CC BY
65
АГРОНОМИЯ
УДК 633.1 12.:575.1 Ю.С. Ларионов,
О.А. Юсова
ОЦЕНКА ВЕЛИЧИНЫ ОРГАНОВ ПРОРОСТКОВ СОРТОВ И ГИБРИДНЫХ КОМБИНАЦИЙ В ПОКОЛЕНИЯХ Fз И F4 ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ
Ключевые слова: гибрид, гибридная комбинация, сорт, величина органов проростков, длина колеоптиля, длина ростка, длина корешков, число корешков, процент вариации, степень доминирования, депрессивный эффект, минус-аллель, аддитивное действие генов, сверхдоминирование.
Введение
Большое значение для удовлетворения народнохозяйственных потребностей в зерне высокого качества имеет повышение потенциала продуктивности культуры Triticum durum Desf. (пшеница твердая) [1].
В настоящее время одной из главных задач селекции является соединение в одном сорте высокой урожайности и качества продукции с хорошей устойчивостью к воздействию неблагоприятных почвенно-климатических факторов. Селекционный прогресс на ближайшую перспективу связан с созданием сортов с повышенными адаптивными свойствами к стрессовым биотическим и абиотическим факторам [2].
Органы проростков слабо изучены, но они играют большую роль в становлении адаптивности сорта. Так как они формируются на материнском растении, то, соответственно, несут на себе отпечаток адаптивности материнского растения и одновременно обеспечивают лучшую стартовую позицию и приспосабливае-
мость новых показателей в весенний период с позиции использования элементов питания, которые являются основой формирования будущей урожайности [3].
Важной задачей для повышения потенциала продуктивности культуры твердой пшеницы является анализ малоизученных признаков, к числу которых относятся длина колеоптиля, длина ростка, длина и число корешков. Недостаточное развитие органов проростка ведет к ослаблению или гибели растений в неблагоприятных условиях среды и может быть причиной снижения полевой всхожести и урожая. Величина органов проростка, скорость, темпы роста и развития зависят от генетической природы и условий среды [4].
Методика исследований
Объектом для исследования служили гибриды Fз (урожай 2006 г.) F4 (урожай 2007 г.). Сорта скрещивали по топкросс-ной схеме, в качестве материнских форм использовались линии: Гордеиформе
97-114-1, Гордеиформе 98-22-1, Гордеиформе 98-33-1, Гордеиформе 98-130-6; отцовских — сорта Таволга, Елизаветинская, Омская янтарная, Омский Корунд, Жемчужина Сибири.
При изучении начального роста семян определялись длина колеоптиля и ростка, число и длина зародышевых корешков. Семена проращивались в термостате при температуре +22°С в чашках Петри на двух слоях фильтровальной бумаги.
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 9 (59), 2009
Таблица 1
Величина органов проростков сортов и гибридов твердой пшеницы
Сорта и гибриды Длина колеоптиля Длина ростка Длина корешков Число корешков
Р3 урожай 2006 г. Р4 урожай 2007 г. Р3 урожай 2006 г. Р4 урожай 2007 г. Р3 урожай 2006 г. Р4 урожай 2007 г. Р3 урожай 2006 г. Р4 урожай 2007 г.
х,см V.» х,см V.» х,см V.» х,см V.» х,см V.» х,см V.» х,см V.» х,см V.»
