WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Минькач Татьяна Владимировна

ПОДБОР И ОЦЕНКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА

ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СОИ НА КОРМОВЫЕ ЦЕЛИ

06.01.05 селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

Барнаул-2012

Работа выполнена на кафедре растениеводства и кормопроизводства в ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет».

Научный руководитель – доктор сельскохозяйственных наук, профессор Тихончук Павел Викторович.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Галеев Ринат Раифович

(НГАУ)

кандидат сельскохозяйственных наук Ожогина Людмила Владимировна

(АГАУ)

                                               

Ведущая организация – ГНУ Приморский НИИСХ Россельхозакадемии

Защита состоится 17 мая 2012 года в 1400 часов на заседании диссертационного совета ДМ.220.002.03 при ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Адрес: 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98

Факс: (3852)62-83-96

E-mail: nnchernisheva@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан ___ апреля 2012 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета                                                Н.Н. Чернышева

Общая характеристика работы



Актуальность темы. Проблема производства и использования белка в сельском хозяйстве с каждым годом приобретает все более острый характер для кормопроизводства. Необходимым условием улучшения кормовой базы животноводства является внедрение в производство богатых белками зернобобовых культур, среди которых одно из главных мест принадлежит сое. В последние 20 лет селекционная работа дальневосточных селекционеров была направлена на создание сортов сои зернового направления, и практически не уделялось внимание кормовому направлению. Так в Амурской области уже более 20 лет в реестре селекционных достижений находится один сорт сои кормового направления Грибская кормовая. Известно, что сорта кормового направления имеют ряд преимуществ перед зерновыми сортами: тонкостебельность, обильная ветвистость, семена более мелкие, повышенная облиственность, причем при созревании лист не сбрасывается, что обеспечивает значительно больший сбор вегетативной массы. Создание и внедрение кормовых сортов сои значительно улучшит белковое, витаминное и минеральное питание животных при наименьших затратах. В связи с вышеизложенным, исследования по подбору, оценке и созданию исходного материала для селекции сои на кормовые цели относятся к приоритетным в науке и являются особенно актуальными для производства.

Цель исследований: провести подбор, создание и оценку исходного материала для селекции сои на кормовые цели по хозяйственно ценным признакам.

Задачи исследований:

- создать коллекцию сортообразцов сои кормового направления и оценить ее по хозяйственно ценным признакам и параметрам адаптивности в условиях южной (лесостепной) зоны Амурской области;

- получить спонтанные гибриды путем отдаленной и внутривидовой гибридизации;

- дать селекционно-генетическую оценку внутривидовых и межвидовых гибридов сои;

- определить генетический сдвиг при отборе гибридных потомств сои кормового направления по основным хозяйственно ценным признакам;

- разработать рекомендации по использованию исходного материала для селекции сои на кормовые цели.

Научная новизна. Впервые в условиях южной (лесостепной) зоны Амурской области проведен комплексный анализ коллекции сои кормового направления, выделены источники и доноры селекционно-ценных признаков. Лучшие из них выделены для использования в селекционном процессе в научно-исследовательской лаборатории «Соя» ФГБОУ ВПО ДальГАУ (г. Благовещенск). Созданы межвидовые и внутривидовые гибриды путем естественной гибридизации и проведена их селекционно-генетическая оценка, как исходного материала для селекции сои на кормовые цели.

Практическая значимость. Выделены сортообразцы из коллекции ВИР с комплексом хозяйственно ценных признаков для использования в селекции сои на кормовые цели. Выявлена разная реакция изучаемых сортообразцов сои кормового направления на условия среды по параметрам пластичности и стабильности. Создан исходный материал путем спонтанного опыления с ценными хозяйственно ценными признаками, адаптированный к условиям южной (лесостепной) зоны Амурской области и включен в селекционный процесс с целью создания кормовых сортов сои. Определена эффективность отбора по хозяйственно ценным признакам у межвидовых и внутривидовых F3.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях ФГБОУ ВПО ДальГАУ (г. Благовещенск, 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), на координационном совещании зоны Дальнего Востока и Сибири по программе «Соя», на Международной научно-практической конференции «Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-тихоокеанского региона», на координационном совещании зоны Дальнего Востока и Сибири «Итоги координации НИР по сое за 2006-2010 гг. и направления исследований на 2012-2015 гг.» в ГНУ ВНИИ сои  Россельхозакадемии (г. Благовещенск, 2009, 2010, 2012 гг.), на научно-практической конференции «Актуальные направления исследований молодых ученых в Дальневосточном регионе» (г. Хабаровск, 2009 г.), на региональной конференции «Молодежь XXI века: шаг в будущее» (г. Благовещенск, 2010 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 142 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, предложений для селекционной практики, включает 25 таблиц, 8 рисунков и 11 приложений. Библиографический список включает 175 источника, в том числе 14 на иностранных языках.

