Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству

На правах рукописи

СУЯРОВА САРВИНОЗ ДЖУМАЕВНА

СОЗДАНИЕ ИНТРОГРЕССИВНЫХ, СКОРОСПЕЛЫХ, ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ГЕНОТИПОВ В СЕЛЕКЦИИ ХЛОПЧАТНИКА НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКИ ОТДАЛЁННЫХ ФОРМ

06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Душанбе - 2012

Работа выполнена в отделе селекции и технологии средневолокнистого хлопчатника Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, доцент Саидов Саиджамол Тожиддинович

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Абдуламонов Козимамад, доктор биологических наук, профессор Джабаров Халик

Ведущая организация: Институт ботаники, физиологии и генетики растений АН РТ.

Защита диссертации состоится "____" __________2012 г. в______часов на заседании диссертационного совета ДМ 050.006.01 при Институте земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук (735022, Республика Таджикистан, Гиссарский район, пос.Шарора, ул. Дусти;

факс (992-372) 2213757, е-mail: ziroatkor@mail.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Института земледелия Таджикской Академии сельскохозяйственных наук

Автореферат разослан "____" _______2012 г. и размещен на официальном сайте Института земледелия ТАСХН:

www.zemledelie-tj.ucoz.ru/load.

Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Муминшоева З.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Хлопководство является основной отраслью сельского хозяйства Таджикистана. В перспективе развитие его предполагает интенсивный характер - увеличение производства хлопка-сырца не за счёт расширения посевных площадей, поскольку в горной стране эта возможность весьма ограничена, а путём повышения урожайности, придавая большое значение селекции и семеноводству этой культуры. Необходимо создавать сорта, в полной мере отвечающие запросам сельскохозяйственного производства и текстильной промышленности.

Вновь выводимые сорта хлопчатника должны обладать комплексом хозяйственно полезных признаков: скороспелостью, высокой продуктивностью, устойчивостью к вредителям и болезням, оптимальными адаптивными свойствами, и главное, характеризоваться высоким выходом (40% и более) волокна с длиной не менее 34 мм.

Многие, возделываемые в нашей республике сорта хлопчатника, изза узкой генетической основы и недостаточного адаптивного потенциала не отличаются широкой экологической пластичностью и занимают небольшой ареал распространения. Они дают низкий (34-36%) выход волокна. В хлопкосеющих странах мира - Австралии, Китае, Греции Турции, Сирии и других предпочтение отдают сортам с выходом 38-40% и получают с гектара 1,3-1,7 т волокна (Chandry, 2003).

Одним из важных резервов дальнейшего увеличения урожая хлопкасырца и его качества, наряду с улучшением технологии возделывания хлопчатника, является создание и широкое практическое внедрение в сельскохозяйственное производство генотипов хлопчатника на основе использования интрогрессивной отдалённой гибридизации.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является создание качественно новых генотипов хлопчатника на основе интрогрессивных форм, как исходного селекционного материала.

Для её осуществления были поставлены следующие задачи:

- изучить биологические особенности и важнейшие хозяйственно - ценные признаки родительских сортов местных и зарубежных форм;

- дать оценку завязываемости цветков при скрещивании без кастрации с использованием трубочек;

- изучить рост и развитие интрогрессивных гибридов F1 и F2 ;

- изучить новые технологические приёмы скрещивания;

- опылять материнские сорта без кастрации цветков и использовать полиэтиленовые трубочки для защиты рыльца пестика от инородной пыльцы;

- оценить комбинационную способность родительских сортов на гетерозис по скороспелости и урожайности при скрещивании без кастрации с использованием трубочек;

- изучить хозяйственно-ценные признаки интрогрессивного гибридного потомства;

- создать скороспелые и высокоурожайные интрогрессивные гибриды хлопчатника с высоким качеством волокна для всех природных зон Таджикистана;

- разработать для производства рекомендации по возделыванию интрогрессивных гибридов хлопчатника.

Предстояло выявить, насколько применяемая технология скрещивания повышает завязываемость цветков, что имеет важное значение для производства.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Эффективность новых технологических приёмов в гибридизации - скрещивания без кастрации с использованием полиэтиленовых трубочек по системе политестерного топкросса в сочетании с традиционным отбором.

2. Сверхдоминантность внутривидовых интрогрессивных гибридов по скороспелости, урожайности, выходу волокна и его качеству.

3. Скороспелые, высокопродуктивные внутривидовые гибриды F1 (первого поколения) для всех природных зон Таджикистана.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Центрального Таджикистана изучены новые технологические приёмы гибридизации - скрещивание родительских сортов без кастрации с использованием полиэтиленовых трубочек по системе политестерного топкросса в сочетании с традиционным методом отбора. Получена высокая эффективность по завязываемости цветков.

Путём скрещивания географически отдалённых исходных сортов по новой технологии получены скороспелые, высокоурожайные, внутривидовые гетерозисные гибриды (генотипы), превосходящие родительские формы по хозяйственно-ценным признакам.

Изучена степень гетерозиса полученных генотипов по росту и формированию репродуктивных органов, ассимиляционной площади листьев, доминантности по комплексу хозяйственно-ценных признаков и качеству волокна.

Практическая значимость работы. В условиях Центрального Таджикистана созданы и рекомендованы для производства и использования в селекции скороспелые, с вегетационным периодом 120-123 дня, внутривидовые генотипы F1 - Сорбон х Назилли-84S, Сорбон х Сахин-2000, Сорбон х Озбек-142, Сорбон х Барут-2005, Сорбон х Напа-122, Сорбон х Айхан-107, Зироаткор-64 х Барут-2005, Зироаткор-64 х Напа-122. Гибриды обеспечивают урожайность на уровне 81,5-112,4 ц/га, что на 30,0-58,0 ц/ га выше возделываемых сортов, и обладают высоким выходом волокна 38,9-42,0%. При густоте стояния 90 тыс. раст./га при наибольшем урожае хлопка-сырца они дают высококачественное хлопковое волокно по технологическим свойствам (штапельной длине, крепости, метрическому номеру), превышающее среднее значение родительских форм.

