CC BY
81
В ходе селекционной проработки нам удалось избавиться от мелкоплодности, присущей межвидовым гибридам: по массе 1000 плодов и другим
технологическим показателям качества зерна новый ультраскороспелый сорт Темп не уступал или превосходил сорт-стандарт Скороспелая 86 (таблица 3).
Таблица 3 - Характеристика сорта гречихи Темп в конкурсном сортоиспытании, 2004-2006 гг.
Признак Показатель 2004г 2005г 2006г в среднем
Урожай зерна, ц/га сорта ± к ст$нд$рту НСР05 11,1 +0,1 2,06 19,3 +1,7 1,68 17,5 +2,3 2,16 16,0 +1,4
Вегетационный период, сут. сорт$ ± к стандарту 67 -2 67 -2 68 -5 67,3 -3
Кхоз, % сорт$ ± к стандарту 30,1 +5,6 27,7 +5,7 27,1 +6,1 28,3 +5,8
Масса 1000 плодов, г сорт$ ± к стандарту 24,0 +0,8 27,9 +2,0 26,4 +0,4 26,1 +1,1
Выход крупы общий, % сорта ± к ст. 72,0 +0,6 72,7 -0,8 69,2 -1,5 71,3 -0,5
Выход ядрицы, % сорт$ ± к стандарту 63,8 +1,4 62,6 +1,5 60,5 +3,1 62,3 +2,0
Крупность крупы, % сорт$ ± к стандарту 26,9 +7,2 46,0 +12,2 38,6 +1,9 37,2 +7,1
Таким обра*ом, исполь*ование новых методов (межвидовой гибриди*ации, инбридинга и
эволюционного отбора) позволяет перейти на
качественно новый уровень в селекции гречихи. В частности, при со*дании ультраскороспелых сортов возможно повышение урожайности при сокращении продолжительности вегетации и сохранении высоких технологических пока*ателей качества *ерна.
УДК 635.658 : 631.527 : 631.524.84 (470.32)
Литература
1. Теоретические основы селекции. Т. 5. Генофонд и селекция крупяных культур. Гречиха: под ред. В.А. Драгавцева = Theoretical basis of plant breeding. Vol. 5. The gene bank and breeding of groat crops. Buckwheat / Н.В. Фесенко, Н.Н. Фесенко, О.И. Романова и др. - СПб.; ВИР, 2006. - 196с.
2. Фесенко, А.Н. Особенности динамики цветения модельных сортов гречихи / А.Н. Фесенко, М.А. Фесенко // Физиологические аспекты продуктивности растений.-Ч.2.- Орел, 2004.- С.218-224.
3. Фесенко, А.Н. Морфобиологические особенности
диких видов гречихи и гибридов с их участием / А.Н. Фесенко // Фи*иологические аспекты
продуктивности растений. - Ч.1. - Орел, 2004. - С. 228233.
4. Соболев, Н.А. Гибридологический анализ по
полигенным признакам / Н.А. Соболев // Цитология и генетика. - 1976.- Т.10, №5. - С.424-436.
5. Фесенко, А.Н. Сравнительный анализ инбредной
депрессии ра*личных гомостильных форм гречихи / А.Н. Фесенко, И.А. Гуринович, Н.Н. Фесенко, Е.В. Кирсанова // Актуальные проблемы развития
современного с.-х. производства [Матер. Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию Шатиловской СХОС].-Орел; ФГОУ ВПО ОрелГАУ, 2006. - С.163-169.
6. Фесенко, А.Н. Использование самоопыления в
селекции гречихи на высокую урожайность и качество *ерна / А.Н. Фесенко, Н.В. Фесенко, Н.Н. Фесенко, Г.Е. Мартыненко, В.И. Мазалов // Сб. науч.-исслед. работ «110 лет Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции (1896-2006)». - Орел, 2006. - С.88-95.
