Биологические критерии селекции озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа
Биологические критерии оценки и отбора селекционных образцов озимой мягкой пшеницы для её адаптации условиях сухостепного экотипа. Параметры генотип-средовых взаимодействий продуктивности. Эффективные методы оценки и отбора селекционного материала.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.04.2018 |
Размер файла | 122,8 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.
Сорта Береке, Жалын, Пиротрикс 50, Аруана, Сапалы, Юбилейная 70, Наз, Карасай, Богарная 56, Раусин, Батжан со значением bЯ<1, характеризуются низкой отзывчивостью на условия выращивания, большинство этих сортов слабее реагируют на изменения условий. Сорта Басар, ОПАКС-26, Стекловидная 24, ОПАКС-1, Маншук, Жадыра, Мереке 70, Юбилейная 60, Ратан, Дербес с коэффициентом bЯ>1 отличаются несколько высокой отзывчивостью на улучшение условий выращивания, следовательно их можно отнести к группе полуинтенсивных. Такие формы будут иметь преимущество на полуитенсивном фоне парового предшественника, что также подтверждают их предназначение.
В условиях сухостепной зоны, жесткой засухи, масса 1000 зерен имеет громадное значение в определении уровня урожая. Это видно из сравнения структуры урожая двух сортов пшеницы - крупнозерного (Стекловидная 24) и мелкозерного (Богарная 56). Мелкоколосость и мелкозерность, снизили урожайность зерна сорта Богарной 56 по пару на 27,9 %, по непару на 9,2 % несмотря на то, что другие элементы структуры урожая у него были на уровне или несколько выше сорта Стекловидная 24.
По непару, благодаря исключительной высокой засухоустойчивости сорта Богарная 56, снижение урожайности зерна в сравнении по паровому предшественнику составляет 1,9 ц/га или 9,2 %, тогда как у сорта Стекловидная 24 - 5,8 ц/га или 25,1%. Устойчивость верхних листьев и колоса против засухи в условиях сухой степи, способствовали предотвращению морщинистости, ребристости, щуплости и легковесности зерна.
Масса зерна с растения. В значительной степени зависит от условий внешней среды, где в определенной степени зависит и от наследственной основы т.е. от генотипа растений (Куделко,1992). В значительной степени данный признак изменяется в зависимости от факторов условий внешней среды (Рейтер, Леонтьев,1972; Федин, 1979 и другие).
Средние значения продуктивности растения у изучаемых сортов и сортообразцов озимой пшеницы находилось в пределах 2,23-4,72 г. Индекс условий среды составил в благоприятных по увлажнению среды парового предшественника (1,27), тогда как по непару (-1,21), по полупару (-0,06).
Из общего количества 22 изучаемых сортов 9 сортов и сортообразцов слабее реагируют на изменения условий среды в отличие отдругих сортов (коэффициент bЯ<1). Показатель пластичности б у них меньше нуля и варьирует в пределах от -0,04 до -0,60, что характеризуют их как пластичные сорта. К ним относятся следующие сорта: Басар, ОПАКС-26, Береке, Аруана, Жадыра, Безостая 1, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Дербес.
Масса зерен с 1 растения относится к среднестабильным признакам. Низкая стабильность реализации этого признака отмечена у сортов: Басар (bЯ=0,91,S2dЯ=4,86); ОПАКС-26 (bЯ=0,72,S2dЯ=3,43); Дербес ((bЯ=0,96, S2dЯ=7,74).
Сорта и сортообразцы, широко адаптированные во всех предшественниках, характеризующиеся коэффициентом регрессии равным единице (bЯ=1) и минимальным отклонением от линии регрессии ( S2dЯ=0) являются: Сапалы, Маншук, Карасай, Береке, Юбилейная 60. Наиболее пластичным по этому признаку оказались сорт Сапалы со значением признака по пару 5,5 г., по непару 2,4 г., Маншук соответственно 5,4 г. и 2,3 г., т.е. с максимальным выражением признака. Однако, такие стабильные по признаку сорта: Аруана, Береке проявили низкие показатели проявления изучаемого признака. Сорта: Пиротрикс 50, Мереке 70, характеризующиеся средними показателями признака, обладают очень низкой стабильностью (S2dЯ соответственно составляют 19,84 и 13,81). В целом, признак «массы зерен с растения» характеризуется средней пластичностью, стабильностью, соответствующей реакцией на изменение условий выращивания.
Таким образом, наиболее эффективным сочетанием структуры урожайности в сортах пшеницы сухостепного агроэкотипа является совмещение нормальной уборочной густоты растений, с высокой озерненностью колосьев и выполненности зерен, т.е. высокой массы 1000 зерен (таблица 4). В условиях жесткой засухи крупнозерностью выделялись среднеранние сорта озимой пшеницы: Стекловидная 24, Сапалы, Кызылбидай, Акбидай селекции КазНИИЗиР.
Таблица 4 - Элементы структуры урожая и урожайность сортов озимой пшеницы (среднее 1992-1994)
Урожайность и элемпенты структуры урожая |
Стекловидная 24 |
Богарная 56 |
|||
пар |
непар |
пар |
непар |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Продуктивная кустистость, шт. |
2,60 |
1,30 |
3,30 |
2,35 |
|
Высота растений, см |
68 |
67 |
77 |
73 |
|
Длина подколосового междоузлия, см |
18,5 |
16,1 |
18,3 |
15,1 |
|
Количество колосков в колосе, шт. |
16,7 |
12,9 |
17,5 |
14,1 |
|
Количество зерен в колосе, шт |
47,7 |
34,7 |
46,5 |
32,9 |
|
Масса зерна с колоса, г. |
2,29 |
1,27 |
2,15 |
1,23 |
|
Масса зерна с растения, г. |
4,55 |
2,02 |
3,96 |
2,17 |
|
Масса 1000 зерен, г. |
48,0 |
42,9 |
44,0 |
36,4 |
|
Масса зерна с делянки, ц/га |
28,9 |
23,1 |
22,6 |
20,7 |
Статистическая обработка методом двухфакторного анализа по совокупности признаков продуктивности (элементов структуры урожая) показали следующие результаты: наибольшее влияние на изменения значения количественных признаков оказывают, прежде всего, генотип растения (38,82-69,34 %%), тогда как влияние условий выращивания (фон предшественников) значительно меньше (9,86-41,20%%). В условиях полуобеспеченной богары КазНИИЗР изменчивость признаков сортов значительно выше, нежели по непару и заметно выше, по пару богары сухой степи.
Изученные нами сорта, характеризуются достоверным отличием по критерию F Фишера, определяющим специфической реакцией генотипа (сорта) на условия среды (Fфакт.>Fтабл.). Огромное влияние оказывает на изменчивость признаков предшественники (F факт. значительно больше F табл.). Влияние фактора «взаимодействия генотип х среда) статистически недостоверны (F факт.< F табл.).
Условия среды оказывают существенное влияние на признаки: высота растения (41,20), продуктивной кустистости (20,89%) и массы 1000 зерен (26,79%). Большое влияние оказывает генотип на признаки массы зерна с растения (69,34%), продуктивной кустистости (48,89%) и на массу зерна с колоса (56,56%). (таблица 5).
Соотношения процентного вклада факторов условий выращивания в изменчивость продуктивности растения показал, что максимальная изменчивость изучаемых количественых признаков наблюдается в условиях богары КазНИИЗР (в среднем 46,02%), а в менее благоприятных условиях жесткой богары пара (в среднем 33,55%), и низкая в условиях непарового предшественника (в среднем 20,43%).
