CC BY
29
УДК 633.521
ОЦЕНКА ОБРАЗЦОВ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА ИЗ КОЛЛЕКЦИИ ВСЕРОССИЙСКОГО ИНСТИТУТА РАСТЕНИЕВОДСТВА И ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕНИСТОЧНИКОВ ПРОДУКТИВНОСТИ, УСТОЙЧИВОСТИ К БОЛЕЗНЯМ
И НЕБЛАГОПРИЯТНЫМ ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
Александр Дмитриевич Степин, к. с.-х. н. Тамара Андреевна Рысева, к. с.-х. н. Светлана Владимировна Уткина Надежда Владимировна Романова
ФГБНУ «Псковский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», Россия, г. Псков
В статье представлены результаты изучения 20 сортообразцов льна -долгунца коллекции Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова различного эколого-географического происхождения. Исследования проводились в 2015-2017 годах на опытном поле ФГБНУ «Псковский НИИСХ» в соответствии с методическими указаниями ВИР и ВНИИЛ. В качестве стандарта использовался районированный в регионе сорт Добрыня селекции института. В среднем за годы исследований у сорта-стандарта длина вегетационного периода составила 82 дня, высота растений - 85 см, урожайность соломы - 680 г/м2, семян - 126 г/м2, содержание волокна - 36,5%, устойчивость к полеганию -4,2 балла, устойчивость к фузариозу - 59%. Метеорологические условия в годы проведения исследований существенно различались как по количеству выпавших осадков и сумме температур, так и по характеру их распределения в течение вегетационного периода. Это позволило более полно оценить генетический потенциал коллекционных образцов и выделить лучшие из них по продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам среды.
В результате исследований выделены генисточники по хозяйственно -ценным признакам для селекции льна-долгунца: по раннеспелости - 8 (К-8671, К-8624, К-8632, К-8692, К-8673, К-8675 из России, К-8620 из Литвы, К-8687 из Китая), по высоте растений
- 11 (К-8637, К-8684 из России, К-8670, К-8639 из Китая и другие); по урожайности соломы
- 4 (К-8684, К-8637 из России, К-8695 из Украины, К-8670 из Китая); по содержанию волокна - 2 (К-8675, К-8692 из России); по устойчивости к полеганию - 7 (К-8620 из Литвы, К-8667 из Китая, К-8695 из Украины и другие); по устойчивости к фузариозному увяданию -4 (К-8687, К-8688 из Китая, К-8633, К-8673 из России). Указанные сортообразцы используются в скрещиваниях как доноры соответствующих хозяйственно -ценных признаков.
Ключевые слова: лен-долгунец, коллекция, исходный материал, генисточники, доноры, урожайность, льносолома.
Введение
Современное сельскохозяйственное производство предъявляет к сортам льна-долгунца высокие требования: они должны быть уро-
жайными (по волокну и семенам), иметь волокно хорошего качества, отличаться устойчивостью к полеганию и болезням, приспособленными к местным климатическим условиям
[4]. По этой причине выведение сортов, обладающих более полным комплексом хозяйственно -ценных признаков, является насущной задачей селекционеров. Решение ее во многом зависит от ценности исходного материала. Чем разнообразнее исходные родительские формы по своим признакам, географическому происхождению, тем шире возможности отбора нужных форм из гибридного материала. В этом случае особое значение приобретает изучение и использование мировой коллекции льна [1].
Мировая коллекция ВИР, насчитывающая свыше 6 тысяч образцов, является богатейшим источником исходного материала для селекции льна. Многие образцы из мировой коллекции имеют отдаленное географическое происхождение и обладают, как правило, генотипическим отличием от местных сортов. Включение в гибридизацию именно такого материала позволяет концентрировать в одном генотипе различные, в том числе и фе-нотипически слабые гены, и получать ценные трансгрессивные формы [6].
Однако для включения в схемы скрещиваний сортов и образцов льна из мировой коллекции необходимо предварительное изучение их в конкретных природно -климатических условиях.
Материал и методы
Исследования проводились на опытном поле ФГБНУ «Псковский научно-исследовательский институт сельского хозяйства», в севообороте отдела селекции и семеноводства льна-долгунца в течение
2015-2017 годов. Объектом изучения являлись 20 образцов и сортов льна-долгунца из коллекции ВИР (таблица 1), среди них - 11 образцов из России, 6 образцов из Китая, 2 сорта из Украины и 1 сорт из Литвы.
В качестве стандарта использовался районированный в регионе сорт Добрыня селекции института.
Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая, легкосуглинистая на карбонатной морене со следующими агрохимическими показателями: рНсол. - 5,0-5,2, содержание подвижного фосфора (Р 2О5) -304-366 мг/кг почвы, обменного калия (К2О) - 112-146 мг/кг почвы, гумус а - 2,2-2,3%.
Закладка опытов и проведение учето в и наблюдений проводились в соответствии с методическими указаниями [2, 3].
Образцы высевались рядовым способом на делянках площадью 0,4 м , повторность трехкратная. Норма высева - 8 г/м2. Через каждые 6 делянок высевался стандарт -среднеспелый сорт Добрыня.
С целью выявления доноров устойчивости к фузариозу все образцы параллельно высевались на искусственно созданном фузариоз-ном фоне по 50 семян каждого сорта в трехкратной повторности.
В период вегетации, в соответствии с методикой ВНИИЛ [1], проводились фенологические наблюдения, оценка образцов по устойчивости к полеганию, измерение высоты растений, фитопатологический анализ растений. В лабораторных условиях проводились учет урожая соломы и семян, а также анализы по соде р ж ан ию волокна.
Таблица 1 - Образцы коллекции льна-долгунца и их происхождение
№ № Название сорта или образца Происхождение
п/п по каталогу ВИР
1 К-8620 Б-226 Литва
2 К-8624 Л-5 Мерилин х Альфа Россия, ВИР
3 К-8632 Л-2 Юбилейный х Белинка Россия, ВИР
4 К-8633 Л-3 Дашковский х Белинка Россия, ВИР
5 К-8637 Л-5 Сальдо х Могилевский Россия, ВИР
6 К-8639 85-58-26-20 Китай
7 К-8667 Sxy 20 Китай
8 К-8670 Y51269 Китай
9 К-8671 Весничка Вятская ГСХА
10 К-8673 Л-205 Россия, ВИР
11 К-8675 Л 280-02 Россия, ВИР
12 К-8684 Л-2 Сальдо х Могилевский Россия, ВИР
13 К-8685 Сальдо х Торжокский 4 Россия, ВИР
14 К-8687 Туу Китай
15 К-8688 Lu 1 Китай
16 К-8689 Sxy 7 Китай
17 К-8692 А-236 Россия, ВИР
18 К-8693 М-249 Россия, ВИР
19 К-8694 Вручий Украина
20 К-8695 Глазур Украина
21 стандарт Добрыня Псковский НИИСХ
Метеорологические условия в годы проведения исследований существенно различались как по количеству выпавших осадков и сумме температур, так и по характеру их распределения в течение вегетационного периода. Это позволило более полно оценить генетический потенциал коллекционных образцов и выделить лучшие из них по продуктивности и устойчивости к неблагоприятным факторам.
Погодные условия вегетационного периода 2015 года были относительно благоприятными для развития льна. Гидротермический
коэффициент по Селянинову, который является интегральным показателем оценки влагообеспеченности р астений, за этот период составил 1,16 при оптимуме 1,3-1,6 [5]. За вегетационный период 2016 года он был равен 1,94, что говорит об избыточном увлажнении. Ливневые дожди на протяжении практически всего периода вегетации привели к полеганию посевов, что отразилось на урожайности растений. Вегетационный период 2017 года был холодным и дождливым (ГТК - 1,72), что способствовало полеганию льна-долгунца и задержке его созревания (таблица 2).
Таблица 2 - Гидротермический коэффициент (ГТК) за вегетационный период 2015-2017 гг.
Месяц 2015 г. 2016 г. 2017 г. Среднее за 3 года
Май 1,56 0,60 0,79 0,98
Июнь 0,75 2,10 1,86 1,57
Июль 1,92 2,22 1,02 1,72
Август 0,52 2,65 2,89 2,02
В среднем за вегетационный период 1,16 1,94 1,72 1,61
Результаты и обсуждение
Продолжительность вегетационного периода является одним из основных биологических признаков, который определяет возможность получения высокого урожая в конкретных климатических условиях и своевременную его уборку. Для условий Северо-Западного региона наиболее пригодны раннеспелые и среднеспелые сорта, которые убираются в середине августа, так как расстил соломы в более поздние сроки отрицательно сказывается на вылежке тресты и ее качестве.
Выявление генисточников раннеспелости и использование их в скрещиваниях позволит повысить эффективность селекционной работы в данном направлении.
Продолжительность вегетационного периода у изучаемых сорто-образцов варьировала в пределах 69-90 суток (таблица 3). У большинства образцов этот показатель в значительной степени зависел от условий года. Например, образец К-8639 (Китай) имел вегетационный период в 2015 году 77 суток, в 2016 году -84, в 2017 году - 95 суток. Образец К-8693 (Россия) в 2015 году развивался за 73 дня, в 2016 году - за 80, в 2017 году - за 93 дня.
