CC BY
50
АГРОЭКОЛОГИЯ
УДК 575.224:633.111.1.«321»
Л.А. Кротова
ПОЛУЧЕНИЕ СКОРОСПЕЛЫХ ФОРМ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ С ПОМОЩЬЮ ХИМИЧЕСКИХ МУТАГЕНОВ
Ключевые слова: химические мутагены, концентрация мутагена, вегетационный период, продуктивность мутантного поколения, исходный сорт, мутанты, селекционные питомники, яровая пшеница.
Мутационная изменчивость является действенным методом, пригодным для использования как самостоятельный метод, так и в дополнение к традиционным методам. В мире использование индуцированного мутагенеза позволило создать 13 тысяч новых сортов различных сельскохозяйственных культур, в том числе 164 сорта пшеницы. Дальнейшее развитие мутационной селекции будет способствовать коренному улучшению яровой мягкой пшеницы и дальнейшему прогрессу её селекции для Западной Сибири [1].
Индуцированный мутагенез особенно перспективен в специфических задачах селекции, которые не могут быть решены иначе [2]. Основой наших исследований является получение с помощью химических мутагенов у высокопродуктивных позднеспелых сортов яровой пшеницы более скороспелых форм, обладающих хорошей продуктивностью и качеством зерна [3].
Материал и методика
В опыт включён сорт яровой мягкой пшеницы Лютесценс 65, обладающий комплексом положительных признаков, но требующий изменения длины вегетационного периода. Воздушно-сухие семена обрабатывали химическими мутагенами в трех концентрациях каждый, экспозиция 16 ч. В каждом варианте об-
рабатывали по 1000 зёрен. Были использованы химические мутагены: нитрозо-
этилмочевина (НЭТМ), нитрозодиметил-мочевина (НДММ), нитрозодиэтилмочеви-на (НДЭМ), этиленимин (ЭИ), диметил-сульфат (ДМС), диэтилсульфат (ДЭС), 1,4-бисдиазоацетилбутан (ДАБ). Обработку проводили в 1984 и 1985 гг. в ИХФ (г. Москва). Подсушенные семена высевали сеялкой ССФК-7 на делянках 2 м2 на полях лаборатории экспериментального мутагенеза СибНИИСХ (г. Омск). Контролем служили сухие семена исходного сорта. В период вегетации проводили фенологические наблюдения, учёт количества взошедших и выживших растений. Убранные с корнями растения М, анализировали по хозяйственно-ценным признакам и раскладывали на линии для изучения М2. Линии второго поколения изучали в селекционном питомнике первого года. Дополнительно высевали популяции М2. Во втором поколении линии и колосья более скороспелые, чем исходный сорт, изолировали и отмечали дату колошения. Для ускорения селекционного процесса скороспелые формы выращивали в теплице. В 1987-1988 гг. выращивали М5-М6 в селекционном питомнике второго года, в 1989-1991 гг. — М7-М9 в контрольном питомнике.
Южная лесостепь Омской области, где находятся опытные поля, характеризуется теплым умеренно увлажнённым климатом с частыми атмосферными засухами. Почвы лугово-черноземные, благоприятные для выращивания пшеницы. В годы проведения опытов наблюдались различия погодных условий. Температурный режим и распределение осадков в 1987, 1990 и 1991 гг. были близки к средним много-
летним, а 1988 и 1989 гг. отличались острозасушливыми условиями.
Результаты исследований
После изучения на различных этапах селекционного процесса были выделены 350 мутантов М5, из которых по продолжительности вегетационного периода и хозяйственно-ценным признакам наиболее ценными оказались 150 (табл. 1).
У исходного сорта Лютесценс 65 период всходы-колошение, который имеет высокую корреляционную зависимость с продолжительностью вегетационного периода, составил 46 дней. Полученные мутанты М5 имели данный период короче на 1-13 дней. Большее количество скороспелых мутантов получено воздействием
НДММ и НДЭМ (35 и 30 мутантов соответственно), наименьшее — ДМС (6 мутантов). Наблюдалась и разница во влиянии концентраций мутагенов. Так, НДММ и ЭИ индуцировали появление скороспелых форм в низких концентрациях (0,012 и 0,005% соответственно), НдЭМ и ДЭС — в высоких и средних, НЭТМ — в средних (0,04%).