Диссертационная работа является частью тематического плана ФГБОУ ВПО ДальГАУ, тема 2.2 «Создание исходного материала сои для селекции на кормовые цели и его селекционно-генетическая оценка», № госрегистрации 0120.0503579.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д. с.-х. н., профессору П.В. Тихончуку, директору института агрономии и экологии к.с.-х.н. О.А. Селиховой, а также сотрудникам научно-исследовательской лаборатории «Соя» за оказанную всестороннюю помощь и поддержку при выполнении данной работы.

1. Аналитический обзор литературы

В данной главе дается характеристика сои как кормовой культуры и ее преимущества перед сортами зернового использования. Представлены результаты селекции сои кормового направления в России, а также рассмотрена межвидовая гибридизация, как один из основных методов в селекции растений. На основе литературных данных нами обоснованы цели и задачи исследований, поставленные в диссертационной работе.

2. Условия, материал и методика исследований

Экспериментальная работа выполнена в южной (лесостепной) зоне Амурской области в 2007–2010 гг. на опытном поле ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет».

Метеоусловия в годы проведения исследований отличались от среднемноголетних по температурному режиму, количеству осадков и безморозному периоду, что отразилось на росте и развитии растений.

Материалом для исследований служили 44 сортообразца сои кормового направления различного эколого-географического происхождения из коллекции ВИР, ПримНИИСХ и Дальневосточной опытной станции ВИР, представленные 5 эколого-географическими группами (ЭГГ): Дальневосточная, Азиатская, Североамериканская, Восточноевропейская и Западноевропейская, 3 сорта сои, районированные в Амурской области и 4 формы дикорастущей сои, предоставленные ГНУ ВНИИ сои Росссельхозакадемии.

В коллекционном питомнике сортообразцы высевали по 25 семян. Площадь питания 1 растения 455 см. Через каждые 10 номеров высевали стандарт. За стандарт был взят единственный районированный сорт сои кормового направления – Грибская кормовая. Предшественник – чистый пар. В период вегетации вели наблюдения за ростом и развитием растений. Уход за посевами и уборку проводили вручную.

Для спонтанной гибридизации были использованы исходные формы в виде культурной и дикорастущей сои: сорта Грибская кормовая, Луч надежды, Росинка, Юбилейная, Волжана и формы G. soja, собранные в Зейском районе. Естественное переопыление и идентификацию F1 проводили по методике А.Я. Ала. В лабораторных условиях определяли структуру урожая по массе семян с одного растения, числу бобов, массе 1000 семян, длине стебля, числу ветвей, числу узлов на главном стебле. Отобранные растение высевали в гибридном питомнике второго и третьего года по схеме мать-гибрид-отец.

Селекционно-генетические показатели определяли по следующим методикам (табл. 1).

Таблица 1 – Используемые методики

Определяемый показатель

Ф.И.О. автора, год издания

Экологическая пластичность (bi) и

стабильность (Si2)

S. A Eberhart., W. A. Russell, 1966 г., изложенной В. И. Клюка, 2002 г.

Степень фенотипического доминирования (hp)

М. А. Федин, 1980 г.

Степень гетерозиса (Г)

М. А. Федин, 1980 г.

Степень и частота трансгрессии (Тс и Тч)

Г. С. Воскресенская, В. И. Шпот, 1967 г.

Коэффициент вариации (V)

Б. А. Доспехов, 1979 г.; В. Е. Ещенко, 2009 г.

Коэффициент наследования (H2)

Б. А. Доспехов, 1979 г.

Селекционный дифференциал (S)

Н. Д. Тарасенко, 1974 г., А. Я. Ала, 1976 г.

Генетический сдвиг(R)

Н. Д. Тарасенко, 1974 г., А. Я. Ала, 1976 г.

3. Подбор и оценка коллекционных сортообразцов сои для селекции на кормовые цели

3.1 Оценка сортообразцов сои коллекционного питомника по хозяйственно ценным признакам

В результате 4-х летних исследований установлено, что длина стебля коллекционных образцов в фазе полной спелости варьировала от 67 до 85 см. Более высокорослыми показали себя растения Североамериканской и Азиатской ЭГГ. По количеству узлов на главном стебле отмечено, что этот показатель находился в пределах 10-12 шт. Количество бобов колебалось от 29 до 38 штук с одного растения. Более высокий показатель отмечен у растений сои Западноевропейской, Восточноевропейской и Североамериканской экологических групп. По количеству семян с одного растения лучший результат показали растения Североамериканской и Восточноевропейской экологических групп, у которых количество семян варьировало от 74 до 82 шт. Продуктивность растений - один из основных показателей. Из полученных нами данных видно, что наиболее высокую массу семян с одного растения имели сортообразцы из Восточноевропейской ЭГГ (Венгерка высокая, Терезинская 10А, б/н 9466, JSF-14, ISZ-10, Zainda), превышающие сорт Грибская кормовая в 1,6 раза.

