Научная статья на тему 'Изменение биотипного состава сорта мягкой пшеницы Тюменская 80 в процессе семеноводства'

Изменение биотипного состава сорта мягкой пшеницы Тюменская 80 в процессе семеноводства Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
212
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сорт / биотип / ЭЛЕКТРОФОРЕЗ / блок компонентов / аллель / grade / biotype / electrophoresis / the block of components / Allele

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Тоболова Г. В.

Электрофоретическое разделение глиадина сорта Тюменская 80 в 1985 году выявило три биотипа. Генетический анализ зерновок в 2006 году определил их принадлежность к одному биотипу. В процессе семеноводства произошло элиминирование двух биотипов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Electroforetichesky division Gliadin grades Tjumenskaja 80 in 1985 has revealed three biotypes. The genetic analysis caryopsis in 2006 has defined their accessory to one biotype. In the course of seed-growing has occurred elimination two biotypes.

Текст научной работы на тему «Изменение биотипного состава сорта мягкой пшеницы Тюменская 80 в процессе семеноводства»

Агрономия

сток для обработки семян и растений и вариант при совместной обработке семян Эмистимом с препаратами, содержащими в своем составе микроэлементы: Гидромикс и Мастер специальный (прибавка к контролю в среднем 0,40-

0,46 т/га) (табл. 2). У сорта Новосибирская 15 максимальная урожайность (3,283,30 т/га) была получена при обработке семян препаратами Росток и Гидромикс.

Сравнивая средние показатели урожайности по фонам возделывания, следует отметить преимущество фона с фунгицидом. Так, в среднем за годы исследований у сорта Тулунская 12 была получена существенная (0,38-0,83 т/га) прибавка урожайности на всех вариантах, в то время как у Новосибирской 15 она была незначительной, кроме вари-

антов с использованием препарата Росток (0,23 т/га) и препаратов Гидромикс и Мастер специальный (0,29 т/га) на вегетирующих растениях.

Негативное влияние обработки растений фунгицидом Фалькон в 2004 году на урожайность пшеницы в отдельных вариантах можно объяснить тем, что в засушливых условиях проявилась дополнительная стрессовая нагрузка на угнетенные недостатком влаги растения.

Выводы

Действие защитно-стимулирующих составов на продуктивность яровой пшеницы зависело от погодных условий вегетационного периода и особенностей сортов. Сорт Тулунская 12 проявил хо-

рошую отзывчивость на обработки в

2005 году и в 2006 году, Новосибирская 15 - только в 2006 году. В среднем за годы исследований наибольшие прибавки урожайности (0,40-0,46 т/га) получены у сорта Тулунская 12 при обработке семян и растений стимулятором Росток (варианты 3 и 6) и комплексом препаратов Эмистим, Гидромикс и Мастер специальный (вариант 10). Обработка растений фунгицидом Фалькон обеспечивала достоверную прибавку урожайности у сорта Тулунская 12 - 0,54 т/га.

Прирост урожайности в основном обусловлен повышением такого элемента структуры, как масса зерна с колоса. Взаимосвязь урожайности и этого признака была на уровне средней (г=0,433-0,683).

Литература

1. Актуальные вопросы повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур : сб. м-лов / под общ. ред. А. В. Поздеева. Изд. 2-е, перераб. и доп. Краснодар, 2004. 116 с.

2. Стрелков Г. В., Бегунов И. И., Гончаров В. Т., Стрелков В. Д. Композиции на основе Агата-25К против корневых гнилей

и твердой головни озимой пшеницы // Защита и карантин растений. 2002. № 2. С. 30-31.

3. Вакуленко В. В. Регуляторы роста // Защита и карантин растений. 2004. № 1. С. 24-26.

4. Немченко В. В., Рыбина Л. Д., Гилев С. Д., Кунгурцева Н. М., Степных Н. В., Копылов А. Н., Копылова С. В. Современные

средства защиты растений и технологии их применении. ГУП «Куртамышская типография», 2006. 348 с.

5. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М. : Колос, 1983. Вып. 1-2. 57 с.

6. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М. : Агропромиздат, 1985. 351 с.

ИЗМЕНЕНИЕ БИОТИПНОГО СОСТАВА СОРТА МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ТЮМЕНСКАЯ 80 В ПРОЦЕССЕ СЕМЕНОВОДСТВА

Г.В. ТОБОЛОВА,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, Тюменская ГСХА

Ключевые слова: сорт, биотип, электрофорез, блок компонентов, аллель.

Дальнейший прогресс в селекции растений зависит от надежной информации об особенностях генотипов, а также новых способах оценки родительских форм для гибридизации.

