенні нових сортів з високою прядивною здатністю волокна. Сорти Персей, Торжокський, Артеміда, А-49, М-5 за ознакою “міцність волокна” практично були на рівні стандарту сорту Зоря 87. Їх також доцільно залучати в гібридизацію, як джерела міцності, при виведенні нових сортів з високою прядивною здатністю волокна.

Гнучкість, як і міцність належить до основних властивостей якості волокна. У національного стандарту вона варіює в межах 40,6-47,2 мм. Виділено сорти, які за цією ознакою достовірно перевищили стандарт. Зокрема гнучкість у сортів Київський, Лаура, М-5 була на рівні 50,8-51,1 мм. За ознакою “гнучкість волокна” сорти Могильовський 2, Рушничок, марина, А-49 не поступились національному стандарту, і їх доцільно включати в схеми схрещувань при виведенні нових сортів з високою прядивною здатністю волокна.

Важливим елементом, який характеризує якість волокна є його тонина або номер по розщеплюваності, за яким проводиться оцінка селекційного матеріалу. У стандарту тонина волокна досить висока - в середньому 331. В колекції виділені сорти Могильовський 2, Чарівний, Лазурний, Ескаліна, які перевищили стандарт від 15 до 33 (НІР₀₅ - 11). Тонина волокна у сортів Рушничок, Український ранній, ВНДІЛ-19, Ілона була на рівні стандарту. Всі виділені сорти доцільно використовувати в селекційних програмах при виведенні нових сортів з високою прядивною здатністю волокна.

РОЗДІЛ 5. Оцінка колекційних зразків за комплексом господарсько-цінних ознак

Оцінка і добір джерел стійкості до хвороб. Найбільш шкодочинні хвороби льону-довгунця в умовах України є фузаріозне в'янення, іржа і бактеріоз. За результатами досліджень абсолютно стійких сортів і зразків до названих хвороб не виявлено. Але виділено сорти, які уражуються хворобами в незначній мірі - лише до 10-15% (табл.3).

Таблиця 3

Характеристика джерел стійкості до хвороб (середнє за 1999-2002 рр.)

В умовах інфекційного фону національний стандарт по стійкості до хвороб сорт Київський проявив високу стійкість до фузаріозного в'янення - 3,1-3,5% уражених рослин. Виділені сорти Лазурний, Ескаліна, С-108, Глухівський ювілейний, Чарівний, Український ранній за стійкістю до фузаріозного в'янення, були на рівні стандарту, лише деякі поступались йому в незначній мірі. Але всі вони є надійним генетичним джерелом стійкості до цієї інфекції, і широко використовуються в селекційній роботі при виведенні стійких чи толерантних сортів.

На інфекційному фоні бактеріозу ураження стандарту сорту Київський складає 7,5-9,7%. Більш стійким до бактеріозу в порівнянні із стандартом (4,8-6,7%) виявивсь сорт Чарівний. Стійкість до бактеріозу сортів Глухівський ювілейний і Рушничок на рівні стандарту - 8,02 і 8,9% відповідно. У сортів Персей, М-5, Український ранній стійкість до бактеріозу дещо нижча від стандарту, в межах 10,6-14,3%. Проте вони також є надійними джерелами стійкості до названої хвороби.

Сорти Глухівський ювілейний, Чарівний і Український ранній крім стійкості до бактеріозу проявили досить високу стійкість до фузаріозного в'янення, що необхідно враховувати при формуванні селекційних програм виведення нових сортів стійких до комплексу хвороб.

Ураженість іржею сорту Зоря 87 - 3,9%, що вказує на більш високу його стійкість в порівнянні із стандартом - 5,6%. У сортів Лазурний, К-6. А-49 ураження рослин іржею було незначним - 7,7; 8,2; 9,9% відповідно. Низькою ураженістю 14,1-15,3% відзначаються сорти Персей і ВНДІЛ-19. Таким чином вищеназвані сорти доцільно залучати в гібридизацію при виведенні стійких сортів до хвороб.

