Спросить
Войти
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖСОРТОВОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ В СЕЛЕКЦИИ ОВСА ПОСЕВНОГО В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ
USE OF INTERVARIETAL HYBRIDIZATION IN THE SELECTION OF OATS SOWN IN CONDITIONS OF CENTRAL YAKUTIA
Петрова Лидия Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник группы селекции и семеноводства зерновых культур, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0762-716X, pelidia@yandex.ru ФИЦ «Якутский научный центр СО РАН», Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. М.Г. Сафронова, Республика Саха (Якутия) г. Якутск Россия
Lidia V. Petrova, candidate of agricultural sciences, senior researcher of the group breeding and seed production cereal crops, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-0762-716X, pelidia@yandex.ru
FSBSI "Yakut Scientific Research Institute of Agriculture named after M.G. Safronov", Yakutsk, Republic of Sakha (Yakutia), Russian Federation
Аннотация: Приводятся показатели для отбора межсортовых гибридов овса по основным хозяйственно-ценным признакам с целью создания новых адаптивных, высокоурожайных сортов овса для Центральной Якутии. Так по урожайности зерна в среднем составило 258,8 кг/м2 с отклонением 93,8 при нормированном отклонении 5,39 *** (Р >0,999), в сочетании вегетационного периода 65 дней с отклонением 3 дня следует проводить отбор межсортовых гибридов овса посевного. Браковку проводить при урожайности зерна 165,0 кг/м2 в сочетании с вегетационным периодом 68,5 дней с коэффициентом вариации
Abstract: Indicators for selection of interhigh-quality hybrids of oats on the main economic and valuable signs for the purpose of creation of new adaptive, high-yielding grades of oats for Yakutia are given. So on productivity of grain has averaged
УДК 633.13:631.559:631.527.5 DOI :10.24411/2588-0209-2020-10180
Введение
Овес важнейшая зернофуражная культура России. Основные его направления использования: кормовое зерновое, пищевое зерновое, кормовое укосное и на выпас.
В структуре посевных площадей в Республике Саха (Якутия) овес занимает до 57,5% с небольшими отклонениями по годам. В его зерне содержится 4,5 - 6,0% жира, 9 - 19 % белка, 31-62% крахмала. Жира и витаминов в зерне овса больше, чем в зерне других зерновых культур. Особенно богато оно витамином В1, которого в овсе содержится на 60% больше, чем в пшенице, ржи, ячмене, кукурузе и др.
Анализ природно - климатических условий Центральной Якутии показывает, что земледелие в данной зоне развивается в исключительно своеобразных и экстремальных условиях, чем в других регионах не только России, но и земного шара. Климат Якутии является резко континентальным, который проявляется во всем его температурном режиме: низкие температуры со слабыми ветрами зимой резко контрастируют с высокими температурами воздуха летом с малой облачностью. Температурная амплитуда между зимними и летними показателями достигает до 1000С и более при относительной влажности до 30% и менее.
Все это обусловливает выращивание скороспелых и среднеранних сортов зерновых культур с высокой засухоустойчивостью, жаростойких, устойчивых к полеганию и грибным болезням.
Основным методом селекции овса является внутривидовая гибридизация Она позволяет объединить в одном генотипе признаки, которыми располагают исходные родительские формы. Правильный подбор родительских пар для скрещиваний является решающим при создании перспективного селекционного материала для селекции.
Выведение скороспелых сортов, обеспечивающих в условиях северного земледелия получение стабильных урожаев и высококачественных семян - не менее важная задача селекции [2, 3, 7].
Изучая эффективность отбора овса из ранних поколений F2 - F3, пришли к выводу, что предпочтение нужно отдавать методу пересевов и отбор производить с более поздних поколений F5-F7.
К F5 оставляем только выравненные, высокоурожайные, среднеранние, устойчивые к полеганию и болезням перспективные комбинации, что увеличивает вероятность отбора родоначальников с комплексом хозяйственно-ценных признаков [6].