И.В. Кондыков, кандидат сельскохозяйственных наук А.А. Янова, А.В. Иконников, аспиранты ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт зернобобовых и крупяных культур А.В. Амелин, доктор сельскохозяйственных наук ФГОУ ВПО Орел ГАУ
ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ ЧЕЧЕВИЦЫ НА ВЫСОКУЮ СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ В ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОМ РЕГИОНЕ РФ
В результате скрининга коллекции чечевицы, включающей 57 The sources of commercially valuable features for selection of new
образцов раяичного эколого-географического происхождения, и generation lens sort are defined as a result of screening of lens
иучения межвидовых гибридов Urn culinaris х Lem orientaHs including 57 species of different ecological origin and cross-species выгделеныг источники хозяйственно ценных признаков для селекции , , . , г . г .
hybrids Lens culinaris х Lens orientalis.
сортов чечевицыг нового поколения
Ключевые слова: селекция чечевицыг, семенная продуктивность, Key words: lens selection, seed productivity, original seed material, оригинальныгй семенной материал, методыг селекции. methods of selection.
Чечевица (Lens culinaris Medic.) относится к группе ценных высокобелковых продовольственных культур. По содержанию белка, большая часть которого представлена водорастворимой фракцией (80%), и количеству незаменимых аминокислот она превосходит пшеницу, горох и фасоль. Чечевица характери*уется отличными вкусовыми и кулинарными качествами и хорошо
усваивается организмом человека. Отходы переработки зерна чечевицы, солома и мякина являются ценным кормом, по питательности не уступающим клеверному, люцерновому и виковому сену. В симбиозе с клубеньковыми бактериями растения чечевицы фиксируют атмосферный азот и обогащают им почву, что выводит ее в разряд хороших предшественников.
В настоящее время мировыми лидерами по производству зерна чечевицы, по данным FAOSTAT (2007), являются Индия (1400,0 тыс. тонн), Канада (669,7 тыс. тонн) и Турция (580,3 тыс. тонн).
Российская Федерация занимает лишь 16 место -валовой сбор зерна варьирует в пределах 4,9-11,9 тыс. тонн. Производственный ассортимент чечевицы чрезвыч$йно беден - 13 сортов, включенных в
«Г осударственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию». В то же время, в средние века чечевица была одним из основных продуктов питания н$ Руси и длительное время з$ним$л$ доминирующее положение по валовому сбору и экспорту зерна культуры.
Отсутствие интерес$ к возделыв$нию чечевицы у нынешних производителей сельхозпродукции (площ$дь посева колеблется на уровне 10 тыс. га) объясняется гл$вным обр$зом низкой урож$йностью (в среднем по стране около 1,0 т/га) и технологичностью существующих сортов.
Поэтому для повышения их производственной эффективности весьм$ $кту$льным является изучение генофонда вида Lens culinaris Medic с целью выделения источников высокой продуктивности, устойчивости к полег$нию, высокого прикрепления нижних бобов, крупносемянности, длинностебельности, комп$ктного габитуса и других хозяйственно ценных признаков. Генетические источники некоторых хозяйственно ценных призн$ков сосредоточены и у предст$вителей дикор$стущих видов род$ Lens, которые т$кже могут предст$влять интерес к$к исходный м$тери$л для селекции.
С этой целью в 2007-2008 годах был осуществлен скрининг коллекции чечевицы, сост$вленной н$ основе новых поступлений из генофондов ВИР им. Н.И. Вавилова и Укр$инского Н$цион$льного центр$ генетических ресурсов р$стений. В 2008 году проведено изучение межвидовых гибридов Lens culinaris с дикор$стущим видом Lens orientalis, полученных в л$бор$тории биотехнологии ВНИИ зернобобовых и крупяных культур (3).
Материалы1 и методика исследований
Объектом исследов$ний являлись 57 коллекционных сортообр$зцов р$зличного эколого-геогр$фического происхождения, которые изуч$лись в полевом севообороте л$бор$тории селекции зернобобовых культур ВНИИ зернобобовых культур (г. Орёл) в соответствии с методическими рекоменд$циями ВИР (1975). Посев осуществлялся селекционной сеялкой ССФК-7М, площадь делянки 3м2.
