Директор А. В. Алабушев Ученый секретарь А. В. Гуреева Главный бухгалтер В. Е

Вид материалаДокументы

Содержание


Озимый и яровой ячмень
Подобный материал:
1   2   3   4   5
. Проведенные исследования дают возможность селекционерам проводить негативный отбор на ранних стадиях селекционного процесса, что обеспечивает снижение затрат на выведение нового сорта на 20-25%, и они составляют 3,5-4 млн.рублей вместо 5-6 млн.рублей.

04.05.01.01.01. «Изучить влияние водного и температурного стресса на фотосинтетический и водный потенциал листьев и величину продуктивности растений озимой пшеницы в условиях модельной засухи вегетационного опыта», этап 04.05.01.; задание 04.05.

В научно-исследовательской работе приняли участие четыре научных сотрудника, в т.ч. 1 кандидат с.-х. наук.

Цель исследований. Механизмы адаптации и показателей устойчивости растений озимой пшеницы в оптимальных и стрессовых условиях развития, величины продуктивности и экологической устойчивости в условиях провокационного фона («засушник»).

Научная новизна. Изучен процесс накопления сухой массы отдельными органами и всего растения в целом, для определения их способности синтезировать органические вещества в неблагоприятных условиях выращивания.

Методика исследований. Постановка опытов с моделированием засухи высокой напряженности осуществлялась на провокационном фоне («засушник»), водный дефицит (Л. С. Литвинов, 1988); провокационный фон (В. В. Маймистов, 1984); фотосинтез (А. А. Ничипорович, 1955); ксероморфность (ВИР, 1988).

Материально-техническая база. Термостат ТС-80, ТЛ-1УХ14, сушильный шкаф – SUP 4М, весы ВЛКТ-500-М, микроскоп МБС-10, спектрофотометр «Spikol 11», компьютер.

Результаты исследований. В условиях водного стресса к фазе восковой спелости зерна наиболее высокие показатели по величине сухой массы корней отмечены у сортов мягкой пшеницы Изюминка (3,8г), Аскет (3,5г), Дон 107 (3,8г), Марафон (4,2г), Танаис (3,8г). Минимальное снижение длины главного корня в сравнении с оптимальными условиями развития отмечено у образцов мягкой пшеницы Аскет (на 6%), Дон 93 (на 5 %), 365/05 (на 2%), Марафон (на 2%) и твердой пшеницы Кремона (на 5%).

Недостаточная водообеспеченность корневой системы вызвала снижение прироста биомассы (листьев, стеблей, колосьев) по отношению к контролю образцов озимой пшеницы на 42-89% (фаза восковой спелости). Минимальное снижение массы растения отмечено у сортов Спартак (на 42%) и Изюминка (на 45%). Максимальное снижение этого показателя отмечено у образца 379/05 (на 89%).

Высокая продуктивность при нарастающей засухе (опыт) по сравнению с оптимальными условиями развития (контроль) отмечено у сортов Изюминка (82% к контролю), Спартак (85% к контролю), Танаис (84% к контролю). Среди изучаемых сортов озимой твердой пшеницы максимальную урожайность на провокационном фоне по сравнению с контролем сформировал сорт Курант (61%).

Корреляционный анализ связи показателей структуры с величиной продуктивности выявил наибольшую положительную корреляцию в условиях жесткой засухи с массой зерна с главного колоса (r = 0,64), массой 1000 семян (r=0,55). Слабая корреляционная связь наблюдается с количеством зерен с главного колоса (r =0,10).

На провокационном фоне выделились высокоустойчивые сорта к региональному типу засухи - Дон 107, Спартак, Марафон, Танаис, Изюминка. Таким образом, устойчивые к засухе генотипы озимой пшеницы имеют сходную реакцию на водный стресс, однако различаются по интенсивности физиологических процессов и накоплению массы вегетативных и репродуктивных органов.

Форма завершения. Выявлено 5 сортов озимой пшеницы, устойчивых к водному стрессу с использованием физиологических критериев оценки (К.-112).

Экономическая эффективность. Использование провокационных фонов, таких как «засушник», позволит сократить сроки выведения сорта до 6-7 лет (обычно 10-11 лет). Засухоустойчивые сорта зерновых культур способны в 2 и более раза превышать урожайность незасухоустойчивых сортов в условиях засухи.

