Спосіб доборів на підвищення толерантності і продуктивності фенотипів озимої м`якої пшениці

Спосіб доборів на підвищення толерантності і продуктивності фенотипів озимої м'якої пшениці, що включає проведення доборів на фонах штучного і природного зараження, який відрізняється тим, що серед виділених гібридних популяцій проводять масовий добір на природному і штучному 3 34985 4 Таблиця 1 Характеристика різних фракцій насіння залежно від толерантності гібридних популяцій до бурої іржі, 1997р. Гібридна комбінація Херсонська безоста х Юна Херсонська остиста х Херсонська безоста Херсонська 86 х Альбатрос одеський Херсонська 86 х Одеська 267 У середньому по комбінаціях НІР05 Варіант Вихід насіння, % КГП 65 МГП-І 64 МГП-ІІ 64 КГП 64 МГП-І 60 МГП-ІІ 56 КГП 67 МГП-І 61 МГП-ІІ 52 КГП 62 МГП-І 54 МГП-ІІ 45 КГП 64,5 МГП-І 59,7 МГП-ІІ 54,2 3,4 Маса 1000 зерен,г 41,3 44,5 43,6 42,1 45,6 46,0 40,2 44,4 44,2 40,1 43,6 42,2 Г 40,9 44,5 44,0 1,4 Натурна ма- Енергія пророс- Схожість, са, г/л тання % % 765 84 87 805 87 94 800 90 95 760 88 90 815 92 95 810 89 92 755 84 86 805 87 92 795 86 92 725 85 85 780 82 91 775 84 90 751 85,2 87,0 801 87,0 93,0 795 87,2 92,2 26 2,4 3,1 Позначення: КГП - контрольна гібридна популяція МГП-І - крупна фракція із зразка насіння на природному фоні зараження МГП-ІІ - крупна фракція із зразка насіння на штучному фоні зараження Як видно, сівба крупної фракції насіння не призвела до певних змін в інтенсивності ураження бурою іржею. У всіх трьох варіантах гібридних популяцій інтенсивність розвитку патогена була ідентичною, виявлена різниця лише між генотипами гібридних популяцій. Це означає, що добір крупної фракції не призводить до істотних змін у ступені ураження рослин конкретної гібридної популяції, незалежно від ступеня її стійкості сприйнятливості. Натомість потомки крупних фракцій насіння виділялися більш довгим стеблом у рослин, про це свідчать як середні дані по досліджених гібридах, так і дані по окремих комбінаціях. При цьому прослідковується одна і та ж закономірність: найкоротші стебла (у середньому) формували ви хідні, контрольні гібридні популяції, істотно довші популяції від добору крупної фракції насіння на природному інфекційному фоні (МГП-І) і найдовші - популяції від добору крупних насінин на фоні штучного зараження патогеном. Очевидно, головна причина такого генетичного зрушення за довжиною стебла у тому, що між цією ознакою і масою 1000 зерен існує певна додатня кореляція (r=0,87) і масовий добір за крупністю зерна призвів до збільшення довжини стебла у нащадків. Виявлені також істотні фенотипові зміни за ознаками продуктивності колоса і самої маси зерна у колосі, а також за урожайністю. Як видно із таблиці 2 незначні, але позитивні зрушення відбулися за кількістю колосків у колосі, у нащадків доборів (МГП-І, МГП-ІІ), визначено підвищення кількості зерен у колосі, значне зростання маси 1000 зерен і маси зерна головного колоса. Очевидно, найбільше генетичне зрушення за ознакою „маса 1000 зерен" пояснюється тим, що ця ознака була факторіальною при доборах у попередньому поколінні, коли добиралася найбільш крупна фракція насіння. Таблиця 2 Фенотипові зміни у нащадків масових доборів за крупністю зерна у гібридів F3 озимої м'якої пшениці. 