Определены наиболее проявляющиеся корреляционные связи между такими признаками, как длина корнеплода и ширина листовой пластинки (r = 0,48), диаметром корнеплода и величиной головки корнеплода (r = 0,68). Данная зависимость между этими морфологическими признаками может быть использована при отборе источников, а также при изучении генотипов по данным признакам.

Изменчивость признаков «масса корнеплода» и «сахаристость» сахарной свеклы в зависимости от его формы

Масса корнеплода сахарной свеклы и его сахаристость характеризуются очень высокой модификационной изменчивостью, которая обычно превышает генетическое варьирование (Корниенко А.В., Орлов С.Д., 1996).

По результатам исследований была выявлена высокая изменчивость признака «масса корнеплода» в зависимости от генотипа исследуемого материала сахарной свеклы.

У всех изученных селекционных номеров сахарной свеклы признак «масса корнеплода» (средняя выборка корнеплодов 100 шт.) колебался в пределах от 270 г. (№ 127 - узкоконическая форма корнеплода, многосемянный материал) до 540 г. (№ 164- ширококоническая форма корнеплода, односемянный материал) (рис. 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3. Изменчивость признака «масса корнеплода» в зависимости от генотипа исходного материала (2005-2007 гг.)

Самая высокая средняя масса корнеплода (480 г. и 420 г) отмечена у номеров с овально - конической (многосемянный материал: №5; односемянные материалы: №№ 153;160) и ширококонической формой корнеплода (многосемянные материалы: №№ 3; 22; 29; 136 и односемянные материалы: №№ 164) - соответственно (рис. 4).

Рис. 4. Изменчивость признака «масса корнеплода» от его формы (2005-2007 гг.)

Результаты исследований указывают, что форма корнеплода не зависит от плодности, что свидетельствует о возможности дальнейшего улучшения продуктивности односемянных сортов.

Сахаристость корнеплодов у исследуемых селекционных номеров сахарной свеклы варьировала от 15,65% (96,8 % от St) - №22-многосемянная форма до 17,35 % (107,3 % от St) - №127- многосемянный номер с узкоконической формой корнеплода (рис.5).

Рис. 5. Изменчивость признака «сахаристость» в зависимости от генотипа исходного материала (2005-2007 гг.)

Повышенная сахаристость наблюдалась также у генотипов с овально - конической (№153- односемянный материал, сахаристость - 17,22 % (106,5 от St)) и цилиндрическо-конической (№169- односемянный материал, сахаристость - 17,06 % (105,5 от St)) формой корнеплодов.

Исследованиями установлено, что для ведения селекции на урожайность необходимо использовать исходный материал, обладающий овально-конической и ширококонической формой корнеплодов; на сахаристость - исходный материал с узкоконической формой корнеплода.

Оценка продуктивности и технологических показателей качества изучаемых форм сахарной свеклы

Выведение высокопродуктивных сортов и гибридов сахарной свеклы применительно к отдельным зонам свеклосеяния требует всестороннего изучения этой культуры. Эффективность селекции по специальным признакам во многом обусловливается непрерывностью отбора и степенью изоляции продуктов отбора от других материалов (Мазлумов А.Л., 1996).

Производство сахара, выход его из единицы сырья на заводе зависят от ряда условий - урожайности, сахаристости и химического состава свеклы, климатических факторов и условий агротехники, сроков уборки, длительности сезона сахароварения, работы завода и многих других. Главными показателями качества сырья являются сахаристость и доброкачественность сока, которые, прежде всего, определяются особенностями районированного сорта или гибрида (Бугаенко И.Ф., 2003).

В ходе исследований были получены данные по продуктивности изучаемых исходных форм сахарной свеклы.

Так, урожайность в изученных образцах колебалась от 33,9 т/га (№153-односемянный материал) до 49,7 т/га (кормовая белая), сахаристость - от 13,6 % (кормовая белая) до 17,2 % (№ 164-односемянный материал). Сбор сахара находился в пределах от 5,8 т/га (№ 153-односемянный материал) до 7,4-7,5 т/га (№№ 3; 22-многосемянные материалы). Сахаристость St Р одн. 47 составила 16,6 %, урожайность - 46,9 т/га. У 10-ти из 12-ти изученных номеров показатель сахаристости превышал значения стандарта (№№ 3; 5; 22; 29; 37; 127; 136-многосемянные материалы; №№ 153; 164; 169-односемянные материалы).

Помимо показателя сахаристости, определяющего качество сырья при его переработке на сахарных заводах, нами было определено также содержание щелочных ионов калия, натрия и альфа-аминного азота, которые в сумме отражают общее содержание несахаров в сахарной свёкле, поскольку концентрация именно этих элементов оказывает значительное влияние на потери сахара в мелассе, качество сока и в конечном итоге на выход сахара на заводе.