04.05.01.02 «Создать инфекционный фон, провести оценку селекционного материала озимой мягкой и твердой (тургидной) пшеницы, озимого и ярового ячменя на устойчивость к основным болезням (пшеницы к бурой и желтой ржавчине, мучнистой росе, септориозу пыльной и твердой головне; ячменя к карликовой ржавчине, мучнистой росе, пыльной и твердой головне, пятнистостям)», этап 04.05.01.; задание 04.05.

В научно-исследовательской работе приняли участие 4 научных сотрудников, в т. ч. 1 кандидат биологических наук.

Цель исследований – Выделить из селекционного материала озимой пшеницы, озимого и ярового ячменя формы устойчивые к распространенным в зоне патогенам в условиях искусственных инфекционных фонов.

Научная новизна. Выявлены новые сорта с групповой и комплексной устойчивостью к ряду возбудителей болезней.

Методика исследований. Искусственное заражение осуществлялось по методике В.И. Кривченко (1965), методом заспорения М.З.Анпилогова, Н.А. Борггарда, Димитрова (1961, 1978). Поражение пшеницы, ячменя определялось по комбинированной шкале Н.И. Вавилова (ВИР, 1971 г.), тип реакции определялся по шкале Майнса и Джексона (1948), Левина и Черевика (1913). Провокационный фон по мучнистой росе создавался по методике С. Ригиной-Трайниной (1976).

Материально-техническая база. Весы ВЛКТ – 500, весы ЕК-600Н, термостат – КС-65, 2 микроскопа Биолам Л-211, молотилка колосковая, 2 воздушных насоса, опрыскиватель ОП-209 «Кварц», холодильник.

Результаты исследований. Озимая пшеница. Высокая влажность воздуха и оптимальный температурный режим апреля и мая месяца создали благоприятные условия для проявления листовых болезней на растениях пшеницы.

Высокую устойчивость к двум-трем патогенам сохраняют сорта мягкой озимой пшеницы: Зерноградка 10, Зерноградка 11, Конкурент, Гарант, Донской простор, Танаис, Донской маяк, Ростовчанка 5, Дон 105, Спартак и др; озимой твердой пшеницы к бурой ржавчине, мучнистой росе, пыльной головне сорта: Дончанка, Жемчужина Дона, Аксинит, Гелиос, Кристелла, Агат донской, 2421/07, 2602/07, 2631/07 и др.

В последние годы в Ростовской области в условиях изменяющегося климата на посевах озимой пшеницы наблюдается сильное развитие септориоза листьев и колоса. Селекция на устойчивость к данному заболеванию ранее не проводилась, поэтому в лаборатории начаты работы по поиску источников устойчивости с использованием искусственного заражения сортов озимой пшеницы. Теплая погода и обильные осадки в мае способствовали сильному развитию этого патогена. Устойчивых и слабопоражаемых сортов пшеницы не выявлено, 9 сортов имели поражение до 50%.

^ Озимый и яровой ячмень. По устойчивости к мучнистой росе (до 1балла) выделилось 8 сортов озимого - Параллелум 1820, Параллелум 1831 и др.; 43 ярового ячменя - Зерноградский 1492, Зерноградский 1461, Зерноградский 1506 и др.

По слабому поражению карликовой ржавчиной (до 5%) выделилось 29 сортов озимого ячменя - Параллелум 1816, Параллелум 1801, Параллелум 1854 и др., 17 сортов ярового ячменя – Зерноградский 1513, 11066/10, 11088/10, 11107/10 и др.

Головневыми болезнями не поражалось 40 образцов. Комплексной устойчивостью к поражению болезнями обладали сорта озимого ячменя: Садко, Донской 11, Параллелум 1860, 112/10 , 118/10, Виллис, Окал, Docile, Нутанс 320, ярового – Волгарь, Рахат, Barke, Tithuringia, Gwire и др.

Форма завершения. Сорта и образцы озимой пшеницы, озимого и ярового ячменя, устойчивые к поражению основными болезнями (К.-65).

Экономическая эффективность. При возделывании комплексно устойчивых к листовым и головневым болезням сортов зерновых культур экономия средств составляет - при отсутствии необходимости предпосевного протравливания семян (250 руб./га) и обработки посевов по вегетации (800 руб./га).

04.05.01.05. «Изучить генетический полиморфизм по электрофореграммам проламиновых белков зерна у образцов и сортов озимой пшеницы и ячменя селекционного и семеноводческого материала», этап 04.05.01., задание 04.05.

В научно-исследовательской работе приняли участие 2 научных сотрудника, в т.ч. 1 доктор биол. наук.

