CC BY
6
2. Метод ОСП позволяет значительно сократить время создания константных гомозиготных линий с низким процентом поражения ржавчиной из гибридных популяций поколений (F2-F3).
3. Метод ОСП позволяет охватить все генотипы изучаемой популяции в полевых условиях, отобранные с использованием цитоэмбриологических методов с потенциально апомиктическим типом размножения. Косвенными показателями возможности отбора в гибридных популяциях генотипов с апомиктическим способом размножения могут быть степень дефективности пыльцевых зерен и значительные нарушения в мейозе.
4. Создан генетически разнокачественный, новый селекционный материал, включающий более 20 тысяч образцов пшеницы и позволивший с использованием предложенных методов отобрать перспективные генотипы, ставшие родоначальниками новых сортов Икар, СКЭНТ-5, Авиада, Женис и Грация.
Список литературы
1. Коробейников Н.И. Эффективность различных методов отбора в селекции яровой мягкой пшеницы // Селекция яровой пшеницы для засушливых районов России и Казахстана. - Барнаул, 2001. - С. 72-82.
2. Скрининг исходного материала пшеницы на устойчивость к Puccínía recóndita с использованием генетических и молекулярных маркеров / Кохметова А.М., Байжанов Ж.Р., Абсаттарова А., Галымбек К., Турсунова Ш.К., Мырзаева Л. // Хабаршы Вестник. Сер. биол. - 2008. - № 1. - С. 175-179.
3. Рсалиев Ш.С. Виды ржавчины - новая угроза для пшеницы в Казахстане // Достижения и проблемы защиты и карантина растений: Матер. конф., посвященной 50-летию образования Казахского НИИ защиты и карантина растений, 6-8 ноября 2008 г. - Алматы, 2008. - Ч. 2. - С. 124128.
4. Седловский А.И., Тюпина Л.Н. Генетические основы некоторых нетрадиционных методов отбора зерновых культур // Генетические основы селекции зерновых культур. - Алматы: Бастау, 1998. - С. 18-29.
5. Hanna W.W. Use of apomixis in cultivar development // Adv. Agron. - 1995. - V. 54. - P. 333350.
6. McIntosh R A., Wellings C.R., Park R.F. Wheat Rusts: An Atlas of resistance genes. - CSIRO: Australia, 1995. - 138 p.
Рекомендовано к печати к.с.-х.н. Смыковым A.B.
ВИВЧЕННЯ I B^OP^TAHM В СЕЛЕЩП ОЗИMОÏ ПШЕНИЦ ВИХ1ДНОГО MATЕPIAЛУ СЕРБСЬ^ СЕЛЕЩП В УMOBAХ ПОСУШЛИВОГО СТЕПУ П1ВДНЯ
УKPAÏHИ
В.В. БАЗАЛ1Й, доктор сыьськогосподарських наук;
С.Я. ПЛОТК1Н, кандидат фiзико-матeматинних наук; С.М. БАБЕНКО Херсонський державний аграрний ушверситет, Херсон
С. ДЕНЧ1Ч, професор 1нститут ршьництва i овочiвництва, Hовi Сад, Сербiя
Вступ
Створення сорту озимо].' пшениц з максимально можливим рiвнем продуктивносп e кшцевою цшлю роботи кожного селекцюнера. Критичний огляд досягнень видатних селекцiонерiв св^у виявив, що особливого устху досягають ri з них, хто використовуе найбшьш цшний i генетично рiзноманiтний вихщний селекцiйний матерiал, а також найбшьш прогресивш науково обrрунтованi методи роботи на вшх ланках селекцшного процесу [4, 5].
Велика кшьюсть чинникiв зовнiшнього середовища, якi впливають на продуктивнiсть пшенично1' рослини, в свою чергу викликають в не1' значне рiзноманiття вiдповiдних реакцiй. Реагують практично всi ознаки i властивост рослини, при цьому вони часто вступають у взаемодда один з одним [3].
