Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Белгородский государственный университет» на базе Государственного научного учреждения «Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства»

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Генетические закономерности потери влаги зерном кукурузы при созревании

Специальность 06.01.05 - «Селекция и семеноводство»

Хорошилов Сергей Анатольевич

Рамонь - 2006

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Белгородский государственный университет» на базе Государственного научного учреждения «Белгородский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхоз-академии в 2001 - 2004 гг.

Научный руководитель: доктор биологических наук, Нецветаев Владимир Павлович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, Орлянский Николай Алексеевич

доктор биологических наук, Федулова Татьяна Петровна

Ведущее учреждение: Федеральное государственное научное учреждение высшего профессионального образования «Белгородская государственная сельскохозяйственная академия»

Защита состоится 2006 г. на заседании диссертационного совета Д 006.065.01 Государственного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова» по адресу: 396030, Воронежская обл., Рамонский р-он, п. Рамонь, тел.: (47340) 2-18-03, факс: (47340) 2-19-93.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийского научно-исследовательского института сахарной свеклы и сахара.

Автореферат разослан 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук Путилина Л.Н.

Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Кукуруза - одна из важнейших культур, составляющих зерновой баланс России. Её зерно является основным компонентом комбикормов для птицеводства и свиноводства, как наиболее динамично развивающихся животноводческих отраслей сельского хозяйства в последние годы. В мировом масштабе сырье из кукурузы широко используется также в перерабатывающей и пищевой промышленности, что говорит о повышении спроса на эту культуру (Сотченко, Мусорина, 2000).

В условиях рыночной экономики актуальны вопросы снижения затрат при производстве сельхозпродукции. Одним из таких приемов, применительно к кукурузе, является создание гибридов с пониженной уборочной влажностью зерна (Георгиев, 1980; Асыка, 1985). Для успешного решения данной проблемы необходимо иметь исходный материал, позволяющий при гибридизации получать зерно с пониженной влажностью, что невозможно без знания механизмов наследования данного признака. Такие гибриды кукурузы способны обладать рядом технологических преимуществ: более ранняя уборка, качественная очистка початков от листовых оберток, лучший обмолот початков при прямом комбайнировании, экономичность на досушке зерна (около 30 - 40 %) и др.

Диссертационная работа выполнена в рамках программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на 2001-2005 гг. «Создание родительских форм новых гибридов кукурузы зернового использования с высокой влагоотдачей при созревании» (тема 08.04.02.)

Цели и задачи исследований. Целью работы являлось выявление механизмов быстрой потери влаги зерном кукурузы при созревании и выделение генотипов, обладающих данным свойством, для использования в селекционной работе. Для достижения поставленной цели в задачу исследований входило:

- изучить динамику влагоотдачи при созревании зерна у набора экспериментальных самоопыленных линий и гибридов, созданных с их участием;

- выделить контрастные самоопыленные линии по интенсивности влагоотдачи зерном кукурузы с ранговой их классификацией;

- оценить на основании комбинационной способности исследуемые самоопыленные линии по уборочной влажности и урожайности зерна;

- изучить экспериментальный набор генотипов по стабильности проявления низкой уборочной влажности зерна на основании адаптационной способности, экологической пластичности и стабильности;

- определить сопряженность влажности зерна при созревании с анатомо-морфологическими признаками растения и початка кукурузы для выделения маркерных признаков;

- установить наследуемость признака «низкая влажность зерна».

Научная новизна. Впервые выделены самоопыленные линии с низким содержанием влаги в зерне к уборке (ИК 182-2, ИК 152-5, ИК 178-6, ИК 339-4), определяющие низкую уборочную влажность зерна у гибридов кукурузы. Определена доля участия массы 1 тыс. зерен (39,96 %), имеющая наибольшую значимость в формировании низкой влажности зерна кукурузы. Установлено, что тип наследования признака «влажность зерна» зависит от специфичности комбинации. Впервые выявлен локус, обозначенный rep 1 (red pericarp 1), определяющий красную окраску перикарпия зерновки, расположенный в 1-ой хромосоме на расстоянии около 6 % рекомбинации от гена р, отвечающего за окраску стержня початка.

Практическая значимость. Созданные новые перспективные комбинации (РП 10-11-24 Ч ИК 182-2, ИК 152-5 Ч РП 10-11-5) с оптимальным сочетанием исследуемого признака и зерновой продуктивности, стабильно проявляющие низкую влажность зерна при уборке в варьирующих условиях среды имеют производственную ценность. Выделена оригинальная линия-донор ИКФ 5-11-1 с наличием маркерного признака (красный стержень початка), позволяющим вести отбор на низкую влажность зерна.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Генотипы самоопыленных линий в условиях Центрально-Черноземной Зоны различаются по темпам испарения влаги и уборочной (конечной) влажности зерна кукурузы.

2. Линии, как компоненты гибридов, обладают различной способностью оказывать влияние на влажность зерна при уборке.

3. На проявление низкой влажности зерна значительное влияние оказывает средовая компонента и норма реакции генотипа.

4. Из морфологических количественных признаков основной вклад в формирование низкой влажности зерна вносит масса 1 тыс. зерен.

5. Характер наследования исследуемого признака является сложным и зависит от особенностей генотипа линий и конкретной комбинации скрещивания.

Личный вклад соискателя. Основные этапы работ по теме диссертации выполнены автором самостоятельно при непосредственной помощи сотрудников отдела селекции и семеноводства Белгородского НИИСХ.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на VI и VII Международных научно-производственных конференциях «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2002; 2003); Всероссийской школе молодых ученых «Экологическая генетика культурных растений» (Краснодар, 2005); Международной научно-практической конференции «Теоретические и прикладные исследования в ботанике и методике преподавания биологии» (Белгород, 2005); научно-производственных заседаниях кафедры ботаники и методики преподавания биологии БелГУ (Белгород, 2003 - 2005).

