CC BY
37
УДК 635.631.527.53
ОЦЕНКА КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ОТЦОВСКИХ ЛИНИЙ АРБУЗА ДЛЯ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ГИБРИДНОЙ СЕЛЕКЦИИ
EVALUATION OF THE COMBINATION ABILITY OF PARENTAL WATERMELON LINES FOR THEIR USE IN HYBRID BREEDING
Т.Г. Колебошина1'2, доктор сельскохозяйственных наук Ю.А. Быковский2, профессор, доктор сельскохозяйственных наук Е. А. Варивода2, старший научный сотрудник
T.G. Koleboshina1'2, Y.A. Bykovskii2, E.A. Varivoda2
1Волгоградский государственный аграрный университет 2Быковская бахчёвая селекционная опытная станция - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства», Волгоградская обл, Быковский р-н, п. Зеленый
1 Volgograd State Agrarian University 2Federal State Budget Scientific Institution «Bykovskaya melon selection plant of the All-Russian Research Institute of Vegetable Growing»
Увеличение объемов товарного производства арбуза по северной границе бахчеводства (Саратовской, Воронежской, Курской областей, в Алтайском и Приморском краях и т.д.) требует создания ультраранних и ранних сортов и гибридов. Они должны обладать целым рядом хозяйственно-ценных признаков, высокой транспортабельностью и устойчивостью к болезням. Предпочтительным является создание гетерозисных гибридов Fb позволяющих получать гарантированные урожаи плодов. Для получения таких гибридов важно иметь материнскую форму, обладающую генной мужской стерильностью и позволяющую получать гибридность семян до 90 % и выше. У арбуза выделена материнская линия с генной мужской стерильностью, контролируемая геном - ms, имеющая два генетических рецессивных маркера: рассеченная листовая пластинка (l), светлая окраска плода (q). Получение перспективных гибридов Fi зависит от правильного подбора родительских пар, дающих гетерозисный эффект благодаря высокой комбинационной способности. Были созданы для фенотипической однородности инбредные отцовские линии по ранней и средней группе сортов. Определение общей комбинационной способности по скороспелости и урожайности позволит установить наиболее эффективные гибридные комбинации с высоким гетерозисным эффектом. Вегетационный период у гибридов F1 наследуется промежуточно. По урожайности, в ранней группе сортов выделились гибриды ЛЧтБ х Успех, ЛЧтБ х Восторг, превысившие стандарт на 12,0 - 38,0 ц/га, в средней группе ЛЧтБ х Фаворит - 13,0 ц/га. Эффект ОКС по урожайности варьировал в 2015 году от 22,7 до 61,6 ц/га, в 2016 году от 32,9 до 42,4 ц/га. По урожайности и длине вегетационного периода выделились три отцовские линии арбуза: Успех, Фаворит и Икар. Перспективный гетерозисный гибрид F1 арбуза Темп (ЛЧms х Успех) передан в Государственное сортоиспытание. Анализ ОКС материнских линий показал, что из трех изучаемых линий по средним эффектам ОКС по скороспелости выделилась линия 4ms - 3, а по урожайности - ЛЧms - 1 и ЛЧms - 2.
