Вплив схожості насіння багатонасінних запилювачів буряків цукрових на продуктивність

Размещено на http://www.allbest.ru/

Верхняцька дослідно-селекційна станція

Інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків НААН України

Вплив схожості насіння багатонасінних запилювачів буряків цукрових на продуктивність

О.В. Дубчак, кандидат сільськогосподарських наук

Анотація

Мета. Визначити вплив спадково зумовленої ознаки «схожість насіння» нових можливих багатонасінних запилювачів (БЗ) буряків цукрових на продуктивні якості матеріалу. Провести добір перспективних номерів потомств F1 і встановити ефективність добору на 'їхнє поліпшення. Методи. Вихідними формами (ВФ) послужили рекомбінантні (rk) БЗ зарубіжної генетичної плазми врожайного напряму: АБЗ4, АБЗ5 АБЗ6 АБЗ7 та індивідуальні добори 'їхніх гібридів-синтетиків зі схожістю насіння 80--95%, створених в результаті полікросних і контрольованих схрещувань. Стандарти -- комбінаційно-здатні БЗ верхняцької селекції. Результати. Фенологічні спостереження, лабораторну схожість насіння та сортовипробування проводили за загальноприйнятими методиками. Встановлено, що високу схожість насіння успадкували потомства під номерами 547, 556, 563, 564, 545, 571 (93--96%). Ми пов'язуємо це як з погодними умовами при вирощуванні насіння так і з вдалим підбором компонентів схрещування. Зафіксовано задовільні показники за врожайністю (45,3--50,3 т/га) в порівнянні з ВФ (42,0 т/га) та стандартом (38,4 т/га). Вміст цукру варіював від 19,51 до 20,21%, тоді як стандарт мав 19,44%. Збір цукру був в межах 9,0--10,0 т/га (стандарт -- 7,4 та ВФ -- 8,2 т/га). Задовільні показники продуктивності потомства, ймовірно, отримали не лише в результаті сприятливих погодних умов років дослідження, а більшою мірою вони успадковані від високопродуктивних вихідних батьківських форм. Висновки. Одержали нових «кандидатів» у БЗ з поліпшеними селекційно- та господарсько-цінними ознаками. Встановили, що при створенні нових багатонасінних батьківських компонентів гібридів буряків цукрових необхідно враховувати параметри генетичного контролю ознак врожайності і цукристості у ВФ та високу схожість насіння. Це сприяє високотехнологічності, конкурентоспроможності і прибутковості. селекція; буряки цукрові; запилювач; компонент; гібрид; продуктивність

Abstract

Influence study of the seed germination multigerm pollinators of the sugar beet on their productivity

Goal. Studies conducted on Verhnyachskoy experienced-selection stations. Purpose of the studies was define the influence hereditary conditioned sign seeds germination new candidate in multigerm pollinators (МД) of the sugar beet on productive quality of the material. Conduct the selection perspective number posterity F1 and define efficiency of the selection on their improvement. Methods. Initial materials (IM) have served recombination (rk) МP foreign gene plasma productive rk БЗ4, БЗ5 БЗ6 БЗ7 and individual elections of their hybrids -- synthetic, are received in result pollinate cross and have checked up crossbreeding, with high growing seed 80--95%. Standard -- native pollinators Verhnyachkoy of an origin. Results. Phenologi- cheskie of supervision, laboratory germination seeds and test of a grade carried out in the standard methods [1, 2]. It is installed that high seeds germination have inherited the posterity under number 547, 556, 563, 564 (93--96%). We tie this as with weather condition under grow seeds so and ingenious selection component crossbreeding. Beside them is fixed satisfactory factors on productivities (45.3--50.3 t/h) in comparison to IM (42 t/h) and standard (38 t/h). Contents sugar from 19.51--20.21%, standard has got 19.44. Collection sugar was within 9--10 t/h (standard -- 7, IM -- 8 t/h). Satisfactory posterity productivity, probably, have got not only as a result favorable climatic condition at years of the test, but also in greater degree they are inherited from high productivity of the source parental forms. Conclusions. Have got the row new candidate in MP with improvement selection- and economic- valuable sign. Is established, that at creation new seeds of parental components of hybrids of sugar beet, it is necessary to take into account parameters of the genetic control of attributes of productivity, contents of sugar in IM and high quality of efficiency seeds. This spurs the posterity on temple ease of manufacturing, competitive ability and profit.

