При оценке совокупности парных сибсов F3, различающихся по окраске зерна без учета реципрокных эффектов (таблица 6), корреляции окраски зерна с изучаемым признаком не наблюдалось. Однако при отдельном рассмотрении результатов, когда в качестве материнского родителя в скрещивании участвовали только краснозерные или только белозерные сорта по ряду признаков в отдельные годы наблюдалась достоверная корреляция.

Отдельно следует отметить, что в условиях трех лет, практически по всем парным сибсам с белозерными материнскими родителями коэффициент корреляции по всем признакам положителен (за исключением продуктивной кустистости в 2008 (rpb = -0,20) и 2010 (rpb = -0,18) годах и числу зерен на растение (rpb = -0,07) и (rpb = -0,01) в 2008 и 2010гг. соответственно).

По всем парным сибсам с краснозерными материнскими родителями (кроме длины стебля в 2009 году (rpb = 0,01), длины колоса в 2009 (rpb = 0,20) и числа колосков в колосе в 2008 (rpb = 0,15) и в 2009 гг. (rpb = 0,05)) коэффициент корреляции отрицателен. Другими словами, почти по всем парным сибсам, у которых в качестве материнского родителя использовали краснозерные сорта, большая выраженность количественных признаков проявилась у краснозерных гибридов F3, а у сибсов с белозерными материнскими родителями - у белозерных гибридов.

Таблица 6. Корреляция окраски зерна с хозяйственно ценными количественными признаками (rpb) у совокупности парных сибсов F3 в условиях 2008-2010 гг.

* 0,3 ? | rpb | < 0,5 - слабая корреляционная связь;

Примечание: (к) - родительские формы с красной окраской зерна (Н 67, Г 114, К 89), (б) - родительские формы с белой окраской зерна (Н 89, С3, С12), ПК - Продуктивная кустистость, ЧЗК - Число зерен колоса, ДС - Длина стебля, М1 - Масса 1000 зерен, ДВМ - Длина верхнего междоузлия, МЗК - Масса зерна колоса, ДК - Длина колоса, ЧЗР - Число зерен на растение, ЧКК - Число колосков в колосе, МЗР - Масса зерна растения

Оценка нового материала в селекционных питомниках

Полученный гибридный материал оценивали в селекционном процессе лаборатории генетики СибНИИРС. В 2008 и 2009 годах изучали гибридные популяции из которых отбирали элитные колосья для селекционного питомника первого года (СП - 1). В СП - 1 отобранные рекомбинанты изучали в 2009 и 2010 годах. В селекционном питомнике второго года (СП - 2) изучали рекомбинанты, отобранные из СП - 1 в 2010 году.

В гибридном питомнике в 2008 году 8 из 19 гибридных популяций F3 превосходят стандарт Сибирская 12 по урожайности с 1 м2, что составляет 41% от общего числа популяций. Максимальная урожайность зерна с 1 м2 получена по гибридным популяциям F3 комбинаций Сибирская 12 Ч Кантегирская 89 (381 г/м2) и Новосибирская 67 Ч Новосибирская 89 (393 г/м2). В 2009 году урожайность зерна с 1 м2 на уровне стандарта Сибирская 12 получена только по одной гибридной популяции F4 (по комбинации Сибирская 12 Ч Новосибирская 89) из 16 испытанных, по другим гибридным популяциям урожайность зерна с 1 м2 достоверно ниже, чем у стандарта.

В 2010 году 11 потомств одного колоса из 21 испытанного в СП-1 по урожайности с 0,5 м2, превосходят стандарт Сибирская 12, что составляет 53% от общего числа испытанных потомств. Максимальная урожайность зерна с 0,5 м2 получена по рекомбинантам Сибирская12 Ч Новосибирская 67 (295 г/м2) и Сибирская 12 Ч Новосибирская 89 (350г/м2).

В СП-2 в 2010 году 4 рекомбинанта из 14 формировали урожайность зерна с делянки больше, чем стандарт Сибирская 12, что составляет 29% от общего числа испытанных рекомбинантов. Максимальная урожайность зерна с 3 м2 в условиях 2010 года по СП-2 получена по рекомбинантам Новосибирская 89 Ч Сибирская 12 (417 г/м2),что выше стандарта Сибирская 12 на 91 г/м2, Кантегирская 89 Ч Сибирская 3 (402 г/м2), превысив стандарт Сибирская 12 - на 76 г/м2.