В течение вегет$ции проводили фенологические н$блюдения и визу$льную оценку по морфологическим хозяйственно ценным признакам. Степень устойчивости к полег$нию сортообр$зцов определял$сь в ф$зу хозяйственной спелости отношением высоты агроценоза к длине стебля р$стений, выр$женное в процент$х, согл$сно методическим указаниям ВНИИ кормов (1986). Для л$бор$торного $н$лиз$ по количественным призн$к$м перед уборкой отбир$ли сноповой м$тери$л в количестве 30 р$стений к$ждого обр$зц$ и $н$лизиров$ли по 12 признакам. Статистическую обработку данных проводили по Б.А. Доспехову (1985). Помимо этого в селекционных питомник$х изуч$ли межвидовые гибридные линии,
полученные от скрещивания сортов Образцов Чифлик 7 и Рауза с дикорастущим видом Lens orientalis.
Результаты исследований и их обсуждение
Полученные результаты полевой оценки урожайных свойств коллекционных сортообразцов чечевицы показали, что генотипический диапазон варьирования семенной продуктивности р$стений культуры дост$точно широкий (от 1,45 до 2,98 г.), что дает возможность проводить целенаправленный поиск лучших из них и привлекать в скрещивания. Для этого изученные образцы были разбиты на три условные группы (рисунок):
1-я группа - высокопродуктивные (семенная
продуктивность растения от 2,15 до 2,98 г.): к-2872
(США), к-2847, E-ser-362 (Канада), к-2053 (Германия), к-2581 (Венгрия), к-ИД0600036, Красноградская, 49
(Украина), к-2246 (Марокко), к-2794 (Эквадор), к-2836, 89LRP-122 (Канада), к-2564 (Португалия), к-2059
(Чехословакия) к-2821 (Франция), к-2796 (Эквадор), к-2829, Felds berger Helleerlinse,137/92 (Германия), к-2531 (Турция), к-2355 (Пензенская обл.), к-2841, FVR-G (Канада), к-2827,Slovenska krojova (Германия), к-1532 (Воронежская обл.), к-2873 (Болгария).
2-я групп$ - среднепродуктивные (семенн$я
продуктивность растения от 1,91 до 2,13 г.): к-1995
(Болгария), к-2864, местный (Азербайджан), к-1973 (Украина), к-2833, Cornivalen 177/87 (Германия), к-2526 (Перу), к-244, Степная 244 (Воронежская обл.), к-2003, 113-144 (Венгрия), к-2168, Петровская48/77 (Пензенская
обл.), к-2849 (Алтайский край), к-901 (Винницкая обл.), к-2843, 89LPR-8 (Канада), к-2818 (Чили), к-2800,11-3-136 (Венгрия), к-2845 (Канада) к-2697 (Турция), к-1974, Днепропетровск$я 2 (Укр$ин$), к-2776 (Экв$дор), к-2842, Richlea (Канада), к-1872 (Пензенская обл.);
3-я группа - низко продуктивные (семенная
продуктивность растения от 1,45 до 1,87 г.): к-1359
(Тамбовская обл.), к-1212 (Иран), к-1030 (о. Сардиния), к -362 (Индия), к -362 (Грузия), к-2824, Arozrencii (Франция), к-1193 (Греция), к-776 (Турция), к-1700 (Воронежская обл.), к-203 (К$з$хст$н), Свит$нок (Укр$ин$), к-2844
(Канада), к-2055 (Чехословакия), к-2136 (Пензенская обл.), к-2863^Н-95-27 (Болгария), к -688 (Марокко), к-2404 (Португалия), к-650 (Колумбия), Луганчанка (Украина).
Рисунок - Масса семян на растении, г
Высокую семенную продуктивность ст$бильно демонстрировали во все годы исследований образцы: к-2053 (Германия), к-2355 (Пензенская обл.), к-2531 (Турция), к-2836,89ЬЯР-122 (Канада), к-2564
(Португалия), к-2847, Е-8ег-362 (Канада), к-2872 (США); к-ИД0600036, Красноградская, 49 (Украина), к-2841, РУЯ-в (Канада).