The increase in the volume of commercial production of watermelon along the northern border of melon growing (Saratov, Voronezh, Kursk regions, the Altai and Primorye Territories, etc.) requires the creation of ultra early and early varieties and hybrids. They should have a number of economically valuable signs, high transportability and resistance to disease. It is preferable to create het-erotic F1 hybrids, which allow obtaining guaranteed yields of fruits. To obtain such hybrids, it is important to have a maternal form that has genetic male sterility and allows to obtain seed hybridity up to 90% and higher. Watermelon has a maternal line with genetic male sterility, controlled by the gene -ms, which has two genetic recessive markers: dissected leaf plate (l), light color of the fetus (q). The acquisition of promising hybrids F1 depends on the correct selection of parental pairs, giving a het-erotic effect due to their high combinational ability. Inbred paternal lines for the early and middle
group of varieties were created for phenotypic homogeneity. Determination of the overall combinative ability for precocity and yield will allow to establish the most effective hybrid combinations with a high heterotic effect. The vegetation period in F1 hybrids is inherited intermittently. In terms of productivity, in the early group of varieties, the hybrids of the Lhms x Success, Lchms x Delight, were exceeded, exceeding the standard by 12.0 - 38.0 c / ha, in the middle group of Lchms х Favorit - 13.0 c / ha. The effect of the ACS on yields varied from 22.7 to 61.6 centner / ha in 2015, from 32.9 to 42.4 centner / ha in 2016. According to the productivity and the length of the growing season, three father's lines of watermelon were singled out: Success, Favorite and Icarus. A promising heterotic hybrid F1 Watermelon Temp (Lhms x Success) was transferred to the State Variety Test. An analysis of the ACS of the mother lines showed that the Chms-3 line emerged from the three studied lines from the mean effects of ACS for precocity, and for the yields of LCs-1 and LC-2.
Ключевые слова: гетерозисный гибрид, отцовская линия, материнская линия, общая комбинационная способность, эффект ОКС.
Key words: heterosis hybrid, paternal line, maternal line, general combination ability, ACS effect.
Введение. Бахчеводство - одна из наиболее рентабельных отраслей сельского хозяйства в зоне рискованного земледелия Нижнего Поволжья. Богарное бахчеводство не требует больших капитальных вложений и быстрее окупается. Растет объем производства арбуза по северной границе бахчеводства (Саратовская, Воронежская и Курганской области, Алтайский и Приморский края), что связано с процессами глобального потепления климата и с высокой доходностью производства, особенно с появлением ультраранних сортов и гибридов, эффективных и доступных укрывных материалов [2].
Арбуз является самой распространенной культурой среди бахчевых. Чтобы отвечать требованиям современного производства, новые сорта и гибриды арбуза должны обладать целым рядом признаков: хорошим товарным видом плодов, яркой окраской мякоти, транспортабельностью на большие расстояния и высокими вкусовыми качествами. В решении поставленных задач гибриды более предпочтительны, так как, обладая высоким ге-терозисным эффектом, позволяют получать гарантированные урожаи плодов.
Для ведения эффективного гибридного семеноводства необходимо иметь специальные генетические формы, позволяющие получать семена с высоким процентом ги-бридности (мужская стерильность) с наименьшими физическими и материальными затратами [1]. При генетическом анализе проявления мужской стерильности и планировании селекционного процесса с ее участием следует четко различать и учитывать особенности различных типов мужской стерильности, что избавит селекционера от неточных толкований и ошибок в практической работе [6].
У арбуза выделена материнская линия с генной мужской стерильностью, контролируемая геном - ms. Эта линия имеет два генетических маркёра: рассечённый тип листа (рецессивный ген l), светлая окраска плода (рецессивный ген q), что позволяет использовать эту линию в гетерозисной селекции для целенаправленного получения гибридов F1 арбуза. Гибридность полученных семян при использовании этой линии достигает 90 % и выше.
Успех в селекции гибридов F1 зависит от правильного подбора родительских пар, способных давать значительный эффект гетерозиса в первом поколении благодаря их высокой комбинационной способности [7]. Изучение комбинационной способности позволяет установить селекционную ценность линий, а также прогнозировать эффективность отборов в отдельных комбинациях по исследуемому признаку. Высокая комбинационная способность родительских компонентов обусловливает гетерозис гибридного потомства [9] (ОКС) по признакам «скороспелость», «урожайность».