Каждый предшественник вносил свой конкретный вклад в изменчивость признаков. Степень вариабельности основных количественных признаков у сортов увеличивается в более благоприятных условиях, при этом она существенно дифференцируется по признакам. Условия выращивания по разным предшественникам (пар, полупар и непар) являются уникальными для выявления желательных генотипов (сортов) по конкретным количественным признакам.
Таблица 5 - Генотип -- средовые взаимодействия количественных признаков
Признаки |
Влияние зоны (предшественников) на изменчивость генотипов, % |
Сила влияния факторов (генотип-среда) на изменчивость признаков продуктивности, % |
||||||
«Караой» богара |
«КазНИИЗиР» богара |
Среда (А) |
Гено-тип (В) |
Взаимодействия (АхВ) |
Годы и случайные факторы |
|||
пар |
непар |
|||||||
Продуктивная кустистость |
26,77 |
26,66 |
46,57 |
20,89 |
48,89 |
14,77 |
15,45 |
|
Высота растения |
36,67 |
34,20 |
29,13 |
41,20 |
0,34 |
6,25 |
52,21 |
|
Число колосков в колосе |
21,65 |
12,12 |
66,23 |
12,13 |
38,82 |
6,54 |
42,51 |
|
Число зерен в колосе |
31,91 |
14,38 |
53,71 |
16,30, |
50,90 |
9,20 |
23,60 |
|
Масса зерна с колоса |
34,98 |
18,16 |
46,87 |
12,63 |
56,56 |
11,58 |
19,23 |
|
Масса зерна с растения |
48,07 |
5,16 |
46,77 |
9,86 |
69,34 |
11,76 |
9,04 |
|
Масса 1000 зерен |
34,83 |
32,30 |
32,87 |
26,79 |
18,56 |
22,10 |
32,55 |
Индекс условия среды составляет: в условиях сухой степи «Караоя» по пару =1,80, по непару = -2,35; в условиях богары КазНИИЗиР = 0,54. В неблагоприятных по увлажнению условиях непарового предшественника, индекс условий среды очень низкий. Отсюда следует, наиболее приемлемым условием выращивания является паровой предшественник.
Таблица 6 - Индекс условий среды количественных признаков
Признаки |
Индекс условий среды |
|||
«Караой» богара |
«КазНИИЗиР» |
|||
пар |
непар |
богара |
||
Продуктивная кустистость |
0,54 |
-0,47 |
-0,07 |
|
Высота растения |
0,70 |
-0,61 |
-0,09 |
|
Число колосков в колосе |
1,65 |
-1,62 |
-0,03 |
|
Число зерен в колосе |
7,30 |
-6,66 |
-0,65 |
|
Масса зерна с колоса |
0,34 |
-0,38 |
-0,04 |
|
Масса зерна с растения |
1,27 |
-1,21 |
-0,06 |
|
Масса 1000 зерен |
2,13 |
-1,58 |
-0,55 |
Высокопластичными формами по отдельным признакам элементов слагаемых урожайности являются:
по продуктивной кустистости - Басар, ОПАКС-26, Богарная 56, Аруана, Жадыра, Мереке 70, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Дербес;
по высоте растения - Карасай, Наз, Юбилейная 70, Раусин, Маншук, Мереке 70, Жалын, Береке, Пиротрикс 50, Богарная 56;
по числу колосков в колосе - Сапалы, Аруана, Береке, Маншук, ОПАКС-1, Юбилейная 60, Ратан;
по числу зерен в колосе - Сапалы, Маншук, Наз, Карасай, Аруана, Береке, Батжан;
по массе зерна с колоса -- ОПАКС-1, Аруана, Батжан,Карасай, Юбилейная 70, Наз, Береке;
по массе 1000 зерен - Карасай, Береке, Наз, Сапалы, Раусин, Стекловидная 24, Пиротрикс 50, Аруана, Жалын.
по массе зерна с растения - Юбилейная 60, Дербес, Батжан, Жадыра, Аруана, Береке, ОПАКС-1, ОПАКС-26;
Таким образом, испытания в разных экологических условиях «Караой» по паровому и не паровому предшественнику (предшественник - яровой ячмень) и «КазНИИЗиР» на богаре, сортов и линий озимой мягкой пшеницы селекции КазНИИЗиР, позволили выделить доноры засухоустойчивости, которые в комплексе с другими хозяйственно-ценными признаками и свойствами представляют интерес при селекции на засухоустойчивость, скороспелость и высокое качество зерна.
4. ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ, ЗИМОСТОЙКОСТЬ, ИММУНИТЕТ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА
4.1 Засухоустойчивость.
Климат Казахстана в основном засушливый, в связи с чем, селекция пшеницы в основном ориентирован созданием сортов устойчивых к засухе. Однако в иные годы бывают и влажные, способствующие получению сравнительно высоких урожаев зерна, покрывающие недобор зерна засушливых лет. Следовательно, выводимые сорта должны быть пластичными, обладать высокой урожайностью как в засушливые, так и во влажные годы в конкретной зоне (Уразалиев, Беденко, Мустафаев, 1985; Зеленский, Любовцев, Моргунов).
После колошения, засухоустойчивость растения должна характеризоваться формированием крупного и выполненного зерна за счет активной работы флагового листа и других фотосинтезирующих органов, интенсивной реутилизации пластических веществ из запасных органов (Кершанская, 2000).
Засуха в Казахстане является лимитирующим фактором урожайности зерновых культур не только в аридных зонах, но и в относительно увлаженных. Так на юге и юго-востоке Казахстана почти ежегодно наблюдаются засухи, которые существенно снижают урожайность основной зерновой культуры - озимой мягкой пшеницы. Наиболее часто, трудности возделывания этой культуры на юго-востоке Казахстана связаны с невозможностью получения полноценных всходов из-за дефицита влаги в почве ко времени оптимальных сроков сева (20 сентября-10 октября). По непаровым предшественникам (яровой ячмень, пшеница и особенно после сафлора) такая проблема возникает почти ежегодно.
По нашим наблюдениям, в начальный период роста и развития растений, засуха сказывается в уменьшении числа колосоносных стеблей и числа колосков в колосе. В период налива зерна засуха приводит к ухудшению налива, образованию щуплости зерна и снижению его качества.
Урожайность у инорайонных позднеспелых сортов: Альбидум 114, Мироновская 808, Днепровская 521, Безостая 1 от засухи снижается значительно больше, нежели у сортов местной селекции: Богарная 56, Стекловидная 24, Наз, Сапалы и др. В то же время сорт среднеранней спелости Стекловидная 24, Наз - среднеспелой спелости, характеризуются высокой засухоустойчивостью на протяжении всего периода онтогенеза растений, что, очевидно, в значительной степени обусловило широкое их распространение в регионах страны.
Ежегодно, в питомнике конкурсного сортоиспытания, только в селекционных опытах богарного направления, изучаются более 100 сортообразцов. Эти формы чаще имеют высокий стебель, среднеплотный рыхлый пирамидальный, чаще веретеновидный или цилиндрический колос, в основном с эректоидным (камышовидным) расположением листьев или же имеют опушенные, с узкими и промежуточными по ширине листьями. Часто эти формы имеют опушенные стебли и колос, длинное подколосовое междоузлие (признак ксерофитности) и ряд других признаков, свойственных исключительно сухостепному агроэкотипу. По морфотипу относятся к полуинтенсивным и экстенсивным, среднеранним и среднеспелым формам развития, что соответствуют стандартам Стекловидная 24, Наз, Сапалы, Богарная 56, Юбилейная 60, Карасай и другие - допущенных к использованию в озимосеющих регионах юга и юго-востока Казахстана.
