«Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н. М. Тулайкова Российской академии сельскохозяйственных наук»
| Вид материала | Автореферат |
- Щербаков Игорь Юрьевич развитие внутрихозяйственных отношений в сельскохозяйственных, 436.45kb.
- Автореферат разослан 2010, 539.22kb.
- «Актуальные вопросы научного обеспечения машинных технологий производства сельскохозяйственной, 21.67kb.
- Научно-исследовательский институт детского питания Российской академии сельскохозяйственных, 704.26kb.
- Татарский Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии, 36.23kb.
- Экономическое обоснование эффективности сельскохозяйственной мелиорации в степной зоне, 299.97kb.
- Повышение эффективности выращивания молодняка крс путем оптимизации параметров и режимов, 251.61kb.
- Влияние быков-производителей различных генотипов на хозяйственно-полезные признаки, 502.41kb.
- Повышение эффективности систем естественной вентиляции в помещениях для содержания, 291.06kb.
- Удк 631. 15: 33 Организационно-технологические приемы, обеспечивающие повышение эффективности, 482.48kb.
Методика прогнозирования комбинационной способности
Анализируя связь реакции набора инбредных линий кукурузы на экологический градиент, формируемый сроками сева, с общей комбинационной способностью этих линий по результатам диаллельного теста, можно выделить две группы количественных признаков. Первая группа, объединяющая количественные признаки продуктивности, характеризуется отсутствием корреляции I/ОКС. Следует отметить, что основная масса этих признаков характеризуется незначительными эффектами генотип-средовых взаимодействий, свидетельством чего являются высокие положительные корреляции (0,443-0,843) между числовыми рядами, формируемыми при разных сроках сева. Лишь по признакам «количество початков на растение» и «масса 1000 зёрен» отмечены недостоверные корреляции (0,174 и 0,054). Не исключено, что при формировании более напряжённого экологического градиента, крайние точки которого будут инициировать значительную эпигенетическую изменчивость, картина может измениться.
Вторая группа признаков, которую мы условно назвали сигнальными признаками, характеризуется положительной связью I/ОКС. Наиболее эпигенетически пластичными при этом являются признаки «количество листьев» и «количество стеблевых узлов». Они отличаются незначительными корреляциями между датами при раннем и оптимальном сроке сева (0,250-0,320) и достоверными положительными корреляциями I/ОКС. Признаки «вес початка» и «высота растения» высоконаследуемы (корреляция между числовыми рядами по срокам сева 0,670-0,537), и этим приближаются к признакам первой группы.
Таким образом, выявлена группа признаков, по которым мы можем ожидать равнонаправленные эпигенетические сдвиги в ответ, как на изменение экологического градиента, так и на гибридизацию, что вписывается в гипотезу эпигенетического баланса.
В сформированной нами экспериментальной схеме формирования экологического градиента мы можем прогнозировать комбинационную способность инбредных линий лишь по двум признакам – диаметру початка и количеству рядов зёрен в початке, корреляции ОКС которых с индексами реакции на среду сигнальных признаков близки к достоверным (табл. 4).
Из набора изучавшихся инбредных линий высокие положительные индексы по всем сигнальным признакам и, соответственно, высокие эффекты ОКС по признакам
Таблица 4. Коэффициенты корреляции между индексами отзывчивости (I)
сигнальных признаков и ОКС признаков продуктивности
| Коррелирующие признаки | Коли-чество почат-ков | Длина початка | Диаметр початка | Число рядов зёрен | Коли-чество зёрен в ряду | Масса 1000 зёрен |
| Вес початка | 0,401 | 0,582 | 0,207 | 0,428 | 0,045 | -0,267 |
| Высота растения | 0,043 | 0,656 | 0,409 | 0,461 | 0,322 | -0,168 |
| Количество листьев | 0,268 | 0,646 | 0,246 | 0,463 | 0,105 | -0,210 |
| Количество стеблевых узлов | 0,272 | 0,648 | 0,233 | 0,524 | 0,132 | -0,308 |
продуктивности (кроме массы 1000 зёрен) имеет Б-250, которая широко используется в качестве отцовской формы при создании раннеспелых простых и тройных гибридов кукурузы в Самарском НИИСХ.
Исходный материал для создания раннеспелых гибридов кукурузы
В 1992 году был издан каталог самоопыленных линий кукурузы (Каталог…, 1992), который явился итогом работы по созданию и изучению исходного материала для селекции раннеспелых гибридов в Куйбышевском (Самарском) научно-исследовательском институте сельского хозяйства за период с 1955 по 1992 г. В каталог было включено 95 линий, приспособленных к почвенно-климатическим условиям Среднего Поволжья, с описанием основных морфологических и биологических признаков.
Эти линии, а так же часть рабочей коллекции самоопыленных линий, созданных под руководством Г.А. Ерохина за период с 1962 по 2002 г., мы взяли в качестве объекта исследований на пригодность для создания продуктивных раннеспелых гибридов.
