CC BY
38
РАСТЕНИЕВОДСТВО
УДК 631.52:633.11:581.149
Изучение комбинационной способности сортов яровой мягкой пшеницы в диаллельных скрещиваниях по признакам массы зерна с колоса и растения
Алексей Николаевич Хорин, научный сотрудник
ГНУ Воронежский НИИСХ Россельхозакадемии, п. Институт,
Воронежская область, Россия
E-mail: alekseykhorin@yandex.ru Приведены результаты анализа наследования массы зерна с главного колоса и массы зерна с растения у яровой пшеницы в системе диаллельных скрещиваний. Предложено использовать сорт Прохоровка в селекции на продуктивность.
Ключевые слова: яровая мягкая пшеница, селекция, наследование, масса зерна
Получение перспективной для селекции гибридной комбинации зависит от родительских форм и способности их передавать ценные признаки гибриду при скрещивании [1]. При подборе родительских пар важное значение имеет комбинационная способность вовлекаемых сортов [2, 3]. Комбинационная способность используется для оценки исходного материала, характеризует ценность сорта или линии для дальнейшего использования в селекции [4, 5]. Эффекты общей комбинационной способности (ОКС) и специфической комбинационной способности (СКС) используют для планирования скрещиваний и оценки гибридов. Но важно учитывать, что константа СКС не всегда совпадает с ценностью комбинации [6]. Следовательно, гибридные комбинации лучше сравнивать не по константам СКС, а по отношению к стандарту или средней по опыту [7].
Общая комбинационная способность определяется аддитивными эффектами генов и выражает среднюю ценность сорта в гибридных комбинациях, измеряется средней величиной отклонения признака у всех гибридов с участием этой родительской формы от общего среднего по всем гибридам. Специфическая комбинационная способность используется для характеристики отдельных гибридных комбинаций, когда они оказываются хуже или лучше, чем предполагалось на основании среднего качества изучаемых родительских форм. Специфическая комбинационная способность каждой гибридной
комбинации определяется доминантными и эпистатическими эффектами взаимодействия генов [8]. В селекции на высокую продуктивность, как и на другие хозяйственно-биологические признаки и свойства, важнейшее значение имеет генетическое разнообразие исходного материала.
Цель исследований - выявить ценный селекционный материал для создания новых высокопродуктивных сортов яровой пшеницы.
Материал и методы. В диаллельную схему скрещивания были включены высокопродуктивные сорта различных экологических типов отечественной селекции разновидности - lutescens: Крестьянка, Воронежская 10, Саратовская 29, Прохоровка и Приокская.
Диаллельные скрещивания проведены в 2002 г., использовался «твел-метод». Растения прямых и обратных скрещиваний (всего 20 комбинаций) вместе с родительскими сортами высевались по следующей схеме: 2003 г. - $ И & 2004 г. - $ И И И И & - в трех повторениях. Длина посевного рядка - 1 погонный метр. В первом и втором поколениях анализировали все высеваемые растения. При расчете эффектов ОКС и СКС использовали математические методы оценки селекционного материала при диаллель-ных скрещиваниях, разработанные омскими учеными [9, 10]. 2003 г. был хорошим по увлажнению и благоприятным по температурному режиму, 2004 г. по температурному режиму в течение всего вегетационного периода не отличался от нормы. Недостаток
увлажнения растения испытывали в начале и в завершении вегетации.
Результаты и их обсуждение. При рассмотрении генетических параметров гиб-
Таблица 1
Генетические параметры гибридов яровой мягкой пшеницы
ридов яровой мягкой пшеницы коэффициенты регрессии по изучаемым признакам отличались от единицы, что не позволило интерпретировать графический анализ (табл. 1).
Генетические параметры 2003 г. 2004 г.
масса зерна
с главного колоса с растения с главного колоса с растения
D 0,080 0,360 0,000 0,010
И: 0,170 0,628 0,122 0,204
И2 0,160 0,462 0,096 0,162
Б -0,001 0,090 0,000 -0,030
Ь 0,054 -0,008 0,042 0,087
Е 0,010 0,020 0,003 0,004
И^ 2,130 1,740 - 20,40
1,460 1,320 - 4,520
1^лЬ*(н1-И2) -0,020 0,180 - -0,730
Ь2/И2 0,020 0,0001 0,020 0,050
И2/4И! 0,230 0,180 0,200 0,200
Коэффициент корреляции Я -0,754 -0,041 0,225 -0,311
Коэффициент регрессии Ь -2,503 -0,349 0,526 -0,810
Анализ данных таблицы 1 показал, что при наследовании изучаемых признаков положительные эффекты изменчивости превышают отрицательные. Величины ЩЮ и ^Н^ больше 1, основная роль в определении признака принадлежит доминантным эффектам генов и средняя степень доминирования по отдельным локусам полная, что подтверждается небольшими значениями аддитивного компонента изменчивости и свидетельствует о гетерозисном эффекте. Положительно и отрицательно определяющие признак аллели распределены между сортами неодинаково Н2/4И1<0,25.