Характеризуя данные, полученные в исследованиях, следует заметить, что исходные материалы, выделившиеся в результате испытания по продуктивности, показали лучшие результаты и по технологическим показателям.

Так, например, образец под номером 160 (односемянный материал) при сахаристости 16,8 %, содержании ионов калия - 5,19 мг-экв. на 100 г.св., натрия - 1,45 мг-экв. на 100 г.св., азота - 9,23 мг-экв. на 100 г.св.; чистоте сока 91,2 %, потерях сахара в мелассе 2,3 % имел самый высокий ожидаемый выход сахара среди всех изученных образцов - 4,2 т/га.

В целом можно заключить, что содержание калия изменялось в пределах от 4,44 до 5,36 мг-экв. на 100 г.св.; натрия - 1,32-2,49 мг-экв. на 100 г.св.; азота - 9,01-9,45 мг-экв. на 100 г.св. Потери сахара в мелассе колебались от 2,01% до 2,85%; чистота сока у разных образцов менялась от 89,2% до 91,8% и, соответственно, выход сахара варьировал в пределах от 0,8 до 4,2 т/га.

Анализ исходного материала по качеству сырья показал, что ряд выделенных образцов отличался высоким содержанием сахара и технологическими качествами. Так, сахаристость корнеплодов сахарной свеклы образов №№ 127; 160; 164 и 169 составила 17,4%; 16,8%; 16,8% и 17,1% соответственно, при чистоте сока от 90,8% до 91,8%.

Сравнительная оценка исходных форм и полученных гибридных комбинаций в реципрокных скрещиваниях

В результате проведенных исследований выявлено, что при использовании кормовой свеклы в скрещиваниях форма корнеплодов гибридных растений F₁ наследуется от кормовой свёклы, что необходимо учитывать при создании гибридов урожайного направления с учетом формы корнеплода. Использование в селекционном процессе кормовой свеклы с овально-конической формой корнеплода позволит создавать гибриды сахарной свеклы, наиболее пригодные к механизированной уборке с наименьшими энергетическими затратами.

Гибридные комбинации, полученные с участием №127, имели узкоконическую форму с высокой выравненностью в структуре корнеплодов в F1 по этому признаку.

Селекционный материал, имеющий форму корнеплода овально-коническую (№№ 5 -многосемянный материал; 153, 160 - односемянные материалы) и цилиндрическо-коническую (№№ 28, 37 - многосемянные материалы; 169 - односемянный материал) следует использовать в скрещиваниях в качестве отцовского компонента. При использовании этих номеров во всех изученных гибридных комбинациях в качестве опылителей форма корнеплодов в F₁ проявлялась по отцовской линии.

При использовании в гибридизации отцовской формы №164 (односемянный материал) и №3 (многосемянный материал) в качестве материнской наблюдался гетерозис по показателям урожайности и сахаристости, а в обратном скрещивании проявлялась депрессия показателей продуктивности по сравнению с родительскими формами. Это указывает на необходимость правильного подбора родительских пар для скрещиваний.

В таблице 5 представлена структура корнеплодов по их форме в полученных гибридных комбинациях.

Таблица 5 - Структура корнеплодов по форме в различных комбинациях скрещиваний в поколении F₁ (2005-2007 гг.)

*К.б.- Кормовая белая свекла

Из данных таблицы 5 видно, что во всех представленных гибридных комбинациях форма корнеплодов проявлялась по опылителю за исключением комбинации: овально-коническая (материнская форма) x ширококоническая (отцовская форма), в которой распределение идет следующим образом - 64,7% (материнская форма) и 32,6% (отцовская форма), соответственно. Это подтверждается и количественным распределением формы корнеплодов в данных гибридных комбинациях.

Выводы

1. Создан новый исходный материал сахарной свеклы, обладающий комплексом биоморфологических и хозяйственно-ценных признаков (сахаристостью, урожайностью и формой корнеплода); представленны биоморфологические и статистические обоснования отбора, обеспечивающего проявление в гибридах наибольшей продуктивности. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о широкой вариабельности исходного материала и об эффективности разработанных методических подходов в проведении дальнейшей селекционной работы в данном направлении.

2. Выделены селекционные номера, имеющие прямостоячий тип листовой розетки (№№ 3; 127; 136 -многосемянные материалы).

По степени выраженности отношения ширины листовой пластинки к ее длине изученный материал классифицирован на 3 группы: малая (< 0,5); средняя (0,5-0,7); большая (> 0,7). Для дальнейшей селекционной работы интерес представляют номера со средним значением показателя отношения ширины листовой пластинки к ее длине (односемянные №№ 153; 160; 164; 169; многосемянные №№ 3; 28; 37; 127).

