Інтенсифікація селекційного процесу картоплі з використанням специфічних умов українських Карпат

Оцінка фітофторостійкості зразків картоплі в умовах Карпат. Виділення міжвидових гібридів з високою здатністю до урожайності. Обґрунтування доцільності використання специфічних умов українських Карпат для інтенсифікації селекційного процесу картоплі.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 10.08.2014
Размер файла 229,3 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

СОБРАН ВАСИЛЬ МИХАЙЛОВИЧ

УДК: 635.21:631.527.5.631.527.8

ІНТЕНСИФІКАЦІЯ СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ КАРТОПЛІ З ВИКОРИСТАННЯМ СПЕЦИФІЧНИХ УМОВ УКРАЇНСЬКИХ КАРПАТ

06.01.05 - селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

КИЇВ - 2005

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Карпатському опорному пункті Інституті картоплярства УААН протягом 1995-2003 рр

Науковий керівник: доктор сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

ПОДГАЄЦЬКИЙ Анатолій Адамович,

Інститут картоплярства УААН,

завідувач лабораторії вихідного матеріалу

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор

ВАСИЛЬКІВСЬКИЙ Станіслав Петрович,

Білоцерківський державний аграрний університет, завідувач кафедрою селекції і насінництва

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

ЗАВІРЮХА Петро Данилович,

Львівський державний аграрний університет,

доцент кафедри генетики, селекції і захисту рослин

Провідна установа: Інститут землеробства УААН

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту цукрових буряків УААН (другий корпус).

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради,

кандидат сільськогосподарських наук Сторожик Л.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Ефективність селекції картоплі залежить від ряду факторів. Особливе місце в інтенсифікації процесу створення сортів, в тому числі: отриманні за короткий строк об'єктивних даних, визначенні прояву ознак, які не можуть бути встановлені при випробуванні матеріалу в одних умовах тощо, відводиться правильному виборі методів досліджень і регіону їх виконання. Специфічним, єдиним в Україні, екзогенним комплексом характеризується зона Карпат з її різним висотним розташуванням в межах невеликої площі. На жаль, до останнього часу, придатність цього оригінально полігону для проведення селекційних робіт з картоплею грунтовно не вивчалась. Особливо це стосується вихідного матеріалу, створеного на міжвидовій основі, який характеризується широкою генетичною базою контролю багатьох цінних ознак, перш за все стійкістю проти хвороб і шкідників. Вирішення питання можливості використання специфічних умов Карпат для інтенсифікації селекції картоплі, яке поставлене для вирішення, і є актуальністю роботи. фітофторостойкість картопля карпати селекційний

Зв'язок роботи з науковими програмами. Тема дисертації входила в план науково-дослідної роботи лабораторії селекції Інституту картоплярства УААН НТП “Картоплярство”: “Створити вихідний матеріал та високоврожайні (на 5-10% вище стандартів) сорти картоплі, стійкі до основних хвороб, з високими якісними показниками, придатні для механізованого збирання” (1995-1999 рр.). Номер державної реєстрації 10.0197U005459, “Створити джерела, донори і вихідний матеріал для селекції та сорти картоплі різних груп стиглості і господарського призначення, з високою урожайністю, груповою стійкістю проти хвороб, високими якісними показниками, придатністю для механізованого вирощування” (2000 - 2005 рр.). Номер державної реєстрації 0101U004746.

Мета і завдання дослідження. Мета досліджень - встановити перспективність використання специфічних умов Карпат для інтенсифікації певних етапів селекційного процесу картоплі.

Для досягнення поставленої мети передбачалось вирішити такі завдання:

визначити перспективність проведення схрещування, в тому числі і з використанням складних міжвидових гібридів, на різних висотних рівнях Карпат;

встановити оптимальні зовнішні умови для виконання гібридизації в Карпатах;

обгрунтувати доцільність проведення випробування фітофторостійкості в зоні Карпат і оцінити за проявом ознаки складні міжвидові гібриди;

при вирощуванні в умовах Карпат встановити прояв господарсько-цінних ознак складних міжвидових гібридів;

оцінити матеріал від тестсхрещування міжвидових гібридів за господарськими ознаками в умовах Карпат;

провести конкурсно-екологічне випробування селекційного матеріалу.

Об'єкт досліджень: міжвидові гібриди, потомство від топкросних схрещувань, матеріал конкурсно-екологічного випробування.

Предмет досліджень: ягодоутворення від схрещування, стійкість міжвидових гібридів проти фітофторозу, врожайні, якісні на інші властивості потомства від тестсхрещувань, прояв господарських ознак серед матеріалу конкусно-екологічного випробування.

Методи досліджень: польові, лабораторні, статистичні. Використані як загальнонаукові, так і прийняті в картоплярстві. При застосуванні польових методів визначали: результативність схрещування, стійкість проти фітофторозу, оцінка господарсько-цінних ознак серед потомства від топросних схрещувань і матеріалу конкурсно-екологічного випробування. Лабораторні методи використовували при визначенні якісних показників. Отримані дані обробляли статистичними методами.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше цілеспрямовано із застосуванням матеріалу різного в генетичному відношенні та за методами створення визначена доцільність і перспективність використання специфічних умов українських Карпат для інтенсифікації селекційного процесу картоплі.

Доведена унікальність зони для успішної міжвидової (бекросування) і міжсортової гібридизації картоплі. Встановлений вплив специфічних умов на складові результативності схрещування.

Виявлена унікальність грунтово-метеорологічного, фітопатогенного комплексів для оцінки стійкості зразків картоплі проти фітофторозу. Визначений вплив на отримання результатів методу і місця виконання досліджень.

В специфічних умовах Карпат здійснена оцінка матеріалу від топкросних схрещувань за комплексом господарсько-цінних ознак, на підставі чого визначені кращі комбінації, батьківські компоненти схрещування для практичного селекційного використання.

