WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


На правах рукописи

КАРОМАТОВ ШАРОФИДДИН ШАРИФОВИЧ

ОЦЕНКА И ОТБОР ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ГЕНОТИПОВ ХЛОПЧАТНИКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРИЗНАКА «ПЛОЩАДЬ СЕМЯДОЛЬНЫХ ЛИСТЬЕВ»

06.01.05 – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Душанбе-2012

Работа выполнена в отделе селекции и технологии средневолокнистого хлопчатника Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук

Научный консультант: член-корреспондент АН Республики Таджикистан, доктор биологических наук, профессор, Абдуллаев Хамиджан Абдуллаевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Эргашев Абдулложон, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Горшкова Галина Михайловна

Ведущая организация: Таджикский аграрный университет им. Шириншо Шотемура

Защита диссертации состоится «28» мая 2012 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета ДМ 050.006.01 при Институте земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук (735022, Республика Таджикистан, Гиссарский район, пос. Шарора, ул. Дусти, факс (992-372) 2213757, е-mail: ziroatkor@mail.ru).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук.

Автореферат разослан 26 апреля 2012 г. и размещен на официальном сайте Института земледелия ТАСХН: www.zemledelietj.ucoz.ru/load Учёный секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Муминшоева З

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Оценка и анализ данных по продуктивности хлопчатника в мире и Таджикистане за 100 лет (с 1912 г. по 2011 г.) показали, что валовой прирост производства хлопка-сырца, в основном, обеспечивался расширением посевных площадей под хлопчатник и внесением высоких доз органических и минеральных удобрений, а не повышением урожайности самой культуры. Об этом свидетельствует прямая положительная корреляция между валовым сбором хлопка-сырца и посевной площадью под хлопчатником (r=0,894±0,041) (Абдуллаев и др., 2006г).

Поэтому в условиях ограниченности орошаемых земель в Республике Таджикистан исключительно важное значение приобретает возможность повышения продуктивности хлопководства путем создания и внедрения в сельскохозяйственное производство новых высокоурожайных сортов хлопчатника с высоким качеством урожая.

Однако современное состояние селекции и семеноводства хлопчатника не отвечает этим требованиям. Эффективность селекции как средневолокнистого так и тонковолокнистого хлопчатника низка.

Существующие технологии селекционного процесса позволяют довести до испытания сорта в Госсортосети, начиная от индивидуальных отборов в Fтолько 2-5 % ценных генотипов из гибридной популяции, насчитывающей около 10 тыс. ценных формообразцов, т.е эффективность существующих технологий "узнавания" и отбора растений - родоначальников будущего сорта составляет лишь 0,02 - 0,05 % (Драгавцев, Дяьков, 1982).

Успехи в области селекции новых сортов хлопчатника могли бы стать еще более весомы, если бы селекционеры в своей работе учитывали и использовали новые нетрадиционные направления и приёмы в селекции растений, которые появились в результате стремительного прогресса науки на рубеже 20 и 21 столетий.

Сейчас наступает новый этап в развитии селекции растений, когда классические методы селекции (гибридизация и отбор) сочетаются с нетрадиционными методами отбора, постепенно происходит переход к новым технологиям селекционного процесса, например к технологии с использованием физиологических и фотосинтетических индексов (Абдуллаев, Каримов, 2001; Саидов, 2004).

Сочетание классических методов селекции и новых нетрадиционных технологий в селекционном процессе может значительно ускорить создание новых высокоурожайных сортов и гибридов, устойчивых к болезням, вредителям и экстремальным факторам внешней среды, адаптивных к изменениям климата.

Цель и задачи исследований. Цель настоящей работы-разработка и применение тест-признака "площадь семядольных листьев" для оценки и отбора генотипов средневолокнистого хлопчатника с высоким качеством и количеством урожая с целью их дальнейшего использования как исходного селекционного материала.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

- изучить морфобиологические особенности растений хлопчатника, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине семядольных листьев;

- исследовать фотосинтетические показатели генотипов хлопчатника, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине большого семядольного листа (БСЛ);

- определить биологический и хозяйственный урожай, технологические качества волокна формообразцов, отобранных из популяции гибридов F1, Fи F3 по величине большого семядольного листа;

- изучить характер наследования и особенности проявления гетерозисного эффекта по морфологическим признакам и показателям фотосинтеза и продуктивности у растений, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине площади большого семядольного листа;

- провести скрининг генотипов хлопчатника с использованием тестпризнака "площадь семядольных листьев" в популяциях гибридов F1, F2 и Fи выявить генотипы-доноры с высокой продуктивностью и хорошим качеством волокна.

Научная новизна. Выявлена возможность и показана необходимость использования тест - признака "площадь семядольных листьев" для оценки и отбора генотипов с высокой урожайностью и хорошим качеством волокна на начальных этапах аналитической и синтетической селекции. Отбор по этому показателю имеет важный смысл в том отношении, что селекционер, не дожидаясь конечного результата (уборки урожая хлопка-сырца) может уже на стадии образования одного-двух настоящих листьев при прореживании проростков хлопчатника проводить первичную браковку исходного селекционного материала и вести ранний, целенаправленный отбор на высокую продуктивность.

Показано, что оценка и отбор по величине большого семядольного листа может значительно повысить точность и разрешающую способность идентификации высокопродуктивных генотипов по фенотипическим признакам в сортопопуляциях и расщепляющихся популяциях гибридов F2 и F3.

Практическая значимость работы. Результаты и выводы настоящей работы по разработке и использованию тест - признака "площадь семядольных листьев" могут быть применены в генетико-селекционных исследованиях, направленных на повышение продуктивности растений и создание новых высокоурожайных сортов и гибридов хлопчатника с хорошим качеством волокна в научно-исследовательских центрах и учреждениях по селекции этой культуры.

Материалы диссертации могут быть использованы при чтении курса лекций "Методы селекции растений" для студентов, изучающих селекцию и семеноводство сельскохозяйственных культур на биологических и агрономических факультетах высших учебных заведений, аспирантов и соискателей, проходящих подготовку по этой специальности, при написании методических указаний и пособий по селекции растений на кафедрах генетики и селекции ВУЗов биологического и сельскохозяйственного профиля.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены (или представлены) на: республиканских конференциях молодых ученых Таджикистана (г.Душанбе, 2010 и 2011), ежегодных конференциях профессорского-преподавательского состава Таджикского аграрного университета им. Ш. Шотемура (г.Душанбе, 2007, 2009, 2010, 2011, 2012), научно–практических конференциях Таджикской академии сельскохозяйственных наук (г.Душанбе, 2007, 2008, 2011).

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ.

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, в которой изложены основные результаты опытов и их обсуждение, заключения, выводов, рекомендации для практики, списка литературы. Диссертация изложена на 145 страницах стандартного компьютерного текста, содержит 43 таблиц, 3 рисунка, Список цитируемой литературы включает 173 наименований, из которых 38 работ дальних зарубежных авторов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Глава 2. Условия, объекты и методы исследований 2.1. Агроклиматические условия места проведения опытов Полевые опыты проводились в 2005-2008 гг. в Гиссарском районе (высоте 980 м над ур.м.) Гиссарской долины Республики Таджикистан в Производственном кооператива (ПК) "Москва". По среднемноголетним данным правления гидрометеослужбы "Гиссарская" Гиссарского района в годы проведения наших исследований среднегодовая температура воздуха была равна 15,40С, сумма осадков составляла 520 мм, относительная влажность воздуха 63%.

В Гиссарском районе сумма эффективных температура (выше 100С) достигает 45000С продолжительностью 230-240 дней, общее количество приходящей солнечной радиации за год составляет 5685-5977 МДж/м2. Почва опытного участка коричнево-карбонатная.

2.2. Объекты исследований В качестве материала для опытов были использованы следующие линии и сорта средневолокнистого хлопчатника Gossypium hirsutum L. линии ТСХИ-2, ТСХИ-3, ТСХИ-4, ТСХИ-5, ТСХИ-6, ТСХИ-7, ТСХИ-8, ТСХИ-9 из генетической коллекции кафедры хлопководства, генетики, селекции и семеноводства Таджикского аграрного университета им. Ш.Шотемура и коллекции хлопчатника Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук и районированные сорта Гулистон и Мехргон.

