Шляхи створення багатонасінних запилювачів цукрових буряків та їх селекційна цінність

Визначення генетичних особливостей багатонасінних популяцій верхняцького походження та пошук шляхів створення ліній-запилювачів. Оцінка екологічної стабільності гібридів цукрових буряків, створених з використанням запилювачів верхняцької селекції.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 29.07.2014
Размер файла 63,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

ІНСТИТУТ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ УКРАЇНСЬКОЇ АКАДЕМІЇ АГРАРНИХ НАУК

АДАМЕНКО ДМИТРО МИХАЙЛОВИЧ

УДК 633.63:631.52:575.125

ШЛЯХИ СТВОРЕННЯ БАГАТОНАСІННИХ ЗАПИЛЮВАЧІВ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ ТА ЇХ СЕЛЕКЦІЙНА ЦІННІСТЬ

06.01.05 - селекція рослин

автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ-2005

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано на Верхняцькій дослідно-селекційній станції Інституту цукрових буряків УААН протягом 1997 - 2003 рр.

Науковий керівник доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН

РОЇК МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ

Інститут цукрових буряків УААН, директор

Офіційні опоненти доктор сільськогосподарських наук,

ПОДГАЄЦЬКИЙ АНАТОЛІЙ АДАМОВИЧ,

Інститут цукрових буряків УААН, провідний науковий співробітник лабораторії ДНК технологій і вірусології;

кандидат сільськогосподарських наук,

ОПАЛКО АНАТОЛІЙ ІВАНОВИЧ

Уманський державний аграрний університет, доцент кафедри генетики, селекції та насінництва.

Провідна установа Білоцерківський державний аграрний університет (Київська обл., м. Біла Церква) Міністерства АПК України.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту цукрових буряків УААН (другий корпус).

Вчений секретар

Спеціалізованої вченої ради

кандидат сільськогосподарських наук Л.І. Сторожик

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Продуктивність цукрових буряків визначається ефектом гетерозису, який залежить від правильного підбору компонентів схрещувань. Протягом останніх років зареєстровано велику кількість гібридів цукрових буряків, створених на основі цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦЧС), які характеризуються високим потенціалом продуктивності.

Актуальність теми. Подальше використання в селекційній практиці багатого генофонду базових багатонасінних популяцій можливе за умови введення їх в гібридизацію як донорів ліній-запилювачів. З їх використанням селекціонерами Верхняцької дослідно-селекційної станції був створений перший вітчизняний гібрид на ЦЧС основі „Ювілейний” з часткою участі Верхняцької ДСС - 50% (батьківський компонент), Уманської ЦСГС (нині філіал ІЦБ) - 50% (материнський компонент). Першим етапом селекційної роботи є оцінка популяцій - донорів комбінаційно-здатних ліній, компонентів гетерозисних гібридів. Для успішного використання явища гетерозису необхідно знати переважаючі типи генних взаємодій у конкретних гібридів, у тому числі отриманих на основі верхняцьких гілок багатонасінних запилювачів і враховувати їх адаптаційний потенціал.

Поряд з цим вирішальне значення для одержання високопродуктивних гібридів має комбінаційна цінність компонентів схрещування та їх екологічна пластичність і стабільність. Наші дослідження проведено з метою одержання таких матеріалів в умовах зони діяльності Верхняцької дослідно-селекційної станції. багатонасінний селекція запилювач буряк

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано у 1997-2003 рр. на Верхняцькій дослідно-селекційній станції згідно комплексної програми науково-дослідних робіт Інституту цукрових буряків УААН, № державної реєстрації 03.04-МВ/1196. Вона також є складовою міжнародної селекційної програми “Бетаінтеркрос”.

Мета і задачі досліджень. Мета досліджень полягала у визначенні генетичних особливостей багатонасінних популяцій верхняцького походження та пошуку шляхів створення на їхній основі ліній-запилювачів. Селекційну цінність створених ліній визначали за ефектом гетерозису ЦЧС гібридів цукрових буряків за врожайністю і вмістом цукру.

Для досягнення цієї мети були поставлені такі задачі:

- визначити комбінаційну здатність запилювачів верхняцьких гілок багатонасінних форм цукрових буряків та виділених з них ліній-запилювачів;

- оцінити пластичність та стабільність ліній-запилювачів цукрових буряків, створених з використанням багатонасінних диплоїдних популяцій верхняцької селекції;

- дати оцінку екологічної пластичності та стабільності гібридів цукрових буряків, створених з використанням запилювачів верхняцької селекції;

- визначити складові гетерозисного ефекту у ЦЧС гібридів на основі існуючої моделі продуктивності;

- здійснити експериментальну перевірку генетичної цінності компонентів схрещування і створити на їх основі перспективні гібридні комбінації з високими показниками продуктивності та адаптивним потенціалом.

Об'єкт дослідження - особливості створення диплоїдних багатонасінних ліній-запилювачів - компонентів ЦЧС гібридів цукрових буряків.

Предмет дослідження - багатонасінні популяції цукрових буряків та селекційний процес створення нових ліній-запилювачів.