Одним из средств повышения устойчивости урожаев является выведение сортов пшеницы, пластичных в отношении изменчивости внешних условий выращивания. В условиях сухостепной зоны особенно важно возделывание сортов наиболее приспособленных к большому разнообразию метеорологических условий, в частности, к резким изменениям в количестве и времени выпадения атмосферных осадков.
Обеспечить одновременное повышение уровня и устойчивости урожаев могут только урожайные сорта с широким диапазоном пластичности, таковыми являются наши современные сорта: Стекловидная 24, Наз - повсеместно возделываемые и допущенные к использованию на юге и юго-востоке Казахстана (Алматинской, Жамбылской Южно-Казахстанской и Кызылординской областях) и в других республиках Центральной Азии (Кыргызстан, Таджикистан, Туркменистан,) и России. В настоящее время эти два сорта в вышеназванных республиках занимают площадь возделывания более 1 млн. га. Следует отметить, сорт Стекловидная 24 при возделывании на орошении, также обладает достаточно высокой урожайностью - не уступающему стандарту поливного агроэкотипа, а порою даже достоверно превышает его т.е. стандарты поливного агроэкотипа. Одним из достоинств, характерных свойств сорта Стекловидная 24 является то, что при засухе наблюдалось отмирание боковых стеблей, вызванное жестким нарушением их водного баланса. Более мощный главный стебель перехватывает воду, поступающую из почвы и, возможно даже, оттягивает часть воды из боковых стеблей и таким образом формирует нормальный колос с выполненным зерном и стеблестоем подлежащим нормальную комбайновую уборку.
В целом, сорта богарного направления, прошедшие все этапы селекционного процесса в условиях сухой степи (Караоя), отличаются большой стойкостью к высоким температурам и низкой влажности воздуха в сухие годы, давая в то же время во влажные годы высокие урожаи зерна.
Препятствием к широкому внедрению раннеспелых сортов пшеницы является относительно меньшая их урожайность, чем сортов среднеспелых и среднепоздних. Длительное возделывание особо ценных, урожайных, пластичных сортов избавит сельхозпроизводителей от слишком частых сортосмен, неоправданных в экономическом и организационном отношении.
4.2 Зимостойкость.
Как и любой признак, зимостойкость сортов обусловлена их генотипическими особенностями. Нами, в КазНИИЗиР, для повышения зимостойкости создаваемых сортов озимой пшеницы, наиболее широко привлекались в скрещивания зимостойкие сорта
Уровнем морозостойкости сортов на разных фенофазах обусловлена зимняя выживаемость растений озимой пшеницы Так, при перезимовке растений в фазе наклюнувшихся семян или проростков, не вышедших на поверхность почвы, отмечена полная гибель всех изучавшихся сортов даже при температуре почвы на глубине заделки семян -10 град. С (таблица 6).
Таблица 7 - Результаты перезимовки пшеницы на богаре по паровым и непаровым предшественникам
Сорт |
Количество растений в начале весенней вегетации, шт./м2 |
Зимостойкость в процентах от высеянных семян |
|||
пар |
непар |
пар |
непар |
||
Раннеспелые |
|||||
Басар |
171 |
120 |
57 |
40 |
|
ОПАКС-26 |
180 |
117 |
60 |
39 |
|
КВ 210 |
214 |
105 |
71 |
35 |
|
Среднеранние |
|||||
Стекловидная 24 |
200 |
100 |
67 |
33 |
|
Богарная 56 |
147 |
52 |
49 |
17 |
|
Среднеспелые |
|||||
Безостая 1 |
204 |
112 |
69 |
39 |
|
Юбилейная 60 |
200 |
110 |
67 |
37 |
|
Наз |
213 |
120 |
71 |
40 |
Если у озимой пшеницы зимостойкость в фазе всходов, 3-го листа и кущения связаны с морозостойкостью сорта, то в фазе проростков, не вышедших на поверхность почвы, кроме морозостойкости важным признаком зимостойкости являются: холодостойкость проростков, как способность растений расти при низких положительных температурах. В случае задержки всходов до весны, рост колеоптиля в дальнейшем протекает при пониженных температурах. Будучи неспособным пробиться на поверхность почвы такой лист сжимается в «гармошку» и проростки гибнут после расходования питательных веществ эндосперма. Данное явление часто наблюдаются в зоне необеспеченной осадками богары юга и юго-востока Казахстана, при возделываний по непаровому предшественнику.
В случае отсутствия всходов с осени, уровень морозостойкости проростков при температуре до -14 градусов С должен гарантировать полевую всхожесть не менее 70%. В случае ухода в зимовку в фазе 1-3 листочков, растения должны выживать при температуре почвы на глубине узла кущения до -16-(-17) градусов С. Для возделывания на богаре предпочтительны холодостойкие формы, обеспечивающие выход шильца первого настоящего листа на поверхности почвы под защитой колеоптиле.
4.3 Иммунитет.
Ржавчинные и головневые болезни наносят серьезный ущерб зерновому хозяйству страны. Ежегодные потери только от ржавчины в целом достигают 10% мирового производства зерна. Наиболее опасны для юга желтая ржавчина (Puccinia graminnis Pert. F.trici), она поражает листья, влагалище, стебли, колосовые чешуи. Поражая вегетативные и генеративные органы растений, ржавчина обусловливает избыточную транспирацию, усыхание листьев, ослабляет процесс ассимиляции в колосе, снижает активность ферментов и приводит к снижению озерненности и массы зерна колоса.
Для повышения иммунологического потенциала создаваемых сортов в скрещивания привлекались идентифицированные по генам устойчивости разнообразный исходный материал, выделенные лабораториями иммунитета КазНИИЗР и НИИСХ (Отар). Кроме этого привлечены образцы суперпшеницы из Чили, Бразилии и наши отдельные сорта и гибридные популяции пшеницы, устойчивые к ржавчине и с высокой озерненностью колоса (до 70 зерен на колос а также высокоозерненные формы тритикале, имеющие по 75-85 зерен на колос).
Для выявления эффективных генов устойчивости, нами проведен скрининг международного набора сортов-дифференциаторов питомника-ловушки (CWARTN), включающего 8 международных, 8 европейских, 30 австралийских и 6 дополнительных дифференциаторов болезни, где для дифференциации популяции ржавчины использованы серии изогенных линий, созданные C. Wellings на основе сортов Aroopa и Avocet. Анализ показал, что у северо-американских сортов устойчивость одновременно к желтой и бурой ржавчине пшеницы проявили генотипы Lemhi Paha Oruchamp, Riebessel 47/51, Lee, Tres, Expass и Clement, Vr 2 x (Heines VII) и Vr 4 x Hybrid 46). Среди линий Avoset устойчивыми были линии-носители генов Vr 10, Vr 15. Отрадно отметить устойчивый тип реакции (R) у наших высокопродуктивных сортов Наз, Арап, Таза, а также у Кыргызстана - сорта Тилек, Адыр; Краснодарские сорта - Купава, Княжна, Уманка, из международного центра ICARDA - BWKLDN-95, BWKLDN-9, BWKLDN-33.; из питомников СИММИТ - МК-3744, МК-3745, МК-3750, МК-3796, МК-3797.
В условиях Алматы (КазНИИЗиР) устойчивость к желтой и бурой ржавчине показали: Vilmorin 23, Strubes Dickkppt Suvon 92 x Omar T.spelta (-Vr 5), Hybrio 46 (Vr 4+), Nord (3 N), Carsteus V (CV), Heinese VII (Vr 2, Vr 11, Vr 25). Среди австралийских дифференциаторов отличились линии Avocet: Vr 5, Vr 10, Vr 15. Тем не менее, ржавчинные болезни в условиях сухой степи особых опасностей не представляют.
