Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии

Морфогенетические закономерности формирования продуктивности озимой ржи (Secale cereale L.)

Автореферат докторской диссертации по биологии

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

 

На изменение условий признаки реагировали по-разному, начиная уже с густоты 200 растений на делянке. Это чётко проявилось на сильноварьирующих признаках: общей и продуктивной кустистости, количестве цветков в колосе, озернённости колоса, массе зерна с растения.

Рис. 5. Фенотипическая структура признака лурожайность Популяции 57 апри норме высева 100 зёр./дел., представленная в виде отдельных модулей

Приведённые в таблице 9 данные позволяют заключить, что по малоизменяющимся признакам (высота растения, масса 1000 зёрен, масса зерна с колоса, натурная масса, устойчивость к полеганию, выживаемость растений, урожай биомассы и зерна с делянки) отбор можно вести как в разреженных, так и в загущенных (близких к производственным условиям) посевах. По сильноизменяющимсяа признакам, в частности отнесенным нами к этой группе общей и продуктивной кустистости и связанной с ними массе зерна с растения, селекцию необходимо вести только в условиях, близких к производственным, так как ранги значений признаков в разреженных и принятых в производстве густотах не коррелируют.

Отбор по сильноварьирующим признакам в разреженных и принятых в производстве посевах приведёт к разным результатам, так как при загущении посева происходит изменение характера кривых распределенияа значений этих признаков, что указывает на переопределениеа программыа реализации генетической информации (Драгавцев В.А., Аверьянова А.Ф., 1983; Литун П.П., 1988). При этом у разных морфотипов изменение кривой происходило при разных густотах. Так, изменение кривой по количеству продуктивных побегов у Саратовской 5 происходило при густоте 200,а у Таловской 15 - при 400, а у Популяции 52 - при 600 зерен на делянку. Подобные различия наблюдались и по общей кустистости.

Таблица 9 - Коэффициенты ранговой корреляции между одними и теми же признаками разных морфотипов ржи при норме высеваа 100 зёрена на 1 м2

и другими нормами

Признак	Норма высева, зёрен на 1 м2
	200	400	600	800	1000
Выживаемость растений	1*	0,83	0,94*	0,83	0,94*
То же, продуктивных растений	1*	0,77	0,77	0,83	0,94*
Общая кустистость	0,81	0,74	0,32	0,27	0,03
Сохранность побегов	0,89*	0,71	0,71	0,60	0,37
То же, продуктивных побегов	1*	0,77	0,89	0,71	0,71
Продуктивная кустистость	0,93*	0,49	0,71	Ц0,14	Ц0,21
Высота растений	1*	1*	0,94*	0,77	0,77
Кол-во цветков в колосе	0,77	0,60	0,77	0,83	0,71
Кол-во зёрен в колосе	0,66	0,99*	0,87	0,71	0,20
аБиомасса с делянки	1*	0,93*	0,94*	0,83	0,83
аМасса зерна с делянки	1*	0,90*	0,94*	1*	0,83
Масса зерна с колоса	0,99*	0,94*	0,94*	0,99*	0,94*
Масса зерна с растения	0,83	0,76	0,77	0,77	0,67
Масса 1000 зёрен	1*	1*	0,94*	0,94*	0,60
К хоз.	0,69	0,21	0,11	0,63	0,54
Озернённость колоса	0,83	0,71	0,71	0,71	0,43
Кол-во зёрен с делянки	0,89*	0,89*	0,49	0,60	0,14
Натура	0,99*	0,93*	0,93*	0,93*	0,93*
Устойчивость к полеганию	1*	1*	0,71	0,89*	0,89*

Примечание: * - значимы при Р = 0,95

Из анализа модуля продуктивности ржаного растения, состоящего из двух компонентныха - массы зерна с колоса и количества продуктивных побегов на растении, следует, что основная причина асимметрии распределения значений продуктивности растения и, следовательно, переопределения генетического контроля - переопределение генетической программы образования продуктивных стеблей при смене густоты стояния растений, т.к. генетическая программа развития и формирования продуктивности колосаа не переопределяется при изменении густоты стояния растений. Её индивидуальная изменчивость обеспечивается за счёт функциональной мобильности элементов генетической системы (Литун П.П., 1988).