selection; sugar beet; pollinators; hybrid; component; efficiency

Висока схожість забезпечує стартові переваги у перші фази вегетації рослин, що суттєво впливає на показники продуктивності, які формуються з врожайності та цукристості коренеплодів. Врожай та якість насіння залежать від екологічних, агротехнічних умов його вирощування, післязбиральної та передпосівної підготовки, а також, комплексу генетичних факторів, сумісності біотипів, що входять до складу гібридизації та ін. Навіть за найсприятливіших умов вирощування, перезапилення та запліднення, деяка частка насіння завжди виявляється несхожою. Наявність нормально розвиненого оплодня свідчить, що процес запліднення відбувся, пройшло злиття різноякісних гамет, але утворення життєздатних плодів не сталося. Це залежить як від впливу зовнішніх умов, так і від внутрішніх, генетичних факторів. При створенні гібридів буряків цукрових схожість насіння підвищують шляхом доборів у гетерогенних популяціях. У гібридній селекції схожість насіння залежить і від схожості компонентів схрещування, і від їхньої взаємодії [1--12]. насіння запилювач буряк цукровий

Результати досліджень та обговорення. За результатами попередніх досліджень з новими багатонасінними вихідними формами буряків цукрових зарубіжного походження проведено добір кращих селекційних зразків -- «кандидатів» у багатонасінні запилювачі (БЗ) з широкою генетичною основою для досконалого вивчення та добору перспективних донорів БЗ. Для збереження потомства селекційно- і господарсько-цінних ознак вихідної форми на ділянках гібридизації проведено групове перезапилення кількох генотипів, попередньо сформованих за фенотипом. Комбінації схрещувань формували із зарубіжних гкБЗ: БЗ4644гк, БЗ5Орсгк, БЗ6Сід13сгк, БЗ7Мтдгк для цілеспрямованих схрещувань за схемою «Полікрос» та контрольованих схрещувань в групових ізоляторах. В період фенологічних спостережень реєстрували фази розвитку рослин другого року вегетації, які розрізняли за зовнішніми ознаками. Фіксували початок сходів насінників, стрілкування, утворення волоті, цвітіння, зав'язування насіння, утворення плодів, дозрівання насінників і насіння, і т.ін. Оцінювали вплив погодних умов на розвиток рекомбінантних форм зарубіжного походження у зоні нестійкого зволоження Центрального Лісостепу.

Для подальших досліджень залишали багатонасінні рослини, які утворили 4, 3, 2 плоди на пагонах насінників першого, другого і третього порядку з 100% фертильністю. Загалом фертильність запилювачів становила 95--100%. Після проведеного аналізу на насінниках вибракували потомства, які не відповідали за пилком вимогам багатонасінних фертильних форм. В результаті роботи отримали гібридне насіння з кожного компонента схрещувань. У запилювачів гібридів- синтетиків індивідуального добору за продуктивними властивостями були відібрані кращі насінники за морфологічними показниками: габітусом, обнасіненістю, селекційно-цінними ознаками (табл. 1).

1. Оцінка насіння гібридів-синтетиків, одержаних при вільному перезапиленні, за біологічними і селекційними ознаками, 2020 р.

В результаті проведених лабораторних досліджень встановили, що показники маси насіння гібридів-синтетиків варіювали від 50,5 до 320,0 г з кожної рослини, залежно від комбінацій компонентів схрещування та умов інбридингу. Проведено аналіз насіння за показниками якості: енергія проростання, схожість, багаторостковість, маса 1000 плодів. За попередніми даними головний показник якості насіння «схожість» був у межах 85--96% залежно від генотипу досліджуваного матеріалу і від метеоумов.

Характеристику показників якості насіння, одержаних шляхом контрольованих схрещувань, наведено в таблиці 2. На основі проаналізованих матеріалів у попереднє сортовипробування відібрали більше 60-ти номерів БЗ з фертильністю 100% і відносно високою схожістю насіння (73--91%) та задовільною масою 1000 плодів (11,3--13,4 г) (табл. 2).

2. Якість насіння, одержаного в ізоляторах в умовах послабленого інбридингу, 2020 р.