Омская янтарная 6,9 14,1 6,5 16,7 12,7 21,6 13,1 24,8 14,9 14,2 15,2 14,4 4,3 1 1,6 4,4 11,4
Омский Корунд 6,9 14,2 6,5 13,8 12,7 16,8 11,8 19,5 14,9 18,5 13,9 18,2 4,3 18,3 4,4 16,6
Жемчужина Сибири 5,7 14,2 5,4 16,9 10,9 21,4 11,3 17,6 13 18,7 13,5 16,6 3,9 17,1 4,1 19,2
Таволга 6,6 16,4 6,1 14,5 12 21,4 12,5 23,1 13,2 12,2 13,6 13,2 4,3 12,3 4,4 10,8
Елизаветинская 6,7 13,2 6,3 12,8 12,3 17,7 12,6 18,9 14,1 19,2 14,5 16,1 4,4 18,1 4,5 15,8
Г. 98-22-1 6,8 13,4 6,5 18,5 12,2 17 12,8 18,2 15,3 14,3 15,8 14 4,3 10,6 4,6 15,8
Г. 97-114-1 6,6 15,9 6,3 21,5 10,9 19,2 11,3 17,2 16 18,2 15,6 14,4 4,5 15,2 4,4 12,9
Г. 98-130-6 5,7 19,7 5,2 19,8 10,8 16,7 11,1 18,4 19,7 16,3 20,5 19 4,1 11,4 3,9 12,2
Г. 98-33-1 6,9 12,6 6,2 18,5 10,9 19,6 9,9 20,1 14,3 13,7 15,1 14 4,5 19,5 4,8 19,5
Г. 97-1 14-1ЧТаволга 6,7 21,7 6,3 9,1 11,5 30,7 11,9 21,5 15,1 13,7 16,8 14,8 4,1 24,7 4,5 12,3
Г. 97-1 14-1 хЕлизаветинская 6,6 35,2 5,8 17,3 12,1 37,3 13,3 34 14,5 31,5 14,3 22,2 3,9 22,3 4,4 16
Г. 97-1 14-1 хОмская янтарная 7,1 27,2 6,1 17 13,7 28,6 14,4 34,4 15,4 22,5 13,9 22 4,3 22,7 4,3 16,4
Г. 97-1 14-1 хОмский Корунд 7,4 24,3 5,5 18,8 11,5 33 13 34,8 14,1 19 13,7 26,4 4,3 17,7 4 15,9
Г. 97-1 14-1 хЖемчужина Сибири 6,9 21,4 5,1 11,4 11,5 30,2 16,2 11,4 14,9 21,5 14,9 9,5 4,3 24,4 4,4 14,5
Г. 98-22-1 хТаволга 6,8 24,5 6,1 19,7 11,9 40 11,4 37,8 15,9 21 15 20,8 4,3 19,7 4 20,6
Г. 98-22-1 хОмская янтарная 6,9 19,7 6 12,6 15,2 24,5 16,2 8,1 16,5 14 15,3 8,2 4,5 20,9 4,3 17,8
Г. 98-22-1 хЖемчужина Сибири 7,1 21,9 5,4 16,5 15,6 18,7 13,4 36,2 10,3 30,4 15,3 30,8 4,4 21,2 4,6 14,1
Г. 98-33-1 хЕлизаветинская 7,7 32,2 5,9 11,2 13,1 28,3 14,7 19 13,5 26,5 16,9 16,5 4,5 17,7 4,6 10,6
Г. 98-33-1 хОмский Корунд 6,2 26,8 6,1 21,1 12,9 33,2 14,7 32,5 15,1 29,8 16 26,3 4,1 22,6 4,5 17,6
Г. 98-33-1 хЖемчужина Сибири 7,3 19,5 6 14,7 11,9 23,5 16,1 13 11,9 31,7 15,4 13,6 4 19,7 4,1 18,1
Г. 98-130-6хТаволга 6,4 27,9 5,2 23,3 12,5 50 13,3 26,5 14,1 38,3 16,3 41,1 4 27,3 4,6 11,5
Г. 98-130-6хЕлизаветинская 6,3 21,2 5,6 22,3 13,6 34,3 11,9 45,7 14,6 26,2 12,3 29,9 4,2 21,1 4,1 24,5
Г. 98-1 ЗО-бхОмская янтарная 6,6 19,6 5,9 17,6 14,7 32,9 13,6 31,8 14,1 26,7 13,3 26,2 4,1 23,8 4,2 17,6
Г. 98-1 ЗО-бхОмский Корунд 8,2 23,3 5,6 19,3 13,7 42 12,8 38,8 14,6 24 14,4 17 4,2 21 4,2 19,5
НСР0,5 1,0 0,8 1,9 1,0 2,9 1,9 0,9 0,7
Через 8 дней проращивания в темноте измерялись длина колеоптиля, длина ростка и корней с точностью до 1 мм до конца самого длинного корешка и подсчитывалось число корешков. Длина колеоптиля измерялась от основания ростка семени до места разрыва колеоптиля первым листом, длина ростка — от семени до верхушки первого листа. Анализ на измерение величины органов проростков закладывался в трех повторностях, по сто зерен в каждой.