Однако ряд образцов имели стабильный по годам вегетационный период, несмотря на контрастные погодные условия. К ним относятся образцы К-8632 (Россия) - 70-73 дня, К-8624 (Россия) - 73-77 суток. У сорта-стандарта Добрыня продолжительность вегетационного периода в среднем за годы исследований составила 82 дня.
В целом по результатам трех лет изучения выделено 8 раннеспелых образцов, которые созревали на 4-13 дней раньше стандарта.
Особо следует отметить раннеспелый образец К-8671 (Россия), который созревал за 69 дней, что на 13 дней раньше стандарта. Образцы К-8624, К-8632 и К-8692 (Россия) имели вегетационный период 71-75 дней. Выделенные образцы будут использованы в скрещиваниях как доноры скороспелости.
Важным показателем высокой продуктивности льна-долгунца является общая высота растений. Это признак наследственно устойчивый, который в значительной степени определяет и урожайность соломы. В среднем за годы исследований выделено 11 образцов, которые превышали стандарт от 4 до 22 см.
Таблица 3 - Результаты изучения колтекпионных образцов льна по основным хозяйственно-ценным признакам (2015-2017 гг.)_
№ № по Название сорта Длина л н О Высота Вес Вес семян Содержа- чр J Н
пи ката- ми образца вегетационного Ь 3 2 5 растении соломы ние 8 &
логу периода 3 2 -- волокна са о s к
ВИР дни ±к стандарту g | о ^ > И я 1С см = к стандарту г/м" % к стандарту Г/ЬГ % к стандарту Абс % % к стандарту т сх Й с " Н о
1 К-8620 Б-226 78 -4 5 83 -2 634 93 139 110 31.1 85 69.5
2 К-8624 Л-5 Мерилин х Альфа 75 -7 4.5 86 -1 651 96 129 102 35.4 97 51.0
J К-8632 Л-2 Юбилейный х Белинка 71 -11 4 79 -6 480 71 72 57 25.3 69 7.0
4 К-8633 Л-3 Дашков с кий х Белинка 84 -2 4 90 -5 659 97 111 88 27.8 76 75,5
5 К-8637 Л-5 Сальдо х Могилевский 88 -6 4 105 +20 762 112 91 72 27.5 75 63,0
6 К-8639 85-58-26-20 85 -3 4 92 -7 676 99 103 82 28.6 78 67,0
7 К-8667 Sxv 20 81 -1 5 90 -5 646 95 119 94 30.6 84 43.5
8 К-8670 Y51269 84 -2 4.3 93 -8 809 119 127 101 32.6 89 64.5
9 К-8671 Весничка 69 -13 4 78 -7 531 78 97 77 27,7 76 48.5
10 К-8673 Л-205 77 -5 4 86 -1 654 96 122 97 30.0 82 71.5
11 К-8675 Л 280-02 77 -5 3,5 87 -2 607 89 146 116 38.7 106 32,5
12 К-8684 Л-2 Сальдо х Могилевский 90 -8 3.8 107 +22 833 123 96 76 28.2 77 56.0
13 К-8685 Сальдо х Торжокский 4 83 -1 4.5 91 +6 705 104 128 102 32.7 90 59,0
14 К-8687 Туу 78 -4 4.2 85 0 647 95 129 102 29.0 80 75,5
15 К-8688 Lu 1 84 -2 4.5 89 +4 686 101 127 101 30.4 83 83.0
16 К-8689 Sxv 7 83 -1 4.3 91 +6 708 104 121 96 32,2 88 63,5
17 К-8692 А-236 74 -8 4.2 86 -1 694 102 104 83 38.0 104 51.0
18 К-8693 М-249 82 0 4.3 89 +4 691 102 114 91 35.2 96 66.0
19 К-8694 Вручил 82 0 4.5 83 -2 642 94 111 88 36.2 99 58.0
20 К-8695 Глазур 84 -2 4.5 92 -7 752 111 124 98 з J,2 91 25,5
21 Ст. Добрыня 82 4.2 85 680 126 36.5 59,0
Самыми высокими были образцы К-8637 и К-8684 (Россия) -105-107 см, К-8670 и К-8639 (Китай) - 92-93 см. По данному признаку только 4 образца уступали стандарту. У двух сортов этот признак по годам был довольно стабильным, коэффициент вариации составил 9,5% (К-8632) и 10,5% (К-8684).