Обсуждение результатов исследований

Основное средство создания исходного материала в селекции - гибридизация. Тщательный подбор родительских форм для гибридизации во многом определяет результативность рекомбинационной селекции растений. При этом малые объемы гибридных популяций ограничивают возможности обнаружения желательных генотипов. Использование биометрико-генетических методов позволяет уменьшить число комбинаций и обеспечить достаточный объем информации и детальную проработку гибридных комбинаций. Диаллельные схемы скрещивания используют для изучения генетической детерминации количественных признаков в конкретных условиях среды, для подбора родительских форм и оценки их комбинационной способности.

Гибриды F1 и F2 изучаемых сортов характеризуются либо большей, либо меньшей выраженностью изученных количественных признаков в зависимости от года исследования и изучаемого поколения гибридов. При двухфакторном дисперсионном анализе выявлено, что наибольшей наследуемостью в широком смысле, обладают элементы продуктивности растения - число зерен растения (доля влияния генотипа 47%) и масса зерна растения (доля влияния генотипа 39%). Отдельно следует отметить, что при анализе признаков масса 1000 зерен и длина стебля, по которым выявлена минимальная доля влияния генотипа (23%), большой вклад вносит влияние условий среды в разные годы (59%), при этом влияние взаимодействия факторов (генотип Ч годы) и случайных отклонений незначительно.

Диаллельный анализ методом Хеймана показал, что для ускорения селекционного процесса отбор по признакам длина стебля и число зерен в колосе следует начинать в ранних расщепляющихся поколениях, т.к. основной вклад в генетическую систему контроля признаков вносят гены с аддитивным действием, а по массе 1000 зерен в более поздних расщепляющихся поколениях.

При оценке совокупности парных сибсов F3 в течение трех лет (2008-2010 гг.) без учета реципрокных эффектов, корреляция окраски с количественными признаками не проявилась. С некоторым исключением выявлена закономерность, что у совокупности сибсов F3 с краснозерными материнскими родителями [+(к)Ч>(б)], гибриды с красной окраской зерна характеризовались большей выраженностью количественных признаков. В то же время, у [+(б)Ч>(к)], большей выраженностью количественных признаков характеризовались белозерные гибриды. По всей видимости, данная закономерность связана с влиянием генов цитоплазмы.

ВЫВОДЫ

1. Изучение нового селекционного материала, созданного методом диаллельных скрещиваний трех белозерных (Грекум 114, Новосибирская 67, Кантегирская 89) и трех краснозерных (Новосибирская 89, Сибирская 12, Сибирская 3) родительских форм показало, что выраженность количественных признаков у сортов и гибридов значительно варьирует в зависимости от генотипа, условий среды и изучаемого поколения гибридов.

2. Анализ по Хейману выявил, что признаки длина стебля и число зерен в колосе контролируются в основном генами с аддитивным действием, масса 1000 зерен - генами с доминантным взаимодействием, по признакам масса зерна колоса, число зерен на растение и масса зерна растения вклад генов с аддитивным действием и доминантным взаимодействием варьирует в зависимости от условий среды в разные годы и изучаемого поколения гибридов.

3. Белозерный сорт Грекум 114 при оценке диаллельных гибридов в условиях двух лет характеризовался высокими достоверными значениями эффектов общей комбинационной способности по признакам масса 1000 зерен и масса зерна колоса, что характеризует его как ценный сорт при селекции на продуктивность по компонентному признаку продуктивности «масса одного зерна».

4. Белозерный сорт Новосибирская 67 при оценке F1 и F2 в условиях двух лет характеризовался высокими достоверными значениями эффектов общей комбинационной способности по признакам число зерен в колосе и число зерен на растение, что определяет его селекционную ценность при селекции на продуктивность по компонентному признаку продуктивности «число зерен на растение».

5. При трехлетней оценке совокупности парных сибсов F3, различающихся по окраске зерна, материнские родители которой характеризуются белой окраской зерна [+(б)Ч>(к)], в условиях 2009 года проявилась слабая корреляция окраски с длиной верхнего междоузлия (rpb = 0,37), а в условиях 2010 года с массой 1000 зерен (rpb = 0,40).

6. При трехлетней оценке совокупности парных сибсов F3, материнские родители которой характеризуются красной окраской зерна [+(к)Ч>(б)], проявилась слабая корреляция окраски зерна с массой зерна растения в условиях 2008 (rpb = -0,47) и 2010 (rpb = -0,39) годов, кроме того в условиях 2008 года проявилась слабая корреляция окраски с длиной стебля (rpb = -0,54), длиной верхнего междоузлия (rpb = -0,38), массой 1000 зерен (rpb = -0,47) и массой зерна колоса (rpb = -0,38), в условиях 2010 года с продуктивной кустистостью (rpb = -0,32).