Публикации. По результатам исследования опубликовано 6 печатных работ. Получено авторское свидетельство на гибрид кукурузы Евро 301 МВ (а. с. № 39338, 2005).

Структура и объем диссертации. Работа изложена на 131 странице компьютерного текста. Состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, предложений для практического использования результатов исследований, списка литературы (195 наименований, в том числе 83 иностранных авторов) и приложений, содержит 21 таблицу и 20 рисунков.

Содержание работы

Введение. Обоснована актуальность темы диссертации, цель и задачи исследований, показана научная новизна и практическая значимость.

Обзор литературы. Обобщены данные литературных источников отечественных и зарубежных авторов по продолжительности периода эффективного налива и скорости накопления сухого вещества, а также приведены результаты исследований о влиянии на высыхание зерна генотипической, морфологической и средовой компонент.

Условия, исходный материал и методы исследований

Экспериментальные исследования по теме диссертационной работы проводились с 2001 по 2004 гг. на опытных полях Белгородского НИИСХ (отделение № 2, х. Гонки) Белгородского района, Белгородской области.

Почва опытного участка - чернозем типичный, среднемощный, малогумусный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке с содержанием гумуса (по Тюрину) 4,7 - 5,6 %, рН солевой вытяжки 5,8 - 6,3, содержание подвижного фосфора и обменного калия (по Чирикову), соответственно, 67 - 78 и 88 - 112 мг/кг почвы, степень насыщенности основаниями около 90 %.

Погодные условия за время исследований были различны (табл. 1).

Таблица 1 - Погодные условия за период вегетации кукурузы (метеопост БелНИИСХ)

Годы	Сумма эффективных температур,0С (май-октябрь)	Осадки, мм (май-октябрь)
2001	1343,6	218,4
2002	1303,0	379,7
2003	1209,1	302,5
Среднее многолетнее	1242,6	329,5

Для изучения привлекались 18 самоопыленных линий кукурузы различного происхождения, скрещенных в системе топкросса (8 тестеров и 10 тестируемых линий), а также 80 гибридов на их основе. Исследуемые линии, относящиеся к различным гетерозисным группам, имели высокие эффекты общей комбинационной способности (ОКС) по урожаю зерна.

Агротехника в опытах была общепринятой (Доспехов, 1973). Под предпосевную культивацию вносили аммиачную селитру в дозе N₆₀. Площадь учетных делянок составляла 9,8 м² при 4-х кратной повторности. После посева применяли почвенный гербицид Харнес в дозе 3,0 л/га без заделки. Во время вегетации в фазе 5 - 6 настоящих листьев использовали баковую смесь гербицидов Милагро 40 к. с. в дозе 0,6 л/га и Банвел ВР - 0,4 л/га. С целью профилактики борьбы с Европейским кукурузным мотыльком (Ostrinia nubilaris), проводили двукратный выпуск естественного энтомофага из рода трихограмм (T. euproctidis).

Динамику влагоотдачи определяли на основе темпорального отбора 3-х проб с каждой делянки на 40, 50, 60 и 70-й день после наступления фазы цветения початка. Пробы зерен отбирали с 2-х смежных рядов початка от верхушки до основания и высушивали в бюксах в сушильном шкафу при температуре 105⁰ С до абсолютно сухого веса. Пересчет урожая вели на 14 % влажность. кукуруза влагоотдача зерно

Статистическую обработку данных проводили с помощью дисперсионного, корреляционного, вариационного, путевого методов анализа и критерия соответствия - ч² (Доспехов, 1973; Рокицкий, 1973; 1974).

Анализ по адаптивной способности и стабильности проводили по методике А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылевой (1985), а экологической пластичности и стабильности - S.A. Eberhart, W.A. Russell (1966).

Для гибридологического анализа родительских форм и второго гибридного поколения, подобранных в рамках исследуемого блока скрещивания использовали компьютерную программу-приложение «Генэкспресс» (Мережко, 2005).

Для более объективной оценки сцепления между генами, применяли величину - ч²_L (Persson, 1969).

Величину рекомбинации определяли методом максимального правдоподобия по формулам, приведенным R.W. Allard (1956).

Особенности влагоотдачи самоопыленных линий при созревании

Интенсивность влагоотдачи самоопыленных линий при созревании

Для создания гибридов с оптимальным сочетанием низкой влажности и урожайности зерна кукурузы необходимо располагать генетически разнообразным исходным материалом, различающимся в первую очередь по интенсивности влагоотдачи зерном при созревании (Мустяца, 1994).

Исследованные нами 18 самоопыленных линий разделены на группы по темпам отдачи влаги зерном на фиксируемых этапах созревания. Группировка включала 5 классов в зависимости от темпов влагоотдачи за 10-тидневный период: I - очень слабый < 5, II - слабый 5 - 10, III - средний 10 - 15, IV - сильный 15 - 20 и V - очень сильный > 20 %. В результате получено 6 групп, различающихся по характеру влагоотдачи за определенный период (табл. 2).

Испарение влаги зерном у самоопыленных линий в различные фазы созревания происходило с разной скоростью. Темпы отдачи влаги изменялись в зависимости от года исследования, что является нормой реакции на условия среды. Наиболее стабильными по этому показателю оказались линии ИК 152-5 и ИК 291-1. Существенные различия по влажности зерна наблюдались в 1, 2 и 3-й группах.