Масса 1000 семян в годы исследований в зависимости от экологической группы колебалась от 112 г у Дальневосточной до 150 г у Западноевропейской. Выявлены мелкосеменные сортообразцы: б/н 521, МОК, Олмик-76 (Дальневосточная ЭГГ), б/н 1318 (Азиатская ЭГГ), Baird, Mediym Yellow (Североамериканская ЭГГ), Zainda и Добруджанка (Восточноевропейская ЭГГ), у которых масса 1000 семян варьировала от 36 до 83 г. По содержанию белка в вегетативной массе сои отмечено, что сортообразец KG-20 из Североамериканской ЭГГ превышал все остальные на 1,1-1,3 раза.

3.2 Оценка адаптивной способности коллекционных сортообразцов сои кормового направления в условиях южной зоны Амурской области

В результате проведенных нами исследований выявлены 15 сортообразцов, которые характеризуются высокой экологической пластичностью по комплексу хозяйственно ценных признаков: Грибская кормовая, б/н Приморье, Мань-цан-зин, б/н 5511, Иван Караманов, Перемога, JSF-14, б/н 5777, Локус, Swif, M 75-2d(L6)3Hodgson 78, Терезинская-10 А, Венгерка высокая, Амурская бурая 057, Baird.

Вегетационные периоды 2007-2009 гг. резко отличались по метеорологическим показателям, изучаемые сортообразцы попали в экстремальные условия (2007 год более благоприятный для роста и развития сои, 2008 – засушливый, 2009 – переувлажненный), все это способствовало выявлению более ценных сортообразцов по урожайности. Такими являются 8 сортообразцов: JSF14, ВАЗ-100, Локус, Мерит, Swift, М-75-2d (26)Hodson-78, Монро, Венгерка высокая, в которых сочетаются высокая потенциальная урожайность и высокая экологическая пластичность. Также выявлены 4 сортообразца с высокой пластичностью и стабильностью по урожайности, которые могут быть использованы в селекционном процессе.

4. Селекционно-генетическая оценка межвидовых гибридов сои

4.1 Характеристика исходных форм и оценка межвидовых гибридов сои первого поколения

По результатам проведенных нами скрещиваний установлено, что при межвидовой гибридизации процент перекрестного опыления у изучаемых комбинаций колебался от 0,05 до 4,21 % (табл. 2).

Таблица 2 - Уровень перекрёстного опыления Glycine (L) Merr. Glycine ussuriensis при естественной гибридизации

Показатель

Год

Гибридная комбинация

Луч надежды

КЗ-6332

Волжана

КЗ-671

Росинка

КЗ-1236

Юбилейная

КЗ-6337

Всего

Количество взошедших

растений, шт.

2007

8318

9760

10917

10311

39306

2008

9211

7846

9811

-

26868

2009

9256

8901

10412

5760

34329

Число F1, шт.

2007

205

26

434

434

1099

2008

16

4

64

-

84

2009

83

48

69

121

321

Процент переопыления, %

2007

2,46

0,27

3,27

4,21

2,7

2008

0,17

0,05

0,65

-

0,3

2009

0,89

0,54

0,66

2,1

0,9





Отмечен самый высокий процент переопыления в условиях 2007 года, который характеризовался жаркой погодой, температура воздуха в среднем была выше многолетней на 1,9-2,2оС, при этом по осадкам наблюдались отличительные особенности от вегетационных периодов 2008, 2009 гг. В мае и июне осадков выпало больше нормы на 33-71 мм, соответственно, а вот в июле и августе наблюдался недостаток влаги. То есть в природе естественным путем были созданы более благоприятные условия для эффективной спонтанной гибридизации. Установлено, что наибольшее количество спонтанных гибридов при любых метеорологических условиях давала комбинация Юбилейная КЗ-6337.

Из семян, полученных при совместном выращивании культурной сои с дикой, было выделено 1099 гибридов первого поколения. Из них 1033 (94%) культурного типа и 66 (6%) промежуточного (табл. 3). Наибольший процент гибридов культурного типа установлен в комбинациях, где исходной материнской формой были взяты сорта амурской селекции.

Таблица 3 - Частота появления гибридов F1 G. max G. soja – тестер культурная соя (2008 г)

Гибридная комбинация

Тип растений

Всего, шт.

культурный

промежуточный

шт.

%

шт.

%

ЮбилейнаяКЗ-6337

425

97

9

2

434

ВолжанкаКЗ-671

13

50

13

50

26

РосинкаКЗ-1236

407

94

27

6

434

Луч надеждыКЗ-6332

188

92

17

8

205

Всего, шт.

1033

94

66

6

1099

Выявлено, что для гибридов комбинации ЮбилейнаяКЗ-6337 по всем изучаемым признакам характерно отрицательное сверхдоминирование, т.е. депрессия (табл. 4). Только по высоте прикрепления нижних бобов установлен гетерозис.

Таблица 4 - Степень фенотипического доминирования и величина гетерозиса у межвидовых гибридов первого поколения, 2008 г.

Комбинация

Высота растения, см

Высота прикр. нижнего боба, см

Число ветвей, шт.

Число узлов, шт.

Кол-во бобов, шт.