Исходный сорт отличался высокой продуктивностью, поэтому желательно было получить более скороспелые формы с продуктивностью на уровне исходного сорта или немного ниже. Выделенные по продолжительности вегетационного периода мутанты М5 имели разную продуктивность (табл. 2).
Таблица 1
Количество скороспелых мутантов М5 в зависимости от мутагенов
Мутаген Концентрация, % Продолжительность периода всходы-колошение, дн. Всего мутантов
33 35 37 38 39 40 41 42 43 44 45
НЭТМ 0,08 0,04 0,02 2 1 1 2 2 1 5 6 8 5 13 10
НДММ 0,05 0,025 0,012 2 5 5 1 6 5 1 1 1 4 4 6 5 24
ДЭС 0,05 0,025 0,012 1 1 2 5 3 2 1 1 1 1 4 4 11 10 5
ДМС 0,02 0,01 0,005 1 1 1 1 2 1 1 4
ЭИ 0,02 0,01 0,005 6 2 4 1 5 1 3 3 3 22
НДЭМ 0,02 0,01 0,005 1 5 5 5 3 1 3 1 1 2 1 2 13 14 3
Всего 2 6 23 15 30 6 11 4 1 1 51 150
Таблица 2
Продуктивность мутантов М5
Продолжительность периода всходы-колошение, дни Пределы продуктивности мутантов, г/м2 % к исходному сорту
33 175 78
35 120-200 53-89
37 140-300 62-133
38 140-230 62-102
39 150-260 67-116
40 200-285 89-127
41 175-275 78-122
42 200-255 89-113
43 235 104
44 200 89
45 200-235 89-104
46 (исходный сорт) 225 100
Так, сократившие период всходы-колошение на 12-13 дней мутанты имели продуктивность ниже исходного сорта, а в остальных группах были мутанты как менее, так и более продуктивные. По комплексу признаков для дальнейшего изучения было отобрано 88 мутантов, из которых до контрольного питомника дошли 42 мутанта.
В таблице 3 показаны наиболее интересные формы из контрольного питомника, полученные воздействием НДММ (6 мутантов), НДЭМ (8 мутантов), НЭТМ и ЭИ (по 3 мутанта).
В среднем за три года исследований мутанты имели вегетационный период на 7-16 дней короче исходного сорта и на уровне стандарта. Урожайность мутантов была выше исходного сорта и стандарта (у 3 и 8 мутантов соответственно), ниже (у 6 и 1 мутанта) или на уровне (11 мутантов). Наиболее продуктивны были Мутант 719, Мутант 717 и Мутант 729, со-
кратившие вегетационный период на 7, 11 и 12 дней соответственно.
Все изученные мутанты в последующем были включены в различные программы скрещиваний в СибНИИСХ и ОмГАУ или переданы в конкурсное испытание.
Выводы
1. Воздействие химических мутагенов позволило получить мутанты, сократившие вегетационный период на 7-16 дней по сравнению с исходным сортом.
2. При сокращении вегетационного периода мутанты имели продуктивность на уровне, ниже или даже выше исходного сорта.
3. Больше скороспелых форм, обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков, получено химическими мутагенами НДММ и НДЭМ.
Таблица 3
Вегетационный период и продуктивность мутантов в контрольном питомнике
(среднее за 1989-1991 гг.)
