WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |

На правах рукописи

СУПРУНОВ АнатолийИванович

СОЗДАНИЕ НОВОГОИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА

ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ РАЗЛИЧНЫХПОДВИДОВ

КУКУРУЗЫ И ЕГО ОЦЕНКА

В АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХЗОНАХ РОССИИ

06.01.05 – селекция исеменоводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соисканиеученой степени

докторасельскохозяйственных наук

Краснодар – 2009

Работа выполнена вКраснодарском научно-исследовательскоминституте

сельского хозяйства им.П.П. Лукьяненко в 1993 – 2008 гг.

Научный консультант: член – корреспондент РАСХН

докторсельскохозяйственных наук, А.А.Романенко

Официальныеоппоненты: Академик РАСХН, докторсельскохозяйственных наук, профессорЛ.А.Беспалова

докторсельскохозяйственных наук, профессор Г.Л.Зеленский

докторсельскохозяйственных наук, Г.А.Тихонович

Ведущаяорганизация: ГНУ Всероссийскийнаучно-исследовательский институтмасличных культур им. В.С. Пустовойта

Защита диссертациисостоится «__» сентября 2009 г. в 10 часов назаседании диссертационного совета Д 006.026.01во Всероссийском научно-исследовательскоминституте риса по адресу: 350921, г.Краснодар,п/о Белозерное

Тел. (факс) (861) 229-49-91;222-11-20

С диссертацией можно ознакомиться вбиблиотеке Всероссийскогонаучно-исследовательского института рисаи на сайте www.vniirice.ru

Автореферат разослан «___»_________2009г.

Ученый секретарь

диссертационногосовета,

кандидат биологическихнаук Гончарова Ю.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальность темы

Кукуруза – это одна изважнейших зерновых культур в мире. Долякукурузы вмировом зерновом балансе составляет более30 %, а объем ее ежегодного валового производства впоследние годы равен 660 – 686млн. тонн. За последние 60 лет площади посевакукурузы увеличилась с 87 до 146 млн. га,валовоепроизводство зерна возросло на 622%, а урожайность повысилась с 12,7 до 46,9центнеров с 1 га (Д. Шпаар, 2006).

Расширение посевовкукурузы и повышение ее урожайностиявляетсярезультатомселекционного прогресса, благодарякоторому возросла продуктивность гибридови существенным образом повысилась ихприспособленность к недостаткутепла.

В принятой концепции– прогнозразвития животноводства России до 2010 годаминимальная потребность в зерне кукурузыдля использования на корм составит около 3млн. тонн, а с учетом развития– 7 млн. тонн(В.С. Сотченко,2005).

Современные успехиселекционеров России позволили создать районироватьгибриды кукурузы, дающие высокие урожаизерна в широтах до 54 параллели.

В последние годыповышается спрос к продуктамиз пищевой кукурузы, в виду болееблагоприятного сочетания углеводов, определяющие высокиевкусовые качества зерна.

Для повышенияэффективности работ по созданию гибридов ипопуляций кормовой и пищевой кукурузыразличных групп спелости дляагроклиматических и ландшафтных зонРоссийской Федерации максимальноадаптированных к условиям их возделывания,необходимосовершенствовать методыведения селекционного процесса,привлечение, создание и изучение нового исходногоматериала.

Цель и задачиисследований

Основной целью исследований являлась разработка иреализацияселекционныхзадач по расширению генофондапривлекаемого в селекцию исходногоматериала, дальнейшее совершенствованиеметодов егосоздания. Селекциялиний,гибридов и популяций кукурузызерно-силосного назначения.

В задачи исследованийвходило:

1. Создание и оценка нового исходного материала для селекциигибридов кукурузы различных группспелости зерно-силосного и пищевогоиспользования.

2. Выведение новыхсамоопыленных линийкукурузы, оценку их покомбинационной способности и по ценнымколичественным признакам.

3. Выявлениекорреляционных связей междупризнаками с целью иллюстрацииособенностей наследованияценных факторов, детерминирующих количественные характеристики растений кукурузы.

4. Выделение новыхсамоопыленных линий игибридов кукурузы с высокойэкологической стабильностью итехнологическими качествами зерна.

5. Определениеселекционной ценности гибридов кукурузыпо результатам экологическогоиспытания.

6. Изучение реакции на ЦМС у линийкукурузы, создание стерильных аналогов,аналогов восстановителей фертильности пыльцы и закрепителей стерильности поперспективным самоопыленным потомствам пищевойкукурузы.

7.Показать биохимические, технологические,кулинарные и пищевые характеристики качества самоопыленных линий игибридов кукурузы различных направленийиспользования.

Научная новизна ипрактическая ценность работы

– Впервые в селекционной практикепроведено двадцать циклов рекуррентногоотбора на ранее цветение у позднеспелыхпопуляцийкукурузы.

– Определенна эффективностьрекуррентного отбора на ранее цветение какметода позволяющего создать новыйультрараннеспелый исходный материал дляселекции.

– На различных этапах отборавыделены популяции кукурузы с высокойкомбинационной способностью по ценнымпризнакам.

