Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. За надмірного розширення в сучасних умовах виробництва посівних площ соняшнику товарного призначення стала критичною проблема розміщення й дотримування рекомендованої норми просторової ізоляції для ділянок розмноження насіння батьківських форм та гібридизації, а також уникнення розповсюдження хвороб та шкідників. Крім того, включення до Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні, великої кількості гібридів вітчизняної та іноземної селекції спричинило значну конкуренцію на ринку насіння. Тому проблема високої генетичної чистоти насіння нині стала привалюючою. Методика ґрунтового контролю насіння батьківських форм та гібридів F1 була розроблена для ґрунтових теплиць. Однак умови, які останнім часом склались в селекційних науково-дослідних установах, в тому числі і в Селекційно-генетичному інституті, у зв'язку з подорожчанням енергоносіїв та виходом з ладу ґрунтових теплиць, унеможливлюють проведення ґрунтконтролю в зимовий період. Для вирішення цієї проблеми необхідно створити та впровадити ефективні методи оцінки типовості насіння батьківських форм і гібридів F1 соняшнику, встановити параметри допустимих домішок різного походження в насінні F1 без достовірного зниження господарсько цінних ознак. Нагальною залишається проблема визначення типовості за ступенем закріплення стерильності материнських форм. У зв'язку з цим розробки з удосконалення методів контролю якості насіння батьківських форм та гібридів соняшнику є досить актуальними і пріоритетними у веденні насінництва цієї культури. Саме вирішенню цих питань і присвячено дисертаційну роботу.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу 2002-2006 роках виконано згідно завдання "Розробити систему та технологію насінництва нових, в тому числі високоолеїнових гібридів соняшнику" (шифр 01.02) науково-технічної програми УААН "Зернові і олійні культури" (номер державної реєстрації 0101U001462).

Мета та завдання дослідження. Мета дисертаційної роботи полягає в оптимізації заходів виробництва насіння гібридного соняшнику, які зумовлюють підтримування високого рівня його гібридності й типовості ліній, що забезпечує контроль їх біологічних та господарсько цінних ознак.

Для досягнення цієї мети визначено такі основні завдання:

- встановлення ефективності застосування методу електрофоретичного аналізу запасних білків (геліантину) соняшнику у визначенні рівня типовості батьківських форм та гібридності насіння гібридів F1, створених в Селекційно-генетичному інституті;

- обґрунтування допустимих параметрів домішок інших форм соняшнику в гібридному насінні та вивчення їх впливу на основні господарсько цінні ознаки гібридів;

- удосконалення методики оцінювання типовості рослин за показником "закріплення стерильності материнських форм гібридів соняшнику" та морфологічними ознаками в умовах штучного клімату (оранжерея фітотрону);

- пошук зв'язків показників рівня типовості насіння F1, встановлених за польового інспектування та методом електрофоретичного аналізу запасних білків (геліантину).

Об'єкт досліджень - нові та поліпшені батьківські лінії й гібриди першого покоління, вирощені насіньгоспами України за ліцензійними угодами.

Предмет дослідження - гібридність і типовість гібридів F1 та батьківських форм, їх урожайні властивості.

Методи дослідження: лабораторні - електрофоретичний аналіз запасних білків (геліантину) вирощеного насіння F1 гібридів та батьківських форм, оцінка їх стійкості до несправжньої борошнистої роси методом інфікування проростків зооспорами НБР; ґрунтконтроль - оцінка рівня стерильності материнських форм та типовості батьківських форм за морфологічними ознаками в польових умовах та фітотроні; статистичні - визначення достовірності результатів досліджень методами дисперсійного й регресійного аналізів та суттєвості різниці середніх значень.

Наукова новизна одержаних результатів. Розроблено та впроваджено методику оцінки рівня типовості за показником "закріплення стерильності материнських форм гібридів соняшнику" та за морфологічними ознаками в умовах штучного клімату фітотрону (в посудинах малої ємності та ящиках з площею живлення рослин 42,3 см²).

Обґрунтовано ефективність використання методу електрофоретичного аналізу геліантинів у порівнянні з методом ґрунтового контролю за оцінки рівня типовості батьківських форм та гібридності насіння F1 нового насіннєвого матеріалу Селекційно-генетичного інституту.

Доведено, що для підвищення рівня стерильності материнських форм соняшнику на ділянках розмноження та гібридизації нетипові форми треба обов'язково видаляти вже у фазі 2-4 пари справжніх листків.

Встановлено негативний вплив штучно створених домішок на вміст олеїнової кислоти в гібридному насінні F1, який залежить від їх відсоткового співвідношення в сумішках .

Практичне значення одержаних результатів. Впроваджено в насінництво Селекційно-генетичного інституту новий насіннєвий матеріал селекції СГІ, оригінальне та елітне насіння гібридів, занесених до Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні - Од391А, ОранжВ, Од1318В. Апробовано метод електрофоретичного аналізу запасних білків у визначенні рівня типовості батьківських форм та гібридів соняшнику Селекційно - генетичного інституту. Проведено обґрунтування параметрів домішки в гібридному насінні інших форм соняшнику, яка достовірно впливає на врожайність та збір олії з одиниці площі.