У бшьшосп випадюв висока екологiчна пластичнiсть рослин озимо].' пшеницi, як правило, характеризуеться ix низькою продуктивнiстю. Цей недолiк можливо зменшити в результатi пiдвищення ефективносп селекцiйноï роботи i при ошташзаци умов вирощування. При цьому
головними мехашзмами, яю зумовлюють еколопчну стiйкiсть рослин озимо! пшенищ, е !х толерантнiсть i запобiгання ди стресових чинникiв зовшшнього середовища.
Селекцiйна робота в умовах зрошення потребуе уточнення деяких питань методолопчного характеру, особливо при проведенш одночасного добору високоврожайних i стшких до несприятливих умов генотипiв. Анатз тако! роботи показав низьку ефективнють добору форм за комплексом ознак, у бiльшостi випадкiв вiдiбранi бютипи не вiдповiдали параметрам моделi сортотипу для регiону його поширення [1].
Одним з нових напрямюв селекци пшеницi для умов пiвденного степу Укра!ни е створення сортiв дворучок. Тип розвитку рослин е пристосувальною реакцiею пшеницi до умов довкшля. Озимi, ярi форми i дворучки вiдрiзняються передусiм рiзною довжиною перюду вiд сходiв до колосiння. Вщомо, що подовження цього перiоду знаходиться в прямому зв'язку з чутливютю до фотоперiоду i тривалiстю до стади яровизаци [6].
Ряд сор^в озимо! пшеницi, якi вирощуються на пiвднi Укра!нi, вiдрiзняються за ступенем реакци на екологiчнi чинники, але в цшому !х можна характеризувати як сорти з порiвняно нейтральною реакщею за подовженим св^ловим днем i коротким перiодом яровизаци. За даними ряду вчених, "умовш дворучки" при веснянiй сiвбi формують 50-70% вiд свое! реально! продуктивности при сiвбi восени - 30-35 проти 60-80 ц/га [2].
Природно-ктматичш умови зони пiвдня Укра!ни характеризуются чергуванням перiодiв зi значними морозами i тривалими вiдлигами, протягом яких озима пшениця виходить зi стану спокою i росте. В таких умовах найбшьш високий урожай дають сорти, що не входять до стану глибокого спокою i рослини яких здатш накопичувати кореневу i надземну бiомасу при низьких позитивних температурах.
Метою роботи було визначення пристосованост до умов довкiлля i стабiльностi прояву врожайностi в посушливому Степу Укра!ни у цiнного i генетично рiзноманiтного вихiдного селекцiйного матерiалу озимо! пшеницi вiтчизняно! та зарубiжно! селекцi!.
Об'екти та методи дослщження
Вихвдним матерiалом для аналiзу були результати дослщження бшьше нiж 100 сорив озимо! пшенищ вггчизняно! i сербсько! селекцi! за рiзних умов вирощування (зрошення, без зрошення, рiзнi строки сiвби) в рiзних еколопчних пунктах з метою визначення адаптивного потенщалу, який забезпечуе !х еколопчну стабшьшсть. Погоднi умови в перюд вегетацi! сортiв озимо! пшеницi (20062008 рр.) значно вiдрiзнялись за ступенем впливу на рiвень урожайности Найбiльш стресовi умови через тривалу посуху у весняний i л^нш перiоди склались у 2007 рощ.
Дисперсда врожайностi за роками дослщжень, екологiчну пластичнiсть i стабiльнiсть визначали згiдно з математичною моделлю Еберхарта i Рассела [7]. Вiдомо, що показники пластичност i екологiчно! стабшьност пiдпорядкованi статистичному прогнозуванню, але обмежешсть вихiдного матерiалу за цими параметрами для конкретно! агроеколопчно! зони потребуе розширення науково! iнформацi! з цього питання.
Вихiдний матерiал вирощувався за типом колекщйного розсадника в дворазовш повторностi, стандарти розмiщувалися через десять номерiв.