Крім стійкості до іржі сорт Лазурний проявив високу стійкість і до фузаріозного в'янення, а сорт Персей до бактеріозу, що потрібно використовувати при виведенні нових сортів льону-довгунця з комплексною стійкістю до хвороб.

Оцінка і добір джерел ранньостиглості. За результатами вивчення тривалості вегетаційного періоду виділено сорти льону-довгунцю Томський 10, Томський 16, Персей, Український ранній, Рушничок, Київський, які на 5-6 днів раніше дозрівають від середньостиглого стандарту сорту Могильовський 2. Ранньостиглість виділених сортів обумовлюється за рахунок скорочення тривалості різних фенологічних фаз - сходи-цвітіння і цвітіння-дозрівання, які контролюються різними незалежними між собою генетичними системами. Сорти Томський 10, Томський 16, Персей на 5-6 днів раніше дозрівають від стандарту за рахунок скороченого періоду сходи-цвітіння; у сортів Український ранній, Рушничок, Київський ранньостиглість забезпечується іншою генетичною системою, а саме за рахунок скорочення тривалості фази цвітіння-дозрівання.

Виділені генетичні джерела ранньостиглості використовуються в селекційній роботі при виведенні нових високопродуктивних ранньостиглих сортів.

Виділення джерел високої насіннєвої продуктивності. Однією з основних вимог сільськогосподарського виробництва до нових сортів льону-довгунця є висока насіннєва продуктивність. Врожайність насіння льону-довгунця коливається в межах від 2-3 до 10-12 ц/га і визначається такими показниками: кількість насіннєвих коробочок на рослині, кількість насінин в коробочці, маса 1000 насінин та стійкість коробочок до розтріскування і осипання насіння.

При вивченні колекції були виділені сорти з підвищеною насіннєвою продуктивністю. На контролі одержано насіння в межах 45,4-48,2 г/м², а ряд сортів Український 2, С-108, К-6, Глухівський ювілейний, Вікінг, Аріан, Лаура, Марина забезпечили прибавки від 8,0 до 10,7 г/м²_, що складає 11,0-22,3%. Перевищення врожайності насіння над стандартом зумовлене більшою кількістю насіннєвих коробочок на рослині. На рослинах стандарту сорту Могильовський 2 було по 5,8-6,6 насіннєвих коробочок, а на виділених сортах 7,3-8,1.

При вивченні кількості насінин в коробочці виділено сорти Український 2, Персей, Артеміда, Мрія, Аргос, Український ранній, які за кількістю насінин в коробочці перевищили стандарт на 0,9-2,2 насінини (НІР₀₅ - 0,8). В зв'язку з цим у виділених сортів врожайність насіння була в межах 51,4-67,1 проти 47,4 г/м² у стандарту (НІР₀₅ - 5,1).

Таблиця 4

Характеристика зразків з високою насіннєвою продуктивністю(середнє, 1999-2002 рр.)

Маса 1000 насінин у переважної більшості сортів льону-довгунця варіює від 3,8-3,9 до 5,0-5,2 г, в тому числі у стандарту Могильовський 2 - 4,3 г. Виділені сорти Улона, Ескаліна, Джіане, Марина, Глухівський ювілейний, у яких маса 1000 насінин достовірно більша (4,82-5,16 г), ніж у стандарту, а кількість насіннєвих коробочок на рослині і насінин в коробочці у названих сортів на рівні або вище стандарту. В зв'язку з цим за врожайністю насіння вони перевищили стандарт на 10,6-19,5 при його врожайності 47,4 г/м².

Виділені сорти за підвищеною кількістю насіннєвих коробочок на рослині, кількістю насінин в коробочці та масою 1000 насінин використовуються в селекційному процесі при виведенні нових сортів з підвищеною врожайністю насіння.