А.С. Серебровский [12, 13] разработал теоретические основы использования некоторых признаков, в частности, индивидуальных белков, в качестве генетических маркеров. Они являются продуктами экспрессии структурных генов. Их состав достаточно полно отражает происхождение генотипа и его индивидуальные особенности. Кроме того, белки обладают полиморфизмом и постоянством состава при изменяющихся условиях произрастания растений [4, 5, 6, 14, 15].

Для изучения полиморфизма запасных белков используется метод электрофореза. Он основан на способности заряженных коллоидных частиц под действием постоянного электрического поля направленно двигаться в нейтральном носителе. В результате получается спектр полос, который несет информацию о компонентном составе исследуемых белков. Впервые электрофорез был применен для оценки генетической изменчивости

природных популяций в 1966 году [2]. В настоящее время в качестве основного используется метод Бушука и Зильмана [16].

Из всех запасных белков наибольшим исследованиям подверглись гли-адины. Важной их особенностью является почти полное отсутствие межмо-лекулярных связей. Впервые разделение глиадинов на компоненты провел Войчик и др. в 1962 году.

Работами многих генетиков установлено, что электрофоретический спектр глиадина определяется только наследственными особенностями генотипов и не изменяется под влиянием условий внешней среды. Каждый сорт имеет свой, только ему присущий спектр [8, 11].

В ходе исследований было выяснено, что все известные сорта пшеницы характеризуются различными и специфичными типами спектра глиа-дина и часто полиморфны по аллельным блокам.

Соотношение типов спектра глиа-дина в сорте изменяется в зависимости от условий региона возделывания и года репродукции. На это указывает ряд авторов [1, 3, 9, 10].

625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7; тел. 8 (3452) 46-16-43

Цель исследований

Изучить биотипный состав сорта Тюменская 80 в процессе семеноводства.

Сорт яровой мягкой пшеницы Тюменская 80 был выведен в Тюменском СХИ совместно с НИИСХ Северного Зауралья индивидуальным отбором из гибридной популяции, полученной от скрещивания озимого сорта Безостая 1 с яровым Саратовская 29. Разновидность ШеБсепБ. Зерно овально-яйцевидное, с мелкой бороздкой, полустек-ловидное или стекловидное, крупное, масса 1000 зерен - 37-50 г.

Хлебопекарные качества - хорошие или отличные, по качеству отнесен к группе сильных пшениц-улучшителей. По продолжительности вегетационного периода - среднеранний. Максимальная урожайность составляла 63,4 ц/га. Районирован по области с 1985 года.

Grade, biotype, electrophoresis, the block of components, allele.

Результаты исследований

Исследования по изучению биотип-ного состава Тюменской 80 проводили в Институте физиологии и биохимии растений РАН (г. Иркутск) в 1985 году. В опыте использовали оригинальные зерновки, которые были проанализированы методом электрофореза в полиакриламидном геле по общепринятой методике.

Проведенные исследования показали, что электрофоретический спектр сорта Тюменская 80 состоял из 22 компонентов. Распределение компонен-

1

3

4

6

7

8 10 12

14

16

18

21

1

3

4 6

8

10

12

14

16

Рисунок 1. Схема блоков компонентов глиадина у биотипов сорта Тюменская 80, 1985 г.

тов в электрофореграммах зерновок по четырем зонам - альфа -(б), бета -(в), гамма -(г) и омега -(щ) - было различным. Сравнительный анализ выявил три типа электрофоретических спектров, что указывает на полиморфизм сорта Тюменская 80 по глиадину. Соотношение их в популяции было следующим: I типу принадлежали 61,3% зерновок, II - 35,5% и III - 3,2% (рис. 1).

Отличие первого биотипа от второго касалось гамма-зоны. У первого типа в спектре отсутствовал компонент г-5, а у второго он присутство-

Рисунок 2. Схема блоков компонентов глиадина у сортов: 1 -Безостая 1; 2 - Тюменская 80, 2006 п

Таблица

Морфо-биологическая характеристика растений сорта Тюменская 80 с различным типом спектра глиадина, Тюмень, 1985 г.

Показатели 1 тип II тип

среднее значение (х) коэффициент вариации, % (V) среднее значение (х) коэффициент вариации, % (V)

Высота растений, см 65,1 10,0 70,2 6,2

Длина колоса, см 8,8 10,0 9,1 12,9

Число продуктивных стеблей, шт. 2,37 58,0 2,18 45,0

Продолжительность вегетационного периода, сут. 79 4,7 80 3,2

Количество зерен в колосе, шт. 37 25,0 38 17,7

Масса зерна с колоса, г 1,37 28,5 1,48 21,1

Масса зерна с растения, г 3,13 53,1 3,05 49,9

Агрономия

вал. Третий тип отличался от первого и второго отсутствием в спектре компонента щ-3 и присутствием г-5. Так как растения с третьим типом в популяции занимали незначительную долю, то из дальнейших полевых исследований они были исключены.