В результаті конкурсно-екологічного випробування дана оцінка селекційному матеріалу в особливих зовнішніх умовах, що дозволило виділити високо адаптивні форми.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлено, що використання специфічних умов українських Карпат дозволяє отримати гібридне насіння від схрещування будь-яких батьківських компонентів, у тому числі й бекросів, а також через підвищення результативності схрещування зменшити витрати на його одержання. Доведено, що при сприятливому метеорологічному і фітопатогенному комплексах зона Карпат є особливо придатною для оцінки зразків картоплі на стійкість проти фітофторозу, тобто вона (зокрема регіон виконання досліджень з дисертаційної роботи) може бути використана для отримання об'єктивних даних за ознакою. Завдяки специфічності умов Карпат є можливість встановити адаптивний потенціал матеріалу конкурсно-екологічного випробування, сортів і бекросів складних міжвидових гібридів, кращі з яких за цією оцінкою доцільно залучати в практичну селекцію.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто опрацьована наукова література за темою дисертаційної роботи, на підставі чого розроблена програма досліджень. Проведені польові спостереження, обліки, лабораторні аналізи. Отримані дані узагальнені та оброблені з використанням статистичних методів. Сформульовані наукові положення, висновки, які викладені в дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні результати досліджень доповідались і обговорювались на засіданнях Вченої ради Інституту картоплярства УААН (1995-2003 рр.); Міжнар. наук. конф., присвяченій 90-річчю з дня народж. акад. П.І.Альсміка “ Актуальные проблемы современного картофелеводства”. Мінськ, 1997 р.; Міжнар. наук.-практ. конф. молод. вчених “Адаптивное растениеводство: проблемы и решения”. Мінськ, 2004 г.; Міжнар. наук. симпоз. “Сучасні технології селекційного процесу сільськогосподарських культур”. Харків, 2004 р.

Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковані в дев'яти наукових працях, з них три - у фахових виданнях.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 172 сторінках машинописного тексту (комп'ютерний варіант), включає 46 таблиць, два рисунки. Робота складається із вступу, восьми розділів, висновків, рекомендацій для селекційної практики і виробництва, списку використаної літератури, який нараховує 272 джерела, у тому числі 70 латиницею, та додатків, де подана таблиця, акт впровадження.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Вплив екзогенних факторів на інтенсифікацію досліджень із селекції картоплі (огляд наукової літератури)

На підставі аналізу результатів досліджень численних вчених викладені стан, методичне забезпечення, проблеми, які до останнього часу не вирішені в селекційному процесі, й перспективи їх інтенсифікації. Зокрема, зосереджено увагу на теоретичних основах успішної гібридизації та вплив на її результативність комплексу зовнішніх факторів. Проведений аналіз існуючих методів оцінки фітофторостійкості надземної частини рослин картоплі та впливу місця виконання досліджень на отримання об'єктивних даних за найкоротший термін. Викладена роль міжвидової гібридизації у вирішенні проблем, які стоять перед селекцією картоплі. Доведена доцільність і перспективність використання при створенні вихідного матеріалу з участю філогенетично віддаленого від сортів виду S.bulbocastanum. Висвітлена доцільність екологічного випробування селекційного матеріалу і використання отриманих даних для визначення їх адаптивного потенціалу.

Умови, матеріал та методи проведення досліджень

Робота виконана протягом 1995-2003 рр. в Карпатському опорному пункті Інституту картоплярства УААН, землі якого розміщені в зоні східних Карпат. Дослідження проведені на висоті 650 метрів над рівнем моря (Нижні Ворота) і 1330 (полонина Плай). Грунти відповідно опідзолені буроземи та гірсько-лучно-лісові. Вони кислі, бідні на гумус (2%), фосфор (10,9 мг/100 г грунту), але багаті калієм (18,8 мг/100 г грунту).

Клімат континентальний. Різниця температури повітря в горах і низині обумовлює сильні вітри, а також холодні ночі навіть після жаркого дня. Кількість атмосферних опадів з висотою збільшується, що спричиняє надмірне зволоження, але завдяки горам підтоплення посівів не спостерігається. При середній багаторічній кількості опадів за період вегетації (травень-вересень) 555 мм 1996,1997 і особливо 1998 та 2001 роки характеризувались більшим випаданням дощів (на 87,3-255,2 мм).

Результативність схрещування залежно від умов проведення досліджень

Ефективність гібридизації в зоні Карпат. Виконаний значний об'єм схрещувань за схемами бекросування міжвидових гібридів (запилено 7264 бутони, отримано 2315 гібридних ягід, з яких виділено 123413 насінин) дозволив визначити вплив на результативність досліджень специфічних екзогенних факторів зони Карпат і батьківських компонентів. В середньому частка вдалих схрещувань склала 31,9%. Високий прояв мають також інші складові результативності гібридизації: кількість насіння в перерахунку на один бутон до 16,7 шт., на одну ягоду - 52,5.

Виділені материнські форми - бекроси складних міжвидових гібридів з високим зав'язуванням ягід і їх обнасіненністю, а саме: 89.141с139, 90.673/30, 90.673/75, 90.675/27, 90.672с24,90.766/105, 91.285с3. Поміж тестерів кращим за результатами гібридизації є сорт Воловецька (43,6% ягодоутворення). Навіть в даних умовах виконання досліджень встановлений вплив на успішне схрещування специфічного екзогенного комплексу років проведення роботи. За 1995-2000 рр. середня зав'язуванність ягід склала 19,7-41,1%.

