CC BY
42
Таблица 3. Представленность генов авирулентности в спорообразнах возбудителя корончатой ржавчины, %, 2007 г.
Пункт сбора Гены устойчивости (Рс), %
35 38 39 40 46 48 49 60 61 62 68
Омск, овёс 0 14,3 14,3 21,4 40,4 18,2 29,3 11,4 16,8 10,0 7,1
Омск, овсюг 0 10,0 0 0 30,0 0 22,5 0 0 0 0
Киров 0 0 0 0 100 0 100 0 0 0 0
Челябинск 0 100 100 70,0 60,0 100 65,0 100 100 0 100
Новосибирск 100 0 0 0 5,0 0 0 15,0 0 10,0 0
Выводы. Таким образом, наибольшую эффективность по устойчивости к популяции корончатой ржавчины Омской области проявляют изогенные линии сорта Pendekc генами Рс 14, Рс 50, 50-2, 50-4, 58 и 59. Их можно вовле-
ля в эпифитотийном 1996 г. показало, что популяция ста- кать в скрещивания с целью создания устойчивых сор-
новится менее разнообразной и более агрессивной. тов Avena sativa.
Литература.
1. Дмитриев А.П. Ржавчина овса./А.П. Дмитриев. — СПб., 2000. — 112 с.
2. Градобоева Т.П. Вирулентность популяции возбудителя корончатой ржавчины овса в Кировской области / Т.П. Градобоева, Т.В.Лыс-кова, Т.Б.Лекомцева//Вторая Всероссийская конференция. (С.-Петербург, 29сентября — 2 октября 2008г.) Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам. СПб, 2008,- С. 52-54.
3. Мешкова Л.В. Корончатая ржавчина овса в Омской области, структура популяции/Л.В.Мешкова, О.В.Пяткова//Вторая Всероссийская конференция. (С.-Петербург, 29 сентября — 2 октября 2008г.) Современные проблемы иммунитета растений к вредным организмам. СПб, 2008,- С. 68-70.
4. Широков А.И. Научно-методические основы и исходный материал пшеницы, ячменя, овса и проса для селекции на устойчивость к болезням в Западной Сибири: Дис. д-ра с.-х. наук. — Омск, 1988. — 249 с.
5. Прогноз распространения вредителей, болезней и сорняков сельскохозяйственных культур. Рекомендации по борьбе с ними в Омской области на 2007год. — Омск, 2007-С. 10— 12.
6. Лоскутов И.Г. Овёс (Avena L.). Распространение, систематика, эволюция и селекционная ценность. /И.Г. Лоскутов. -СПб: ТНЦРФ ВИР, 2007. - 336 с.
7. Гультяева Е.И. Фитосанитарный мониторинг болезней зерновых культур в Северо-Западных областях Российской федерации / Е.И. Гультяева, Т.И.Ишкова, М.МЛевитин //Второй Всероссийский съезд по защите растений. (С.-Петербург, 5-10 декабря 2005г.) Фитосанитарное оздоровление экосистем. (Мат. съезда в двух томах). СПб, 2005.- Т.1.-С.25-28.
8. Михайлова Л.А. Лабораторные методы культивирования возбудителя бурой ржавчины пшеницы / Л.А Михайлова, К.В.Квитко // Микология и фитопатология — 1970,- Т.4, N3,- С.269-270.
9. Животовский ЛЯ. Показатели сходства популяций по полиморфным признакам/ЛА. Животовский // Журн.общ.биологии — 1979. — Т.11, №4. - С. 587-602.
MONITORING OF CROWN RUST OF OATS AGENT VIRULENCE IN OMSK REGION L.V. Meshkova, O.V. Pyatkova
Summary. The results of monitoring of crown rust of oats virulence are represented in the article. The comparison of pathogen pathotype spore samples from wild oat and different varieties of oat is carried out in Omsk region. The differences between crown rust of oats pathtype populations in Omsk, Kirov, Chelyabinsk and Novosibirsk regions are shown.
Key words: monitoring, crown rust, oat, virulence, pathogen, pathotype, population, spore sample, isogenic lines.