В результате ежегодных исследований, в селекционном материале нами выделены стабильно комплексно-устойчивые к бурой, желтой ржавчине сорта озимой мягкой пшеницы: Наз, Арап, тритикале Таза; слабовосприимчивые сорта Сапалы, Карасай, Казахстанская 10, Алия, Реке и др., которые с успехом привлекаются в скрещивания в селекции на иммунитет растений.
Из наших сортов устойчивых и умеренно устойчивых к головне следует отметить следующие сорта: Наз, Сапалы, Арап, Таза, Красноводопадская 210, Егемен, Алия, Нуреке, Казахстанская 10; из зарубежных- Украинские: Мирхад, Снежана; Российские - Кранодарская-29, Кавказ, Безостая-2, Дельта, Крошка; из Киргизских: Адыр, Зубков.
Шедевр казахстанской селекции нашего института Наз -- наряду с другими достоинствами ценен также своей болезнеустойчивостью. Сорту в высокой степени присуща горизонтальная устойчивость к ржавчине и, отчасти, твердой головне. Долговременную защиту популярных сортов пшеницы от поражения вредоносными болезнями можно обеспечить с помощью метода беккроссной селекции. Однократное скрещивание с сортом -- донором и последующее применение многократных беккроссов позволяет полностью восстановить сортотип реципиента по всем признакам, сохранив желаемое свойство иммунности.
Ряд сортообразцов, относительно устойчивые к твердой головне (10681-14, 7488-16 и другие), получены и испытываются в питомнике конкурсного сортоиспытания на богарном стационаре.
Сортам сухостепного агроэкотипа не обязательно иметь высокую устойчивость к видам ржавчины, они должны быть толерантными во влажные годы, а в засушливые годы ржавчинные болезни на богаре могут не проявляться.
4.4 Качество зерна.
Самой важной и трудной задачей является совмещение в сортах высокого качества зерна с его высокой урожайностью. Насколько задача трудна, видно из того факта, что в числе 31 сорта озимой пшеницы, допущенных к использованию и занесенных в Госреестр селекционных достижений Республики Казахстан на 2008 г., только 8 сортов (Безостая 1, Богарная 56, Карасай, Лютесценс 72, Мироновская 808, Одесская 120, Прикумская 36, Стекловидная 24), относятся к ГОСТу для «сильной пшеницы».
К наиболее ценным по качеству зерна относятся 12 сортов озимой мягкой пшеницы: Актерекская, Алмалы, Алия, Булава, Жетысу, Интенсивная, Красноводопадская 210, Наз, Сапалы, Южная 12,Эритроспермум 350, Майра.
В селекционной работе, нами в гибридизацию были привлечены следующие высококачественные сорта пшеницы из генофонда КазНИИЗиР и других НИИ стран СНГ: Богарная 56, Одеская 51, Обрий, Мироновская 808, Краснодарская 57, Краснодарская 39, Зирка, Донская Остистая, Донская безостая, Донецкая 5, Днепровская 846, Безостая 1, Эритроспермум 127, Харьковская 81, Харьковская 63, Ростовчанка, Прикумская 36, Партизанка, Опакс 1, Стекловидная 24, Наз,Сапалы, Юбилейная 60, Юбилейная 70, Карасай, Мереке 70, Жадыра, Дербес, Раусин, Жалын, сортообразцы из питомника КСИ богарного направления с высокими показателями качества зерна и др.
Нами, для улучшения качества зерна ежегодно проводится широкомасштабное скрещивание с сортами, обладающими высокими технологическими показателями качества зерна и стойкие против засухи в период формирования зерна. Чаще всего скрещивание проводилось с сортами: Богарная 56, Стекловидная 24, Наз, Юбилейная 60, Юбилейная 70, Сапалы, Карасай, Мереке 70, Жадыра и другими высококачественными сортами. Чаще скрещивают мягкую пшеницу с твердой, которая обладает высококачественным зерном и хорошую засухоустойчивость во второй половине вегетации. При этом, скрещивания проводятся по следующим циклам: простые, сложные, насыщающие, возвратные, даблкросс, топкросс, диаллельные.
Чаще, действенным методом улучшения качества зерна, являются повторные отборы из сорта популяции с высокими показателями качествами зерна. При этом различия по продуктивности и качеству зерна бывают значительными. Например, из сортообразца 9092-12, имеющего невыровненный стеблестой с мучнистым мелким зерном, было отобрано продуктивная линия 9092-12-7 со стекловидным крупным зерно и выровненным стеблестоем средней высоты, которая получила название нового сорта Сапалы. Повышена стекловидность и другие показатели качества зерна у сорта Юбилейная 70 (7488-22-95). Такой же этап прошли сорта: Алатау (9182-5-1), Юбилейная 60 (9179-15-3), Карасай (9179-15-1). Последний сорт с 2009 года вошел в список «сильной пшеницы», соответствующие ГОСТу согласно реестра допущенных к использованию сортов ГКСИСК. Повторные внутрисортовые отборы на качество зерна выгодны тем, что ряд других свойств при этом, находятся уже в селекционно отработанном виде, которых всячески поддерживали в результате повторных отборов.
Начиная с 1980 года, нами, в условиях богарного земледелия сухой степи юго-востока Казахстана (Богарный опорный пункт «Караой» КазНИИЗиР), созданы высококачественные сорта озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа, получившие постепенно широкое распространение: Богарная 56 (1981 г.) допущенный к использованию в условиях Алматинской, Жамбылской и Кызылординской областях.Сорт ОПАКС-1 (1986) в Алматинской области. Сорт Стекловидная 24 (1995 г.) - в Алматинской, Жамбылской и Южно-Казахстанской областях. Сорт Наз (2001, 2007 гг.) - в Жамбылской, Кызылординской и Алматинской областях. Сорт Сапалы (2001 г.) - в Алматинской области. Сорт Юбилейная 60 (2001) - в Кызылординской области. Сорт Карасай (2009) в Алматинской области и ряд других сортов: Дербес (2001), Раусин (2001), Южная 12 (1992), Жадыра (2008), в том числе: Стекловидная 24 (1995), Наз (2000), Карасай (2008) - допущенные для возделывания в других сопредельных Республиках стран СНГ: России, Кыргызстана, Таджикистана, Туркменистана и занимающие площадь возделывания более 1млн. га.
5. КОРРЕЛЯЦИЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ
Анализ данных литературы и собственные исследования [Уразалиев,1986] показывают, что многие признаки и свойства растений (длина вегетационного периода, фотопериодизм, линейные размеры растения и органов его: число листьев, колоса, стебля, корневой системы) более консервативны и мало подвержены влиянию условий внешней среды. Однако и те и другие по группам (реже попарно) взаимозависимы между собой.
Как показали проведенные исследования, по характеру корреляционных связей среди тест-гибридов можно выделить три основные плеяды продуктивности: 1) масса зерна с одного растения (И), число зерен с одного растения (Z), продуктивная кустистость (Т); 2) масса зерна с одного растения (И), число зерен с одного растения (Z), число зерен в колосе (М); 3) масса зерна с одного растения (И), масса зерна с одного колоса (S), число зерен в колосе (М). К ним примыкает признак с более слабыми связями - длина колоса (L). Сравнительно независимыми являются признаки высота растений (Н), число колосков в колосе (W), масса 1000 зерен (Р). У родительских форм корреляции в целом были выражены несколько слабее, чем у гибридов F1. Более четко выражены плеяды: 1) масса зерна с одного растения (И), число зерен с одного растения (Z), продуктивная кустистость (Т) - так же, как у гибридов F1; 2) масса зерна с одного растения (И), масса зерна с одного колоса (S), продуктивная кустистость (Т), т.е. в данном случае существует сильная отрицательная зависимость между продуктивной кустистостью (Т) и массой зерна с одного колоса (S). Несколько слабее зависимость числа зерен с колоса (М) с массой зерна с растения (И), массой зерна с колоса (S) и числом зерен с растения (Z). Относительно независимым оказывается признак длина колоса (L). Так же как у гибридов F1. независимыми были признаки высота растения (Н) и масса 1000 зерен (Р) - рисунок 5.4 Б.