Для более полной характеристики изучавшихся морфотипов нами была определена их селекционная ценность с учетом абсолютной величины признаков и её стабильности. Для этогоа была использована методика А.В. Кильчевского и Л.В. Хотылёвой (1985). По среднему рангу селекционной ценности морфотипы расположились в следующей очередности: Популяция 56, Саратовская 5, Таловская 15 и Популяция 52, а затем - Популяция 57 и замыкает ряд ГК 1193л.

Если оценивать морфотипы по отдельным признакам, то можно отметить следующее. Наиболее ценной в Популяции 56 и Популяции 57 является их способность сохранять к уборке наибольшее количество растений и побегов. Кроме этого Популяция 56 имеет сравнительно крупное зерно, а Популяция 57 - многоцветковый и многозёрный колос и хорошую устойчивость к полеганию. Популяция 52, как и Саратовская 5, выделяется продуктивной кустистостью и высокой продуктивностью колоса. Особенно ценным свойствома Популяции 52 является её высокая устойчивость к полеганию. Крупнолистая Популяция 54 по характеристике ближе всего к Популяции 52.

По сочетанию признаков наиболее ценным из новых морфотипов является Популяция 56. Но попытки непосредственного использования её в практической селекции не увенчались успехом. По нашему мнению более перспективным является объединение в одном сорте ценных признаков нескольких морфотипов. Основу создаваемого сорта должны создавать формы, способные формировать большой индекс листовойа поверхности. Этим свойством обладают крупнолистые формы и формы, способные создавать густой стеблестойа (Лыфенко С.Ф., Данильчук П.В., Ерняк Н.И., 1981).

Но использование в селекции крупнолистых форм таит опасность получения незасухоустойчивых сортов, что, учитывая климатические условия ЦЧР, является неприемлемым. В условиях этого региона определённую ценность могут представлять формы с вертикальной ориентацией листьев (Тороп А.А., Тороп Е.А., 2001). Именно такой морфотип (Популяция 56), как было указано выше, в условиях засухи был наиболее близким к засухоустойчивому сорту - Саратовской 5. О ценности для селекции злаков таких форм сообщают и другие исследователи (Максимчук Л.П., 1966; Филобок Л.П., 1993; Джамирзе Р.Р., 2009).

Именно сочетание крупных листьев с их эректоидной ориентацией, как показали наши данные, полученные на модельных растениях, позволяет резко увеличить у озимой ржи продуктивность колоса (табл.10). В сравнении с обычными платофилами продуктивность колоса крупнолистых эректоидов в условиях разреженного посева увеличивалась на 42%.

Основываясь на результатах изучения новых морфотипов, селекционерыа по нашей рекомендации пошли по пути объединенияа в одном сорте достоинств не только крупнолистых и эректоидных морфотипов, но и полукарликовых и прочностебельных. Для этого были свободно переопылены: Популяция 56, обладающая эректоидной ориентацией листьев, короткостебельная крупнолистая Популяция 54, полукарликовая Популяция 57 и прочностебельная Популяция 52. В дальнейшем с помощью разработанного в институте способа отбора была сформированная коротко- и прочностебельная популяция с крупными эректоидными листьями, получившая название Популяция эректоидных карликов (ПЭК).

Таблица 10 - Продуктивность колоса у растений озимой ржи, различающихся по величине и ориентации листьев, г

А Ориентация листьев	В Площадь листа	С Год		Среднее по фактору:
		2005	2006	А (НСР 05 = 0,16)	В (НСР 05 = 0,16)
Платофиллы	Обычная	2,22	2,33	2,62	2,39
	Увеличенная	2,93	2,98		3,09
Эректоиды	Обычная	2,25	2,74	2,86
	Увеличенная	3,09	3,37
Среднее по фактору С (НСР 05 = 0,16)		2,62	2,86

Так как основной целью работы в последние годы был выбор наиболее перспективного для условий ЦЧР морфотипа, то значительный интерес представляют данные испытания разных морфотипов в засушливых условиях 2007 года (табл. 11).