Методи дослідження. Лабораторний, польовий, виробничий та розрахунково-порівняльний. Достовірність одержаних результатів перевіряли методами варіаційної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у теоретичному обґрунтуванні і експериментальному підтвердженні переваг верхняцьких гілок багатонасінних цукрових буряків як джерела комбінаційно-здатних ліній-запилювачів. На основі проведених випробувань у різних грунтово-кліматичних зонах зроблено оцінку екологічної пластичності та стабільності гібридів цукрових буряків, одержаних з використанням багатонасінних запилювачів Верхняцької ДСС. Доведено, що позитивна взаємодія із середовищем різних типів генних взаємодій може бути рівноцінною складовою гетерозисного ефекту гібридів.

Практичне значення отриманих результатів. Оцінено багатонасінні популяції верхняцької селекції - джерела комбінаційно-цінних ліній за врожайністю та вмістом цукру. Відібрані і оцінені 3 лінії-запилювачі, які слугували компонентами ЦЧС гібридів, що забезпечують підвищення збору цукру на 9-12% порівняно з груповим стандартом і які передані для вивчення в Державному сортовипробуванні України.

На основі отриманих ліній-запилювачів за участю автора створено високопродуктивний гібрид, який пройшов державне випробування і занесений в Реєстр сортів рослин України під назвою Весто (5% авторства).

Особистий внесок здобувача. Автор безпосередньо брав участь у плануванні і проведенні досліджень, спостережень, обліків і аналізів експериментальних даних, формулював висновки та рекомендації, готував до публікації наукові праці, а також запроваджував результати досліджень у селекційну практику.

Апробація результатів досліджень. Основні положення дисертації автор доповідав на щорічних звітах (2000-2003 р.р.) методичної ради з питань селекції та насінництва Інституту цукрових буряків, на конференції молодих вчених (2000 р.) та на вченій раді Інституту цукрових буряків УААН, а також на річних звітах з науково - дослідної роботи Верхняцької дослідно - селекційної станції (1997 - 2003рр.).

Публікації. Основні результати досліджень за темою дисертаційної роботи опубліковано в 3 наукових працях - всі у фахових виданнях. Отримано авторське свідоцтво на гібрид цукрових буряків.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота викладена на 136 сторінках машинописного тексту, містить 32 таблиці і 11 рисунків. Текстова частина складається із вступу, 6 розділів, висновків, пропозицій для селекційної практики, додатків. Список використаних джерел літератури містить 222 найменування, у тому числі 82 іноземних авторів.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У розділі проведено аналіз літературних джерел з питання теоретичних основ ведення гібридно-гетерозисної селекції сільськогосподарських культур та використання їх у селекції цукрових буряків.

Пошук компонентів для гібридів з високою комбінаційною здатністю є одним з головних завдань практичної селекції. Проаналізовано шляхи створення та використання в селекції цукрових буряків багатонасінних популяцій як донорів ліній-запилювачів.

Обґрунтовано переваги використання ліній-запилювачів перед популяціями і продуктами індивідуального добору з них для забезпечення високого рівня ефекту гетерозису і біологічної стабільності.

Умови, матеріал та методика проведення досліджень

Грунтово-кліматичні умови. Експериментальна частина роботи виконана протягом 1999- 2003 р.р. на Верхняцький дослідно-селекційній станції Інституту цукрових буряків УААН у зоні Центрального Правобережного Лісостепу України.

Ґрунти дослідного поля належать до опідзолених вилугуватих чорноземів. Потужність гумусного горизонту - до 45 сантиметрів з вмістом гумусу (за методом Тюріна) 3,0-3,6, гідролітична кислотність ґрунту (за методом Каппена) 2,2-2,8 м моль на 100 грам ґрунту. В цілому ґрунти станції можна вважати високородючими.

Кліматичні умови Верхняцької дослідно-селекційної станції характеризуються помірним температурним режимом і нестійким зволоженням. За вегетаційний період в роки експериментів випало за середніми даними 350 - 355 мм опадів. Сума активних температур повітря (вище 10?С) за рік становила 2500...2700?С.

Матеріалом для проведення досліджень слугували існуюча на станції колекція ЦЧС ліній, ЦЧС лінії, що надходили за програмою „Бетаінтеркрос” та багатонасінні матеріали, потомки родоначальників, відібраних у трьох селекційно-генетичних гілках різного походження з відмінностями за комплексом біоморфологічних ознак.

Методика. Для визначення комбінаційної здатності (КЗ) застосовували схрещування ліній-запилювачів з ЧС тестерами за методом топкрос зі співвідношенням компонентів 2:1. Оцінку ефектів загальної КЗ та специфічної КЗ визначали за методами, розробленими B.Griffing (1956), В.Г.Вольфом і П.П.Літуном (1980) та В.К.Савченком (1966, 1978).

Продуктивність вихідних матеріалів і їх пробних гібридів вивчалася в польових дослідах основного багатофакторного станційного випробування.

Врожайність та вміст цукру в коренеплодах визначалась методом холодної дигестії на технологічній лінії „Венема”.

Матеріали, які виділились у станційному випробуванні, вивчалися у міжстанційному випробуванні за програмою „Бетаінтеркрос”. Випробування проводили за зальноприйнятими методиками на семи дослідно-селекційних станціях мережі Інституту цукрових буряків.