Результативність бекросування міжвидових гібридів залежно від місця і умов виконання досліджень. Встановлено, що зона Карпат, порівняно із центральним Поліссям, є значно кращою для проведення схрещування (табл. 1, із скороченням): є можливість отримати ягоди і насіння в усіх комбінаціях (в зоні Полісся лише у 87,5%), зав'язування ягід вище у 2,35 разу, утворення насіння більше в 1,16. І це незважаючи на менший об'єм гібридизації в Карпатах (на 475 бутонів або 8,2%). Водночас, обнасіненість ягід краща в зоні Полісся в 1,6 разу, але це значно менше, ніж перевага за ягодоутворенням в Карпатах. А тому кількість насіння на один бутон (узагальнюючий показник) в останньому випадку більша в 1,48 разу.

Вдалому проведенню гібридизації в Карпатах сприяє специфічний екзогенний комплекс: значна кількість опадів (за травень-вересень 555 мм), рівномірне їх випадання (до 17 днів на місяць), порівняно низька температура повітря (середньо місячна багаторічна в літні місяці не вище 16-17 оС), висока вологість повітря (в середньому за місяць не нижче 68%), високе значення гідротермічного коефіцієнта (до 4,6) та інші фактори. Вважаємо, саме це спричинило отримання позитивних результатів при схрещуванні в зоні Карпат в усіх комбінаціях тоді, як в регіоні Полісся у 13,5% з них ягоди не зав'язались. Крім цього, в гірській зоні ягодоутворення в усіх тестерів (за винятком сорту Гітте) не лише високе, але й майже однакове (32,6-38,4%).

Таблиця 1

Результативність схрещування в Карпатах і центральному Поліссі (1995-1997 рр.)

Комбінації схрещувань

Карпати

Центральне Полісся

запилених бутонів, шт.

зав'язалось ягід,

%

виділено насіння,

шт.

запилених бутонів, шт.

зав'язалось ягід,

%

виділено насіння,

шт.

всього

на одну ягоду

на запилений бутон

всього

на одну ягоду

на запилений бутон

81.459с19 х Г.*

18

22,2±9,8

165

41

9,2

52

21,2±5,7

1151

105

22,1

Те саме х В.

53

79,2±5,6

759

18

14,3

62

19,4±5,0

679

56

11,0

- “ - х Л.

101

60,4±4,9

1152

19

11,4

72

4,2±2,4

198

66

2,8

- “ - х П.

24

50,0±10,2

535

45

22,3

17

5,9±5,7

46

46

2,7

89.141с74 х Г.

35

11,4±5,4

211

53

6,0

57

8,8±3,8

380

76

6,7

Те саме х В.

75

42,7±5,7

1198

38

16,0

46

15,0±5,3

1255

179

27,3

- “ - х Л.

26

53,8±9,8

932

67

35,3

15

0

0

0

0

- “ - х П.

23

11,5±6,7

265

88

11,5

-

-

-

-

-

89.141с139 хГ.

30

16,7±6,8

357

71

11,9

57

7,0±3,4

267

67

4,7

Те саме х В.

68

30,9±5,6

2177

104

32,0

52

12,0±4,5

1047

175

20,1

- “ - х Л.

13

30,8±12,8

210

53

16,2

39

0

0

0

0

- “ - х П.

65

46,2±6,2

1417

47

21,8

21

4,8±4,7

16

16

0,8

.89.202с77х Г.

9

44,4±16,6

131

33

14,6

36

11,1±5,2

420

105

11,7

Те саме х В.

39

51,3±8,0

1167

58

29,9

38

23,7±6,9

710

79

18,7

- “ - х Л.

34

23,5±7,3

403

50

11,9

18

11,1±7,4

36

18

2,0

- “ - х П.

24

25,0±8,8

270

45

11,3

25

12,0±6,5

190

63

7,6

90.676/14 х Г.

56

16,1±4,9

771

86

13,8

108

13,0±3,2

783

56

7,3

Те саме х В.

76

44,7±5,7

1793

53

23,6

134

21,6±3,6

2718

94

20,3

- “ - х Л.

60

35,0±6,2

1096

52

18,3

150

4,0±1,6

302

50

2,0

- “ - х П.

42

47,6±7,7

928

46

22,1

34

20,6±6,9

479

68

14,1

90.832с5 х Г.

44

4,5±3,1

46

28

1,1

28

3,6±10,3

25

25

0,9

Те саме х В.

33

27,3±7,8

261

29

7,9

16

12,5±8,3

151

76

9,4

- “ - х Л.

72

5,6±2,7

347

87

4,8

21

0

0

0

0

- “ - х П.

48

12,5±4,8

270

45

5,6

9

0

0

0

0

91.651с2 х Г.

65

15,4±4,5

505

51

7,8

55

5,5±3,1

155

52

2,8

Те саме х В.

80

47,5±5,6

1883

50

23,5

68

10,3±3,5

628

90

9,2

- “ - х Л.

48

27,1±6,4

303

23

6,3

57

0

0

0

0

- “ - х П.

35

40,0±8,3

928

66

26,5

-

-

-

-

-

Примітка: * скороченню Г., В., Л., П. відповідає назва сортів: Гітте, Воловецька, Львів'янка, Поліська рожева.

Ще кращими для гібридизації є умови полонини Плай. Порівняно з Нижніми Воротами в умовах полонини Плай більше ягодоутворення має місце у 45,5 % комбінацій схрещування. Ще у 22,7% отримані близькі дані. Кількість насіння на запилений бутон відповідно була 43,6 і 60,2 шт. Тобто більш успішне отримання насіння в Нижніх Воротах, порівняно із зоною Полісся в 1,48 разу збільшується ще у 1,38 разу при схрещуванні в умовах полонини. Це обумовлено кращими, ніж у Нижніх Воротах, метеорологічними та іншими факторами для успішної гібридизації: за багаторічними даними кількість опадів у травні-вересні тут складає 709 мм, кількість днів з дощами до 18 на місяць, середня температура повітря - 12-13 оС, вологість повітря - не нижче 72%, середньомісячне значення гідротермічного коефіцієнта - до 8,3.