Материалы и методы. Исследования проводились на Быковской бахчевой селекционной опытной станции в 2014-2016 гг. с использованием методики Литвинова С.С. [5]. С целью изучения комбинационной способности новых исходных линий провели гибридизацию 10 отцовских инбредных линий с материнской линией Чms. Полученные гибридные комбинации были высеяны для оценки общей комбинационной способности по урожайности и длине вегетационного периода. Посев проводился вручную по 30 растений на делянке с площадью питания 4 м . Во время вегетации проводились все необходимые наблюдения и учёты. В качестве стандартов использовались сорта селекции станции Зенит, Синчевский.
Статистическую обработку полученных данных проводили по методике Б.А. Доспехова [4]. Комбинационная способность линий изучена с использованием метода В.К. Савченко [10].
Результаты и обсуждение. В настоящее время одной из актуальных задач при создании гетерозисных гибридов овощных растений является получение исходных вы-сокогетерозисных инбредных линий [8]. Поэтому нами для получения гибридов F1 арбуза на основе сортов были созданы инбредные линии, открывающие большие возможности в улучшении качественных показателей и фенотипической однотипности.
Таблица 1 - Характеристика гибридов и родительских _линий арбуза_
Продолжительность Урожай- Масса Содержание
Название образца вегетационного ность, товарного сухих
периода, суток ц/га плода, кг веществ, %
Раннеспелая группа
Зенит, st 73 150,0 5,0-7,0 13,0-13,8
Линия Чms 65 170,0 5,0-8,0 10,0-11,2
ЛЧms х Зенит 66 157,0 5,0-8,0 10,4-11,0
Линия Чms х Триумф 68 129,0 5,0-9,0 10,8-12,6
Триумф 68 146,0 5,0-9,0 10,0-10,8
Волжанин 74 170,0 6,0-8,0 13,0-14,0
Линия Чms х Волжанин 68 186,0 6,0-8,0 11,0-11,8
Линия Чms х Успех 66 188,0 5,0-9,0 10,2-12,4
Успех 76 162,0 5,0-9,0 10,0-13,8
Линия Чms х Рубин 68 146,0 5,0-9,0 10,6-11,0
Рубин 76 140,0 5,0-9,0 10,0-12,0
Линия Чms х Восторг 70 162,0 5,0-9,0 11,2-14,0
Восторг 78 160,0 5,0-9,0 13,8-14,0
НСР05 -4,12 ц/га Р - 2,18%
Среднеспелая группа
Синчевский, st 78 177,0 5,0-10,0 12,0-14,0
Фаворит 78 179,0 6,0-12,0 12,8-13,0
Линия Чms х Фаворит 72 190,0 6,0-12,0 12,4-13,0
Линия Чms х Икар 70 178,0 5,0-10,0 10,4-13,0
Икар 84 175,0 5,0-10,0 12,0-13,0
Линия Чms х Юбилейный 72 72 154,0 5,0-10,0 10,0-12,0
Быковский 22 80 177,0 5,0-9,0 11,0-12,0
Линия Чms х Быковский 22 69 182,0 5,0-9,0 9,8-10,0
НСР05 -3,09 ц/га Р - 1,83%
Однако различные генотипы в неодинаковой степени способны обеспечить эффект гетерозиса, поэтому, с целью установления наиболее эффективных гибридных комбинаций, проведён ряд исследований, являющихся основой для получения гибридов с высоким гетерозисным эффектом.
Экспериментальные данные показали, что вегетационный период у гибридов F1, как правило, наследуется промежуточно. Все гибриды имеют более короткий вегетационный период, по сравнению с отцовскими формами (на 4-14 суток), и более длинный, по сравнению с материнской формой. В раннеспелой группе все гибриды созрели раньше стандарта сорта Зенит на 4-7 суток. В среднеспелой группе гибриды созрели раньше отцовских линий на 8-14 суток.
По урожайности, в ранней группе сортов значительно превысили стандарт гибриды Линия Чms х Успех на 38,0 ц/га, Линия Чms х Восторг на 12,0 ц/га. В средней группе выделился гибрид Линия Чms х Фаворит, превысил стандарт на 13,0 ц/га (таблица 1).