За участю автора створено 13 нових гібридів соняшнику, переданих до Державної служби з охорони прав на сорти рослин, 3 з яких занесено до Державного реєстру сортів рослин, придатних для поширення в Україні, один зареєстровано в Державному реєстрі селекційних досягнень, допущений до використання в Російській Федерації.

Особистий внесок здобувача. Автором проаналізовано дані наукової літератури за темою дисертаційної роботи.

Встановлено (у співавторстві) параметри основних показників сортових та посівних якостей насіння батьківських форм та гібридів першого покоління, розроблено метод визначення панцирності насіння та методику інспектування посівів, які використано при розробці нових насіннєвих стандартів, гармонізованих з іноземними аналогами. Автором у співавторстві з співробітниками лабораторії запропоновано методику оцінки материнських форм в оранжереї фітотрону. Аналіз та інтерпретацію отриманих експериментальних даних, а також підготовку публікацій до друку проведено за участю наукового керівника дисертаційної роботи.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень було представлено на Міжнародних конференціях молодих вчених з генетики, селекції та насінництва в Інституті рослинництва (ІР) ім. В.Я. Юр'єва (Харків, 2002-2004 рр.) і на Міжнародній конференції молодих вчених у Всеросійському науково-дослідному інституті олійних культур (ВНДІОК) ім. В.С. Пустовойта (Краснодар, 2005 р.).

Публікації. Результати дисертаційної роботи опубліковані в 11 виданнях, з них чотири статті - фахового видання, затверджених ВАК України, одна - у працях ВНДІОК ім. В.С. Пустовойта (м. Краснодар) та в двох тезах доповідей, опублікованих у збірнику матеріалів Всеукраїнської науково-практичної конференції 2004 р. на тему: "Особливості насінництва та насіннєвого контролю гібридів соняшнику в сучасних умовах", що відбулася в ІР ім. В.Я. Юр'єва. Крім того, отримано свідоцтва про співавторство на гібриди соняшнику Анонс, Символ, Олівер 90, які передано до Державної служби з охорони прав на сорти рослин, та Жокей, зареєстрований в Державному реєстрі селекційних досягнень, допущений до використання в Російській Федерації.

Об'єм та структура дисертації. Дисертація на правах рукопису містить: вступ, п'ять розділів, висновки, рекомендації для практичного використання, список використаних джерел та додатки. Роботу викладено на 113 сторінках комп'ютерного тексту, включає 25 таблиць, 32 рисунки та 11 додатків. Список використаної літератури складається з 169 джерел, в тому числі 30 латиницею.

Основний зміст роботи

Огляд літератури

Проведено аналіз джерел наукової літератури з використання гетерозису у селекції соняшнику, висвітлено генетичні основи й особливості насінництва гібридів цієї культури на основі цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦЧС), охарактеризовано сучасний стан та напрями подальшого розвитку цієї галузі, опрацьовано дані щодо використання сучасних гібридів у вітчизняній та світовій практиці.

Матеріал, умови та методи проведення досліджень

Для отримання міжлінійних простих і трилінійних гібридів батьківських форм було використано лінії та гібридні популяції соняшнику, що представляють різні біологічні групи даної культури, а також материнські форми Од1036А, Од3369А, Од1750А, ОдОл1А, Од391А та їх фертильні аналоги, лінії-відновлювачі фертильності пилку Од4В, RHAcd, ОранжВ, Од1295В, Од1318В і нові лінії, які характеризуються високою екологічною пластичністю і знайшли визнання в Україні та країнах СНД. Вивчали гібриди з підвищеним вмістом олеїнової кислоти - до 65-68% та гібриди з високим її вмістом - біля 90%, також розробляли технологію їх насінництва.

Погодні умови за період проведення досліджень були характерними для південного Степу. Достатні, а місцями й надмірні опади, як наприклад у 2004 р., сприятлива температура весняно-літнього періоду створили умови для задовільного розвитку соняшнику в більшості регіонів півдня України. Але ці умови сприяли й розповсюдженню цілої низки хвороб, серед яких - несправжня борошниста роса, листова та стеблова форми фомопсису, коренева та стеблова форми білої гнилі, фомоз, іржа та інші.

У зв'язку з цим проводили оцінку стійкості батьківських форм до хвороб у процесі первинного, елітного та репродукційного насінництва.

Основним методом оцінки типовості батьківських форм і гібридів за рівнем біологічної чистоти гібридності є ґрунтовий контроль. Однак вихід з ладу ґрунтових теплиць ускладнив оцінку материнських форм на стерильність. А тому автором дисертаційної роботи у співавторстві розроблено нову методику оцінки стерильних аналогів в оранжереї фітотрону у зимовий період.