3. Созданы 10 линий сахарной свеклы (односемянные №№: 153,164,169; многосемянные №№: 3,5,22,29,37,136,127), обладающие повышенной сахаристостью (100,3 % - 107,3 % от стандарта), которые используются при создании гибридов с повышенной сахаристостью.

4. Установлено, что при самоопылении сахарной свеклы выделяются линии с разнообразным уровнем проявления морфобиологических и хозяйственно-ценных признаков. У образцов сахарной свеклы (№ 22 и № 28) при инцухтировании выщеплялись отдельные генотипы, существенно отличавшиеся от исходных растений по признаку формы корнеплода.

5. Показано влияние прямых и обратных скрещиваний компонентов на проявление показателей массы и формы корнеплодов в гибридах первого поколения. Установлено, что при включении в скрещивания кормовой белой свеклы как в комбинациях скрещиваний с многосемянными так и с односемянными материалами наблюдалось проявление в потомстве формы корнеплода кормовой белой свеклы, что необходимо учитывать при создании гибридов урожайного направления.

6. Выделен образец №127 с узкоконической формой корнеплода, передающий данный признак гибридам (F1). Корнеплоды этого номера имеют высокую выравненность по признаку формы корнеплода, что свидетельствует о ценности при использовании его в дальнейшей селекционной работе, как источника данного признака.

Получены линии многосемянных опылителей с овально-конической (№5 -многосемянный материал) и цилиндрическо-конической (№№ 28; 37 - многосемянные материалы) формой корнеплодов, которые подготовлены к регистрации в Селекционном центре ВНИИСС и используются в селекционном процессе лаборатории селекции сахарной свеклы.

7. Установлено, что при использовании в скрещиваниях № 164 (односемянный материал) в качестве отцовского компонента и № 3 (многосемянный материал) в качестве материнского, наблюдался гетерозис по показателям урожайности и сахаристости, а при обратном скрещивании данной комбинации проявлялась депрессия, что свидетельствует о необходимости правильного подбора родительских пар для скрещиваний.

8. Определены корреляционные связи средней силы между такими признаками, как длина корнеплода и ширина листовой пластинки (r = 0,48), диаметр корнеплода и величина головки корнеплода (r = 0,68). Данная зависимость между этими морфологическими признаками может быть использована при отборе источников данных признаков.

Рекомендации для практического использования

1. Рекомендуется использовать в качестве исходного материала образцы, сочетающие в себе ценные морфобиологические признаки - наибольшие размеры листового аппарата и прямостоячий тип листовой розетки (№№ 3, 136, 127 -многосемянные материалы) и высокие показатели продуктивности (№№ 3, 5, 37, 28, 127 - многосемянные материалы; №№ 153, 164 - односемянные материалы).

2. Предлагается использовать метод структурного анализа для выявления изменчивости массы корнеплодов и других признаков у селекционных номеров сахарной свеклы и выделения высокопродуктивных генотипов.

3. Высокосахаристые многосемянные номера сахарной свеклы с овально-конической (№5) и цилиндрическо-конической формой корнеплодов (№№ 3; 37) предлагается использовать в селекционном процессе для получения гибридов урожайно-сахаристого направления.

4. По признаку «масса корнеплода» для создания сортов и гибридов урожайного направления рекомендуется использовать селекционные номера с овально-конической (№5 - многосемянный материал; №№ 153, 160 - односемянные материалы) и ширококонической (№№ 3, 22, 29 - многосемянные материалы; №№ 136, 164 - односемянные материалы) формой корнеплода.

Публикации по материалам диссертации

1. Корниенко А.В. Сравнительная оценка исходного материала и гибридных комбинаций в прямых и обратных скрещиваниях / А.В.Корниенко, Е.В. Гончаров, Ю.Н. Мельников, В.А. Сухоруких, Р.В. Бердников // Сахарная свекла. - 2007. - №6 - С. 19-20.

2. Корниенко А.В. Структурный анализ массы корнеплодов у селекционных номеров сахарной свеклы / А.В.Корниенко, Е.В. Гончаров, Ю.Н. Мельников, В.А. Сухоруких, Р.В. Бердников // Сахарная свекла. - 2007. - №7 - С. 27-28.

3. Корниенко А.В. Определение и расчет математической модели формы корнеплодов у различных селекционных номеров / А.В.Корниенко, А.Ф. Никитин, О.И. Стогниенко, А.М. Парфенов, В.А. Сухоруких, Р.В. Бердников, Е.В. Гончаров, Ю.Н. Мельников // Сахарная свекла. - 2008. - №8 - С. 26-28.

4. Гончаров Е.В. Корреляционная зависимость между параметрами листового аппарата, размерами корнеплода и урожайностью / Е.В. Гончаров // Инновационные технологии и технические средства для АПК: Материалы межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых. - Ч.II. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2009. - С. 77-79.

Размещено на Allbest.ru