Общая комбинационная способность (ОКС) выражает среднюю ценность сорта (линии) в гибридных комбинациях с участием этой родительской формы от общего среднего по всем гибридам. Путем подбора ценных генетических источников, обладающих высокой ОКС, можно успешно вести селекцию на улучшение хозяйственно ценных показателей гибридов F1 арбуза.
По результатам исследований 2015-2016 гг., эффекты ОКС по урожайности варьировали в 2015 году от - 22,7 ц/га до +61,6 ц/га, в 2016 году от -32,9 ц/га до +42,4 ц/га. Необходимо отметить, что значительный положительный эффект ОКС по урожайности по двум годам исследований имели следующие отцовские линии: Икар, Успех, Фаворит (таблица 2).
Таблица 2 - Эффекты общей комбинационной способности отцовских
линий арбуза 2015-2016 гг.
№ п/п Линия Эффекты ОКС
по урожайности, ц/га по продолжительности вегетационного периода, сут.
2015 2016 2015 2016
1 Триумф -21,6 -32,9 -4,6 -0,7
2 Успех +26,6 +25,8 -0,9 -1,7
3 Рубин -5,7 -16,2 -4,9 -0,7
4 Фаворит +61,6 +42,4 +2,3 +1,3
5 Восторг -9,4 -0,2 +6,6 +3,3
6 Юбилейный -72 -22,7 -8,5 +6,6 +3,3
7 Икар +9,0 +15,8 -2,2 -1,2
8 Зенит -19,4 -2,8 -3,6 -4,7
9 Волжанин +2,0 +3,8 +2,4 +1,6
10 Быковский 22 -20,4 -27,5 -1,6 -0,5
— факт. 12,8 8,45
— табл. 2,07 2,07
Р - 2,65%, НСР - 5,27 ц/га Р -1,63%, НСР - 3,17 сут.
Отрицательный эффект комбинационной способности по продолжительности вегетационного периода показывает, что гибриды являются скороспелыми. Отрицательным эффектом комбинационной способности обладают отцовские линии Рубин, Триумф, Икар, Зенит, Волжанин, Быковский 22.
ИЗВЕСТИЯ
№ 1 (49), 2018
Как видно из диаграммы 1, высоким положительным эффектом ОКС по урожайности обладают отцовские линии Успех, Фаворит, Икар, Волжанин. Наиболее перспективной для получения высокоурожайного гибрида является линия арбуза, созданная на основе сорта Фаворит.
| Эффект ОКС, ц/га
Диаграмма 1 - Эффект ОКС по урожайности, средний за два года (2015-2016 гг.)
По продолжительности вегетационного периода наиболее скороспелыми были отцовские линии Триумф, Рубин, Икар, Зенит, Волжанин, Быковский 22 (диаграмма 2).
Диаграмма 2 - Эффект ОКС по продолжительности вегетационного периода,
средний за два года (2015-2016 гг.)
Анализ общей комбинационной способности материнских линий арбуза показал, что из трех изучаемых линий по средним эффектам ОКС по скороспелости выделилась Линия Чms -3 (таблица 3), а по урожайности - Чms -1 и Чms-2. На основании этого, данные линии могут использоваться с учётом требований, предъявляемых к создаваемому гетерозисному гибриду.
***** ИЗВЕСТИЯ ***** № 1 (49) 2018
НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Таблица 3 - Эффекты ОКС материнских линий арбуза (среднее за 2015-2016 гг.)
Материнская линия Средний э( )фект ОКС
продолжительность вегетационного периода, сут. урожайность, ц/га
Линия 4ms -1 +0,4 +0,7
Линия 4ms -2 +0,5 +0,7
Линия 4ms -3 -0,9 -1,3
Заключение. В результате исследований эффектов ОКС по урожайности и длине вегетационного периода выделись три отцовские линии столового арбуза: Успех, Фаворит и Икар, обладающие высокой комбинационной способностью по двум признакам (урожайность и скороспелость). Гетерозисный гибрид арбуза Темп (Линия 4ms х Успех) был передан в 2016 году в Государственное сортоиспытание.