Краткая характеристика этих сортов и линий хлопчатника приведена в диссертации.

2.3. Техника отбора селекционного материала Используя вышеназванные линии и сорта в 2005 г. в рамках настоящего исследования, в питомнике гибридизации были осуществлены следующие комбинации скрещивания: ТСХИ-7 х ТСХИ-3, ТСХИ-9 х ТСХИ-6, ТСХИ-2 х ТСХИ-7, Гулистон х ТСХИ-8, Мехргон х ТСХИ-1.

Семена скрещенных коробочек, объединённые по каждым комбинациям скрещивания высевали в питомнике гибридов первого поколения (F1). В биологическом питомнике гибридов F1 после появления всходов на стадии формирования одного-двух настоящих листьев проводили фенотипические два варианта отбора по величине площади семядольных листьев. В первом варианте отбора в рядках путём прореживания всходов, оставляли только проростки с более крупными темно-зелеными семядольными листьями. Во втором варианте отбора, наоборот, из рядков удаляли проростки с большими семядольными листьями, оставляли только ростки с меньшими размерами семядолей. После завершения физиологических экспериментов, в конце вегетации после созревания урожая и раскрытия коробочек урожай хлопкасырца каждого варианта собирали отдельно для посева в F2 на следующий год. В питомнике гибридов F2 прореживание всходов проводили точно так же по вышеуказанному принципу. Семена отборов, взятых в питомнике гибридов F2 высевали в гибридном питомнике F3 и после появления всходов повторяли те же процедуры отбора.

Посев в питомниках родительских форм и гибридов проводился рендомизированно в четырёхкратной повторности с соблюдением методических указаний по закладке полевых опытов (Доспехов, 1985) и проведению генетико-селекционных исследований с хлопчатником (Симонгулян и др., 1987).

Растения для опытов выращивались согласно агрорекомендациям МСХ Республики Таджикистан (Научно-обоснованная система земледелия Таджикской ССР, 1984; Научная система ведения сельского хозяйства Таджикистана, 2009) и в соответствии с агротехническими мероприятиями (даты посева, сроки и нормы поливов, дозы минеральных удобрений и время их внесения и т.д.), принятыми и проводимыми в условиях производства Гиссарского района, по схеме 60х18х1 и густоте стояния–92-94 тыс. раст./га.

2.4. Методы исследования В течение вегетации хлопчатника проводились фенологические учеты и наблюдения, промеры высоты растений, определялись параметры фотосинтетической деятельности растений, выход общего биологического и хозяйственного урожая, анализ технологических качеств хлопкового волокна.

Площадь семядольных листьев определяли при появлении одного-двух настоящих листьев. Для определения площади семядольных листьев измеряли длину и ширину каждой семядоли и умножали значения этих параметров на поправочный коэффициент 0,707.

Число листьев на растении определяли путем подсчета всех без исключения листьев на кусте хлопчатника (малых и больших размеров).

Общую листовую поверхность растений (ОЛПР) определяли путём измерения длины и ширины каждого листа с последующим умножением их на поправочной коэффициент 0,707 (Абдуллаев, 1990; Абдуллаев, Каримов, 2001) и дальнейшим суммированием.

Удельную поверхностную плотность листа (УППЛ) определяли следующим образом: с помощью пробочного сверла площадью не менее 0,см2, брали высечки из центральной части листа между главными жилками, высушивали их до постоянного веса при температуре 1060С. Для серийных определений УППЛ у всех исследуемых генотипов брали 4-5 лист от точки роста главного стебля хлопчатника в возрасте 20-25 дней.

Учет основных компонентов, структуры урожая (количество коробочек на растении, масса сырца одной коробочки) у генотипов хлопчатника проводили общепринятыми методами. Технологические свойства хлопкового волокна определяли стандартными методами (Иванов и др., 1972), разработанными в Центральном научно-исследовательском институте хлопчатобумажной промышленности (ЦИНИХБИ, г. Москва) по ГОСТу 3274.0-3275-72 в лаборатории технологии волокна Института земледелия Таджикской академии сельскохозяйственных наук (ТАСХН).

Коэффициент доминирования признаков (hp), показатели истинного гетерозиса (Гист.) и конкурсного гетерозиса (Гконк.) вычисляли по формулам, приведенным в работе (Абрамова, 1985).

Статистический и корреляционный анализ полученных результатов проводили с использованием программы Microsoft Excel 2007. В таблицах приведены среднеарифметические величины и стандартные ошибки четырёх определений из четырёх биологических повторностей. Достоверными считали различия при величине Р, не превышающей 0,05 и 0,01.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Глава 3. Морфобиологические особенности гибридов F1, F2 и F3, отобранных по величине семядольных листьев Семядольные листья. Результаты измерения длины, ширины и площади супротивно расположенных семядольных листьев (как в отдельности, так и суммарной поверхности), у различных линий, сортов и гибридов хлопчатника в фазу появления одного-двух настоящих листьев показали, что семядольные листья не являются соразмерными и отличаются друг от друга по величие-одна из семядолей несколько больше, а другая меньше ( табл. 1).

Таблица Длина, ширина и площадь семядольных листьев, сухая биомасса проростков у линий, сортов и гибридов F1. 2006 г.

Размеры семядольных Площадь Общая поверх- Сухая Линия, сорт, гибридная листьев, см семядоль- ность двух биомасса комбинация ных листьев, семядолей, проростдлина ширина см2 см2 ков мг 3,89±0,30* 1,90±0,05 5,22±0,ТСХИ-7 7,79±0,41 91,0±5,2,12±0,26 1,72±0,03 2,57±0,3,14±0,32 2,13±0,06 4,05±0,ТСХИ-3 7,08±0,36 86,0±5,2,91±0,27 1,85±0,04 3,01±0,4,65±0,78 2,51±0,10 8,22±0,ТСХИ-7 х ТСХИ-3, БСЛ 12,71±0,43 96,0±6,3,02±0,,31 2,09±0,07 4,46±0,3,89±0,24 2,08±0,06 5,72±0,ТСХИ-7 х ТСХИ-3, МСЛ 8,25±0,31 90,0±5,2,06±0,18 1,74±0,04 2,53±0,3,11±0,31 2,15±0,09 4,72±0,ТСХИ-9 7,88±0,44 92,1±5,2,48±0,22 1,81±0,04 3,18±0,3,28±0,33 2,38±0,11 5,52±0,ТСХИ-6 8,31±0,51 96,0±6,2,62±0,21 1,51±0,04 2,79±0,4,58±0,74 2,44±0,09 7,96±0,ТСХИ-9 х ТСХИ-6, БСЛ 13,76±0,38 103,0±7,3,43±0,36 2,42±0,06 5,86±0,3,06±0,28 2,21±0,04 4,78±0,ТСХИ-9 х ТСХИ-6,МСЛ 7,39±0,29 94,0±5,2,24±0,19 1,65±0,07 2,61±0,3,39±0,34 2,20±0,11 5,27±0,ТСХИ-2 7,83±0,31 91,1±4,2,04±0,19 1,78±0,03 2,56±0,3,87±0,31 1,89±0,10 5,17±0,ТСХИ-7 7,58±0,26 89,2±5,2,12±0,30 1,61±0,09 2,46±0,4,49±0,71 2,41±0,12 7,65±0,ТСХИ-2 х ТСХИ-7, БСЛ 13,68±0,34 104,3±5,3,22±0,33 2,65±0,04 6,03±0,3,11±0,29 2,28±0,10 5,13±0,ТСХИ-2 х ТСХИ-7, МСЛ 8,42±0,30 90,2±5,2,53±0,19 1,84±0,06 3,29±0,3,53±0,33 2,17±0,11 5,41±0,Гулистон 8,54±0,41 94,1±5,2,61±0,20 1,70±0,03 3,13±0,3,05±0,31 1,89±0,04 4,07±0,ТСХИ-8 6,72±0,26 86,2±5,2,22±0,28 1,69±0,03 2,65±0,Гулистон х ТСХИ-8, 4,51±0,38 2,44±0,10 7,84±0,13,58±0,34 102,1±6,БСЛ 2,93±0,27 2,64±0,05 5,74±0,Гулистон х ТСХИ-8, 3,14±0,31 2,04±0,11 4,52±0,7,83±0,29 91,3±5,МСЛ 2,66±0,21 1,76±0,04 3,30±0,3,51±0,30 2,19±0,11 5,43±0,Мехргон 8,46±0,31 96,3±6,2,68±0,27 1,69±0,03 3,03±0,3,57±0,29 2,18±0,10 5,04±0,ТСХИ-1 7,68±0,28 90,5±5,2,15±0,23 1,74±0,04 2,64±0,4,05±0,66 2,53±0,13 7,24±0,Мехргон х ТСХИ-1, БСЛ 11,86±0,29 96,4±5,3,21±0,30 2,04±0,06 4,62±0,Мехргон х ТСХИ-1, 3,03±0,26 20,9±0,11 4,47±0,7,37±0,26 86,3±5,МСЛ 2,23±0,19 1,84±0,08 2,90±0,Примечание: *-верхняя строка-показатели большего семядольного листа, нижняя показатели малого семядольного листа. Здесь и далее в таблицах: БСЛ–растения отобраны по величине большого семядольного листа, МСЛ – по величине малого семядольного листа.