Масса семян с 1 растения, г

Масса 1000 семян, г

Юбилейная

КЗ-6337

Волжанка

КЗ-671

Росинка

КЗ-1236

Луч надежды

КЗ-6332

Примечание: в числителе – степень фенотипического доминирования,

в знаменателе – степень гетерозиса, %

У гибридов комбинации ВолжанкаКЗ-671 по массе 1000 семян и высоте прикрепления нижних бобов характерно неполное доминирование высокого показателя. Отсутствие какого-либо доминирования или промежуточное наследование установлено по числу ветвей. В комбинации РосинкаКЗ-1236 по трем показателям (высота прикрепления нижних бобов, число узлов и масса 1000 семян) установлено сверхдоминирование (гетерозис), степень гетерозиса составила 2,3, 11,1 и 11,3%, соответственно. В комбинации Луч надеждыКЗ-6332 явление гетерозиса выявлено по высоте прикрепления нижних бобов и массе 1000 семян, степень гетерозиса составила 2 и 7%, соответственно.

4.2 Наследование и изменчивость хозяйственно ценных признаков межвидовыми гибридами второго и третьего поколения

В результате изучения наследования хозяйственно ценных признаков межвидовыми гибридами второго поколения установлена значительная изменчивость комплекса хозяйственно ценных признаков (высота прикрепления нижнего боба, количество бобов, семян, масса семян с одного растения и масса 1000 семян), что говорит о неустойчивости изучаемых показателей. По числу узлов во всех комбинациях отмечена средняя изменчивость, коэффициент вариации варьировал от 15 до 19%. Анализ полученных данных показал, что гибридные растения третьего поколения по таким показателям как число узлов и масса 1000 семян в комбинации ЮбилейнаяКЗ-6337, высота прикрепления нижнего боба в комбинации ВолжанаКЗ-671, высота прикрепления нижнего боба и число узлов в комбинации РосинкаКЗ-1236, а также высота растения и масса 1000 семян в комбинации Луч надеждыКЗ-6332 характеризовались средней изменчивостью. Коэффициент вариации данных показателей варьировал от 10 до 18%.

Установлено, что у гибридов второго поколения в комбинациях ЮбилейнаяКЗ-6337 и ВолжанаКЗ-671 трансгрессивные формы выявлены только по высоте растения и прикрепления боба (табл. 5). В комбинации РосинкаКЗ-1236 трансгрессивные формы были выявлены по высоте растения, прикрепления нижнего боба и по массе 1000 семян.

Гибридные растения третьего поколения по таким показателям как число узлов и масса 1000 семян в комбинации ЮбилейнаяКЗ-6337, высота прикрепления нижнего боба в комбинации ВолжанаКЗ-671, высота прикрепления нижнего боба и число узлов в комбинации РосинкаКЗ-1236, а также высота растения и масса 1000 семян в комбинации Луч надеждыКЗ-6332 характеризовались средней изменчивостью. Коэффициент вариации данных показателей варьировал от 10 до 18%. По остальным показателям наблюдалась сильная изменчивость. Гибриды комбинаций ЮбилейнаяКЗ-6337 и РосинкаКЗ-1236 по высоте растения, высоте прикрепления нижнего боба и массе 1000 семян превзошли обе родительские формы. По остальным признакам наследование проходило по материнскому типу.

Гибридные растения комбинации ВолжанаКЗ-671 превзошли обе исходные формы только по высоте растения, промежуточное наследование было выявлено по массе 1000 семян. По остальным показателям наследование проходило по типу родителя с наименьшим значением показателя.

Наследование высоты растения в комбинации Луч надеждыКЗ-6332 носило промежуточный характер. По высоте прикрепления нижнего боба выявлено сверхдоминирование. Наследование числа ветвей проходило по материнскому типу.

Определив коэффициенты наследуемости у межвидовых гибридов третьего поколения установили, что этот селекционно-генетический показатель сильно варьирует в зависимости не только от используемого генотипа, но и признака. Наиболее высокие коэффициенты наследуемости выявлены только у комбинаций РосинкаКЗ-1236 по высоте прикрепления нижнего боба (H2=68%) и количеству бобов (H2=70%) и Луч надеждыКЗ6332 по числу ветвей, бобов и семян, H2=78% H2=86% и H2=74%, соответственно. Необходимо отметить, что в комбинации ВолжанаКЗ-671 выявлено наибольшее количество промежуточных гибридов. В связи с этим определение коэффициентов наследуемости у данной комбинации проводили по показателям высоты растения, числу узлов и бобов по отцовской форме, по высоте прикрепления нижних бобов, количеству семян, массе семян и массе 1000 семян по материнской форме.

Таблица 5- Степень положительной трансгрессии межвидовых гибридов сои, % (2009, 2010 гг.)