УДК 633.34: 631. 52 (571.13)
АСПЕКТЫ СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО УЛУЧШЕНИЯ СОИ ДЛЯ УСЛОВИЙ ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
A.M. АСАНОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
JI.B. ОМЕЛЬЯНЮК, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Сибирский НИИСХ E-mail: [email protected]
Резюме. В условиях юга Западной Сибири проведена оценка сортообразцов сои мировой коллекции ВИР и выделены источники продуктивности и технологичности; изучены изменчивость и характер наследования хо-зяйственно-ценных признаков у гибридов F,; из включенных в эксперимент сомаклонов и у-мутантов сои; отобраны ценные генотипы, которые испытываются в селекционных питомниках.
Ключевые слова: соя, гибрщизация, генотип, коллекция, регенерант, у-мутанг, сомаклон, селекция, отбор, сорт.
С каждым годом увеличивается потребление соевых продуктов человечеством. Многие ученые США, Китая, Японии, Европы и России считают XXI век, и даже начавшееся тысячелетие, периодом соевых продуктов [1].
В целом, несмотря на явную хозяйственно-биологическую, экономическую и агрономическую значимость этой культуры, в России ее производство находится на низком уровне. Доля нашей страны в мировом производстве сои по площади посевов в 2006 г составила 0,85 %, а по валовым сборам зерна — всего 0,33 %. В то же время, кроме Дальневосточного региона, традиционно производящего до 80 % отечественной сои, перспективно расширение ее посевов на Северном Кавказе, в Поволжье, ЦЧО, ЦРНЗ, на юге Западной Сибири [2,3].
Среди многочисленных природных и агротехнических факторов, способствующих росту продуктивности и повышению качества продукции сельскохозяйственных культур, большая роль принадлежит сорту [4]. Селекция
сои в СибНИИСХ началась в 60-х год ах XX века с изучения коллекции ВИЕ На первых этапах работы использовали метод индивидуального отбора, а с 1965 г стали применять индуцированный мутагенез и гибридизацию. С 2004 с источником новых генотипов служат образцы регенератов и у-мугагоов сои, полученные из сорта Сиб-НИИК 315 в лаборатории генетики и биотехнологии Сибирского НИИ кормов.
В СибНИИСХ традиционными методами селекции создан уникальный генетически не модифицированный сибирский генофонд скороспелой сои. В Государственный реестр селекционных достижений включены, допущенные к использованию по Западно-Сибирскому региону, сорта сои Омская 4 (1993), Алтом (1998), Сиб-НИИСХоз 6 (2000), Дина (2003). Получены патенты на сорта СибНИИСХоз 6 и Дина, а также сорт Куряночка (2005 г.), созданный совместно с Курской ГСХА. Во многом благодаря этим сортам и разработанной технологии их выращивания площадь посевов сои в Омской области увеличилась с 20 га в 2004 г. до 3046 га в 2007 г. Сейчас проходят Государственное сортоиспытание сорта Эльдорадо и Золотистая.
Цель наших исследований — поиск новых ценных источников для создания сортовсои, пригодных для выращивания в условиях юга Западной Сибири. В задачи исследований входило: провести оценку сортообразцов мировой коллекции ВИР и выделить источники продуктивности и технологичности; изучить изменчивость и характер наследования хозяйственно-ценных признаков сои; изучить сомаклоны и экспериментальные формы, полученные после мутагенного воздействия, провести отбор ценных генотипов; включить новый материал в селекционный процесс.
Условия, материалы и методы. Сортообразцы коллекции ВИР и селекционные питомники размещали на полях селекционного севооборота ОПХ «Омское» СибНИИСХ, предшесгвенникозимые зерновые. Почвенный покров представлен слабовыщелоченным черноземом сред несуглинистого механического состава с пахотным горизонтом 25...30 см. Почвы относятся к среднегумусовым (7.. .8 % гумуса). Посев проводили сеялкой ССФК-7, уборку в фазу полной спелости—комбайном «Хеге-125».