Оставшиеся зерновки были высеяны в поле в соответствии с биотип-ным составом и проанализированы по хозяйственно-ценным признакам.

Морфо-биологическая характеристика показала, что растения с первым типом имели более высокую продуктивную кустистость (2,37) по сравнению с растениями второго типа (табл.). Длина колоса была несколько больше у растений второго биотипа, чем первого. Однако масса зерна с растения оказалась выше у растений, относящихся к первому биотипу.

Для контроля за генетической структурой популяции сорта Тюменская 80 в 2006 году в лаборатории сортовой идентификации семян АТИ ТГСХА были проанализированы методом электрофореза в ПААГ [7] зерновки, полученные в отделе семеноводства НИИСХ Северного Зауралья.

Проведение лабораторного сортового контроля показало, что все зерновки по глиадину принадлежали одному биотипу. Сравнительный анализ электрофореграмм показал, что из популяции выпали растения со II и III типом спектра глиадина (рис. 2). Следовательно, соотношение биотипов у сорта Тюменская 80 за годы репродуцирования изменилось.

В настоящее время генетическая формула первого биотипа сорта Тюменская 80 может быть записана как Gli Ala B1b D1b A2n D2a. Целенаправленный отбор растений по морфологическим признакам привел к элиминации из популяции генотипов с локу-сом Gli B1-n.

Заключение

Таким образом, можно предположить, что в процессе семеноводства сорта Тюменская 80 проводился отбор более скороспелых растений с высоким числом продуктивных стеблей, что определило чистолинейность исследуемого сорта.

Литература

1. Абугалиева А. И., Сайфуллина М. П. Изменчивость биотипного состава озимой пшеницы и качество зерна // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 1985. № 1. С. 33-36.

2. Айала Ф. Введение в популяционную и эволюционную генетику. М. : Мир, 1984. С. 234.

3. Зобова Н. В., Шевцова Л. Н., Сурин Н. А. Сортовая идентификация и семенной контроль ячменя по запасным белкам семян - гордеинам : сб. науч. статей / Вестник КрасГАУ. Красноярск : Изд-во КрасГАУ, 2004. Вып. 6. С. 77-80.

4. Конарев В. Г. Белки пшеницы. М. : Колос, 1980. 351 с.

5. Конарев В. Г. Белки растений как генетические маркеры. М. : Колос, 1983. С. 320.

6. Конарев В. Г. Морфогенез и молекулярно-биологический анализ растений. Изд.2-е. СПб. : ВИР, 2001. С. 417.

7. Методика проведения лабораторного сортового контроля по группам сельскохозяйственных растений / А. А. Поморцев, А. М. Кудрявцев, В. П. Упелниек [и др.]. М. : ФГНУ «Росинформагротех», 2004. С. 96.

8. Неттевич Э. Д., Беркутова Н. С., Погорелова Л. Г. Метод электрофореза при изучении внутрисортовой изменчивости качества зерна пшеницы // Селекция и семеноводство. 1983. № 11. С. 9.

9. Перуанский Ю. В., Абугалиева А. И. Разнокачественность глиадиновых биотипов пшеницы // Селекция и семеноводство. 1984. № 2. С. 30-31.

10. Перуанский Ю. В., Абугалиева А. И. Множественность глиадиновых биотипов у сорта пшеницы // Селекция и семеноводствао. 1985. № 3. С. 23-24.

Агрономия

11. Поморцев А. А., Лялина Е. В. Идентификация и оценка сортовой чистоты семян ячменя методом электрофоретического анализа запасных белков зерна. М. : Изд-во МСХА, 2003. С. 85.

12. Серебровский А. С. Опыт нового метода генетического анализа количественных признаков // Доклады АН СССР. 1936. Т. 2. № 1. С. 45-47.

13. Серебровский А. С. Генетический анализ. М. : Наука, 1970. С. 255.

14. Созинов А. А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М. : Наука, 1985. С. 272.

15. Созинов А. А., Лаптев Ю. Б. Популяция как форма существования вида и единица эволюции // Генетика и урожай. М. : Наука, 1986. С. 79-92.

16. Bushuk W., Zillman R. R. Wheat cultivar identification by gliadin electrophorograms // Canad. G. Plant. Sci., 1978-2, V. 58.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СЕГЕТАЛЬНОЙ ФЛОРЫ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ И КАЗАХСТАНА

Г.Ш. ТУРСУМБЕКОВА,

доктор сельскохозяйственных наук, Тюменская ГСХА

Ключевые слова: сегетальная флора, агроценозы зерновых культур, экологическая группа, географическая группа, жизненная форма, сорные растения.