– Изучено влияние внешних условийсреды на продуктивность популяций игибридов кукурузы, с участием линийполученных на их основе.

– Созданы новые зубовидные икремнистые линии кукурузы из популяцииразличных циклов отбора, удачно сочетающиев себе раннеспелость, продуктивность икомбинационную способность.

– Разработана и внедрена в практикусхема создания ультрараннеспелых гибридовкукурузы и показана возможность получениегенотиповпригодных для возделывания в районах сограниченной теплообеспеченностью.

– Подтверждена экспериментальнымиданнымивозможность создания нового исходногоматериала для селекции гибридовкукурузы, вгенотип которых введены факторыобуславливающие раннеспелость ипозднеспелость, наследующих скороспелость отраннеспелого продуктивность иустойчивость к неблагоприятным условиямсреды от позднеспелого родителя.

– Предложена схема создания линийкукурузы второго цикла отбора наспециально создаваемых гибридах.

– При создании исходного материаладля селекции гибридов пищевогоиспользования, показана возможностьвыведения линий кукурузы с заданными параметрами.

– Создан новый исходный материал дляселекции гибридов сахарной кукурузы сочетающий в одномгенотипе две рецессивные мутации sugari 1 (su1) и shrаnken 2 (sh2) с целью улучшенияуглеводногосостава зерна с приданием ему других новыхценных свойств.

– На примере полученных линий игибридов лопающейся кукурузы, в условияхЦентральнойзоны Краснодарского края, изученасопряженность признаков взрываемостизерна с элементамиструктурыурожая,условия его хранения впослеуборочный период.

– На основе находящихся вселекционной проработке линий и гибридовпредложена шкала оценки технологическихкачеств зерна лопающейся кукурузы.

– Созданы стерильные аналоги ианалоги восстановители фертильности дляпроизводства гибридных семян F 1 районированных иперспективных гибридов кукурузы пищевогоиспользования.

– Новизна наших исследованийподтверждена авторскими свидетельствами и патентами нашесть самоопыленных линий и восемьродительских особей, которые являются исходнымиформами девяти районированных илипереданных вГосударственное сортоиспытание гибридови популяцийкукурузы.

– С участием автора создано ивключено в Государственный реестр селекционныхдостижений, допущенных к использованию вРоссийскойФедерациидвадцать два гибрида и популяций кукурузы.Гибриды районированы в одиннадцатирегионах включающих в ареал семьдесят двакрая, области и республики РоссийскойФедерации.

– Проходят, государственноеиспытание всеми регионахРоссии пятьгибридов и одна популяция кукурузы, всоздании которых принимал участия автор.

– Разработаны методические указанияпо производству гибридных семян кукурузыв Российской Федерации.

Апробация работы

Основные положениядиссертационной работы доложены и обсуждены назаседаниях методической комиссииКраснодарского НИИСХ (1995, 1997, 2000 2008 гг.), наМеждународной конференции, посвященной 100лет со дня рождения академика Б.П. Соколова(г. Днепропетровск, 1997 г.), нанаучно-практической конференции «Зеленая революция П.П.Лукьяненко» (г. Краснодар, 2001 г.), нанаучно-практической конференции«Достижения, направления развитиясельскохозяйственной науки России» (г.Ростов-на-Дону, 2005 г.), на XV Международномсимпозиуме «Нетрадиционноерастениеводство. Эниология. Экология издоровье» (г. Симферополь, 2006 г.), наЮбилейнойМеждународной НПК «Состояние иперспективы развития агрономическойнауки», посвященной 100-летиюсельскохозяйственного образования на Дону (п.Персианский,2007 г.), на IIВавиловской Международнойнаучно-практической конференции«Генетические ресурсы культурных растенийв XXI веке:состояние, проблемы, перспективы»(Санкт-Петербург, 2007 г.), на IV Международномконгрессе«Зерно и хлеб России» (г. Санкт-Петербург,2008 г.).

По материаламдиссертации опубликовано 43 научных работ, в т.ч. 7 в рекомендованных ВАК изданиях,получено 34авторских свидетельств и патентов на гибриды,популяции, линии и родительские формыкукурузы.

Структура и объемдиссертации

Диссертационная работасостоит из введения, пяти глав, выводов, предложенийселекционной практике и производству,списка использованной литературы иприложений.

Работа написана на396 страницахмашинописного текста, включает 120 таблиц, 23рисунка и 62приложений. Список использованной литературысодержит 283источников, в том числе 113 иностранных авторов.

На защиту выносятсяследующие положения:

1. Эффективностьдвадцати циклов рекуррентного отбора наранеецветение в позднеспелых популяцияхкукурузы.

2. Характеристика популяций разныхциклов отбора по комбинационнойспособности.

3. Влияние условийвыращивания на урожайность и другиепризнакирастенийтесткроссов популяций поздних цикловотбора.

4.Создание и оценка нового исходногоматериала кукурузы зерно-силосногоназначения с использованием популяций разных цикловотбора на раннее цветение.