По длине стебля различия между группами сортообразцов были менее значительные (таблица). Однако внутри групп размах варьирования признака был существенным и определенным образом зависел от погодных условий. Так, в 2007 засушливом году средняя длина стебля колебалась в пределах от 26 до 49 см, а в 2008 году, более благоприятном по увлажнению, её величина варьировала от 40 до 60,5 см. По данному признаку большую часть образцов коллекции можно отнести к среднестебельным.
Высокопродуктивный технологичный сорт чечевицы должен иметь длину стебля не менее 50 см (2). В этой связи особый интерес для селекции представляют сортообразцы: к-2829 (Германия) - 58,3 см, к-2355 (Пензенская обл.) - 58,2 см, к-2821 (Франция) - 58,0 см, к-2526 (Перу) - 55,5 см, к-2564 (Португалия) - 55,0 см, к-2836,89ЬЯР-122 (Канада) - 54,9 см
Таблица - Характеристика изученных групп сортообразцов чечевицы по хозяйственно-полезным признакам растений (среднее за 2007-2008 гг.)
Признак Высоко- продук- тивные Средне- про- дуктив- ные Низко- про- дуктив- ные
Длина стебля, см 45,5 45,5 46,2
Высота прикрепления нижнего боба,см 18,8 19,7 20,2
Устойчивость к полеганию,% 46,3 47,3 49,9
Число ветвей 4,9 4,6 4,6
Надземная биомасса, г 6,31 5,54 5,22
Число бобов на растении 40,9 35,7 32,7
Число семян на растении 52,9 45,3 42,0
Число семян в бобе 1,25 1,25 1,24
Масса 1000 семян, г 50,5 49,2 47,8
КХоз,% 39,2 38,6 34,0
Вегетац. период, сутки 84 83 84
Подтверждено, что между длиной стебля и высотой прикрепления нижнего боба имеется существенная положительная связь (г=0,87). Поэтому у длинностебельных форм прикрепление нижних бобов было, как правило, высокое. В наших исследованиях у растений высокопродуктивной группы бобы формировались, как правило, ниже (в среднем на 1,0 см), чем у среднепродуктивной (19,7 см) и особенно
низкопродуктивной (20,2 см) групп.
Высота прикрепления нижних бобов, также как и длина стебля, относятся к числу признаков, характеризующих технологичност) сорта. Высокое
прикрепление бобов дает возможност) умен)шит) потери семян нижнего яруса при механизированной уборке. Особенно ценными в этом отношении являются
сортообразцы, которые имеют компактный габитус и
высокое прикрепление нижних бобов (бол)ше 20 см). В этом отношении перспективны сортообразцы: к-2818 (Чили) - 23,7 см, к-2864, местный (Азербайджан) - 23,7
см, к-2355 (Пензенская обл.) - 23,4 см, к-2821 (Франция) -
23.3 см, к-2526 (Перу), к-1110 (Испания) - 22,9 см.
Следует отметит), что высокопродуктивные образцы
коллекции, как правило, сильнее ветвились. Размах варьирования признака в группе составил 3,7-6,1 ветвей.
В ходе изучения коллекции выявлена тенденция снижения устойчивости к полеганию у высокопродуктивных образцов. В связи с этим к числу основных векторов селекции следует отнести разрыв этой обратной корреляции, а также отрицател)ной взаимосвязи семенной продуктивности и высоты прикрепления нижних бобов.
В годы с избыточным увлажнением чечевица полегает особенно сил)но, поэтому степен) устойчивости к полеганию в 2008 г. у бол)шинства сортообразцов была менее 50%. В качестве источников устойчивости выделены сортообразцы к-1030 (о. Сардиния) - 70%, к-1700 (Воронежская обл.) - 60%, к-2055 (Чехословакия) -74%, к-2818 (Чили) - 61%, к-2842 (Канада) - 61%. Это крупносемянные образцы. Из мелкосемянных наиболее высокий процент устойчивости отмечен у сортообразцов к-454 (Грузия) - 63%, к-2581 (Венгрия) - 73%, к-2841 (Канада) - 73%.