Вивчення показників продуктивності 50-ти кращих за схожістю багатонасінних запилювачів провели у 2021 р. в попередньому сортовипробуванні. За результатами аналізу 16% досліджуваних БЗ показали низький вміст цукру, решта (84%) були на рівні групового стандарту. Збір цукру нових запилювачів перевищував стандарт (7,4 т/га) від 0,4 до 2,5 т/га лише за рахунок врожайності.

Матеріали, за селекційними номерами 563 та 571, при схожості насіння 94 і 96% відповідно, випереджали стандарт як за врожайністю (129,1 і 131,0%) так і за збором цукру (135,3 і 133,6%). За вмістом цукру лідирували запилювачі 556 (103,3%) та 563 (103,9%) при схожості насіння 96 і 94% відповідно. Вихідні батьківські форми чотирьох гілок доборів зі схожістю насіння 80% (селекційні номери: 546, 557, 572, 562) за врожайністю знаходилися вище рівня групового стандарту на 3,1, 2,9, 4,8, 3,4 т/га відповідно.

Високу схожість насіння успадкували потомства під номерами 547, 556, 563, 564, 545, 571 (93--96%). У них зафіксовано високі показники за врожайністю (45,3--50,3 т/га) в порівнянні до ВФ (42,0 т/га) та стандарту (38,4 т/г). Вміст цукру варіював від 19,51 до 20,21%, тоді, як стандарт мав 19,44%. Збір цукру був у межах 9,0--10,0 т/га (стандарт -- 7,4 та ВФ -- 8,2 т/га) (табл. 3).

Високу схожість насіння ми пов'язуємо як з погодними умовами при вирощуванні насіння так і з вдалим підбором компонентів схрещування. Задовільні показники продуктивності потомства, ймовірно, успадковані, більшою мірою, від високопродуктивних вихідних батьківських форм різної генетичної основи зарубіжного походження.

У сортовипробуванні 2022 р. повторно вивчали 28 індивідуальних номерів запилювачів, кращих за показниками продуктивності, але з різним ступенем схожості насіння -- 80--90% та більше. На основі отриманих оцінок продуктивності рекордистами за урожайністю, вмістом та збором цукру до середнього по досліду стали потомства F1 гілок доборів Б34 (121,8%, 101,5, 124,7% відповідно) і Б36 (124,3%, 105,1, 128,2%). Середні показники продуктивності потомств перевищили груповий стандарт від 5,4 до 9,1% за врожайністю та від 9,6 до 10,0% за збором цукру.

У повторному сортовипробуванні ВФ гкБЗ врожайність знаходились на рівні групового стандарту, не зважаючи на понижену схожість насіння (80%) порівняно зі стандартом (91%). Експериментальні і роз- рахункові дані, отримані в результаті повторного сортовипробування, наведено у таблиці 4.

3. Характеристика перспективних гкБЗ за селекційними та господарсько-цінними ознаками, 2021 р.

Добори F1 рекомбінантних Б35 і Б37, зі схожістю насіння 91 і 96% підтвердили високі показники (до середнього по досліду) за врожайністю та збором цукру: Б35 -- 115,2 і 121,2%; Б37 -- 119,0 і 122,4% відповідно. 3а цими ж показниками високі оцінки мали добори F1 Б34 556 (121,8 і 124,7%) і Б36 545 (121,3 і 128,2%) зі схожістю насіння 90 і 87%. 3а вмістом цукру гкБ3 знаходилися в межах 102,4--106,4% до групового стандарту.

4. Оцінки продуктивності кращих багатонасінних запилювачів, 2022 р.

Висновок

На основі проведених досліджень визначено необхідність доборів за генотипом та їхню доцільність за фенотипом. Підтверджено, що схожість насіння контролюється генетично від комбінаційної здатності компонентів схрещування, а також агрокліматичних умов зони вирощування. Спадково зумовлена ознака «схожість насіння» впливає на продуктивні якості буряків цукрових, оскільки високосхоже насіння забезпечує стартові переваги у перші фази вегетації рослини.

Таким чином, при створенні нових багатонасінних запилювачів -- батьківських компонентів однонасінних гібридів цукрових буряків в селекції -- необхідно враховувати параметри генетичного контролю ознак врожайності і цукристості у вихідних форм та високу схожість насіння.

Бібліографічний список

1. Методи визначення схожості, одно- і багаторостковості, доброякісності. ДСТУ 2292-93. Державний стандарт України. Київ, 1996. 12 с.