Показатели доминирования (hp,) вычислялись с помощью метода, предложенного Beil и др. [5].
Результаты и обсуждения
Из данных таблицы 1 следует, что показатели величины органов проростков родительских форм стабильны по результатам исследований двух лет. Лишь у сорта Омский Корунд наблюдается снижение показателей длины колеоптиля, ростка и корешков в 2008 г., по сравнению с данными 2007 г. У Жемчужины Сибири, напротив, показатель длины ростка вырос в 2008 г. на 1,7 см. Средняя длина колеоптиля родительских форм составляет 6,4 см, причем наименьшая длина у сорта Жемчужина Сибири и у линии Гор. 98-114-1. Длина ростка, в среднем, равна 11,7 см, наименьшая длина снова у сорта Жемчужина Сибири и у линий Гор. 98-114-1, Гор. 98-130-6, Гор. 98-33-1. Средняя длина корешков равняется 15,04 см, наименьшая длина — у сортов Жемчужина Сибири и Таволга.
Число корешков в среднем составляет 4,3 на растение, отстает по числу корешков сорт Жемчужина Сибири. Коэффициент вариации по опыту средний, составляет 15%, что говорит о незначительной изменчивости признаков родительских форм. Гибридные комбинации показали неоднозначные результаты по показателям величины органов проростков.
По показателям длины колеоптиля все гибридные комбинации поколения F3 в среднем на 1,1 см больше показателей гибридов поколения F4.
По остальным параметрам показатели величины органов проростков гибридов поколения F4 превышают значения показателей гибридов поколения F3 по показателю длины ростка в среднем на 0,8 см; по показателю длины корешков — в среднем на 0,6 см. Значения показателя числа корешков практически равны, разница между гибридами двух поколений очень не-
значительна. При этом гибридные комбинации можно разделить на 3 группы:
1-я группа — превышение параметров показателей величины органов проростков поколения F4 над параметрами поколения Fз по всем показателям, за исключением длины колеоптиля.
К этой группе относятся гибридные комбинации Гор. 97-114-1 хТаволга, Гор.
97-114-1 хЕлизаветинская, Гор. 97-114-1 х Жемчужина Сибири, Гор. 98-33-1 хЕлиза-ветинская, Гор. 98-33-1 хЖемчужина Сибири, Гор. 98-130-6хТаволга.
2-я группа — превышение только по одному или двум показателям. Это комбинации Гор. 97-114-1 хОмская янтарная (снижается значение длины корешков), Гор. 97-114-1 хОмский Корунд и Гор.
98-22-1 хОмская янтарная (снижаются значения длины корешков и их число), Гор. 98-22-1 хЖемчужина Сибири, Гор. 98-33-1 хОмский Корунд и Гор. 98-130-6 хОмский Корунд (снижается значение длины ростка), Гор. 98-130-6хОмская янтарная (снижается значение длины ростка и корешков).
3-я группа — снижение значений по всем показателям в поколении F4. В эту группу входят комбинации Гор. 98-22-1 хТаволга и Гор. 98-130-6хЕлизаветинская.
Процент вариации по показателям значителен за два года, но у гибридов поколения F4 наблюдается стабилизация признаков, по сравнению с гибридами поколения F3. Так, у показателя длины колеоптиля процент вариации F4, в среднем по опыту, ниже процента вариации F3 на 7,5%, у показателя длины ростка — на 6,1, у показателя длины корешков — на 3,1, у показателя числа корешков — на 5,4%. Это связано с переходом признака в гомозиготное состояние. Однако у некоторых гибридных комбинаций снижение процента вариации происходит не по всем показателям: Гор. 97-114-1 хТаволга и
Гор. 98-33-1 хЖемчужина Сибири — увеличение вариации по признаку длины корешков в поколении F4. Гор. 97-114-1 хОмская янтарная — увеличение вариации по признаку длина корешков и незначительное ее снижение в признаке числа корешков; Гор. 97-114-1 хОмский Корунд и Гор. 98-22-1 хЖемчужина Сибири — увеличение варьирования признаков длины ростка и корешков; Гор. 98-33-1 хОмский Корунд — увеличение варьирования признака длины ростка; Гор. 98-130-6
хЕлизаветинская — увеличение вариации по всем признакам; Гор. 98-130-6 хОмская янтарная — незначительное снижение варьирования признаков длины ростка и корешков.