Для визначення рівня типовості ліній, вирощених у різних агрокліматичних умовах, за показником "закріплення стерильності" та морфологічними ознаками щорічно закладали досліди в польових умовах Селекційно-генетичного інституту та його дослідних господарствах "Покровське" (Степ) та "Новоселівське" (Лісостеп).

Для оцінки насіння за допомогою ґрунтового контролю в польових умовах використовували материнські стерильні форми, які попередньо оцінювали в оранжереї фітотрону, та гібридне насіння, яке було вирощене насіньгоспами України та Молдови за ліцензійними угодами. Було змодельовано дослід з доданням від 2 до 40% нетипового насіння до насіння F1 гібридів Одор та Олівер 90.

Електрофоретичний аналіз проводили у відділі генетичних основ селекції, біохімічні аналізи - в лабораторії біохімії Селекційно-генетичного інституту.

Обробку даних урожайності проводили у перерахунку на стандартну вологість насіння - 12%. Олійність визначали за допомогою ядерно-магнітного резонансу (ЯМР). Математичну обробку експериментальних даних проводили дисперсійним та регресійним аналізами у відповідності з методикою Доспєхова (1979) та Рокицького (1973, 1974).

Результати досліджень та їх обговорення

1. Підтримування високого рівня типовості стерильних та фертильних аналогів. Для підтримування високого ступеня генетичної та біологічної чистоти (типовості) за розмноження стерильних аналогів у процесі репродукування, а також для встановлення зв'язку між результатами ґрунтконтролю, проведеного в умовах штучного клімату та польової оцінки, використано насіння стерильних аналогів ліній та гібридів урожаю 2001-2004 рр.

За даними ґрунтконтролю, здійсненого в ІОК та СГІ в умовах фітотрону та в польових умовах ДГ "Покровське" (Степ) та ДГ "Новоселівське" (Лісостеп), значення рівня типовості в основному варіювало в діапазоні 95-100%, тобто різниця між максимальним та мінімальним значенням типовості становила 5%. Отже, стан з вирощуванням та розмноженням в процесі репродукування насіння материнських форм відповідав жорстким нормам Держстандарту.

Дані, отримані з місць випробування з різними агрокліматичними умовами вирощування, свідчать про високий рівень типовості за морфологічними ознаками стерильних аналогів Од3369А, Од1036А та Од1750А. Використання методів ґрунтконтролю материнських стерильних форм в різних умовах вирощування дозволило з високою точністю оцінювати їх типовість в процесі репродукування (табл.1).

Таблиця 1

Рівень типовості насіння материнських форм соняшнику за показником "закріплення стерильності" в процесі репродукування, %, по роках

В дослідах траплялися випадки підвищення рівня стерильності оригінального насіння лінії Од1750А з оцінкою в різних умовах з 97,0 (ІОК, Ф), - 98,0 (СГІ, Ф), 96,0 (СГІ, П), - 99,0% (ДГ "Новоселівське") відповідно до 99,6; 99,6; 99,0 та 99,6% типовості супереліти.

Рівень типовості насіння інших ліній з урожаю 2003 р. майже в усіх випадках залишався на високому рівні, близькому до показників оригінального насіння, вирощеного з урожаю 2002 р. Це досягнуто шляхом ретельного дотримування правил насінництва на всіх його етапах.

Контроль рівня типовості насіння ліній-закріплювачів стерильності, проведений польовим методом та за допомогою електрофоретичного аналізу геліантинів, свідчить про високий рівень типовості насіння материнських ліній - закріплювачів стерильності, який коливається від 97,6 до 100,0%. За суттєвістю різниці результати, отримані за цими методами, відрізнялися дуже мало - від 0,0 до 0,5%, що значно нижче найменшої істотної різниці (0,6 - 1,0%).

Такі показники дозволяють прогнозувати високий рівень типовості материнських форм та гібридності насіння F1.

2. Застосування оранжереї фітотрону для визначення типовості материнських форм за ступенем закріплення стерильності та морфологічними ознаками. Враховуючи проблеми, які склалися у зв'язку з подорожчанням енергоносіїв та виходом з ладу ґрунтових теплиць в СГІ, автором у складі з співробітниками лабораторії розроблено методику визначення ступеня типовості за показником "закріплення стерильності" та морфологічними ознаками в умовах оранжереї фітотрону інституту у зимовий період. Рослини освітлювали металогалоїдними лампами ДРІ-2000-6 та підігрівали електрокалориферами і в таких умовах вирощували до настання фази повного цвітіння. Використовували такі варіанти висіву насіння в посудинах: у 5-літровій - 7; 5 і 1шт., у 1; 0,4; 0,15-літрових - по 1 насінині. Морфологічні ознаки рослин змінювалися таким чином (табл. 2).