Апробация работы. Материалы диссертации ежегодно обсуждались на научно-техническом совете отдела селекции и технологии средневолокнистого хлопчатника Института земледелия. Результаты исследований докладывались на учёных советах Института земледелия, на научнопрактической конференции "Вклад молодых учёных в развитие сельскохозяйственной науки" (2010 г.) конференции, посвящённой 20-летию образования Таджикской академии сельскохозяйственных наук (Душанбе, 2011 г). Полевые опыты ежегодно апробировались комиссией Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук.

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ.

Структура и объём диссертации. Работа изложена на 115 страницах компьютерного набора, состоит из введения, 4 глав, выводов, рекомендации производству, содержит 35 таблиц и 4 рисунка. Список использованной литературы включает 112 источников, в т.ч. 20 иностранных.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 1. Условия, объекты и методы исследования 1.1. Агроклиматическая характеристика места проведения опытов Селекционные работы и полевые исследования проводились в 20082010гг. в условиях Центрального Таджикистана (опытно-показательное хозяйство Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук, Гиссарский район) на лугово-серозёмной почве давнего орошения, по хлопковой старопашке. По гранулометрическому составу почва относится к средне- и тяжелосуглинистым сероземам с содержанием гумуса в пахотном слое 1,9%. Агротехника на опытном участке соответствовала рекомендациям, принятым для условий Гиссарской долины.

Климат региона континентальный. Годовая сумма активных температур в Гиссарском районе достигает 4800-50000С, количество осадков 550-600мм. В целом, погодные условия в период исследований были благоприятными для возделывания хлопчатника. Приходящая суммарная солнечная радиация за год составляет 5860-6100 МДЖ/м2, фотосинтетически активная радиация - 2780 МДЖ/м2.

1.2. Объекты исследований В качестве исходного материала для скрещивания и отборов служили 10 сортов средневолокнистого хлопчатника вида G. Hirsutum L. - местные Сорбон, Сугдиён-2, Ирам-1-МН, Зироаткор-64 и интрогрессивные формы селекции Института Назилли (Турция) - Назилли-84-S, Сахин-2000, Барут-2005, Напа-122, Айхан-107, Озбек-142, а также полученные 24 гибридные комбинации, различающиеся по происхождению, морфологическим, биологическим особенностям и хозяйственно полезным признакам.

1.3. Методы исследований Исследования по созданию генотипов на основе географически отдалённой гибридизации проводили в соответствии с методическими указаниями ВНИИССХ им. Г.С. Зайцева (1981), с соблюдением ГОСТов 320-72 и 3274 5-72. Посев в питомниках родительских форм и гибридов проводился рендомизированно в трёхкратной повторности, с соблюдением методических указаний по закладке полевых опытов (Доспехов, 1985) и проведению генетико-селекционных исследований с хлопчатником (Симонгулян и др., 1987). Технология возделывания хлопчатника соответствовала агрорекомендациям МСХ Республики Таджикистан (Научная система ведения сельского хозяйства Таджикистана (на таджикском языке) под ред. Ахмадова Х.М., Набиева Т.Н., Бухориева Т.А.-Душанбе:

Матбуот, 2009.-764с.) и агротехническим мероприятиям, принятым в условиях производства в Центральном Таджикистане.

В течение вегетации проводились фенологические наблюдения и учёты, определялся выход биологического и хозяйственного урожая. Общую ассимиляционную площадь листьев (ОАП) определяли по формуле Х.Абдуллаева (1991), технологические свойства волокна - по методике Иванова С.С., Ладыниной Л.П. и др. (1972).

Комбинационная способность сортов определялась с использованием математических обработок по методам Griffing B.I. (1956), а также методу, включающему прямые гибриды и родителей (Турбин Н.В., 1974). Результаты учётов обрабатывали статистическим методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

Полевые опыты закладывались по следующей схеме:

- 2008 г. - питомник родительских форм (10 сортов);

- 2009 г. - питомник родительских форм (10 сортов) и питомник гибридов первого поколения (F1), 24 комбинации;

- 2010 г. - питомник родительских форм (10 сортов) и питомник гибридов первого (F1) и второго(F2) поколений - по 24 комбинации.

Родительские местные и зарубежные сорта, гибриды F1, F2 высевали элитными семенами по 50-60 лунок на делянке, длиной 10-12 метров. Схема размещения 60 х 20 х 1. Сроки сева с 20 по 30 апреля.

Скрещивание проводили на 50 цветках четырёх материнских сортов с использованием пыльцы шести турецких отцовских форм, то есть по методике тестера. Техника скрещивания заключалась в следующем:

1. Первый вариант. - После кастрации на рыльце пестика надевали бумажный пакет с номером для определения родительских форм и нахождения цветка для опыления и защиты от чужеродной пыльцы.

2. Второй вариант. - После кастрации и опыления на рыльце надевали полиэтиленовые трубочки длиной 3 см, а на плодоножки вешали красный серпантин. На следующий день после опыления вместо серпантина привязывали красные нитки.

3. Третий вариант, без кастрации. В период с 16 до 19 часов нераскрывшиеся бутоны приоткрывали и на верхнюю часть столбика и рыльце надевали трубку так, чтобы тычинки с пыльниками оставались снаружи трубки. Плодоножку бутона отмечали красным серпантином. На другой день, с 10.30 часов, трубку опускали ниже - на уровень рыльца. На плодоножку завязывали красную нить для лёгкого нахождения гибридов в конце вегетации.

Оценку линий и форм проводили индивидуально, рендомизированно и по растениям в зависимости от поставленной задачи. Изучались признаки сортов, интрогрессивных форм, гибридов F1-F2, отбирались генотипы, выделяющиеся большей массой хлопка-сырца, коробочек и семян.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Хозяйственно-ценные признаки родительских форм Для проведения гибридизации родительские сорта с лучшими хозяйственно-ценными признаками подобраны из географически отдалённых стран. Предпочтение отдавали сортам с наименьшим количеством отрицательных признаков, которые могут быть унаследованы гибридом.