Целью исследований является создать новый селекционный материал, используя гибридизацию, чтобы получить продуктивный средне и раннеспелые устойчивые к засухе и болезням сорта в условиях Якутии.
Материал и методика исследований
Исследования проведены в 2000-2007 гг. в Покровском подразделении Якутского НИИ сельского хозяйства, в условиях Хангаласского улуса Республики Саха (Якутия), расположенного в зоне средней тайги.
Материалом для изучения послужили сортообразцы овса в питомнике гибридизации и гибридом питомнике.
Почва опытного участка - мерзлотная таежная, палевая, среднесуглинистая. Содержание гумуса в пахотном слое - 2,67%, с глубиной его содержание уменьшается до 0,44%. Содержание подвижного фосфора составляет 104,3 м/кг почвы, обменного калия 274 м/кг почвы, а общего азота варьирует от 0,12% до 0,24%.
Наблюдения и учеты проведены согласно общепринятым методикам [8]. Экспериментальный материал обработан методами дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову с помощью пакета прикладных программ «SNEDECOR» [4].
Результаты ^следования
Центральная Якутия отличается резко континентальным климатом с большими годовыми колебаниями температуры воздуха и небольшими атмосферными осадками. Абсолютные годовые колебания температуры равны 100-1250С. Лето короткое (июнь-август), жаркое с неравномерным распределением осадков. В самый жаркий месяц (июль) абсолютный максимум температуры воздуха достигает 370С.
По условиям влагообеспеченности вегетационного периода годы исследований можно разделить на засушливые (2000-2003 гг.) с ГТК 0,21-0,51, суммой активных температур воздуха выше +100С от 1710 до 1994 0С и суммой осадков 42-87 мм; недостаточного увлажнения ( 2004 и 2005 гг.) с ГТК 0,86 -1,0, суммой активных температур воздуха выше +100С от 1504 до 1584 0С и суммой осадков 101-150 мм; умеренно влажные (2003,2006 и 2007 гг.) с ГТК 1,18-1,32, суммой активных температур воздуха выше +100С от 1661 до 1743 0С и суммой осадков 194-219 мм (рис.1).
-ГТК,усл.ед -среднемноголетний ГТК,усл.ед.
Рис. 1. Гидротермический коэффициент за 2000-2007 гг.
Создание исходного материала сдерживается специфическими трудностями селекции овса, связанными прежде всего с крайней трудоемкостью технологии гибридизации, в частности кастрации и опыления растений. Вследствие чего, формируется низкая завязываемость гибридных семян - 7-11%. По мнению многих авторов, это объясняется высокой чувствительностью генеративных органов к травмированию, изменениям температуры, влажности воздуха и солнечной радиации, а также неодновременным развитием цветков в метелке [5].
Успех селекционной работы с использованием метода гибридизации во многом зависит от принципа браковки и отбора в расщепляющемся потомстве.
Гибридные популяции создавались и создаются преимущественно, методом скрещиваний, где в составе родительских пар, как правило, участвовал скороспелый местный сорт. Все дальнейшие отборы проводятся в направлении создания скороспелых сортов, надежно созревающих и дающих кондиционные семена в условиях короткого вегетационного периода Якутии [1].
При создании сортов овса зернофуражного использования основное внимание уделяется селекции на скороспелость, урожайность, качество зерна, устойчивость к засухе и основным болезням.
Признаки и свойства гибридов первого поколения определяются доминантными генами родительских форм. В гетерозисных комбинациях наблюдается увеличение продуктивности, мощности и жизнеспособности гибридов первого поколения по сравнению с исходными родительскими формами за счет перекомбинации и нового сочетания генов подобранных пар для скрещивания, комплексного взаимодействия их генетических и физиологических факторов [9].
В ходе исследований полученные гибриды Б1 размножаем до Б2, так как семян Б1 недостаточно для дальнейшего селекционного изучения.
Выявлено, что число опыленных цветков составило 7690 шт. и получено 629 завязавшихся гибридных зерен, при этом процент удачи составил - 8,2% (рис.2).