Различия в проявлении корреляции между изучавшимися признаками у гибридов в разные годы исследований были значительно больше таковых по тестерам. Характерно увеличение числа сильных корреляционных связей при улучшении условий вегетации.
По-видимому, менее благоприятные условия вегетации приводили к более четкому разделению корреляционных плеяд, большей жесткости структуры связей.
Сильнее всего, как при группировке гибридов по тестерам, изменялась система зависимостей урожая от остальных изучавшихся признаков.
Стабильные корреляции во все годы испытания наблюдались между продуктивной кустистостью (Т) и числом зерен с одного растения (Z).
Перераспределение корреляции вызвано, видимо, разным уровнем урожайности в годы исследования в связи с разными природно-климатическими условиями.
Анализ корреляционных связей между элементами структуры урожая и зерновой продуктивности индивидуальных растений (фенологические корреляции) показывает, что по пару продуктивность зерна в большей степени обусловлена количеством колосков (r = от 0,63 до 0,95) и в меньшей степени продуктивной кустистостью (r = от 0,70 до 0,79). Масса 1000 зерен является нейтральным признаком (r = от 0,16 до 0,50).
По непару у сортов всех типов скороспелости сохраняется высокая корреляционная зависимость продуктивности зерна растений от количества колосков (r = от 0,54 до 0,90) и зерен в колосе (r = от 0,77 до 0,97). Положительная связь продуктивности зерна с продуктивной кустистостью сохраняется только у среднеранних сортов экстенсивного типа (r = от 0,66 до 0,64), остальные изучавшиеся сорта по не пару не образуют продуктивных боковых побегов.
В отличие от парового предшественника, при непаровом положительная корреляция продуктивности зерна с массой 1000 зерен проявляется у раннеспелых (r = от 0,60 до 0,65) и среднеспелых сортов (r = от +0,75 до 0,87), у среднеранних этот признак остается нейтральным (r = +0,41 до 0,49).
6. МЕТОДЫ ОТБОРА И ОЦЕНКИ СЕЛЕКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
6.1 Отбор и оценка селекционного материала
Урожай зерна с единицы площади посева, наряду с продуктивностью зерна растения, находится в тесной зависимости от густоты колосоносных побегов перед уборкой. В опытах, коэффициент корреляции этого признака с урожаем зерна варьировал от 0,72 до 0,81. Подобные результаты получены на многолетних опытах по конкурсному сортоиспытанию, в условиях богары Караоя. Так, весенняя густота стояния растений определяет уровень урожайности, которая находится в тесной зависимости от сроков получения всходов. На весеннюю густоту стояния растений существенно влияет зимостойкость.
В условиях сухой степи богары следовало выяснить значение раннеспелых форм по урожаю зерна перед среднеранними. Красноводопадская 210, несмотря на свою раннеспелость, уступает Безостой 1 и Богарной 56 по зимостойкости и продуктивной кустистости, не имеет преимуществ ни по чистому пару, ни по непаровому предшественнику.
Результаты конкурсного испытания сортов различных типов скороспелости на богаре показывают, что сорта среднераннего и среднеспелого типа дают наиболее стабильную урожайность по среднемноголетним данным. Среднепоздний тип не имеет преимуществ даже в благоприятные по погодным условиям годы (таблица 8).
Следовательно, при создании сортов южноказахстанского богарного агроэкотипа в т.ч. на юго-востоке Казахстана, целесообразно ориентироваться на два типа скороспелости: среднеранний и среднеспелый.
Таблица 8- Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от типа скороспелости
Тип скороспелости |
Урожайность, ц/га |
||||
Среднее 1975-1984 гг. |
Среднее 1985-2009 гг. |
||||
пар |
непар |
пар |
непар |
||
Раннеспелые |
23,1 |
16,2 |
24,3 |
20,2 |
|
Среднеранние |
25,9 |
18,8 |
25,9 |
21,6 |
|
Среднеспелые |
24,9 |
18,2 |
25,2 |
21,2 |
|
Позднеспелые |
16,7 |
12,3 |
- |
- |
|
НСР |
0,8 |
0,9 |
0,6 |
0,8 |
Как уже установлено, сортообразцы, колосящиеся позднее сорта Безостая 1 на 5 и более дней бесперспективны для возделывания в условиях сухой степи богары. Предпочтение следует отдавать среднеранним и среднеспелым формам.
Более детальный анализ, выполненный за многие годы (1974-2009 гг.) исследования позволяет наметить два морфобиотипа, как объекта отбора перспективного материала с целью создания сортов южноказахстанского неполивного агроэкотипа для возделывания по чистому пару: среднеранний полуинтенсивный и среднеспелый полуинтенсивный.
По результатам многолетних исследований и анализа, по типу развития наиболее предпочтительны и более высокоурожайные - среднеранний полуинтенсивный.
Для непарового предшественника намечены также 2 морфобиотипа: среднеранний экстенсивный и среднеспелый экстенсивный
Из них наиболее предпочтительны и более высокоурожайные -- среднеранний экстенсивный и, отчасти, среднеспелый экстенсивный.
Многолетними исследованиями (1980…2009 годы) на богарных землях юга и юго-востока Казахстана (опорные пункты НПЦЗР «Караой» и «Караспан») по созданию сортов сухостепного агроэкотипа выявлена закономерность: отбор на высокую продуктивность следует проводить по комплексу признаков, в том числе и продолжительность вегетационного периода. В частности, отобранные генотипы должны быть на уровне стандарта Стекловидная 24 и более скороспелыми (на 2-3 суток) в сравнении со стандартами ОПАКС 1, Безостая 1, Наз, Сапалы. Ультроскороспелые формы типа Красноводопадская 210, Красноводопадская 25 вследствие раннего созревания (на 6-7 суток раньше стандарта) далеко не полнолностью используют имеющийся запас влаги в почве в ответственный период- налив зерна и поэтому формируют меньший урожай, чем стандарты, несмотря на то, что имеют относительно высокую степень засухоустойчивости. Позднеспелые сорта Альбидум 114, Мироновская 808, Карлыгаш созревающие на 6-8 суток позже стандартов, как правило, попадают в более жесткие условия засухи, вследствие чего нередко формируют недоразвитые, иногда щуплые, а в лучшем случае с перехватом зерна, что в конечном счете, значительно снижает урожай с единицы площади[279]. Эта закономерность проявляется на обширных площадях Алматинской, Жамбылской, Восточно-Казахстанской и некоторых районов Южно-Казахстанской областей.
Шедевром сочетания скороспелости и высокой продуктивности является наш сорт - Стекловидная 24 селекции КазНИИЗиР, полученный в результате внутривидовой гибридизации местного среднераннего сорта Богарная 56 с сортом Теплоключенская 2 и в последующем с сортом Ростовчанка (Скороспелка 3б х Мироновская 264, сильная пшеница). Сорт Стекловидная 24 выколашивается на 3-5 дней раньше своих родительских форм. Сорт засухоустойчив, технологические показатели качества зерна соответствуют требованиям стандарта по ГОСТу на сильные пшеницы.
Ряд перспективных линии богарного направления сухостепного агроэкотипа селекции КазНИИЗиР сочетают скороспелость с комплексом положительных признаков и свойств: 9179-11, 9179-34, 9182-2, 9201-10, 10577-9, 9092-3-83, 10840-15 и др.