Цель исследований. Оценка генетического потенциала селекционных образцов озимой пшеницы и ярового ячменя на качество зерна, морозозимостойкость, пивоваренные достоинства.

Научная новизна. Впервые осуществлена идентификация и записаны эталонные спектры сортов селекции ВНИИЗК, изучен биотипный состав, их идентичность и чистосортность у оригинальных семян.

Методика исследований. «Методика проведения лабораторного сортового контроля по группам с.-х. растений» (2004), электрофорез проламиновых белков по стандартным методам на крохмальном теле (Созинов А.А., Понере Ф.А. 1978; Копусь М.М.1988,1998), (Поморцев А.А.Лялина Е.В. 2003).

Материально-техническая база. Мельница NMT-2. Mill-310, центрифуга ЦУМ-1, вакуумный насос ДСЕ-2, источники питания УИП-1, весы аналитические, эл. плитка: НР-1015, дистиллятор Д7-10 (СПб), компьютер.

Результаты исследований. По качеству глиадинов с оценкой 5 и 4 балла у озимой мягкой пшеницы в различных питомниках выделено 90-95% образцов; у озимого ячменя 61% образцов имеют аллели гордеина (Hoz А3, А1); 75 % образцов ярового ячменя имели аллели (А2, А1), влияющие на пивоваренное качество зерна.

По коммерческим сортам пшеницы и ячменя по оригинальным (базовым) семенам записаны формулы проламинов по биотипам и суммарным спектрам, впервые составлен альбом их фотографий, что значительно облегчает идентификацию заявленного образца.

Форма завершения. Каталог генотипических формул коммерческих сортов и оценка генетического потенциала хозяйственно-ценных свойств озимой пшеницы и ярового ячменя (К.-№ 99). Экспериментальные данные (К.-1).

04.05.01.06. «Провести оценку селекционного материала сои на устойчивость к акациевой огневке, аскохитозу, вирусным болезням», этап. 04.05.01.; задание 04.05.

В научно-исследовательской работе приняли участие 4 научных сотрудника, в т.ч. 1 канд. биол. наук.

Цель исследований. Выявить устойчивость к болезням и акациевой огневке сортов и образцов сои в условиях искусственных фонов.

Научная новизна. Выявлены образцы сои, устойчивые к комплексу поражающих факторов.

Методика исследований. Методические указания В.И. Кривченко, А.А.Голубева, Никитина (ВИР,1976), Методические указания А.В. Заговора (Харьков, 1980).

Материально-техническая база. Весы ВЛКТ – 500, весы ЕК-600Н, термостат – КС-65, 2 микроскопа Биолам Л-211, молотилка колосковая, 2 воздушных насоса, опрыскиватель ОП-209 «Кварц», холодильник, селекционные поля института.

Результаты исследований. Высокие температуры воздуха и отсутствие дождей июне-августе не способствовали заселению посевов сои акациевой огневкой. В начале августа повреждение бобов сои было от 1 до 2,4%, бобы на акации в лесополосе были повреждены до 56%, семена в них до 33,4%. В третьей декаде августа увеличилось повреждение сои огневкой 13 сентября поражение составляло на селекционных посевах от 15 до 29%, на инфекционном фоне до 11,5%. Повреждение акации огневкой бобов составляло до 77%, а семян до 51,8%.

В условиях острой засухи на листьях сортов сои отмечено развитие желтой мозаики, вызываемой вирусами. В фазе образования бобов выявлено максимальное поражение 60-80%, минимальное 3-5%. Слабое поражение вирусной мозаикой отмечено на сорте Дива и гибридах с её участием, на коллекционных сортах К-5490 Ливайцин и Т-31.

Форма завершения. Экспериментальные данные по устойчивости сои к вредителям и болезням (К.-1).

Экономическая эффективность. Сорта сои устойчивые к болезням и вредителям выращиваются без применения пестицидов, что удешевляет их производство и расширяет возможность получения экологически чистой продукции, широко используемой в питании человека и кормлении животных.

04.05.01.07. «Провести оценку селекционного материала кукурузы на устойчивость к стеблевому мотыльку, пыльной и пузырчатой головне, стеблевым гнилям», этап. 04.05.01.; задание 04.05.

В научно-исследовательской работе приняли участие 5 научных сотрудника, в т.ч. 1 кандидат биол. наук.

Цель исследований. Выявить в исходном селекционном материале кукурузы образцы, обладающие комплексной устойчивостью к болезням и вредителям в условиях естественного и искусственного заражения.