Перспективність виконання схрещування за селекційною програмою. Сприятливий для гібридизації зовнішній комплекс Карпат дозволив отримати в Нижніх Воротах 225061 насінину за селекційними схемами. Це більше половини того, що зав'язалось у зоні Полісся, хоча в останньому регіоні проведено значно більше (в 1,6 разу) схрещувань. Але навіть у цій зоні в окремих комбінаціях встановлений вплив на зав'язування ягід умов року виконання досліджень.

Випробування фітофторостійкості міжвидових гібридів в умовах Карпат і характеристика матеріалу

Обгрунтування доцільності випробування фітофторостійкості зразків картоплі в зоні Карпат. Екзогенний комплекс зони Карпат сприятливий не лише для гібридизації, але й ранньої появи і значного поширення фітофторозу. Наприклад, епіфітотії хвороби в зоні Полісся за 10 років зафіксовані лише 5 разів, а в Карпатах вони відбуваються щорічно. Крім цього, як правило, хвороба в гірській зоні з'являється в першій-другій декаді липня, коли картопля знаходиться в фазі бутонізації - початку квітування. Сприятливі умови для хвороби, щорічні епіфітотії її обумовили присутність у популяції гриба високо вірулентних і агресивних рас, які значно уражують навіть стійкі сорти.

В результаті випробовування на резистентність проти фітофторозу бекросів складних міжвидових гібридів в умовах природного інфекційного фону Нижніх Воріт і полонини Плай в 1995-1999 рр. встановлено, що розвиток хвороби в останньому місці більш інтенсивний. Стосовно сортів-стандартів різниця склала 1,2-2,2 бали за дев'ятибаловою шкалою. В подальших дослідженнях (1997-1999 рр.) з використанням додатково штучного інфекційного фону (в Нижніх Воротах) у двох з чотирьох стандартів різниці з даними полонини Плай немає, а у інших незначна (табл. 2, із скороченням). Аналогічне відноситься до 11 з 48 випробовуваних бекросів.

Водночас встановлена висока залежність між результатами випробування фітофторостійкості в різних умовах та використанні двох методів. У дослідах 1995-1999 рр. коефіцієнт кореляції стійкості гібридів на штучному інфекційному фоні в Нижніх Воротах і природному полонини Плай склав +0,97. Така ж величина його була при співставленні даних штучного і природного інфекційних фонів у Нижніх Воротах і лише трохи менша (r =+0,94) між результатами оцінки в умовах природного інфекційного фону в Нижніх Воротах і полонини Плай.

Фітофторостійкість складних міжвидових гібридів. Навіть за оцінки резистентності до патогена в умовах Карпат дев'ять бекросів протягом всього періоду досліджень не мали симптомів хвороби. Це такі гібриди: 90.694/7, 90.734/100, 90.674/13, 89.24с34, 90.666/4, 90.676/6, 90.765/34, 90.765/31, 91.357/4, що складає 12% від всіх оцінених. Встановлено, що в їхньому родоводі тричі батьківським компонентом схрещування є одноразовий бекрос тривидового гібрида 85.568с9, або 33,3% і двічі дворазовий бекрос шестивидового гібрида 83.10/107 (22,2%). Виділений матеріал та окремі материнські форми мають високу цінність для практичної селекції на фітофторостійкість.

Прояв інших господарських ознак серед фітофторостійких міжвидових гібридів Встановлено, що в специфічних умовах Карпат окремі бекроси: 90.673/17, 90.841с2, 91.88с1 характеризуються вищими темпами накопичення раннього врожаю, ніж сорти-стандарти. Шість гібридів перевищують останні за врожайністю при основному збиранні, а у триразового бекроса п'ятивидового гібрида 90.841с2 перевага над кращим серед стандартів склала 1,29 разу. Більшості форм властива висока товарність врожаю (вище 90 %), а у бекроса 90.841с2 вона навіть при ранньому збиранні була 92,3 %. Як правило, гібриди характеризується високим вмістом крохмалю. У 63 % від їх загальної кількості він вищий, ніж у кращого стандарту Воловецька (19,6 %), а у 54 % прояв ознаки був понад 20 %. Виділені чотири бекроси, в яких вміст крохмалю більше 23%. Численні форми мають високу бульбоутворюючу здатність, а окремі є великобульбовими.

Прояв господарсько-цінних ознак в матеріалі від тестсхрещування міжвидових гібридів

Фітофторостійкість гібридного матеріалу. Сприятливі умови Карпат для значного поширення хвороби обумовили прояв серед потомства як повністю уражених гібридів, так і з крайньою високою стійкістю (табл. 3). Вважаємо, що через присутність у бекросів багатовидових гібридів ефективних генів контролю резистентності до патогена інторогресованих від диких видів картоплі S.bulbocastanum, S.demissum, S.andigenum, середньопопуляційний бал стійкості нижче семи має лише частина комбінацій (24% від їхньої загальної кількості). Для порівняння: прояв ознаки у кращого в цьому відношенні сорту-стандарту Воловецька - 6,3 бала.