Одна из причин медленного продвижения скороспелых форм озимой пшеницы в северные районы является их слабая зимостойкость. Скороспелость слабо коррелирует с зимостойкостью. Однако селекционеры СНГ имеют успехи удачного сочетания этих двух признаков [279]. Нами в КазНИИЗиР совместно с Павлодарским НИИСХ создан сорт озимой пшеницы Памяти Бекенова (2008г.), сочетающий скороспелость с высокой зимостойкостью, который в настоящее время проходит испытание в ГКСИСК и интенсивно размножается в Павлодарском НИИСХ, Павлодарской области.
Препятствием к широкому внедрению в посевы раннеспелых сортов пшеницы является значительно меньшая их урожайность, чем сортов среднеранних, среднеспелых.
Продуктивная кустистость сортов сухостепного агроэкотипа должна быть минимальной, т.е. не более 2-3 стеблей на 1 растение, т. к. большая кустистость сопровождается излишним образованием неколосоносных подгонов, создавая большую непродуктивную ассимиляционную поверхность и тем самым повышая общую транспирацию при большом дефиците влаги. Все это, в конечном счете, приводит к меньшей озерненности колосьев, потере натуры зерна и снижению массы 1000 зерен.
Сорта богарного направления должны иметь высоту растения несколько большую, чем стандарты Безостая 1 и Красноводопадская 210, т.е. типа Стекловидная 24, ОПАКС 1, Сапалы. При этом соломина должны быть гибкой, средней толщины, что позволило бы в любые, и в особенности в засушливые годы без потерь проводить комбайновую уборку. При излишней высоте растения, часть питательных веществ и лимитированный запас расходуются на образование излишней биомассы, повышая отношение массы стебля к зерну и, в целом, продуктивность зерновой части. В засушливые годы в пустынно-степной зоне сильно снижается высота растения, что естественно, затрудняет механизированную уборку. С другой стороны низкорослые формы обычно имеют толстую соломину и в основном широкие листья, т. е. излишнюю ассимиляционную поверхность, что крайне нежелательно для условий богары. Желательно, чтобы даже в самые засушливые годы высота растений была не менее 50 см, а во влажные - не более 110 см.. Формы с большим количеством колосков не всегда являются высокопродуктивными, так как не все колоски содержат фертильные цветки или же не все цветки формируют семена в силу чего наблюдается определенная череззерница. Поэтому перспективным является улучшение генотипа по потенциальной и реальной продуктивности колоса, числу зерен в колосе на базе повышенного числа колосков и многоцветковости (многозерности)[Лели, 1980].
Наиболее эффективным сочетанием структуры урожайности в сортах пшеницы сухостепного агроэкотипа является совмещение нормальной уборочной густоты растений с высокой озерненностью колосьев и выполненности зерен т.е. высокой массы 1000 зерен.
Поскольку формирования зерна у среднеранних и среднеспелых сортов происходит, главным образом, в период весенних и весенне-летних осадков, следовательно для полного использования этих особенностей важно было придать сортам свойство крупнозерности. За счет этого признака т.е. крупнозерности и свойственной им малой продуктивной кустистости в условиях сухой степи, продуктивность колоса может быть значительно увеличена.
Низкорослость хлебов вызывает большие потери во время уборки в засушливые годы, при этом теряется много срезанных колосьев не попадая в молотильный аппарат. В то же время излишняя высокорослость пшеницы во влажные годы, ведет к расточительному использованию запасов почвенной влаги и мешает полевым работам.
В условиях сухой степи юго-востока Казахстана при отборе элитных колосьев из гибридных популяции необходимо, чтобы в колосе по паровому предшественнику было не менее 30 зерен, по непаровому не менее 25 зерен.
Нашими наблюдениями, число зерен в колосе, при дефиците влаги, подвергается резким изменениям у сортов сухостепного агроэкотипа в сторону уменьшения. Особенно резкое снижение количества зерен в колосе, доходящие до полной стерильности, наблюдается при дефиците влаги в период выхода в трубку.
Тот же фактор, лимит влаги, ограничивал продуктивную кустистость. При этом получался редкий стеблестой т.е. возникает необходимость максимального повышения продуктивности каждого колоса за счет увеличения количества и массы зерна.
Для сухой степи богары предпочтительны полуинтенсивные морфотипы, которые более «экономно» расходуют пластические вещества на утолщение соломины и «лишние» цветки в колосках, направляя их на формирование дополнительно продуктивных побегов. По-видимому, такой тип обмена веществ в засушливых условиях богары более пластичен: каждый дополнительный побег кущения - это дополнительные узловые корни, а в случае резкой засухи злаки регулируют рост биомассы, сбрасывая «лишние» побеги.
6.2 Некоторые методические основы селекции озимой мягкой пшеницы на урожайность и качество зерна.
Улучшение сортов по тем или иным свойствам, путем гибридизации, требует привлечения разнообразного материала. Большой интерес в этом отношении представляют, прежде всего, сорта адаптированные к местным условиям возделывания, проверенные в условиях данной и сопредельных зон. На их базе был получен ряд ценных гибридных сортов. Так, с участием сорта Безостая 1 созданы сорта Богарная 56, ОПАКС-1. С участием сорта Богарная 56 созданы сорта: Стекловидная 24, Наз, Сапалы, Юбилейная 60, Карасай, Раусин, Дербес. С участием сорта ОПАКС-1- сорт Раусин, которые, в свою очередь, используются при сложных скрещиваниях. Таким образом, на базе местных форм идет непрерывное совершенствование сортов, повышение их приспособленности к внешним условиям, улучшение качеств. В результате, общая ценность последних гибридных сортов, выведенных в КазНИИЗиР, значительно превосходит исходный материал пшеницы, с которого начиналась работа.
В селекционной работе, на практике, очень часто селекционерам удается выделить улучшенные формы из некоторых сортов пшеницы повторными отборами. Этим методом создан сорт Безостая 1, элитное растение для которой отобрано в восьмой генерации сорта Безостая 4 (Лукьяненко,1973). Таким же методом нами создан сорт Памяти Бекенова от зимостойкого сорта Жалын (2008 г.), который ориентирован для возделывания в условиях Востока и Запада Казахстана.
За период селекционной работы по озимой мягкой пшенице в условиях сухой степи с 1974 по 1984 г.г., созданные сорта богарного направления, сухостепного агроэкотипа: Богарная 56 (1981г.) и ОПАКС-1 (1986г.), Пиротрикс 50 допущенные в Жамбылской и Алматинской областях, превышали по урожайности зерна районированный сорт Безостую1 соответственно на 4,6ц/га или на 24,1%, 5,8ц/га и 31,2%, 1,6ц/га и 6,9%.
В дальнейшем, во вновь выведенных сортах свойства урожайности и пластичности повышались. Так, озимая мягкая пшеница Богарная 56 превысила своего родителя Безостую1 по урожайности зерна и других возделываемых в условиях Жамбылской области сортов озимой пшеницы Днепровскую 521, Мироновскую 808 и др. Позднее были созданы сорта богарного направления: ОПАКС-1, Пиротрикс 50, Стекловидная 24, Наз, Сапалы, Юбилейная 60, Карасай, Мереке 70, Жадыра, Майра и др. селекции КазНИИЗиР, которые превысили по урожайности зерна Богарную 56 и были допущены к использованию на юге и юго-востоке Казахстана, в республиках Средней Азии. Все эти сорта прошли конкурсную оценку в сети Государственного сортоиспытания и показали лучшие результаты по урожайности зерна и, в особенности, качеству зерна в сравнении с допущенными к использованию до них селекционными сортами. В условиях опорного пункта «Караой» КазНИИЗиР, в сухой степи, урожаи вышеназванных сортов в сравнений со стандартом Безостая 1 в эти годы были на 30-40% выше.