Исходные сорта отличались неплохим ростом и к концу вегетации имели большой набор коробочек на одном растении. Так, на 1 августа высота главного стебля у местных сортов в среднем достигала 75,0-80,см, у зарубежных варьировала от 67,3 до 83,3 см. На эту дату в среднем на 1 растение сформировалось по 13,6-14,8 и по 13,5-14,6 коробочек. К концу вегетации, на 1 сентября количество коробочек на одно растение составило соответственно 14,3-15,9 и 13,9-15,7 шт.

Вегетационный период от всходов до 50% созревания коробочек у местных сортов составил 120-125, у зарубежных - 122-129 дней. Общий урожай хлопка-сырца варьировал от 80,4 до 94,3 г/растение. По крупности коробочек особенно выделялись сорта Сугдиён-2 и Зироаткор-64, у которых масса хлопка-сырца одной коробочки перед первым сбором составляла 6,0-6,1 г.

Наиболее высоким выходом волокна - 39,5-43,1% характеризовались зарубежные сорта. Большое значение имеют и технологические качества волокна. У местных сортов длина волокна составляла от 33,0 до 34,5 мм, у зарубежных - 29,0-30,6 мм. Волокно всех родительских сортов обладало высокой прочностью - 4,4-5,1 г.с.

2.2. Завязываемость цветков и другие признаки гибридных комбинаций в зависимости от вариантов скрещивания В питомнике родительских, географически отдалённых форм гибридизация была проведена с применением трёх вариантов скрещивания, представленных в разделе 1.

В качестве материнских форм взяты 4 местных сорта - Сорбон, Сугдиён-2, Ирам-1МН и Зироаткор-64; в качестве отцовских - 6 зарубежных сортов - Назилли-84-S, Сахин-2000, Озбек-142, Барут-2005, Напа-122 и Айхан-107.

В первом варианте завязываемость цветков варьировала в пределах 32-60% (в среднем 45,2%). Все комбинации по завязываемости подразделены на 3 группы: 1. 32-40% - 7 комбинаций; 2. 41-50% - 8 комбинаций; 3.

51-60% - 9 комбинаций. При использовании бумажных пакетов получено 538 гибридных коробочек и 16067 шт. семян.

Во втором варианте завязываемость повысилась, варьируя от 42 до 76% (в среднем 60,3%). Группы по степени завязываемости: 1. 42-50% - комбинации; 2. 54-60% - 9 комбинаций; 3. 62-76% - 11 комбинаций. Всего получено 719 коробочек и 21688 шт. семян.

Самая высокая завязываемость цветков у гибридов F0 получена в третьем варианте - от 70 до 98 (в среднем 84,0%). Группы по завязываемости цветков: 1. 70-80% - 9 комбинаций; 2. 81-90% - 9 комбинаций; 3. Свыше 90% - 6 комбинаций. В этом варианте получено 1008 гибридных коробочек и 30479 шт. семян.

Следовательно, наиболее эффективным методом является скрещивание без кастрации с использованием полиэтиленовых трубочек. В данном случае исключается травмирование семяпочек и ускоряется процесс проведения гибридизации.

3. РОСТ И РАЗВИТИЕ ИНТРОГРЕССИВНЫХ ГИБРИДОВ F1 и F2, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ СКРЕЩИВАНИЯ БЕЗ КАСТРАЦИИ, НАСЛЕДОВАНИЕ ИМИ ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫХ ПРИЗНАКОВ И ИХ ДОМИНАНТНОСТЬ Способность к усиленному росту является характерной особенностью гибридов. На 1 августа растения 15 гибридных комбинаций (62,5%) Fдостигали в высоту от 76,3 до 89,0 см, имели 15,3-19,0 симподий и 18,025,0 коробочек на одно растение. К концу вегетации, на 1 сентября у большинства гибридов (17 из 24) на одном растении сформировалось от 20,до 24,3 коробочек, а у комбинации Сугдиён-2 х Назилли-84-S было максимальным - 28,0 шт. (табл.1). Большим набором коробочек (22,0-28,шт.) отличались 12 комбинаций.

К концу вегетации большинство гибридов первого поколения по высоте превосходили родительские формы на 0,7-10,0 см, которая наследовалась со стороны материнских форм. По числу коробочек они также значительно (на 8,1-12,3 штук) превышали родительские формы.

Во втором поколении к 1 сентября лучшими по набору коробочек оказались 13 гибридов (22,0-26,3 шт./раст.). Максимальное их количество (24,0-26,6 короб./раст.) имели комбинации Сугдиён-2 х Сахин-2000, Сугдиён-2 х Назилли-84-S, Сугдиён-2 х Барут-2005, Сугдиён-2 х Айхан-107 и Ирам-1МН х Сахин-2000.

Таким образом, географически отдалённые гибриды F1 и F2 отличались хорошим развитием растений и уровнем урожая. В первом поколении почти все они по урожайности значительно превышали родительские формы, во втором наблюдалось слабое расщепление, но по-прежнему у 50% формировался достаточно высокий урожай. Набор коробочек на одном растении к концу вегетации на 6,7-10, 8 шт. превышал родительские формы.

Данные по общему урожаю хлопка-сырца гибридов F1 в среднем за 2009-2010 гг. представлены в таблице 2. Выделено 10 лучших гибридов с урожайностью от 109,0 до 137,3 г/растение, или от 76,3 до 112,4 ц/га.

Самый высокий урожай (116,5-137,3 г/раст. или 81,5-112,4 ц/га) получен у гибридов Зироаткор-64 х Напа-122, Зироаткор-64 х Барут-2005, Сорбон х Назилли-84-S, Сорбон х Сахин-2000, Сорбон х Озбек-142, Сорбон х Барут-2005, Сорбон х Напа-122 и Сорбон х Айхан-107 (рис.1).