Сравнение начальной влажности (40-й день) с конечной (70-й день) позволило нам выявить тенденцию: чем меньше влажность зерна в начальный период, тем она меньше в конечном (r = 0,83). Однако в 3-й группе линия РП 27-26-15 отличалась более низкой начальной влажностью зерна (44,9 %) по отношению к РВП 11-1 с 46,0 %, но её влажность оказалась выше на 1,4 % по сравнению с конечной влажностью последней. В 4-ой группе линии РП 6-17-9 и ИКФ 5-11-1, имевшие влажность зерна в начальный период 41,1 и 40,9 % к конечному периоду содержали 21,2 и 25,7 % соответственно. Это свидетельствует о возможности ведения отбора форм с низкой конечной влажностью зерна независимо от начальной её величины.

Как показали проведенные нами исследования, сопряженность влажности зерна на 50 и 60-е сутки тесно связана с конечной влажностью (r = 0,81 и 0,88, соответственно), что подтверждает генетическую обусловленность потери влаги.

Таблица 2 - Группировка самоопыленных линий по характеру влагоотдачи в динамике, 2001-2003 гг.

Группа, (код)	Линия	Содержание влаги в зерне на учетную дату, дн.	Коэффициент вариации (V), %
		40	50	60	70
1 (III II I)	ИК 309-1	46,6	36,7	31,0	28,6	22,4
	ИК 339-4	39,5	28,8	20,5	17,4	37,2
	ИК 152-5	37,0	24,8	16,2	15,4	43,0
	ИК 291-1	41,2	26,6	19,1	18,9	39,6
	ИК 175-4	46,6	34,8	28,7	27,2	25,7
2 (III I II)	БГ 1081	45,0	32,4	29,5	24,3	26,8
	ИК 183-1	48,9	37,2	33,4	27,0	25,1
	ИК 178-6	40,0	24,3	22,8	16,4	38,7
3 (II II I)	ИК 172-2	49,8	42,4	36,4	32,1	19,1
	РП 27-26-15	44,9	37,1	31,9	28,5	20,1
	РВП 11-1	46,0	37,9	30,0	27,1	24,1
	ИК 259-4	39,4	30,4	22,9	20,0	30,8
4 (I III I)	ИК 182-2	35,5	31,6	20,8	19,9	28,9
	ИКФ 5-11-1	40,9	38,0	26,4	25,7	23,9
	РП 6-17-9	41,1	38,5	25,5	21,2	30,8
5 (I II II)	РП 10-11-5	42,0	38,2	31,0	25,0	33,2
	РП 10-11-24	38,0	35,6	28,7	22,1	23,1
6 (I II III)	ИК 30-2	42,5	37,4	28,9	19,2	31,9
НСР0,05	8,06	7,86	7,04	5,91

В результате исследований выявлены генотипы с различной изменчивостью по влажности зерна (V). Максимальным снижением влажности отличались линии: ИК 152-5 - 43,0; ИК 178-6 - 38,7; ИК 259-4 - 30,8; РП 6-17-9 - 30,8 и РП 10-11-5 - 33,2 %, а минимальным: ИК 309-1 - 22,4; ИК 183-1 - 25,1; ИК 172-2 - 19,1; ИКФ 5-11-1 - 23,9 и РП 10-11-24 - 23,1 %. В целом, на наш взгляд, это свидетельствует о различной скорости накопления сухого вещества и определяется генотипом.

Зависимость влажности зерна от продолжительности вегетационного периода

Для определения наступления физиологической спелости зерна кукурузы используется такой признак, как образование «черного слоя» у основания зерновки (Гурьев и др., 1976; Daynard, Duncan, 1969). В результате проведенных экспериментов самоопыленные линии были разделены нами на 6 групп (табл. 3) по длине вегетационного периода (всходы - физиологическая спелость): I группа - 100-105; II - 111-115; III - 116-120; IV - 121-125; V - 126-130; VI группа - 131-135 дней. Под 1-м межфазным периодом принимаем период «всходы - цветение початков», а под 2-м - «цветение - физиологическая спелость».

Таблица 3 - Группировка самоопыленных линий по длине вегетационного периода, 2001-2003 гг.

Группа	Линия	1-й межфазный период, дн.	2-й межфазный период, дн.	Разница 1 и 2-го межфазных периодов, дн.	Вегетационный период, дн.	Конечная влажность, %
I	ИК 291-1	57,3	43,3	14,0	100,6	18,9
	ИК 178-6	60,7	43,3	17,4	104,0	16,4
	ИК 152-5	60,7	43,3	17,4	104,0	15,4
	ИК 339-4	58,8	45,0	13,7	103,7	17,4
II	ИК 259-4	63,3	48,3	15,0	111,6	20,0
	ИК 30-2	58,3	56,7	1,6	115,0	19,2
	РП 6-17-9	62,7	48,3	14,4	111,0	21,2
	ИК 182-2	62,7	48,3	14,4	111,0	19,9
	БГ 1081	62,7	52,5	20,2	115,2	24,3
III	ИК 175-4	62,7	57,5	5,2	120,2	27,2
	РП 10-11-24	61,3	55,0	6,3	116,3	22,1
	ИКФ 5-11-1	63,3	53,3	10,0	116,6	25,7
	РП 10-11-5	61,3	56,7	4,6	118,0	25,0
IV	РВП 11-1	65,3	60,0	5,3	125,3	27,1
	ИК 309-1	64,7	58,3	6,4	123,0	28,6
V	РП 27-26-15	67,3	61,7	5,6	129,0	28,5
	ИК 183-1	69,3	60,0	9,3	129,3	27,0
VI	ИК 172-2	65,3	66,7	- 1,4	132,0	32,1
НСР0,05	3,81	7,33	--	8,94	5,91
Lim	57,3-69,3	43,3-66,7	1,6-17,4	100,6-132,0

Проведенный нами дисперсионный анализ выявил значимые различия по длине 1-го и 2-го межфазного периода, вегетационного периода и конечной влажности зерна кукурузы между исследуемыми генотипами. В выделенных группах линии существенно не различались. Исключением являлась линия ИК 30-2, относящаяся ко II группе и существенно выделяющаяся из аналогичных линий по длине 1 и 2-го межфазных периодов. Её особенность в минимальной разнице (1,6 дн.) между 1 и 2-м межфазными периодами, а так же наименьшей влажности зерна в своей группе - 19,2 % при продолжительном вегетационном периоде (115 дн.).