1998 рік Рослина Головний колос маса зер- Урожайність, Гібридна комбіінтенс. ура- довжина к-кість к-кість маса 1000 на в колосі нація Варіант г/м 2 ження, % стебла колосків зерен зерен, г КГП Херсонська безМГП-І оста х Юна МГП-ІІ 7,5 8,0 7,2 78,4 82,5 85,1 17,4 18,5 19,3 40,5 41,4 42,5 42,1 44,3 45,2 1,70 1,83 1,92 750 865 900 5 1 Херсонська остиста х Херсонська б/о Херсонська 86 х Альбатрос одеський Херсонська 86 Одеська 267 У середньому комбінаціях х по 34985 2 КГП МГП-І МГП-ІІ КГП МГП-І МГП-ІІ КГП МГП-І МГП-ІІ КГП МГП-І МГП-ІІ НІР05 3 18,4 18,0 18,7 43,4 42,8 43,0 37,5 37,3 38,4 26,7 26,6 26,8 1,05 4 75,3 80,2 82,3 72,3 76,4 80,2 77,5 82,4 86,5 75,9 80,3 83,5 2,30 6 Продовження таблиці 2 5 17,9 18,5 19,0 18,2 19,3 19,6 18,5 19,1 19,7 18,0 18,8 19,4 0,34 6 37,8 0,2 41,7 38,5 40,3 42,4 39,1 41,5 43,6 39,0 40,8 42,5 1,05 7 42,6 45,4 47,2 41,0 44,5 46,6 42,4 45,2 46,5 42,0 44,8 46,4 1,56 8 1,61 1,82 1,97 1,58 1,79 1,97 1,66 1,67 2,02 16,4 18,3 19,7 0,16 9 715 785 825 775 810 850 780 825 850 755 821 856 31 Позначення: КГП - контрольна гібридна популяція МГП-І - крупна фракція із зразка насіння на природному фоні зараження МГП-ІІ - крупна фракція із зразка насіння на штучному фоні зараження Генетичні зрушення за компонентними кількісними ознаками продуктивності зумовили відповідне підвищення урожайності новостворених популяцій F3. Вона була найвищою у варіанті МГП-ІІ. По суті показник „урожайність, г/м 2" еквівалентний рівню урожайності ц/га; дані таблиці 2 свідчать, що у кращих варіантах - в основному це модифіковані гібридні популяції - вона досягала рівня 81-90ц/га. Нащадки крупної фракції насіння - МГП-І і МГП-ІІ разом з контрольними гібридними популяціями слугували вихідним матеріалом для наступних індивідуальних доборів у напрямку підвищення урожайності. Але спочатку необхідно було вияснити, як крупна фракція репрезентує селек ційну цінність відповідних популяцій для доборів, у тому числі і за властивістю „толерантність". В подальшому насіння добраних елітних рослин з контрольної і модифікованої гібридної популяції (115-120 головних колосів), індивідуально висівали в окремі рядки в селекційному розсаднику. Цей дослід проводився в умовах зрошення. Результати досліджень подані у таблиці 3. Як видно, найбільша частка високоврожайних зразків виявлена у толерантній комбінації Херсонська 86 х Альбатрос одеський: у варіанті МГП-І - 28,6% родин, у варіанті МГП-ІІ - 34,5%. У селекційному розсаднику добрано по 15 найбільш продуктивних ліній з кожної гібридної популяції, які майже не розрізнялися за висотою рослин і тривалістю вегетаційного періоду. Таблиця 3 Продуктивність потомків індивідуальних доборів із різних гібридних популяцій Г 3, 1999 р. Варіант попу- Кількість виляції для до- вчених родин бору Генетичне походження родин Херсонська Юна безоста х Херсонська остиста Херсонська б/о х Херсонська 86 х Альбатрос одеський Херсонська 86 х Одеська 267 У середньому по комбінаціях КГП МГП-І МГП-ІІ КГП МГП-І МГП-ІІ КГП МГП-І МГП-ІІ КГП МГП-І МГП-ІІ КГП МГП-І МГП-ІІ 110 110 110 108 106 110 105 105 110 110 106 106 108 107 109 В контрольному розсаднику на зрошуваній ділянці для двох варіантів інфекційного наванта Розподіл родин за урожайністю у порівнянні зі стандартом, % нижче станда- на рівні стан- вище стандаррту дарту ту 22,7 55,5 21,8 22,7 53,6 23,6 20,9 56,4 22,7 18,5 62,1 19,4 13,2 60,4 26,4 11,8 56,4 31,8 31,5 49,3 6,2 21,9 40,5 28,6 19,1 46,4 34,5 32,7 53,7 13,6 19,8 52,8 27,4 14,1 53,8 32,1 26,3 55,1 17,7 19,4 51,8 26,5 16,4 53,2 30,3 ження - природне і штучне зараження висівали 7 34985 8 насіння кожного номера, розділивши його навпіл. чний ефект у підвищенні урожайності. Потомства