CC BY
79
155М 0202-5493. МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научноисследовательского института масличных культур. Вып. 2 (144-145), 2010
ОЦЕНКА КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛИНИЙ ПОДСОЛНЕЧНИКА ПО ОСНОВНЫМ ПРИЗНАКАМ УРОЖАЙНОСТИ
Н.А. Пикалова,
кандидат биологических наук
Н.Д. Береснева,
аспирантка,
С.В. Гончаров,
доктор биологических наук
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии
350038, Россия, г. Краснодар, ул. Филатова, 17
тел.: (861) 259-44-23
e-mail: vniimk-center@mail. ru
Ключевые слова: подсолнечник, линия, гибрид, комбинационная способность
УДК 633.854.78:631.52
Введение. Культурный подсолнечник (Helian-thus annuus L.) в течение многих десятилетий является основным источником растительного масла для населения России и других восточноевропейских стран. В настоящее время площадь возделывания подсолнечника в Российской Федерации составляет около 6 млн га, со средней урожайностью 1,2 т/га. В Краснодарском крае подсолнечник возделывают на площади около 500 тыс. га со средней урожайностью 2,1 т/га.
Для развития гетерозисной селекции важно оценивать не только сами гибриды, но и само-опыленные линии подсолнечника. Ранняя диагностика линий позволяет существенно снизить затраты труда селекционера, выбраковав заведомо бесперспективные линии [3]. Одним из способов такой диагностики является оценка комбинационной способности линий. Комбинационная способность подразделяется на общую (ОКС) и специфическую (СКС) [1]. ОКС определяется средней величиной гетерозиса во всех изученных гибридных комбинациях с участием этой линии [4], СКС характеризует степень отклонения величины гетерозиса в конкретных комбинациях от средней.
Оценка комбинационной способности может осуществляться по отношению к любому признаку, который интересует селекционера: урожайность, раннеспелость, устойчивость к болезням, экологическая пластичность и др. [2].
Свойство комбинационной способности наследуется и зависит от большого количества факторов со слабым индивидуальным действием [5, 6].
Целью нашей работы была оценка ОКС и СКС новых линий подсолнечника селекции BHИИMК, включая высокоолеиновые и крупноплодные.
Материалы и методы. Работа проводилась в 2QQ7-2009 гг. во BHИИMК. Ежегодно в скрещивание по схеме топкросса включали определенный набор линий. На следующий год полученные гибриды изучали по основным признакам - урожайность семянок, масличность и сбор масла с единицы площади. Расчет ОКС и СКС проводили при помощи программы Full Top Cross v 1.1 (автор A.B. Самойлов).
B 2007 г. скрещивали четыре материнских линии фК-680, B^734, B^908, B^900) и четыре отцовские ^К-930, B^777, B^780, B^ 941), служившие тестерами. От их скрещивания получены 16 гибридных комбинаций, которые и оценивали в питомнике изучения гибридов в 2008 г. Скрещивания 2008 г. включали два набора линий - кондитерского назначения ^К-905А и BД-354А в качестве материнских форм и К-1, К-3, К-4, К-5 в качестве отцовских) и линии с высоким содержанием олеиновой кислоты в масле (материнские - B^680A, B^761A, B^ 908А, B^900A, B^734A и отцовские - B^930 и B^941). Полученные гибридные комбинации испытывали в 2009 г.
Испытания гибридов проводили по принятой во BHИИMК методике, включая посев селекционной сеялкой из расчета 60 тыс. раст./га, уборку проводили прямым комбайнированием. Повторность опыта 3-кратная, делянки 4-рядные, из них два средних ряда - учетные.
B качестве стандартов использовали трехлинейный гибрид селекции BHИИMК Кубанский 930, сорт Орешек (кондитерского назначения) и простой межлинейный гибрид НК Брио (селекции фирмы Сингента), как наиболее распространенный в Краснодарском крае гибрид иностранной селекции.