Таблиця 2

Змінювання показників основних морфологічних ознак рослин материнських форм соняшнику в залежності від площі живлення

Примітка: * достовірне на 5%-ому рівні

Розроблений метод ґрунтконтролю материнських ліній та стерильних гібридів в умовах оранжереї вирішує питання визначення типовості материнських форм за показником "закріплення стерильності" та морфологічними ознаками, що в умовах відсутності ґрунтових теплиць дуже важливо. Крім повної інформації, отриманої за допомогою запропонованого методу, мала місце економія площі закритого ґрунту в 16-18 разів у порівнянні з ґрунтовими теплицями та в 1,3-1,5 рази з висівом насіння в круглі посудини.

Для більш ефективного використання оранжереї та уникнення втрат зайвої площі за рахунок проміжків між круглими посудинами, рекомендовано проводити висів насіння в пластмасові чи металеві (дюралюмінієві) ящики висотою 18-20 см з розміщенням рослин 6,5 х 6,5 см, площею живлення 42,3 см².

Розміщення рослин соняшнику в оранжереї за запропонованою схемою дозволяє збільшувати кількість оцінюваних ґрунтконтролем партій насіння соняшнику та значно економити площу оранжереї. Економія площі ґрунту у порівнянні з ґрунтовими теплицями на одну рослину складає 707,7 см², електроенергії за добу - на 1,64 кВт, що відповідно в 18 разів дешевше.

Отже, оцінку рівня стерильності та типовості батьківських форм доцільно проводити в оранжереї за запропонованою методикою.

3. Контроль рівня типовості рослин в польових, лабораторних умовах та у фітотроні. Рівень генетичної та біологічної чистоти материнських форм визначався як у польових, так і в лабораторних умовах та у фітотроні. Отримані результати свідчать про ефективність цих методів, що характеризують визначення рівня типовості насіння, вирощеного в різних агрокліматичних умовах, а також в умовах фітотрону. Оцінка материнських форм у вище наведених місцях випробування, в т.ч. в ІОК, підтвердила високий рівень стерильності та збіг середніх показників (рис. 1).

Рис. 1. Рівень типовості за показником "закріплення стерильності" насіння материнських форм гібридів соняшнику, (%).

Для оцінки типовості стерильних аналогів використовували електрофоретичний аналіз геліантинів. Електрофорез, як і ґрунтконтроль, ідентифікував нетипові форми соняшнику для даної лінії, але не надав можливості визначати стерильність, що для стерильних форм є обов'язковим показником.

Серед досліджуваних ліній виявлено домішки частково фертильних рослин. Лінії Од 1036А та Од1750А після самозапилення і схрещування частково фертильних зі стерильними генотипами за ці роки виявились повністю стерильними, але в лінії Од3369А відбулось розщеплення у співвідношенні 3:1. Показник часткової фертильності коливався в межах 1-3% від загальної типовості і в більшості випадків суттєво не впливав на рівень типовості, хоча науковці рекомендують виробничникам проводити видалення частково фертильних рослин.

4. Насінництво ліній-відновлювачів фертильності пилку. Рівень типовості насіння ліній-відновлювачів фертильності пилку оцінювали ґрунтконтролем в польових умовах і у фітотроні та методом електрофоретичного аналізу на усіх етапах первинного, елітного та репродукційного насінництва. Високий рівень типовості, визначений методами ґрунтконтролю і електрофорезу, та підтримування його в процесі репродукування насіння соняшнику підтверджується даними математичної обробки результатів досліджень (2002-2006 рр.). Ґрунтовий контроль, проведений нами в польових умовах та у фітотроні, показує високий рівень типовості, що підтверджується дисперсійним аналізом.

У зв'язку з обмеженою площею фітотрону, виникає складність оцінки усіх ліній-відновлювачів фертильності пилку, тому вони перевіряються іншими методами. Лабораторний метод інфікування насіння зооспорами несправжньої борошнистої роси (НБР) з появою нових рас цього збудника унеможливлює об'єктивну оцінку цілої низки ліній - відновлювачів фертильності пилку соняшнику. В цьому випадку метод електрофоретичного аналізу геліантину стає основним методом визначення рівня типовості насіння ліній-відновлювачів фертильності пилку. За допомогою електрофорезу та ґрунтконтролю можливо визначати наявність нетипових ліній та гібридів соняшнику.

Таблиця 3

Порівняльна оцінка ліній-відновлювачів фертильності пилку соняшнику методами ґрунтконтролю та електрофорезу геліантинів, %

У наших дослідах типовість насіння ліній-відновлювачів фертильності пилку була достатньо високою. В деяких випадках вона підвищувалася у процесі репродукування, завдяки високому рівню вжитих технологічних заходів на ділянках розмноження в дослідних господарствах.

5. Підтримування високого рівня гібридності насіння F1 та його контроль в процесі насінництва. Проведення ретельних прополок з видаленням нетипових суцвіть, дотримування норм просторової та з розривом цвітіння почасової ізоляції і розміщення бджіл на насіннєвих ділянках із розрахунку 2-3 сім'ї на 1 га дають можливість отримати оптимальний урожай високоякісного насіння.