Показатели

Гибридная комбинация

ЮбилейнаяКЗ-6337

ВолжанкаКЗ-671

РосинкаКЗ-1236

Луч надеждыКЗ-6332

F2

F3

F2

F3

F2

F3

F2

F3

Тс

Тч

Тс

Тч

Тс

Тч

Тс

Тч

Тс

Тч

Тс

Тч

Тс

Тч

Тс

Тч

Высота растений

7,92

1,42

13,51

33,83

7,07

2,17

35,05

50,83

18,09

34,88

5,21

47,57

-0,86

-

18,56

16,67

Высота прикрепления

нижнего боба

33,33

24,91

50,0

18,99

26,67

5,43

8,33

5,0

50,0

32,33

25,0

12,62

20,0

3,11

25,0

37,5

Число ветвей

-50

-

-18,2

-

-60

-

-10

-

-50

-

-45,5

-

-54,5

-

-63,6

-

Число узлов

-40,91

-

-30,0

-

-2,86

-

-6,84

-

-8,09

-

-35,0

-

-9,09

-

-1,58

-

Количество бобов

-6,69

-

-7,06

-

-4,06

-

97,9

8,33

-50,0

-

-47,86

-

-59,26

-

-43,7

-

Число семян

-6,05

-

-6,94

-

-2,33

-

-6,43

-

-2,91

-

-8,81

-

-5,53

-

-6,95

-

Масса семян с 1 растения

-5,48

-

-7,59

-

-0,83

-

29,17

6,77

-50

-

-7,83

-

-9,26

-

-6,52

-

Масса 1000 семян

-2,03

-

-1,95

-

-8,18

-

-9,55

-

7,84

0,93

7,75

48,69

18,52

1,65

18,06

8,33

5. Селекционно-генетическая оценка внутривидовых гибридов сои

5.1 Характеристика исходных форм и оценка внутривидовых гибридов сои первого поколения

В 2007-2009 годах проведена естественная внутривидовая гибридизация подобранных исходных форм. По результатам исследований установлено, что при внутривидовой гибридизации процент перекрестного опыления у изучаемых комбинаций колебался от 0,37 до 4,82 % (табл. 6). Ранее нами был отмечен наибольший процент перекрестного опыления при межвидовой гибридизации в условиях 2007 года. Аналогичная картина по проценту перекрестного опыления выявлена и при внутривидовой спонтанной гибридизации сои.

Таблица 6 - Уровень перекрёстного опыления при естественной гибридизации, при разных погодных условиях

Показатель

Год

Гибридная комбинация

Всего

Волжана

Грибская кормовая

Луч надежды Грибская

кормовая

Росинка

Грибская кормовая

Количество

взошедших растений, шт.

2007

6783

6289

3796

16868

2008

4079

2420

6247

12746

2009

3810

6455

5756

16021

Число F1, шт.

2007

280

242

183

705

2008

15

18

71

704

2009

43

58

26

127

Процент переопыления, %

2007

4,13

3,85

4,82

4,17

2008

0,37

0,74

1,14

0,81

2009

1,52

0,67

0,45

0,79

В настоящее время гетерозис широко используется в практической селекции как наиболее результативный путь улучшения большинства сортов сои, в том числе и кормовой. Гибриды первого поколения и родительские формы были проанализированы по семи количественным признакам. Полученные данные статистически обработаны по следующим показателям: величина гетерозиса по отношению к лучшей родительской форме, степень фенотипического доминирования (табл. 7).

Выявлено, что наследование основных элементов продуктивности (число ветвей, число узлов, количество бобов, семян, масса семян с одного растения и масса 1000 семян) в комбинации ВолжанаГрибская кормовая проходило по типу сверхдоминирования. В комбинации РосинкаГрибская кормовая гетерозис отмечен только по высоте прикрепления нижнего боба, числу ветвей и массе 1000 семян, степень гетерозиса составила 9,5, 10 и 4,1%, соответственно. По высоте растения, числу узлов, количеству семян и массе семян с одного растения гибриды данной комбинации испытывали депрессию.

Гибриды комбинации Луч надеждыГрибская кормовая превзошли лучшую исходную форму по высоте прикрепления нижнего боба, числу ветвей, числу узлов, количеству бобов, массе семян с одного растения и массе 1000 семян.

Таблица 7 - Степень фенотипического доминирования и величина гетерозиса у внутривидовых гибридов сои первого поколения, 2008 г.

Комбинация

Высота растения, см

Высота прикр. нижнего боба, см

Число ветвей, шт.

Число узлов, шт.

Кол-во бобов, шт.

Кол-во семян, шт.

Масса семян с 1 раст., г

Масса 1000 семян, г

Волжана Грибская кормовая

Росинка Грибская кормовая

Луч надежды

Грибская кормовая

Примечание: в числителе – степень фенотипического доминирования,

в знаменателе – степень гетерозиса, %

5.2 Наследование и изменчивость хозяйственно ценных признаков внутривидовыми гибридами второго и третьего поколения

Анализ полученных нами данных показал существенную изменчивость F2 по всем изучаемым признакам во всех комбинациях, кроме высоты растений и числа узлов в комбинации РосинкаГрибская кормовая, где выявлен коэффициент вариации 17-18%, что говорит о средней изменчивости данных показателей.