Результати досліджень подані у таблиці 4. рослин, дібраних із таких популяцій, забезпечуУстановлено, що у групи ліній, які виділені із ють більш високу урожайність, ніж потомства толерантної гібридної комбінації Херсонська бездоборів із вихідних гібридних популяцій. Це свідоста х Юна за умов різного фону зараження паточить, що попереднім масовим добором крупної геном формувалася однакова урожайність. Деяке фракції насіння створюються толерантні до бурої зниження урожайності на штучному зараженні іржі гібридні популяції, які слугують вихідним мавиявлено у комбінації Херсонська 86 х Альбатрос теріалом для наступних індивідуальних доборів одеський, яка серед сприйнятливих виділяється особин з підвищеною толерантністю до патогена. підвищеною толерантністю. У цієї комбінації виМатеріал контрольного розсадника завдяки явився значний ефект добору крупної фракції вивченню його на природному і штучному заранасіння за штучного зараження в F2, а ефект круженні був розділений на толерантний і нетолерапної фракції на фоні природного зараження був нтний. Критерієм для диференціювання слугуванижчий: відбулося зниження урожайності у вило відношення урожайність на інфекційному фоні пробуванні на штучному зараженні на 5,0%. / урожайність на фоні без зараження, тобто коеІндивідуальний добір елітних рослин із мофіцієнт толерантності. До толерантних віднесли з дифікованих масовим добором крупної фракції Т≥0,90, нетолерантних - з Т менше 0,80, решта насіння гібридних популяцій дає значний генетипроміжні форми. Таблиця 4 Урожайність кращих на щадків доборів у контрольному випробовуванні за природного і штучного зараження бурою і іржею в умовах зрошення, 2000 р. Генетичне походження ліній Варіант популяції для добору Природний фон зара- Штучне ження Таким чином було вивчено 180 ліній різного генетичного походження. В результаті виявилося, що частка толерантних потомств істотно залежала від їх походження (табл. 5). Найбільша кількість толерантних зразків виділено із комбінації % до стандарту 111,5 115,7 126,3 105,4 110,4 114,5 106,6 110,8 111,8 105,0 111,7 114,0 100 % до стандарту 121,1 122,7 124,7 104,7 107,6 118,7 109,4 111,2 117,1 97,1 103,1 110,1 100 ц/га 88,0 88,5 90,7 80,6 84,4 87,6 81,5 84,7 85,5 80,3 85,4 87,2 76,5 КГП МГП-І МГП-ІІ КГП Херсонська остиста х Херсонська МГП-І безоста МГП-ІІ КГП Херсонська 86 х Альбатрос одеМГП-І ський МГП-ІІ КГП Херсонська 86 х Одеська 267 МГП-І МГП-ІІ Находка 4, стандарт Херсонська безоста х Юна ц/га зараження 87,5 88,7 90,1 75,7 77,8 85,8 79,1 80,4 84,6 70,2 74,5 79,6 72,3 Херсонська безоста х Юна (60 %), найбільше нетолерантних ліній виявлено серед ліній, які походять із гібридів Одеська 267 х Юна, Забава х Юна, Херсонська 86 х Одеська 267. Таблиця 5 Частка толерантних ліній у контрольному розсаднику озимої м'якої пшениці, 2000 р. Генетичне походження ліній Херсонська безоста х Юна Херсонська остиста х Херсонська безоста Херсонська 86 х Альбатрос одеський Херсонська 86 х Одеська 267 ХК 1 х Находка 4 Злагода х Юна Забава х Юна Одеська 267 х Юна Вивчено ліній 25 толерантних штук % 15 60,0 у тому числі нетолерантних штук % 5 20,0 проміжні штук % 5 20,0 25 9 36,0 4 16,0 12 48,0 25 10 40,0 6 24,0 9 36,0 25 20 20 20 20 5 7 3 2 0 20,0 35,0 15,0 5 6 10 7 6 20,0 30,0 50,0 35,0 30,0 15 7 7 11 14 60,0 35,0 35,0 55,0 70,0 0,0 9 34985 Отримані толерантні і нетолерантні лінії вивчалися у конкурсному сортовипробуванні в умовах зрошення і без поливів, виділяючи