За 2004-2007 гг. были проведены скрещивания по 100 комбинациям. В гибридизацию вовлекались наиболее продуктивные, отвечающие поставленной задаче, сорта и линии местной селекции, сортообразцы инорайонно-го происхождения. С 2006 с гибридизация проводится по усовершенствованному методу [5]. Гибриды Б, и исходные формы изучали в 2007 г. Повторность двукратная, число семян на делянке — 10 штук.
В 2004-2005 гг. изучено 4 образца регенератов и 5 у-мугантов М4сои, сведения о которых есть в монографии О.А. Рожанской [6], в 2006-2007 гг — 10 образцов регенератов К7^ и 5 у-мугантов Мт стандарт Сиб-НИИК 315. Повторность однократная, число семян на делянке — 40 шт.
Посев осуществляли в ручную в сетчатом дворике 15-20 мая. Площадь питания растений в 2004-2005 гг 5 г х 40 см, в 2006-2007 гг. — 5 х 60 см. Уборка вручную в фазу
полной спелости, краевые растения убирали отдельно. Структурный анализ проводили у 20 растений каждого номера по 13 элементам.
Все потомства гибридов F[; лучших растений регенератов и у-мугантов сои, выделившихся по результатам структурного анализа, изучали в следующем году по-семейно, из расщепляющихся генотипов проводили повторный отбор элит.
Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа по Доспехову, характер наследования количественных признаков (/¡^ вычисляли по формуле, предложенной Гриффингом [7]:
и = Хр—Мр Р Хр^-Мр'
где XF — среднее значение гибрида; Мр — среднее арифметическое родительских сортов; X^ — значение лучшего родительского сорта.
Годы проведения опытов различались как по количеству выпавших осадков и сумме температур, так и по характеру их распределения в течение вегетационного периода. Это позволило полнее выявить достоинства и недостатки изучаемого селекционного материала. В целом развитие растений сои проходило в благоприятных погодных условиях.
Результаты и обсуждение. В ходе исследований было изучено свыше 500 сортообразцов мировой коллекции ВИР сои, в том числе 320 отечественной и 180 зарубежной (Канада, США, Китай, Япония, Корея, Германия, Польша, Швеция, Югославия, Белоруссия и др.) селекции. Ряд перспективных форм включен в селекционный процесс. Это сорта и линии селекции ВНИИ сои — Рассвет, Амурская 815, к-3501, к-3478, к-3421, к-3473, к-2433, к-5537, Северная 4; шведской селекции — Фискеби 5, к-5537, к-5587, к-5536; польской селекции —Арктик и Нордиа; канадской селекции—Maple presto. В группе среднеспелых образцов наиболее урожайными (340...379 г/м2) были MON-04 (к-9502, США), Амурская 401 (к-6472, ВНИИ сои), Алтом (к-10043, СибНИИСХ и АлтайНИИЗиС), КГ-20 (к-9841, Канада), Maple Isle (к-9790, Канада). Из сортов харьковской селекции (Украина), изучавшихся в 2007 г. впервые, 16 характеризовались очень продолжительным вегетационным периодом и не сформировали полноценных семян. Сравнительное сортоиспытание образцов мировой коллекции ВИР из России (18), США (32), Канады (17) и Белоруссии (11) показало, что среди нового коллекционного материала пока нет форм, способных конкурировать по скороспелости с сортами СибНИИСХоз 6, Омская 4, Дина, а также СибНИИК 315 и Магева.
В питомнике гибридизации средняя завязываемость гибридных бобов была равна 16,5 %. Наиболее высокие результаты получены в 2006 г при скрещивании сортов Магева и Дина—42 % и в 2007 г в комбинации (JI28/00 х Дина) — 32 %.
Важный показатель, определяющий технологичность сорта — высота растений и уровень прикрепления нижнего боба. Все изученные гибриды F, отличались высоким прикреплением генеративных органов (табл. 1).Вна-
Таблица 1. Изменчивость и характер наследования (h^) параметров продуктивности у исходных сортов сои и гибридов F, в 2007 г.
