Изменчивость размеров стебля у ячменя двурядного Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 581.88:633.16

ИЗМЕНЧИВОСТЬ РАЗМЕРОВ СТЕБЛЯ У ЯЧМЕНЯ ДВУРЯДНОГО

Н. А. Маевская, Л. Н. Ковригина

VARIABILITY OF STALK SIZE INTWO-ROW BARLEY

N. A. Maevskaya, L. N. Kovrigina

В статье анализируется сопряженность и изменчивость размеров стебля у ярового двурядного ячменя (сорт Сибиряк). На основе изучения этих статистических параметров сделаны выводы о возможности отбора в сортовой популяции элитных растений с оптимальным соотношением длины стебля и нижних междоузлий. Обоснована возможность отбора экземпляров с короткой базальной зоной по длине первого префлорального междоузлия.

The paper analyzes thethe associativity and variability of stalk size intwo-row summer barley (“Sibiryak” cultivar). After studying these statistical parameters, the authors concludedit is possible to select the elite plants with an optimum ratio of stalk length and bottom intersticesin a cultivar population. The possibility of selectingsamples with a short basal zone, basing on the length of the first prefloralny interstice, is proved.

Ключевые слова: ячмень, длина стебля, междоузлия, корреляции, изменчивость.

Keywords: barley, stalk length, interstices, correlations, variability.

Кемеровская область является зоной рискованного земледелия с резкими колебаниями гидротермического режима. Частые дожди во второй половине лета и в начале осени в земледельческих районах Кузбасса приводят к сильному полеганию хлебов, которое нарушает процессы ассимиляции, препятствует накоплению питательных веществ и формированию полноценного урожая [3, с. 96 - 100], увеличивает потери зерна при механизированной уборке. С предотвращением полегания связаны особые требования к сорту. В условиях Кузнецкой котловины высота растений ячменя, независимо от погодных условий, должна составлять 70 - 80 см [2, с. 11 - 17]. Наряду с общей длиной стебля, имеют значение также размеры отдельных междоузлий: более устойчивы к полеганию сорта, отличающиеся короткими нижними междоузлиями. В связи с этим анализ корреляции между длиной стебля и различными его частями имеет не только теоретическое, но и практическое значение, так как позволяет определить возможность и эффективность отбора растений и сортов с необходимыми характеристиками.

Цель: выявить степень внутрисортовой изменчивости и уровень взаимосвязей между длиной стебля и длиной междоузлий у ячменя.

Объект исследования - яровой плёнчатый двурядный ячмень (сорт Сибиряк). Сорт выведен ГНУ КемНИИСХ (г. Кемерово) и ВНИИР им. Н. И. Вавилова (г. Санкт-Петербург) методом индивидуального отбора из гибридной популяции Донецкий 9 х Сузда-лец (авторы: КемНИИСХ - Заушинцена А. В., Па-куль В. Н., Свиркова С. В., Овчаренко М. В.; ВНИИР им. Н. И. Вавилова - Ковалёва О. Н.), передан в государственное сортоиспытание в 2007 году. Сорт - технологичный, устойчивый к головнёвым грибам, высокозасухоустойчивый, высокопродуктивный (5,5 т/га), пищевого и фуражного направления.

Опытный образец выращен на опытном поле КемГУ (п. Новостройка) в 2009 году по принятой в области агротехнике.

Материал исследования - соломина, состоящая из междоузлий базальной и префлоральной зон.

Базальная зона включает четыре первых от зерновки междоузлия, префлоральная - все последующие междоузлия (рисунок).

базальная

зона

Рис. Схема строения главного побега ячменя [4]

Объем выборки составляет 100 растений, собранных в фазу полной спелости. У каждого растения с помощью линейки (с точностью до 1 мм) были измерены: длина главного стебля (от зерновки до колоса), базальной, префлоральной зоны, первого префло-рального (пятого от зерновки) междоузлия, подсчитано число междоузлий и определена доля базальной зоны в процентах (табл. 1).

Таблица 1 Перечень и обозначение признаков

Признак Обозначение

Длина, см:

первого префлорального междоузлия L1P

префлоральной зоны LPS

базальной зоны LBS

стебля LS

Число междоузлий, шт. NM

Доля базальной зоны, % LBS LS

Полученные данные обработаны с помощью программы «Statistica 6.0» и электронного пакета MSEx-cel. При этом высчитывали среднее (М), минимальное и максимальное (Min - max) значение признака, ошибку средней (m), коэффициент вариации (Cv) и корреляции (r0 05) признаков.

От степени варьирования признаков зависит возможность отбора элитных растений из сортовых или гибридных популяций. В соответствии с градацией, предложенной Б. А. Доспеховым [1], показатели были разделены на 2 группы. К высокоизменчивым (Cv > 20 %) отнесены длина базальной зоны, её доля в общей длине стебля и длина первого префлорального междоузлия. Среднем уровнем варьирования (Cv > 10 %) характеризуются такие показатели, как число междоузлий, длина стебля и префлоральной зоны (табл. 2).