розділ 6. використання нового створеного матеріалу для селекції

Виділення генетичних джерел за комплексом господарсько-корисних ознак. Найбільш цінним джерелом ознак, за якими ведеться селекційна робота є сорти виділені за комплексом ознак. За результатами досліджень виділено сорти, які перевищили національні стандарти за багатьма господарсько-корисними ознаками (табл.5).

Найвищий врожай соломи 582 і волокна 173,3 г/м² забезпечив сорт Лазурний. За стійкістю до фузаріозного в'янення і вилягання сорт Лазурний оцінено найвищими балами 5, проти 4 - у стандарту. За рівнем врожайності насіння, вмісту волокна і прядивною його здатністю сорт Лазурний був на рівні національних стандартів Могильовський 2 і Зоря 87.

Вміст волокна в стеблах сорту Артеміда був в межах 29,7-30,2%, або перевищив він стандарт за цією ознакою на 7,1 відносних відсотків. За врожайністю соломи, волокна і насіння та стійкості до вилягання сорт Артеміда також достовірно перевищив стандарти. Прядивна здатність волокна у виділеного сорту відповідає національному стандарту по якості сорту Зоря 87.

Таблиця 5

Характеристика кращих виділених зразків льону-довгунця за господарсько-цінними ознаками (середнє, 1999-2002 рр.)

Врожайність соломи - 551, волокна - 162,2 і насіння - 52,3 г/м², а також стійкість до вилягання - 5 і фузаріозного в'янення у сорту ВНДІЛ-19 були достовірно вищими, ніж у стандарту. Якість волокна - 0,48 кг та його вміст в стеблах були на рівні національних стандартів.

Сорт Ескаліна забезпечив достовірні прибавки над стандартом соломи 110, волокна 37,3, вміст волокна в стеблах 2,3 г/м², і перевищив стандарт за стійкістю до вилягання. За ознаками “прядивна здатність волокна” і “стійкість до фузаріозного в'янення” виділений сорт був на рівні стандартів.

Сорт Вікінг також достовірно перевищив національні стандарти за врожайністю соломи, волокна і насіння та стійкістю до вилягання. За вмістом волокна і його якістю сорт Вікінг не поступавсь стандартам.

З цього видно, що виділені сорти льону-довгунця Артеміда, Лазурний, ВНДІЛ-19, Ескаліна і Вікінг за основними господарсько-корисними ознаками перевищили стандарт, а за деякими були на рівні їх. Це дає підставу стверджувати, що виділені сорти можуть бути використані в селекційній роботі як генетичні джерела комплексу ознак.

Удосконалення методики гібридизації льону-довгунця. За існуючою методикою гібридизації бутони каструють з 17⁰⁰-18⁰⁰ год. до 20⁰⁰-21⁰⁰ год., а на наступний день вранці з 8⁰⁰ год. до 9⁰⁰ год. наноситься пилок рослин-запилювачів на приймочки маточок кастрованих квіток і ізолюються тонким шаром вати. За удосконаленою методикою обидві операції (кастрування бутонів і нанесення пилку на приймочки маточок кастрованих бутонів) здійснюються протягом одного ранку - з 4 год. 30 хв. до 7⁰⁰ год. або до 7 год. 30 хв. Квітки каструються, а по мірі дозрівання пилку і розтріскування пиляків, пилок наноситься на приймочки маточок кастрованих квіток і ізолюються тонким шаром вати.

Удосконалена методика дозволяє в 1,5 раза збільшити обсяги роботи і одержати 100-відсоткове зав'язування гібридного насіння, проти 50-60% за існуючою методикою.

Економічна ефективність удосконалених методів селекції. Кожного року для проведення гібридизації витрачається 476 грн. Удосконалення методики гібридизації забезпечує економію 176.1 грн., що складає 36.9%.

Для визначення вмісту волокна в стеблах льону-довгунця на ранніх етапах селекції щорічно витрачається 861 грн. Удосконалення методики забезпечує економію грошових витрат на суму 671,6 грн.

Проведення оцінки селекційних зразків існуючою методикою за прядивною здатністю волокна коштує 3151,2 грн. Удосконалення методики сприяє зменшенню цих витрат на 1911.4 грн.