Важным хозяйственно-ценным признаком структуры урожая является масса хлопка-сырца одной коробочки. В среднем за два года по всем комбинациям F1 она изменялась от 5,1 до 6,4 г и у 20 гибридов на 0,4-1,Таблица Рост и развитие гибридов F1, F2 в варианте без кастрации с трубочками гибриды первого и второго поколений Таблица Наследование хозяйственно-ценных признаков гибридами F1 (2009-2010 гг.) Рис. 2. Масса хлопка-сырца одной коробочки у гибридов F1 и их родительских форм, 2009-2010 гг.

г превышала среднее значение родительских форм. Максимальной массой коробочек (5,8-6,4 г) отличались большинство изучаемых гибридов (17 из 24) (рис.2 ).

Во втором поколении гибридные комбинации имели массу сырца одной коробочки от 5,0 до 6,5 г., а у 20 гибридов отклонения от среднего значения родительских форм составили 0,2-1,3 г.

Поиск селекционеров направлен не только на увеличение валового сбора хлопка-сырца, но и на повышение качества урожая. Поэтому при выведении новых сортов хлопчатника особое внимание следует обращать на улучшение технологических свойств волокна, особенно его прочности и выхода.

Таблица Технологические свойства волокна у гибридов F1, полученных от скрещивания без кастрации с трубочками, 2009 г.

Штапель- Разрывная Номер Разрывная № п/п Гибрид ная длина, нагрузка, метричес- длина, Мм г.с. кий км 1 Сорбон х Назилли-84-S 33,0 4,5 5410 24,2 Сорбон х Сахин-2000 33,2 4,4 5190 22,3 Сорбон х Озбек-142 33,1 4,6 5610 25,4 Сорбон х Барут-2005 34,0 4,6 5600 25,5 Сорбон х Напа-122 32,0 4,3 5800 24,6 Сорбон х Айхан-107 31,9 4,5 5900 26,7 Сугдиён-2 х Назилли-84-S 31,9 4,4 5150 22,8 Сугдиён-2 х Сахин-2000 32,5 4,4 5200 22,9 Сугдиён-2 х Озбек-142 32,2 4,6 5600 25,10 Сугдиён-2 х Барут-2005 31,8 4,6 5500 25,11 Сугдиён-2 х Напа-122 32,0 4,7 5000 23,12 Сугдиён-2 х Айхан-107 32,0 4,2 5300 22,13 Ирам-1-МН х Назилли-84-S 34,0 4,1 5400 22,14 Ирам-1-МН х Сахин-2000 35,0 4,2 5780 24,15 Ирам-1-МН х Озбек-142 31,0 4,2 5600 23,16 Ирам-1-МН х Барут-2005 33,0 4,4 5600 24,17 Ирам-1-МН х Напа-122 32,0 4,2 5100 21,18 Ирам-1-МН х Айхан-107 33,0 4,4 5500 24,19 Зироаткор-64 х Назилли-84-S 33,0 4,7 5300 24,20 Зироаткор-64 х Сахин-2000 30,5 4,8 4700 22,21 Зироаткор-64 х Озбек-142 30,0 4,7 5150 24,22 Зироаткор-64 х Барут-2005 32,0 4,6 5390 24,23 Зироаткор-64 х Напа-122 33,0 4,8 4900 23,24 Зироаткор-64 х Айхан-107 33,0 4,6 5500 25,Качество волокна во многом зависит от условий выращивания, а у гибридов - от наследования признаков родительских форм. Длина волокна имеет наибольшее значение в определении его технологической ценности. Гибриды F1 наследовали штапельную длину волокна от длинноволокнистого родителя, то есть длинное волокно доминировало над коротким. В варианте с пакетами она изменялась в пределах 29,8-34,7 мм, а у 18 гибридов составляла 31,8-34,7 мм. Одиннадцать гибридов обладали хорошей крепостью волокна - в диапазоне 4,5-4,8 г.с., у остальных гибридов - от 4,1 до 4,4 г.с.

Самыми высокими технологическими свойствами обладало волокно гибридов F1 в варианте скрещивания без кастрации с трубочками. Улучшились показатели (табл.3) штапельной длины (30,0-35,0 мм), разрывной нагрузки (4,1-4,8 г.с.), метрического номера (4700-5900).

Почти у всех гибридов (22) метрический номер составлял от 5100 до 5200. Разрывная длина изменялась в пределах 22,1-26,5 км и только у одного гибрида она составила 21,4 км. Технологические свойства волокна гибридов F2 не ухудшались по сравнению с качеством у гибридов F1.

Все гибриды F1 характеризовались высоким выходом волокна - от 38,до 42,0% и превышали материнские формы на 2,0-5,0 % (табл.4). Гибриды F2 по выходу волокна (37,3-42,0%) незначительно уступали гибридам F1.

Урожайность хлопчатника контролируется в основном генами с адаптивным действием, проявляя доминантный или сверхдоминантный эффекты. Доминантность определяли по формуле Gustafsson, Dormling (1972):

F1 - Pminx100% D =, Pmax - Pmin где F1 - средний показатель гибридов первого поколения; Pmin - средний показатель худшего родителя; Pmax - средний показатель лучшего родителя.

Сверхдоминантностью по урожаю хлопка-сырца обладали почти все гибридные комбинации F1, кроме трёх - Сорбон х Барут-2005, Сорбон х Напа-122 и Сорбон х Айхан-107, у которых доминантность проявлена от частичной до полной. Особенно высокий уровень сверхдоминантности по урожаю - от 136,7 до 236,7 проявлен у комбинаций Сорбон х Сахин-2000, Сорбон х Назилли-84-S, Сорбон - Озбек-142, Сугдиён-2 х Назилли-84-S, Сугдиён-2 х Озбек-142, Сугдиён-2 х Барут-2005, Ирам-1МН х Назилли84-S, Зироаткор-64 х Озбек-142 и Зироаткор-64 х Айхан-107 (табл.4).

Сверхдоминантность по выходу волокна проявлена у 19 комбинаций, у 4 - от частичной до полной и у одной комбинации - Сугдиён-2 х Назилли84-S доминантность отсутствовала. Наследование выхода волокна у 75% гибридов F1 произошло со стороны высоковыходных отцовских зарубежных форм и у 17% комбинаций наследование происходило промежуточно. Почти все гибриды F1, кроме двух, проявили сверхдоминантность по длине волокна - от 104,5 до 1200. У сверхдоминантных комбинаций она варьировала от 35,2 до 39,0 мм. Особенно длинным волокном (37,0-39,мм) обладали 14 комбинаций F1.