Для более полной характеристики гибридных популяций были рассчитаны числовые значения степени и частоты трансгрессий. В результате проведенных исследований установлено, что наибольшее число трансгрессивных форм у гибридов второго поколения отмечено в комбинации Луч надеждыГрибская кормовая (по всем показателям, кроме высоты прикрепления нижнего боба). В комбинации ВолжанаГрибская кормовая растения превышали родительские формы только по высоте растения, высоте прикрепления нижнего боба и массе 1000 семян. Более высокая трансгрессия 22,2% отмечена по высоте растения, при частоте появления 4,8%.

В комбинации РосинкаГрибская кормовая трансгрессии отмечены по высоте прикрепления нижнего боба, количеству бобов и массе 1000 семян. Степень трансгрессии варьировала от 2,8 до 14,8 %, при частоте от 2,3 до 3,1%.

Расчет степени и частоты трансгрессии позволил установить, что у гибридов третьего поколения во всех комбинациях степень трансгрессии проявляется по высоте прикрепления нижнего боба, числу ветвей, массе семян с одного растения и массе 1000 семян. Гибриды, превышающие лучшего родителя по высоте растения, отмечены в комбинациях ВолжанаГрибская кормовая и Росинка Грибская кормовая. Степень трансгрессии составила 17,2 и 7,1%, соответственно. По числу узлов и количеству бобов наличие трансгрессивных форм установлено в комбинациях РосинкаГрибская кормовая и Луч надеждыГрибская кормовая. Степень трансгрессии варьировала от 1,64 до 87,23%, при частоте трансгрессии от 2,08 до 9,19%.

Гибриды, превышающие лучшего родителя по высоте растения, отмечены в комбинациях ВолжанаГрибская кормовая и Росинка Грибская кормовая. Степень трансгрессии составила 17,24 и 7,14%, соответственно.

По числу семян отмечено 2,97% гибридных растений, превысившие лучшие исходные формы на 37,11% в комбинации Луч надеждыГрибская кормовая.

Наследуемость является реальной величиной и может быть использована для применения более рационального отбора и прогнозирования его эффективности. Установлено, что доминирующая роль генотипической изменчивости характерна в комбинации ВолжанаГрибская кормовая по количеству бобов и семян, а в комбинации Луч надеждыГрибская кормовая по количеству бобов и массе семян с одного растения. По данным признакам в указанных комбинациях значение коэффициента наследуемости следует отнести к группе высоких (H2=68-94%). Таким образом, наибольшее количество трансгрессивных форм отмечено у гибридов третьего поколения в комбинациях РосинкаГрибская кормовая и Луч надеждыГрибская кормовая.

6. Генетический сдвиг при отборе гибридных потомств сои

кормового направления по хозяйственно ценным признакам

Использование генетико-статистических характеристик в селекционном процессе может существенно повысить результативность отборов в ранних поколениях. С их помощью можно судить о генетической структуре гибридной популяции и селекционной ценности рекомендованных критериев. Они позволяют прогнозировать и эффективность отборов.

На основании коэффициентов наследуемости и селекционного дифференциала, который представляет собой разность средних арифметических значений признака в отобранной группе и всей популяции, нами проведен расчет реакции на отбор. Анализ реакции на отбор по средним величинам высоты растений (табл. 8) показал, что генетический сдвиг и соответственно величина значения признака при отборе были выше в комбинации Луч надежды КЗ-6332 (1,2 и 92,5 см) и ВолжанаГрибская кормовая (1,1 и 96,2 см), и составил 1,2-1,4%. При анализе гибридных популяций полученных путем межвидовой и внутривидовой спонтанной гибридизацией отмечено наибольшее количество ветвей у межвидовых гибридов в комбинациях ЮбилейнаяКЗ-6337 и ВолжанаКЗ-671 (табл.8). Генетический сдвиг у этих комбинаций по данному показателю составляет 8,4 и 16,7%, соответственно. Генетический сдвиг характеризуется низкими значениями у всех комбинаций, отцовской формой которых являлся сорт Грибская кормовая.

Таблица 8 – Реакция на отбор по основным хозяйственно ценным признакам

Комбинация

Показатель

Высота растения, см.

Число ветвей, шт.

Число бобов, шт.

Число семян, шт.