Повышенную семенную продуктивност) чаще всего имели образцы с высокими показателями общей надземной биомассы. Максимальные значения признака имели к-2796 (Эквадор) - 9,61 г, к-2864, местный (Азербайджан) - 9,38 г, к-2879 (США) - 8,64 г, к-2531 (Турция) - 8,10 г, к-2829 (Германия) - 8,15 г, к-2053 (Германия) - 7,52 г.
К числу основных субкомпонентов семенной продуктивности относятся признаки число бобов и семян на растении, максимальное проявление которых отмечено у представителей высокопродуктивной группы. По степени проявления обоих признаков выделилис) образцы к-2059 (Чехословакия) - 68,2 и 104,6 штук,
соответственно, к-2053 (Германия) - 60,7 и 91,2, к-2947,Е-8ег-362 (Канада) - 58,3 и 96,8, к-2841,РУЯ-0 (Канада) -
52.4 и 59,1, к-2872 (США) - 51,5 и 64,8.
По числу семян в бобе у образцов изученной коллекции существенных различий не наблюдалос). Для бол)шинства сортообразцов характерны одно и двусемянные бобы. Бобы с тремя семенами встречаются редко, в основном у мелкосемянных сортообразцов. Повышенной многосемянност)ю боба характеризовалис) образцы к-2847 (Канада) - 1,66, к-2836,89ЬЯР-122 (Канада) - 1,61, к-2059 (Чехословакия) - 1,55, к-2053 (Г ермания) - 1,51.
Масса 1000 семян является важным компонентом продуктивности, характеризующим продовол)ственные достоинства сорта. Изучение изменчивости признака в коллекции подтвердило закономерност), характерную для других зернобобовых культур: высокопродуктивные
генотипы являются, как правило, более крупносемянными (1). По массе 1000 семян среднее значение в первой группе было равно 50,5г, во 2-ой - 49,2г, в 3-ей - 47,8г. Во всех трех группах присутствовали как мелкосемянные образцы с МТС менее 30 г, так и крупносемянные (более 55 г).
Высокой массой 1000 семян в коллекции обладали образцы: к-1973 (Украина) - 63,8, к-2721 (Колумбия) -
61.4 г, к-2836,89ЬЯР-122 (Канада) - 61,0 г, к-2796
(Эквадор) - 59,1 г, к-2829 (Германия) - 58,8 г, к-2872 (США) - 57,3 г. К группе мелкосемянных относятся к-2059 (Чехословакия) - 22,9 г и к-2947,Е^ег-362 (Канада) -28,0 г. К группе мелкосемянных относятся сортообразцы с массой 1000 семян менее 40 г: к-1978 (Индия) - 23,3 г, к-2559 (Армения) - 28,3 г, к-1850 (Армения) - 28,5 г, к-1977 (Египет) - 26,3 г.
Коэффициент хозяйственной эффективности у сортообразцов высокопродуктивной группы составил в среднем за два года 39,2%, что на 5,2% выше, чем у низкопродуктивных. Это свидетел)ствует о том, что высокопродуктивные растения более эффективно испол)зуют пластические вещества на формирование хозяйственно ценной части урожая. Максимал)ную долю семян в общей биомассе растения имели образцы к-2059 (Чехословакия) - 45,7%, к-2947, E-ser-362 (Канада) -43,4%, к-2836,89БЯР-122 (Канада) - 41,6%, к-2794 (Эквадор) - 40,8%, к-2841, FVR-G (Канада) - 40,3%.
По продолжител)ности вегетационного периода (всходы-созревание) существенных различий между группами продуктивности обнаружено не было. Бол)шинство сортообразцов коллекции чечевицы можно отнести к среднеспелым с продолжител)ност)ю вегетационного периода от 76 до 84 суток.