Таблица Доминантность по продуктивности и длине волокна у внутривидовых гибридов F1 в варианте без кастрации с трубочками, 2009 г.

Урожай хлопка- Выход волокна, Длина волокна, мм № сырца на 1 раст. % Гибридная комбинация п/п средний, г Д средний Д средний Д 1 Сорбон х Назилли- 84-S 134,4 198,2 39,0 88,5 36,8 190,2 Сорбон х Сахии-2000 140,3 236,7 43,0 116,6 39,0 105,3 Сорбон х Озбек-142 118,3 190,0 40,0 400,0 36,3 1100,4 Сорбон х Барут- 2005 126,0 230,9 38,0 85,0 37,7 59,5 Сорбон х Напа-122 127,3 75,9 39,9 850,0 36,3 150,6 Сорбон х Айхан-107 134,9 78,5 41,0 125,0 37,0 333,7 Сугдиён-2 х Назилли-84-S 110,0 142,3 37,6 25,0 36,4 500,8 Сугдиён Ц2 х Сахин-2000 102,4 122,1 38,9 53,3 35,2 550,9 СугдиёнЦ2 х Озбек-142 95,4 145,4 40,8 191,6 36,0 125,10 СугдиёнЦ2 х Барут-2005 99,8 148,9 38,4 127,2 37,1 3211 Сугдиён-2 х Напа-122 112,4 111,7 38,1 212,5 36,4 133,12 Сугдиён-2 х Айхан-107 110,4 115,7 42,0 186,6 35,0 11,13 Ирам-1-МН х Назилли-84-S 108,4 144,3 37,2 122,2 38,0 155,14 Ирам-1- МН х Сахин-2000 114,0 131,3 39,8 216,6 37,1 127,15 Ирам-1-МН х Озбек-142 109,4 119,7 42,1 190,3 36,1 1116 Ирам-1-МН х Барут-2005 105,0 111,4 36,9 120,0 39,0 173,17 Ирам-1-МН х Напа-122 102,4 107,5 38,6 137,5 38,4 104,18 Ирам-1-МН х Айхан-107 100,8 115,7 39,5 269,9 37,1 175,19 Зироаткор-64хНазилли-84-S 100,4 128,1 39,5 100,0 37,1 211,20 Зироаткор-64 х Сахин-2000 109,0 124,6 37,7 250,0 36,9 116,21 Зироаткор-64 х Озбек-142 107,0 162,1 42,4 175,0 37,4 125,22 Зироаткор-64 х Барут-2005 118,4 127,1 39,4 250,0 37,9 105,23 Зироаткор-64 х Напа-122 121,2 110,5 37,9 160,0 38,0 300,24 Зироаткор-64 х Айхан-107 108,0 136,7 38,1 157,2 37,2 12Во втором поколении все гибридные комбинации проявили сверхдоминантность по урожаю хлопка-сырца на 1 растение - от 100,4 до 186,8, у 4-х гибридов она равнялась 100,4-107,7 и у остальных - 113,8-186,8. По выходу волокна все гибриды F2 (кроме Сорбон х Напа-122 и Сорбон х Айхан-107) проявили сверхдоминантность от 122,3 до 675,0. Сверхдоминантность по длине волокна от 106,4 до 1200,0 проявили 22 комбинации.

От частичной до полной сверхдоминантностью обладали гибриды Сугдиён-2 х Сахин-2000 и Зироаткор-64 х Барут-2005.

Таким образом, почти все географически отдалённые генотипы F1 и Fпроявили сверхдоминантность по общему урожаю, выходу и длине волокна.

4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ИНТРОГРЕССИВНЫХ ВНУТРИВИДОВЫХ ГЕНОТИПОВ (ГИБРИДОВ) Для получения высокого урожая хлопчатника необходимо всестороннее изучение его биологических особенностей. Продуктивность растений тесно связана с их фотосинтезом. Эта связь обуславливает почти линейную зависимость между площадью листьев и накоплением сухого вещества растениями. Поэтому главными факторами, определяющими величину урожая, считают облиственность и размер листовой поверхности.

Хорошо развитая листовая поверхность растения обеспечивает интенсивный отток пластических веществ из листьев в репродуктивные органы.

В среднем за 2 года исследований общая ассимиляционная площадь (ОАП) листьев в фазу массового цветения у материнских сортов варьировала в пределах 2220,9-2682,3 см2/раст., у отцовских (зарубежных сортов) - 3614,3-4871,1 см2/раст. ОАП листьев у гибридов F1 в этой фазе составляла 3665,2-5802,2 см2/раст. (табл. 5).

Таблица Общая ассимиляционная площадь листьев внутривидовых географически отдалённых гибридов F1 и их родительских сортов (2009-2010 гг.), см2/раст.