Проведено велику роботу з підвищення рівня типовості насіння як стерильних материнських форм, так і ліній-відновлювачів фертильності пилку на всіх етапах первинного, елітного та репродукційного насінництва соняшнику. Проте рівень гібридності насіння гібридів F1 хоча і зростав, але з помітним відривом від типовості його батьківських форм (табл. 4).

Таблиця 4

Рівень стерильності материнських форм, типовості ліній - відновлювачів фертильності пилку та гібридності насіння F1 соняшнику, вирощеного насіньгоспами України, %

Підвищення якості насіння більшості гібридів суттєво впливало на їх розповсюдження та попит у різних регіонах країни. Рівень стерильності материнських форм (95,8%) та типовості ліній - відновлювачів фертильності пилку (98,2%) був у 2001 р. досить високий, однак гібридність насіння гібридів першого покоління складала всього 67,8%, в т.ч. типових гібридів тільки 58,6%. У наступні 2002, 2003, 2004 рр. ситуація з рівнем стерильності та типовості батьківських форм дещо покращилась. Рівень гібридності та типовості насіння F1, вирощеного насіньгоспами, значно підвищився. У 2005 р. цей рівень зріс у батьківських форм з 97,0 до 99,0%, у насіння гібридів F1 до 86,9 та 84,0%. В кращих насіньгоспах ці показники сягали 92-98%.

З розширенням посівів соняшнику на товарні цілі ускладнилось виробництво насіння високої якості. В результаті окомірної оцінки посівів та електрофоретичного аналізу геліантину насіння встановлено, що найчастіше зустрічаються такі нетипові для гібридів домішки, як самозапилена фертильна чи стерильна материнська форма, нетипові гібриди та гібриди F2, лінії - відновлювачі фертильності пилку. Слід відмітити, що ці домішки по-різному впливали на господарсько цінні ознаки і не сприяли отриманню насіння високого рівня якості.

За даними дисперсійного аналізу (табл. 5) достовірно знижували урожайність насіння і збір олії гібридів Одор F1 та Олівер 90 F1 домішки насіння материнських ліній Од1036А та ОдОл 1А, а також багатокошикова лінія Од4В.

Таблиця 5. Вплив різних домішок в посівах гібридного соняшнику на урожайність та збір олії з 1га (2004-2005 рр.)

Примітка. *достовірно при Fтеор. - 2,42 (НІР0,05)

У гібрида F1 Одор домішка материнської форми Од1036А на рівні 15% достовірно знижувала урожайність насіння (Fфакт. - 3,21). За збором олії з гектара ця домішка на рівні 20%, знижувала збір олії з га (Fфакт. - 2,51). Домішка батьківської лінії Од4В також у кількості 15% достовірно знижувала урожайність (Fфакт. - 2,52), а збір олії достовірно знижувала (Fфакт. - 4,83) при наявності 22% її в гібриді F1 Одор.

У гібрида Олівер 90 домішка материнської форми ОдОл 1А в кількості 15% достовірно знижувала врожайність (Fфакт. - 4,21), за збором олії при 18% відповідно (Fфакт. - 3,11). Домішка багатокошикової батьківської лінії Од4В достовірно впливала на врожайність насіння гібрида Олівер 90 в кількості 15%, на збір олії - 20%, з відповідним зниженням (Fфакт. - 3,16 та 11,10 ).

Таким чином параметри домішок в насінні гібридів F1 не повинні перевищувати вище вказані норми. Інші домішки нетипового насіння такі як: Оранж В, Згода F1 та Одор F2 недостовірно впливають на господарсько цінні ознаки обох гібридів, що визначаються.

Використання методу електрофоретичного аналізу в Селекційно-генетичному інституті дає змогу ідентифікувати такі домішки насіння і визначити типовість батьківських форм та гібридність насіння першого покоління. Слід зазначити, що визначення штучно створених сумішок насіння соняшнику у порівнянні з фактично створеними в насінні високоолеїнових гібридів F1 методом електрофоретичного аналізу геліантинів, показує високий рівень збігу результатів. Це підтверджується даними регресійного аналізу.

геліантин соняшник гібридний насіння

Рис. 2. Вплив штучно створених сумішок на рівень гібридності насіння гібридів Одор F1 та Олівер 90 F1 за електрофореграмами геліантину (2004 - 2005 рр.).

Цей метод дає змогу на ранніх етапах створення насіннєвого матеріалу вести контроль рівня типовості та більш об'єктивно відбирати потрібні батьківські лінії для створення гібридів. Вище наведені домішки також впливають на вміст олеїнової кислоти, що підтверджується високим коефіцієнтом детермінації.

Висновки

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та практичне вирішення проблем визначення рівня стерильності та типовості ліній за морфологічними ознаками в оранжереї у зимовий період до початку реалізації насіння, встановлено порогові значення нетипових домішок в насінні F1, які достовірно впливають на господарсько цінні ознаки, що має важливе значення для виробництва насіння соняшнику.