При сравнении показателей величины органов проростков гибридного материала с показателями родительских форм видны следующие результаты: комбинации Гор. 98-22-1 хТаволга и Гор. 98-130-6 хЕлизаветинская имеют показатели, которые ниже показателей родительских форм; гибридные комбинации Гор. 98-22-1 хОмская янтарная, Гор. 98-22-1 хЖемчужина Сибири, Гор. 98-33-1 хЕлизаветинская, Гор. 98-33-1 хЖемчу-жина Сибири имеют показатели величины органов проростков, превышающие эти показатели у родительских форм или очень близкие к ним по результатам исследований двух лет. Остальные гибридные комбинации имеют средние значения величины органов проростков, которые не превышают эти показатели у родительских форм.
Знание степени доминирования имеет большое значение для селекции, так как в агроценопопуляции часть растений обычно гетерозиготна.
Результаты исследования степени доминирования показали, что в поколении F4 по показателю длины колеоптиля у всех гибридных комбинаций наблюдается депрессивный эффект, то есть полное доминирование минус-аллеля (табл. 2). Исключение составляют две гибридные комбинации: Гор. 98-33-1 хЖемчужина Сибири и Гор. 98-130-6 хОмская янтарная. Депрессивный эффект по всем показателям величины органов проростков, кроме показателя длины ростка, наблюдается у следующих комбинаций: Гор. 97-114-1
хЕлизаветинская, Гор. 97-114-1 хОмская янтарная, Гор. 97-114-1 хОмский Корунд, Гор. 98-130-6 хТаволга, Гор. 98-130-6х Елизаветинская. У гибридных комбинаций Гор. 97-114-1 хЖемчужина Сибири, Гор.
98-22-1 хОмская янтарная, Гор. 98-22-1 х Жемчужина Сибири, Гор. 98-33-1 хОмский Корунд наблюдается различная степень доминирования признаков лучшего из родителей. У комбинаций Гор. 98-130-6х Омская янтарная и Гор. 98-130-6 хОмский Корунд имеется аддитивное действие генов по признаку числа корешков. При этом по признаку длины ростка наблюдаются сверхдоминирования.
Таблица 2
Степень доминирования родительских признаков у гибридных комбинаций
Длина колеоптиля Длина ростка Длина корешков Число корешков
F3 F4 F з F4 F3 F4 F3 F4
Г. 97-114-1хТаволга ПД ДЭ НД НД НД СД ДЭ ДЭ
Г. 97-114-1хЕлизаветинская ДЭ ДЭ НД СД ДЭ ДЭ ДЭ ДЭ
Г. 97-114-1хОмская янтарная СД ДЭ СД СД ДЭ ДЭ ДЭ ДЭ
Г. 97-114-1хОмский Корунд СД ДЭ ДЭ СД ДЭ ДЭ ДЭ ДЭ
Г. 97-114-1хЖемчужина Сибири СД ДЭ СД СД НД НД НД НД
Г. 98-22-1хТаволга ПД ДЭ ДЭ ДЭ СД НД ПД ДЭ
Г. 98-22-1хОмская янтарная ПД ДЭ СД СД СД ПД СД ДЭ
Г. 98-22-1хЖемчужина Сибири СД ДЭ СД СД ДЭ ПД НД СД
Г. 98-33-1х Елизаветинская СД ДЭ СД СД ДЭ СД ПД СД
Г. 98-33-1хОмский Корунд ДЭ ДЭ СД СД СД СД ДЭ ПД
Г. 98-33-1хЖемчужина Сибири СД НД СД СД ДЭ СД ДЭ ДЭ
Г. 98-130-6хТаволга НД ДЭ СД СД ДЭ ДЭ ДЭ ДЭ
Г. 98-130-6хЕлизаветинская ПД ДЭ СД НД ДЭ ДЭ ДЭ ДЭ
Г. 98-130-6хОмская янтарная НД НД СД СД ДЭ ДЭ ДЭ АДГ
Г. 98-130-6Охмский Корунд СД ДЭ СД СД ДЭ ДЭ АДГ ДЭ
ДЭ — депрессивный эффект; НД — неполное доминирование, ПД — полное доминирование; СД — сверхдоминирование; АДГ — аддитивное действие генов.
