Научная статья на тему 'Изменчивость признаков корнеплода свеклы столовой в процессе инбридинга'

Изменчивость признаков корнеплода свеклы столовой в процессе инбридинга Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
65
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Федорова М.И., Ветрова С.А., Козарь Е.Г., Заячковский В.А.

В работе проанализирована изменчивость растений инбредных потомств (I1… I5) свеклы столовой по признакам корнеплода: форма, масса, относительная доля корнеплода. Использование штеклингов, разных фонов (поле, теплица) и чередование схем выращивания маточников (штеклинги, корнеплоды) позволяет получать широкий набор различных инбредных форм за счет высокой изменчивости признаков. Дана характеристика выделенных по комплексу признаков перспективных фертильных mf-линии №№ 715/15, 745/15 и 768/15, две из которых являются кандидатами в закрепители стерильности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Изменчивость признаков корнеплода свеклы столовой в процессе инбридинга»

менного материала на 1 га посевной площади, последний вариант превосходит первый на 2,4 тонны (табл. 1).

Наибольший сбор семенных клубней по схеме посадки картофеля 70 х 30 см, у гибрида Барака х Аусония получен в варианте с крупной фракцией семян (выше 80 г) - 14,5 т/га, а у гибрида Дар х 1198-2 - в варианте с мелкой фракцией (30-50 г) - 10,5 т/га.

На основании полученных данных за 2015 год можно сделать предварительные выводы: мелкие клубни (30-50 г) гибридов Барака х Аусония и Дар х 1198-2 следует высаживать на семенных и общих участках с загущением до 95,2 тыс. кустов на 1 га посадочной площади; клубни средней семенной фракции с густотой 95,2 тыс., на общих - 47,6 тыс. кустов на 1 га; крупные клубни (весом выше 80 г) при нехватке семенного материала можно использовать на семенных посевах с густотой посадки 47,6 тыс. кустов на 1 га посадок.

Список литературы:

1. Кордабовский В.Ю. К вопросу селекции картофеля в Магаданской области // Межд. науч.-иссл. ж-л. - 2015. - № 2(33), Часть 2. - С. 17-18.

2. Писарев Б.А., Трофимец Л.Н. Семеноводство картофеля. - М.: Рос-сельхозиздат, 1982. - С. 204-205.

3. Картофель // В кн.: Система земледелия в Камчатской области. - Новосибирск, 1982. - С. 47-55.

4. Писарев Б.А., Карманов С.Н. и др. Агротехника высоких урожаев картофеля. - М.: Колос, 1969. - С. 115-122.

5. Писарев Б.А. Книга о картофеле. - М.: Моск. рабочий, 1977. - С. 170.

6. Сайтбурханов Ш.Р. Картофелеводство на Севере. - М.: Россельхозиз-дат, 1988. - С. 41-44.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПРИЗНАКОВ КОРНЕПЛОДА СВЕКЛЫ СТОЛОВОЙ В ПРОЦЕССЕ ИНБРИДИНГА

1 2 © Федорова М.И.% Ветрова С.А.2,

Козарь Е.Г.3, Заячковский В.А.4

ФГБНУ ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур, г. Москва

В работе проанализирована изменчивость растений инбредных по-томств (1^ 15) свеклы столовой по признакам корнеплода: форма, мас-

1 Главный научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства столовых корнеплодов, доктор сельскохозяйственных наук, профессор.

2 Старший научный сотрудник лаборатории селекции и семеноводства столовых корнеплодов, кандидат сельскохозяйственных наук.

3 Ведущий научный сотрудник лаборатории новых технологий, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник.

4 Старший научный сотрудник лаборатории новых технологий, кандидат сельскохозяйственных наук.

са, относительная доля корнеплода. Использование штеклингов, разных фонов (поле, теплица) и чередование схем выращивания маточников (штеклинги, корнеплоды) позволяет получать широкий набор различных инбредных форм за счет высокой изменчивости признаков. Дана характеристика выделенных по комплексу признаков перспективных фертильных mf-линии - №№ 715/15, 745/15 и 768/15, две из которых являются кандидатами в закрепители стерильности.

В современной селекции приоритетным направлением является создание конкурентоспособных гетерозисных межлинейных гибридов, превышающих существующие сорта по комплексу хозяйственно-ценных признаков. В Государственном реестре селекционных достижений из 23 гибридов свеклы столовой всего четыре гибрида российской селекции. Селекция на гетерозис требует привлечения разнообразного исходного материала, отбора селекционно ценных биотипов и создания на их основе фертильных (mf) и стерильных (ms) линий для получения гетерозисных гибридов на основе ЦМС.