5. Выведение и оценканового исходного материала для селекции раннеспелых иультрараннеспелых гибридов кукурузы сиспользованием метода рекуррентного отборав зубовидных популяциях поздних цикловотбора и раннеспелых кремнистыхпопуляциях.

6. Селекция и оценканового исходного материала в генотипкоторыхвключены раннеспелые и позднеспелые линиикукурузы.

7.Создание и оценка новых линий кукурузывторого цикла отбора для селекции среднеранних исреднеспелых гибридов кукурузы зерно-силосногоиспользования.

8. Выведение и оценкасинтетических популяций кукурузы зерно-силосносного ипищевогоиспользования.

9.Создание и оценка нового исходногоматериала для селекции гибридов пищевогоиспользования.

10Использование цитоплазматической мужскойстерильности (ЦМС) в селекции гибридовпищевогоназначения.

Условия, исходныйматериал и методика исследований

Основная частьисследований выполнена в ГНУКраснодарский НИИСХ им. П.П. Лукьяненко(КНИИСХ) в 1993 – 2008 годах, расположенном в Центральной зоне Краснодарскогокрая. Испытания популяций и их тесткроссовпроводились также на Северо-Кубанскойсельскохозяйственной опытной станции(СКСХОС), станица Ленинградская, Северная зона Краснодарского края ив НИИСХ Центрально-Черноземной полосы им. В.В.Докучаева (пос. Каменная степь Таловского районаВоронежской области).

Экологическоесортоиспытания гибридов кукурузы по годамисследований проводились в нескольких пунктахразличных агроклиматических зон Российской Федерациив рамках программы ЭСИ «Север» и по линиидвухсторонних договоренностейо научно-техническомсотрудничестве.

Климатические условиябыли типичными для зон. Климат центральной и севернойзон Краснодарского края формируется восновном, подвлиянием атлантических и средиземноморскихвоздушных масс, что делает его умеренноконтинентальным.

По многолетним даннымсреднегодовое количество осадков в КНИИСХи на СКСХОС составляло 603 и 507 мм, а за периодвегетациикукурузы (май – август) 214 и 227 мм соответственно,при неравномерном их распределении.

НИИСХ ЦЧП расположен взоне переходной от степей к лесостепям. Климат континентальный. Суммаположительных температур за период сосредней суточной температурой воздухавыше 10Ссоставляет2700С. Суммаосадков за год 459 мм, а за май – август – 206 мм.

Дефицитом осадковхарактеризовались 1994, 1996, 2001, 2003 годы. Приэтом в 1994, 1996 и 2007 годах основной дефицитвлаги пришелся на период вегетации кукурузы, ав 2001 и 2007 году осадки в период вегетациираспределились крайне неравномерно исопровождались резким снижением влажностивоздуха в период цветения кукурузы.

Проведениеэкологических сортоиспытаний гибридовкукурузы в различныхпочвенно-климатических условиях(Центральном, Центрально-Черноземном,Северо-Кавказском, Средневолжском,Уральском иЗападно-Сибирском регионах) позволиловсестороннеоценитьанализируемый материал. Большинствопредставленных агроклиматических зонобладали колебаниями эффективных температур, иногданедостаточным увлажнением, большимварьированием количествавыпавших осадков по годам икрайне неравномерным ихраспределением в течениегода.

Материалом дляисследований служили восемь позднеспелыхпопуляций кукурузы, присланных в 1978 годупрофессором Р. Ламбертом из Иллинойскогоуниверситета (США): BS 10, BS 3,BS 16, IELS, RDAI, RDYTE, RDAC 4 и RSSSCPR. Популяциикукурузы обладали широкой генетической основнойи хорошей комбинационной способностью.

Ежегодно выращивалосьоколо 600 растений каждой популяции. Вскрещивание вовлекались 30 наиболеераноцветущих растений. Семена с каждогоопыленного растения обмолачивалисьотдельно и на следующий год высевались посемейно. Вработу брали не более трех растений с ряда,чтобы не происходило быстрого сужениягенетическойосновы популяций.

В каждой популяциипроводили подсчет числа листьев,измеряливысоту растения и прикрепления початка.Учет полегших растений, влажности зерна проводили намомент уборки урожая. Для оценки комбинационнойспособностипопуляций кукурузы 0, 5, 9, 12 и 14 циклов отборабыли использованы пять тестеров различныхгетерозисныхгрупп.

При создании исходногоматериала для селекции ультрараннеспелых кремнистых линий кукурузы былииспользованы пять раннеспелых кремнистых популяцийкукурузы, сзакрытой генеалогией, созданных в США, Германии,Польше и России.

При создании линийкукурузы второго цикла отбора был использован исходныйматериал из генетической коллекцииКраснодарского НИИСХ.

В селекционный процесс по созданиюлиний и гибридов сахарной кукурузы, на различныхэтапах исследований, было привлечено 52сортообразца из трех стран СНГ, а также СШАи Японии. Двенадцать сортообразцов имели мутацию эндоспермаsu1, остальные sh2. Вкусовые качествазерна сахарной кукурузы определяли органолептическим и биохимическимметодами.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»