CC BY
49
СОРТА И СЕМЕНА
УДК 633.63:631 ^27^:631
Гибриды сахарной свеклы для различных регионов России
В.П. ОШЕВНЕВ, доктор сельскохозяйственных наук Н.П. ГРИБАНОВА, кандидат сельскохозяйственных наук
Всероссийский НИИ сахарной свеклы им. А.Л. Мазлумова E-mail: vniiss@mail.ru
Представлены принципы создания гетерозисных гибридов сахарной свеклы на основе цитоплазматической мужской стерильности. Дана их характеристика по продуктивности в сравнении с зарубежными гибридами.
Ключевые слова: сахарная свекла, гибрид, урожайность, сахаристость, адаптивность, производственное испытание.
В повышении продуктивности сахарной свеклы первостепенная роль принадлежит селекции, наиболее результативным методом которой в настоящее время считается использование гетерозиса [I]. Максимальное проявление его достигается при гибридизации стерильного раздель-ноплодного компонента с ростно-плодным опылителем. В новых гибридах селекционерам удалось преодолеть отрицательную корреляцию между урожайностью корнеплодов и их сахаристостью. Гибриды более то-лерантны к экологическим условиям, адаптивны к биотическим и абиоти-
ческим стрессам. Стерильный по пыльце раздельноплодный компонент облегчает получение гибридов с желаемыми свойствами [2]. Ввиду того, что в качестве опылителя используется доминант (ММ) по признаку сростноплодности или иным, чем у материнского компонента, геномом (4х), в производстве используется только потомство Р, от материнского компонента.
Селекция мужскостерильных раз-дельноплодных компонентов требует дополнительных работ по инцух-тированию и размножению в строгой изоляции комплементарных пар, сохраняющих рецессивные признаки, детерминирующие раздельноплод-ность, цитоплазматическую мужскую стерильность, и комбинационную способность. Наиболее надежным методом сохранения закрепительной способности у опылителей О-типа является инцухт и близкородственное размножение, которые ускоряют процесс дифференциации на сублинии с разной закрепительной способностью [3]. Метод рекуррентного отбора от скрещивания лучших сиб-совых линий с последующим размножением их при свободном опылении позволил отобрать положительные трансгрессии по урожаю и сахаристости корнеплодов.
Схемой селекционно-семеноводческой работы предусмотрено создание простых двухлинейных и трехлинейных гибридов [4]. Наиболее результативными были трехлинейные гибриды, которые получены от скрещивания стерильных линий с неродственными закрепителями стерильности и последующим скрещиванием с многоплодными линиями. В качестве материнских компонентов использовали линии и двухлинейные гибриды с раздельноплодно-стью 95-98 % и содержанием полностью стерильных растений 90-100 %. Особое внимание уделялось базисной продуктивности, устойчивости к цветушности и корневым гни-лям. Сравнение проводили со стандартом (гибрид РМС 46) и исходными родительскими компонентами. Из 24 простых гибридов мужскостерильных компонентов с неродственным опылителем О-типа семь достоверно превышали потомство от бек-кросса по урожайности корнеплодов, у четырех гибридов (11002, 11041, 11048 и 11050) наблюдался гетерозис по сахаристости. У восьми гибридов урожай корнеплодов оказался даже ниже, чем у потомства от насыщающих скрещиваний. Высокая базисная продуктивность аналога 11068 с опылителем О-типа обеспечила и высокую продуктивность простых гибридов 11067, 11069 и 11070.
Таким образом, созданы МС компоненты (простые гибриды) с хорошей базисной урожайностью и сахаристостью корнеплодов для включе-
I. Продуктивность гибридов от односторонних циклических скрещиваний, % к стандарту (в среднем за 2010-2012 гг.)
МС компонент Опылитель
РФ 01207 2х РФ 04018 2х РФ 06206 2х РФ 08047 4х ОКС МС
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
РС 02190 116,S 100,3 105,9 100,6 96,6 100,0 110,5 102,8 107,4 100,9
РС 04099 101,0 101,5 106,9 102,7 95,7 103,4 122,2 102,2 106,5 102,4
РС 06007 117,2 98,S 112,2 101,1 110,1 99,4 115,4 100,9 113,7 101,0
РС 062S4 101,0 101,5 101,9 105,6 106,2 101,8 112,7 102,4 105,5 102,8
РС 08086 101,4 100,7 101,4 100,7 120,9 104,7 117,9 103,0 110,4 102,3
ОКС опыл. 107,4 100,5 105,7 102,1 103,9 101,9 115,7 102,3
нср05 10,1 2,6
Стандарт 39,44 15,43
Примечание. 1 т/га %
- урожайность, 2 - сахаристость.