Создание межлинейных гетерозисных гибридов свеклы столовой - это сложный, длительный процесс, так как для получения одной генерации свеклы столовой затрачивается два года. Современные тенденции развития селекции, конкуренция на мировом рынке требуют технологий, ускоряющих селекционный процесс. Ускорить создание селекционного материала позволяет использование штеклингов, благодаря чему у большинства культур с двулетним циклом развития можно получать семенное потомство за один год, и увеличивать выход разнообразного маточного материала с ограниченной посевной площади [1-3].

При работе со сложными гетерогенными популяциями перекрестников для получения гомозиготных линий используют инбридинг, как один из важных факторов формообразовательного процесса [4, 5]. Структура инбредных потомств, то есть соотношение морфобиотипов с различным сочетанием отдельных признаков, изменчива и зависит от целого ряда факторов, в том числе и от технологии выращивания растений. Поэтому, результативность поиска ценных форм будет во многом определяться характером изменчивости хозяйственно ценных признаков растений свеклы столовой в ряду поколений инбридинга при использовании разных схем селекционного процесса. Особенно важно это учитывать при создании mf-линий, закрепителей стерильности.

Материал и методы. В качестве исходного материала свёклы столовой использовали сортопопуляцию Нежность селекции ВНИИССОК.

Нежность - Beta vulgaris L. var. Conditina Alef. - среднеспелый сорт; корнеплоды цилиндрической формы с маленькой головкой, массой 200-300 г; мякоть бордово-темно-красная со слабовыраженной кольцеватостью, нежная, сочная; содержание сухого вещества в среднем 15,4 %, сахаров - 11 %, бетанина - 380 мг %; урожайность 30-40 т/га, товарность 85-90 %, сохранность 85-95 %; сорт с высокой раздельноплодностью.

Исследования во ВНИИССОК проводятся с 2007 года. Для получения самоопылённых потомств, семенные растения изолировали индивидуальными изоляторами. В данной статье приводятся результаты оценки потомств фертильной формы 274-5 с первого по пятый инбридинг при разных технологиях выращивания. Часть семенного потомства, получали традиционным способом - через двулетний цикл развития растений с выращиванием маточных корнеплодов (вариант А); другую, начиная с 12 - через культуру штеклингов (вариант Б). Изменчивость основных признаков корнеплодов, полученных из семян инбредных потомств обоих вариантов, оценивали в условиях открытого грунта (поколения 11-2) и пленочных теплиц (поколения 13-5). Семена высевали на грядах по схеме 70+30+70, маточники выращивали по общепринятой агротехнике. Площадь делянки варьировала от 0,5 до 10м2 исходя из наличия семян, при норме высева 1г/м2.

Индивидуальные растения каждого инбредного потомства изучали по следующим параметрам: масса товарного корнеплода с листовой розеткой и без нее; высота и диаметр корнеплода. Выборка составляла от 7 до 50 растений. Шкала градации по форме корнеплода: округлая - индекс формы 0,91,2; округло-овальная - 1,3-1,4; овальная - 1,5-1,7; цилиндрическая >1,7.

Результаты и обсуждение. Самоопыление растений в перекрёстноопыляющихся сортопопуляциях позволяет выявить в инбредных потомствах широкий спектр изменчивости по разнообразным морфологическим признакам, которая выражается в большей или меньшей степени в зависимости от условий и технологии выращивания. В исходной сортопопуляции Нежность индекс формы корнеплода изменяется в пределах от 2,7 до 3,3 (V < 20 %). Однако встречаются сопутствующие биотипы с индексом 1,5-1,7 овальной формы, доля которых составляет в среднем не более 10 %. Вариабельность признака масса корнеплода в сортопопуляции в среднем составляет V = 26-30 %; признака «доля корнеплода в массе растения» - около 7 %.

В первом инбредном потомстве среди изученных признаков более высокая изменчивость наблюдалась по форме корнеплода (V = 22 %): присутствовали биотипы от округло-овальных с индексом 1,4 до цилиндрических -с индексом 2,7. В последующих инбредных потомствах наибольшая изменчивость среди изученных признаков, независимо от условий выращивания отмечена по «массе товарного корнеплода» (V = 20-45 %). Коэффициент варьирования индекса формы корнеплода изменялся от 12 % до 33 %. Наиболее стабильным оказался признак «доля корнеплода в массе растения», его изменчивость варьировала от 1 % до 20 % в зависимости от инбредного потомства и варианта опыта.