Таблиця 2

Стійкість зразків картоплі проти фітофторозу в умовах штучного і природного інфекційного фону, бал

Матеріал

Штучний фон (Нижні Ворота)

Природний фон

1997

1998

1999

середнє

Нижні Ворота

полонина Плай

1997

1998

1999

середнє

1997

1998

1999

середнє

Поліська рожева

6,4

3,7

4,0

4,7

7,4

5,0

5,2

5,9

4,8

4,3

5,0

4,7

Львів'янка

5,6

4,0

4,4

4,7

6,4

5,3

5,4

5,7

6,0

4,7

5,2

5,3

Гітте

4,4

3,0

3,8

3,7

5,6

4,3

5,0

5,0

5,4

3,7

4,0

4,4

Воловецька

6,0

4,7

4,8

5,2

7,8

6,7

6,0

6,8

4,8

5,3

5,4

5,2

81.459с19

8,2

8,3

8,0

8,2

8,8

8,7

8,8

8,8

8,2

8,0

7,2

7,8

90.672с90

8,8

7,7

8,2

8,2

9,0

8,3

8,6

8,6

8,6

8,0

8,6

8,4

90.673/17

8,2

7,3

8,0

7,8

9,0

8,0

8,4

8,5

8,6

8,0

8,2

8,3

90.673/49

8,4

8,7

8,2

8,4

9,0

9,0

8,6

8,9

8,8

7,7

8,6

8,4

90.673/75

8,4

8,0

8,2

8,2

9,0

8,0

8,6

8,5

8,6

7,3

7,6

7,8

90.673/103

9,0

7,7

7,8

8,2

9,0

9,0

8,8

8,9

9,0

8,3

8,4

8,6

90.674/13

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

90.674/58

8,4

7,7

8,0

7,9

8,6

8,0

8,6

8,4

8,2

8,0

8,2

8,1

90.675/2

7,8

7,7

8,0

7,8

8,6

8,0

8,6

8,4

7,8

8,0

8,4

8,1

90.676/248

9,0

8,3

8,6

8,6

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

8,3

8,4

8,6

90.694/7

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

90.713/17

9,0

8,3

8,6

8,6

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

8,7

8,4

8,7

90.730/5

9,0

8,7

7,7

8,5

9,0

8,7

8,3

8,7

9,0

8,0

7,7

8,2

90.734/100

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

91.437с2

9,0

8,3

8,8

8,7

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

7,7

8,4

8,4

Високе середньо популяційне вираження фітофторостійкості надземної частини оцінюваного матеріалу обумовлене вищепленням значної кількості гібридів з відносно високою, високою і крайньою високою стійкістю (7,8,9 балів). Частка їх, наприклад, у комбінаціях 963, 967 відповідно склала 87,5 та 87,8%, що свідчить про значну селекційну цінність залучених у схрещування форм.

Аналогічні дані отримані при оцінці матеріалу інших комбінацій в 1998, 1999 рр. Серед них найбільша частка високо стійких потомків виявлена в комбінаціях 986, 996, відповідно 88,5 і 88,8%, а середній бал резистентності у них склав 8,0 та 7,9.

Прояв серед потомства стійкості проти вірусних хвороб. Встановлено, що найбільше поширення в зоні Карпат мають зморшкувата і смугаста мозаїки, скручування листків, мозаїчне закручування листків та дещо менше крапчастість. На підставі отриманих даних можна стверджувати про сприятливий комплекс екзогенних факторів зони Карпат для незначного поширення вірусних хвороб. Найнижча середньо популяційна стійкість проти зморшкуватої мозаїки була в комбінації 979 - 7,5 бала, а найвища - 8,7 у популяціях 962, 976в. Частка потомства без симптомів хвороби (близько 90%) виявлена у трьох комбінаціях (12% від їхньої загальної кількості). Дещо більший прояв мало мозаїчне закручування листків (відповідно 6,6 та 8,7 бала і одна популяція з 90,7% гібридів без ураження), але менше смугаста мозаїка та скручування листків. Виявлена значна кількість потомства, вільного від прояву будь-якої вірусної інфекції, що має як теоретичне, так і практичне значення.

Вираження серед гібридів інших господарсько-цінних ознак. Незважаючи на низький ступінь бекросування оціненого матеріалу (іноді навіть В1) , середньо популяційна врожайність потомства від схрещування окремих міжвидових гібридів вища, ніж у сортів-стандартів Львів'янка, Поліська рожева. Це стосується комбінацій 965, 967, 976в. Цінним є те, що у перших двох материнською формою був міжвидовий гібрид 81.459с19. Близьким значенням характеризується ще одна комбінація з його участю, що свідчить про значний генетичний потенціал гібриду стосовно врожайності. Як правило, товарність урожаю висока (90% і більше), але в окремих популяціях, наприклад, 964 вона досить низька - 77,3%.

Потомство деяких комбінацій характеризується багатобульбовістю (7,9-8,3 шт/кущ), хоча у більшості прояв ознаки знаходиться на рівні 5-6. Кількість товарних бульб, звичайно, в два разу менша. За середньою масою бульб оцінювані гібриди поступаються сортам-стандартам, чого не можна віднести до середньої маси товарної бульби. У 13 популяцій (52% від усіх опрацьованих) прояв ознаки вищий, ніж у кращого із стандартів сорту Поліська рожева, а, наприклад, в 967 вона сягає 69,8 г. Досліджуваний матеріал характеризується високим вмістом крохмалю, а в популяції 969 він сягнув 17,2%.

Виділені комбінації з високим проявом кількох господарських ознак. Вони рекомендовані для практичного селекційного використання. Аналогічне відноситься до матеріалу, який оцінили в 1998, 1999 роках.

Таблиця 3.

Фітофторостійкість вихідних форм і гібридів від топкросних схрещувань (середнє 1997 - 1999 рр.), бал.

комбінації

Походження

Батьківські форми

Потомство

+

>

середнє

оцінено, шт.