Для оцінки селекційних зразків льону-довгунця за ознакою “стійкість до вилягання”, щорічно необхідно витрачати 53,5 грн. За удосконаленою методикою витрачається лише 14,1 грн., за рахунок чого економія складає 39,4 грн. З цього видно, що впровадження удосконалених методів селекції льону-довгунця сприяє підвищенню ефективності селекційної роботи та збереженню грошових коштів на суму 2997 грн.

Враховуючи те, що лабораторії льону на проведення селекційної роботи кожного року виділяється 25-30 тис. грн. то економія від впровадження удосконалених методик складає 10-12%.

ВИСНОВКИ

В дисертації подається теоретичне узагальнення і нове вирішення завдання удосконалення селекційного процесу льону-довгунця за рахунок цілеспрямованого добору вихідного матеріалу на основі глибокої всебічної оцінки зразків колекційного розсадника генетичного фонду з використанням сучасних методів оцінки за ознаками “вміст волокна в стеблах”, “стійкість до вилягання” та “прядивна здатність волокна”.

Сорти Київський, Томський 10, М-5, Чарівний, Вікінг, Аріан, ВНДІЛ-19, Лазурний за загальною висотою рослин перевищують стандарт сорт Могильовський 2 на 6,2-12,8 (8,7-10,9%), а за технічною довжиною стебел на 6,8-11,4 (9,6-15,0%) см, тому їх доцільно залучати в гібридизацію при виведенні нових високорослих сортів.

Заміна трудомісткого розсадника за схемою посіву 2.5 х 2.5 на квадратно-гніздове розміщення рослин 5 х 5 см, з висівом у кожне гніздо по 4 насінини не зменшує достовірності одержаних результатів за вмістом волокна в стеблах, але дозволяє зменшити грошові витрати, термін виконання робіт, за рахунок чого розширити обсяги оцінки селекційних номерів, і серед них виділити зразки з найвищим вмістом волокна.

Колекційні зразки Мрія, Синільга, Персей, С-108, Артеміда, Ескаліна, Лазурний за вмістом волокна в стеблах перевищують стандарт на 1,3-2,3 абсолютних відсотки (28,5-% у стандарту), тому вони є цінним вихідним матеріалом при виведенні нових високоволокнистих сортів.

Сорти Український 3, С-108, Аріан, Марина, Лаура відзначаються підвищеною кількістю насіннєвих коробочок на рослині 7,3-8,1; 6,2 - у стандарту; сорти Український 2, Персей, Мрія, Український ранній, Артеміда, Аргос, С-108 перевищують стандарт за кількістю насінин в коробочці на 1,1-2,2 (7,7 - у стандарту), а сорти Глухівський ювілейний, Ескаліна, Улона, Джіане, Марина відзначаються високою масою 1000 насінин, і їх доцільно залучати в селекційний процес, при виведенні сортів з високою насіннєвою продуктивністю.

Колекційні зразки Могильовський 2, Київський, М-5, А-49, Персей, Вимпел, Торжокський, Артеміда відзначаються високою міцністю волокна - 3,7-4,0 кгс; у зразків Могильовський 2, Київський, Рушничок, Лаура, Марина висока гнучкість волокна - 45,0-50,8 мм, а у зразків Чарівний, Український ранній, Лазурний, ВНДІЛ-19, Улона тонина волокна на рівні 333-336 елементарних волокон. Вони широко використовуються в селекційному процесі при виведенні сортів з високою прядивною здатністю волокна.

Метод оцінки із застосуванням принципу скручування стрічки волокна (міні прядіння) дозволяє в одному робочому процесі випробовувати її за комплексом ознак, які визначають його прядивну здатність, що підтверджується даними порівняльної оцінки з іншими методами. Виділено сорти Київський, Лаура, Марина, А-49, Ескаліна, які за комплексним показником прядивної здатності можуть бути використані в селекційній роботі.