Как видно на диаграмме (рис. 1), инбредные потомства из семян от штек-лингов (вариант Б) характеризовались более широким диапазоном изменчивости признаков по сравнению инбредными потомствами от маточных корнеплодов (вариант А), не зависимо от поколения инбридинга (¡2, Ц) и условий выращивания (поле, теплица).

У,% 50,0 45 , 0 40 , 0 35 , 0 30,0 25 , 0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0

□ Доля корнеплода в массе растения, % □ Индекс формы корнеплода Ш Масса корнеплода, г.

Рис. 1. Изменчивость признаков корнеплода различных инбредных потомств свеклы столовой в условиях поля и теплицы в зависимости от способа получения инбредных семян: А - через маточные корнеплоды; Б - через культуру шеклингов

Так, по признаку «масса корнеплода» вариабельность в варианте Б достигала V = 45 %, а в варианте А - V = 31-36 %, не зависимо от условий выращивания. При этом во втором инбредном потомстве этот признак в варианте А изменялся от 40 г до 270 г (в среднем 154 г), в варианте В - от 107 г до 576 г (в среднем 286 г). В последующих поколениях инбридинга средняя масса корнеплода снижалась в результате инбредной депрессии, особенно в потомствах Ц, выращенных из семенного потомства от штеклингов (в среднем 156 г, пределы варьирования 57-250 г).

Расщепление на большее число морфотипов по форме корнеплода отмечено в инбредных потомствах ^ - от округлых (с индексом 0,9-1,0) до цилиндрических (с индексом 1,7-3,2). Однако коэффициент варьирования, при выращивании этих потомств в условиях поля вдвое выше в варианте Б относительно варианта А. При выращивании корнеплодов инбредных потомств Ц в условиях теплицы существенных различий по изменчивости данного признака в вариантах опыта не отмечено, он составлял не более 20 %.

Отмечено, что во всех инбредных потомствах, выращенных в полевых условиях доля корнеплода в общей массе растения выше (70-81 %), чем в условиях защищенного грунта (56-65 %). Причём, в условиях теплиц диапазон варьирования этого параметра у инбредных потомств, полученных через культуру штеклингов выше, чем через маточные корнеплоды ^=20 % и 11 % соответственно).

То есть технология получения семенного потомства и условия выращивания маточных корнеплодов влияют на структуру инбредных потомств,

изменяя в них соотношение морфобиотипов по отдельным признакам. В результате оценки в ряду инбредных поколений выделяли индивидуальные потомства наиболее выровненные по основным признакам корнеплода (масса и индекс формы). При этом чередование культуры штеклингов и двулетней культуры позволило уже в ¡4-5 отобрать ценные биотипы. Использование метода рекуррентной селекции по признаку фертильности позволило получить выровненные т^линии, перспективные как закрепители стерильности (таблица).

Таблица 1

Характеристика перспективных mf-линий свеклы столовой

Селекционный номер признаки корнеплода

диаметр головки индекс формы средняя масса доля корнеплода в массе растения

см V, % о.е. V, % г V, % %

715/15 3,4 22,9 3,0 15,1 400,0 11,0 76,0

745/15 2,2 19,0 1,9 15,0 205,0 17,8 67,0

768/15 2,8 23,4 1,9 18,1 253,0 19,4 66,0

Выделенные линии характеризуются цилиндрической формой корнеплода, с относительно небольшим диаметром головки и высокой долей корнеплода в общей массе растения при выращивании в условиях теплицы, две из которых являются кандидатами в закрепители стерильности ms-форм.

Список литературы:

1. Фомичев А.М. Метод штеклингов в семеноводстве кормой свеклы // Селекция и семеноводство. - 1978.

2. Сазонова Л.В., Власова Э.А. Корнеплодные растения (морковь, сельдерей, петрушка, пастернак, редис, редька). - Л.: Агропромиздат. - 1990. -296 с.

3. Леунов В.И. Возраст маточников при гибридном семеноводстве моркови // Картофель и овощи. - 1999. - № 1. - С. 25.

4. Вавилов Н.И. Ботанико-географические основы селекции./ Теоретические основы селекции. - М.; Л., 1935. - Т. 1. - С. 17-74.

5. Ващенко Т.Г. Создание и использование самоопыленных линий сахарной свеклы в селекции на гетерозис: автореф. дис ... канд. с.-х. наук. -Л.: ВИР, 1986. - 17 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.