В условиях проведения эксперимента у всех генотипов 1-й межфазный период длиннее 2-го, за исключением линии ИК 172-2, где 2-ой межфазный период превосходит 1-й на 1,4 дня. Коэффициент корреляции межфазных периодов составил r = 0,67.

По нашим данным установлено, что длина вегетационного периода оказывает определяющую роль в формировании конечной влажности зерна кукурузы (r = 0,93). Больший вклад в продолжительность вегетационного периода вносит 2-й межфазный период r = 0,97 по сравнению с 1-м - r = 0,83.

В то же время, внутри выделенных групп некоторые линии обладают особенностями по исследуемым свойствам. Так, в I-ой линия ИК 291-1 с самым коротким вегетационным периодом - 100,6 дней, имеет самую высокую влажность зерна - 18,9 % по сравнению с ИК 152-5, соответственно, - 104 дней и 15,4 %. Во II-й группе линии ИК 30-2 и БГ 1081, не различающиеся по длине вегетационного периода, имели конечную влажность 19,2 и 24,3 %, соответственно. В III-й группе между линиями РП 10-11-24 и ИКФ 5-11-1 и в IV-й группе линия РВП 11-1 с более длинным вегетационным периодом на 2,3 дня имеет влажность зерна на 1,5 % ниже по отношению к линии ИК 309-1, что свидетельствует о возможности отбора на низкую влажность зерна среди генотипов поздних групп спелости.

Кластерный анализ как способ группировки генотипов по содержанию влаги в зерне

Кластерный анализ находит всё большее применение в селекционно-генетических программах для изучения филогенетического родства генотипов, подбора родительских пар при гибридизации и др. (Кильчевский, Хотылева, 1989; Гужва, 1997; Овсяннiкова, 2003).

Кластеризация позволила нам выделить 3 основные группы генотипов, различающихся по содержанию влаги в зерне (рис. 1). В 1-ю группу вошли 11 линий: БГ 1081 - РП 10-11-24, со средней и высокой влажностью зерна на фиксируемых датах; во 2-ю - 1 линия ИК 172-2 с очень высокой и в 3-ю - 5 линий: ИК 182-2 - ИК 152-5 с низкой влажностью зерна.

Руководствуясь генетической дистанцией, 1 и 3 группы мы разделили на подгруппы для более полной оценки близости линий по влажности зерна: 1-1 - РП 27-26-15, ИК 309-1, РВП 11-1 с высокой влажностью зерна; 1-2 - БГ 1081, ИК 183-1, ИК 175-4, РП 10-11-5 - средне-высокой; 1-3 - ИКФ 5-11-1, РП 6-17-9, ИК 30-2, РП 10-11-24 - средней; 2-4 - ИК 172-2 - очень высокой; генотипы подгрупп 3-5 - 3-7 характеризуются низкой влажностью зерна, но, судя по расстоянию на дендрограмме, различия во влажности зерна между ними существуют.

Рис.1. Дендрограмма распределения генотипов по содержанию влаги в зерне кукурузы, 2001-2003 гг.

Результаты наших исследований показали, что группировки генотипов по влажности зерна, проведенные ранее, при сравнении с результатами кластерного анализа практически совпадают, поэтому последний можно использовать как наиболее простой метод группировки генотипов.

Сопряженность морфологических признаков самоопыленных линий кукурузы с влажностью зерна

Измерение влажности зерна затруднительно, поскольку связано с большими объемами исходных линий. Облегчить данную задачу можно нахождением признака, сопряженного с системой формирования низкой влажности зерна, на основании коэффициентов корреляции (Асыка, 1985).

С содержанием влаги в зерне кукурузы связано достаточное количество анализируемых признаков (табл. 4), что свидетельствует о контроле потери влаги несколькими генетическими системами.

Достоверные средние показатели коэффициентов корреляции на протяжении фиксируемых дат характерны для: массы 1 тыс. зерен (r = 0,49-0,61); диаметра початка (r = 0,38-0,46); массы початка (r = 0,34-0,47); длины зерна (r = 0,53-0,65); ширины зерна (r = 0,37-0,51) и в слабой степени - толщины зерна (r = 0,15-0,32). Приведенные корреляционные связи свидетельствуют о значительной роли влияния линейных размеров початка и зерновки на влажность зерна кукурузы.

Таблица 4 - Сопряженность влажности зерна (r) с морфологическими признаками початка у самоопыленных линий кукурузы, 2003 г.

Признак	Учетная дата, (дней после цветения початков)
	40	50	60	70
Кол-во оберточных листьев, шт.	0,13	0,04	0,23	0,26*
Длина початка, см	-0,09	0,02	0,10	-0,03
Диаметр початка, см	0,45**	0,38**	0,40**	0,46**
Диаметр стержня, см	0,18	0,10	0,08	0,07
Кол-во рядов зерен, шт.	0,11	-0,07	0,12	-0,02
Кол-во зерен в ряду, шт.	-0,15	-0,15	-0,10	-0,18
Масса 1 тыс. зерен, гр.	0,49**	0,61**	0,60**	0,58**
Вес початка, гр.	0,34**	0,47**	0,46**	0,45**
Длина зерна, см	0,55**	0,53**	0,54**	0,65**
Ширина зерна, см	0,42**	0,45**	0,37**	0,51**
Толщина зерна, см	0,15	0,30**	0,32*	0,27*
Высота растения, см	--	--	--	0,07
Высота прикрепления початка, см	--	--	--	0,22
Урожайность, ц/га	--	--	--	0,26*

^* и ^** - достоверно на 0,95 и 0,99 % уровне значимости, соответственно

Слабая сопряженность урожайности и влажности зерна (r = 0,26) все же определяет трудность ведения селекционной работы на пониженную влажность зерна без снижения урожайности.