2. Сравнительная продуктивность гибридов и их компонентов, % к стандарту (в среднем за 2010-2012 гг.)
Номер гибрида Урожай корнеплодов Сахаристость
МС Опылитель Гибрид МС Опылитель Гибрид
11103 114,7 109,8 116,7 104,2 100,6 100,8
11107 102,5 91,6 119,0 105,8 102,1 108,9
11114 100,4 103,9 115,5 105,2 101,0 105,3
11119 120,8 96,6 112,6 103,9 105,1 106,5
11133 101,9 108,6 117,7 102,1 105,9 105,6
11146 96,3 112,4 126,3 106,3 105,3 105,6
11150 96,3 101,7 112,4 106,3 104,8 105,3
11154 103,6 103,4 121,5 104,5 104,6 101,4
11163 102,9 108,3 130,2 103,3 101,1 99,4
НСР05 9,8 2,6
05
Стандарт 52,8 т/га 16,4 %
ния их в дальнейшую гибридизацию с многосемянными опылителями и создание трехлинейных гибридов. С этой целью на каждом участке гибридизации помещалось несколько мужскостерильных линий или простых гибридов, которые опылялись одним сростноплодным компонентом. Такая схема позволила изучить общую и специфическую комбинационную способность каждого компонента (табл.1).
Высокой общей комбинационной способностью по урожаю корнеплодов из МС компонентов обладал РС 06007. Средняя урожайность четырех гибридов составила 113,7 % от стандарта РМС 46, при равной ему сахаристости. Из опылителей по высокой общей комбинационной способности (ОКС) выделялся тетрапло-идный номер РФ 08047. Средний урожай пяти гибридов, полученных с его участием, составил 115,7 % от стандарта при сахаристости 102,3 %. Лучшим по урожаю корнеплодов оказался гибрид РС 08086 х РФ 06206, а по урожайности и сахаристости он превышал стандарт соответственно на 20,9 % и 4,7 %.
В конкурсном испытании мы изучали эффект гетерозиса по урожаю и сахаристости корнеплодов, сравнивая продуктивность родительских компонентов с продуктивностью гибридов, полученных с их участием (табл. 2). В этом опыте изучали 54 номера по продуктивности потомства, полученные от скрещивания 25 стерильных по пыльце компонентов $2 и 14 многосемянных опылителей. У §3 большинства гибридов наблюдался гетерозис, который указывает на наг личие сверхдоминирования, т. е. уро-ш жай корнеплодов был выше, чем у I обеих родительских форм. У гибри-ё да 11107 была и самая высокая саха-ё ристость - 108,9 %. Гетерозис по уро-§ жаю корнеплодов относительно МС п
40
компонентов наблюдался у гибридов 11107 и 11146.Гетерозис по сахаристости и урожайности отмечен у гибрида 11107. Хорошей комбинационной способностью обладал тетрапло-идный опылитель 11137, с которым получено пять гибридных комбинаций, достоверно превышающих стандарт по сахаристости и урожаю корнеплодов.
Мы сравнивали продуктивность гибридов, полученных от скрещивания компонентов нашей и иностранной селекции. Из 218 гибридов 89 превысили стандарт по сбору сахара. Самым продуктивным оказался гибрид от скрещивания стерильного компонента нашей селекции с опылителем фирмы КВС: выход сахара был выше на 2S %. Комбинация скрещивания РС 1 х РФ 13 послужила основой для формирования первого в Российской Федерации гибрида сахарной свеклы РМС 46, который внесли в Государственный реестр сельскохозяйственных достижений в 1993 г. Он является стандартом по Центрально-Черноземному региону и в настоящее время.