Библиографический список
1. Бочарников, А.Н. Селекция и внедрение отечественных гибридов Fi как основа решения проблем импортозамещения [Текст] / А.Н. Бочарников// Научно-методический электронный журнал «Концепт». - 2015. - Т. 13. - С. 1746-1750. - Режим доступа: URL: http://e-koncept.ru/2015/85350.htm.
2. Быковский, Ю.А. Технология производства бахчевых [Текст] / Ю.А. Быковский, Т.Г. Колебошина // Картофель и овощи. - 2016. - №10. - С. 11-14
3. Варивода, О.П. Использование наследственной изменчивости в создании новых конкурентоспособных сортов и гибридов арбуза для товарного бахчеводства России [Текст] / О.П. Варивода, В.И. Леунов, Е.А. Варивода // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2016. - № 60. - С. 46-51.
4. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта [Текст] / Б.А. Доспехов. - М.: Агропромиз-дат, 1985. - С. 351.
5. Литвинов, С.С. Методика полевого опыта в овощеводстве [Текст] / С.С. Литвинов. -М.: Россельхозакадемия, 2011.
6. Монахос, Г.Ф. Селекция F1 гибридов редиса (Raphanus sativus L.) на основе линий с мужской стерильностью [Текст] / Г.Ф. Монахос, А.А. Миронов, С.М. Тюханова // Овощи России. - № 1(26). - 2015. - С. 8-12.
7. Монахос, Г.Ф. Особенности селекции партенокарпических гибридов F1 огурца [Текст] / Г.Ф. Монахос, Чан Тхи Кам Ту, А.А. Ушанов // Гавриш. - №2. - 2014. - С. 39-43.
8. Пивоваров, В.Ф. Научное наследие Н.И. Вавилова в селекционно-генетических исследованиях овощных культур во ВНИИ селекции и семеноводства овощных культур [Текст] / В.Ф. Пивоваров, Н.И. Тимин, Л.Ю. Кан // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2012. -Т. 16. - № 3. - С. 683-690.
9. Радченко, Л.А. Комбинационная способность партенокарпических линий огурца по основным хозяйственно-ценным признакам [Текст] / Л.А. Радченко // Овочiвництво i баштан-ництво. - 2007. - Вып. 53. - С. 149-152.
10. Савченко, В.К. Метод оценки комбинационной способности генетически разнокачественных наборов родительских форм [Текст] / В.К. Савченко // Методики генетико-селекционного и генетического экспериментов. - Минск: Наука и техника, 1973. - С. 48-78.
Reference
1. Bocharnikov, A. N. Selekciya i vnedrenie otechestvennyh gibridov F1 kak osnova resheni-ya problem importozamescheniya [Tekst] / A. N. Bocharnikov// Nauchno-metodicheskij ]lektronnyj zhurnal "Koncept". - 2015. - T. 13. - S. 1746-1750. - Rezhim dostupa: URL: http://e-koncept.ru/2015/85350.htm.
2. Bykovskij, Yu. A. Tehnologiya proizvodstva bahchevyh [Tekst] / Yu. A. Bykovskij, T. G. Koleboshina // Kartofel' i ovoschi. - 2016. - №10. - S. 11-14
3. Varivoda, O. P. Ispol'zovanie nasledstvennoj izmenchivosti v sozdanii novyh konkuren-tosposobnyh sortov i gibridov arbuza dlya tovarnogo bahchevodstva Rossii [Tekst] / O. P. Varivoda, V. I. Leunov, E. A. Varivoda // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. - 2016. -№ 60. - S. 46-51.