більш толерантні і продуктивні модифіковані гібридні популяції на зрошенні з коефіцієнтом толерантності Т≥0,90. (табл. 6) Аналіз результатів конкурсного сортовипробування показав, що урожайність толерантних ліній на ділянках без поливу складала у середньому 55,5ц/га, а нетолерантних - 53,3ц/га, тобто різниця на користь толерантних невелика 10 2,2ц/га. На зрошувани х ділянках середня урожайність толерантних ліній формувала 81,1ц/га, а нетолерантних - 71,2ц/га, тобто перші перевищували другі у середньому на 9,9ц/га, або на 13,9%. Такі дані пояснюються тим, що в умовах зрошення значно зростає інтенсивність ураження листків бурою іржею, особливо у сприйнятливих генотипів. На фоні сильного ураження втрати урожаю менші у більш толерантних ліній, про що свідчать дані таблиці 6. Таблиця 6 Урожайність толерантних і не толерантних ліній озимої м'якої пшениці у конкурсному сортовипробуванні за різних умов вологозабезпечснпя 2001 р. № п/п Лінія, селекційний номер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 99/718-2 99/718-3 99/425-1 99/425-2 99/425-3 99/425-4 99/423-1 99/423-2 99/423-3 99/423-4 99/421-1 99/421-2 99/421-3 99/421-4 99/420-1 99/420-2 99/420-3 99/420-4 99/1109-1 99/1109-2 99/1109-3 99/1109-4 99/1103-1 99/1103-2 99/1103-3 99/1103-4 99/417-1 99/417-2 99/416-1 99/416-2 Урожайність, ц/га Без поливів На зрошенні Генетичне походження ц/га ± до стандар- ц/га ± до стандарту ту Херсонська безоста х Т 55,2 +7,6 89,4 +11,9 Юна НТ Херсонська остиста х Т 57,7 +10,1 85,6 +8,1 Херсонська б/о НТ 52,3 +4,7 80,2 +2,7 Т 56,5 +8,9 82,2 +4,7 НТ 50,6 +3,0 78,4 +0,9 Херсонська 86 х Альбатрос оде- Т 61,5 +13,9 80,6 +3,1 ський НT 58,3 +10,7 74,5 -3,0 Т 59,6 +12,0 78,7 +1,2 НT 57,7 +10,1 72,8 -4,7 Херсонська 86 х Т 54,5 +6,9 75,5 -2,0 Одеська 267 НТ 53,6 +6,0 66,7 -10,8 Т 56,3 +8,7 77,8 +0,3 НТ 55,2 +7,6 63,5 -14,0 ХК1 х На ходка 4 Т 60,5 +12,9 88,5 +11,0 НТ 58,7 +11,1 72,1 -5,4 Т 58,7 +11,1 90,6 +13,0 НТ 57,5 +9,9 73,8 -3,7 Т 56,7 +9,1 83,5 +6,0 Злагода х Юна НТ 50,5 +2,9 74,2 -3,3 Т 51,2 +3,6 82,6 +5,1 НT 50,9 +3,3 73,5 -4,0 Т 53,5 +5,9 76,2 -1,3 Забава х Юна НТ 52,4 +4,8 68,3 -9,2 Т 50,6 +3,0 77,0 -0,5 НT 50,3 +2,7 70,6 -6,9 Т 50,5 +2,9 72,5 -5,0 Одеська 267 х Юна НТ 48,7 +1,1 67,2 -10,3 Т 49,6 +2,0 75,5 -2,0 НТ 49,3 +1,7 61,6 -15,9 Находка 4, стандарт 47,6 77,5 НІР 05 2,4 3,1 Позначення: Т - толерантна, НТ - нетолерантна лінія Максимальна урожайність толерантних ліній па неполивних ділянках - 61,5ц/га (лінія 99/423-1), на зрошуваних - 90,6ц/га (лінія 99/420-3). Серед нетолерантних номерів максимальну урожайність на неполивних ділянках сформувала лінія 99/4202 - 58,7ц/га, мінімальну - 48,7ц/га лінія 99/417-2. В умовах зрошення максимальну урожайність 80,2ц/га серед нетолераптних зразків показала лінія 99/425-2, мінімальну - 61,6ц/га - лінія 99/4162. Лінії, які нами створені, мають різний адаптивний і урожайний потенціали, вони по-різному реагують па зараження збудником бурої іржі та умови зволоження Грунту і природному фоні, за 11 34985 12 таких умов формують різний урожай. На неполинеполивними ділянками зросла на 62,8%. Всі вних ділянках всі подані у таблиці 6 лінії перевилінії, які показали перевагу над стандартом, відщували за урожайністю стандарт - сорт Находка носяться до толерантних генотипів з коефіцієн4. По-іншому складалася ситуація на зрошуваних том толерантності Т≥0,90. ділянках, де урожайність стандарту у порівнянні з Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601