Результаты и обсуждение. Результаты испытаний гибридов подсолнечника, полученных от скрещивания по схеме топкросса одного из набора линий, приведены в таблице 1.
Полученные данные позволили рассчитать величины ОКС и СКС по основным признакам урожайности (табл. 2).
Таблица 1 — Результаты испытаний гибридов подсолнечника
Краснодар, ВНИИМК, 2008 г.
Период всходы- цветение, сутки Высота Урожайность семянок Мас- лич- Сбор масла
Гибрид растения, см т/га + к ст. ность семянок, % т/га + к ст.
НК Брио (ст.) 53 175 3,97 - 50,1 1,79
Куб.930 50 192 3,10 -0,73 50,4 1,41 -0,38
ВК-680АхВК-941 53 157 3,23 -0,74 50,7 1,47 -0,32
ВК-680АхВК-777 51 156 3,21 -0,76 49,3 1,42 -0,37
ВК-680АхВК-780 50 153 2,98 -0,99 47,4 1,27 -0,52
ВК-680АхВК-930 54 174 3,12 -0,85 51,0 1,43 -0,36
ВК-734АхВК-941 54 167 2,67 -1,30 51,3 1,23 -0,56
ВК-734АхВК-777 52 168 2,86 -1,11 50,2 1,29 -0,50
ВК-734АхВК-780 54 153 3,29 -0,68 50,5 1,49 -0,30
ВК-734АхВК-930 53 162 3,34 -0,63 51,6 1,55 -0,24
ВК-900АхВК-941 52 189 3,39 -0,59 50,7 1,55 -0,24
ВК-900АхВК-777 50 179 3,55 -0,43 48,8 1,56 -0,23
ВК-900АхВК-780 52 184 3,09 -0,88 49,0 1,36 -0,43
ВК-900АхВК-930 52 181 3,03 -0,94 51,4 1,40 -0,39
ВК-908АхВК-941 51 178 3,46 -0,52 50,5 1,57 -0,22
ВК-908АхВК-777 50 170 3,19 -0,78 49,0 1,41 -0,38
ВК-908АхВК-780 51 178 2,77 -1,20 46,4 1,16 -0,63
ВК-908АхВК-930 НСР05 50 187 3,37 0,19 -0,61 49,6 1,50 0,09 -0,29
Таблица 2 - Оценка ОКС линий подсолнечника по основным признакам урожайности
Линия Тип использования Оценки ОКС по признакам
урожай- ность маслич- ность сбор масла
ВК-680А ВК-734А ВК-908А ВК-900А ВК-930 ВК-777 ВК-780 ВК-941 Материнская То же То же То же Отцовская То же То же То же -0,023 -0,120 0,038 0,105 0,055 0,043 -0,124 0,026 -2,563 10,604 -9,563 1.521 10,77 -5,23 -15,06 9.521 -25,83 -29,17 -7,50 62.50 62.50 3.33 -99,17 33.33
Весь испытанный набор гибридных комбинаций достоверно уступил лучшему стандарту как по урожайности семянок (на 0,43-1,30 т/га), так и по сбору масла (на 0,22-0,63 т/га), хотя примерно половина комбинаций превосходила стандарт по масличности семянок, достигая величины 51,6 %.
Результаты исследования позволили выделить линии подсолнечника, способные давать хорошую урожайность: ВК-908, ВК-900, ВК-930, ВК-777, ВК-941. Наиболее высокую оценку комбинационной способности по признаку урожайность получила линия ВК-900 (0,105).
Высокие оценки ОКС по масличности семянок получили линии ВК-930 (10,771), ВК-
734 (10,604), ВК-941 (9,521).
По сбору масла с единицы площади высокую оценку ОКС получили самоопыленные линии ВК-900 (62,50), ВК-930
(62,50), ВК-941 (33,33).