Характеристика сортов проведена на основе данных, полученных при расчете эффектов общей варианс общей (о2^) и ва-рианс специфической (о2^) комбинационной способности (табл. 2).
В благоприятном для яровой пшеницы 2003 г по признаку «масса зерна с главного колоса» высокую ОКС имеет сорт Прохо-ровка ^ = 0,267), среднюю - Воронежская 10 и Саратовская 29 ^ = - 0,023), низкую ОКС - сорта Крестьянка ^ = - 0,126) и При-окская ^ = - 0,096). При наследовании при-
знака «масса зерна с главного колоса» у сорта Прохоровка играют гены с аддитивными эффектами, а2§>а2^ У сортов Саратовская 29, Крестьянка, Воронежская 10 и Приокская значительный вклад при наследовании рассматриваемого признака вносят гены с доминантными и, возможно, эпистатическими эффектами (а^ > а2й).
По признаку «масса зерна с растения» высокую ОКС имеет сорт Прохоровка ^ = 0,401), среднюю - Воронежская 10 ^ = 0,194) и Саратовская 29 ^ = 0,067), низкую ОКС - сорта Крестьянка ^ = - 0,426) и Приокская ^ = - 0,236). У сортов Прохо-ровка, Крестьянка и Приокская преобладающую роль при наследовании признака «масса зерна с растения» играют гены с аддитивными эффектами, так как у них а2§>а2я. Значительную роль при наследовании рассматриваемого признака у сортов Саратовская 29, Воронежская 10 играют гены с доминантными и, возможно, эпистатическими эффектами (а2л >а2й). Результаты оценки эффектов ОКС и СКС по изучаемым признакам в 2004 г. представлены в таблице 3.
Таблица 2
Эффекты общей варианс общей (о2^) и варианс специфической (о^) комбинационной способности родительских сортов (2003 г.)
Сорт 8г 2 а § 2 а эг Масса зерна с главного колоса, г §г 2 а §г 2 а эг Масса зерна с растения, г
Воронежская 10 -0,023 -0,001 0,019 1,53 0,194* 0,035 0,165 2,83
Саратовская 29 -0,023 -0,001 0,010 1,63 0,067 0,002 0,070 3,60
Крестьянка -0,126** 0,015 0,066 1,36** -0,426** 0,179 0,076 2,07*
Приокская -0,096* 0,008 0,051 1,73 -0,236** 0,053 0,043 2,80
Прохоровка 0,267** 0,070 0,037 2,17** 0,401** 0,158 0,091 3,47
НСР005 0,07 0,10 0,06 0,10 0,13 0,26
НСР001 0,10 0,13 0,08 0,13 0,18 0,36
НСР0,05(8г&) 0,12 0,16
НСР0,01(8г&) 0,15 0,21
* - действительно на уровне значимости 0,05; ** - действительно на уровне значимости 0,01
Таблица 3
Эффекты общей варианс общей (о^), и варианс специфической (о^) комбинационной способности родительских сортов (2004 г.)
Сорт §г 2 а §г 2 а эг Масса зерна с главного колоса, г §г 2 а § 2 а эг Масса зерна с растения, г
Воронежская 10 -0,055 0,003 0,005 0,84 -0,095 0,008 0,008 0,98
Саратовская 29 -0,062 0,003 0,015 0,80 -0,084 0,007 0,020 0,99
Крестьянка -0,041 0,001 0,027 0,86 -0,098 0,009 0,026 1,01
Приокская 0,025 0,000 0,017 0,74 0,033 0,001 0,041 0,89
Прохоровка 0,133 0,017 0,022 0,86 0,244 0,059 0,043 1,25
НСР005 0,04 0,06 0,14 0,05 0,06 0,13
НСР001 0,05 0,07 0,20 0,06 0,08 0,18
НСР0,05(&-й) 0,06 0,07
НСР0,01(&-й) 0,08 0,10
По признаку «масса зерна с главного колоса» высокую ОКС имеет сорт Прохо-ровка ^ = 0,133), среднюю - Приокская ^ = 0,025), низкую ОКС - сорта Крестьянка ^ = - 0,041) и Воронежская 10 ^ = - 0,055), Саратовская 29 ^ = - 0,062). У всех изученных сортов значительную роль при наследовании рассматриваемого признака играют
гены с доминантными и, возможно, эписта-тическими эффектами (ст28 >^2§).