Статистичну оцінку одержаних результатів проводили за методом дисперсійного аналізу (Доспехов Б.А., 1979)

Характеристика вихідних матеріалів

Вихідним матеріалом для досліджень служили багатонасінні популяції, які беруть початок з 1968 року і характеризуються генетичною різноякістністю:

- гілка КВЄ х В1514 (В 11824/68) являє собою матеріал, гібриди з яким характеризуються високим поєднанням урожайності і вмісту цукру. Коренеплоди гібридів конусовидної форми, майже повністю занурені в ґрунт. Насінники багатостебельні, середньої насіннєпродуктивності;

- гілка Р06 х А.Янаш1 (В 11360/68) дає гібриди з підвищеним вмістом цукру. Коренеплоди округлої форми, що частково виступають над поверхнею ґрунту. Насінники багатостебельні, утворюють більш крупні і багатоплідні супліддя, ніж інші матеріали, мають високу насіннєву продуктивність;

– гілка В031 (В 11302/68) в гібридних схрещуваннях характеризується підвищеною врожайністю і дещо пониженим вмістом цукру. Головки коренеплодів цієї лінії повністю виступають над поверхнею ґрунту. Насінники в основному малостебельні, з хорошою продуктивністю (табл. 1).

Таблиця 1

Показники продуктивності багатонасінних запилювачів Верхняцької ДСС, % до стандарту

Походження гілок селекційних матеріалів

2001 р.

2002 р.

2003 р

Середнє за 3 роки

врожайність

вміст цукру

вихід цукру

врожайність

вміст цукру

вихід цукру

врожайність

вміст цукру

вихід цукру

врожайність

вміст цукру

вихід цукру

КВЄ х В1514

96

102

98

97

103

100

102

103

105

98

103

101

Р06 х А.Янаш1

92

105

96

95

106

101

101

105

106

96

105

101

В031

96

102

98

98

101

99

104

102

106

99

102

101

НІР05

2,4

1,6

0,98

2,9

1,8

1,2

3,2

2,1

1,5

3,1

1,9

1,1

Груповий St

41,0*

13,6**

5,60*

27,7*

10,8**

3,00*

40,9*

14,3**

5,8*

36,5*

12,9**

4,70*

Примітки. * - т/га, ** - %.

Створення комплементарних запилювачів цукрових буряків та їх селекційна цінність

Колекція популяцій багатонасінних цукрових буряків Верхняцької дослідно-селекційної станції служить джерелом отримання ліній-запилювачів для ЦЧС форм. Відомо, що дві основні властивості ліній - висока комбінаційна здатність і генетична вирівняність - дають змогу досягати максимальних рівнів гетерозису в F1 і забезпечувати його стабільність при відтворенні гібридів.

Шляхи створення ліній-запилювачів на основі популяцій верхняцької селекції включають такі етапи:

- відбір родоначальників-педігрі в селекційному розсаднику та їх оцінка;

- розмноження педігрі з використанням літніх посівів;

- випробування потомств родоначальників у попередньому випробуванні;

- оцінка загальної комбінаційної здатності за схемою топкрос та оцінка специфічної комбінаційної здатності шляхом проведення односторонніх циклічних схрещувань.

Оскільки багатонасінні популяції верхняцької селекції слугували вихідними формами для створення ліній-запилювачів, нами було оцінено їх власну продуктивність. Крім того вивчали реакцію ліній-запилювачів, виділених з цих популяцій, на схрещування з ЦЧС тестерами з широкою та з вузькою генетичними основами.

В табл. 2 представлено дані про врожайність, вміст цукру і збір цукру трьох популяцій, розмножених в “чистоті” та їх топкросних ЦЧС гібридів, отриманих від схрещування з ЦЧС тестером - материнським компонентом гібриду В ЧС 63.

Таблиця 2

Ефекти гібридизації багатонасінних популяцій (2000-2003 рр.)

Походження популяції

Оцінки показників продуктивності, % до стандарту

популяцій

популяції х ЦЧС тестер

врожайність

вміст цукру

збір цукру

врожайність

вміст цукру

збір цукру

В 11824/68

89

104

93

101

102

103

В 11360/68

90

107

97

99

102

101

В 11302/68

93

103

96

96

101

97

Груповий стандарт

38,2 т/га

14,34, %

5,5 т/га

38,2 т/га

14,34, %

5,5 т/га

НІР05

2,4

2,6

2,8

2,4

2,6

2,8

Врожайність вихідних популяцій була нижчою рівня стандарту. Менша врожайність відмічена у популяції В 11824/68 (89%), більша - у популяції В 11302/68 (93%).

Нижчим показником за вмістом цукру характеризувалася популяція В 11302/68 (103%), вищим - популяція В 11360/68 (107%).

За збором цукру популяції знаходились на рівні 93…96% до стандарту.

Відмічаємо, що майже всі популяції за елементами продуктивності позитивно реагували на схрещування з ЦЧС тестером. Лише ЦЧС гібрид, створений на основі популяції В 11302/68, мав нижчі показники врожайності та збору цукру (при НІР05 = 2,4% за врожайністю та НІР05 = 2,8% за збором цукру).

Вплив ЦЧС тестера на елементи продуктивності, що визначався як різниця між значенням ознаки гібрида і вихідної популяції, був значним і коливалася за врожайністю в межах +3...12%, за вмістом цукру - -2...-3%, за збором цукру - +1...+7%.

При цьому різниця для популяцій з нижчим значенням ознаки була значно вищою, ніж для популяцій з високим значенням ознаки.