Способность пшеницы мобилизовать ресурсы питания в тяжелых условиях острозасушливых лет оказалась различной в зависимости от сорта.
За относительно короткий период работы, лаборатория селекции озимой мягкой пшеницы КазНИИЗиР, в настоящее время, имеет множество новых сортов озимой мягкой пшеницы, обладающих высокой урожайностью зерна в сочетании с высокими технологическими показателями качества. При высокой засухоустойчивости они обладают способностью использовать высокий агротехнический фон гораздо более продуктивнее, чем ранее выведенные сорта. По некоторым из них прибавка урожая превысила стандартные сорта на 4-6 ц/га и при этом имели очень высокие технологические показатели качества зерна.
7. МЕЖВИДОВАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ ПШЕНИЦЫ
Для создания исходного материала наиболее результативными являются методы внутривидовой и межвидовой гибридизации с последующим отбором лучших растений. Большинство существующих сортов пшениц созданы этими методами. Однако метод внутривидовой гибридизации не дает такого большого разноообразия гибридной изменчивости и пластичности растений как межвидовая гибридизация и зависит в основном от правильного выбора компонентов скрещивания, способствующих развитию и закреплению желательных признаков.
При межвидовых скрещиваниях селекционер обычно получает генетически обогащенную гибридную популяцию, где имеются линии с новыми трансгрессивными признаками, которых нет у исходных форм.
Одним из начальных этапов селекции при межвидовой гибридизации является получение жизнеспособных гибридных семян и высокоплодовитых гибридов первого поколения. В связи с этим в работе по межвидовой гибридизации приходится встречаться со значительными трудностями, связанными в основном в нескрещиваемости или трудной скрещиваемости видов, в бесплодии или слабой плодовитости гибридных растений. Цитогенетиками установлено, что нормальной скрещиваемости при межвидовой гибридизации мешает ряд факторов: пыльца одного вида не проростает на рыльце другого вида; пыльца проростает, но пыльцевые трубки растут так медленно, что оплодотворение не происходит; в некоторых случаях происходит оплодотворение яйцеклетки и начинается формирование гибридного зародыша, но этот зародыш гибнет на той или иной стадии эмбрионального развития и поэтому способных к проростании семян не образуется.
Успех гибридизации зависит в основном от правильного подбора компонентов скрещивания и условиях гибридов первого и последующих поколений, в благоприятных условиях селекционного фона, способствующих развитию и закреплению желательных признаков. Нами в работе использовались различные виды пшениц, каждый из которых характеризуется отдельными положительными признаками.
7.1 Тетраплоидные пшеницы
Triticum persicum Vav. ex Zhuk., T. сarthlicum Nevski (Пшеница персикум, дика, карталинская) - вар. Фулигинозум.
Учитывая ценные признаки вида T. persicum (скороспелость, холодостойкость, иммунитет к мучнистой росе и др.), необходимо более широко вовлекать его в скрещивания при выполнении современных программ селекции мягкой пшеницы.
Пшеница тургидум (Triticum Turgidum (английская)- вар. Плинианум.
T. turgidum характеризуется рядом полезных для селекции признаков. Многие образцы выделяются высокой продуктивностью: колос крупный, многоцветковый, многозерный. Ряд форм выделяется скороспелостью; большинство же образцов являются средне- или позднеспелыми.
Пшеница полоникум (T. polonicum L.) - вар Левиссимум.
Морфологически колос T. polonicum резко отличается от других видов. Колосковые чешуи его очень длинные (до 4 см), пергаментно-травянистой консистенции. Зерновка удлиненная, стекловидная, имеет сходство с зерновкой твердой пшеницы. Образ жизни яровой. T.polonicum выделяется скороспелостью (подвид эфиопский), крупнозерностью. Для вида характерны неосыпаемость, относительная устойчивость к грибным болезням [316,317]. М.М.Якубцинер [318] отмечает превосходство по устойчивости к бурой ржавчине средиземноморской экологической группы. Ряд форм имеет высокое содержание белка в зерне (до 26,9%).
Пшеница Тимофеева (T. timopheevii Zhuk).
К полезным для селекции признакам относятся: комплексная иммунность к мучнистой росе, желтой и бурой ржавчине, пыльной и твердой головне, устойчивость к фузариозу, к гессенской и шведской мухам, клопу-черепашке, зеленоглазке и пьявице.
7.2 Гексаплоидные пшеницы
Пшеница Спельта(T. Spelta L.) - гр.Рубровелютинум.
Обладает рядом полезных признаков: неприхотливость, сравнительная зимостойкость в ареале, устойчивость к избыточному увлажнению, высокое содержание белка в зерне, у ряда образцов- до 24,8%, способность давать долго не черствеющий хлеб, пригодность муки из спельты для изготовления кондитерских изделий.
Пшеница шарозерная (T. sphaerococcum Perc.) - вар. Глобозум.
К полезным свойствам относятся: устойчивость к полеганию, вертикальное расположение листьев, малая требовательность к почвенным условиям [334], скороспелость, зноевыносливость, шаровидная форма зерновки, имеющая существенное значение для соотношения выходов муки и отрубей [Жуковский, 1971; Шахмедов, 1972].
Пшеница мягкая (Triticum aestivum L.) - вар. Лютесценс.
Пшеница мягкая насчитывает более 100 разновидностей [Дорофеев, 1973]. Мягкая пшеница -- ведущая продовольственная культура многих стран мира. Гибридизация мягкой пшеницы с тетраплоидными видами с геномами AuB свидетельствует об их частичной генетической совместимости. Гибридизация мягкой пшеницы с гексаплоидными видами с геномами AuBD удается легко, так как эти виды генетически совместимы.
При межвидовой гибридизации мягкой пшеницы обычно используют насыщающие скрещивания, которые удаются довольно легко.
Использование видов пшеницы в практической селекции обычно связано с получением легко вымолачиваемых форм.
Пшеница компактум (T. сompactum Host) - вар. Фетисови.
T.сompactum -- вид полиморфный. По ряду морфологических признаков сходен с мягкой пшеницей. Отличается от нее плотным и коротким колосом. Обладает высокой засухоустойчивостью.
Результаты опытов показывают: при скрещивании различных видов пшениц, процент завязывания от скрещивания равнохромосомных пшениц на 47,5 % выше, нежели от скрещивания разнохромосомных видов.
Гибриды F1 , почти во всех комбинациях скрещивания обладают гетерозисом по продуктивности зерна. Доминантными признаками являются такие, как признак безостости, красной окраски зерна и колоса, опушенности.
Всхожесть и сохранность гибридов первого поколения ( F1), ниже чем у родительских форм.
Стерильность гибридов F1 преобладают над фертильностью.
Во втором поколении гибридов (гибриды F2) наблюдается в основном промежутоточная наследственность между родительскими формами. Выделяются формы как материнских, так и отцовских пар. Происходит образование новых форм (разновидностей и видов), резко отличающихся от родительских видов.
При скрещиваний озимой формы с яровой, у гибридов первого поколения доминируют признаки яровости. Признаки озимости находятся в рецессивном состояний. Во втором поколении начинает идти выщепление, хотя в незначительном количестве гибридов в сторону озимых форм.
Изучение развития межвидовых скрещивании показало большое разнообразие гибридной изменчивости, характеризующийся широким формообразовательным процессом по морфологическим и биологическим признакам, что позволяет производить отбор многочисленных хозяйственно-ценных признаков и свойств.