Оценка самоопыленных линий кукурузы, различающихся по содержанию влаги и урожаю зерна в системе топкроссных скрещиваний

Анализ комбинационной способности по уборочной влажности зерна у самоопыленных линий кукурузы

Надежным способом определения комбинационной способности (КС) самоопыленных линий является скрещивание их в системе топкросса (Вольф, Литун, 1980; Jenkins, Branson, 1932).

Результаты дисперсионного анализа свидетельствует о значимых различиях среди линий и тестеров по влажности зерна кукурузы. При этом аддитивные эффекты генов вносят больший вклад в формирование низкой влажности зерна, чем неаддитивные.

Рассчитанные эффекты общей (ОКС) и вариансы специфической комбинационной способности (СКС) для влажности зерна менялись в зависимости от условий года (табл. 5). Об этом свидетельствуют ранги, что является нормой реакции генотипов на условия среды.

Анализ данных КС самоопыленных линий позволил выделить генотипы с существенно высокими эффектами ОКС - ИК 182-2 и ИК 339-4. Данные генотипы стабильно привносят низкую влажность зерна в гибрид, поэтому их рекомендуется использовать как доноры признака «низкая влажность зерна».

Таблица 5 - Оценка эффектов общей (g_i) и варианс специфической (²_Si) комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы по уборочной влажности зерна

Генотип	Эффекты ОКС	Вариансы СКС
	2001	2002	2003	2001	2002	2003
	gi	Ранг	gi	Ранг	gi	Ранг	2Si	Ранг	2Si	Ранг	2Si	Ранг
Линии
БГ 1081	-3,57*	1	-0,22	7	-0,48	5	6.49	4	10.24	4	23.57	1
ИК 182-2	-2,59*	3	-1,36*	3	-2,97*	2	3.36	5	6.92	7	0.24	7
ИК 183-1	0,51	7	-0,56	5	-1,11	4	2.52	8	11.78	2	0.00	8
ИК 172-2	4,33*	10	3,66*	10	4,68*	10	0.00	10	16.42	1	13.31	3
РП 10-11-5	0,20	5	-2,73*	2	0,68	7	9.60	1	3.55	10	17.11	2
РП 27-26-15	2,74*	8	3,17*	9	4,62*	9	0.82	9	8.95	5	5.53	6
ИК 309-1	2,98*	9	-0,72	4	0,53	6	3.32	6	8.26	6	9.91	4
ИК 339-4	-3,32*	2	-3,82*	1	-5,72*	1	3.05	7	4.78	9	0.00	10
РВП 11-1	0,39	6	2,96*	8	1,67	8	8.56	3	10.95	3	0.00	9
ИКФ 5-11-1	-1,66*	4	-0,37	6	-1,90*	3	8.85	2	5.96	8	8.92	5
НСР0,05	1,12		1,14		1,80
2Si							4.66		8.78		7.86
Тестеры
РП 6-17-9	-0,49	4	2,16*	7	0,07	5	4.58	5	3.93	7	9.81	3
ИК 30-2	0,08	6	2,09*	6	1,86*	8	1.45	7	18.14	1	6.70	4
ИК 152-5	-0,97	1	-2,29*	1	-1,02	2	4.98	3	3.80	8	15.67	1
РП 10-11-24	1,66*	8	-1,95*	2	0,1	6	6.25	2	10.85	2	3.83	6
ИК 178-6	-0,65	2	-1,18*	3	-0,1	4	8.29	1	6.47	5	5.47	5
ИК 291-1	-0,18	5	-1,15*	4	0,73	7	4.34	6	8.77	4	3.13	7
ИК 259-4	-0,61	3	0,12	5	-0,34	3	0.00	8	9.61	3	12.38	2
ИК 175-4	1,16*	7	2,20*	8	-1,3	1	4.84	4	5.44	6	0.00	8
НСР0,05	0,99		1,01		1,58
2Si							4.34		8.38		7.13

* при Р = 0.05

Линии ИКФ 5-11-1, ИК 152-5 и ИК 178-6 обладают средне-высокими эффектами ОКС и вариансами СКС, что позволяет ожидать получение с их участием гибридов с необходимыми параметрами изучаемого признака. Интерес представляет линия БГ 1081 со средне-высокими эффектами ОКС и высокими вариансами СКС, при гибридизации с которой возможен более высокий выход комбинаций с низкой влажностью зерна по отношению к трем предыдущим.

Линия ИК 172-2 с низкими и средне-высокими, а так же РП 27-26-15, ИК 30-2 и ИК 175-4 с низкими и средне-низкими эффектами ОКС и вариансами СКС, характеризуются привнесением в гибрид высокой влажности зерна и как следствие, малого выхода комбинаций с сухим зерном при созревании. На основе оценки эффектов и варианс для линии РВП 11-1, можно ожидать на её основе больший выход комбинаций с пониженной влажностью зерна.

Линии РП 10-11-5, РП 10-11-24, РП 6-17-9, ИК 291-1 и ИК 259-4, сочетающие эффекты ОКС от существенно низких до существенно высоких, а также низкие и высокие вариансы СКС, могут использоваться для получения гибридов как с низкой, так и с высокой влажностью зерна. Они требуют более полной проработки в скрещиваниях.