7. При трехлетней оценке совокупности парных сибсов F3 без учета реципрокных эффектов корреляция окраски с количественными признаками не проявилась.

8. С некоторым исключением выявлена закономерность, что у совокупности сибсов F3 с краснозерными материнскими родителями [+(к)Ч>(б)], гибриды с красной окраской зерна характеризовались большей выраженностью количественных признаков. В то же время, у [+(б)Ч>(к)], большей выраженностью количественных признаков характеризовались белозерные гибриды.

9. На основе внутривидовой рекомбинации создан новый селекционный материал, характеризующийся комплексом хозяйственно-ценных признаков.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ СЕЛЕКЦИИ

1. Новый селекционный материал, который получен при скрещивании сортов и линий, отличающихся по окраске зерна, сочетающий в себе наиболее важные хозяйственно ценные признаки, рекомендуется использовать для создания высокопродуктивных сортов мягкой яровой пшеницы в лесостепной зоне Западной Сибири. Особую селекционную ценность представляет материал, полученный с участием белозерных сортов Грекум 114, Новосибирская 67 и Кантегирская 89.

2. На основании данных, полученных при оценке эффектов общей комбинационной способности методом диаллельного анализа по Гриффингу, селекционный материал, с участием белозерного сорта Грекум 114 рекомендуется использовать при селекции на крупнозёрность, белозерного сорта Новосибирская 67 - на повышение озернённости колоса и растения, белозерного сорта Кантегирская 89 - на устойчивость к полеганию в условиях лесостепи Западной Сибири.

3. Согласно характеру наследования признаков у родительских форм, определенного методом диаллельного анализа по Хейману, отбор по массе 1000 зерен следует вести в более поздних, по длине стебля и числу зерен в колосе - в ранних расщепляющихся поколениях.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Панькин А.И. Изменчивость, наследование и генетический контроль массы 1000 зерен сортов и линий мягкой яровой пшеницы с белой и красной окраской зерна Вестн. НГАУ. 2011. №4. С. 34-40.

2. Пискарев В.В., Панькин А.И., Капко Т.Н. Изменчивость, наследование и генетический контроль продуктивности колоса сортов яровой мягкой пшеницы // Сиб. вестн. с.-х. науки. 2011. № 11-12. С. 40-47.

В других изданиях

3. Панькин А.И. Проблема прорастаемости зерна на корню в селекции мягкой яровой пшеницы Повышение эффективности производства зерна яровой мягкой пшеницы в условиях юга Западной Сибири // Реализация идей Н.И. Вавилова на современном этапе развития генетики, селекции и семеноводства сельскохозяйственных культур (Новосибирск, 9-13 апреля 2007 г.): докл. и сообщ. X генетико-селекционной школы, посвященной 120-летию Н.И. Вавилова. Новосибирск, 2007. C. 243-248.

4. Панькин А.И. Изучение характера наследования продуктивности колоса при диаллельном анализе белозерных и краснозерных сортов мягкой яровой пшеницы // Научное и инновационное обеспечение АПК Сибири (Барнаул, 18-21 июня 2008 г.): материалы VI Международной конференции молодых ученых и специалистов аграрных вузов Сибирского федерального округа. Барнаул: Изд-во АГАУ, 2008. С. 42-45.

5. Капко Т.Н. Панькин А.И. Пискарев В.В. Изучение изменчивости и наследования длины стебля у мягкой яровой пшеницы // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых (пос. Краснообск, 22-23 апреля 2010 г.): труды IV Междунар. науч. конф. молодых ученых, посвященной 40-летию СО Россельхозакадемии. Новосибирск, 2010. Ч.2. С. 296-301.

6. Пискарев В.В. Капко Т.Н. Панькин А.И. Наследование и генетический контроль массы зерна колоса мягкой яровой пшеницы в условиях лесостепи Приобья Новосибирской области // Новейшие направления развития аграрной науки в работах молодых ученых (пос. Краснообск, 22-23 апреля 2010 г.): труды IV Междунар. науч. конф. молодых ученых, посвященной 40-летию СО Россельхозакадемии. Новосибирск, 2010. Ч.2. С. 355-359.

Размещено на Allbest.ru