4. Dospehov, B. A. Metodika polevogo opyta [Tekst] / B. A. Dospehov. - M.: Agropromizdat, 1985. - S. 351.
5. Litvinov, S. S. Metodika polevogo opyta v ovoschevodstve [Tekst] / S. S. Litvinov. - M.: Rossel'hozakademiya, 2011.
6. Monahos, G. F. Selekciya F1 gibridov redisa (Raphanus sativus L.) na osnove linij s mu-zhskoj steril'nost'yu [Tekst] / G. F. Monahos, A. A. Mironov, S. M. Tyuhanova // Ovoschi Rossii. - № 1(26). - 2015. - S. 8-12.
7. Monahos, G. F. Osobennosti selekcii partenokarpicheskih gibridov F1 ogurca [Tekst] / G. F. Monahos, Chan Thi Kam Tu, A. A. Ushanov // Gavrish. - №2. - 2014. - S. 39-43.
8. Pivovarov, V. F. Nauchnoe nasledie N. I. Vavilova v selekcionno-geneticheskih issledo-vaniyah ovoschnyh kul'tur vo VNII selekcii i semenovodstva ovoschnyh kul'tur [Tekst] /V. F. Pivovarov, N. I. Timin, L. Yu. Kan // Vavilovskij zhurnal genetiki i selekcii. - 2012. - T. 16. - № 3. -S. 683-690.
9. Radchenko, L. A. Kombinacionnaya sposobnost' partenokarpicheskih linij ogurca po os-novnym hozyajstvenno-cennym priznakam [Tekst] / L. A. Radchenko // Ovochivnictvo i bashtan-nictvo. - 2007. - Vyp. 53. - S. 149-152.
10. Savchenko, V. K. Metod ocenki kombinacionnoj sposobnosti geneticheski raznokachestvennyh naborov roditel'skih form [Tekst] / V. K. Savchenko // Metodiki genetiko-selekcionnogo i geneticheskogo ]ksperimentov. - Minsk: Nauka i tehnika, 1973. - S. 48-78.
E-mail: [email protected]
УДК: 661.162.2
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО КАРТОФЕЛЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРЕПАРАТОВ ОТ КОМПЛЕКСА БОЛЕЗНЕЙ И ВРЕДИТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
IMPROVEMENT OF FOOD POTATO PRODUCTION TECHNOLOGY BY USING DRUGS FROM THE DISEASE AND PUNK COMPLEX UNDER THE CONDITIONS OF THE LOWER VOLGA REGION
А.Ю. Москвичев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Т.Л. Карпова, кандидат биологических наук, доцент С.А. Егоров, студент 4 курса
A.Yu. Moskvichev. T.L. Karpova. S.A. Egorov
Волгоградский государственный аграрный университет Volgograd State Agrarian University
Рассматриваются вопросы совершенствования технологий возделывания картофеля при использовании биопрепарата и двух форм бишофита. Использовалась обработка клубней биологическим препаратом мизорином, а также проведение внекорневой подкормки растений картофеля двумя формами природного минерала - бишофита и бишокупра. На опытных делянках учитывались как поражаемость растений основными заболеваниями, так и продуктивность клубней картофеля. Следует отметить, что наименьшая поражаемость растений картофеля была отмечена при применении модифицированного природного минерала - бишокупра. Наибольший сбор клубней картофеля в 31,7 т/га был отмечен на варианте с применением биопрепарата мизорина для предпосевной обработки клубней на фоне с применением бишокупра в виде некорневой обработки растений в период вегетации этой культуры. Также рассматриваются и результаты полевого эксперимента по применению инсектицидов различного класса против колорадского жука на посадках картофеля в условиях Нижнего Поволжья. Наибольший эффект был получен от применения препарата быстрого действия с пролонгированным защитным эффектом - Регент. Всё это доказывает, что достижение высокой продуктивности продовольственного картофеля без применения затратных препаратов не мыслится без их использования.