Так, у использованных нами в опытах линий и сортов хлопчатника площадь большого семядольного листа (БСЛ) превышала площадь меньшего по размеру семядольного листа (МСЛ) в F1 в 1,3-2,3 раза, в F2 в 1,1-1,2 раза и в F3 в 1,2-1,4 раза.

У гибридов площадь БСЛ превышала площадь МСЛ: в F1 1.3-1.6 раза, в F 1,1-1,3 раза и в F3 1,1-1,4 раза. Общая площадь двух семядолей у формообразцов, отобранных из популяции гибридов по признаку "БСЛ" была больше, чем суммарная поверхность двух семядольных листьев у растений, выделенных по признаку "МСЛ": в F1 на 35,0-46,0 %, в F2 на 26,7-43,5% и в F3 на 10,8-29,1%. Максимальная общая площадь двух семядольных листьев наблюдалась в F1 и F2 у гибрида ТСХИ-9 х ТСХИ-6 (13,76см2 и 14,74смсоответственно), а в F3 у гибрида Мехргон х ТСХИ-1 (9,81 см2). Они являются лучшими генотипами-донорами по площади семядольных листьев.

Корреляционный анализ показал, что между урожаем хлопка-сырца и размерами больших и меньших по размеру семядольных листьев существует положительная взаимосвязь. При этом значение коэффициентов корреляции между урожаем хлопка-сырца и площадью БСЛ значительно больше, чем с МСЛ (r=0,887 и r=0,776 соответственно).

Следовательно, по величине площади большого семядольного листа можно будет проводить оценку и отбор высокоурожайных формообразцов в сортопопуляциях и популяциях гибридов F1, F2 и F3.

Высота главного стебля. У многих культивируемых сортов хлопчатника в зависимости от генотипа и условий выращивания главный стебель к концу вегетационного периода достигает высоты от 70-80 до 120150 см, чаще всего до 100 см. В этой связи интересно было изучить, как влияет отбор по признаку "БСЛ" и "МСЛ" на высоту главного стебля у гибридов хлопчатника.

Результаты наших исследований показали, что у растений, отобранных из популяции гибридов по признаку "БСЛ" в начальные этапы развития растений хлопчатника, в фазу бутонизации, высота главного стебля составляла: в F1 44,0 - 52,0 см, в F2 59,0-71,0 см, в F3 44,0-51,0 см, а у растений, выделенных по признаку «МСЛ» показатели высоты главного стебля, соответственно, были: в F1 41,0-49,0 см, в F2 48,0-67,0 см и в F3 41,049,0. Эти результаты показывают, что в этой фазе развития растений, отобранные по признакам «БСЛ» и «МСЛ» гибриды мало отличались друг от друга, и от показателей лучших родительских форм.

В фазе цветения наблюдалось незначительное увеличение высоты главного стебля у всех гибридов, отобранных по признаку «БСЛ» по сравнению с показателями лучших родителей на (4,5-11,3%).

В течение вегетации растений у гибридов F1, F2, F3 и их родительских форм максимальная высота главного стебля наблюдалась в фазе созревания (табл. 2). Среди изученных генотипов гибриды ТСХИ-7 х ТСХИ-3 и Мехргон х ТСХИ-1 в F1, F2 и F3, отобранные по признаку «БСЛ» характеризовались относительно более высоким ростом главного стебля (100,5-103,0см) по Таблица Высота главного стебля (см) у линий, сортов и гибридов F1. 2006 г Фаза развития растений:

Линия, сорт, бутони- цветение плодо- созревание гибрид зация ношение ТСХИ-7 43.5 55.0 88.5 90.ТСХИ-3 40.0 54.0 88.5 89.ТСХИ-7 х ТСХИ-3, БСЛ* 44.0 57.5 92.5 101.ТСХИ-7 х ТСХИ-3, МСЛ* 41.0 54.0 70.5 82.ТСХИ-9 44.5 54.5 84.5 87.ТСХИ-6 42.0 56.0 82.5 90.ТСХИ-9 х ТСХИ-6 БСЛ 45.0 61.5 88.0 92.ТСХИ-9 х ТСХИ-6 МСЛ 43.5 55.5 80.0 81.ТСХИ-2 51.5 60.0 83.0 86.ТСХИ-7 48.0 58.5 82.5 85.ТСХИ-2 х ТСХИ-7 БСЛ 52.0 64.0 86.0 88.ТСХИ-2 х ТСХИ-7 МСЛ 49.0 59.5 70.5 79.Гулистон 50.0 61.5 86.5 88.ТСХИ-8 49.5 60.5 82.5 86.Гулистон х ТСХИ-8 БСЛ 50.5 68.5 89.0 90.Гулистон х ТСХИ-8 МСЛ 49.0 65.5 79.5 82.Мехргон 44.0 66.5 80.0 90.ТСХИ-1 46.0 60.0 85.0 91.Мехргон х ТСХИ-1 БСЛ 46.5 64.5 88.0 100.Мехргон х ТСХИ-1 МСЛ 45.0 62.5 72.5 80.Примечание: *- сокращение те же, что в табл. 1.

сравнению с другими гибридами и родительскими формами.

Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что признак "высота главного стебля" у хлопчатника мало изменчив и варьирует в небольших пределах т.е. отбор признаку "БСЛ" существенно не влиял на высоту растений.

Обычно в селекционно-генетических исследованиях особое внимание уделяется степени наследования соответствующего количественного признака. Степень наследования признака можно оценить по коэффициенту доминирования (hp). По значению коэффициента доминирования также можно установить степень проявления гетерозисного эффекта у гибридов по изучаемому признаку.

Результаты анализа наследования высоты главного стебля и степени проявления гетерозисного эффекта по этому признаку у растений хлопчатника, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине БСЛ показали, что во все фазы развития растений, в большинстве комбинаций скрещивания наблюдалось полное доминирование лучшей родительской формы с большей величиной признака (hp=+1) и сверхдоминирование–гетерозис (hp больше 1). Только в одном случае в фазе цветения у гибридов F1 в комбинации Мехргон х ТСХИ-1 наблюдалось неполное доминирование родительской формы с большей величиной признака: hp больше нуля, но меньше +1. В двух случаях у гибридов F2 и у гибридов F3 наблюдалось полное доминирование (hp=-1) и сверхдоминирование (hp меньше -1) родительской формы с меньшей величиной признака. В фазах цветения и созревания у гибридов F3 в комбинации Гулистон х ТСХИ-8 наблюдалось неполное доминирование родительской формы с большей величиной признака: hp больше нуля, но меньше +1.

Результаты анализа Гконк. показали, что только в двух гибридных комбинациях Мехргон х ТСХИ-1 и ТСХИ-7 х ТСХИ-3 растения хлопчатника, отобранные из популяции гибридов F1, F2 и F3 по признаку «БСЛ» на 10,015,0% в фазу плодоношения и на 11,0-12,1% в фазу созревания по высоте главного стебля превосходили районированный сорт Мехргон.

Таким образом, полученные нами данные показывают, что в наследовании показателя "высота главного стебля" наблюдались случаи полного и неполного доминирования высокого значения признака и проявления положительного и отрицательного эффекта гетерозиса у растений, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине БСЛ.

Количество листьев является важным морфологическим признаком куста и основным составляющим структурным компонентом облиственности и общей листовой поверхности растения. В связи с этим представлял интерес изучение влияния отбора по признакам "БСЛ" и "МСЛ" на этот показатель.

Результаты подсчёта количества листьев показали, что растения, отобранные из популяции гибридов F1 по признаки «БСЛ» мало отличались по этому показателю от своих лучших родительских форм. Они имели почти одинаковое количество листьев на кусте. В фазах цветения, плодоношения и созревания по количеству листьев на растении гибриды F1 достоверно превосходили среднее значение этого признака у лучших родительских форм.

В F2 (табл. 3) по величине данного признака гибриды превышали лучшую из родительских форм в фазе: цветения–на 19,2-20,8%, плодоношения–на 5,0-73,5%, созревания–на 10,8-29.1%, а в F3 в фазу:

бутонизации–на 11,4-41,2%, цветения–на 4.8-16,7%, плодоношения–на 4,116,1 и созревания–на 4,0-31,9%.

Максимальное количество листьев у растений, отобранных по признаку «БСЛ» из популяции гибридов F1 наблюдалось в фазе плодоношения в комбинациях ТСХИ-7 х ТСХИ-3 и ТСХИ-9 х ТСХИ-6, а у остальных гибридов – в фазе созревания. Аналогичная картина наблюдалась и у гибридов F2 и F3 в 2007-2008 гг. (табл. 3).

Таблица Количество листьев (шт./растение) у линий,сортов и гибридов F2. 2007 г Линия, сорт, Фаза развития растений:

гибрид цветение плодоношение Созревание ТСХИ-7 25.0±1.7 49.0±3.3 36.0±2.ТСХИ-3 20.0±1.4 32.0±2.2 39.0±2.ТСХИ-7 х ТСХИ-3, БСЛ* 24.0±1.6 85.0±6.8 48.0±3.ТСХИ-7 х ТСХИ-3, МСЛ* 22.0±1.5 44.0±2.2 36.0±1.ТСХИ-9 20.0±1.3 33.0±2.1 46.0±3.ТСХИ-6 22.0±1.4 40.0±3.0 44.0±2.ТСХИ-9 х ТСХИ-6, БСЛ 27.0±1.9 78,0±3.4 52.0±4.ТСХИ-9 х ТСХИ-6, МСЛ 19.0±1.3 33.0±2.1 45.0±2.ТСХИ-2 26.0±1.8 36.0±2.6 36.0±2.ТСХИ-7 24.0±1.7 40.0±2.8 29.0±1.ТСХИ-2 х ТСХИ-7, БСЛ 31.0±2.2 42.0±2.9 44.0±2.ТСХИ-2 х ТСХИ-7, МСЛ 25.0±1.6 35.0±2.0 33.0±1.Гулистон 24.0±1.7 34.0±2.1 37.0±2.ТСХИ-8 22.0±1.4 29.0±1.8 36.0±2.Гулистон х ТСХИ-8, БСЛ 29.0±1.8 37.0±2.3 41.0±2.Гулистон х ТСХИ-8, МСЛ 23.0±1.5 31.0±1.7 37.0±2.Мехргон 30.0±2.0 36.0±2.1 41.0±2.ТСХИ-1 31.0±2.4 35.0±2.0 39.0±2.Мехргон х ТСХИ-1, БСЛ 30.0±2.1 49.0±3.3 52.0±3.Мехргон х ТСХИ-1, МСЛ 27.0±1.9 35.5±2.2 38.0±2.Примечание: * - сокращение те же, что в табл. Что касается растений, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и Fпо признаку «МСЛ», то гибриды по величине изучаемого признака занимали промежуточное положение между двумя исходными линиями (генотипами) или не превосходили значение показателя «МСЛ» материнской формы.

Анализ степени проявления гетерозисного эффекта у гибридов F1, F2 и F3 по признаку «количество листьев на растении» показал что, у гибридов первого поколения в фазе бутонизации, в двух комбинациях скрещивания (ТСХИ-7 х ТСХИ-3 и ТСХИ-2 х ТСХИ-7) наблюдался промежуточный характер наследования признака (hp=0), т.е. гетерозис не проявился, а в трёх остальных комбинациях (ТСХИ-9 х ТСХИ-6, Гулистон х ТСХИ-8 и Мехргон х ТСХИ-1) проявилось сверхдоминирование–гетерозис (hp больше +1). В фазах цветения, плодоношения и созревания у гибридов F1 во всех комбинациях скрещивания наблюдался высокий гетерозисный эффект (значения hp=1,9-11,0, 1,7-21,0 и 1,3-7,4, соответственно по фазам развития растений).Это указывает на преимущественно однонаправленное доминирование признака.

У гибридов второго поколения в фазе цветения, в одной гибридной комбинации (ТСХИ-7 х ТСХИ-3) наблюдалось неполное доминирование признака, в трёх комбинациях скрещивания (ТСХИ-9 х ТСХИ-6, ТСХИ-2 х ТСХИ-7, Гулистон х ТСХИ-8) – сверхдоминирование и в одной – отрицательный гетерозис (Мехргон х ТСХИ-1).

У гибридов F3, отобранных по площади БСЛ, в фазе бутонизации, в комбинациях Гулистон х ТСХИ-8 и Мехргон х ТСХИ-1 проявилось неполное доминирование и отрицательный гетерозис по признаку «количество листьев на растении», а у остальных гибридов–высокий положительный гетерози сный эффект. Такой характер проявления гетерозиса у гибридов наблюдался и в фазах цветения и плодоношения. В фазе созревания у всех гибридов имело место сверхдоминирование признака и высокие значения истинного и конкурсного гетерозиса.

Приведенные результаты показывают, что у растений хлопчатника, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине «БСЛ», в основном преобладает явление сверхдоминирования признака «количество листьев на растении», однако встречаются и случаи отрицательного гетерозиса и неполного доминирования.

Глава 4. Фотосинтетические показатели растений, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине большого семядольного листа Площадь листьев является одним из важных показателей фотосинтетической деятельности растений, определяющих размеры биологического и хозяйственного урожая сельскохозяйственных культур.

Результаты наших исследовании показали, что площадь листьев у хлопчатника закономерно изменяется в онтогенезе растения. Начиная с фазы бутонизации у всех генотипов (линий, сортов и гибридов) происходит постепенное увеличение площади листьев, и она достигает своей максимальной величины в фазу плодоношения, а затем в фазу созревания резко снижается. В фазе плодоношения наибольшую листовую поверхность имели растения, отобранные из популяции гибридов F1, F2 и F3 по признаку «БСЛ». Гибриды по этому признаку превосходили родительские формы: в Fна 33,5-82,5%, в F2 на 16,6-57,8% и в F3 на 4,3-6,5%.

Более интенсивным формированием площади листьев отличались растения из гибридной комбинации ТСХИ-7 х ТСХИ-3 и Гулистон х ТСХИ-(F1) и ТСХИ-7 х ТСХИ-3 и ТСХИ-9 х ТСХИ-6 (F2). В третьем поколении гибридов ни одна из гибридной комбинации не выделялась по площади листьев. Все они по максимальной площади листьев были почти одинаковыми.

Характерной особенностью формирования листовой поверхности у растений, отобранных по признаку «БСЛ» из популяции гибридов является то, что площадь листьев у них, независимо от фазы развития растений, нарастает значительно быстрее, чем у исходных родительских форм.

Таблица Площадь листьев (дм2/растение) у линий, сортов и гибридов F2. 2007 г.

Линия, сорт, гибридная Фаза развития растений:

комбинация цветение плодоношение созревание ТСХИ-7 7.1±0.6 22.5±1.3 9.4±0.ТСХИ-3 6.3±0.4 15.5±1.1 5.3±0.ТСХИ-7 х ТСХИ-3, БСЛ* 7.9±0.7 35.5±2.3 14.1±0.ТСХИ-7х ТСХИ-3, МСЛ* 5.3±0.3 13.9±0.9 5.3±0.ТСХИ-9 7.6±0.6 14.3±0.9 12.6±0.ТСХИ-6 6.1±0.4 17.4±1.1 12.1±0.ТСХИ-9 х ТСХИ-6, БСЛ 9.6±0.9 24.08±1.3 13.7±0.ТСХИ-9 х ТСХИ-6, МСЛ 4.9±0.3 15.2±1.0 6.7±0.ТСХИ-2 10.6±1.0 17.0±1.0 13.6±0.ТСХИ-7 8.6±0.8 16.1±0.9 10.4±0.ТСХИ-2 х ТСХИ-7, БСЛ 11.9±1.2 20.9±1.2 16.9±0.ТСХИ-2 х ТСХИ-7, МСЛ 8.2±0.7 12.1±0.7 7.6±0.Гулистон 6.5±0.5 13.9±0.8 10.6±0.ТСХИ-8 7.5±0.6 11.3±0.6 12.0±80.Гулистон х ТСХИ-8, БСЛ 10.2±0.9 16.2±1.0 14.0±90.Гулистон х ТСХИ-8, МСЛ 8.5±0.6 9.9±0.6 5.9±0.Мехргон 7.9±0.7 18.5±0.9 11.9±0.ТСХИ-1 10.9±1.0 13.7±0.6 11.5±0.Мехргон х ТСХИ-1, БСЛ 11.2±1.1 19.1±1.0 21.4±1.Мехргон х ТСХИ-1, МСЛ 6.9±0.5 15.8±0.7 9.6±0.Примечание: * - сокращения те же, что в табл.1.

Полученные результаты позволяют нам сделать вполне обоснованный вывод о том, что по признаку «БСЛ» на ранних этапах развития растений хлопчатника можно отобрать генотипы с высокими значениями площади листьев, а, следовательно, и с высокими показателями продуктивности и урожайности.

Увеличение площади листьев у гибридов является одним из наиболее простых проявлений гетерозисного эффекта или гибридной силы.

В этой связи нами были изучено проявление гетерозисного эффекта по признаку «площадь листьев» и проанализированы причины увеличения общей ассимиляционной поверхности растения у гибридов F1, F2 и F3.

Анализ характера наследования признака "площадь листьев" показал, что у растений, отобранных по признаку "БСЛ" в F1, в фазе бутонизации, наблюдался положительный гетерозис (сверхдоминирование), за исключением гибрида ТСХИ-2 х ТСХИ-7, у которого проявилось неполное доминирование признака (hp=0,8). В фазах цветения, плодоношения и созревания у всех гибридов также проявилось сверхдоминирование признака "площадь листьев". Аналогичные результаты были получены при анализе общей листовой поверхности растения у гибридов второго и третьего поколений, отобранных по величине БСЛ.

Сравнительный анализ значений конкурсного гетерозиса показал, что в фазе плодоношения, в период максимального формирования листовой поверхности, гибридные растения, отобранные по признаку БСЛ, по площади листьев превосходили районированный сорт Мехргон: в F1 на 3,2-91,9 %, в F2 на 21,8-68,8 % и в F3 на 3,7-18,3 %. По этому показателю гетерозиса среди гибридов в F1 и F2 четко выделялся гибрид ТСХИ-7 х ТСХИ-3. У него в фазе плодоношения наблюдались максимальные значения Гконк.- 91,9 и 68,8 %. На втором месте находился гибрид ТСХИ-9 х ТСХИ-6. Этот гибрид по площади листьев в F1 на 21,8 % и в F2 на 30,1 % превышал сорт Мехргон.

Величина площади листьев является определяющими фактором биологической и хозяйственной продуктивности растений. Результаты корреляционно-регрессионного анализа показали, что между величиной площади листьев и урожаем хлопка-сырца существует положительная взаимосвязь r=0,648. Следовательно, выше указанные гибриды могут представлять интерес как исходный материал для селекции высокопродуктивных сортов.

Удельная поверхностная плотность листа (УППЛ) является интегральным показателем содержания структурных и функциональных элементов мезоструктуры листа. Показатель УПП листа в большей степени характеризует потенциал фотосинтетического аппарата генотипов, нежели чем величина площади листьев. УПП листа положительно и достоверно коррелирует с интенсивностью фотосинтеза, накоплением фитомассы, урожаем хлопка-сырца и основными показателями качества волокна (Абдуллаев, Каримов, 2001).

УПП листа ранее был рекомендован как физиологический тест-признак для массового анализа селекционного материала на высокую продуктивность (Абдуллаев. 1990).

В связи с вышеизложенным в наших исследованиях для скрининга генотипов хлопчатника с высокой продуктивностью из популяции гибридов, отобранных по величине площади БСЛ, мы также как тест-признак использовали показатель УПП листа.

Результаты наших исследований показали (табл. 5), что у растений, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине площади БСЛ наблюдались более высокие значения УПП листа по сравнению с родительскими формами, а также растениями, выделенными по признаку МСЛ.

Максимальной величиной УПП листа во все годы исследования в F1, Fи F3 характеризовались гибриды ТСХИ-2 х ТСХИ-7, ТСХИ-9 х ТСХИ-6 и Гулистон х ТСХИ-8, отобранные по величине площади БСЛ (табл. 5).

Таблица Удельная поверхностная плотность листа (г/дм2) у линий, сортов и гибридов F1. 2006 г Фаза развития растений:

Линия, сорт, гибридная бутониза- плодокомбинация цветение созревание ция ношение ТСХИ-7 0,408±0,014 0,711±0,021 1,004±0,036 1,115±0,0ТСХИ-3 0,510±0,024 0,814±0,024 1,109±0,082 1,099±0,0ТСХИ-7 х ТСХИ-3, БСЛ* 0,540±0,026 0,923±0,023 1,104±0,063 1,220±0,0ТСХИ-7х ТСХИ-3, МСЛ* 0,430±0,013 0,700±0,016 1,008±0,045 1,076±0,0ТСХИ-9 0,603±0,019 0,710±0,017 0,825±0,038 1,122±0,1ТСХИ-6 0,501±0,015 0,618±0,013 0,766±0,015 1,072±0,0ТСХИ-9 х ТСХИ-6, БСЛ 0,608±0,023 0,786±0,016 0,944±0,012 1,269±1,1ТСХИ-9 х ТСХИ-6, МСЛ 0,560±0,016 0,624±0,012 0,834±0,011 1,017±0,1ТСХИ-2 0,482±0,012 0,613±0,019 0,951±0,025 1,090±0,0ТСХИ-7 0,534±0,016 0,714±0,018 1,082±0,060 1,076±0,0ТСХИ-2 х ТСХИ-7, БСЛ 0,580±0,017 0,836±0,021 1,199±0,096 1,296±0,0ТСХИ-2 х ТСХИ-7, МСЛ 0,494±0,013 0,633±0,018 0,914±0,073 1,025±0,0Гулистон 0,560±0,014 0,631±0,014 0,899±0,078 1,068±0,0ТСХИ-8 0,421±0,012 0,704±0,015 0,873±0,089 1,035±0,1Гулистон х ТСХИ-8, БСЛ 0,540±0,016 0,729±0,026 0,978±0,083 1,256±0,1Гулистон х ТСХИ-8, МСЛ 0,481±0,013 0,644±0,018 0,767±0,048 1,135±0,1Мехргон 0,560±0,018 0,731±0,021 0,967±0,048 1,081±0,0ТСХИ-1 0,423±0,011 0,634±0,015 0,867±0,048 1,048±0,1Мехргон х ТСХИ-1, БСЛ 0,584±0,019 0,864±0,024 1,052±0,061 1,128±0,0Мехргон х ТСХИ-1, МСЛ 0,494±0,014 0,739±0,017 0,756±0,045 1,089±0,0Примечание: *-сокращения те же, что в табл.1.