Оцінки вихідних селекційних матеріалів будуть більш точними при використанні декількох тестерів. Тому оцінку вихідних популяцій проводили на фоні двох лінійних ЦЧС тестерів (Л ЧС 80 та Л ЧС 72) з різною генетичною основою (табл. 3).

Таблиця 3

Оцінка продуктивності ЦЧС гібридів і батьківських форм, % до стандарту (2000-2003 р.р.)

Вихідна батьківська форма

ЦЧС гібрид (2х ММ х ЦЧС тестер)

врожайність

вміст цукру

збір цукру

врожайність

вміст цукру

збір цукру

ЦЧС тестер (Л ЧС 80)

86

97

93

-

-

-

В 11824/68

92

105

97

110

103

113

НІР05

1,35

0,6

В 11360/68

91

106

97

103

108

111

НІР05

1,37

0,5

1,40

0,8

В 11302/68

108

99

107

106

101

107

НІР05

1,39

0,6

1,46

0,6

ЦЧС тестер (Л ЧС 72)

98

100

98

-

-

-

В 11824/68

92

105

97

112

100

112

НІР05

1,35

0,6

В 11360/68

100

107

107

104

103

107

НІР05

1,37

0,5

В 11302/68

108

99

107

104

104

108

НІР05

1,39

0,6

Груповий стандарт

40,9 т/га.

14,34 %

5,8 т/га.

40,9 т/га.

14,34 %

5,8 т/га.

За врожайністю, вмістом цукру та збором цукру топкросні гібриди від схрещування ЦЧС тестерів з популяціями В 11824/68, В 11360/68 та В 11302/68 перевищували стандарт. З цих популяцій були в подальшому виділені найкращі лінії-запилювачі. Гібриди за участю популяції В 11824/68 мали максимальні показники продуктивності при гібридизації з обома ЦЧС тестерами.

Популяція В 11360/68 за вмістом цукру мала найвищий показник при схрещування з ЦЧС тестером Л ЧС 80 - 108%. За збором цукру показники гібридних комбінацій знаходились в межах 107...112%.

Оцінка вихідних популяцій проходить на першому етапі селекційних робіт. Цей етап включає добір родоначальників за результатами індивідуальної поляризації, а також, попереднього випробування потомків родоначальників.

Оцінки маси коренеплодів та вмісту цукру в них заносяться в кореляційну таблицю, на основі якої формуються такі групи доборів: „супереліта”, „еліта” та „еліта поляризаційна.

На рис. 1 представлені результати оцінок потомків родоначальників у попередньому сортовипробуванні (ПВ) 2000 - 2002 р.р. за ознакою „маса коренеплоду”.

Рис. 1 Маса коренеплодів нащадків родоначальників (ПВ - 2000-2002р.р.)

Примітка. Категорії доборів позначені цифрами: 1 - супереліта; 2 - еліта; 3 - еліта поляризаційна.

Найбільша середня маса коренеплодів спостерігалася в доборів з популяції В 11824/68 за 2001 р. і становила 666 грам. Найнижчу масу коренеплодів відмічалась у доборів з цієї ж популяції за 2002 р. - 388 г.

Несприятливим для проведення доборів виявився 2002 р. Це пов'язано з погодними умовами року. Так, у цьому році лише для доборів з групи В 11360/68 відмічено збільшення маси коренеплодів за всіма категоріями доборів.

Оцінки доборів з популяцій за ознакою „вміст цукру” зображені на рис. 2.

Рис. 2 Вміст цукру в коренеплодах нащадків родоначальників.

Примітка. Категорії доборів позначені цифрами: 1 - супереліта; 2 - еліта; 3 - еліта поляризаційна.

При цьому відмічено збільшення вмісту цукру у всіх категоріях добору порівняно з популяціями. У 2000 р. найвищий вміст цукру відмічено у популяції В 11360/68 - 16,26%.

Проте у доборів найвищий показник за цією ознакою відмічено у групи з популяції В 11824/68 (відповідно 112, 109 та 107 відсотків).

Найнижчі показники вмісту цукру спостерігались за результатами досліджень 2001 р. у всіх популяціях. Однак за категоріями доборів відмічено досить високі показники, особливо для групи „супереліта”, які становлять 116…118%.

Не дивлячись на несприятливі погодні умови 2002 р., отримано досить високі показники за вмістом цукру як у вихідних популяціях так і в групах доборів з них.

Найнижчий показник за цією ознакою у цьому мала популяція В 11302/68 - 15,97 %, найвищий - популяція В 11824/68 - 16,34 %.

Оцінивши потомки родоначальників за ознаками продуктивності слід відмітити, що між масою коренеплодів, вмістом цукру вихідних популяцій та індивідуальними номерами, відібраними з них, існує суттєва від'ємна залежність. Одержані коефіцієнти кореляції свідчать про неможливість ведення доборів, враховуючи лише показники продуктивності вихідних батьківських форм. Вихідні багатонасінні форми та лінії-запилювачі, отримані з них необхідно оцінювати за величиною загальної та специфічної комбінаційної здатності.