Удосконалена методика оцінки селекційного матеріалу за ознакою „стійкість до вилягання”, суть якої полягає у визначенні сили виривання рослин, дозволяє оцінювати зразки на всіх категоріях розсадників, уникнувши закладання спеціальних трудомістких ямкових чи вегетаційних дослідів. За результатами перевірки роботи вдосконаленої методики і оцінки селекційних зразків виділені джерела стійкості до вилягання - Зоря 87, К-6, Аріан, Вікінг, Улона, Ескаліна, Артеміда, Агрос, в яких сила виривання рослин складає 6,4-7,4 проти 4,8 кг у стандарту. Вони використовуються при виведенні нового покоління стійких до вилягання сортів в поєднанні з іншими господарсько-корисними ознаками.

На інфекційно-провокаційному фоні виділено джерела стійкості до фузаріозного в'янення Глухівський ювілейний, Чарівний, Український ранній, Лазурний, Ескаліна, С-108; до іржі - Зоря 87, Лазурний, К-6, А-49, Персей, ВНДІЛ-19; до бактеріозу - Рушничок, Чарівний, Глухівський ювілейний, Український ранній, Персей, М-5. При виведенні нових високопродуктивних сортів названі джерела стійкості доцільно використовувати в складних схрещуваннях, з метою поєднання в одному генотипі комплексної стійкості до хвороб.

Виділено зразки ранньостиглості, які на 5-7 днів раніше дозрівають від середньостиглого стандарту сорту Могильовський 2. У сортів Томський 10, Томський 16, Персей тривалість періоду „сходи-цвітіння” на 5-6 днів коротший від стандарту, а у сортів Український ранній, Рушничок, Київський інтенсивніше проходять процеси розвитку в період „цвітіння-дозрівання”, тому період їх вегетації 72-74 дні, проти 78 днів у стандарту. Обидві різновидності ранньостиглості доцільно використовувати в селекційній роботі незалежно одна від одної та їх поєднанні при гібридизації.

Удосконалення техніки проведення гібридизації льону-довгунця шляхом сумісництва операцій кастрації квіток і нанесення пилку на них в один день, а не протягом двох днів гарантує 100% зав'язування гібридного насіння проти 50-60% за існуючою методикою.

Селекційно цінними генетичними джерелами поєднання комплексу ознак високої врожайності соломи, волокна і насіння, стійкості до вилягання і хвороб, оптимальної тривалості вегетаційного періоду та високої прядивної здатності є зразки Артеміда, Лазурний, Ескаліна, Вікінг, ВНДІЛ-19.

Запровадження удосконалення методів визначення вмісту волокна в стеблах, оцінки селекційного матеріалу за якістю волокна, оцінки стійкості до вилягання та техніки гібридизації льону забезпечило зменшення грошових витрат для виведення нового сорту на 10-12%.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ В ПРАКТИЧНІЙ СЕЛЕКЦІЙНІЙ РОБОТІ

В якості вихідного матеріалу для створення нового покоління високопродуктивних сортів пристосованих до умов Полісся України пропонується 28 виділених генетичних джерел господарсько-важливих ознак: високої врожайності соломи - Київський, Чарівний, Вікінг, Томський 10, Аріан, ВНДІЛ-19, Лазурний; підвищеного вмісту волокна в стеблах - Мрія, Синільга, Персей, С-108, Артеміда, Ескаліна, Лазурний; високої прядивної здатності волокна - Зоря 87, Могилівський 2, Київський, Лаура, Марина, А-49, М-5; насіннєвої продуктивності - Український 3, Український ранній, Глухівський, Ювілейний, Вікінг, Аріан, Марина, Лаура, С-108, Персей, Артеміда, Аргос, Улона, Ескаліна, Джіане; стійкості до вилягання - зоря 87, К-6, Аріан, Вікінг, Улона, Ескаліна, Артеміда, Аргос; стійкості до фузаріозу - Чарівний, Глухівський ювілейн...