Число завязавшихся семян в метелке ■ Завязываемость семян,%
Рис. 2. Завязываемость семян у овса посевного за 2000-2007 гг.
Данные еще раз подтверждают данные других исследователей о низкой завязываемости гибридных семян у овса и трудоемкости кастрации.
В связи с этим, в зависимости от наличия семян, отборы проводили не только в Б2, но иногда в Бэ, и в крайнем случае в Б4. Поэтому некоторые гибриды, полученные при
гибридизации сортообразцов, выделившихся в коллекционных питомниках 2002-2004 и более поздних лет изучения не дошли до селекционных питомников II года и контрольных [1].
Для того, чтобы установить эффективность отбора с помощью выявленных критериев, провели сравнительное изучение по основным хозяйственно важным признакам отобранных в F2 межсортовых гибридов овса посевного и выбракованных. Результаты этого исследования приведены в таблице.
Таблица
Показатели отбора межсортовых гибридов овса посевного F2 по основным хозяйственно-ценным
признакам в селекционных питомниках за 2000-2007 гг.
Признаки Отбор (n=40) Браковка(n=34)
X±sx lim c.v, % отклонение t X±sx lim c.v, %
Урожайность зерна, кг/м2 258,8+12,5 98.7-500,0 30,7 93,8 5,39*** 165,0+12,1 65-310 42,7
Вегетационный период, дн. 65,4+0,91 55,0-75,0 8,8 3,1 1,73 68,5+1,55 56-79 13,1
Высота растений, см. 88,5+1,40 69,8-109,5 10,0 7,3 3,16** 81,2+1,84 65,4-121,3 13.3
Длина метелки, см. 17,2+0,16 15,2-20,5 6,1 0,5 1,52 16,7+0,30 14,3-18,5 10,5
Число колосков в метелке, шт. 31,2+0,74 22,3-47,6 14,9 0,5 1,10 30,7+0,82 21,5-42,0 15,6
Масса 1000 зерен, г 37,1+0,38 28,6-43,9 6,6 2,3 2,37* 34,8+0,41 28,3-39,0 6,9
Примечание. х - среднее арифметическое, sx - ошибка х, Р - порог доверительной вероятности * - Р > 0,95; ** - Р >0,99; *** - Р >0,999; t -нормированное отклонение, lim - максимальное и минимальное выражение признака, c.v., % - коэффициент вариации.
Разница по урожайности зерна между отобранными и выбракованными гибридами была достоверна на высоком уровне значимости (Р > 0,999). Причем изменчивость была выше в группе выбракованных гибридов (с. v = 42,7%), хотя возможности для отбора лучших гибридов по урожайности зерна были в первой группе (lim = 98,7 - 500,0). Разница была также достоверной по высоте растений (Р > 0,99) и массе 1000 зерен (Р>0,95) [1].
Дальнейшее изучение отобранных гибридов проводили в селекционных и контрольных питомниках.
Для селекционной оценки и проведения дальнейших отборов созданный гибридный материал оценивался по основным хозяйственно важным признакам и свойствам в селекционных и контрольных питомниках.
При отборах были использованы косвенные критерии, выявленные при анализе изменчивости и сопряженности хозяйственно важных признаков и свойств. Как показали результаты статистической обработки, эффективность отбора в F2, например, на комплексный признак - урожайность зерна была довольно высокой (P>0,999).
Вывод
Таким образом, при отборе по урожайности зерна в среднем показатели составляли до 258,8 кг/м2 с отклонением 93,8 кг/м2 при нормированном отклонении 5,39 *** (Р >0,999), в сочетании вегетационного периода 65,4 дней с отклонение 3,1 дня следует проводить отбор межсортовых гибридов овса ярового. Браковку проводить при урожайности зерна 165,0 кг/м2 в сочетании с вегетационным периодом 68,5 дней с коэффициентом вариации 13,1.
Literatura