Масса семян с одного растения, г

Масса 1000 семян, г

Юбилейная

КЗ-6337

106,68

2,25

39,22

91,88

11,09

188,31

S

1,66

0,55

1,99

22,7

0,41

5,32

R

0,93

0,19

0,96

8,17

0,17

1,49

Волжанка

КЗ-671

99,12

4,78

105,63

138,24

11,18

76,01

S

0,86

3,08

38,62

2,86

1,63

3,32

R

0,31

0,80

9,27

1,66

0,75

1,59

Росинка

КЗ-1236

97,06

1,76

46,24

86,45

8,16

136,43

S

1,38

0,26

3,33

3,70

0,85

2,92

R

0,77

0,07

2,33

1,92

0,36

1,58

Луч надежды

КЗ-6332

91,31

1,31

40,39

71,25

7,37

122,88

S

2,77

0,11

2,99

2,50

0,81

12,37

R

1,27

0,09

2,48

1,85

0,44

5,69

Волжанка

Грибская кормовая

95,08

1,47

36,35

58,25

7,76

179,87

S

3,15

0,27

2,02

3,14

1,04

1,38

R

1,13

0,07

1,37

2,66

0,54

0,77

Росинка

Грибская кормовая

92,98

1,72

38,22

60,57

6,22

147,85

S

1,91

0,02

5,54

8,48

1,04

3,01

R

0,73

0,01

3,10

2,88

0,48

1,08

Луч надежды

Грибская кормовая

97,73

1,61

32,19

50,78

5,91

159,03

S

0,36

0,31

4,58

2,25

1,42

1,66

R

0,17

0,09

4,31

1,17

1,14

0,63

Примечание: - среднее значение отбираемой части популяции; S – селекционный дифференциал; R – генетический сдвиг

Наибольшим генетический сдвиг по массе семян с одного растения отмечен в комбинации Луч надежды Грибская кормовая, который составил 1,14 г. Следовательно ожидаемый эффект от отбора равен 19,2% и величина значения признака при отборе составляет 7,05 г. В остальных комбинациях с культурной соей реакция на отбор колебалась в пределах от 6,9 до 7,7%.

Максимальные значения предполагаемого сдвига к средним величинам массы 1000 семян выявлены в комбинации Луч надеждыКЗ-6332, в результате чего величина значения признака при отборе в данной комбинации увеличивается на 4,6%. Наименьший генетический сдвиг установлен в комбинации ЮбилейнаяКЗ-6337. В комбинациях РосинкаКЗ-1236 и Луч надеждыКЗ-6332 увеличение значения признака при отборе составляет 2,1 и 1,1%, соответственно.

Полученные результаты позволяют нам прогнозировать проведение отбора перспективных линий, полученных путем спонтанной межвидовой и внутривидовой гибридизацией, для дальнейшего изучения в селекционном процессе.

Выводы

В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

  1. Наибольший интерес для селекции сои в условиях Приамурья представляют сортообразцы, выделившиеся по основным элементам продуктивности: Желтая, Иван Караманов, б/н 1405, М-75-2d(26)Hodson-78, Swift, Венгерка высокая и Терезинская 10 А.
  2. Выделено 5 сортообразцов сои с высоким содержание белка в вегетативной массе: б/н 1405, Дун-хуа из Азиатской ЭГГ, Монро и KG-20 из Североамериканской ЭГГ и Icar 166 из Восточноевропейской ЭГГ, которые могут быть использованы в качестве источников белковости.
  3. Установлено, что высокой экологической пластичностью по комплексу хозяйственно ценных признаков характеризуются 15 сортообразцов сои кормового направления: Грибская кормовая, б/н 521, Мань-цан-зин, б/н 5511, Иван Караманов, Перемога, JSF-14, б/н 5777, Локус, Swif, M 75-2d(L6)3Hodgson 78, Терезинская-10 А, Венгерка высокая, Амурская бурая 057, Baird и 8 сортообразцов с сочетанием высокой потенциальной урожайности и высокой экологической пластичности: JSF14, ВАЗ-100, Локус, Мерит, Swift, М-75-2d(26)Hodson-78, Монро, Венгерка высокая.
  4. Установлено, что большое количество осадков до цветения сои и недостаток влаги в период цветения способствуют увеличению процента перекрестного опыления сои в Приамурье. В наших исследованиях в 2007 году процент переопыления в среднем составил 4,21% у межвидовых и 4,82% у внутривидовых гибридов, тогда как в другие годы в зависимости от комбинации не превышал 2%.
  5. Выявлен эффект гетерозиса у межвидовых гибридов F1 в комбинации РосинкаКЗ-1236 по показателям высота прикрепления нижнего боба, число узлов и масса 1000 семян; в комбинации Луч надеждыКЗ-6332 по показателям высота прикрепления боба и масса 1000 семян.
  6. Установлено сверхдоминирование у внутривидовых гибридов F1 в комбинации ВолжанаГрибская кормовая по показателям число ветвей, узлов, бобов, семян, масса семян с одного растения и 1000 семян; в комбинации РосинкаГрибская кормовая по показателям высота прикрепления нижнего боба, число ветвей и масса 1000 семян, в комбинации Луч надеждыГрибская по показателям высота прикрепления нижнего боба, число ветвей, узлов, бобов, масса семян с одного растения и 1000 семян.
  7. Установлены трансгрессивные формы по показателям высота растения и прикрепления нижнего боба в комбинациях ЮбилейнаяКЗ-6337, РосинкаКЗ-1236 и ВолжанаКЗ-671, а так же по показателю масса 1000 семян в комбинациях РосинкаКЗ-1236 и Луч надеждыКЗ-6332 как во втором, так и в третьем поколениях. Отмечено, что F3 превысили лучшего родителя по показателям число бобов и масса семян с одного растения в комбинации ВолжанаКЗ-671 и по показателям высота растения и прикрепления нижнего боба в комбинации Луч надеждыКЗ-6332.
  8. Наибольшее количество трансгрессивных форм отмечено у внутривидовых F3 комбинаций РосинкаГрибская кормовая и Луч надеждыГрибская кормовая.
  9. Высокие коэффициенты наследуемости выявлены в комбинациях РосинкаКЗ-1236 по показателям высота прикрепления нижнего боба (H2=68%) и количество бобов (H2=70%); Луч надеждыКЗ6332 - число ветвей (H2=78%), бобов (H2=86%) и семян (H2=74%), в комбинации ВолжанаГрибская кормовая по показателям количество бобов (H2=68%) и семян (H2=72%), а в комбинации Луч надеждыГрибская кормовая по показателям количество бобов (H2=94%) и масса семян с одного растения (H2=80%).
  10. Максимальное значение генетического сдвига от отбора по основным элементам продуктивности отмечено по показателю число бобов в пяти комбинациях: ВолжанаКЗ-671, РосинкаКЗ-1236, Луч надеждыКЗ-6332, Луч надеждыГрибская кормовая, РосинкаГрибская кормовая; по показателю масса семян с одного растения в трех комбинациях: ЮбилейнаяКЗ-6337, РосинкаГрибская кормовая, ВолжанаГрибская кормовая; по показателю масса 1000 семян только в комбинации Луч надеждыКЗ-6332.