Научная новизна. Проведена оценка образцов кукурузы на поражение пыльной и пузырчатой головней при искусственном заражении.

Методика исследований. Методические рекомендации М.Б.Флоря (1989); «Методические указания оценки устойчивости кукурузы к стеблевому мотыльку» Шапиро и др. (1971).

Материально-техническая база. Весы ВЛКТ – 500, весы ЕК-600Н, термостат – КС-65, 2 микроскопа Биолам Л-211, молотилка колосковая, 2 воздушных насоса, опрыскиватель ОП-209 «Кварц», холодильник.

Результаты исследований. Поражение пузырчатой головней в условиях искусственного заражения 36 гибридов составляло от 1,3 до 65%. В контрольном варианте без заражения из 36 гибридов не поразились (0%) - 5 гибридов. Устойчивость (поражение до 10%) имели гибриды - Росс 209 МВ, Зерноградский 292 МВ, ПВ-2008-30, К 9010 и др., слабую восприимчивость (поражение до 20%) проявили 9 гибридов.

Повреждение личинками мотылька початков кукурузы во всех питомниках варьировало от 50 до 100%, 80% образцов были поражены на 80-90%. Процент поражения фузариозом початков с поврежденной оберткой в среднем по гибридам составлял от 29,0 до 82,3%, плесневыми грибами составлял от 47,0 до 85,3 %. Гибриды ПВ 200826, Зерноградский 180 МВ и Зерноградский 190МВ слабо поражались пузырчатой головней и фузариозом.

Форма завершения. Экспериментальные данные по устойчивости кукурузы к вредителям и болезням (К.- 1).

Экономическая эффективность. Создание устойчивых к патогенам гибридов кукурузы выражается в удешевлении затрат на производство зерна, улучшении экологических проблем в агроценозах и ускорении селекционного процесса при привлечении в скрещивания устойчивых гибридов.

04.05.01.08. «Изучить устойчивость зелёных пигментов листьев зерновых колосовых к абиотическим факторам среды. Установить изменения в прочности хлорофилл-белкового комплекса листьев колосовых в зависимости от степени поражения растений болезнями», этап 04.05.01.; задание 04.05.

В научно-исследовательской работе принимали участие 2 научных сотрудника, в т.ч. 1 кандидат с.-х. наук.

Цель исследований. Установить степень устойчивости к засухе и поражению болезнями сортов озимой пшеницы и ярового ячменя по прочности хлорофилл-белкового комплекса листьев.

Новизна исследований. Особенности сортовой специфики сортов ярового ячменя на засуху и степень поражения болезнями.

Методика исследований. Методы устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды (1976). Объект исследований сорта ярового ячменя - Приазовский 9, Ясный, Сокол, Щедрый, Новик, Леон, Ратник и сорта озимого ячменя - Параллелум 1705, Мастер, Ларец, Жи­гули, Тимофей, Тигр.

Материально-техническая база. Spekol-11, компьютер, селекционные поля института, альвиоконсистограф, ПЧП-7, спектостар-2200, фаринограф.

Результаты исследований. По степени поражения болезнями оценены 2580 растений, степень поражения мучнистой росой составила в фазу колошения от 2 до 15,3%, пятнистостями – 9-23%, 1016 образцов оценены на содержание хлорофилла и содержание прочносвязанной фракции хлорофилла a и b, наиболее высокая концентрация прочносвязанной фракции была у сорта Ларец – 10,9%, сумма хлорофиллов a + b имел сорт Жигули -11,45%, в 258 образцах определялось содержание белка в зеленной массе листьев, что в среднем составило 24,6%.

Форма завершения. Экспериментальные данные для каталога засухоустойчивых сортов ярового и озимого ячменя (К.-1).

04.05.02.01. «Изучить структурно-функциональные системы транспорта воды и ассимилятов растений ярового ячменя, установить связь между продуктивностью и мощностью их проводящей системы в условиях водного стрессса. Выявить ценные генотипы. Разработать метод оценки образцов», этап 04.05.02.; задание 04.05.

В научно-исследовательской работе приняли участие 2 научных сотрудника, в т.ч. 1 кандидат с.-х. наук.

Цель исследований. Влияние водного и температурного стрессов на развитие проводящей системы и величину продуктивности сортов ярового ячменя.

Научная новизна. Причины и механизмы действия стрессов на проводящую систему стебля ярового ячменя.