Массовое цветение Массовое созревание № Гибридная комбинация F F 1 1 Сорбон х Назилли-84-S 2220,9 4278,6 3614,3 3402,2 5732,3 5155,2 Сорбон х Сахин-2000 2220,9 4657,7 3735,2 3402,2 6131,3 4701,3 Сорбон х Барут-2005 2220,9 5650,0 4158,0 3402,2 7666,6 6184,4 Сорбон х Напа-122 2220,9 4279,2 3695,1 3402,2 5056,2 7515,5 Сорбон х Аухан-107 2220,9 3792,2 4021,0 3402,2 4657,5 6152,6 Сорбон х Озбек-142 2365,9 3985,3 4871,1 3402,2 4995,1 6662,7 Сугдиён-2 х Назилли-84-S 2365,9 4265,9 3614,3 3938,0 5723,0 5155,8 Сугдиён-2 х Сахин-2000 2365,9 4418,9 3735,2 3938,0 6265,8 4701,9 Сугдиён-2 х Барут-2005 2365,9 3873,2 4158,0 3938,0 7659 6184,10 Сугдиён-2 х Напа-122 2365,9 3873,5 3695,1 3938,0 5275,8 7515,11 Сугдиён-2 х Аухан-107 2365,9 4420,1 4021,0 3938,0 6088,3 6152,12 Сугдиён-2 х Озбек-142 2365,9 4472,4 4871,1 3938,0 6525,3 6662,13 Ирам-1 МН х Назилли-84-S 2397,9 4104,7 3614,3 3891,5 5815,5 5155,14 Ирам-1 МН х Сахин-2000 2397,9 4363,5 3735,2 3891,5 5176,8 4691,15 Ирам-1МН х Барут-2005 2397,9 5802,2 4158,0 3891,5 6842,0 6508,16 Ирам-1 МН х Напа-122 2397,9 4698,7 3695,1 3891,5 5411,3 7631,17 Ирам-1МН х Аухан-107 2397,9 3848,7 4021,0 3891,5 5637,1 6519,18 Ирам-1МН х Озбек-142 2397,9 4528,2 4871,1 3891,5 5732,8 6781,19 Зироаткор-64хНазилли-84-S 2682,3 3955,0 3614,3 4952,8 5889,2 5777,20 Зироаткор-64 х Сахин-2000 2682,3 4454,3 3735,2 4952,8 6130,4 5668,21 Зироаткор-64 х Барут-2005 2682,3 5516,0 4158,0 4952,8 7956,6 7063,22 Зироаткор-64 х Напа-122 2682,3 4891,6 3895,1 4952,8 6068,0 6626,23 Зироаткор-64 х Аухан 2682,3 3665,2 4021,1 4952,8 5277,8 6032,24 Зироаткор-64 х Озбек-142 2682,3 4638,1 4871,1 4952,8 4897,8 5804,В фазу массового созревания ОАП листьев закономерно возросла, как у родительских форм, так и у гибридов F1. Как видно, по облиственности гибриды F1 превышали все материнские и во многих случаях (12 из 24) отцовские сорта. В фазу массового созревания ОАП листьев у гибридов F1 составляла от 4657,5 до 6842,0 см2/растение.

Во втором поколении, как в фазе массового цветения, так и массового созревания в большинстве случаев гибриды превышали не только среднее значение этого показателя у родительских форм, но и гибридов F1.

Таким образом, процесс фотосинтеза у интрогрессивных гибридов первого и второго поколений проходит интенсивнее по сравнению с родительскими сортами, о чём свидетельствует общая ассимиляционная площадь листьев.

5. КОМБИНАЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ СОРТОВ-РОДИТЕЛЕЙ НА ГЕТЕРОЗИС ПО СКОРОСПЕЛОСТИ И УРОЖАЙНОСТИ ГИБРИДОВ 5.1. Комбинационная способность по скороспелости и наследование этого признака гибридами F1, FКомбинационная способность - это генотипическое свойство сорта или линии давать при скрещивании с другими сортами высокогетерозисное гибридное потомство.

Общая комбинационная способность (ОКС) контролируется адаптивными генами и измеряется как отклонение среднего показателя всех гибридов данного сорта от общей средней по опыту. Общая комбинационная способность сорта, обусловленная аддитивным вкладом генов - один из лучших критериев оценки исходного материала (Попова П., Аккужин Д. и др., 1983). Экспериментально доказано, что линии с хорошей комбинационной способностью дают более урожайные гибриды, чем линии с плохой комбинационной способностью (Тарутина Л.А., Хотылёва Л.В., 1990).

В своих исследованиях мы изучали и пытались дать оценку общей комбинационной способности местных сортов Сорбон, Сугдиён-2 и зарубежных - Напа-122, Барут-2005 вида G.Hirsutum L. при скрещивании без кастрации с использованием полиэтиленовых трубочек.

В 2009 году в гибридном питомнике F1 сорта Сорбон и Сугдиён-2 в качестве материнских форм имели высокую ОКС. Так, у Сорбон с сортами Сугдиён-2 и Барут-2005 по скороспелости она составила 5-6 дней, а у Сугдиён-2 с сортами Сорбон и Напа-122 - 7-8 дней (табл.6). В качестве отцовских форм сорт Сорбон имел высокую ОКС (от 4 до 7 дней) с сортом Сугдиён-2, у Сугдиён-2 высокая ОКС (от 3 до 8 дней) с сортами Сорбон, Напа-122 и Барут-2005.

В 2010 году сорта Сорбон и Сугдиён-2 в качестве материнских форм сохранили высокую ОКС по скороспелости с сортами Сугдиён-2 (8 дней), Сорбон (4 дня), с сортом Напа-122 проявлена высокая ОКС - от 4 до дней. Сохранилась высокая ОКС (6 дней) у сорта Барут-2005 в качестве материнской формы с сортом Сугдиён-2.

Общая комбинационная способность по скороспелости гибридов Fпонизилась, но в отдельных комбинациях продолжала оставаться достаточно высокой - от 4 до 5 дней в Сугдиён-2 х Напа-122 и Барут-2005 х Сугдиён-2, то есть наблюдался закономерный процесс расщепления.

5.2. Комбинационная способность сортов по урожайности и наследование её гибридами первого и второго поколений Урожай хлопка-сырца - наиболее ценный признак в хозяйственном отношении и основной в оценке комбинационной ценности сорта.

Высокая ОКС по урожаю проявлена у гибридов F1 в 2009 году, как у местных, так и зарубежных сортов. У сорта Сорбон в качестве материнской формы высокая ОКС с сортами Сугдиён-2 и Напа-122; у Сугдиён-2 - с сортами Напа-122 и Барут-2005. Напа-122 проявил высокую ОКС со всеми сортами, а Барут-2005 - с сортами Сорбон и Сугдиён-2 (табл.6). В 20году в гибридном питомнике F2 у Cорбона сохранилась высокая ОКС с cортами Сугдиён-2 и Напа-122, кроме того она значительно повысилась с сортом Барут-2005. Сорт Напа-122 сохранил этот показатель в качестве материнской и отцовской форм с сортом Сугдиён-2, сравнительно высокой ОКС оставалась с сортами Сорбон и Барут-2005.