ліміти

середнє

високо стійких, %

ступінь домінування

9

8

7

всього

962

81.386с65 х Гітте

6,3

4,5

5,4

55

1-9

7,6

52,0

14,6

14,4

81,0

2,44

963

81.386с65 х Воловецька

6,3

6,3

4,2

44

1-9

7,9

56,6

20,2

10,7

87,5

1,76

965

81.459с19 х Гітте

8,8

4,5

6,7

43

1-9

7,7

53,3

18,1

12,5

83,5

0,48

966

81.459с19 х Воловецька

8,8

6,3

7,6

53

1-9

7,7

54,3

16,7

11,6

82,6

0,08

967

81.459с19 х Львів'янка

8,8

5,1

7,0

18

1-9

7,9

61,1

17,2

9,4

87,8

0,50

968

89.141с74 х Гітте

7,0

4,5

5,8

53

1-9

7,1

34,1

21,9

19,4

75,5

1,08

969

90.676/14 х Гітте

8,7

4,5

6,6

57

1-9

7,6

44,7

22,7

17,6

84,8

0,48

970

90.676/14 х Воловецька

8,7

6,3

7,5

46

1-9

7,5

44,2

20,6

17,1

81,8

0

971

90.676/14 х Львів'янка

8,7

5,1

6,9

25

1-9

6,8

25,9

21,5

22,7

70,0

-0,06

972

90.832с5 х Воловецька

8,6

6,3

7,5

24

1-9

7,2

42,1

17,9

17,5

77,5

-0,27

973

91.15-41 х Гітте

7,7

4,5

6,1

16

1-9

7,6

40,2

24,8

17,8

82,8

0,94

974

91.15-41 х Воловецька

6,3

7,7

7,0

23

1-9

7,1

38,8

17,2

18,5

74,4

0,14

975

91.15-41 х Львів'янка

7,7

5,1

6,4

24

1-9

7,2

32,1

21,5

24,9

78,5

0,62

976

91.651с2 х Гітте

8,9

4,5

6,7

20

1-9

6,9

38,6

21,8

13,7

74,1

0,09

977

91.651с2 х Воловецька

8,9

6,3

7,6

69

1-9

7,7

51,6

17,7

15,4

84,8

0,08

978

91.651с3 х Гітте

8,3

4,5

6,5

23

1-9

6,7

36,5

18,9

22,7

78,1

0,11

979

91.651с3 х Воловецька

8,3

6,3

7,4

14

1-9

6,9

37,2

20,7

15,7

73,6

-0,56

980

91.651с3 х Львів'янка

8,3

5,1

6,7

45

1-9

6,8

31,3

20,4

20,9

64,4

0,06

Стандарт

Поліська рожева

5,2

Те саме

Львів'янка

5,1

- “ -

Гітте

4,5

- “ -

Воловецька

6,3

НІР 0,05 0,97 0,91 0,23

Комбінаційна здатність міжвидових гібридів. В результаті опрацювання отриманих даних встановлена істотна відмінність потомства запилювачів, материнських форм за кількістю бульб під кущем, урожайністю. Серед останніх виділені з високими ефектами загальної комбінаційної здатності (ЗКЗ) за кількістю бульб під кущем 81.459с19, 90.676/14. Поміж запилювачів вони значно нижчі. Виявлені популяції з високими ефектами специфічної комбінаційної здатності (СКЗ) за ознакою, зокрема 81.386с65 х Львів'янка. Найвищі ефекти ЗКЗ за врожайністю має бекрос 81.459с19, а серед сортів - Гітте. Поміж популяцій за СКЗ виділена 81.459с19 х Львів'янка.

Встановлений значний вплив на кількість бульб під кущем ЗКЗ материнських форм і взаємодії їх із запилювачами (Рис. 1.), а за врожайністю - ЗКЗ материнських компонентів схрещування і і значно менше запилювачів (Рис. 2.).

Рис. 1. Вплив батьківських форм та їх взаємодії на прояв кількості бульб під кущем

Рис. 2. Вплив батьківських форм та їх взаємодії на прояв урожайності

Конкурсно-екологічне випробування міжсортових гібридів

Протягом 1995-2003 рр. у зоні Карпат за методикою конкурсно-екологічного випробування оцінено 32 гібриди Інституту картоплярства, Поліської та Чернігівської дослідних станцій. На підставі порівняльних даних, отриманих в умовах Карпатського опорного пункту та Інституту картоплярства, встановлений високий адаптивний потенціал за раннім накопиченням врожаю гібрида Н.88.137/1, який у 2000 р. занесений до Реєстру сортів рослин України під назвою Повінь. Аналогічне відноситься до гібрида Поліської дослідної станції П. 94.49-11 (Тирас).

За результатами основного збирання високим адаптивним потенціалом характеризуються такі гібриди (сорти): Н.91.135/2, Н.91.34/3, Н.90.104/38 (Явір), Н.91.115/6 (Віринея), Н.94.240/10 (Забава) і дещо меншою мірою Н.94.243/13 (Мелодія). Водночас, виділені гібриди (сорти) з невисоким адаптивним потенціалом, але вони при випробуванні в Карпатах, як правило, переважають сорти-стандарти за проявом урожайності. Це такі з них: Н.92.56/2 (Дніпрянка), Н.88.425/13 (Серпанок), Н.91.90-9 (Фантазія), Н.92.303-70 (Поляна), Н.91.130/3 (Багряна), Н.92.302/11 (Загадка), Н.93.98/4 (Лілея), тобто дана зона не оптимальна для реалізації їх генетичного потенціалу .

За вмістом крохмалю в обох пунктах випробування отримані близькі дані, хоча дуже часто вони були вищими в Карпатах. Відносно високим проявом ознаки характеризується лише один гібрид - Н.91.135/2 (більше 19%).

Специфічні умови Карпат дозволили успішно оцінити матеріал за стійкістю проти фітофторозу. За дуже рідким винятком прояв ознаки в зоні нижчий порівняно з Поліссям на 3 бали і більше. Лише окремі гібриди характеризуються високим і стабільним вираженням ознаки незалежно від місця проведення випробування. Це такі серед оцінених: Н.90.104/38 (Явір) з середньою резистентністю за три роки в Карпатах 8,0 балів і Поліссі - 8,3; Н.91.115/6 (Віринея) - відповідно 8,3 і 8,3; Н.91.141/1 - 8,1 і 8,3; Н.96.34/3 - 7,9 і 7,9.