Сорт, мутант Происхож- дение Период всходы-восковая спелость Урожайность
дни отклонение от т/га отклонение от
исх. сорта стандарта исх. сорта стан- дарта
Саратовская 29 стандарт 70 -14 - 1,85 -0,19 -
Лютесценс 65 исх. сорт 84 - + 14 2,04 - +0,21
Мутант 719 НЭТМ 0,04 73 -11 +3 2,22 +0,18 +0,37
Мутант 721 НЭТМ 0,04 73 -11 +3 2,12 +0,08 +0,27
Мутант 752 НЭТМ 0,04 71 -13 + 1 2,01 +0,03 +0,16
Мутант 717 НДММ 0,05 77 -7 +7 2,19 +0,15 +0,34
Мутант 733 НДММ 0,05 71 -13 + 1 1,90 -0,14 +0,05
Мутант 734 НДММ 0,05 71 -13 + 1 1,82 -0,22 -0,03
Мутант 735 НДММ 0,05 71 -13 + 1 2,02 -0,02 +0,17
Мутант 753 НДММ 0,05 71 -13 + 1 1,80 -0,24 -0,05
Мутант 771 НДММ 0,012 71 -13 + 1 1,52 -0,52 -0,33
Мутант 729 ЭИ 0,005 72 -12 +2 2,31 +0,27 +0,46
Мутант 731 ЭИ 0,005 71 -13 + 1 2,00 -0,04 +0,15
Мутант 758 ЭИ 0,005 72 -12 +2 1,95 -0,09 +0,10
Мутант 723 НДЭМ 0,02 70 -14 0 1,96 -0,08 +0,11
Мутант 724 НДЭМ 0,02 70 -14 0 1,94 -0,10 +0,09
Мутант 725 НДЭМ 0,02 68 -16 -2 1,87 -0,17 +0,02
Мутант 726 НДЭМ 0,02 68 -16 -2 2,10 +0,06 +0,25
Мутант 769 НДЭМ 0,02 71 -13 + 1 1,82 -0,22 -0,03
Мутант 759 НДЭМ 0,01 71 -13 + 1 1,92 -0,12 +0,07
Мутант 772 НДЭМ 0,01 71 -13 + 1 1,86 -0,18 +0,01
Мутант 777 НДЭМ 0,01 72 -12 +2 1,81 -0,23 -0,04
НСР0,05 0,14
Библиографический список
1. Поползухина Н.А. Селекция яровой мягкой пшеницы в условиях Западной Сибири на основе сочетания индуцированного мутагенеза и гибридизации: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук / Н.А. Поползухина. — Тюмень, 2004. — 31 с.
+
шМ
УДК 633.16:631.528
2. Щербаков В.К. Индуцированный мутагенез / В.К. Щербаков // Вестник с.-х. науки. — 1979. — № 1. — С. 25-30.
3. Рутц Р.И. Научные основы и практические результаты селекции яровой пшеницы и озимых мятликовых культур в Западной Сибири / Р.И. Рутц. — рАСХН. Сиб. отд-ние. СибНИИСХ. — Новосибирск, 2005. — 624 с.
+
А.В. Помелов, Н.Л. Зелененко
ИЗУЧЕНИЕ МУТАНТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ПО КОМПЛЕКСУ ПРИЗНАКОВ
Ключевые слова: яровой ячмень,
шведская муха, оценка мутантов, устойчивость, поврежденность стеблей, по-врежденность колосьев, степень повре-жденности, степень выносливости, урожайность, элементы продуктивности.
Введение
Приоритетным в селекции является создание высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур, адаптированных к абиотическим и биотическим факторам среды конкретного региона. Успехи в селекционной работе во многом зависят от правильного подбора исходного материала [1]. Для получения исходного селекционного материала используются различные методы, в том числе и индуцированный мутагенез. Протравители семян являются «мягкими» мутагенами и могут быть использованы для получения исходного материала в селекции ячменя. Создание и внедрение в производство сортов,
устойчивых к вредным организмам, является наиболее эффективным и безвредным для окружающей среды способом защиты растений и снижения потерь урожая [2]. Устойчивость растения к повреждению шведской мухой обуславливается анатомо-морфологическими особенностями, быстротой роста и развития [3].
В Кировской области отмечается ежегодное повреждение шведской мухой (Oscinella frit L и Oscinella pusilla Mg), относящейся к семейству Chloropidae — злаковые мухи. Кировская область по по-врежденности шведской мухой относится к зоне непостоянного вреда. Поврежден-ность посевов яровых зерновых достигает порой 50-70%. Развивается она в трех поколениях. Зимуют личинки и ложнококоны внутри поврежденных стеблей. Первое поколение повреждает яровые в фазу всходы-кущение, второе развивается на колосках ячменя, питаясь зерном в молочной спелости, третье заселяет всходы