Генетическая ценность линий. Из таблицы 5 видно, что низкими эффектами ОКС обладают самоопыленные линии Б 223 и Б 250 (-1,06 и -1,16 соответственно), они обеспечивают пониженную влажность зерна создаваемых гибридов, несмотря на то, что сами по этому признаку не выделяются. Напротив, скороспелые линии F 2 и Б 332 имеют высокие оценки эффектов ОКС (1,43 и 2,05) и обуславливают повышенную уборочную влажность зерна диаллельных гибридов. Линии Б 228-3, Б 204, Б 296, Б 338 и Б 405 характеризуются средней общей комбинационной способностью (0,24; -0,36; -0,24; -0,11 и -0,78 соответственно) по уборочной влажности зерна.
Наибольшим достоверным эффектом ОКС по урожаю зерна обладают линии Б 250 и Б 332, что указывает на высокую вероятность получения высокоурожайных гибридов с участием этих линий. Достоверно низким эффектом ОКС обладает линия Б 405. Линии Б 204, Б 223, Б 338 имеют эффекты ОКС в пределах НСР.
По нашему мнению для селекции высокоурожайных гибридов в наибольшей степени подходят линии Б 250 и Б 332. Эти линии целесообразно использовать в качестве опылителей в тройных, двойных, сложных гибридах, а также для создания популяций, так как они формируют урожай под влиянием аддитивных генов.
Таблица 5. Эффекты ОКС (gi) линий кукурузы по продуктивности и уборочной влажности зерна в системе диаллельных скрещиваний, 2006 г.
| Линии | Признаки | |||
| урожай зерна, т/га | уборочная влажность зерна, % | количество рядов зерен | количество зерен в ряду | |
| Б204 | 0,95 | -0,36 | 1,66 | 1,51 |
| Б223 | 0,32 | -1,06 | -1,93 | -2,28 |
| Б228-3 | -1,95 | 0,24 | -1,03 | 0,71 |
| Б250 | 7,17 | -1,16 | 1,43 | 0,39 |
| Б296 | -0,87 | -0,24 | -0,23 | 0,22 |
| Б332 | 2,72 | 2,05 | 0,23 | 0,07 |
| Б338 | -0,15 | -0,11 | -0,37 | -0,66 |
| Б405 | -6,24 | -0,78 | -0,09 | 0,22 |
| F2 | -1,95 | 1,43 | 0,33 | -1,18 |
| НСР05 | 2,47 | 0,85 | 0,72 | 1,59 |
Донорами повышенного количества рядов зерен в початке могут выступать линии Б 204 и Б 250, имеющие высокие эффекты ОКС 1,66 и 1,43 по данному признаку, причём стабильнее он будет проявляться при присутствии в гибриде линии Б 250 (варианса СКС = 0,70).
Анализ комбинационной способности не выявил доноров повышенного количества зерен в ряду. По данному признаку выделяется линия Б 223 с достоверно низким эффектом ОКС.
Для более полного удовлетворения спроса на зерно и силос необходимо создание новых холодостойких раннеспелых гибридов кукурузы, отзывчивых на обильные осадки в условиях прохладного лета, характерного для северных районов области.
В наших исследованиях в период посев – всходы наименьшая среднесуточная температура почвы в посевном слое была: в 2005 году – 8,4 0С, в 2006 году – 7,1 0С, в 2007 году – 7,2. В 2007 году период с пониженной температурой длился дольше. Но появление всходов наступало при достижении среднесуточной температуры почвы: в 2005 году – 18,6-19,9 0С, в 2006 году – 15,3-17,6 0С, в 2007 году – 13,7-18,6 0С.
Из таблицы 6 видно, что в более экстремальных условиях для прорастания семян самоопыленных линий (2006 и 2007 гг.), увеличивается период от посева до полных всходов и период от полных всходов до полной спелости, но уменьшается период от полных всходов до цветения початка по сравнению с данными 2005 года.
Таблица 6. Варьирование параметров, характеризующих
холодостойкость, по годам
| Год | Число дней | Полевая всхожесть, % | ||
| от посева до полных всходов | от полных всходов до цветения початка | от полных всходов до полной спелости | ||
| 2005 | 17±0,015 | 58±0,026 | 101±0,021 | 74,1±0,134 |
| 2006 | 23±0,010 | 55±0,024 | 108±0,029 | 69,2±0,101 |
| 2007 | 22±0,019 | 55±0,033 | 104±0,042 | 72,2±0,147 |
| средняя | 21 | 56 | 104 | 71,8 |
В таблице 7 приведены данные полевой всхожести, числа дней от посева до полных всходов и скорости роста в первый период вегетации по лучшим линиям,
Таблица 7. Число дней от посева до полных всходов и полевая всхожесть у инбредных линий в условиях раннего посева, 2005-2007 гг.