Результати та обговорення
Для того, щоб сорт озимо! пшенищ зм^ сформувати високий урожай, його рослини повинш вiдповiдати хоча б трьом основних умовам: протистояти несприятливим чинникам довкшля, максимально використовувати сприятливi умови зовшшнього середовища та мати високу продуктившсть з максимальним збершанням !! у виробничих умовах.
В цьому плаш iнтерес викликае вихщний матерiал озимо! пшеницi сербсько! селекци (1нститут рiльництва i овочiвництва, Сербiя, Новi Сад). За нашими даними сортозразки даного регюну володiють рiзноманiттям господарсько-корисних ознак (високим продуктивним стеблостоем, високою озернешстю i в цшому високою продуктившстю колосу, рiзною тривалютю стадi! яровизацi! i вираженням фотоперюдично! чутливостi). Деякi сорти (Pesma, Nevesinka, NS 471, NS 476 та ш.) в окремi роки при вщповщних умовах зовнiшнього середовища поводяться як дворучки i "умовнi дворучки", що дае можливють !х з устхом пропонувати для створення сор^в озимо! пшеницi для вирощування за шзшх строкiв сiвби, де «типово» озимi сорти пшеницi значно знижують свою потенцшну продуктивнiсть. Перевага сор^в дворучок у пiзнi строки швби восени
над типово озимими сортами 1 умовних дворучок за врожаинютю в основному спостерналась у сприятлив! за погодними умовами роки. У ряду випадюв збшьшення пластичносп сорив дворучок призводило до зменшення !х пристосованост до умов довкшля { стабшьносп прояву врожайност!.
Найбшьш "вузьким мюцем" при створенш дворучок пшениц е !х низька морозостшюсть, тому при селекци таких сорт1в необхщно постшно полшшувати вихщний селекцшний матер1ал за щею ознакою. Вивчеш нами сорти дворучки центральноаз!атського походження мають дуже низьку морозостшюсть. Вони вимерзають при температур! -5..-7°С на глибиш закладки вузла кущшня. Значно бшьший штерес становлять сорти { форми альтернативного типу сербсько! селекци (Нов! Сад). Деяю з них в умовах твдня Укра!ни наприкшщ зими при незначному загартуванш та штенсивному рост витримували на глибиш вузла кущшня -10..-12°С.
Вивчеш сортозразки озимо! пшенищ сербсько! селекци показали найбшьш високу залежнють продуктивносп головного колосу вщ кшькосп колосюв (г=0,47) { його озерненосп (г=0,80), що дае можливють ефективно !х використовувати в селекци озимо! пшениц за даними показниками (рис.).
Рис. Графж розподiлу та залежностi маси зерна з колосу (Г) вщ структурних ознак продуктивное^ колосу (Х1 - довжина колосу, см; Х2 - кшьккть колоскiв у колосi, шт.; Х3 -
кiлькiсть зерен у колоа, шт.)
У результат! дослщжень було встановлено, що за оптимальних умов вирощування б!отипи озимо! пшениц! характеризувались високим абсолютним проявом маси зерна з головного колоса та колоав другого порядку, а також крупносп зерна (табл.).
Характерно, що сшввщношення цих елемент!в структури врожаю при зрошенн! було б!льш тюним, н!ж при неполивних умовах. Так, перевищення маси зерна з головного колоса над масою зерна з колос!в другого порядку було при зрошенн! - 27,9-36,9%, без зрошення - 37,0-42,4%; перевищення за масою 1000 зерен, вщповщно: 17,3-27,5 ! 25,3-29,9%. В умовах зрошення реал!защя елеменпв структури врожаю значно вища, н!ж при менш сприятливих умовах незрошуваного землеробства.