1. Встановлено, що завдяки вдосконаленню технології насінництва гібридного соняшнику та проведенню ефективного контролю в процесі репродукування насіння батьківських форм з типовістю, близькою до 100%-го рівня, якість його майже не змінюється незалежно від місця вирощування та випробування.

2. Розроблений метод ґрунтконтролю материнських форм в умовах оранжереї фітотрону з використанням штучного освітлення та обігріву лампами ДРІ 2000-6 дає можливість визначати типовість за показником "закріплення стерильності" та за морфологічними ознаками в рік отримання урожаю.

3. Рекомендований висів насіння в пластмасові чи металеві (дюралюмінієві) ящики висотою 18-20 см з розміщенням рослин 6,5 х 6,5 см, з площею живлення 42,3 см², дозволяє економити площу закритого ґрунту у порівнянні з ґрунтовими теплицями в 18 разів. Економія площі ґрунту у порівнянні з ґрунтовими теплицями на одну рослину складає 707,7 см² та електроенергії за добу - на 1,64 кВт.

4. Для підвищення типовості материнських форм до 100%-го рівня пропонується проводити видалення нетипових форм, починаючи з фази другої - четвертої пари справжніх листків.

5. Визначення в польових та лабораторних умовах типовості ліній - відновлювачів фертильності пилку Од4В, RHAcd, нових селекційних ліній Од1295В, Од1318В та ОранжВ, які використовуються для створення перспективних і зареєстрованих гібридів, є практично близькою до 100%-го рівня. Дотримання вимог технології вирощування соняшнику, забезпечення встановленої норми просторової ізоляції ділянок гібридизації зумовлять високий рівень гібридності насіння гібридів першого покоління, створених за участю цих ліній.

6. Визначено, що рівень гібридності насіння гібридів F1 зростає, але з помітним відривом від рівня якості батьківських форм. Основна причина зниження якості цих форм та отримання насіння гібридів F1 зі зниженим рівнем типовості та гібридності полягає у недотриманні норм просторової ізоляції, а також через несвоєчасне і неякісне проведення біологічних і фітосанітарних прополювань посівів.

7. Результати електрофоретичного аналізу свідчать про високий ступінь збігу фактично створених сумішок з часткою (%) штучно створених, що вказують на можливість використання цього методу у насінництві гібридів соняшнику та їх батьківських форм.

8. Визначено порогові значення нетипових домішок в насінні F1 - материнських форм Од1036А, Одол 1А та батьківської багатокошикової форми Од4В, які негативно впливають на господарсько цінні ознаки гібридного соняшнику. Встановлено, що врожайність насіння та збір олії з 1 га істотно не знижуються, якщо домішки материнських форм не перевищують 15 і 18%.

Домішка батьківської багатокошикової форми Од4В достовірно не впливає при її наявності в насінні F1 не вище 15 і 20% відповідно.

9. Встановлено негативний вплив штучно створених домішок на вміст олеїнової кислоти, зумовлений відчутною різницею кількості олеїнової кислоти в перелічених домішках, а саме: Од1036А-38%, Одол 1А-95,2%, ОранжВ-95%, Од4В-26%, Згода F1-28%, Одор F2 - 70%.

За наявністю домішок Од1036А, Од4В та Згода F1 достовірне зниження кількості олеїнової кислоти в гібридах F1 починається з 10-15%. Інші домішки суттєво не впливають на вміст олеїнової кислоти.

Це означає, що для ділянок гібридизації просторова ізоляція повинна бути не менша від рекомендованої селекційною установою.

Рекомендації для практичного використання

1. Для визначення рівня типовості ліній та гібридів соняшнику за морфологічними ознаками та показником "закріплення стерильності" в рік урожаю в закритому ґрунті проводити висів насіння в пластмасові чи металеві (дюралюмінієві) ящики висотою 18-20 см з розміщенням рослин 6,5 х 6,5 см і площею живлення 42,3 см², з використанням штучного освітлення й обігріву металогалоїдними лампами ДРІ-2000-6 та електрокалориферами.

2. З метою підвищення рівня типовості та стерильності материнських форм соняшнику, видалення гібридів та інших форм, нетипових для ліній, можно починати у фазі другої - четвертої пари справжніх листків.

3. Порогові значення домішок насіння материнських форм Од1036А, Одол 1А та багатокошикової батьківської форми Од4В в насінні F1 які достовірно не впливають на урожайність та збір олії з 1 га повинні бути не вищі 15%.

Перелік наукових праць, опублікованих за темою дисертації

1. Крутько В.І., Лібенко М.О., Сербай Р.М., Ганжело М.Г., Бабіч В.І. Гібриди соняшнику нового покоління // Науково-виробничий журнал. - Насінництво. - Київ, 2006. - №11(47). - С. 14-15 (Доля авторства здобувача 20%, особистий внесок - узагальнення результатів , написання статті).