Хорошая адаптивность селекционных материалов к разным экологическим условиям, заложенная в программы селекционно-семеноводческой работы, позволила передать в производство ряд гибридов (РМС 60, РМС 68, РГМС 69, РМС 70, РМС 73, РБМС 17, РК 1, РК 7, РМС 120), которые внесены в Государственный реестр селекционных достижений по всем свеклосеющим регионам. В 2010 г. в реестр внесены гибриды сахарной свеклы Рамоза и РМС 121.
Гибрид Рамоза превышал стандарт по урожаю корнеплодов на 12 %, по сахаристости - на 4 %. Его корнеплоды устойчивы к кагатной гнили. Гибрид РМС 121 создан на основе скрещивания стерильного компонента с сростноплодным тетраплоид-
ным опылителем. Он обладает хорошей энергией первоначального роста, устойчив к кагатной гнили, цве-тушности и мучнистой росе.
На демонстрационном поле АПК «Славянский» Воронежской области в производственном испытании высевали 18 гибридов, из них 11 иностранных. Среди иностранных самую высокую продуктивность корнеплодов имел гибрид Балтика - S6,7 т/га при сахаристости 13,3 %. Лучшими из отечественных гибридов были РМС 73 и РК 7, урожай корнеплодов которых составил соответственно SS,6 и S7,9 т/га, но сахаристость у них была на 1,S % выше иностранных в абсолютных показателях, а следовательно, и сбор сахара на 1 т/га выше. Гибрид РК 7 внесен в Реестр селекционных достижений РФ по СевероКавказскому региону. В этом регионе на полях ЗАО «Кулешовское» Бе-логлинского района были испытаны три гибрида - РМС 70, РМС 73 и РМС 78. По сбору сахара гибриды селекции ВНИИСС превышали стандарт Дружба МС 34 на S-11 %.
Таким образом, нашими селекционерами выделены исходные селекционные материалы, которые позволили создать гибриды сахарной свеклы, отличающиеся высокой одноро-стковостью, повышенной энергией первоначального роста, устойчивые к кагатной гнили. Корнеплоды гибридов имеют конусовидную форму с относительно маленькой по объему головкой. Розетка листьев образуется по центру корнеплода, боковые почки отсутствуют. Корневая бороздка корнеплода неглубокая, с небольшим количеством корешков. Эти признаки снижают травмирование корнеплодов при уборке, а также степень загрязнения сырья. Адаптивность к биотическим факторам среды обеспечивает высокий урожай и сахаристость гибридов в разных экологических зонах Российской Федерации и позволяет получать до 9 т/га сахара.
В 2012 г. в сельхозпредприятии ООО «Иволга Центр» Курской области производственное испытание проходили 27 образцов гибридов селекции итальянской фирмы Лион Сидс, ВНИИСС и различных европейских фирм (Штрубе, Сингента, КВС, Марибо). Средняя урожайность гибридов итальянской фирмы Лион Сидс составила SS,S т/га при сахаристости 1S,4 %, корнеплодов нашей селекции - SS,7 т/га при сахаристости 16,1 %, сбор сахара с одного гектара - соответственно 8,6 и 9,0 т. Сред-
УДК 633.63:631.527.5:631.559
Изучение темпов роста перспективных гибридов сахарной свеклы
ний сбор сахара у гибридов европейских фирм составил 8,9 т/га. Лучший результат показал гибрид РМС 121 селекции нашего института, который при урожае 61,6 т/га и сахаристости 17,9 % обеспечил сбор сахара 11,0 т/га. Гибриды сахарной свеклы отечественной селекции более устойчивы к кагатной гнили. Количество корнеплодов с фузариозной гнилью у наших гибридов составило 7,2 %, что в четыре раза ниже, чем у гибридов иностранной селекции.
Производственные испытания гибридов сахарной свеклы, проведенные в различных почвенно-климати-ческих условиях, позволят специалистам свеклосеющих хозяйств подобрать для своих регионов гибриды с высокой урожайностью, сахаристостью, лежкостью и хорошими технологическими качествами.
Литература
1. Жуковский П.М. Гетерозис растений и физиологическая стерильность в эво-люции//Генетика, 1967. - № 5. - С. 3337.
2. Bosemark N.O. Studies of cytoplas-matic male sterility in sugar beet//Extrait de la Revue, 1972. - V. 5. - № 4. - P. 232251.