По признаку «масса зерна с растения» высокую ОКС имеет сорт Прохоровка ^ = 0,244), среднюю - Приокская ^ = 0,033), низкую ОКС - сорта Крестьянка ^ = - 0,098), Саратовская ^ = - 0,084) и Воронежская 10 ^ = - 0,095). У сорта Прохоровка преобла-
дающую роль при наследовании признака «масса зерна с растения» обуславливают гены с аддитивными эффектами, так как у них ст2§>ст2я. Значительную роль при наследовании «массы зерна с растения» у сортов Приокская, Саратовская 29, Воронежская 10 и Крестьянка играют гены с доминантными и, возможно, эпистатическими эффектами (ст28 >^2§).
Максимальные вариансы СКС у сортов Прохоровка, Крестьянка и Приокская. С использованием данных форм можно создавать высокопродуктивные гибридные комбинации по признакам «масса зерна с колоса» и «масса зерна с растения» (табл. 4).
Таблица 4
Перспективные гибридные комбинации для селекционной работы по результатам расчетов СКС
Гибридная комбинация Масса зерна, г
с главного колоса с растения
Прохоровка х Крестьянка 1,40 1,87
Саратовская 29 х Прохоровка 0,83 1,16
Воронежская 10 х Прохоровка 0,94 1,20
Приокская х Прохоровка 1,09 1,53
Прохоровка х Приокская 0,95 1,22
Выводы. Результаты диаллельного анализа свидетельствуют о высокой комбинационной способности сорта Прохоровка по признакам массы зерна с колоса и растения.
Гибридные комбинации с участием сортов Прохоровка, Крестьянка и Приокская перспективны для дальнейшей селекционной работы по рассмотренным выше признакам.
Список литературы 1. Драгавцев В.А. Шкель Н.М. Современное состояние генетических количествен-
ных признаков по отношению к задачам селекции. // Проблемы отбора и оценки селекционного материала. Киев: «Наукова думка», 1980. С. 5-12
2. Буренин В.Н. Способ оценки общей комбинационной способности на основе топ-кросса // Бюллетень ВИР. 1971. №19. С. 32-37.
3. Турбин Н.В., Хотылева Л.В., Тарутина Л.А. Диаллельный анализ в селекции растений. Минск: «Наука и техника», 1974. С. 180-184.
4. Удачин Р.А. Бондарева Т.Н. Генетическая оценка исходного материала для селекции яровой мягкой пшеницы // Научно-технический бюллетень ВИР. Павловск: Типография ВИР, 1989. С. 53-56.
5. Усикова А.А. Изучение генетических свойств сортового ячменя с использованием диаллельных скрещиваний. Сообщ. 1 // Цитология и генетика 1975. Т. 9, № 2. С.110-115.
6. Кныш А.И. Норик И.М. Новый способ вычисления специфической комбинационной способности у сортов и линий пшеницы. // Селекция и семеноводство. Киев: Урожай, 1973. Вып. 4. С. 23-28.
7. Усикова А.А. Изучение генетических свойств сортового ячменя с использованием диаллельных скрещиваний. Сообщ. 2 // Цитология и генетика. 1975. Т. 9, № 4. С.332-337.
8. Федин М.А. Силис Д.Я., Смиряев А.В. Статистические методы генетического анализа. М.: Колос, 1980. 193 с.
9. Присяжная Л.П., Садыкова С.А., Белецкая Е.Я. Методика диаллельного анализа исходного материала по количественным признакам: Методические рекомендации. Омск, 1976. 30 с.
10. Присяжная Л.П., Садыкова С.А., Белецкая Е.Я., Кагур О.Т. Методика оценки исходного материала по общей и специфической комбинационной способности в диал-лельных скрещиваниях: Методические рекомендации. Омск, 1976. 30 с.
Studying of combining ability of varieties of spring soft wheat in diallel crossings to attributes of the mass of grain from the ear and the plant
Khorin A.
The results of the analysis of inheritance of mass of grain from the main ear and mass of grain from the plant at spring wheat in system of diallel crossings are given. It is proposed to use a variety Prokhorovka in the selection on the productivity.
Key words: spring soft wheat, selection, inheritance, mass of grain