В ходе изучения межвидовых гибридов чечевицы были выявлены линии, превзошедшие стандартный сорт Рауза по отдел)ным хозяйственно ценным признакам. Так, в конкурсном сортоиспытании 2008 года по числу семян с растения выделились 29/08 F7 (Образцов Чифлик 7х Lens orientalis.81) - 26,3 шт. и 43/08 F7 (Образцов Чифлик 7х Lens orientalis.№1) - 29,4 шт. Высоким числом семян в
УДК 338.439:633.1:631.563(470.319)
бобе (1,76 шт.) характеризовался межвидовой гибрид 43/08 F7 (Образцов Чифлик 7 х Lens orientalis.№1). Длина стебля у стандартного сорта Рауза в контрольном питомнике составила 45,6 см. Среди межвидовых гибридов была выделена линия, превосходящая стандарт по этому показателю: 166/08 F7 (Раузах Lens orientalis №1) - 48,1см.
Т аким образом, в ходе изучения коллекции и межвидовых гибридов чечевицы выделился ряд образцов как по отдел)ным хозяйственно ценным признакам, так и по их комплексу. Они могут быт) испол)зованы в дал)нейшем как ценный исходный материал для селекционной работы с кул)турой.
Литература
1. Амелин, A.B. Об изменении элементов структуры урожая у зерновых сортов гороха в резул)тате селекции / A.B .Амелин // Селекция и семеноводство. - 1993. - №2. -С.9-14.
2. Варлахов, М.Д. Перспективы селекции чечевицы в условиях Нечерноземья / М.Д.Варлахов // Сборник статей научно-методического координационного совещания. - Орел, 1996. - С.127-129.
3. Суворова, Г.Н. Характеристика межвидовых
гибридов чечевицы Lens culinaris х Lens orientalis / Г.Н.Суворова, A.B.Иконников, А.И.Рогожкина, Н.Е.Павловская, Н.Н.Корниенко, Н.А.Шипилова,
О.В.Уварова. // Повышение устойчивости производства сельскохозяйственных культур в современных условиях.
- Орел: ПФ «Картуш», 2008. - С.323-331.
Н.Е. Павловская, доктор биологических наук И.Н. Г агарина, кандидат сельскохозяйственных наук Е.Г. Прудникова, кандидат сельскохозяйственных наук ФГОУ ВПО Орел гау
ПРИМЕНЕНИЕ ПИР - МЕТОДА ДЛЯ МАРКИРОВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
В результате ПЦР анализа образцов фасоли установлены межсортовые различия по всем образцам фасоли при использовании праймеров Bare. При анализе образцов пшеницы установлены межвидовые разичия по всем сортам пшеницы при использовании праймера Paw S6. Результаты изучения продуктов амплификации и полиморфизма могут быть использованы для идентификации и классификации указанных образцов методом ЦР анализа.
Ключевые слова: ПЦР анализ, фасоль, пшеница,
амплификация, полиморфизм
Сопряженность генетических, метаболических и морфогенетических систем в организме в значительной мере предопределяет стратегию познания жизненных процессов и выбор ключевых объектов, ориентируя, прежде всего, на две категории биологических молекул -на молекулы белков и нуклеиновых кислот. Первые занимают все сферы метаболизма и морфогенеза, вторые - специализированы на хранение, воспроизведение и передачу наследственной информации на метаболизм и морфогенез, что, опять-таки, осуществляется через белки. Ферменты, являющиеся кофакторами метаболизма и главными 32
At application of Bare primers varietal differences of all bean species are defined as a result of polymeric chain reaction (PCR) analysis of bean species. Application of Paw S6 primer results in defining cross-species differences of all wheat sorts at wheat species analysis. The results being obtained from amplification and polymorphism products research can be used to identify and classify the mentioned species by the method of the PCR analysis.
Key words: polymeric chain reaction (PCR) analysis, bean, wheat, amplification, polymorphism
ингредиентами конституционной основы жизни,
целиком обеспечивают и работу молекул нуклеиновых кислот - реализацию их генетической информации в метаболизме и морфогенезе [4].
Специфическое взаимодействие белков по
принципу узнавания ими определенных участков в нуклеотидных последовател)ностях ДНК играет
исключител)но важную рол) в генетической
регуляции генома путем непосредственного блокирования и деблокирования его отдел)ных областей и локусов или через соответствующие структурные переходы в хромосомах [6].