2. Либенко Н.А., Ганжело Н.Г., Бабич В.И., Костюк С.В. Влияние уровня гибридности на проявление хозайственно ценных признаков у подсолнечника // Збірник наукових праць СГІ. - Одеса, 2002. - №2(42).- С. 64-70 (Доля авторства здобувача 20%, особистий внесок - виконання експериментальної частини, статистична обробка отриманих даних, написання статті).

3. Лібенко М.О., Бабіч В.І. Порівняльна оцінка основних ознак батьківських форм гібридів соняшнику в польових умовах та фітотрону // Збірник наукових праць СГІ.- Одеса, 2004. - №4(44). - С. 65-69 (Доля авторства здобувача 40%, особистий внесок - постановка дослідів, узагальнення результатів, написання статті).

4. Лібенко М.О., Бабіч В.І., Червоніс М.В. Ефективність методів оцінки рівня гібридності і типовості гібридів соняшнику // Збірник наукових праць СГІ. - Одеса, 2005. - №9(49). - С. 145-150 (Доля авторства здобувача 35%, особистий внесок - виконання експериментальної частини, статистична обробка отриманих даних, написання статті).

5. Лібенко М.О., Бабіч В.І. Оцінка генетичної цінності та біологічної чистоти материнських форм гібридів соняшнику в умовах фітотрону // Збірник наукових праць СГІ. - Одеса, 2002. - №2(42). - С. 59-64 (Доля авторства здобувача 30%, особистий внесок - постановка дослідів, узагальнення результатів, написання статті).

6. Лібенко М.О., Бабіч В.І. Особливості насінництва та насіннєвого контролю в сучасних умовах // Матеріали Всеукраїнської конференції ІР ім. В.Я. Юр'єва. - Харків, 2004. - С. 78-81 (Доля авторства здобувача 30%, особистий внесок - узагальнення результатів, написання статті.

7. Бабич В.И. Сравнительная оценка разницы средних значений уровня стерильности и типичности родительских форм гибридов подсолнечника селекции СГИ НАЦ СЕИС при выращивании в условиях фитотрона и поля // Международная конференция молодых учёних. Сборник докладов ВНИИМК. - Краснодар, 2005. - №3. - С. 236-240.

8. Бабіч В.І., Ганжело М.Г., Крутько В.І., Лібенко М.О., Сербай Р.М. Свідоцтво про авторство на гібрид "Символ", АС 06240, заявка 02017029, - 2006 р.

9. Бабіч В.І., Ганжело М.Г., Крутько В.І., Лібенко М.О., Сербай Р.М. Свідоцтво про авторство на гібрид "Олівер 90", АС 06241, заявка 02017031, - 2006 р.

10. Крутько В.І., Сербай Р.М., Лібенко М.О., Ганжело М.Г., Бабіч В.І. Свідоцтво про авторство на гібрид „Анонс", АС 05249, заявка 02017028. - 2005 р.

11. Бабич В.И., Ганжело Н.Г., Дридигер В.К., Крутько В.И., Либенко В.И., Сербай Р.М. Авторское свидетельство на гибрид "Жокей" АС 42568, заявка №9553889 с датой приоритета 27.12.2004 г.

Анотація

Бабіч В.І. Господарсько цінні ознаки батьківських форм гібридів соняшнику селекції СГІ та їх контроль в процесі насінництва. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.14. - насінництво. - Селекційно-генетичний інститут - Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення, Одеса, 2007.

Розроблена методика визначення рівня типовості та стерильності материнських форм соняшнику в умовах фітотрону в рік збирання врожаю.

Результати біометричних досліджень та фенологічних спостережень підтверджують, що висів насіння соняшнику у пластмасові чи металеві (дюралюмінієві) ящики з висотою 18-20 см, розміщенням рослин за схемою 6,5 х 6,5см з площею живлення 42,3см² є найбільш ефективним.

Порівняння результатів визначення рівня типовості насіння соняшнику методами грунтконтролю (в полі та теплиці) і електрофореза запасних білків виявлено високий ступінь їх збігу. Типовість материнських форм та ліній-відновлювачів фертильності пилку достатньо висока. У деяких випадках відбувається покращення якості насіння через дотримання насіньгоспами наукових рекомендацій, використання електрофорезу геліантинів, жорсткого контролю за ділянками розмноження з боку насіннєвих інспекцій.

Встановлено, для ліній Од1036А, Од3369А, Од1750А, ОдОл1А, Од391А, Од4В, RHAcd, ОранжВ, Од1295В, Од1318В, що видалення нетипових форм соняшнику у фазі другої - четвертої пари справжніх листків, дає можливість підвищити стерильність материнських форм майже до стовідсоткового рівня.

Визначено параметри (%) допустимих домішок насіння у гібридах F1, які не знижують рівень господарсько цінних ознак та запропоновано їх порогові значення для розробки Національних стандартів.

Доведено, що негативний вплив штучно створених домішок на вміст олеїнової кислоти в гібридному насінні F1 залежить від їх відсоткового співвідношення в сумішках.