3. Ошевнев В.П., Грибанова Н.П. Улучшение компонентов гибридов сахарной свеклы в процессе поддерживающей селекции и первичного семеноводства// Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук, 2003. - № 1. - С. 11-15.
4. Мюллер В. Результаты определения комбинационной способности диплоидных односемянных О-типов//Полевод-ство, 1988. - № 1. - С. 55-60.
Sugar beet hybrids for different regions of Russia Federation
V.P. Oshevnev, N.P. Gribanova
Principles of development of sugar beet heterotic hybrids based on cytoplasmic male sterility are described. Their characteristics of productivity in comparison with foreign hybrids is presented. Keywords: sugar beet, hybrid, yield, sugar content, adaptability, farm scale.
В.И. СУСЛОВ, кандидат
химических наук
В.А. ЛОГВИНОВ, кандидат
биологических наук
В.Н. МИЩЕНКО,
А.В. ЛОГВИНОВ, кандидаты
сельскохозяйственных наук
А.В. СУСЛОВ, В.В. КОЛГАНОВ
Кубанская селекционно-
семеноводческая станция сахарной
свеклы
E-mail: skniissgul@mail.ru
Представлены результаты учета прироста урожайности и сахаристости MC гибридов сахарной свеклы и устойчивости их к церкоспорозу. Даны рекомендации по использованию гибридов.
Ключевые слова: гибриды, скороспелость, урожайность, сахаристость, сбор сахара, темпы прироста, сроки уборки, устойчивость к церкоспорозу.
До недавнего времени в литературе встречалось множество понятий, характеризующих спелость сахарной свеклы (ботаническая, техническая, биологическая, уборочная, производственно-хозяйственная и сельскохозяйственная), что свидетельствует о большей сложности проявления этого процесса, чем, например, у зерновых культур, а также о большей пластичности свекловичного растения, которое сильно реагирует на изменения внешних условий.
В настоящее время различают ботаническую, биологическую и техническую спелость сахарной свеклы [I, 2]. Ботаническая спелость наступает при созревании семян (в естественных условиях это обычно происходит на второй год жизни растений). Понятия биологической и технической спелости относятся к сахарной свекле первого года жизни и отличаются определенной условностью. Биологическая спелость сахарной свеклы первого года вегетации связана с затуханием жизненных процессов растения, наблюдаемым к концу вегетационного периода. Это происходит в результате похолодания, уменьшения продолжительности светового дня и других условий. Для наступления биологической спелости характерно интенсивное от-
мирание старых листьев, замедленное нарастание массы корнеплодов и накопление в них сахара, уменьшение содержания воды и золы, повышение доброкачественности сока. В этот период изменяется химический состав листьев и корнеплодов. В плазме листьев распадаются белковые вещества, а продукты этого распада перемещаются в корнеплоды.
Техническая спелость сахарной свеклы характеризуется максимальными массой корнеплода и содержанием сахара при минимальном среднесуточном их приросте. К моменту технической спелости возрастает отношение массы корнеплода к массе листьев и составляет 4:1. Перед наступлением технической спелости рядки свеклы размыкаются, листья становятся светло-зелеными, частично желтеют и отмирают. Срок наступления технической спелости зависит от погодных условий, агротехники, а также генотипических особенностей гибридов [2].
У сахарной свеклы вегетативный и репродуктивный рост чередуются, что позволяет полностью использовать жизненную энергию растения в один сезон - только для вегетативного, а в другой - только для репродуктивного роста [3]. Вегетативный рост - необходимая предпосылка для генеративного развития, и при определенных условиях возможно сочетание мощного вегетативного роста с генеративным развитием [4].
Таким образом, сезонная ритмичность роста, контролируемая комплексом внешних факторов (свет, температура, влажность, минеральное питание) сопровождается активным изменением уровня эндогенных регуляторов и влияет на уровень продуктивности растений [Ъ, 6].
Одно- и двулетность сахарной свеклы являются признаками непостоян- ы ными и изменчивыми, поскольку они м тесно связаны с внешними условия- л ми. Этапы жизненного цикла харак- д теризуются различной интенсивнос- л тью роста растений. Высокая интен- 2 сивность, как правило, характерна для г гибридов на ранних этапах онтогене- 2 за. Усиленный вегетативный рост о служит нередко причиной торможе- ^