Таблица 11 Ца Характеристика морфотипов озимой ржи в условиях засухиа аа2007 года

Название	Урожайность, т/га	Количество продуктивных побегов на 1 м2	Масса, г		Длина побега, см	Прочность верхнего междоузлия на излом, г	Коэффициент
			1000 зёрен	зерна с колоса			устойчивости к полеганию	зерна в общем урожае
Саратовская 5	6,90	358	34,4	1,46	151	395	38,2	0,44
Таловская 15	5,82	313	32,3	1,56	136	404	46,3	0,46
ПЭК	7,27	277	32,5	1,71	105	597	97,2	0,47
Популяция 57	5,65	279	35,0	1,87	103	658	109,2	0,54
Таловская 41	7,13	363	34,4	1,63	118	533	73,6	0,43
Популяция 52	4,77	152	37,5	2,29	114	663	133,2	0,44
Популяция 54	6,65	296	36,8	1,94	109	530	94,3	0,48
НСР05	0,42

аа

В процессе экспериментов нами выявлено, что популяция ПЭК, как и созданный на его основе сорт Таловская 41, несмотря на свойственную им крупнолистость, в условиях довольно жёсткой засухиа могут по урожайности успешно конкурировать с засухоустойчивым сортом Саратовская 5. Основной причиной этого является эректоидная ориентация листьев. Такие формы по выражению Е.Ф. Вотчала являются засухоурожайными (Рубин Б.А., 1972).

Сорт Таловская 41, созданный на основе новых морфотипов по результатам государственного испытания получил высокую оценку (Шмаль В.В., 2009) и в настоящее время рекомендован для возделывания в 15 областях и республиках .

Таким образом, в результате объединения в одном морфотипе достоинств нескольких удалось создать новый высокопродуктивный морфотип ржаного растения, отличающийся короткостебельностью, высокой устойчивостью к полеганию, крупными колосом и вертикально ориентированными листьями; устойчивый к засухе и полеганию. Этот морфотип наиболее близок к тому типу зерновых колосовых злаков, который в качестве наиболее желаемого привёл в своём обзоре А.Д. Бочковой (1979).

Изучение новых морфотипов показало (табл. 12), что они обладают более высоким (до 9 и более т/га) потенциалом продуктивности, чем возделываемые в настоящее время сорта. Превышение новых сортов над стандартным по урожайности на неудобренном пару составило 19,3-22,5, а на удобренном - 36,2 - 40,3 %.

Таблица 12 - Потенциальная урожайность новых морфотипов озимой ржи, (Митрофановка, 2008 г.)

А Удобренность	В Сорт	С Норма высева семян, млн/га			Средний урожай по фактору:
		3	5	7	А (НСР05=0,23)	В (НСР05=0,23)
Без удобрения	Таловская 41	9,18	9,41	9,10	8,18	9,03
	ГК 1193	7,35	6,51	7,39		7,31
	Таловская 33	7,90	7,62	7,48		7,37
	Популяция 52	8,68	8,19	8,57		8,30
	Популяция 57	7,83	8,68	8,83		8,79
С удобрением	Таловская 41	8,98	8,94	8,58	8,14
	ГК 1193	7,68	7,26	7,66
	Таловская 33	7,70	6,76	6,73
	Популяция 52	8,45	8,10	7,84
	Популяция 57	8,97	9,00	9,44

Созданный на основе нового оригинального материала сорт Таловская 41, наряду с высоким потенциалом урожайности, отличается высокой адаптивностью. Последнее стало возможным благодаря генетической защите от воздействия неблагоприятных факторов среды: прочная и короткая соломина обеспечивает довольно высокую устойчивость к полеганию, относительно высокая концентрация устойчивых биотипов - устойчивость к бурой и стеблевой ржавчине, а эректиоидная ориентация листьев - повышенную жаро- и засухоустойчивость. Таким образом, в результате реконструкции ржаного растения удалось существенно повысить не только потенциал урожайности, но и их устойчивость к неблагоприятным условиям.

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

     Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии