CC BY
19
УДК 633.853.52:631.52(470.62)
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОТБОРА ПО МАССЕ СЕМЯН И УБОРОЧНОМУ ИНДЕКСУ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ СОРТОВ СОИ В СЕЛЕКЦИОННОМ ПИТОМНИКЕ В РАЗНЫЕ ПО УСЛОВИЯМ ВЕГЕТАЦИИ ГОДЫ
ТРУНОВА М.В.,
кандидат биологических наук, ученый секретарь ФГБНУ «Федеральный научный центр «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В.С. Пустовойта» (ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК); e-mail: soybean@yandex.ru, тел. (861) 274-64-34.
Реферат. С целью увеличения точности оценки линий сои при отборе из селекционного питомника, где высевается материал на делянках 1,75 м2 без повторений, в контрольный питомник, проведен сравнительный анализ эффективности отбора по уборочному индексу и массе семян с делянки в зависимости от продолжительности вегетационного периода растений. Установлено, что при положительной связи между продолжительностью вегетационного периода и урожайностью семян в конкурсном испытании сортов сои любой группы спелости (весь материал делили на скороспелый, раннеспелый и среднеспелый) отбор в селекционном питомнике следует вести по массе семян с делянки, а при отрицательной - по уборочному индексу. Так, в 2013, 2014 и 2016 гг. отбор в скороспелой группе был эффективнее по массе семян с делянки, в раннеспелой и среднеспелой группах - по уборочному индексу. В 2015 г. напротив, наблюдалась отрицательная связь между продолжительностью вегетационного периода и урожайностью в конкурсном сортоиспытании у скороспелой группы, что свидетельствовало о более результативном отборе по уборочному индексу. В двух других группах в 2015 г. связь показателей была положительной, а отбор эффективнее по массе семян с делянки.
Ключевые слова: отбор в селекционном питомнике, эффективность отбора, отбор в F5 у самоопылителей, уборочный индекс, масса семян с делянки, контрольный питомник.
SELECTION EFFICACY BY SEED WEIGHT AND HARVEST INDEX OF HIGHLY PRODUCTIVE SOYBEAN CULTIVARS IN THE BREEDING NURSERY IN YEARS WITH DIFFERENT CONDITIONS DURING VEGETATIVE PERIOD
TRUNOVA M.V.,
PhD in biology, scientific secretary The Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Scientific Center "All-Russian Research Institute of Oil Crops by Pustovoit V.S." (VNIIMK); e-mail: soybean@yandex.ru, tel.: (861) 274-64-34.
Essay. The purpose of our research was to increase accuracy of evaluations of soybean lines during selection from the breeding nursery to a control one. A square of breeding nursery plot was 1.75 sq. m, without replications. We compared efficacy of selection by the harvest index and seed weight per a plot depending on the duration of vegetative period of plants. All studied soybean cultivars were differentiated into three maturity groups: very early, early and middle maturing. We determined the selection in breeding nursery should be done by seed weight per a plot when there is a positive correlation between duration of the vegetative period and seed yield in a competitive trial of soybean cultivars of any maturity group, and at presence of negative correlation - by the harvest index. Thus, in 2013, 2014 and 2016, the selection by seed weight per a plot was more effective in very early maturing group, by the harvest index - in early and middle maturing groups. In 2015, otherwise, we observed the negative correlation between duration of the vegetative period and yield in very early maturing group in a competitive variety trial, that certified the selection by the harvest index was more effective. In two other groups, in 2015, there was a positive correlation between the traits, and selection by seed weight per a plot was more effective.
Keywords: selection in breeding nursery, selection efficacy, selection in F5 of self-pollinators, harvest index, seeds weight per a plot, control nursery.
Введение. Известно, что на начальном этапе селекционной работы часть ценного материала выбраковывается, и селекционеры пытаются найти новые индексы, методы для оценки ценных генотипов. Подходы на разных культурах, как правило, отличаются. Например, Ившин Г.И. предлагает использовать разные варианты по густоте стояния растений в селекционном питомнике первого года вики посевной для
выявления лучших образцов по пластичности и го-меостатичности на основе оценки показателей соответственно интенсивности и селекционной ценности [1. - С. 41-45]. Максимов Р.А. предложил в селекционных питомниках 1 и 2 года ячменя использовать индекс отношения массы 1000 зерен к числу зерен в колосе [2. - С. 329-332]. По его мнению, этот показа-
тель позволяет отобрать экологически пластичные, стабильные и толерантные к загущению сорта.
С целью увеличения точности оценки в ранних звеньях селекционного процесса озимой пшеницы, где проводится посев без повторений, Торбина И.В. рекомендует проводить анализ селекционного материала на основе дисперсии стандарта [3. -С. 23-27].
В то же время, в одной из семи генетико-физиологических систем с помощью которой селекционеры улучшают количественные признаки растений, Драгавцев В.А. с соавторами [4. - С. 427-436] выделяют систему аттракции, обеспечивающую в период налива перекачку пластических веществ из соломы и листьев в колос.
Именно на основании этой системы мы предлагаем повысить точность отбора желаемых генотипов в селекционном питомнике сои. Причем это не требует увеличения площади занятой питомником и объема убираемого материла, а только введения взвешивания срезанных снопов перед обмолотом.
Ранее мы установили, что отбор в селекционном питомнике эффективно вести в зависимости от условий года по уборочному индексу или массе семян с делянки [5. - С. 25-30; 6. - С. 41-45]. Для получения релевантных данных достаточно выращивание материала на однорядных делянках 2,5 м длиной [7. - С. 9-15].
В данной работе мы проанализировали, насколько подобный подход эффективен на реальном селекционном материале. Для этого мы взяли данные по массе семян и уборочному индексу, полученные в селекционных питомниках 2013-2016 гг. и данные об урожайности семян в контрольных питомниках 2014-2017 гг.
Материал и методика исследования. Погодные условия вегетационного периода в годы исследований значительно различались между собой, и в первую очередь по влагообеспеченности. В целом для роста и развития растений сои условия 2013 г. можно охарактеризовать как благоприятные, 2014 г. - хорошие, а 2015, 2016 гг. - удовлетворительные.
Селекционный питомник (СП) высевался на однорядных делянках длиной 2,5 м без повторно-стей (учетная площадь 1,75 м ). Ряды срезались серпом на уровне почвы, перед обмолотом взвешивались. Контрольный питомник (КП) высевался на четырехрядных делянках (два ряда учетных
площадью 7 м2) без повторностей, уборка проводилась комбайном.
Результаты исследования. Проверку нашей гипотезы решено было провести следующим образом. В контрольном питомнике ежегодно изучалось 336 номеров. По данным полученным годом ранее в селекционном питомнике сорта ранжировались по максимальному уборочному индексу или массе семян с делянки. В контрольном питомнике в свою очередь было принято отбирать на посев в предварительное сортоиспытание (ПСИ) 33 % линий для формирования 4 блоков.
Исходя из ранее установленных закономерностей [6], когда отмечается положительная связь продолжительности периода вегетации испытываемых в конкурсном сортоиспытании сортов с их урожайностью, оценку материала в селекционном питомнике предпочтительнее проводить по массе семян с делянки, когда связь отрицательная - по уборочному индексу, мы построили соответствующие графики по данным конкурсного испытания (КСИ), но уже не по всему питомнику в целом, а по группам спелости. Безусловно, сложно провести четкую границу между группами, особенно в острозасушливые годы, но прежде всего эту корреляцию можно определить в пределах блоков, а еще эффективнее - по продолжительности вегетационного периода, который всегда отмечают в старших питомниках.
Для анализа мы взяли данные КСИ 2013 года. Получили следующие графики (рисунок 1).
Из ранее сделанных выводов следует, что в 2013 году отбор в селекционном питомнике для скороспелой группы нужно проводить по массе семян, а для остальных групп спелости по уборочному индексу.
Сопоставление данных селекционного питомника с урожайностью семян в контрольном питомнике 2014 г. полностью подтверждает сделанные выводы (таблица 1). В скороспелой группе урожайность оказалась выше у сортов, отобранных с наибольшей массой семян, а в двух других группах спелости - с наибольшим уборочным индексом.
Наклон линий регрессии на графиках в 2014 году был аналогичным, подтверждением этому служат уравнения регрессии. Для скороспелой группы - у=0,127х+13,54; для раннеспелой - у=-0,487х+76,91 и для среднеспелой - у=-0,055х+27,81.
Таблица 1 - Урожайность сортов сои в контрольном питомнике г. Краснодар, ВН ИИМК, КП, 2014 г.
Группа спелости Количество линий, шт. Средняя урожайность, т/га Урожайность лучших по уборочному индексу линий, т/га Урожайность лучших по массе семян линий, т/га
Скороспелая 84 2,83 2,82 (П=28)* 2,84 (п=28)
Раннеспелая 84 2,76 2,85 (п=28) 2,68 (П=28)
Среднеспелая 163 2,38 2,43 (п=54) 2,34 (П=54)
п - количество отобранных линий, шт.
30
а 28
26
£
со 24
« 22
ор
>> 20
а)
102 104 106 108 110
Вегетационный период, сут.
30
а
28
¡3 26
со
нй ай 24
* о 22
р
>> 20
в)
110 115 120 125
Вегетационный период, сут.
Рисунок 1 - Регрессия урожайности семян сортов сои в конкурсном испытании на продолжительность их вегетационных периодов: a) скороспелая группа; б) раннеспелая группа; в) среднеспелая группа, г. Краснодар, ВНИИМК, КП,2013 г.
Рисунок 2 - Регрессия урожайности семян сортов сои в конкурсном испытании на продолжительность их вегетационных периодов: a) скороспелая группа; б) раннеспелая группа; в) среднеспелая группа, г. Краснодар, ВНИИМК, КП, 2015 г.
Данные об урожайности в контрольном питомнике также подтвердили эти закономерности (таблица 2). Так, урожайность лучших по массе семян скороспелых линий в контрольном питомнике составила 2,38 т/га, а по уборочному индексу - 2,35 т/га. В раннеспелой группе различия были более существенными - 2,05 т/га у линий, отобранных по максимальному уборочному индексу,
и на 0,12 т/га меньше - по массе семян. В среднеспелой группе линии, отобранные по уборочному индексу, оказались продуктивнее на 0,17 т/га.
Графики зависимости урожайности от продолжительности вегетационного периода в 2015 году в конкурсном испытании выглядели следующим образом (рисунок 2).
Таблица 2 - Урожайность сортов сои в контрольном питомнике г. Краснодар, ВНИИМК, КП, 2015 г.
Группа спелости Количество линий, шт. Средняя урожайность, т/га Урожайность лучших по уборочному индексу линий, т/га Урожайность лучших по массе семян линий, т/га
Скороспелая 43 2,37 2,35 (п=14)* 2,38 (n=14)
Раннеспелая 232 1,94 2,05 (п=76) 1,93 (n=76)
Среднеспелая 61 1,66 1,80 (п=20) 1,63 (n=20)
* n - количество отобранных линий, шт.
Таблица 3 - Урожайность сортов сои в контрольном питомнике г. Краснодар, ВНИИМК, КП, 2016 г.
Группа спелости Количество линий, шт. Средняя урожайность, т/га Урожайность лучших по уборочному индексу линий, т/га Урожайность лучших по массе семян линий, т/га
Скороспелая 20 1,78 1,78 (п=7) 1,73 (п=7)
Раннеспелая 111 2,08 2,00 (п=37) 2,14 (п=37)
Среднеспелая 187 2,01 2,02 (п=62) 2,04 (п=62)
* n - количество отобранных линий, шт.
Таблица 4 - Урожайность сортов сои в контрольном питомнике г. Краснодар, ВНИИМК, КП, 2017 г.
Группа спелости Количество линий, шт. Средняя урожайность, т/га Урожайность лучших по уборочному индексу линий, т/га Урожайность лучших по массе семян линий, т/га
Скороспелая 54 2,53 2,66 (п=18) 2,75 (п=18)
Раннеспелая 185 2,26 2,28 (п=61) 2,17 (п=61)
Среднеспелая 97 23,5 2,42 (п=32) 2,40 (п=32)
* п - количество отобранных линий, шт.
Данные свидетельствуют о том, что отбор скороспелых сортов будет эффективнее в этом году по уборочному индексу, а раннеспелых и среднеспелых
- по массе семян.
Сопоставление данных с урожайностью семян в контрольном питомнике (урожай 2016) полностью подтверждают эти данные (таблица 3). Более урожайными в 2016 году оказались скороспелые линии, отобранные по высокому уборочному индексу, и по массе семян для остальных групп спелости.
Зависимости продуктивности и продолжительности вегетационного периода в конкурсном испытании 2016 года были аналогичными 2013 и 2014 годам. Уравнения линий регрессии было следующими: для скороспелых сортов у=0,051х+10,958; для раннеспелых - у=-0,118х+29,997; для среднеспелых
- у=-0,162х+38,71.
В контрольном питомнике 2017 года закономерно в скороспелой группе лучшими оказались сорта, отобранные по массе семян, а в раннеспелой и среднеспелой - по уборочному индексу (таблица 4).
Вывод. В селекционном питомнике сои выбор признака отбора в пределах каждой группы спелости следует проводить в зависимости от связи продолжительности периода вегетации и урожайности. Для этого требуется построение графиков отдельно по группам спелости, определяющим связь между продолжительностью вегетационного периода и урожайностью семян в конкурсном испытании. При положительной связи между этими показателями, отбор в селекционном питомнике следует вести по массе семян с делянки, при отрицательной - по уборочному индексу.
Список использованных источников
1. Ившин Г.И. О повышении эффективности отбора вики посевной на адаптивность и урожайность семян в селекционном питомнике // Сельскохозяйственная биология. - 2003. - Т. 38. - № 1. - С. 41-45.
2. Максимов Р.А. Новый алгоритм отбора хозяйственно-ценных генотипов ячменя // АПК России. -2017. - Т. 24. - № 2. - С. 329-332.
3. Торбина И.В. К методике анализа селекционных образцов в ранних звеньях селекционного процесса // Известия Великолукской ГСХА. - 2017. - № 3. - С. 23-27.
4. Новые подходы к экспрессной оценке генотипической и генетической (аддитивной) дисперсий свойств продуктивности растений / В.А. Драгавцев, Г.А. Макарова, А.А. Кочетов и др. // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2012. - Т. 16. - № 2. - С. 427-436.
5. Трунова М.В. Методика отбора высокопродуктивных генотипов сои в селекционном питомнике // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2017. - № 4 (172). - С. 25 - 30.
6. Трунова М.В., Кочегура А.В. Соответствие оценок на делянках селекционного питомника оценкам урожаев в конкурсном сортоиспытании сои // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2015. - № 1 (161). - С. 4145.
7. Трунова М.В., Кочегура А.В. Возможность повышения точности оценок урожайности селекционного материала сои в ранних питомниках // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2016. - № 3 (167). - С. 9-15.
List of sources used
1. Ivshin G.I. About increase of selective efficiency in Vicia sativa on adaptivity and seed productivity in breeding nursery // Agricultural Biology. - 2003. - Т. 38. - № 1. - P. 41-45.
2. Maksimov R.A. New algorithm for the selection of economically valuable barley genotypes // Agro-Industrial Complex of Russia. - 2017. - Т. 24. - № 2. - P. 329-332.
3. Torbina I.V. To the method of analysis of breeding samples in the early stages of the breeding process // News of Velikolukskaya State Agricultural Academy. - 2017. - № 3. - P. 23-27.
4. Proximate estimation of genotypic and genetic (additive) variances of plant productivity traits / V.A. Dragavtsev, G.A. Makarova, A.A. Kochetov et al. // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. - 2012. - Т. 16. - № 2. - P. 427-436.
5. Trunova M.V. The method of selection of highly productive soybean genotypes in breeding nursery // Oil Crops. Scientific and technical bulletin of All-Russia Research Institute of Oil Crops. - 2017. - № 4 (172). - P. 25-30.
6. Trunova M.V., Kochegura A.V. An equivalence of estimations on the plots of a soybean breeding nursery to estimations of yields in competitive variety trials of soybean // Oil Crops. Scientific and technical bulletin of All-Russian Research Institute of Oil Crops. - 2015. - № 1 (161). - P. 41-45.
7. Trunova M.V., Kochegura A.V. Possibilities to increase accuracy of soybean breeding seeds yield estimations in early nurseries // Oil Crops. Scientific and technical bulletin of All-Russia Research Institute of Oil Crops. - 2016. - № 3 (167). - P. 9-15.
УДК 631.527
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ ПЛЕНЧАТОГО И ГОЛОЗЕРНОГО ОВСА
АЙДИЕВ А.Я.,
кандидат сельскохозяйственных наук, руководитель отдела растениеводства, ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр - Курский научно-исследовательский институт агропромышленного производства».
НОВИКОВА ВТ.,
заведующий лабораторией экологической селекции зерновых культур, ФГБНУ «Курский федеральный аграрный научный центр - Курский научно-исследовательский институт агропромышленного производства».
КАБАШЕВ А.Д.,
кандидат сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией селекции и семеноводства овса, ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Немчиновка».
ВЛАСЕНКО Н.М.,
кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции и первичного семеноводства овса, ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр «Немчиновка».
ШУМАКОВ А.В.,
кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора по научной работе, ФГБНУ «Курский