Из всего набора изученных нами видов пшеницы в условиях сухой степи, наряду с T.Aestivum наиболее приемлемым оказался вид компактной гексаплоидной пшеницы (2п=42) Triticum Compactum. Данный вид обладает высокой засухоустойчивостью, что является очень важным свойством для создания сортов мягкой пшеницы богарного направления, сухостепного агроэкотипа. Практическая значимость которого в селекции пшеницы на засухоустойчивость достаточно велика. С участием вышеназванного вида в межвидовых скрещиваниях создан засухоустойчивый сорт озимой мягкой пшеницы сухостепного агроэкотипа под названием Мереке 75 (каталог 10681-14), обладающий высокой урожайностью в сочетаний с высокими технологическими показателями качества зерна. Данный сорт передан в ГКСИСК в 2010 году.
8. МОДЕЛИ СОРТОВ СУХОСТЕПНОГО АГРОЭКОТИПА.
Селекционеру важно четко представлять, каким требованиям должен отвечать будущий сорт, а также какие изменения в производстве могут произойти ко времени его выведения. Это поможет правильно выбрать исходный материал, определить методы создания наследственной вариабельности в популяциях для отбора, а также наиболее эффективные методы отборов и оценки перспективных линий.
8.1 Модель сорта
Сравнение вариантов модели богарного агроэкотипа с моделью идеального базового орошаемого агроэкотипа показывает, что урожайность на богаре 3 раза меньше, чем в условиях орошения.
Уровень засухоустойчивости экстенсивных сортов богарного экотипа должен обеспечить синхронность формирования зачаточного колоса у бокового побега с главным. Что обещает выравненность не только по количеству зачаточных элементов колоса, но и по фактической структуре урожая, т.е. необходима селекция на устранение или сведение к минимуму внутрикустовой конкуренции между побегами за пищевые ресурсы среды.
...Подобные документы
Морфологические и биологические характеристики озимой пшеницы. Повышение продуктивности и эффективности возделывания озимой пшеницы посредством подбора схем протравливания семян, опрыскивания фунгицидами и оптимизации защиты культуры от болезней.
дипломная работа [873,3 K], добавлен 17.02.2016Продовольственное зерно пшеницы - важная сельскохозяйственная продукция. Морфо-биологические особенности озимой пшеницы, технология ее возделывания. Агрометеорологические условия формирования урожая озимой пшеницы в ООО "Обоянское агрообъединение".
дипломная работа [229,8 K], добавлен 03.03.2013Ботаническая и биологическая характеристика яровой пшеницы, технология возделывания. Задачи и направления селекции культуры; методы оценки селекционного материала. Характеристика генотипа, генетическая детерминация и наследование селекционных признаков.
курсовая работа [947,9 K], добавлен 04.11.2013Биологические особенности озимой пшеницы. Технология возделывания озимой пшеницы. Место в севообороте. Особенности обработки почвы, удобрение, посев. Агроэкологические условия продуктивной фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы.
дипломная работа [183,9 K], добавлен 09.08.2004Народно-хозяйственное значение озимой пшеницы, биологические особенности и ботаническая характеристика данной культуры. Общее описание исследуемого хозяйства, метеорологические условия, расчет экономической эффективности возделывания озимой пшеницы.
курсовая работа [76,3 K], добавлен 20.06.2013Характеристика почвенно–климатических условий отрасли растениеводства в колхозе "50 лет Октября" Речицкого района Гомельской области. Биологические и морфологические особенности озимой пшеницы. Определение возможного урожая за счет плодородия почвы.
курсовая работа [388,8 K], добавлен 13.03.2014Ботаническая характеристика, биологические особенности и технология возделывания озимой пшеницы. Характеристика биопрепаратов, их роль в формировании урожая. Влияние биопрепаратов и сроков их внесения на формирование урожая и качество зерна пшеницы.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 18.06.2013Задачи, достижения и проблемы селекции. Типы полиплоидов и их различия. Индивидуально-семейный метод отбора озимой ржи тетраплоидной. Классификация и сортовые признаки культуры. Оценка селекционного материала на продолжительность вегетационного периода.
курсовая работа [762,2 K], добавлен 01.02.2016Описание фаз вегетации и особенностей роста и развития озимой пшеницы как сельскохозяйственной культуры. Анализ полеводства в ООО "Авангард-Агро-Орел": почвы и агроклиматические условия. Технология возделывания озимой пшеницы: посев, уход, уборка урожая.
курсовая работа [59,8 K], добавлен 31.03.2019Биологические и ботанико-морфологические особенности озимой пшеницы. Обработка почвы, срок и способ сева, уборка урожая. Общая характеристика хозяйства АОО "Симферопольский". Почвенный покров и климатические условия. Анализ урожайности и производства.
дипломная работа [68,0 K], добавлен 06.02.2011Общегеографические данные Тамбовской области. Морфологические и биологические особенности озимой пшеницы. Расчет термических условий вегетационного периода. Оценка неблагоприятных для сельского хозяйства метеорологических явлений региона.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.11.2014Ознакомление с морфологическими особенностями, технологией возделывания, требованиями сельскохозяйственного производства к сортам мягкой яровой пшеницы. Установление зависимости зерновой продуктивности от колебания урожайности разных сортов культуры.
дипломная работа [80,5 K], добавлен 14.07.2010Биологические особенности озимой пшеницы: особенности роста и развития, требования к теплу, свету, влаге, почве и элементам питания. Разработка технологии возделывания культуры: выбор сорта, планирование уровня урожайности; уход за посевами и уборка.
курсовая работа [39,3 K], добавлен 19.03.2014Общая характеристика зерновых культур, их роль в народном хозяйстве страны. Почвы и их агрохимическая характеристика, климатические условия хозяйства. Биологические и технологические особенности возделывания культур озимой пшеницы и кукурузы на силос.
курсовая работа [52,5 K], добавлен 18.07.2012Исследование влияния применения вспашки, проводимой обычным и оборотным плугом, нулевой, плоскорезной и комбинированной обработок почвы на развитие и продуктивность озимой пшеницы. Влияние применения гербицидов на величину урожайности озимой пшеницы.
дипломная работа [664,1 K], добавлен 25.05.2012Приемы ускоренного размножения оригинальных семян. Причины ухудшения посевных качеств семян. Значение отбора при выращивании оригинальных семян. Производство оригинальных и элитных семян озимой пшеницы на Северо-Кубанской селекционной опытной станции.
курсовая работа [63,7 K], добавлен 14.06.2015Биологические особенности озимой пшеницы. Отзывчивость озимой пшеницы на минеральное питание. Динамика содержания влаги и подвижного фосфора в почве. Экономическая эффективность внесения доз фосфорных удобрений под озимую пшеницу после занятого пара.
дипломная работа [118,2 K], добавлен 06.02.2011Биология вредителей озимой пшеницы. Биология возбудителей болезней озимой пшеницы. Обоснование системы защитных мероприятий озимой пшеницы от вредителей и болезней. Фенологические сроки развития пшеничного трипса, хлебной жужелицы, пьявицы обыкновенной.
курсовая работа [42,4 K], добавлен 16.06.2010Народно-хозяйственное значение озимой пшеницы, роль удобрений в повышении качества урожая. Основные регионы возделывания данной культуры, почвенные условия. Особенности биологии, агротехники, питания озимой пшеницы, размещение удобрений в севообороте.
курсовая работа [42,8 K], добавлен 05.04.2012Бурая ржавчина – наиболее вредоносная болезнь мягкой пшеницы. Использование генофонда диких сородичей для селекционного улучшения культуры. Распознавание интрогрессивных линий на наличие молекулярных маркеров к генам устойчивости к листовой ржавчине.
курсовая работа [194,2 K], добавлен 17.02.2015