3
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 9 (59), 2009
Выводы
В среднем по опыту наблюдаются снижение процента варьирования признаков и некоторое увеличение параметров величины органов проростков в поколении гибридов F4, что говорит в целом о неплохой адаптивности и приспосабливаемо-сти изучаемого гибридного материала. Наиболее перспективными, в селекционном плане, являются две гибридные комбинации:
Гор. 98-33-1 хЕлизаветинская и Гор.
98-33-1 хЖемчужина Сибири. Это комбинации со снижающейся вариабельностью признаков в поколении F4. Они имеют значения величины органов проростков, возрастающие в поколении F4 и преобладающие над родительскими в обоих поколениях.
Также к перспективным гибридным комбинациям можно отнести Гор. 97-114-1 хЖемчужина Сибири, Гор. 98-22-1 хОмская янтарная, Гор. 98-130-6хОмский Корунд. Это комбинации со средними показателями значений величины органов проростков, но также со снижающейся вариабельностью и разной степенью наследования лучших родительских признаков по признакам длины ростка, корешков и числа корешков. К самым неперспективным гибридным комбинациям можно отнести Гор. 8-22-1 хТаволга и Гор. 98-130-6хЕли-заветинская. Эти комбинации имеют возрастающую вариабельность признаков. Значения величины органов проростков
снижаются в поколении F4 по всем показателям и не превышают уровень родительских по данным исследований 2 лет. Также наблюдается депрессивный эффект по всем показателям, кроме длины корешков у Гор. 98-22-1 хТаволга и кроме длины ростка у Гор. 98-130-6 хЕлизаветинская.
Библиографический список
1. Денисов Д.П. Амплитуда изменчивости длины колеоптиля твердой пшеницы как отражение взаимосвязей хозяйственно-ценных признаков растений: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / Д.П. Денисов. — М., 1999. — 16 с.
2. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений / А. А. Жучен-ко. — Кишинев, 1980. — 588 с.
3. Ларионов Ю.С. Морфофизиологическое изучение различных органов проростков зерновых культур / Ю.С. Ларионов // Проблемы селекции сортов мягкой яровой пшеницы интенсивного типа: сб. научн. ир. — СО ВАСХНИЛ. — Новосибирск, 1980. — С. 61-67.
4. Ларионов Ю.С. Оценка экологиче-
ской пластичности сортов сельскохозяйственных культур: учебное пособие /
Ю.С. Ларионов, В.Д. Павлов, Н.Н. Мако-веева, Л.М. Ларионова. — Курган: ИПП «Зауралье», 1993. — 36 с.
5. Beil L.M. Eilnheritance of quantitatioe characters in grain sorghum / L.M. Beil, R. Atkins // Iowa state coll. J Sei. — 1965. — 39. — № 3.
+ ^ +
УДК 633.2.031 /.033 Д.М. Панков
ВОЗДЕЛЫВАНИЕ ЭСПАРЦЕТА ПЕСЧАНОГО (Onobryhis Агепама ф.С.) НА КОРМ В ЛЕСОСТЕПИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ
Ключевые слова: кормопроизводство, агротехнические приемы, урожайность, укосная масса, сухое вещество, продуктивность, энергетическая ценность, кормовые достоинства.
В условиях нарастающей деградации естественных сенокосов и пастбищ Алтайского края животноводство интенсивнее использует резервы полевого кормопро-
изводства, так как несмотря на обширные площади естественных кормовых угодий, более 70% кормов заготавливается на пашне [1, 8].
Решение проблемы кормопроизводства возможно за счёт внедрения высокопродуктивных, засухо- и морозоустойчивых культур. Одной из них является эспарцет песчаный [2].