Как показали наши исследования, линии ИК 183-1 и ИК 309-1 наименее ценны при селекции на низкую влажность зерна, так как характеризуются низкой КС по этому признаку в целом.

Анализ комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы по урожайности зерна

Наряду с определением КС по уборочной влажности зерна, необходимо её определение и по признаку «урожай зерна» для выявления комбинаций с оптимальным сочетанием этих показателей (табл. 6).

Анализ КС по урожаю зерна кукурузы позволил нам выделить линии, как с высокими, так и низкими эффектами ОКС в зависимости от года исследования. Стабильно высокой ОКС обладали линии ИК 183-1 и ИК 175-4, линии же ИК 152-5 и ИК 178-6 отличались средне-высокими и значимыми, в зависимости от года исследования эффектами. Низкие эффекты ОКС были присущи линиям ИК 339-4 и ИК 291-1, а так же ИК 259-4 со средне-низкой ОКС, значимой только в 2003 году. Остальные линии имели нестабильные оценки за годы исследования.

Таблица 6 - Оценка эффектов общей (g_i) и варианс специфической (²_Si) комбинационной способности самоопыленных линий кукурузы по урожайности зерна

Генотип	Эффекты ОКС	Вариансы СКС
	2001	2002	2003	2001	2002	2003
	gi	Ранг	gi	Ранг	gi	Ранг	2Si	Ранг	2Si	Ранг	2Si	Ранг
Линии
БГ 1081	0,37	6	-4,92*	7	5,54*	3	11,20	8	16,44	8	1,26	10
ИК 182-2	-5,52*	10	1,21	5	-2,24	5	25,72	5	71,50	1	84,44	1
ИК 183-1	1,28*	5	2,50*	4	4,93*	4	45,01	2	32,43	2	18,92	8
ИК 172-2	-1,06*	8	13,71*	1	15,10*	1	5,73	10	24,65	5	61,50	2
РП 10-11-5	2,08*	2	-6,59*	9	-6,83*	9	60,60	1	25,69	3	36,69	5
РП 27-26-15	2,28*	1	4,50*	3	-2,33*	6	12,14	7	10,56	10	39,88	4
ИК 309-1	1,81*	3	-2,70*	6	-5,26*	7	12,82	6	25,62	4	22,79	7
ИК 339-4	-1,88*	9	-9,74*	10	-6,36*	8	27,50	4	19,68	6	4,73	9
РВП 11-1	-0,74	7	7,94*	2	8,44*	2	10,46	9	11,74	9	36,58	6
ИКФ 5-11-1	1,38*	4	-5,91*	8	-10,99*	10	31,40	3	18,25	7	40,78	3
НСР0,05	0,86		2,20		2,25
2Si							24,26		25,66		34,76
Тестеры
РП 6-17-9	-3,57*	7	-0,95	5	0,73	5	19,97	4	47,54	1	15,66	6
ИК 30-2	0,92*	4	-2,42*	7	4,71*	2	31,56	2	34,19	2	40,19	3
ИК 152-5	1,79*	3	1,54	3	1,06	4	31,17	3	22,58	5	46,74	2
РП 10-11-24	3,66*	1	0,92	4	-0,35	6	60,83	1	30,91	3	96,62	1
ИК 178-6	0,28	5	5,78*	1	7,10*	1	12,58	6	26,68	4	11,43	7
ИК 291-1	-5,63*	8	-5,13*	8	-7,23*	7	11,73	7	14,11	6	28,01	4
ИК 259-4	-0,02	6	-1,67	6	-8,75*	8	14,71	5	4,97	8	21,48	5
ИК 175-4	2,58*	2	1,92	2	2,73*	3	5,37	8	13,80	7	5,24	8
НСР0,05	0,77		1,94		1,98
2Si							23,49		24,35		33,17

* при Р = 0.05

Стабильно высокие вариансы СКС оказались у линий: ИК 182-2, РП 10-11-5, ИК 30-2, РП 10-11-24. Высокие вариансы СКС в зависимости от года отмечены для линий ИК 183-1, ИК 172-2, РП 27-26-15, ИК 339-4, РВП 11-1, ИКФ 5-11-1, РП 6-17-9, ИК 152-5 и ИК 178-6. Остальные линии имели стабильно низкие вариансы СКС.

Сочетанием высоких эффектов ОКС и варианс СКС, представляющих наибольший интерес в отношении величины урожая зерна, отличалась линия ИК 183-1, а средне-высокими - ИК 152-5 и ИК 178-6. Большая часть линий имела различные эффекты ОКС и вариансы СКС, что свидетельствует, на наш взгляд, о довольно большой изменчивости топкроссных гибридов по урожаю зерна.

Наиболее перспективными комбинациями, сочетающими в себе стабильно высокие и средне-высокие оценки, как по низкой влажности зерна, так и по урожаю зерна являются: РП 10-11-24 Ч ИК 182-2, ИК 152-5 Ч РП 10-11-5 и ИК 178-6 Ч РП 27-26-15, которые на 11,9, 10,8 и 11,9 %, соответственно, превышали среднее значение урожайности в опыте при более низкой уборочной влажности.

Сопряженность морфологических признаков с конечной влажностью зерна у гибридов кукурузы

Сопряженность влажности зерна с морфологическими признаками у гибридов кукурузы свидетельствует о взаимосвязях различной силы и их значимости (табл. 7).