Вивчення генетичної цінності ліній-запилювачів, виділених з популяцій багатонасінних форм цукрових буряків

Створення ліній-запилювачів - компонентів гібридів на ЦЧС основі включає три основних етапи:

— відбір багатонасінних ліній за загальною комбінаційною здатністю за результатами випробовування гібридів, одержаних за схемою полікрос;

— попередній відбір кандидатів у багатонасінні компоненти гібридів шляхом проведення пробних схрещувань кращих багатонасінних ліній з ЦЧС лініями за схемою топкрос;

— завершальний відбір компонентів за результатами пробних схрещувань кращих ЦЧС ліній з кращими запилювачами.

Ця технологічна схема, як показують результати станційного випробовування, певною мірою себе вичерпала. Слабким місцем її є відсутність чіткої системи аналізу і відбору вихідних селекційних матеріалів за специфічною комбінаційною здатністю.

Для визначення специфічної комбінаційної здатності проведено схрещування окремих номерів кандидатів у комплементарні запилювачі з ЦЧС тестерами (табл. 4).

Таблиця 4

Оцінка продуктивності ЦЧС гібридів і батьківських форм, % до стандарту (2002-2003 рр.)

Вихідна батьківська форма

ЦЧС гібрид

врожайність

вміст цукру

збір цукру

врожайність

вміст цукру

збір цукру

ЦЧС тестер (ЛЧС 80)

86

97

93

-

-

-

В 11824/н1

92

105

97

110

103

113

В 11824/н2

93

103

96

107

100

107

В 11824/н3

92

103

105

107

101

108

В 11824/н4

95

108

103

105

105

110

НІР05

1,35

0,6

В 11360/н1

91

106

97

103

108

111

В 11360/н2

83

107

90

97

101

98

В 11360/н3

87

108

95

93

104

97

В 11360/н4

100

107

107

102

100

102

НІР05

1,37

0,5

1,40

0,8

В 11302/н1

104

101

105

94

104

98

В 11302/н2

93

105

98

95

105

100

В 11302/н3

98

106

104

93

104

97

В 11302/н4

108

99

107

106

101

107

НІР05

1,39

0,6

1,46

0,6

ЦЧС тестер (ЛЧС 72)

98

100

98

-

-

-

В 11824/н1

92

105

97

112

100

112

В 11824/н2

93

103

96

108

98

106

В 11824/н3

92

103

105

83

106

99

В 11824/н4

95

108

103

101

106

107

НІР05

1,35

0,6

В 11360/н1

91

106

97

100

106

106

В 11360/н2

83

107

90

97

108

105

В 11360/н3

87

108

95

100

106

106

В 11360/н4

100

107

107

104

103

107

НІР05

1,37

0,5

В 11302/н1

104

101

105

99

102

101

В 11302/н2

93

105

98

101

102

103

В 11302/н3

98

106

104

92

101

93

В 11302/н4

108

99

107

104

104

108

Груповий стандарт

40,9 т/га.

14,34 %

5,8 т/га.

40,9 т/га.

14,34 %

5,8 т/га.

НІР05

1,39

0,6

В дослідженнях в якості ЦЧС тестера було використано дві ЦЧС лінії: ЦЧС лінію з широкою генетичною основою - Л ЧС 80 (еліта оригінал) та ЦЧС лінію з вузькою генетичною основою - Л ЧС 72.

Такий підхід дозволив виявити батьківські пари, що дають гібриди з ефектом гетерозису, та визначити лінії з високою комбінаційною цінністю, які неможливо було виявити при схрещуванні з одним запилювачем. Прикладом може служити комбінації індивідуальних номерів запилювачів В 11824/н1, В 11360/н1 та В 11302/н4 з ЦЧС тестерами, у яких збір цукру складає відповідно 113, 111 та 108% при вмісті цукру 103, 108 та 104 % (табл. 4).

Результатом цієї роботи є відбір ліній-запилювачів з високою комбінаційною цінністю.

Поряд з вивченням комбінаційної здатності багатонасінних диплоїдних запилювачів проводилось вивчення комбінаційної здатності ЦЧС ліній для виявлення можливих ЦЧС тестерів з метою подальшого використання їх в системі схрещувань за схемою топкрос з індивідуальними номерами багатонасінних запилювачів.

Високі показники ЗКЗ за масою коренеплодів відмічено у ліній Л ЧС 5561 - 4,1 та Л ЧС 72/80 - 4,8. Серед популяцій запилювачів високу ЗКЗ мала популяція В 11302/68.

За вмістом цукру високу ЗКЗ мали ЦЧС лінії Л ЧС 5563 та Л ЧС 72. Серед багатонасінних популяцій високу ЗКЗ мала популяція В 11360/68.

Важливим етапом селекційних робіт є визначення коефіцієнта успадкування ознак батьківського компоненту в гібридному потомстві.

Провівши оцінку продуктивності вихідних батьківських компонентів та отриманих пробних ЧС гібридів, встановлено наступне:

за ознакою “врожайність” успадкування спостерігалось у популяції В 11360/68 - 63%. Низький коефіцієнт успадкування врожайності мала популяція В 11824/68 - 51%. Не спостерігалося успадкування у популяції В 11302/68 (tr =2,20 менше за t05 = 2,48);

за ознакою “вміст цукру” спостерігали успадкування ознаки батьківського компонента в гібридному потомстві. Коефіцієнт успадкування для трьох груп багатонасінних запилювачів В 11824/68, В 11360/68 та В 11302/68 становив відповідно 68, 75 та 62 %.