Интересно было выяснить в какой степени наследуются и сохраняются эти преимущества по УПП листа у растений, отобранных из популяции гибридов F1, F2 и F3 по признаку "БСЛ". С этой целью гибриды оценивали по коэффициенту доминирования и степени проявления истинного и конкурсного гетерозиса.

Результаты показали, что у гибридов F1 в фазе бутонизации, во всех комбинациях скрещивания наблюдается сверхдоминирование признака (положительный гетерозис), за исключением гибрида Гулистон х ТСХИ-8, у которого проявляется неполное доминирование признака "УПП листа" (hp больше нуля, но меньше +1). В последующие фазы развития растений-в фазах цветения, плодоношения и созревания у всех гибридов также проявлялось сверхдоминирование признака "удельная поверхностная плотность листа". Аналогичные результаты были получены при анализа УПП листа гибридов второго и третьего поколений в 2007-2008 гг.

Проведенный нами корреляционно-регрессионный анализ показал, что между значениями УПП листа во все фазы развития растений хлопчатника и конечным урожаем хлопка-сырца у генотипов, отобранных по признаку БСЛ из популяции гибридов F1, F2 и F3 существует удовлетворительная положительная корреляция, т.е. у тех генотипов хлопчатника, у которых выше значение удельной поверхностной плотности листа, формирование высокого урожая хорошего качества более благоприятны.

Таким образом, полученные нами результаты свидетельствует о том, что отбор генотипов с большими темно-зелеными, уплотнёнными семядолями на ранних этапах развития растений хлопчатника позволяет выделить формообразцы с высокими значениями удельной поверхностной плотности листа.

Глава 5. Биологический и хозяйственный урожай хлопчатника при отборе генотипов по величине площади семядольных листьев Биологический урожай хлопчатника обычно слагается из таких показателей, как масса вегетативных частей и органов и массы хлопка-сырца.

Результаты анализа биологической продуктивности исследованных генотипов хлопчатника показали (табл. 6), что гибриды, отобранные по величине площади БСЛ превышают свои лучшие родительские формы по биологической массе: в F1 на 14,8-18,7 %, в F2 на 14,2-17 % и в F3 на 2,3-10,%. При этом все гибриды проявляют сверхдоминирование признака и истинный гетерозис по этому показателю. Наибольшую биологическую массу имели: в F1 гибрид ТСХИ -7 х ТСХИ-3 (216,6 г/растение), в F2 гибрид Мехргон х ТСХИ-1 (230,5 г/растение) и в F3 гибриды Гулистон х ТСХИ-(241,6 г/растение) и Мехргон х ТСХИ-1 (249,1 г/растение). Повышенный биологический урожай у этих гибридов, возможно, создается за счет генетически обусловленной большей ассимиляционной поверхности листьев, высокой интенсивности видимого и потенциального фотосинтеза, большей продолжительности работы фотосинтетического аппарата. Другими словами, большая величина активно фотосинтезирующей поверхности у этих гибридов обеспечивает высокое приросты сухой биологической массы.

Гибриды, отобранные по величине площади МСЛ по значениям биологической массы были близки к лучшим родительским формам.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что растения, отобранные из популяции гибридов F1, F2 и F3 по величине площади БСЛ характеризуются более интенсивным, чем родительские формы накоплением биомассы, и проявлением высокого гетерозисного эффекта по этому показателю.

Таблица Структура урожая линий, сортов и гибридов F1, 2006 г КолиУрожай, г/растение чество Масса раскрыхлопка- Индекс тых Линия, сорт, сырца хозяй- биоло- урожая, полногибридная комбинация одной Кхоз ственный гический ценных корокоробобочки, г чек,шт.

ТСХИ-7 18,6±1,3 4,34 80,8±9,1 180,0±9,1 0,ТСХИ-3 16,5±1,4 4,23 69,9±4,6 168,7±11,6 0,ТСХИ-7 х ТСХИ-3, БСЛ* 17,9±0,9 5,64 101,1±10,5 216,6±28,5 0,ТСХИ-7 х ТСХИ-3, МСЛ* 12,8±1,2 5,42 69,5±6,5 174,3±13,9 0,ТСХИ-9 13,2±1,0 5,10 67,8±6,1 170,1±14,7 0,ТСХИ-6 12,7±1,3 5,45 69,5±6,0 184,5± 20,4 0,ТСХИ-9 х ТСХИ-6, БСЛ 19,1±2,0 5,85 112,0±8,3 216,7±18,2 0,ТСХИ-9 х ТСХИ-6, МСЛ 16,6±1,5 4,71 78,1±6,7 184,1± 9,5 0,ТСХИ-2 18,5±1,6 3,60 66,8±6,6 164,4±7,3 0,ТСХИ-7 14,3±1,7 4,45 63,7±7,3 140,3±16,8 0,ТСХИ-2 х ТСХИ-7, БСЛ 24,6±2,0 4,70 115,5±9,5 202,2±17,5 0,ТСХИ-2 х ТСХИ-7, МСЛ 10,2±1,0 4,60 47,0±4,3 122,1±9,6 0,Гулистон 15,9±1,6 4,26 67,8±5,6 156,7±12,8 0,ТСХИ-8 12,6±1,5 5,37 68,9±6,1 176,6±14,5 0,Гулистон х ТСХИ-8, БСЛ 15,6±1,6 5,52 86,2±7,1 207,9±17,9 0,Гулистон х ТСХИ-8, МСЛ 14,2±1,3 4,74 67,3±3,0 170,8±12,4 0,Мехргон 14,7±2,1 5,31 78,2±5,7 204,2±18,4 0,ТСХИ-1 10,8±1,1 5,56 60,0±5,0 203,4±20,5 0,Мехргон х ТСХИ-1, БСЛ 16,3±1,2 5,54 89,6±4,9 209,9±18,9 0,Мехргон х ТСХИ-1, МСЛ 11,8±1,2 6,06 71,6±4,0 212,4±14,0 0,Примечание: * - сокращения те же,что в табл. 1.

Хозяйственный урожай. Основными составляющими компонентами хозяйственного урожая хлопчатника являются число коробочек на растении и средняя масса хлопка-сырца одной коробочки.

В связи с вышеизложенным интересно было изучить как влияет отбор по величине площади БСЛ на количество и крупность коробочек.

Результаты количественного анализа компонентов структуры хозяйственного урожая хлопчатника у гибридов F1, F2 и F3 показали, что гибриды, отобранные по величине площади БСЛ значительно превосходят родительские формы по количеству раскрытых полноценных коробочек и проявляют высокий гетерозисный эффект по этому показателю.

Таблица Структура урожая линий, сортов и гибридов F2, 2007 г.

Коли– Урожай, г/растение Масса чество хлопка- Инраскрытых сырца декс Линия, сорт, полноценхозяйодной уробиологибридная комбинация ных ственкоро- жая, гический коробочек, ный бочки,г Кхоз.

шт.

ТСХИ-7 10,0±1,0 7,10 70,8±8,4 170,8±10,5 0,ТСХИ-3 9,2±0,8 7,18 65,7±6,1 160,1±13,2 0,ТСХИ-7 х ТСХИ-3, БСЛ* 11,5±1,0 8,35 95,6±8,8 205,8±20,2 0,ТСХИ-7х ТСХИ-3, МСЛ* 11,3±1,1 6,82 60,4±5,2 159,2±12,4 0,ТСХИ-9 7,0±0,7 8,54 59,2±4,9 159,2±11,9 0,ТСХИ-6 9,0±1,3 6,62 60,6±8,3 173,4±14,8 0,ТСХИ-9 х ТСХИ-6, БСЛ 11,4±1,0 9,18 103,7±8,9 213,7±19,7 0, ТСХИ-9 х ТСХИ-6, МСЛ 10,6±0,9 6,01 64,5,40± 140,6±10,8 0,ТСХИ-2 9,7±1,0 6,39 62,38,1± 137,7±10,0 0,ТСХИ-7 10,5±1,0 6,78 71,6±6,5 161,6±12,3 0,ТСХИ-2 х ТСХИ-7, БСЛ 12,2±1,2 7,94 96,5±8,9 188,4±13,7 0,ТСХИ-2 х ТСХИ-7, МСЛ 10,8±1,0 6,86 73,8±4,8 166,3±10,8 0,Гулистон 10,7±1,0 6,30 67,4±8,2 142,7±11,9 0,ТСХИ-8 11,0±1,0 6,89 76,0±6,8 182,5±13,5 0,Гулистон х ТСХИ-8, БСЛ 12,0±1,3 8,33 98,2±8,5 213,1±14,6 0,Гулистон х ТСХИ-8, МСЛ 11,0±1,0 6,67 77,7±4,7 189,2±11,4 0,Мехргон 11,8±1,2 6,81 80,5±8,6 183,5±14,1 0,ТСХИ-1 12,4±1,1 6,52 80,6±8,8 195,3±15,7 0,Мехргон х ТСХИ-1, БСЛ 13,7±1,1 7,50 102,9±8,9 230,5±15,1 0,Мехргон х ТСХИ-1, МСЛ 12,6±1,0 7,12 89,6±5,6 194,5±12,8 0,Примечание: *-сокращения те же,что в табл. 1.