Сорт, гибрид Высота стебля, см Высота прикрепления нижнего боба, см Число на растении, шт. Масса, г
продук- тивных узлов бобов семян 1000 семян с растения
Л 28/00 111,5 9,3 15,4 28,6 59,5 213,3 12,7
СибНИИСХоз 6 100,5 10,5 14,8 30,8 72,5 189,0 13,7
СибНИИК315 99,4 11,8 16,6 34,5 69,8 161,7 11,3
Дина 110,0 14,9 10,6 18,6 42,5 160,0 6,8
Магева 111,8 13,9 14,5 28,4 73,0 134,3 9,8
Л 28/00 х 123.1* 17.6 14.8 35.1 83,8 185.5 15.5
СибНИИСХоз 6 3,1 12,8 -0,1 4,9 2,7 -1,3 4,6
Л 28/00 х 107.5 18,0 15,8 33,4 773 174.9 13,6
СибНИИК315 0,4 74,0 -0,3 0,6 2,5 -0,5 2,3
Л 28/00 х 115.0 19.2 12,8 23.8 47.8 195.2 9,3
Дина 6,0 2,5 -0,1 0,0 -0,4 0,3 -0,2
Магева х 126.7 1L3 2ЪЛ_ 48,0 110.0 143.4 15,8
Дина 158,0 5,8 55,5 5,0 3,4 -0,3 5,0
* в числителе — величина фенотипического проявления признака, в знаменателе — характер наследования
следовании этого признака в основном выявлено сверхдоминирование (Л,>1). Наибольший гетерозисный эффект и самые высокорослые растения получены при скрещивании сортов Магева и Дина.
По числу продуктивных узлов и бобов на растении наблюдалось промежуточное наследование или сверхдоминирование. Число и масса семян с растения у гибридов были значительно выше, чем у родительских форм. В наследовании этих признаков отмечено сверхдоминирование, исключая комбинацию (Л 28/00 х Дина).
По мнению ряда ученых масса 1000 семян на 80.. .90 % определяется генетическими особенностями сорта. Этот признак положительно коррелирует с урожайностью. В нашем опыте по массе 1000 семян выявлено промежуточное наследование и только у гибрида (Л 28/00 х Сиб-НИИСХоз 6) — отрицательное свервдоминирование.
Наибольшее число репродуктивных органов сформировалось в гибридной комбинации (Магева х Дина) — 48 бобов и 110 семян на растении. Это выше, чем у лучшего
родительского сорта Магева, на 14 и 15 % соответственно. Самыми продуктивными в опыте были гибриды (Л 28/00 х СибНИИСХоз 6) и (Магева х Дина) соответственно 15,5 и 15,8 г/растение.
У сомаклонов и мутантов сои выявлен широкий спектр расщепления по длине вегетационного периода и элементам структуры урожая независимо от погодных условий (табл. 2).
Анализ полученных результатов показывает, что в среднем в 2004-2007 гг. большинство изучаемых сомаклонов и мутантов вегетировали дольше исходного сорта на 3.. .7 суток. Лишь мутанты М7 № 05/12-3, № 05/17-2, № 05/18-15, № 05/19-3, № 05/23-2 и сомаклон ^ № 05/22-1 по скороспелости находились на уровне стандарта.
В наших опытах сомаклоны стабильно превышали сорт СибНИИК315 по высоте стебля, у мутантов величина этого показателя зависела от происхождения и условий выращивания. Например, в 2004-2005 гг. мутантные сортообразцы достоверно превосходили исходную форму, в 2006 г.—значительно уступали, а в 2007 г.—были на уровне СибНИИК 315.
Во все годы изучения сомаклоны отличались достоверно более высоким прикреплением нижнего боба, у мутантных форм явного преимущества не выявлено.
Средние арифметические показатели структуры урожая у групп сомаклонов и мутантов не различались с исходным сортом, исключение составляют у мутантов достоверное увеличение числа семян с растения в 2004 п и числа бобов на растении в 2005 г., а у сомаклонов снижение массы 1000 семян в 2006 г.
Таблица 2. Изменчивость сомаклонов и мутантов сои в 2004-2007 гг.