Більшість опрацьованих форм характеризується при випробуванні в Карпатах комплексом господарсько-цінних ознак, що стало підставою рекомендувати їх до Державного сортовипробування.

Характеристика сортів, створених за участю автора

У співавторстві створено чотири сорти картоплі: Поляна, Червона рута, Мелодія, Загадка. Перші три занесені до Реєстру сортів рослин України, а останній визнаний перспективним.

МЕЛОДІЯ - селекційний номер Н.94.140-2. Отриманий від схрещування сортів Фріла і Кондор. Ранній, столового призначення. Врожайність на 40-45 -й день після сходів 170-180 ц/га а в кінці вегетації - 300-350 ц/га. Товарність врожаю висока - 92-95%. Маса товарної бульби близько 70 г. Вміст крохмалю в бульбах 14% (зона Полісся ), а в Карпатах 15. Смакові якості добрі (4 бали за п'ятибаловою шкалою).

Стійкий до раку картоплі, золотистої цистоутворюючої нематоди картоплі. Резистентність проти фітофторозу відносно висока в умовах Полісся (7 балів) і значно нижча в Карпатах (4). Стійкість бульб до патогена низька (3 бали). Середньо стійкий проти альтернаріозу, кільцевої та мокрої гнилей. Значно уражується сухою фузаріозною гниллю. Відносно стійкий проти вірусних хвороб.

ЗАГАДКА - селекційний номер Н.92.302/11. Отриманий від схрещування гібриду КЕ 78.5053 і сорту Санте. Ранній, столового та універсального призначення. Врожайність на 40-45-й день після сходів до 230 ц/га. Високою вона є і в умовах Карпат. Прояв ознаки в кінці вегетації 300-350 ц/га. Товарність врожаю близько 95%. Маса товарної бульби - 75-80 г. Вміст у бульбах крохмалю - 14%, а в Карпатах - 15. Смакові якості вище середніх (3,4 бала).

Сорт стійкий до звичайного біотипу раку картоплі, золотистої цистоутворюючої нематоди картоплі. Характеризується середньою стійкістю листків проти альтернаріозу, фітофторозу (навіть при випробуванні в умовах Карпат). Має підвищену резистентність проти кільцевої і мокрих гнилей, вірусних хвороб. Проте значно уражується сухою фузаріозною гниллю. Рекомендований для вирощування в усіх зонах України.

ПОЛЯНА - селекційний номер Н.92.303-70. Отриманий від схрещування двох гібридів: КЕ 78.5053 х 81.501-1. Середньоранній, столовий. Врожайність на 40-45-й день після сходів до 130 ц/га, в кінці вегетації - 470-500. Товарність врожаю висока - 92-95%. Маса товарної бульби біля 90 г. Вміст сухої речовини до 20%, в зоні Карпат 21-22. Смакові якості добрі (3,8-4,0 бали).

Сорт ракостійкий, але сприйнятливий до картопляної нематоди. Стійкість проти фітофторозу: в зоні Карпат - 5,2 бала, Полісся - 6,2. Відносно резистентний проти мокрих гнилей, вірусних хвороб. Рекомендований для вирощування в усіх зонах України.

ЧЕРВОНА РУТА - селекційний номер Н.95.121/5. Отриманий від схрещування сорту Агрія і гібриду 87.127/15. Середньопізній, столового призначння. Врожайність у кінці вегетації 300-350 ц/га. Товарність бульб висока (90-94%). Вміст у бульбах крохмалю близько 20%, в умовах Карпат ще вищий. Вміст протеїну 2,5-3%. Смакові якості добрі - 4-4,5 бала.

Сорт стійкий до раку картоплі. Резистентність листків проти фітофторозу висока - 8 балів і вище (в тому числі і при випробуванні в умовах Карпат). Бульби уражуються хворобою значно (3 бали). Відносно резистентний проти мокрої гнилі, вірусних хвороб. Кільцевою гниллю уражується на рівні стандарту (7,2% бульб).

Економічна ефективність вирощування нових сортів картоплі

За даними виробничого випробування сорт Поляна перевищив за врожайністю кращий із сортів-стандартів Невська на 55 ц/га, а сорти Загадка, Мелодія відповідний стандарт сорт Зов на 41 та 45 ц/га, а сорт Червона рута - стандарт Ракурс на 56 ц/га. Крім цього, нові сорти мають дещо вищу товарність врожаю, менше потерпають від хвороб і шкідників, через що вихід товарної продукції у них порівняно із стандартами вищий. А тому додатковий прибуток у сорту Поляна склав 5446, Загадка - 4464, Мелодія - 4232, Червона рута 6266 грн/га, що свідчить про значну економічну ефективність їх вирощування.

ВИСНОВКИ

1. В дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в обґрунтуванні доцільності використання специфічних умов українських Карпат для інтенсифікації селекційного процесу картоплі.

2. Специфічний, сприятливий для гібридизації екзогенний комплекс Карпат, порівняно із зоною Полісся, спричинив вище зав'язування ягід у 2,35 разу, їх обнасіненість в 1,16 разу і кількість насіння на запилений бутон (у 1,48 разу), що свідчить про перспективність регіону для схрещування. Найбільш вдалими материнськими компонентами гібридизації за всіма показниками були: 90.673/75, 90.766/105 та деякі інші, а поміж тестерів сорт Воловецька (43,6% ягодоутворення).