Ц! досл!дження п!дтвердили те, що доб!р генотип!в, ст!йких до несприятливих умов середовища, необх!дно проводити лише п!сля того, як !х висока потенц!йна продуктивн!сть буде доведена в сприятливих умовах вирощування. Такий пщхщ заснований на припущенш, що потенцшна продуктивн!сть ! ст!йк!сть до посухи рослин озимо! пшениц! контролюються р!зними генетичними системами ! тому вони можуть бути вщ!браними в процес! селекц!! незалежно одна вщ одно!. Включення в г!бридизац!ю кращих сортозразк!в сербсько! селекц!! (Nevesinka, № 476, NS 471 та шш) дало змогу створити ряд цшних номер!в пшениц! альтернативного типу. Серед них сорт дворучка пшениц! Солом!я, який перебувае в державному сортовипробуванш.
Анал!з середн!х даних врожайност! сорт!в р!зного типу розвитку за р!зних умов вирощування (строки с!вби, р!зна вологозабезпечен!сть пос!в!в, контрастн! роки дослщжень) показав ч!тк! сортов! в!дм!нност! анал!зованих генотип!в. Так, дворучка пшениц! Солом!я дещо поступалась за
врожайшстю в оптимальш строки швби порiвняно з озимим сортом Одеська 267, вщповщно при зрошенш 65,1-58,2 проти 58,8-54,3 ц/га i без зрошення - 45,4-41,0 проти 43,4-39,4 ц/га. Але за шзшх строкiв сiвби цей сорт виявив значну перевагу над сортом озимо! пшенищ Одеська 267, вiдповiдно при зрошенш - бшьше на 3,4-5,4 ц/га, а без зрошення - на 1,9-4,7 ц/га.
Таблиця
Характер прояву елеменпв продуктивности за рiзних умов вирощування у сортiв озимоТ
пшениц!
Сорт Маса зерна з колоса, г Маса 1000 зерен, г
Х2 ДХ; > Д Х2 , % Х2 Дх >Д х2, %
Зрошення
Альбатрос Одеський 1,64 1,18 28,0 42,8 35,4 17,3
Херсонська Безоста 1,84 1,24 35,8 46,5 36,8 20,9
Nevesinka 1,96 1,42 27,9 48,9 36,8 25,3
№ 471 1,86 1,18 36,9 44,8 32,8 26,7
№ 476 2,02 1,34 33,6 50,2 36,4 27,5
Без зрошення
Альбатрос Одеський 1,34 0,84 37,3 39,8 26,5 29,4
Херсонська Безоста 1,46 0,84 42,4 40,4 28,4 29,7
Nevesinka 1,54 0,96 37,0 39.1 29.2 25,3
№ 471 1,36 0,84 38,7 41,8 29,4 29,6
№ 476 1,41 0,88 37,5 44,1 30,9 29,9
Прим1тки: 1. Чисельник - маса зерна головного колосу (х1 ); 2. Знаменник - маса зерна з колосу другого порядку (х2); 3. Дх1 >Ах2 - перевищення значения головного колосу щодо колоав другого порядку.
Висновки
Селекцшна практика показала, що при розробщ моделi сорту i визначенш потенцiйно! продуктивностi пшеницi бiльше уваги необхщно надавати такому показнику, як синхроншсть розвитку пагонiв рiзного порядку. У генетичному плаш ця ознака ще не досить вивчена i в процес селекцi! вона визначаеться в основному вiзуально. Серед вивчених нами сорив i форм пшенищ видшено значну кiлькiсть iз тдвищеною i високою синхроннiстю стеблоутворення. Серед них сорти К 43822, Новобанатка, Трашя, Сашя, NS 10-20, NS 471, NS 476 та шшь
Перевага сортiв дворучок восени над типово озимими сортами i "умовних дворучок" за врожайнiстю в основному спостерталася у сприятливi за погодними умовами роки. У ряду випадюв збшьшення пластичностi сортiв дворучок призводило до зменшення ! пристосованостi до умов довкшля i стабiльностi прояву урожайность
Список л^ератури
1. Базалш В.В. Принципи адаптивно! селекцп озимо! пшениц в зош твденного степу. -Херсон: Айлант, 2004. - 244 с.