Таблица 2

Изменчивость размеров главного стебля у ячменя (сорт Сибиряк)

Признак М ± m Cv, % Min - max

Префлоральная зона

число междоузлий, шт. 4,7 ± 0,05 10,2 2,0 - 5,0

длина, см:

префлоральной зоны 63,2 ± 0,79 13,6 24,9 - 77,1

первого междоузлия 9,2 ± 0,26 26,9 3,2 - 14,8

Базальная зона

длина, см 4,9 ± 0,24 25,9 0,8 - 12,0

доля, % 7,2 ± 0,36 23,5 1,3 - 24,3

Длина стебля, см 68,1 ± 0,83 17,7 32,9 - 87,4

Анализ размаха варьирования признаков (Min -max) подтверждает низкую выровненость сорта по длине стебля и отдельных его участков. У сорта Сибиряк длина стебля - варьирует от 32,9 см до 87,45 см. По средней длине стебля Сибиряк близок к модели сорта. Однако в сортовой популяции есть как низкорослые растения (длина стебля меньше 65,6 см), так и экземпляры с длиной стебля более 80,0 см.

Устойчивые к полеганию растения характеризуются короткими первыми префлоральными междоузлиями, короткой базальной зоной в сочетании с оптимальной для региона длиной стебля [2, с. 11 - 17; 4, с. 53 - 60; 5], поэтому был проведен анализ корреляций признаков.

Длина стебля сильнее коррелирует с длиной пре-флоральной зоны (r005 = 0,94), чем с длиной базальной (Г0, 05 = 0,37). Этот факт позволяет говорить о том, что у большинства растений длина стебля зависит от длины префлоральной зоны. Однако в выборке есть отдельные экземпляры, у которых удлинение стебля сопровождается также растяжением базальной зоны (Г0, 05 = 0,37). Число междоузлий слабо связано с длиной стебля (r0,05 = 0,21), т. е. длина стебля изменяется, в основном, благодаря вариабельности значений их длин, а не числа. Низкое значение коэффициента корреляции указывает на независимость (r005 = 0,02) длины базальной и префлоральный зон. Связь длины первого префлорального междоузлия с длиной стебля является умеренной (r005 = 0,30), то есть у большинства растений с длинными стеблями нижнее междоузлие - короткое. Корреляция между длиной первого

префлорального междоузлия и длиной префлоральной зоны - слабая (г005 = 0,03), с длиной и долей базальной зоны - тесная положительная (г005 = 0,80) (табл. 3).

Таблица 3

Корреляции (r0,05) между размерами стебля

NM L1P LBS LPS LS

NM

L1P -0,38

LBS -0,26 0,77

LPS 0,32 0,03 0,02

LS 0,21 0,30 0,37 0,94

LBS LS -0,34 0,77 0,98 -0,17 0,18

Выявленная зависимость показывает, что при отборе растений с коротким первым префлоральным междоузлием, будут выявлены экземпляры с короткой базальной зоной.

Таким образом, сорт Сибиряк характеризуется высокой изменчивостью по таким признакам как длина и доля базальной зоны, длина первого префлораль-ного междоузлия. В результате проведенного корреляционного анализа признаков были выявлены сильные связи между признаками, положительным образом влияющими на устойчивость стебля к полеганию, что свидетельствует о возможности отбора в сорте Сибиряк растений с оптимальным соотношением длины стебля и отдельных его зон.

Литература

1. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта: (с основами статистической обработки результатов исследований). - 4-е изд., перераб. и доп. / Б. А. Доспехов. - М., 1979.

2. Заушинцена, А. В. Обоснование параметров модели сортов ячменя и способы ее реализации в процессе селекции / А. В. Заушинцена // Селекция, семеноводство и технология возделывания сельскохозяйственных культур: сб. науч. тр. КемНИИ СХ РАСХН. - Кемерово, 2001.

3. Баранаев, А. С. Мелиорация и повышение эффективности использования мелиоративной техники / А. С. Баранаев // Сб. науч. тр. - Горки, 1978.

4. Ковригина, Л. Н. Морфологические показатели устойчивости ячменя к стеблевому полеганию / Л. Н. Ковригина // Вестник КемГУ. - 2002. - Вып. 2 (10).

5. Ламан, Н. А. Биологический потенциал ячменя / Н. А. Ламан, Н. Н. Стасенко, С. А. Каллер. - Минск,

1984.

Информация об авторах:

Маевская Надежда Александровна - студентка 2 курса магистратуры биологического факультета КемГУ, ptichka072@bk.ru.

Nadezhda A. Maevskaya - Master's Degree student at the Biological Faculty, Kemerovo State University.

Ковригина Любовь Никифоровна - научный руководитель, кандидат биологических наук, доцент, заведующая кафедрой ботаники КемГУ, lnkovrigina@mail.ru.

Lyubov N. Kovrigina - research advisor, Candidate of Biology, Associate Professor, Head of the Department of Botany, Kemerovo State University.