Оцінка екологічної пластичності та стабільності ЦЧС гібридів та багатонасінних запилювачів

Для вирішення проблеми використання генетичних відмінностей і адаптивної здатності гібридів у селекційній роботі необхідно використовувати кількісну ознаку взаємодії генотип-середовище: оцінку селекційних матеріалів за екологічною стабільністю і пластичністю. Для проведення такої оцінки в наших дослідженнях використовували метод дисперсійного і регресійного аналізу.

Під екологічною стабільністю розуміємо середню реакцію гібриду чи компонентів гібридів на зміну умов середовища, а під стабільністю - відхилення емпіричних даних у кожній конкретній умові від цієї середньої реакції.

Дані математичних обрахунків за ознаками „врожайність” та „вміст цукру” приведено в табл. 5.

Таблиця 5

Параметри пластичності та стабільності ліній-запилювачів (1999-2003 рр.)

№ КЗ

Походження

За врожайністю

За вмістом цукру

bi

S2i

bi

S2i

Група доборів з В 11824/68

КЗ 1

В 807/н96

0,77

1,84

0,92

0,069

КЗ 2

В 612/н96

0,81

1,24

1,30

0,352

КЗ 3

В 429/н96

0,73

1,23

1,16

0,130

Група доборів з В11360/68

КЗ 4

В 946/н96

0,64

3,77

1,30

0,031

КЗ 5

В 929/н96

0,59

9,34

1,54

0,022

КЗ 6

В 869/н96

1,15

0,17

0,83

0,188

Група доборів з В11302/68

КЗ 7

В 285/н96

0,83

0, 11

1,16

0,167

КЗ 8

В212/н96

1,02

0,48

1,02

0,026

КЗ 9

В 181/н96

1,01

0,41

0,99

0,035

НІР05

3,16

0,15

Лінії-запилювачі КЗ 8 та КЗ 9 активно реагували на зміну умов середовища. Відповідно їх можна використовувати як компоненти гібридів для вирощування в умовах високої культури землеробства, тому що вони підвищують продуктивність гібридів за поліпшених умов вирощування. В той же час на низьких агрофонах їх показники продуктивності будуть падати.

До другого класу потрапили лінії-запилювачі КЗ 4 та КЗ 5. Вони слабо реагують на зміну умов середовища.

Лінії-запилювачі КЗ 1, КЗ 2, КЗ 3, КЗ 6 та КЗ 7 достовірно не відрізнялись від середньої пластичності для даного набору.

За ознакою „вміст цукру” високу пластичність виявили лінії-запилювачі КЗ 2, КЗ 3, КЗ 4 та КЗ 5.

Ліній, які слабо реагують на зміну умов середовища за ознакою „вміст цукру”, для даного набору не виявлено.

Лінії КЗ 1, КЗ 5-9 не мають достовірної різниці за пластичністю. Однак виключати їх з подальших селекційних робіт не слід, тому що вони можуть в комбінаціях схрещувань з ЦЧС лініями виявити досить високий ефект гетерозису.

Дослідження показали, що лінії-запилювачі є досить стабільними і пластичними. Такі оцінки досить повно включають в себе вплив умов середовища, взаємодію генотипу і середовища та поведінку генотипу в різних умовах середовища.

Для оцінки пластичності і стабільності гібридів в різні роки випробувань в дослідженнях було використано сім пробних гібридів та три зареєстровані гібриди В ЧС 63, Весто та Українських ЧС 70. Роки проведення випробувань (1999-2003 р.р.) суттєво відрізняються між собою за основними параметрами метеорологічних факторів (температурою повітря, кількістю опадів в період вегетації та ін.) та шкодочинною дією хвороб та шкідників.

Вивчаючи вплив компонентів схрещувань на показники продуктивності гібридів, було встановлено, що за роки випробувань батьківський компонент (відібрані з багатонасінних популяцій лінії-запилювачі) мав переважаючий вплив (рис. 3).

Рис. 3 Частка впливу батьківських компонентів гібридів.

Причому лінії-запилювачі з групи доборів популяції В 11360/68 мали переважаючий вплив за ознакою "вміст цукру", лінії запилювачі, відібрані з популяції В 11824/68, мали переважаючий вплив за ознакою "врожайність". Умови зовнішнього середовища також мали вплив на показники продуктивності гібридів і за роки випробувань коливались від 1,1 до 7,8 %.

Оцінку параметрів пластичності і стабільності проводили за методикою, викладеною вище (табл. 6).

Таблиця 6

Параметри пластичності та стабільності пробних гібридів (1999-2003 рр.)

№ гібриду

Походження гібриду

За врожайністю

За вмістом цукру

bi

S2i

bi

S2i

Лінії-запилювачі з групи доборів з В 11824/68

1

ЧС1 х В 807/н96

1,17

9,93

1,14

0,020

2

ЧС2 х В 612/н96

1,04

5,43

1,02

0,273

3

ЧС3 х В 429/н96

0,97

10,79

1,17

0,044

Лінії-запилювачі з групи доборів з В 11360/68

4

ЧС1 х В 946/н96

1,04

0,48

0,96

0,105

5

ЧС2 х В 929/н96

0,58

3,15

1,08

0,096

6

ЧС3 х В 869/н96

0,76

1,67

0,76

0,035

Лінії-запилювачі з групи доборів з В 11302/68

7

ЧС1 х В 285/н96

1,07

0,37

1,20

0,090

8

ЧС2 х В 212/н96

1,04

2,91

0,92

0,020

9

ЧС3 х В 181/н96

1,13

0,94

1,12

0,010

ЧС гібриди

10

Український ЧС 70

1,35

0,12

1,15

0,012

11

В ЧС 63

1,41

0,16

1,18

0,045

12

Весто

1,54

0,09

1,04

0,096

НІР05

3,08

0,11

Високу стабільність і пластичність мають пробні гібриди ЧС 7 та ЧС 9. Гібриди ЧС 2, ЧС 4 та ЧС 8 достовірно не відрізняються від середньої пластичності для даного набору гібридів.