2. Єщенко В.О., Копитко П.Г., Опришко В.П., Костогриз П.В. Основи наукових досліджень в агрономії. Підручник. Київ: Дія, 2005. 286 с.

3. Роїк М.В., Корнєєва М.О., Дубчак О.В., та ін. Методичні рекомендації зі створення моделі гібридів цукрових буряків нового покоління. Київ: ІБКіЦБ, 2015. 20 с.

4. Роїк М.В., Парфенюк О.О. Використання рекомбінантних матеріалів у селекції батьківських компонентів гібридів буряків цукрових за формою коренеплоду. Вісник аграрної науки. 2018. № 12. С. 52-58.

5. Корнєєва М.О., Андреєва Л.С., Вакуленко П.І., Дубчак О.В. Створення експериментальних гібридних комбінацій цукрових буряків за параметрами моделі гібриду нового покоління. Зб. наук. пр. Тези доповідей. Київ: ІБКІЦБ НААН України, 2017. С. 203.

6. Роїк М.В. Парфенюк О.О. Оцінка генетичного потенціалу вихідних матеріалів буряків цукрових гібридного походження в селекції ліній О-типу за формою коренеплоду. Новітні агротехнології. 2017. № 5

7. Корнєєва М.О., Чемерис Л.М., Змієвський В.М. Рівень продуктивності експериментальних триплоїдних гібридів буряків цукрових. Новітні агро- технології: теорія та практика. Тези доповідей Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 95 річчю ІБКІЦБ НААН (м. Київ, 11 липня 2017 р.). Вінниця: Нілан-ЛТД 2017. С. 205.

8. Дубчак О.В., Андреева Л.С., Паламарчук Л.Ю. Оцінка нових ліній багатонасінних запилювачів цукрових буряків верхняцької селекції та їх гібридів. Агробіологія. 2020. № 2. С. 56-62.

9. Ткаченко М., Борис Н.Є. Залежність структури посівних площ в Україні за зростаючого попиту на сільськогосподарську продукцію та зміни клімату. Пропозиція. (288). 9/2019. С. 34-38.

10. Дубчак О.В. Вивчення нових кандидатів у запилювачі цукрових буряків за показниками продуктивності. Зб. наук. пр. УНУС. «Паріеві читання». Умань. 2021. С. 72-77.

11. Дубчак О.В. Оцінка багатонасінних батьківських компонентів гібридів цукрових буряків за показниками продуктивності і створених на їх основі пробних гібридів. Агробіологія. 2021. № 2. C. 37-45.

12. Дубчак О.В. Створення однонасінних простих гібридів цукрових буряків на стерильній основі. Електронний збірник наукових праць УНУС. Тези на VT Всеукраїнську науково-практичну конференцію (15.10.2021 р.) «Генетика і селекція в сучасному агрокомплексі». Умань. 2021. C. 35.

References

1. Metody vyznachennia skhozhosti, odno- i bahatorostkovosti, dobroiakis- nosti. DSTU 2292-93. Derzhavnyi standart Ukrainy. [Methods of determining similarity, mono- and multi-germination, benignity. DSTU 2292-93. State standard of Ukraine]. Kyiv, 1996. 12 s. (in Ukrainian).

2. Yeshchenko V.O., Kopytko P.H., Opryshko V.P., Kostohryz P.V. (2005). Os- novy naukovykh doslidzhen v ahronomii. Pidruchnyk. [Basics of scientific research in agronomy. Textbook]. Kyiv: Diia, 2005. 286 s. (in Ukrainian).

3. Roik M.V., Kornieieva M.O., Dubchak O.V., Andreieva L.S., Vakulenko P.I. (2015). Metodychni rekomendatsii zi stvorennia modeli hibrydiv tsukrovykh buriakiv novoho pokolinnia. [The methodical recommendations for creation of model of hybrids of sugar beet of new generation]. Kyiv: IBKiTsB, 2015. 20 s. (in Ukrainian).

4. Roik M.V., Parfeniuk O.O. (2018). Vykorystannia rekombinantnykh materi- aliv u selektsii batkivskykh komponentiv hibrydiv buriakiv tsukrovykh za formoiu koreneplodu. [Use rekombinations of materials in selection of parental components of hybrids of beet sugar under the form a root a fruit]. Visnyk ahrarnoi nauky, [Bulletin of an agrarian science], 12, 52-58. (in Ukrainian).