Таблица Комбинационная способность генотипов по общему урожаю хлопкасырца на 1 растение, г Отклонение показателей № Гибридный питомник F1, 2009г.

1 Сорбон - +38,1 +64,8 +15,7 +118,6 +39,2 Сугдиён-2 +19,9 - +110,7 +73,0 +203,6 +67,3 Напа-122 +77,9 +28,1 - +60,0 +166,0 +55,4 Барут-2005 +91,0 +74,3 +84,7 - +250,0 +83,5 Среднее по отклонениям +62,9 +46,8 +86,7 +148,7 - - Гибридный питомник F, 2010г.

1 Сорбон - +94,3 +37,8 +40,0 +192,1 +57,2 Сугдиён-2 +27,5 - +90,1 +53,9 +171,5 +57,3 Напа-122 +58,5 +50,0 - +21,8 +130,3 +43,4 Барут-2005 +61,9 +59,9 +100,3 - +222,1 +73,5 Среднее по отклонениям +49,3 +68,1 +76,1 +38,6 - - Гибридный питомник F2, 2010г.

1 Сорбон - +44,0 +17,6 +24,9 +86,5 +28,2 Сугдиён-2 +17,4 - +71,0 +33,4 +121,8 +40,3 Напа-122 +10,3 +15,7 - +11,7 +37,7 +12,4 Барут-2005 +41,6 +19,0 +60,8 - +121,4 +40,5 Среднее по отклонениям +23,1 +26,2 +49,8 +23,3 - - Сумма Сорбон Среднее по отклонений Напа-1отклонениям Сугдиён-Барут-20Итак, по общему урожаю сорта Сорбон, Сугдиён-2, Напа-122 и Барут-2005 проявляли высокую ОКС, как в материнских, так и в отцовских формах.

Во втором поколении произошло расщепление.

ВЫВОДЫ 1. В результате гибридизации географически-отдалённых местных и турецких сортов средневолокнистого хлопчатника получено 8 интрогрессивных гибридов F1 - Сорбон х Назилли-84-S, Сорбон х Сахин-2000, Сорбон х Озбек-142, Сорбон х Барут-2005, Сорбон х Напа-122, Сорбон х Айхан-107, Зироаткор-64 х Барут-2005 и Зироаткор-64 х Напа-122, выделяющихся по ценным признакам, представляющих большой интерес для производства и дальнейших исследований по созданию новых сортов с высокой потенциальной урожайностью и скороспелостью.

2. При географически отдаленной внутривидовой гибридизации наиболее эффективным методом является скрещивание родительских сортов без кастрации с использованием до опыления полиэтиленовых трубочек.

При этом завязываемость цветков в питомнике Fо в среднем составила 84%, а у 6 комбинаций из 24 - свыше 90%.

3. По росту и развитию гибриды F1 опережали родительские сорта. К концу вегетации высота лучших 15 гибридов F1 достигала 76,3-89,0 см, превышая родительские сорта на 0,7-10см. По числу коробочек почти все гибриды имели превышение на 1,3-6,3 шт.

4. Общая ассимиляционная площадь листьев у внутривидовых интрогрессивных гибридов F1 в фазе массового цветения составляла от 3665,до 5802,2 см2/растение, а к фазе массового созревания она возросла до 4657-6842 см2/растение. По облиственности гибриды F1 превышали все материнские, а во многих случаях и отцовские сорта.

5. Самыми скороспелыми генотипами F1, с периодом вегетации 120122 дня, являются Сорбон х Назилли-84-S, Сорбон х Барут-2005, Сорбон х Сахин-2000, Сорбон х Напа-122, Сорбон х Айхан-107, Ирам-1-МН х Айхан-107, Зироаткор-64 х Назилли-84-S, Зироаткор-64 х Барут-2005 и Зироаткор-64 х Напа-122.

6. По урожайности внутривидовые интрогрессивные гибриды F1 на 11,5-49,1 г/раст. превышали родительские сорта.

Самой высокой урожайностью (116,5-137,3 г/раст., или 104,8-123,6 ц/ га при густоте стояния 90 тыс./га) выделяются гибриды Сорбон х Назилли-84-S, Сорбон х Сахин-2000, Сорбон х Озбек-142, Сорбон х Барут-2005, Сорбон х Напа-122, Сорбон х Айхан-107, Зироаткор-64 х Барут-2005 и Зироаткор-64 х Напа-122. Их гетерозис составил 54,6-71,8 ц/га.

У гибридов F2, несмотря на небольшое расщепление, урожайность оставалась достаточно высокой.

7. Местные сорта Сорбон, Сугдиён-2 и турецкие Напа-122 и Барут2005 обладали высокой комбинационной способностью по скороспелости, урожайности и массе хлопка-сырца одной коробочки.

Сорбон в качестве материнской формы при скрещивании с сортами Сугдиён-2 и Барут-2005 проявляет гетерозис в питомнике F1 по скороспелости от 3 до 8 дней, в качестве отцовской формы его можно использовать и в скрещиваниях с Сугдиён-2, поскольку гетерозис также высокий - 4-дней. По урожайности при скрещивании материнской формы Сорбон с отцовской Сугдиён-2 проявляется гетерозис от 38,1 до 94,3 г/растение, а Сорбон х Напа-122 - 37,8-64,8 г/растение. У Сорбона с Сугдиён-2 и Напа122 проявляется высокий гетерозис и по массе хлопка-сырца одной коробочки - 1,8-2,4 г.

Сугдиён-2 в качестве материнской формы проявляет высокую ОКС по скороспелости - от 4 до 8 дней с Сорбон и Напа-122; по урожайности с сортами Напа-122 и Барут-2005 гетерозис составил от 53,9 до 110,7 г/растение. В качестве отцовской формы сорт Сугдиён-2 имеет высокую ОКС по скороспелости и урожайности с сортами Сорбон, Напа-122 и Барут-2005.