Предложения для селекции

Рекомендуем широко использовать в селекционном процессе сои в условиях Приамурья выделенные сортообразцы в качестве источников-доноров:

- по основным элементам продуктивности: Желтая, Иван Караманов из Дальневосточной ЭГГ, б/н 1405 из Азиатской ЭГГ, М-75-2d(26)Hodson-78, Swift из Североамериканской ЭГГ, Венгерка высокая и Терезинская 10 А из Восточноевропейской ЭГГ;

- по содержанию белка в вегетативной массе: б/н 1405, Дун-хуа из Азиатской ЭГГ, Монро и KG-20 из Североамериканской ЭГГ и Icar 166 из Восточноевропейской ЭГГ;

- по параметрам адаптивности: высоко экологически пластичные по комплексу хозяйственно-ценных признаков Грибская кормовая, б/н 521, Мань-цан-зин, б/н 5511, Иван Караманов, Перемога, JSF-14, б/н 5777, Локус, Swif, M 75-2d(L6)3Hodgson 78, Терезинская-10 А, Венгерка высокая, Амурская бурая 057, Baird и с сочетанием высокой потенциальной урожайности и высокой экологической пластичности: JSF14, ВАЗ-100, Локус, Мерит, Swift, М-75-2d(26)Hodson-78, Монро, Венгерка высокая.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Минькач Т.В., Селихова О.А., Тихончук П.В. Оценка коллекционных сортообразцов сои кормового направления по хозяйственно-ценным признакам. //Климат, экология сельское хозяйство Евразии. Сборник статей международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию ИрГСХА.- Иркутск: НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН, 2009.- С. 502-506.

2. Минькач Т.В. Оценка коллекционных образцов сои кормового направления по морфологическим и хозяйственно-ценным признакам // Сборник научных трудов (Биологические и агротехнические исследования – с/х производству Дальнего Востока. – Благовещенск: РАСХН ДНМЦ ВНИИ сои, типография непосредственно подчиненная УВД по Амурской обл., 2009.-С. 54-59.

3. Минькач Т.В., Селихова О.А. Характеристика сортообразцов сои кормового направления по экологической пластичности //Актуальные направления исследований молодых ученых в Дальневосточном регионе: Материалы Дальневосточной научно-практической конференции. – Хабаровск: КГУП «Хабаровская краевая типография», 2009.- С.72-75.

4. Минькач Т.В. Оценка сортообразцов сои кормового направления в селекционных питомниках / Т.В. Минькач //Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области: сб. науч. тр. ДальГАУ. – Благовещенск: ДальГАУ, 2008.-Вып. 4. – С. 90-95.

5. Минькач Т.В. Биохимическая характеристика коллекционных сортообразцов сои кормового направления //Молодежь XXI века шаг в будущее. Матер. XI регион. науч. практ. конф., посвященной 65 годовщине Победы в Великой Отечественной войне (20-21 мая 2010 г., г Благовещенск): в 4-х ч.- Благовещенск: Изд-во АмГУ, 2010. – Ч. 3.- С.315.

6. Минькач Т.В., Селихова О.А. Наследование хозяйственно-ценных признаков у межвидовых гибридов сои F1 // Достижения науки и техники АПК, 2010.- № 7.- С.11-13.

7. Минькач Т.В., Селихова О.А. Степень фенотипического доминирования и коэффициент вариации межвидовых гибридов сои //Аграрные проблемы соесеющих территорий Азиатско-Тихоокеанского региона: сб. науч. трудов по материалам Международной научно-практической конференции. Благовещенск: Изд-во ОАО «ПКИ» «Зея», 2011.-С. 155-158.

 





© 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.