Признак 2004 год 2005 год 2006 год 2007 год
кон- троль сома- клоны мутан- ты конт- роль сома- клоны мутанты кон- троль сома- клоны мутан- ты кон- троль сома- клоны мутанты
Вегетационный 104* 105 109 106 98* 93 119 108
период суток 103 103-109 103-110 104 103-113 103-113 92 97-117 91-100 110 113-125 107-113
Высота стеб- 94.5** 90.6** 106.5" 97.9** 87.5** 66.1** 125.2** 103.9
ля, см 79,5 90,4-04,2 79,1-02,6 87,6 81,9-122,4 87,3-109,2 71,1 80,4-92,4 63,2-72,4 101,0 115,8-132,4 87,2-133,8
Высота прикре-
пления нижнего 24.1** 18,7 28.4** 15.8 16.8** 10.7 21.6** 13.8
боба, см 17,7 19,3-29,0 15,5-27,2 14,0 15,5-31,2 10,9-20,0 9,3 12,8-24,8 9,0-13,0 13,2 17,1-28,3 11,0-20,1
Число продук- L8 И2 ТА 13. 14.7 12.1 15.5 15,2
тивных узлов 7,6 5,2-10,9 7,8-11,8 7,6 4,2-11,5 4,2-14,8 13,4 9,4-20,2 11,4-12,8 16,0 11,2-23,8 12,0-19,7
Число бобов 12,1 14,6 13,4 15.4** 28.2 25.8 28.4 28.6
на 1 растение 12,0 7,1-17,7 11,2-15,8 12,5 6,6-22,3 6,7-31,0 31,2 15,1-38,3 22,1-27,3 31,9 18,1-49,7 21,6-38,3
Число семян 25.1 28.2** 26,2 25,8 65,6 57.8 61.4 63.8
на 1 растение 22,1 14,2-38,6 22,4-36,8 22,2 10,2-45,7 10,3-60,4 65,6 35,0-78,2 50,8-65,6 62,2 31,6-75,5 44,9-91,2
Масса семян 3.60 4,29 4,14 4.48 9.14 8.12 9.81 10.37
на 1 растение, г 3,42 2,45-4,02 3,34-5,70 3,43 1,74-7,45 1,69-9,59 9,92 5,28-10,88 7,34-8,60 10,38 5,09-15,95 7,23-10,99
Масса 1000 144.0 152.2 157,8 161.9 139.3** 140.5 159.9 162.6
семян, г 154 132-172 140-172 155 132-177 151-184 151 121-154 123-147 167 146-178 159-167
* в числителе — средняя величина фенотипического проявления признака, в знаменателе — предельные значения (min и тах показатели); ** различия достоверны на 5 %-ном уровне.
Наиболее продуктивными в 2004-2005 гг бьш мутант МIII-5 (1) (№ М11) — 7,6 г/раст., в 2006-2007 гп—сомак-лон Rg 05/2-7 — 12,4 г/раст.
В целом за 2004-2008 гп изучено более 2000 линий и популяций сои, отобранных из селекционного материала выделенного из сомаклонов и мутантов сои. Наибольшее число ценных генотипов выделено из номеров: R 777 (№ R-10) — 1 линия в контрольном питомнике (КП), 44 линии ю втором селекционном питомнике (СП-2); R777 (№ R-21) — 5 линий в КП, 35 линий в СП-2; М Ш-5 (1) (№ М 11) — 7 линий в КП, 20 линий в СП-2. В конкурсном сортоиспытании в 2008 г изучали 2 сорта, выделенных из мутанта М П-30 (3) (№ М14).
Выводы. Среди нового коллекционного материала пока нет сортообразцов, способных конкурировать по скороспелости с сортами СибНИИСХоз 6, Омская 4, Дина, а также с СибНИИК 315.