По урожайности соломы в среднем достоверно превысили стандарт Добрыня (680 г/м ) (фото 1) 4 генотипа: К-8684 (Россия) -833 г/м2, К-8670 (Китай) - 809 г/м2, К-8637 (Россия) - 762 г/м2, К-8695 (Украина) - 752 г/м2. При этом только один образец К-8684 отличался стабильностью по годам с наименьшим коэффициентом вариации -22,0%. Он же имел и наибольшую
урожайность льносоломы во все го-
22
ды исследований (660 г/м , 813 г/м , 1025 г/м2).
Фото 1 - Питомник испытания коллекции
Основным продуктом льна-долгунца является волокно, поэтому его содержание в стеблях льна -
важный показатель хозяйственной ценности сортов и гибридов. В данном наборе исследуемых генотипов только у двух сортообразцов содержание волокна было выше волокнистого стандарта Добрыня (36,5%): К-8675 (Россия) - 38,7% и К-8692 (Россия) - 38,0%. Содержание волокна - один из наиболее стабильных признаков, за годы исследований коэффициент вариации не превышал 9,5%. Эти образцы уже включены в скрещивания как доноры не только волокнистости, но и раннеспелости.
Урожайность семян льна является важным показателем, особенно при двустороннем использовании данной культуры. По этому показателю только 2 образца превысили стандарт Добрыня (126 г/м ) на 10-16%: К-8675 (Россия) -145,5 г/м2 и К-8620 (Литва) -138,9 г/м2. Разброс коэффициента вариации по урожайности семян был достаточно велик - от 0,7 до 27,4%, и здесь влияние случайной изменчивости на данный признак является довольно высоким.
Важным требованием, которое предъявляется к новым сортам, является устойчивость к полеганию. Она обуславливает пригодность сорта к механизированной уборке и обеспечивает получение льнопро-дукции высокого качества. На основании изучения коллекции выделено 7 образцов льна, имеющих высокую устойчивость к полеганию (4,5-5,0 баллов). Из них 2 сортооб-разца - К-8620 (Литва) и К-8667 (Китай) - имели наивысший балл устойчивости - 5,0, у них за все го-
ды наблюдений полегания не наблюдалось.
Селекция льна-долгунца на устойчивость к болезням в настоящее время продолжает оставаться наиболее радикальным и безопасным средством защиты урожая. Наиболее распространенным и вредоносным заболеванием льна-долгунца является фузариозное увядание. На основании изучения коллекции выявлены 4 сортообразца, которые обладали наибольшей устойчивостью к фузариозу. Это сортообразцы К-8687, К-8688 (Китай) и К-8633, К-8673 (Россия), имеющие устойчивость к данной болезни на уровне 72-83%. Остальные изучаемые образцы поражались в более сильной степени. Особенно восприимчивыми к фузариозу в наших условиях оказались образцы К-8632 (Россия) и К-8695 (Украина), у которых устойчивость к данной болезни составила 7,0-25,5%.
Выводы
Таким образом, в результате испытания 20-ти сортообразцов льна-долгунца коллекции ВИР в 2015-2017 годах получен новый исходный материал для практической селекции.
Выделены генисточники по отдельным биологическим и хозяйственно-ценным признакам: раннеспелости - 8; высоте растений - 11; урожайности соломы - 4; урожайности семян - 2; содержанию волокна - 2; устойчивости к полеганию - 7; устойчивости к фузариозу - 4. Указанные сортообразцы можно привлекать в скрещивания как доноров соответствующих хозяйственно-ценных признаков. Их использование обеспечит повышение результативности селекции в создании высокопродуктивных сортов и гибридов с надежной генетической защитой от стресс о-ров.
Библиографический список
1. Давидян Г.Г. Каталог мировой коллекции ВИР / Г.Г. Давидян // Прядильные культуры (лен, конопля, кенаф) ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова. - Л., 1975. - Вып. 162. -С.4-17.
2. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1985. - 416 с.
3. Методические указания по изучению коллекции льна (Linum usitatissium L.). - Л., 1988. - 32 с.
4. Павлова Л.Н. Результаты и направления селекционной работы во ВНИИЛ / Л.Н. Павлова // Льноводство: реалии и перспективы: материалы Междунар. науч.-практ. конф. - Могилев, 2013. - 223 с.
5. Справочник льновода. - М.: Россельхозиздат, 1969. - 215 с.
6. Степин А.Д. Поиск генотипов льна из коллекции ВИР / А.Д. Степин // Научные достижения льноводства. - Тверь, 2010. - 33 с.
E-mail: [email protected]
180559 Псковская область, Псковский р-н, д. Родина, ул. Мира, д. 1, ФГБНУ «Псковский НИИСХ»
Тел: +7 (8112) 67-31-10