Методика исследований. Исследования проводились в условиях модельной засухи вегетационного опыта. Методика оценки уровня развития проводящей системы колосонесущего междоузлия озимой пшеницы при различной водообеспеченности (ВНИИЗК, 2009).

Материально-техническая база. Микроскоп МБС-10, окулярный микрометр (с микроскопа МБС-9), компьютер.

Результаты исследований. Сильная корреляционная связь отмечена у сортов ярового ячменя между площадью проводящих пучков и площадью выполненной части стебля в условиях засухи (r =0,86). Это свидетельствует о взаимосвязи площади поперечного сечения стебля и уровня развития его проводящей системы. Увеличение площади стебля современных сортов ярового ячменя, сопровождается ростом проводящих элементов междоузлий, что должно непосредственно сказаться на интенсивности поступления ассимилятов в колос.

Сорта ярового ячменя, формирующие больший по массе колос в фазу молочной спелости зерна, отличаются высокими значениями выполненной части поперечного сечения колосонесущего междоузлия, содержащего большую площадь проводящих элементов-сосудистых пучков. Увеличение массы колоса происходит у сортов с разной интенсивностью, зависящей от генетических особенностей и условий роста растений.

В результате проведенных исследований установлено, что максимальную площадь проводящих пучков в условиях жесткого стресса сформировали сорта Заветный (6,5 мкм2·104), Приазовский 9 (5,6 мкм2·104), Леон (5,5 мкм2·104) и Зерноградский 1281(5,7 мкм2·104). Выделившиеся сорта обладают высокой компенсаторной способностью, позволяющей им с меньшими метаболическими затратами переносить действие перегрева и обезвоживания.

Форма завершения. Экспериментальные данные для разработки метода оценки влияния условий выращивания на структурно-функциональные показатели проводящей системы стебля ярового ячменя (К.-1).

04.05.03.01. «Провести генетический анализ количественных признаков риса с целью определения числа и силы генов, детерминирующих компоненты урожайности зерна риса», этап 04.05.03., задание 04.05.

В выполнении научно-исследовательских работ приняли участие 2 сотрудника, из них 1 доктор с.-х. наук.

Цель исследований. Закономерности наследования количественных признаков: число колосков в метелке, масса 1000 зерен при скрещивании сортов риса.

Научная новизна. Механизм наследования размера зерен и их количества в метелке у риса при различных условиях питания растений.

Методика исследований. Система генетического изучения исходно­го материала для селекции растений (ВИР, 1984), Генетический анализ (А.С. Серебровский, 1970). Для генетического анализа количественных признаков использовали методики Серебовского А.С. (1981) и компьютерные прог­раммы поиска моделей расщепления Gen 3 (Костылев П.И., Иванов В.В., 1997), Генэкспресс, Полиген А, Полиген М (Мережко А.Ф., 2005). Гибридные и родительские растения размещали на делянках в трех вариантах: 2 х 15, 15 х 15, 30 х 30 см.

Материально-техническая база. Шлифователь крупы Pearlest, шелушитель крупы TR-200, молотилка сноповая МС-400, весы ВП-100, весы ВЛКТ-500, термостат, компьютер, комбайн, опытные поля ФГУП «Пролетарское».

Результаты исследований. При увеличении площади питания число колосков в метелке у исходных родительских форм увеличивалось. Средние значения данного признака в комбинации Lampo × Командор находились между значениями родительских форм в вариантах 2×15 и 15×15. В комбинации Lampo × Вираж число колосков возрастало с увеличением площади питания и превышало значения родительских форм. У этого гибрида отмечено большое количество трансгрессивных форм, некоторые из которых несли более 260 колосков. Величина истинного гетерозиса составила 23,7%.

Наследование признаков в комбинации Lampo × Командор значительно отличалось от комбинации Lampo × Вираж. Хотя сорт Командор был более продуктивен и более позднеспелым, чем Вираж, гетерозиса у его гибрида с Lampo не наблюдалось, при этом степень доминирования изменялась по вариантам от частичного доминирования больших значений до частичного доминирования меньших значений (Нр = 0,76; -0,4). По соотношению частот родительских форм и гибрида наблюдались различия по одной паре генов, расщепление происходило в соотношении 1:3, при увеличении площади питания различия остались моногенными.

Выделены скоро- и среднеспелые растения F3, достигающие степени кустистости Lampo и превышающие значения остальных форм по длине и массе метелки. Семьи 9147 и 9153 имели кустистость до 20 побегов, с дружно вызревшими метелками.