При этом коэффициенты доминантности (hp) были равны: у гибридов F1 1,324,6, у гибридов F2 1,0-30,2 и у гибридов F3 1,1-3,9.

Величина хозяйственного урожая хлопчатника зависит не только от количества раскрытых полноценных коробочек, образовавшихся на кусте, но также от их массы, т.е., от крупности коробочек.

Крупность коробочки у использованных нами для гибридизации линий и сортов хлопчатника варьировала: в 2006 г. от 3,6 г (у линии ТСХИ-2) до 6,1 г (у линии ТСХИ-9)(табл.6), в 2007 г. от 6,3 г (у сорта Гулистон ) до 8,5 г (у линии ТСХИ- 9)(табл.7), в 2008 г.от 4,1 г (у линии ТСХИ-1) до 6,6 г (у сорта Гулистон).

По массе хлопка-сырца одной коробочки гибриды F1, F2 и F3, отобранные по признаку БСЛ значительно превышали родительские формы, а также растения, отобранные по площади МСЛ. При этом крупность коробочки у гибридов варьировала: в F1 от 4,7 до 5,8 г (табл. 6), в F2 от 7,5 до 9,1 г (табл. 7) и в F3 от 5,1 до 6,6 г. Как видно из приведенные данных, высокие значения этого показателя наблюдались у гибридов второго поколения, отобранных по площади БСЛ. Среди гибридов по крупности коробочек выделялись в F1 и F2 гибрид ТСХИ-9 х ТСХИ-6, и в F3 гибрид ТСХИ-7 х ТСХИ-3.

При сопоставлении данных табл. 6 и 7, было выявлено интересное компенсационное явление: с увеличением количества полноценных коробочек в расчёте на одно растение их масса заметно уменьшалась (табл.

6), и, наоборот, с уменьшением числа коробочек их масса увеличивалась (табл. 7). В результате этого одна и та же масса хлопка-сырца с одного растения может быть получена либо за счет большего количества, но меньших по размеру и массе коробочек, либо, за счет меньшего числа более крупных коробочек.

Результаты анализа значений истинного гетерозиса (Гист.) -способности гибридов превосходить по данному признаку лучшую из родительских форм показали, что этот гетерозис составлял: у гибридов F1 15,0-198,0 %, у гибридов F 5,5-16,3 % и у гибридов F3 1,2-11,3 %. Как видно из этих данных эффект гетерозиса сохранялся даже в третьем поколении.

Так как истинный гетерозис не свидетельствует о практической ценности гибридной комбинации, нами были определены значения конкурсного гетерозиса.

Полученные данные показали, что среди гибридов F1, F2 и F3, отобранных по величине площади БСЛ по показателям конкурсного гетерозиса выделяются гибриды ТСХИ-7 х ТСХИ-3, Гулистон х ТСХИ-8 и ТСХИ-9 х ТСХИ-6.

Следовательно, их можно использовать как исходный материал для селекции при выведении новых крупнокоробочных и высокоурожайных сортов хлопчатника.

Качество хлопкового волокна. Продуктивность растений определяется не только общим урожаем, но и его качеством. Показателями, характеризующими качество хозяйственного урожая хлопчатника, является тонина (метрический номер), штапельная длина, разрывная длина (относительная разрывная нагрузка) и крепость хлопкового волокна (разрывная нагрузка).

В свете вышеизложенного представлял определенный интерес изучение влияния отбора генотипов по величине площади семядольных листьев на формирование технологических свойств волокна хлопчатника.

Анализ технологических свойств хлопкового волокна (табл. 8) показал, что в F2 гибриды, отобранные по признаку "БСЛ" (за исключением гибрида Мехргон х ТСХИ-1) имеют относительно длинное волокно, характерное для Таблица Технологические свойства волокна линий, сортов и гибридов F2. 2007 г.

Относительная Метри- Разрыв- Тип Штапель- разрывная ческий ная волокЛиния,сорт, гибрид ная нагрузка, номер, нагрузка на длина, гс /текс текс (крепость мм (разрывная волокна), длина, км) гс ТСХИ-7 35,2 25,8 5500 4,7 V ТСХИ-3 34,0 26,1 5700 4,4 V ТСХИ-7 х ТСХИ-3, БСЛ* 36,0 25,7 5650 4,8 V ТСХИ-7 х ТСХИ-3, МСЛ * 34,8 24,8 5510 4,5 V ТСХИ-9 31,9 24,9 5430 3,9 VI ТСХИ-6 35,0 25,7 5540 4,6 V ТСХИ-9 х ТСХИ-6, БСЛ 36,2 26,8 5900 4,8 IV-V ТСХИ-9 х ТСХИ-6, МСЛ 33,4 23,7 6300 4,0 V ТСХИ-2 35,5 25,3 5680 4,5 V ТСХИ-7 33,1 26,2 5450 4,2 V ТСХИ-2 х ТСХИ-7, БСЛ 35,0 25,8 5600 4,6 V ТСХИ-2 х ТСХИ-7, МСЛ 32,0 24,9 6000 4,2 V-VI Гулистон 36,0 25,7 5600 4,5 V ТСХИ-8 35,3 27,2 5220 4,3 V Гулистон х ТСХИ-8, БСЛ 37,8 26,4 5300 4,7 V Гулистон х ТСХИ-8, МСЛ 36,1 24,9 5420 4,4 V-VI Мехргон 33,5 25,0 5510 4,1 V ТСХИ-1 34,7 26,2 5600 4,3 V Мехргон х ТСХИ-1, БСЛ 33,2 25,3 5680 4,4 V Мехргон х ТСХИ-1, МСЛ 33,0 25,2 5740 4,3 V Примечание: * - обозначения те же, что в табл. 1.

средневолокнистого хлопчатника (35,0-37,8 мм), высокую разрывную длину (26,4-26,8 км) и хорошую крепость волокна (4,7 - 4,8 гс). По качеству волокна среди генотипов выделяются формообразцы, отобранные из популяции гибридов Гулистон х ТСХИ-8 с более длинным волокном 37,8 мм (III тип), с крепостью волокна 4,7 гс (IV-V тип) и ТСХИ-9 х ТСХИ-6 с волокном длины 36,2 мм (IV тип), тонины 5900 (IV-V тип) и разрывной нагрузки 4,8 гс. (IV-V тип). Волокно этих генотипов относится к промежуточному типу (между IV и V типами) и по крепости ( на 0,1-0,2 гс), штапельной длине (на 1,2-1,5 мм) и относительной разрывной нагрузке (на 1,1 км) превышает лучшие родительские формы. Эти гибриды представляют интерес как исходный селекционный материал для создания новых высокоурожайных сортов средневолокнистого хлопчатника с хорошими технологическими качествами волокна.