Метод топкросса позволяет достоверно оценить ОКС линий, а также сделать некоторые предварительные выводы о СКС. Для получения точных характеристик линии по СКС необходимо проведение диал-лельных скрещиваний, требующих больших затрат труда и времени. Поэтому в селекционной практике обычно сначала проводят оценку методом топкросса, а затем лучшие линии включают в диаллельное скрещивание.
Оценка СКС выявила наиболее удачные гибридные комбинации по урожайности: ВК-34хВК930 (0,244), ВК-734хВК-780 (0,376), ВК-908 х ВК-941
(0,233), ВК-900хВК-777 (0,241) (табл. 3).
По масличности семянок существенно высокую оценку СКС продемонстрировала комбинация ВК-734хВК-780 (11,063), также ставшая бесспорным лидером среди гибридных комбинаций в оценке СКС по сбору масла с 1 га (213,33). Хорошие результаты показали также комбинации ВК-908хВК-941, ВК-900 хВК-777.
В 2009 г. испытывали гибридные комбинации, полученные от скрещивания двух наборов линий подсолнечника - высокоолеиновых и кондитерского назначения. В таблице 4 представлены результаты испытаний высокоолеиновых гибридов и гибридов с повышенным содержанием олеиновой кислоты в масле (полученные от скрещивания с линией ВК-930, имеющей обычный жирно-кислотный состав масла и высокую ОКС по данным испытаний прошлого года). Стандартами служили простые межлинейные гибриды Гермес (селекции ВНИИМК) и НК Ферти (фирма Сингента).
Результаты испытаний показали, что по сбору масла с единицы площади половина испытанных гибридных комбинаций (5 из 10) оказались на уровне стандарта, незначительно превосходя его или уступая ему. На основе полученных дан-
ных провели оценку комбинационной способности (табл. 5).
Таблица 3 - Оценки СКС линий подсолнечника
по основным признакам урожайности
Таблица 5 — Оценка общей комбинационной способности высокоолеиновых линий и тестеров подсолнечника по основным признакам урожайности
Линия Тип использования Оценки ОКС по признакам
урожай- ность сбор масла
ВК-680 А ВК-761 А ВК-908 А ВК-900 А ВК-734 А Материнская То же То же То же То же -0,10 0,12 0,14 0,01 -0,18 -0,01 0,06 0,08 -0,02 -0,11
ВК-930 ВК-941 Отцовская (тестер) То же 0,09 -0,09 0,07 -0,07
Данные демонстрируют широкий размах изменчивости по ОКС. Минимальные оценки
получены у линий ВК-734 (-0,18) и ВК-680 (-0,10), максимальные - у линий ВК-761 и ВК-908. Из полученных данных можно сделать вывод, что наилучшей общей комбинационной способностью обладают линии ВК-761 (0,13) и ВК-908 (0,14).
Среди линий-тестеров, в качестве которых выступали линии-восстановители фертильности пыльцы ВК-930 и ВК-941, ВК-930 показал высокую положительную оценку ОКС (0,09), а ВК-941 - отрицательный результат. Хорошая общая комбинационная способность по признаку сбор масла с единицы площади проявилась у линий ВК-761 (0,6 т/га), ВК-908 (0,8 т/га) и у тестера ВК-930 (0,7 т/га). Линии ВК-680 и ВК-900 продемонстрировали ОКС, близкую к нулю, оценка ОКС линии ВК-734 была отрицательной.
Одновременно провели расчет специфической комбинационной способности (СКС) по урожайности семян и сбору масла (табл. 6).
Анализ результатов показывает, что хорошая специфическая комбинационная способность с тестером ВК-930 наблюдается у линий ВК-680 (0,10), ВК-761 (0,04), ВК-734 (0,01), а с тестером ВК-941 лучшей оказалась линия ВК-908, удовлетворительные результаты получены в скрещивании с линией ВК-900.
Оценка специфической комбинационной способности по сбору масла показала, что при опылении тестером ВК-930 лучшими оказались линии ВК-680, ВК-761, ВК-900, а при взаимодействии с ВК-941 хороший результат получили у линий ВК-908 и ВК-734.