Зарубежный сорт Напа-122 обладает высокой ОКС по скороспелости в качестве материнской и отцовской форм с сортом Сугдиён-2, а в качестве отцовской формы с сортом Сорбон.

Барут-2005 следует использовать в гибридизации в качестве материнской формы с Сугдиён-2. Гетерозис его по скороспелости составляет 3-дней, по урожайности - 53,9-73,0 г/растение.

8. Сверхдоминантностью по урожайности с коэффициентом 107,5-236,обладали почти все гибриды F1 (21). При этом максимальный уровень - от 136,7 до 236,7 проявлялся у гибридных комбинаций Сорбон х Сахин-2000, Сорбон х Назилли-84-S, Сорбон х Озбек-142, Сугдиён-2 х Назилли-84-S, Сугдиён-2 х Озбек-142, Сугдиён-2 х Барут-2005, Ирам-1-МН х Назилли84-S, Зироаткор-64 х Озбек-142, Зироаткор-64 х Айхан-107.

9. Высокий выход волокна (38,0-42,0 %) характерен для всех гибридов F1. Превышение над материнскими формами составляло 2-5%, над отцовскими, высоковыходными формами - 0,8-3,2%. Наследование данного признака уклонялось к высоковыходным отцовским формам. В F2 по выходу волокна наблюдалось слабое расщепление.

10. Лучшими технологическими качествами волокна, превосходящими родительские формы, обладали 15 интрогрессивных гибридов F1. По штапельной длине и разрывной нагрузке проявлен гетерозис. По длине волокна у 22 гибридов гетерозис составил 35,2-39,0 мм.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ И СЕЛЕКЦИОНЕРАМ 1.Скороспелые, с вегетационным периодом 120-123 дня внутривидовые гибриды F1 Сорбон х Назилли-84-S, Сорбон х Сахин-2000, Сорбон х Озбек-142, Сорбон х Барут-2005, Сорбон х Напа-122, Сорбон х Айхан107, Зироаткор-64 х Барут-2005 и Зироаткор-64 х Напа-122, созданные в условиях Центрального Таджикистана на основе географически отдалённой (интрогрессивной) гибридизации по системе политестерного топкросса без кастрации с использованием полиэтиленовых трубочек, обеспечивают урожайность при густоте стояния 90 тыс./га на уровне 104,8-123,6 ц/ га, с высокими хозяйственно-ценными признаками.

2. Качественно новые, высокопродуктивные, интрогрессивные гибриды (генотипы) будут служить исходным материалом в дальнейшей селекции.

С целью получения наибольшей урожайности хлопчатника рекомендуется при внутривидовой географически отдаленной гибридизации по системе политестерного топкросса использовать местные районированные сорта Сорбон, Сугдиён-2 и зарубежные - Напа-122 и Барут-2005, обладающие высокой комбинационной способностью на гетерозис по хозяйственно-ценным признакам.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1.Суярова С., Саидов С.Т., Яхёев Т.К., Ниъматов М.М. Гибридизация географически отдалённых сортов средневолокнистого хлопчатника с использованием пластиковых трубочек // Вклад молодых учёных в развитие сельскохозяйственной науки.-Душанбе, 2010.-С.92-101.

2.Саидов С.Т., Яхёев Т.К., Ниъматов М.М., Суярова С. Результаты гибридизации географически отдалённых сортов средневолокнистого хлопчатника // Доклады ТАСХН.-Душанбе.-2010.-№2(24).-С.6-9.

3.Суярова С., Ниъматов М.М., Яхёев Т.К., Комилов А., Саидов С.Т.

Скороспелость и продуктивность новых сортов хлопчатника вида G.Hirsutum L. в условиях Гиссарской долины//Сб. научных трудов Института земледелия "Актуальные проблемы, перспективы развития сельского хозяйства".- Том 6.-Душанбе:Ирфон, 2011.-С.48-52.

4.Саидов С.Т., Суярова С., Яхёев Т.К., Ниъматов М.М. Гибридизация местных и зарубежных сортов средневолокнистого хлопчатника методом кастрации с использованием трубочек//Сб. научных трудов Института земледелия "Актуальные проблемы, перспективы развития сельского хозяйства".-Том 6.-Душанбе:Ирфон, 2011.-С.137-139.

5.Суярова С., Шокиров У., Яхёев Т.К., Ниъматов М.М., Фомина Т.М., Саидов С.Т. Комбинационная способность сортов хлопчатника при различных вариантах скрещивания//Сб. научных трудов Института земледелия "Актуальные проблемы, перспективы развития сельского хозяйства".-Том 6.-Душанбе: Ирфон, 2011.-С.155-160.

6.Ниъматов М.М., Суярова С. Изучение хозяйственно-ценных признаков сортообразцов хлопчатника в условиях Центрального Таджикистана // Доклады ТАСХН.-Душанбе.-2011.-№2.-С.8-11.

7.Суярова С., Яхёев Т.К., Ниъматов М.М., Саидов С.Т. Рост и развитие интрогрессивных гибридов F1 и F2, полученных с использованием метода кастрации с трубочками // Доклады ТАСХН.- Душанбе.-2011.-№2.С.3-7.

8.Суярова С., Яхёев Т.К., Ниъматов М.М., Саидов С.Т. Доминантность внутривидовых интрогрессивных гибридов F1 и F2 // Материалы конференции, посвященной 20-летию ТАСХН.-Душанбе, 2011.-С.283-286.

9.Суярова С., Яхёев Т.К., Ниъматов М.М., Саидов С.Т., Фомина Т.М.

Рост и развитие интрогрессивных гибридов F1 и F2, полученных от скрещивания методом кастрации с трубочками //Материалы конференции, посвященной 20-летию ТАСХН.-Душанбе, 2011.-С.287-290.

10.Суярова С., Яхёев Т.К., Ниъматов М.М., Таджибаева Т.Х. Комбинационная способность местных и зарубежных сортов хлопчатника, участвующих в скрещивании // Материалы конференции, посвященной 20-летию ТАСХН, Душанбе, 2011.-С.296-298.

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по сельскому хозяйству