2. Селекция озимой пшеницы: приоритеты, методы, подходы / Беспалова Л.А., Пучков Ю.М., Колесников Ф.А. и др. // Генетика в ХХ1 веке: современное состояние и перспективы развития. -М., 2004. - Т. 1. - С. 66.
3. Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы). - М., 2001. - Т. 1. - 780 с.
4. Зубець М.В. Невщкладш завдання вчених-селекцiонерiв // Вюник аграрно! науки. - 2000. -№ 12. - С. 5-8.
5. Созшов О.О. Новi рубеж в селекцп рослин // Вюник аграрно! науки. - 2000. - № 12. - С.
22-24.
6. Стельмах А.Ф. Генетический контроль скорости развития мягких пшениц // Генетические и методические аспекты селекции с.-х. растений и животных. - К.: Наукова думка, 1983. - С. 114-117.
7. Eberhart S.A., Russell W.A. Stability parameters for comparing varieties // Crop. Sci. - 1966. -Vol. 6. - № 1. - Р. 36-40.
Рекомендовано к печати д.б.н. Шоферистовым Е.П.
УСТОЙЧИВОСТЬ ГЕНОТИПОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ К ТЯЖЕЛЫМ МЕТАЛЛАМ
Р.А. АЛЫБАЕВА, кандидат биологических наук Казахский национальный университет им. Аль-Фараби, Алматы, Республика Казахстан
Введение
Известно, что способность к поглощению, накоплению и использованию химических элементов у растений генетически детерминирована [3]. Исследованиями Гамзиковой О.И. с сотр. выявлена значительная вариабельность устойчивости Triticum L. к тяжелым металлам на видовом и сортовом уровнях. Ими экспериментально доказан и количественно оценен широкий спектр межвидового и внутривидового полиморфизма по устойчивости Triticum L. к Ni и Сd. На основании материала, полученного при скрининге генофонда пшеницы и использовании генетических моделей, авторы развивают представления о возможности управления признаками эдафической устойчивости селекционным методом [2-4].
Богатый ресурсно-сырьевой потенциал Казахстана явился основой для развития мощной индустрии. Однако именно промышленные центры являются районами наибольшего загрязнения различных сред тяжелыми металлами, поэтому проблема использования экологически чистых технологий на загрязненных площадях здесь очень актуальна. Создание и использование сортов, толерантных к загрязнителям, в частности тяжелым металлам, является важной составляющей экологически чистых технологий [6]. На первой стадии этого процесса необходимо изучение генофонда культурных и дикорастущих растений и выделение устойчивых форм растений и доноров, накапливающих минимальное количество экотоксикантов.
Целью работы стало исследование различных генотипов озимой пшеницы для идентификации форм, устойчивых к таким тяжелым металлам, как свинец и цинк, являющихся приоритетными загрязнителями в восточноказахстанском регионе.
Объекты и методы исследования
Объектом исследования явилась пшеница, которая широко возделывается в Казахстане. Эксперименты были выполнены на её проростках различных генотипов: Мироновская 808 - сорт озимой мягкой пшеницы, Красноводопадская 25 - казахстанский сорт озимой мягкой пшеницы, Купава - российский сорт озимой мягкой пшеницы, МК-3745 - перспективная линия озимой мягкой пшеницы SIMMIT, тритикале - сорт Таза, Triticum compactum Host., Triticum timopheevii Zhuk., Triticum monococcum L., Triticum trianciale Zhuk., Triticum dicoccum Schuebl. - дикие сородичи пшеницы, выращенные на питательной смеси, содержащей 0,1мМ СаSO4 , ионы Pb в концентрации 200 и 400 мг/л (в виде соли Pb(NO3)2) или ионы Zn в концентрации 200 и 400 мг/л (в виде соли ZnSO4). Растения выращивали 7 суток в факторостатных условиях [1].