| Линия | Число дней от посева до полных всходов | Полевая всхожесть, % |
| F2 ст. | 18,7 | 82,9 |
| Кин 062 | 21,0 | 74,8 |
| Б 394 | 20,0 | 83,9 |
| Б 391 | 18,7 | 83,7 |
| Б 403 | 19,0 | 82,8 |
| Б 309 | 19,3 | 81,4 |
| Б 385 | 19,3 | 81,4 |
| Б 206 | 19,0 | 80,1 |
| Б 419 | 18,7 | 79,4 |
| Б 260 | 19,7 | 79,3 |
| Б 223 | 18,7 | 78,1 |
| Б 225 | 20,0 | 77,6 |
| Б 296 | 19,7 | 77,4 |
| НСР | 2,0 | 8,0 |
прошедшим трехлетний цикл испытания в питомниках раннего сева. По полевой всхожести можно отметить линии Б 394, Б 391, Б 403, Б 309, Б 385, Б 206, Б 419, Б 260, Б 223, Б 225 и Б 296, которая составила у них 77,4 – 83,9 %, что наиболее близко к полевой всхожести стандарта (F2 -82,9 %). Число дней от посева до полных всходов у них колеблется от 19 до 20. Линии этой группы можно отнести к наиболее холодостойким.Наименьшей полевой всхожестью (54,4 %) и оценкой скорости роста в начальный период вегетации и количеством дней от посева до всходов выше среднего (21 день) отметилась канадская линия СМ 7. Эта линия характеризуется как слабо устойчивая к холоду.
Таким образом, по трехлетним данным испытания можно провести классификацию самоопыленных линий по холодостойкости. По степени устойчивости к пониженным температурам самоопыленные линии разделены на группы с высокой, средней и низкой холодостойкостью. В группу с высокой холодостойкостью отнесены 11 линий, со средней – 25, с низкой – 4.
Селекционное использование исходного материала
Созданная за долгие годы рабочая коллекция самоопыленных линий кукурузы Самарского НИИСХ, а также использование селекционного материала других институтов, дают предпосылки для селекции гибридов отвечающих всем требованиям, предъявляемым к этой культуре в зоне степи Среднего Поволжья.
В таблице 8 приведены результаты созданных нами и выделившихся по комплексу хозяйственно-ценных признаков гибридов в ходе четырехлетнего конкурсного испытания на зерно. Среди них три гибрида с участием Мадонны М и два – с Сирень М. Урожайность их составила 5,89-6,23 т/га, что на 0,98-1,32 т/га выше стандарта раннеспелого гибрида Катерина СВ. Эти же гибриды отличаются низкой уборочной влажностью зерна (от 21,1 до 23,7%), что близко к уборочной влажности стандарта.
Гибриды с участием линии Б 250, показавшей в результате опытов высокую комбинационную способность, достоверно превысили стандарт по урожаю на 0,72-1,15 т/га и имели относительно невысокую уборочную влажность зерна от 23,6 до 26,6%.
Особенно явственно преимущество гибридов с участием линии Б 250 обозначается при анализе продуктивности зелёной массы (табл. 9).
В ходе трехлетнего конкурсного испытания гибридов на силос выделились по продуктивности 8, среди них 3 гибрида с участием материнских форм из ВНИИ кукурузы. Перспективные гибриды достоверно превысили стандарт Катерина СВ по урожаю зеленой массы.
Таблица 8. Характеристика по комплексу хозяйственно-ценных признаков перспективных гибридов. Конкурсное испытание на зерно, 2005 - 2008 гг
| Гибриды | Урожай зерна с 14% влажностью | Уборочная влажность зерна % | Количество дней от всходов до выхода нитей | |
| т/га | ± к стандарту | |||
| Катерина СВ (st) | 4,91 | - | 22,2 | 53,3 |
| Ньютон | 5,71 | 0,80 | 28,2 | 54,0 |
| Самбез 165 МВ | 5,58 | 0,67 | 23,9 | 52,7 |
| Самбез 175 МВ | 5,48 | 0,53 | 26,4 | 52,7 |
| Б 384 х Самара | 6,25 | 1,34 | 24,0 | 52,0 |
| Мадонна М x Б 245 | 6,23 | 1,32 | 21,1 | 52,7 |
| Б 369 х Самара | 6,23 | 1,32 | 28,8 | 53,7 |
| Сирень М x Б 204 | 6,16 | 1,25 | 22,4 | 55,0 |
| Сирень М х Б 249 | 6,15 | 1,24 | 23,2 | 54,0 |
| Мадонна М x Б 249 | 6,09 | 1,18 | 23,7 | 53,3 |
| Б 335 х Б 250 | 6,06 | 1,15 | 26,6 | 54,0 |
| Мадонна М х Б 296 | 5,89 | 0,98 | 23,0 | 53,7 |
| (F2 х Б 193) x Б 250 | 5,67 | 0,76 | 23,6 | 53,3 |
| (Б 317 x Б 225) x Б 250 | 5,65 | 0,74 | 23,9 | 54,3 |
| (Б 317 х Б 244) х Б 250 | 5,63 | 0,72 | 26,5 | 53,0 |
| Б 403 х Самара | 5,62 | 0,71 | 24,6 | 53,3 |
| В среднем по опыту | 5,47 | - | 25,3 | 53,5 |
| НСР0.05 | 0,71 | - | 5,3 | 1,1 |