Наиболее важный элемент фитоце-нотического подхода к изучению агрофитоценоза как сложной биологической системы - методы полевой и экспериментальной геоботаники. Они предполагают выявление флористического состава сообщества сорных растений, характеристики обилия видов, размещения их во времени и пространстве. Это позволяет выявить изменчивость в составе и соотношении компонентов в полевых агрофитоценозах в разных экологических условиях.

Благодаря системе адаптаций сеге-тальные виды устойчивы в агроценозах. С другой стороны, при невысокой их численности польза сорных компонентов может быть даже большей, чем вред: они способствуют увеличению мощности плодородного горизонта почвы, повышают активность микрофлоры и зоокомпонента почвы, облегчают процессы утилизации веществ, накопленных в пожнивных остатках, уменьшают эрозию почвы и могут отпугивать вредителей [1].

Н.Н. Лунева [2] считает, что расширение зоны распространения видов сорных растений из западных регионов на азиатскую территорию России обеспечивает там поддержание видового богатства и разнообразия растительных сообществ агроландшафтов, в частности, разнообразия растительного покрова в целом.

Степень распространения сорных видов по эколого-географическим зонам значительно изменяется [3-5]. При переходе из одной почвенно-климатической зоны в другую в направлении с северо-запада на юго-восток флористическое богатство сорных растений неуклонно убывает [6, 7].

Распространение сорных растений в посевах тех или иных культур, связанное с конкретным местообитанием, в значительной мере определяется экологическими требованиями видов, их

625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7; тел. 8 (3452) 46-16-43

отношением к факторам внешней среды: свету, теплу, влаге [8].

Цель и методика исследований

Целью наших исследований было изучение флористического состава, соотношения географических и экологических групп, а также жизненных форм сорных растений в агрофитоценозах зерновых культур в условиях северной и южной лесостепи Тюменской области и степной зоны Северного Казахстана.

Исследования проводились в 1999-

2006 годах на опытном поле Тюменской государственной сельскохозяйственной академии (северная лесостепь), в производственных посевах ООО «Казан-Агро» Казанского района Тюменской области (южная лесостепь) и на опытном поле Агротехнологического института Кокшетауского государственного университета им. Ш.Ш. Уалиханова (республика Казахстан, степная зона).

Материалом исследования в Тюменской области служили зерновые культуры: яровая пшеница (сорт Тулунская 12), яровой ячмень (сорт Ача), овес посевной (сорт Мегион).

Материалом исследования в Северном Казахстане служили яровая пшеница (сорт Целинная 3С), яровой ячмень (сорт Арна) и овес посевной (сорт Битик).

Закладка опытов по изучению видового состава и обилия сорных растений в агрофитоценозах зерновых культур проводилась мелкоделяночным способом. Повторность опытов - шестикратная. Посев проводили сеялкой ССФК-16. Общая площадь одной делянки составляла 10 кв. м, учетная площадь делянки для изучения сорной растительности -1 кв. м согласно методическим рекомендациям Н.З. Милащенко [9].

Норма высева зерновых культур - 6 млн всхожих семян на 1 га в зоне северной лесостепи, 5,5 млн всхожих семян на 1 га в зоне южной лесостепи (Тю-

менская область) и 3,5 млн всхожих семян на 1 га в степной зоне Северного Казахстана. Предшественник - зерновые культуры. Сроки посева - общепринятые в почвенно-климатических зонах. Всего за годы исследований в агрофитоценозах зерновых культур было заложено 1512 пробных площадок.

Коэффициент общности видового состава сорных растений изучаемых агрофитоценозов вычисляли по формуле Жаккара в изложении А.М. Туликова [10].

Классификация экологических групп растений по отношению к влаге проедена по методике А.П. Шенникова [11].

Результаты исследований

Распространение сорных растений прежде всего определяется почвенноклиматическими условиями, особенно характером увлажнения. Условия Северного Зауралья и Казахстана формируют определенные экотипы сорных растений с морфологическими приспособлениями к водному и тепловому режиму. Определенное влияние на видовой состав сорных растений и их численность оказывает также возделываемая культура.

Всего в агрофитоценозах зерновых культур трех почвенно-климатических зон встречалось 54 вида сорных растений, принадлежащих к 46 родам и 24 семействам.

Наиболее многочисленным было семейство Asteraceae (10 видов). Вторым по численности было семейство Brassicaceae (7 видов). Три семейства содержали по 4 вида (Caryophyllaceae, Poaceae и Poligonaceae). Два семейства включали по 3 вида (Lamiaceae и Chenopodiaceae) и два семейства - по 2 вида (Boraginaceae и Euphorbiaceae). К

Segetalnaja flora, agrocoenosis grain crops, ecological group, geographical group, the vital form, weed plants.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.