Таблица 6 - Оценка специфической комбинационной способности высокоолеиновых линий и тестеров подсолнечника по урожайности и сбору масла
Линия Признак Тестеры
ВК-930 ВК-941
ВК-680А Урожайность семянок Сбор масла с 1 га 0,10 0,05 -0,10 -0,05
ВК-761А Урожайность семянок Сбор масла с 1 га 0,04 0,05 -0,04 -0,05
ВК-908А Урожайность семянок Сбор масла с 1 га -0,15 -0,07 5 7 0, 0,
ВК-900А Урожайность семянок Сбор масла с 1 га -0,01 0,01 0,01 -0,01
ВК-734А Урожайность семянок Сбор масла с 1 га 0,01 -0,03 -0,01 0,03
Линия Признак Тестеры
ВК- 930 ВК- 777 ВК- 780 ВК-941
ВК-680А Урожайность семянок Масличность семянок Сбор масла с 1 га -0,070 3,396 -11,67 0,033 2,396 37,50 -0,030 -7,104 -66,67 0,067 1,313 40,83
ВК-734А Урожайность семянок Масличность семянок Сбор масла с 1 га 0,244 -3,438 105,00 -0,224 -1,771 -135,83 0,376 11,063 213,33 -0,396 -5,854 -182,50
ВК-908А Урожайность семянок Масличность семянок Сбор масла с 1 га 0,115 -3,271 36,67 -0,049 6,063 2,50 -0,298 -9,438 -141,67 0,233 6,646 102,50
ВК-900А Урожайность семянок Масличность семянок Сбор масла с 1 га -0,288 3,313 -130,00 0,241 -6,688 95,83 -0,048 5,479 -5,00 0,096 -2,104 39,17
Таблица 4 - Результаты испытаний высокоолеиновых гибридов подсолнечника
Краснодар, 2009 г.
Гибрид Период всходы- цветение, сутки Урожайность семянок Масличность семянок, % Сбор масла
т/га + к ст. т/га + к ст.
Г ермес (ст.) 51 2,79 - 51,0 1,28 -
НК Ферти 53 2,92 0,13 47,3 1,24 -0,04
ВК-680АхВК-930 50 2,77 -0,02 50,9 1,27 -0,01
ВК-761АхВК-930 51 2,93 0,14 51,1 1,35 0,07
ВК-908АхВК-930 50 2,76 -0,03 49,9 1,24 -0,04
ВК-900АхВК-930 53 2,77 -0,02 49,0 1,22 -0,06
ВК-734АхВК-930 52 2,60 -0,19 46,5 1,09 -0,19
ВК-680АхВК-941 51 2,39 -0,4 48,0 1,03 -0,25
ВК-7 61АхВК-941 51 2,68 -0,11 46,0 1,11 -0,17
ВК-908АхВК-941 52 2,88 0,09 48,2 1,25 -0,03
ВК-734АхВК-941 54 2,42 -0,37 46,6 1,01 -0,27
ВК-900АхВК-941 53 2,61 -0,18 45,4 1,07 -0,21
НСР05 0,18 0,09
Таким образом, ЦМС-линии с наиболее высокой ОКС по урожайности семян и сбору масла с единицы площади (ВК-761, ВК-900 и ВК-908) и лучший тестер (линия-восстановитель фертильности пыльцы ВК-930) рекомендуются для расширенного изучения и вовлечение в скрещивания с другими перспективными линиями.
Результаты испытания гибридов кондитерского направления использования приведены в таблице 7.
Таблица 7 — Результаты испытания гибридов кондитерского назначения
В качестве стандарта использовали сорт-популяцию Орешек, так как аналогичных гибридов, внесенных в Госреестр РФ, не существовало.
Анализ результатов испытаний показывает, что три гибридные комбинации достоверно превзошли стандарт по урожаю семянок, три -достоверно уступили, остальные были в пределах ошибки. На основе полученных данных провели оценку комбинационной способности линий по урожайности семянок, как наиболее важному показателю (табл. 8).