5. Kornieieva M.O., Andreieva L.S., Vakulenko P.I., Dubchak O.V. (2017). Stvorennia eksperymentalnykh hibrydnykh kombinatsii tsukrovykh buriakiv za parametramy modeli hibrydu novoho pokolinnia. Zb. nauk. pr. Tezy dopovidei. [Creation of experimental hybrid combinations of sugar beet after parameters of model of a hybrid of new generation. Kiev. IBCASS NААN. Zb. science. works. Tezu of the reports]. Kyiv: IBKITsB NAAN Ukrainy. 203. (in Ukrainian).

6. Roik M.V. Parfeniuk O.O. (2017). Otsinka henetychnoho potentsialu vy- khidnykh materialiv buriakiv tsukrovykh hibrydnoho pokhodzhennia v selektsii linii O-typu za formoiu koreneplodu. [An estimation of genetic potential of initial materials of beet of a sugar hybrid origin in selection of lines of an About -- type under the form a root a fruit]. Novitni ahrotekhnolohii. [New agrotechnology], 5. URL:http://jna.bio.gov.ua/article/view/122133 (in Ukrainian).

7. Kornieieva M.O., Chemerys L.M., Zmiievskyi VM. (2017). Riven produk- tyvnosti eksperymentalnykh tryploidnykh hibrydiv buriakiv tsukrovykh. Novit- ni ahrotekhnolohii: teoriia ta praktyka -- Tezy dopovidei Mizhnarodnoi nauko- vo-praktychnoi konferentsii, prysviachenoi 95 richchiu IBKITsB NAAN (m. Kyiv, 11 lypnia 2017 r.). [A level of efficiency experimental триплоид of hybrids of beet sugar. Tez of presentation of the International scientific -- practical conference, are dated 95 years of IBCASS NААN (Kiev, July 11, 2017).]. Vinnytsia: Nilan-LTD. 205. (in Ukrainian).

8. Dubchak O.V., Andrieieva L.S., Palamarchuk L.Iu. (2020). Otsinka novykh linii bahatonasinnykh zapyliuvachiv tsukrovykh buriakiv verkhniatskoi selekt- sii ta yikh hibrydiv. [Estimation of new lines there is a lot of semjn zapulyvach sugar beets verhnyckoy selekcji ta their hybrids.]. Ahrobiolohiia, 2, 56-62. (in Ukrainian).

9. Tkachenko M., Borys N.Ie. (2019). Zalezhnist struktury posivnykh ploshch v Ukraini za zrostaiuchoho popytu na silskohospodarsku produktsiiu ta zminy klimatu. [Dependence of structure of the sowing areas in Ukraine on growing demand on s.-kh. production that zmin of a climate]. Propozytsiia, (288), 9/2019, 34-38. (in Ukrainian).

10. Dubchak O.V (2021). Vyvchennia novykh kandydativ u zapyliuvachi tsukrovykh buriakiv za pokaznykamy produktyvnosti. Zb. nauk. pr. UNUS. «Pa- riievi chytannia». [Study of the new candidates in there is a lot of semjn zapulyvach of sugar beet behind parameters of efficiency. «Pariyvy of reading»]. Uman. 72-77. (in Ukrainian).

11. Dubchak O.V (2021). Otsinka bahatonasinnykh batkivskykh komponen- tiv hibrydiv tsukrovykh buriakiv za pokaznykamy produktyvnosti i stvorenykh na yikh osnovi probnykh hibrydiv. [An estimation bagatonasinnukh of fatherly components of hybrids of sugar beet on parameters of efficiency and creation on their basis of trial hybrids]. Ahrobiolohiia, 2, 37-45. (in Ukrainian).

12. Dubchak O.V. (2021). Stvorennia odnonasinnykh prostykh hibrydiv tsukrovykh buriakiv na sterylnii osnovi. Elektronnyi zbirnyk naukovykh prats UNUS. Tezy na VI Vseukrainsku naukovo-praktychnu konferentsiiu (15.10.2021 r.) «Henetyka i selektsiia v suchasnomu ahrokompleksi». [Creation monogerm simple hybrids of sugar beet on the sterile basis. The electronic collection of the proceedings UNUS. Tezy on VI Vceukreynskiy of a scientific -- practical conference: (15.10.2021) «Genetics and selection in the modern agri complex»]. Uman. 35. (in Ukrainian).

Размещено на Allbest.ru