Слід відмітити, що гібриди Український ЧС 70 та В ЧС 63 є досить пластичними і стабільними за ознакою "врожайність" і тому можуть вирощуватись в різних екологічних зонах. Вирощування цих гібридів в умовах високої культури землеробства значно підвищить їх продуктивність.

За ознакою „вміст цукру” відмічено високу пластичність та стабільність гібридів ЦЧС 1, ЦЧС 3, ЦЧС 5, ЦЧС 7 та ЦЧС 9. Гібриди В ЧС 63 та Весто (оригінатор - Верхняцька дослідно-селекційна станція) показали високу пластичність та стабільність за вмістом цукру. Це підтверджує можливість вирощування їх у різних агроекологічних зонах.

Екологічну пластичність та стабільність, що не виходить за межі НІР05 мали гібриди ЦЧС 2, ЦЧС 4 та ЦЧС 10. Пробні гібриди ЦЧС 6 та ЦЧС 8 слабо реагували на зміну умов зовнішнього середовища.

Створення та подальше випробування одержаних за програмою „Бетаінтеркрос” експериментальних гібридів в різних еколого-кліматичних зонах України, дало можливість визначити відносну роль генотипу і середовища в загальній мінливості ознак врожайності та вмісту цукру.

Оцінюючи одержані результати за цими ознаками, відмічено високу пластичність багатонасінного диплоїдного запилювача верхняцького походження. Коефіцієнт екологічної пластичності bi коливався в межах 0,48…0,93. Показники стабільності виявились незначними. Відібрані та оцінені за комбінаційною здатністю, екологічною пластичністю та стабільністю лінії-запилювачі послужили батьківським компонентом гібрида Весто.

Оцінка продуктивності гібрида проводилась за програмою „Бетаінтеркрос” в циклі випробувань 95-96-97. На основі отриманих результатів зроблено оцінку екологічної пластичності та стабільності даного гібрида в залежності від місця випробування (табл. 7).

Таблиця 7

Екологічна пластичність та стабільність гібриду Весто

№ п/п

Місце

випробування

За врожайністю

За вмістом цукру

За збором цукру

bi

S2i

bi

S2i

bi

S2i

1

БЦДСС

0,07

16,8

-1,76

3,98

-0,95

14,2

2

ВДСС

-0,02

0,30

-1,43

0,71

0,20

0,24

3

ВПДСС

0,93

7,62

2,67

0,51

-1,10

6,17

4

ІвДСС

0,68

1,98

-1,71

0,12

0,70

0,52

5

УлДСС

0,90

0,47

2,78

0,11

1,51

2,08

6

ЯлДСС

0,31

0,58

2,25

1,24

-0,72

10,3

7

ФІЦБ

1,69

0,58

-0,25

1,24

2,72

10,3

НІР 05

3,40

1,91

4,46

Найбільш сприятливими для випробування та подальшого вирощування гібриду Весто виявилися зони діяльності Веселоподільської, Іванівської, Уладово-Люлинецької та Ялтушківської дослідно - селекційних станцій, на яких за основними показниками продуктивності отримано високі значення стабільності та пластичності.

Це вказує на те, що гібрид Весто придатний для промислового виробництва в різних агрокліматичних зонах. Високі показники стабільності і пластичності вказують, що він активно реагує на зміну умов середовища та потребує дотримання агротехнічних вимог.

Характеристика кращих гібридів, створених з викоританням багатонасінних запилювачів верхняцького походження

Рівень продуктивності ЦЧС гібридів, створених на основі запилювачів верхняцької селекції, визначали шляхом поділу на групи по відношенню до групового стандарту: І - продуктивність до 100%; ІІ - продуктивність 100-102%; ІІІ - продуктивність 102-105%; IV - продуктивність більше 105%.

При репродукуванні компонентів і відновленні кращих гібридних комбінацій інтерес становлять гібриди з високим рівнем продуктивності (102,1...105,0% і вище). За врожайністю таких гібридів було відповідно 16,3 і 24,4 %, за вмістом цукру - 6,9 і 12 %. Гібридів з високою врожайністю було значно більше, ніж з високим вмістом цукру.

Із трьох популяцій багатонасінних запилювачів в процесі селекції було відібрано три лінії-запилювачі: В 198/96, В 853/96 та В 837/96, з якими створено вісім пробних гібриди, що передані до Державного сортовипробування. Крім того запилювач В 853/96 характеризувався високою комбінаційною здатністю одночасно за двома утилітарними ознаками. За його участю і створено найбільше цінних гібридних комбінацій (75%)

Сучасні технології передбачають застосування гібридів інтенсивного типу. Таким гібридом на даний час є Весто (табл. 8)

Таблиця 8

Економічна ефективність виробництва гібрида Весто (2003 рік)

Показники

Одиниця виміру

Стандарт (Український ЧС 70)

Гібрид Весто

Показники на 1 га

Стандарт (Український ЧС 70)

Гібрид Весто

відхилення,

+

Площа посіву

га

18

32

Реалізовано

тонн

742

1455

4,12

4,55

+0,43

Ціна (без ПДВ).