В 2008 г. среди гибридов F3 с хорошими технологическими показателями волокна выделялся гибрид ТСХИ-2 х ТСХИ -7 с длиной волокна 35,6 мм (IV тип), крепостью волокна 4,9 гс (IV-V тип) и гибрид Гулистон х ТСХИ-8, который держит свой высокий ранг среди отобранных гибридов по технологическим свойствам волокна. Волокно этих гибридов также по штапельной длине (на 0,5-1,0 мм), разрывной длине (на 0,4-1,0 км), тонине (на 40-230 единиц) и крепости волокна (на 0,2-0,3 гс) превышает лучшие родительские формы.

Возникает естественный вопрос, что могут дать для селекции и текстильной промышленности эти небольшие, казалось бы увеличения в тонине, длине и крепости волокна у гибридов, отобранных по величине площади БСЛ ? Подсчитано (Кулаченко и др., 1971), что увеличение длины волокна только на 1 мм повышает производительность оборудования текстильной промышленности на 1,5 %, а это, в свою очередь, сопровождается снижением себестоимости продукции на 0,15 %, что дает огромные прибыли предприятиям этой отрасли. Увеличения крепости волокна на 0,1 % и длины волокна на 1 мм изменяет разрывную длину пряжи соответственно на 2,2 % и 0,3-0,4 км.

Анализ проявления гетерозисного эффекта по технологическим качествам волокна у растений, отобранных из популяции гибридов хлопчатника по величине БСЛ показал, что у гибридов F1 по штапельной длине и крепости волокна наблюдается сверхдоминирование признакагетерозис (hp=1,2-5,3), а по метрическому номеру и разрывной длине волокна-как полное (hp=2,3-7,0), так и неполное доминирование (hp=0,3) признака. В F2 по тонине и крепости волокна наблюдался высокий гетерозисный эффект (hp=1,0-14,8 и 1,6-3,0 соответственно). По разрывной длине волокна во всех гибридных комбинациях гетерозис отсутствовал (hp=0), за исключением гибрида ТСХИ-9 х ТСХИ-6, у которого hp=3,8. В третьем поколении по всем технологическим качествам волокна у гибридов было обнаружено сверхдоминирование признака лучшего родителя, кроме гибрида ТСХИ-9 х ТСХИ-6, у которого по всем технологическим параметрам наблюдался отрицательный гетерозис (hp=0,4) и неполное доминирование признака (hp=0,4-0,9).

Такая сильная изменчивость в проявлении гетерозисного эффекта по технологическим свойствам волокна у гибридов, возможно, обусловлена агротехническими и метереологическими условиями годов проведения исследований, в частности, температурой и влажностью воздуха.

ВЫВОДЫ 1. Выявлена возможность и показана необходимость использования тест-признака "площадь семядольных листьев" для оценки и отбора генотипов с высокой урожайностью и хорошим качеством волокна на начальных этапах аналитической и синтетической селекции. Отбор по этому показателю имеет особенный смысл в том отношении, что селекционер, не дожидаясь конечного результата (уборки урожая хлопка-сырца) может на стадии образования одного-двух настоящих листьев при прореживании проростков хлопчатника проводить первичную браковку исходного селекционного материала и вести ранний целенаправленный отбор на высокую продуктивность.

2. Установлено. что между урожаем хлопка-сырца и размерами больших и меньших по размеру семядольных листьев существует положительная взаимосвязь. При этом значение коэффициентов корреляции между хозяйственным урожаем и площадью большого семядольного листа значительно больше, чем с площадью малого семядольного листа (r=0,887 и r=0,776 соответственно).

3. Показано, что оценка и отбор по величине большого семядольного листа может значительно повысить точность и разрешающую способность выявления и идентификации ("узнавания") высокопродуктивных генотипов по фенотипическим признакам в сортопопуляциях и популяциях гибридов F1, F2 и F3.

4. Проведен скрининг генотипов хлопчатника с использованием тест признака "площадь семядольных листьев" в популяциях гибридов F1, F2 и Fи выявлены генотипы-доноры высокой продуктивности и хорошего качества волокна.

5. Обнаружено, что лучшими гибридами по количеству и качеству хозяйственного урожая были ТСХИ-9 х ТСХИ-6, ТСХИ-7 х ТСХИ-3 и Гулистон х ТСХИ-8, и их следует отнести к донорам-родоначальникам будущих сортов интенсивного типа. Высокое технологическое качество волокна этих гибридов, наряду с проявлением гетерозисного эффекта по урожаю хлопка-сырца, определяет экономическую эффективность их использования в селекционном процессе.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Разработанный способ оценки и отбора высокоурожайных сортов хлопчатника по величине площади семядольных листьев предлагается использовать для идентификации индивидуальных растений в сортопопуляциях и расщепляющихся гибридных комбинациях F2 и Fпоколений. Отбор по этому показателю особенно важен в том отношении, что селекционер, не дожидаясь конечного результата (урожая хлопка-сырца), может уже на ранних этапах развития растений хлопчатника вести целенаправленный отбор на высокую продуктивность.

2. В производстве, на хлопковых плантациях, после получения дружных всходов на пунктирных посевах с одиночным стоянием растений для обеспечения оптимальной густоты и равномерного стояния растений в фазе одного-двух настоящих листьев, при проведении прореживания всходов, рекомендуется в рядках оставлять проростки с более крупными темнозелёными и утолщенными семядольным листьями. Такая операция обеспечит получение высокого урожая хорошего качества.

Список опубликованных работ по теме диссертации 1. Кароматов Ш.Ш., Саидов С. Т., Абдуллаев Х.А. Количество листьев и общая листовая поверхность растения как показатель селекционного признака для отбора по семядольным листьям высокоурожайных форм хлопчатника // Сборник научных трудов Ин-та земледелия ТАСХН, том IV.

Душанбе: «Дониш», 2007, С. 7-13.

2. Кароматов Ш.Ш., Саидов С.Т. Отбор высокоурожайных и скороспелых форм хлопчатника по семядольным листьям // «Кишоварз», 2007, № 3-4 (36), С. 6-7.

3. Кароматов Ш.Ш., Саидов С.Т. Площадь листьев как селекционный признак для отбора высокоурожайных форм хлопчатника // Доклады ТАСХН,2007, №4 (14), С. 3-7.

4. Саидов С.Т., Кароматов Ш.Ш., Обидов К. Анализ физиолого– генетических систем адаптивности, аттракции и микрораспределения у хлопчатника в разных экологических условиях // Достижения современной физиологии растений: теоретические и прикладные аспекты. Душанбе:

Дониш, 2008, С. 103-104.

5. Кароматов Ш.Ш., Саидов С.Т. Сравнительная оценка технологических свойств волокна у генотипов и гибридов средневолокнистого хлопчатника с большими и маленькими семядольными листьями // Сборник научных трудов Ин-та земледелия ТАСХН, том V.

Душанбе: «Ирфон», 2009, С. 12-15.

6. Кароматов Ш.Ш., Саидов С.Т. Семядольный лист как тест – признак для отбора высокопродуктивных форм хлопчатника // Доклады ТАСХН, 2008, № 4 (18), С. 3-6.

7. Кароматов Ш.Ш., Суярова С., Саидов С.Т. Показатели размера семядольных листьев хлопчатника как селекционный признак для отбора // Вклад молодых ученых в развитие сельскохозяйственной науки. Душанбе, 2010, С. 83–92.

8. Кароматов Ш.Ш.,Саидов С.Т.,Обидов К.А. Характер распределения ассимилятов у различных генотипов и гибридов средневолокнистого хлопчатника // Доклады ТАСХН, 2011,№1(27), С. 3-6.

9. Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х., Гиясидинов Б.Б., Миракилов Х.М., Солиева Б.А., Каспарова И.С., Абдуллаев П.Х., Кароматов Ш.Ш., Саидов С.Т. О фотосинтезе семядольных листьев хлопчатника // Доклады АН РТ.

2011, т. 54, №5, С. 390-396.

10. Саидов С.Т., Саидов Р.Ф., Кароматов Ш.Ш., Гиясидинов Б.Б., Солиева Б.А., Абдуллаев Х.А., Каримов Х.Х. Об экологической изменчивости показателей урожая и технологических качеств волокна сортов и гибридов // Мат-лы. IV Межд. науч. конф. "Экологические особенности биологического разнообразия". Куляб,2011, С. 200-201.







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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.