3. При схрещуванні в Карпатах встановлено вище ягодоутворення (в 1,43 разу), краща обнасіненість ягід (1,38 разу), більша кількість насіння на один бутон (1,11 разу) на полонині Плай порівняно з Нижніми Воротами, що свідчить про ще більш сприятливий екзогенний комплекс для гібридизації на висоті 1330 м над рівнем моря, ніж 650 м.

4. Обгрунтована доцільність проведення оцінки фітофторостійкості зразків картоплі в умовах Карпат, чому сприяють: щорічні епіфітотії хвороби (в зоні Полісся 5 раз на 10 років), наявність високовірулентної й агресивної популяції гриба, рання поява хвороби, сприятливий для її поширення метеорологічний комплекс, що обумовлює значне ураження навіть стійких сортів.

5. Виявлені незначні відмінності в прояві фітофторостійкості міжвидових гібридів залежно від місця (Нижні Ворота, полонина Плай), використаних методів (природний і штучний інфекційні фони) при випробуванні матеріалу в Карпатах (коефіцієнти кореляцій не нижче +0,94). Середня стійкість оцінених бекросів в умовах природного інфекційного фону полонини Плай склала 7,66 бала, Нижніх Воріт - 8,01, а штучному інфекційному фоні - 7,80.

6. Навіть в Карпатах виділені дев'ять бекросів складних міжвидових гібридів (12% від усіх оцінених), які протягом трьох років випробування не мали симптомів фітофторозу. Встановлено, що в походженні трьох материнською формою є В1 тривидового гібрида - 85.568с9, двох - В2 шестивидового гібрида (83.10/107), що свідчить про їх високий генетичний потенціал у цьому відношенні.

7. В специфічних умовах Карат виділені бекроси багатовидових гібридів з високими темпами раннього накопичення врожаю (90.673/17, 90.841с2, 91.88с1), вищою, ніж у стандартів, урожайністю при кінцевому збиранні (шість форм), високотоварні, багато- і великобульбові, з високим (більше 23%) вмістом крохмалю і комплексом господарських ознак, що є унікальним для практичної селекції картоплі.

8. Встановлений ефективний генетичний контроль стійкості проти фітофторозу в матеріалі від тестсхрещувань бекросів міжвидових гібридів: середньопопуляційний бал менше семи мають лише 24% популяцій; вищеплення потомства з балами 7,8,9 у комбінаціях 963, 967 відповідно склало 87,5% та 87,8; у деяких (964, 986, 989, 996) мінімальна стійкість гібридів - 3 бали, що є надзвичайно цінним для підбору батьківських форм в селекції на фітофторостійкість.

9. Доведено, що найбільше поширення серед вірусних хвороб у Карпатах мають: зморшкувата і смугаста мозаїки, скручування листя, мозаїчне закручування листя. Водночас найнижча середньопопуляційна стійкість до першої з них склала 7,5 бала, а найвища - 8,7. Частка потомків без симптомів хвороби близько 90% виявлена у 12% комбінацій. Аналогічне відноситься і до інших хвороб, що свідчить про незначне ураження матеріалу в умовах Карпат і цінність бекросів за вірусостійкістю.

10. Встановлена висока цінність потомства від тестсхрещування окремих міжвидових гібридів за врожайністю (81.459с19, 89.141с74), багатобульбовістю (81.459с19, 89.202с77), великобульбовістю (81.459с19, 89.141с74), високим вмістом крохмалю (90.676/14, 91.651с3) і комплексом ознак (81.459с19, 89.141с74).

11. Виділені міжвидові гібриди з високими ефектами загальної комбінаційної здатності за кількістю бульб під кущем, урожайністю (81.459с19, 90.676/14), а також популяції із значним ефектом специфічної комбінаційної здатності за багатобульбовістю (81.386с65 х Львів'янка, 81.386с65 х Гітте, 90.676/14 х Воловецька, 91.15-41 х Львів'янка), врожайністю (81.459с19 х Воловецька, 81.459с19 х Львів'янка, 91.651с3 х Гітте).

12. В результаті конкурсно-екологічного випробування виділені гібриди (сорти) із значними: адаптивним потенціалом, стабільністю за раннім накопиченням врожаю (Повінь, Тирас), високою врожайністю (Тирас, Явір, Віринея, П.88.19-1, Н.92.173/63 та інші), підвищеним вмістом крохмалю (Н.95, 121/5, Н.92.101/39), фітофторостійкістю (Віринея, Явір, Н.91.141/1, Н.92.173/63, Н.91.34/3).

13. Отримані за участю автора високопродуктивні сорти картоплі: ранні - Загадка, Мелодія, середньоранній - Поляна, середьопізній - Червона рута стійкі до раку картоплі, а Мелодія, Загадка також до золотистої цистоутворюючої нематоди картоплі. Сорт Червона рута має високу стійкість листків проти фітофторозу, що при вирощуванні, що дозволяє отримувати при вирощуванні їх додатковий прибуток 4232 - 6266 грн/га.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЙНОЇ ПРАКТИКИ І ВИРОБНИЦТВА

1. Для отримання, згідно запланованих схем, гібридного насіння як від міжсортових схрещувань, так і бекросування рекомендується використовувати зону Карпат, особливо високогірські полонини, а одержане в процесі виконання роботи (123413 від бекросування і 225061 за селекційними схемами) використати в практичній селекції та створенні вихідного селекційного матеріалу.

2. Рекомендувати в селекції на фітофторостійкість виділені в зоні Карпат бекроси міжвидових гібридів з високим фенотиповим вираженням ознаки, а саме: 90.694/7, 90.734/100, 90.674/13, 89.24с34, 90.666/4, 90.676/6, 90.765/34, 90.765/31, 91.357/4, а також з ефективним генетичним контролем фітофторостійкості: 85.568с9, 83.10/107, які доцільно використовувати як батьківські форми в селекції за ознакою.

3. Рекомендувати для виробничого використання сорти, створені з участю ав...


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.