Таблица 8 - Оценка общей комбинационной
способности кондитерских линий и тестеров подсолнечника по урожайности семянок
Линия Тип использования Оценка оке
K-1 Отцовская -о,35
K-3 То же о,13
K-4 То же Q,4Q
K-5 То же -Q,18
БД-354А Ыатерипская (тестер) Q,17
БК-905А То же -Q,17
Данные демонстрируют широкий размах изменчивости по ОKC среди линий-восстано-
вителей фертильности пыльцы. Минимальная оценка ОКС получена у линии К-1 (-
0,35),максимальная - у линии К-4 (0,40). Среди линий-тестеров, в качестве которых выступали ЦМС-линии ВК-905 и ВД-354, последняя показала положительную оценку ОКС (0,17), а первая - отрицательную, хотя разница не столь значительна.
Заключение. В ходе исследований выделены линии с высокой ОКС по основным признакам урожайности, среди которых особенно следует отметить линию-восстановитель фертильности пыльцы ВК-930 (по данным двух лет испытаний), высокоолеиновые линии ВК-900 (ЦМС-линия) и ВК-941 (многокорзиночная линия-восстановитель фертильности пыльцы), из линий кондитерского назначения - К-3 и К-4. Также выделен ряд перспективных комбинаций для дальнейших испытаний.
Список литературы
1. Гуляев, Г.В. Словарь терминов по генетике, цитологии, селекции, семеноводству и семеноведению / Г.В. Гуляев, В.В. Мальчевский. - М.: Россельхозиздат, 1975. - 215 с.
2. Гуляев, Ю.Л. Селекция и семеноводство культивируемых растений / Ю.Л. Гуляев, А. Фукс, П. Валичек. - М.: Мир, 2003. - С. 310-313.
3. Fick, G.N. Sunflower breeding / G.N. Fick, J.F. Miller // Sunflower technology and production. Agronomy 35 / Schneiter A.A., editor. USA, Madison. - 1997. - P. 809-824.
4. Griffing, B. Concept of general and specific combining ability in relation to diallet crossing systems / B. Griffing. // Austr. J. Biol. Sci. 9. - 1956. - P. 463-493.
5. Medhet K. Hussain Combining ability estimates in some salt tolerant inbreds of sunflower (Helianthus annuus L.) / Medhet K. Hussain, Sheikh N. Muhammad, Obaid U. Rehman // Helia 21(28) 1-132 July. - 1998. - P. 35-39.
6. Shekar, G.C. Combining ability of high oleic acid in sunflower / G.C. Shekar, H. Jayaramaiah, K. Virupakshappa, B.N. Jagadeesh // Helia 21(28) 1-132 July. - 1998. - P. 7-14.
Краснодар, 2009 г.
Сорт, гибрид Урожайность семянок Mаслич- ность Сбор масла Mасса 1000
т/га + к ст. семянок, % + к ст. т/га семянок, г
Орешек (ст.) 3,23 - 45,4 1,319 138,4
ВK-905xK-5 2,94 -0,30 46,4 -0,09 1,227 86,8
ВK-905xK-4 3,57 0,34* 47,7 0,21 1,530 90,3
ВK-905xK-3 3,17 -0,06 43,1 -0,09 1,229 107,2
ВK-905xK-2 2,42 -0,81 40,2 -0,44 0,877 103,6
ВД-354xK-5 3,09 -0,14 50,8 0,09 1,411 94,4
ВД-354xK-4 3,62 0,39* 48,0 0,25 1,566 87,2
ВД-354xK-3 3,48 0,25* 49,7 0,24 1,557 80
ВД-354xK-2 2,92 -0,31 47,6 -0,07 1,249 85,6
ВД-354xK-1 HCPQ5 3,27 0,20 0,04 47,4 0,08 1,397 88,8