грн.

118,70

134,65

118,70

134,65

+15,95

Виручка всього, грн. (без ПДВ).

грн.

88070

195930

4891

6122

+1231

Прибуток

грн.

10663

53039

592

1659

+1076

Економічна ефективність

грн.

3984

4598

-

-

+714

Рентабельність

%

13,8

37,1

13,8

37,1

+23,3

За рахунок вищого вмісту цукру реалізаційна ціна однієї тонни гібрида Весто на 15,25 гривні вища порівняно з гібридом Український ЧС 70. Це дає змогу на одному гектарі посіву отримати додатково 657 гривні. За рахунок вищої врожайності один гектар посіву гібриду Весто дає додатково від реалізації 574 гривні. Рівень рентабельності при цьому складає 37,1%.

Таким чином, основними факторами, що зумовлюють високу рентабельність виробництва гібриду Весто є підвищені показники продуктивності та висока реалізаційна ціна товару.

ВИСНОВКИ

В дисертації наведено та теоретично узагальнено нове вирішення наукової проблеми - створення багатонасінних запилювачів цукрових буряків, що виявляється у використанні багатонасінних популяцій верхняцького походження для формування на їх основі ліній-запилювачів. Доведено, що позитивна взаємодія із середовищем може бути рівноцінною складовою гетерозисних гібридів.

Вихідні багатонасінні популяції верхняцької селекції характеризуються генетичною різнорідністю. Рівень внутрішньопопуляційної мінливості маси коренеплодів і вмісту цукру був високим (34,9…38,3; 24,5…28,0). Коефіцієнт спадкування - середнім (0,38…0,57 і 0,57…0,66). Кореляційна залежність між масою коренеплодів і цукристістю на популяційному і на лінійному рівнях від'ємна (r = - 0,14…- 0,20).

Базові популяції позитивно реагують на схрещування з різними ЦЧС тестерами, але для оцінки їх комбінаційної здатності на перших етапах селекції доцільніше використовувати тестер з широкою генетичною основою. Конкурсний гетерозис за ознаками “врожайність” та “вміст цукру” частіше забезпечується у тих комбінаціях схрещування, де батьківська форма має високий базисний рівень продуктивності.

Кращими за комбінаційною здатністю виявились популяції В 11824/68 та В 11360/68, з яких виділені лінії - запилювачі В 198/96, В 853/96 та В 837/96 - учасники програми "Бетаінтеркрос".

Виділені специфічні комбінації схрещування батьківських форм з оптимальним поєднанням високої комбінаційної здатності за врожайністю та вмістом цукру.

Структура генотипової мінливості господарсько-цінних ЦЧС гібридів змінюється залежно від ступеня гомо-гетерозиготності компонентів.

Умови середовища проявляють специфічний вплив на реакцію різних типів генних взаємодій в конкретних наборах гібридів. Позитивні ефекти взаємодії із середовищем служать складовою гетерозисного ефекту.

Гібриди, створені з використанням різних в генетичному відношенні ЦЧС ліній і запилювачів, диференційовано реагують на зміну умов середовища. Ефекти пластичності і стабільності залежать від умов середовища, в яких проходить реалізація генотипу гібридів. Виявлені лінії з високою екологічною пластичністю та стабільністю за ознаками „врожайність” та „вміст цукру”. Частка ЦЧС гібридів із стабільною реакцією на середовище за врожайністю і вмістом цукру складає 48,1%, а високо пластичних 14,3%.

Адитивні ефекти вивчених батьківських форм характеризуються більшою стабільністю порівняно з материнськими формами. Генні взаємодії, що обумовлюють генетичний контроль ознаки „врожайність”, інтенсивніше змінюються під впливом факторів зовнішнього середовища, ніж у ознаки „вміст цукру”.

За комплексом господарсько - цінних ознак виділені і передані до Державного сортовипробування вісім ЧС-гібридів цукрових буряків, створених з використанням запилювачів верхняцького походження, які забезпечують підвищення збору цукру на 5-10% порівняно з груповим стандартом.

Рекомендації для селекційної практики та виробництву

Комбінаційно-здатні лінії-запилювачі, отримані з багатонасінних популяцій верхняцької селекції, включати в селекційний процес з метою створення гетерозисних гібридів на стерильній основі.

При формуванні ЦЧС гібридів з підвищеним збором цукру в якості компонентів схрещувань слід використовувати лінії з переважаючими адитивними ефектами генів за цією ознакою.

При плануванні ефективних селекційних програм і при оцінці комбінаційної здатності ліній слід враховувати не тільки ефекти СКЗ та ЗКЗ, а й взаємодію їх з навколишнім середовищем на основі оцінок екологічної пластичності та стабільності.

Створений високопродуктивний гібрид Весто рекомендувати для вирощування в зонах Лісостепу та Степу

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. В.Г. Перетятько, В.П. Радченко, Д.М. Адаменко Комбінаційна цінність і підвищення ефективності селекції на гетероз...


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.