Изученные гибриды Fj отличались высоким прикреплением бобов. В наследовании признаков высота
растений и уровень прикрепления нижнего боба у них в основном выявлено сверхдоминирование (й >1). По числу продуктивных узлов и бобов на растении наблюдалось промежуточное наследование или сверхдоминирование. В наследовании признаков число и масса семян с растения отмечено сверхдоминирование. По массе 1000 семян выявлено промежуточное наследование, лишь у гибрида (Л 28/00 х СибНИИСХоз 6) — отрицательное сверхдоминирование. Наибольший ге-терозисный эффект, а также самые высокорослые и продуктивные растения получены при скрещивании сортов Магева и Дина.
Исследования показали, что сомаклональная и мутационная изменчивость в сочетании с отбором способствует получению форм сои с хозяйственно-ценными признаками. Выделены перспективные скороспелые линии, стабильно превосходящие исходный сорт СибНИИК 315 по семенной продуктивности, которые изучаются во всех селекционных питомниках.
Литература.
1. Тильба В А. Интеграционные возможности соеводства на Дальнем Востоке / В А. Типьба // Научное обеспечение соеводства Дальнего Востока и Сибири: Сб. науч. тр. ВНИИ сои. — Благовещенск, 2006. — С. 6— 10.
2. Лукомец В.М. Состояние соеводства в Европейской части России и задачи научных учреждений по увеличению производства культуры/ В.М. Лукомец// Современные проблемы селекции и технологии возделывания сои: Сб. статей 2-й Международной конференции по сое. — Краснодар, 2008.-С. 3 - 7.
3. Шевченко Н.С. Производство сои в Белгородской области / Н.С. Шевченко, Т.И. Зеленская, Н.Н. Закурдаева //Достижения науки и техники АПК. — 2008. — N96. — С. 38-40.
4. Рутц Р.Н История развития селекционной работы и сорта сельскохозяйственных культур Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства/Р.И. Рутц//РАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИСХ. — Новосибирск, 2004. — 152 с.
5. Зеленцов С.В. Современные аспекты селекционно-генетического улучшения сои: автореф. доктора с.-х. наук: 06.01.05/ С.В. Зеленцов — Краснодар, 2005.
6. Рожанская О А. Соя и нут в Сибири: культура тканей, сомаклоны, мутанты/О А. Рожанская — Новосибирск: Юпитер, 2005. — 155с.
7. GriffingJ.B. Concept of general and specific combining ability in relation of diallel crossing systems / J.B. Griffing// Austral Biology Science. — 1956. — Vol. 9. - P. 463-493.
ASPECTS OF SOYBEAN BREEDING-GENETIC IMPROVEMENT FOR THE CONDITIONS OF THE
SOUTH OF WESTERN SIBERIA
A.M. Asanov, L.V. Omel’yanyuk
Summary. Under conditions of the south of Western Siberia the estimation of soybean varietal samples from world collection of Research Institute of Plant industry is carried out and the sources of productivity and manufacturability are separated; the variability and inheritance nature of economically valuable signs in hybrids F, are studied; the valuable genotypes that are tested in the breeding nurseries are selected from included in the experiment soybean somaclones and g-mutants. Keywords: soybean, hybridization, genotype, collection, regenerant, g-mutant, somaclone, breeding, selection, variety
УДК 635.21:631.527:631.531(571.13)
СЕЛЕКЦИОННАЯ И СЕМЕНОВОДЧЕСКАЯ РАБОТА ПО КАРТОФЕЛЮ В ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
А.И. ЧЕРЕМИСИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
Н.В. ДЕРГАЧЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией
Ю.С. ШМАЙЛОВА, аспірант Сибирский НИИСХ E-mail: [email protected]
Резюме. В статье отражены основные результаты селекционной работы по картофелю в СибНИИСХ, дана характе-
ристика лучших сортов (Алена, Лазарь, Алая заря, Хозяюшка). Приведена, реализованная в Омской области, схема семеноводства картофеля, даны рекомендации по повышению эффективности картофелеводства в целом, а также для конкретных производителей.
Ключевые слова: картофель, селекция, семеноводство, сорт.
Картофелеводство — неотъемлемая часть агропромышленного комплекса и всей экономики Сибири. Учитывая то, что потребление мяса и мясопродуктов надушу