Таблица 7 - Сопряженность (r) морфологических признаков гибридов кукурузы с уборочной влажностью зерна

Признак	2001 г.	2002 г.	2003 г.	Среднее
Длина початка	0,11	-0,15	0,07	0,07
Кол-во рядов зерен	-0,09	-0,12	0,01	-0,11
Кол-во зерен в ряду	-0,12	-0,14	-0,06	-0,09
Диаметр початка	0,08	0,27*	0,23*	0,28*
Диаметр стержня	0,22	0,15	0,24*	0,30*
Длина зерна	-0,18	0,30*	0,07	0,13
Ширина зерна	0,19	0,41**	0,27	0,45*
Толщина зерна	0,23*	0,00	0,20	0,21
Масса 1 тыс. зерен	0,37**	0,29*	0,15	0,54*
Высота растения	0,00	0,17	0,34**	0,17
Высота прикрепления початка	-0,01	0,11	0,12	0,06
Урожайность	0,09	0,37**	0,25*	0,38*
Влажность стержня	0,86**	0,86**	0,70**	0,86**

* и ** - существенно при Р = 0,05 и 0,01 соответственно.

Средне-низкая сопряженность с влажностью зерна характерна для признаков: диаметр початка (r = 0,08 - 0,27); диаметр стержня (r = 0,15 - 0,24); ширина зерна (r = 0,19 - 0,41); масса 1 тыс. зерен (r = 0,15 - 0,37); высота растения (r = 0,17 - 0,34). Низкая сопряженность (от слабой положительной до слабой отрицательной) с влажностью зерна типична для: длины початка (r = -0,15 - 0,11); количества рядов зерен (r = -0,12 - 0,01); количества зерен в ряду (r = -0,12 - -0,06) и высоты прикрепления початка (r = -0,01 - 0,12). Стабильно высокая и статистически значимая связь свойственна для влажности стержня (r = 0,70 - 0,86). Средне-низкие коэффициенты корреляции влажности зерна с урожайностью (r = 0,09 - 0,37) указывают на сложность селекции одновременно на высокую урожайность и низкую уборочную влажность зерна кукурузы. За годы исследования средней и значимой степенью сопряженности с влажностью зерна кукурузы характеризовались: диаметр початка (r = 0,28), диаметр стержня (r = 0,30), ширина зерна (r = 0,45), масса 1 тыс. зерен (r = 0,54), урожайность (r = 0,38); высокой - влажность стержня (r = 0,86).

Для выявления признака, в наибольшей степени влияющего на формирование влажности зерна кукурузы, мы использовали путевые коэффициенты (табл. 8), которые являются векторной величиной и позволяют оценить степень направленности во взаимоотношениях между признаками.

Таблица 8 - Коэффициенты пути (кп) и детерминации (d) морфологических признаков по отношению к влажности зерна у гибридов кукурузы

Признак	2001 г.	2002 г.	2003 г.	Среднее
	кп	d, %	кп	d, %	кп	d, %	кп	d, %
Длина початка	0,02	0,05	0,02	0,04	0,02	0,03	0,02	0,04
Кол-во рядов зерен	0,02	0,03	0,02	0,04	0,02	0,04	0,02	0,05
Кол-во зерен в ряду	0,04	0,20	0,04	0,18	0,04	0,16	0,04	0,18
Диаметр початка	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Диаметр стержня	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Длина зерна	0,00	0,00	0,00	0,00	0,06	0,36	0,05	0,21
Ширина зерна	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00
Толщина зерна	0,00	0,00	0,00	0,00	0,00

Подобные документы

• Изучение реакции гибридов кукурузы на сроки посева

  Ботаническое описание кукурузы, требования к факторам среды. Роль сроков посева в формировании урожая и управления его качеством. Закономерности развития кукурузы в зависимости от сроков посева. Урожайность и уборочная влажность зерна гибридов кукурузы.
  
  дипломная работа [125,5 K], добавлен 18.07.2010
  

• Силосная продуктивность кукурузы в связи со скороспелостью гибридов

  Ботаническая и биологическая характеристика кукурузы. Влияние экологических факторов на развитие кукурузы и качество силоса. Зависимость силосной продуктивности гибридов кукурузы от скороспелости. Меры безопасности при посеве кукурузы, охрана труда.
  
  дипломная работа [82,7 K], добавлен 18.07.2010
  

• Агробиологическое обоснование технологии возделывания кукурузы в условиях степной зоны

  Природные (почвенно-климатические) условия Кувандыкского района. Биологические особенности кукурузы и характеристика районированных сортов. Программирование урожайности кукурузы для степных условий. Обоснование технологии возделывания кукурузы.
  
  курсовая работа [63,5 K], добавлен 27.06.2008
  

• Изучение различных гибридов кукурузы в условиях ООО "Автобан-Агро" Северского района

  Влияние удобрений и средств защиты на урожайность и качество зерна. Почвенно-климатические условия. Фенологические наблюдения и продолжительность межфазных периодов различных гибридов кукурузы. Анализ условий труда при возделывании кукурузы на зерно.
  
  дипломная работа [635,0 K], добавлен 02.12.2010
  

• Общая характеристика кукурузы как сельскохозяйственной культуры. Способы и режимы хранения зерна кукурузы

  Значение и распространение сельскохозяйственной культуры. Ее морфологические и биологические признаки. Особенности качества заготавливаемой кукурузы. Хранение зерновых масс в сухом и охлажденном состояниях. Подготовка хранилищ к приему нового урожая.
  
  контрольная работа [21,8 K], добавлен 17.05.2015
  

• Комплексная механизация уборки кукурузы на силос уборочным комплексом КПК-3000 "Полесье"

  Ценность кукурузы как высокоурожайного кормового растения разностороннего использования. Агротехнические требования к уборке кукурузы на силос, недостатки и экономические преимущества технологии. Выбор хранилищ для закладки силоса и расчет себестоимости.
  