Ключові слова: типовість, стерильність, якість, репродукційне насіння, насіння F1, фітотрон, поле, домішки, електрофорез (ПААГ).

Аннотация

Бабич В.И. Хозяйственно ценные признаки родительских форм гибридов подсолнечника селекции СГИ и их контроль в процессе семеноводства. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.14. - семеноводство. - Селекционно-генетический институт - Национальный центр семеноведения и сортоизучения, Одесса, 2007.

Разработана методика определения уровня типичности линий подсолнечника по морфологическим признакам, а также стерильности в условиях оранжереи фитотрона в год получения урожая с использованием металлогалоидных ламп ДРИ-2000-6 и электрокалориферов мощностью 10кВт в качестве теплоносителя. Рекомендован посев в пластмассовых или металлических (дюралюминиевых) ящиках высотой 18-20 см с размещением растений 6,5 х 6,5 см, с площадью питания 42,3 см². Показатели средней зависимости биометрических измерений и фенологических наблюдений за морфологическими признаками поставлены в основу разработанной методики.

Размещение растений подсолнечника по рекомендованной нашей схеме посева позволяет увеличить количество оцененных грунтконтролем партий семян подсолнечника и значительно экономить площадь оранжереи. Экономия площади почвы в сравнении с теплицами составляет 707,7 см² а электроэнергии за сутки-на 1,64 кВт, что соответственно в 18 раз дешевле.

Эффективность использования методов грунтового контроля в полевых условиях, в оранжереи фитотрона и электрофоретического анализа гелиантинов подтверждается близостью результатов оценки уровня стерильности и типичности семян, обработанных методом дисперсионного анализа.

Типичность стерильных аналогов и линий-восстановителей фертильности пыльцы достаточно высокая (96-99%), иногда происходит и улучшение качества семян по репродукциям, что подтверждается высоким уровнем технологии на участках размножения семян линий в опытных хозяйствах. За счёт соблюдения технологических требований на участках размножения линий в опытных хозяйствах института СГИ, происходит улучшение качества семян и повышение уровня типичности, а также стерильности - практически до 100%.

Показано влияние смоделированных различных примесей семян подсолнечника на показатели хозяйственно ценных признаков. Определены допустимые пороговые значения примесей в семенах F1 которые не оказывают существенного негативного влияния на урожайность и сбора масла с гектара. Совместно с отделом генетических основ селекции при помощи метода электрофоретического анализа гелиантинов установлено влияние доли (%) примесей в семенах F1 с высоким уровнем достоверности. Наличие в семенах F1 примесей материнских форм Од1036А и ОдОл1А до 15% не влияет на урожай, до 18% - на сбор масла, а примесь отцовской формы Од4В не более 15 и 20% соответственно. Полученные данные предложены для разработки Национальных стандартов.

На всех этапах первичного и элитного семеноводства целесообразно использовать метод электрофоретического анализа запасных белков для экспрессной оценки типичности семян.

Негативное влияние искусственно созданных примесей на содержание олеиновой кислоты в семенах гибридов F1 зависит от их процентного соотношения в смесях.

Ключевые слова: типичность, стерильность, качество, репродукционные семена, семена F1, фитотрон, поле, примесь, электрофорез (ПААГ).

Summary

Babitch V.I. Economical value traits of sunflower parental lines of hybrids of PBGI breeding and its control in the seed production. - Manuscript.

Thesis for Scientific Degree of a Candidate of Agriculture by specialty 06.01.14. - Seed Production - Plant Breeding and Genetics Institute - National Centre of Seed and Cultivar Intestigation. - Odesa, - 2007.

It have been worked out the method for determination of level of typicalness and sterility of sunflower maternal lines under phytotron conditions in the current year's harvest. The results of biometrical investigations and phenological observations show that sowing of sunflower seed in the plastic of metal (duraluminium) boxes with 18-20 sm height, with plants placing scheme 6,5 x 6,5 sm and growing space 42,3 sm is the most effective. The comparison of results of sunflower typicalness estimation by methods of soil control (in the field and greenhouse) and electrophoresis of reserve proteins have been ascertained their high coincidence. Typicalness of maternal line-restorers of pollen fertility is rather high. In some cases seed quality improvement took place as a result of follow scientific recommendations, use of electrophoresis of helianthine, monitoring of reproduction plots by seed inspectorates. It have been ascertained the increasing of maternal lines sterility to 100-percentage level as result of removal atypical plants during second-fourth pair of real leafs phase from parental crops.

The parameters of seed admixture in hybrids F1 without deterioration of economical value traits has been specified and limits for working out of National Standard has been proposed.

The dependence of negative influence of artificial admixtures on oleic acid content in the hybrid seed F1 on their percentage in the mixture have been proved.

Key words: typicalness, sterility, quality, reproduction seed, hybrid F1, phytotron, field, admixture, electrophoresis (PAAG).

Размещено на Allbest.ru