  дипломная работа [48,2 K], добавлен 09.01.2010
  

• Интенсивная технология возделывания кукурузы на силос

  Биологические особенности кукурузы. Определение величины потенциальной урожайности. Расчет возможной урожайности культуры с учетом лимита влагообеспеченности. Комплекс агротехнических мероприятий обеспечивающих получение возможного урожая кукурузы.
  
  курсовая работа [47,4 K], добавлен 21.04.2009
  

• Разработка технологии производства зерна кукурузы в Краснодарском крае урожайностью 5 т га

  Технология возделывания кукурузы на зерно в Краснодарском крае. Биологические особенности культуры. Химическая защита растений от сорняков, вредителей и болезней. Экологическая безопасность разработанной технологии возделывания кукурузы на зерно.
  
  курсовая работа [54,2 K], добавлен 02.03.2011
  

• Технология производства сахарной кукурузы

  Ботаническое описание и биологические особенности сахарной кукурузы, история ее происхождения. Агротехнические приемы выращивания сахарной кукурузы. Требование к качеству почвы, орошение, густота стояния, сев, борьба с сорняками, уход за растениями.
  
  реферат [20,4 K], добавлен 02.12.2014
  

• Почвенно-климатические условия северной лесостепи Зауралья и их влияние на засоренность посевов кукурузы

  Биологические особенности кукурузы, определяющие ее конкурентные отношения с сорняками. Площадь листовой поверхности и содержание хлорофилла как факторы продуктивности данной культуры. Защита кукурузы от сорняков как условие реализации ее потенциала.
  
  курсовая работа [101,2 K], добавлен 13.12.2013
  

• Производство кормового белка из кукурузы

  Биоэкологические особенности и агротехника кукурузы. Технология производства кормового белка из кукурузы. Характеристика одноклеточных микроорганизмов. Оборудование, используемое для производства кормовых дрожжей. Автоматизация производственных процессов.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 14.06.2015
  

• Технология возделывания кукурузы на зерно

  Основная предпосевная обработка почвы. Агротехнические требования к посеву кукурузы. Механические приемы борьбы с сорняками. Внесение удобрений, их виды. Техника безопасности при работе на комбайне. Машины для возделывания и уборки кукурузы на зерно.
  
  дипломная работа [3,2 M], добавлен 17.10.2014
  

• Технология производства и хранения кукурузы в условиях северной лесостепи Новосибирской области

  Природно-климатические условия. Биологические особенности и технология возделывания кукурузы. Обработка почвы и меры борьбы с сорняками. Технологическая схема возделывания кукурузы. Потребность в материалах. Технология послеуборочной обработки урожая.
  
  курсовая работа [67,8 K], добавлен 09.01.2008
  

• Альтернативные технологии возделывания и уборки кукурузы на силос с основами программирования в севооборотах Слобода Туринского района Свердловской области

  Природно-климатические условия Туринского района. Ботаническая характеристика и биологические особенности кукурузы. Комплекс агротехнических мероприятий, обеспечивающих получение действительно возможного урожая кукурузы. Система ухода за посевами.
  
  курсовая работа [52,0 K], добавлен 20.11.2008
  

• Технология механизированных работ возделывания и уборки кукурузы на силос

  Основные агротехнические требования к уборке кукурузы комбайном. Технология возделывания и уборки кукурузы на силос. Подготовка агрегата и поля к работе. Контроль и оценка качества. Правила безопасной работы при раздаче кормов мобильным кормораздатчиком.
  
  курсовая работа [41,0 K], добавлен 15.12.2013
  

• Изучение эффективности почвенных гербицидов при разных сроках внесения и влияния их на засоренность и урожайность посевов кукурузы в условиях Зауралья

  Биологические особенности кукурузы. Химический метод борьбы с сорняками и паразитами. Экологические и технологические проблемы, связанные с применением гербицидов и других химикатов. Фенологические наблюдения и влияние засоренности на урожайность зерна.
  
  курсовая работа [49,1 K], добавлен 14.07.2010
  

• Разработка механизированных работ и определение состава МТП в СПК Чучевичи при возделывании кукурузы на силос с разработкой операционной технологии

  Анализ существующих технологий возделывания кукурузы на силос как важной кормовой культуры. Разработка операционно-технологической карты сельскохозяйственного процесса. Описание усовершенствования механизма и расчет на прочность элементов конструкции.
  
  курсовая работа [481,4 K], добавлен 25.05.2015
  

• Технология хранения и уборки силосной кукурузы в ООО "Тербуны-Агро"

  Кукуруза как одна из важнейших зерновых и кормовых культур, общее описание ее зерна и значение как кормовой продукции, морфологические особенности. Краткое описание исследуемого хозяйства. Технология уборки кукурузы на силос, правила ее хранения.
  
  курсовая работа [782,8 K], добавлен 19.05.2014
  

• Технология производства, хранения и переработки кукурузы

  Характеристика гибрида. Определение биологической урожайности по элементам структуры урожая. Агротехнология возделывания кукурузы. Подготовка поля и уборка урожая. Расчёт фонда засыпки семян и площади семенных участков. Расчёт платы за сдаваемое зерно.
  
  курсовая работа [81,0 K], добавлен 17.02.2008
  

• Планирование производственных процессов и определение состава МТП для возделывания кукурузы на зерно с разработкой технологии обработки гербицидами

  Народно-хозяйственное значение кукурузы и анализ существующей технологии возделывания. Правила обработки почвы и внесения удобрений, основные требования к ним. Разработка операционной технологии и расчет необходимых затрат. Контроль качества продукции.
  
  дипломная работа [360,7 K], добавлен 16.03.2017
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам