CC BY
27УДК 633.111.1:631.527.52
ПРОЯВЛЕНИЕ ГЕТЕРОЗИСА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ГИБРИДНОМ ПИТОМНИКЕ ПЕРВОГО ГОДА
Н. Г. Туктарова, к.с.-х.н., И. В. Торбина, к.с.-х.н. — Удмуртский НИИСХ
E-mail: ugniish-nauka@yandex.ru
Дана оценка гибридам первого поколения озимой пшеницы по пяти количественным признакам: масса зерна с растения, масса зерна с колоса, озерненность колоса, масса 1000 зерен и продуктивная кустистость. Гибридный материал получен при скрещивании сортообразцов озимой пшеницы, существенно различающихся по ряду хозяйственных признаков. Гетерозисный анализ гибридных популяций выявил комбинации, которые превысили лучшую родительскую форму по основным элементам структуры урожайности. Выявление гетерозисного эффекта в первом поколении в дальнейшем позволит прогнозировать появление ценных и продуктивных сортов из конкретной гибридной комбинации в последующих поколениях. Проявление гетерозиса по урожайности зерна на 12-172 % наблюдали у восьми гибридов. Гетерозис по продуктивности в первом поколении чаще всего проявлялся при скрещивании высокопродуктивных сортов. При скрещивании контрастных по продуктивности сортов гетерозис либо не проявлялся, либо проявлялся в очень слабой степени. По озимой пшенице гетерозисное сверхдоминирование в большей степени характерно по массе зерна с колоса. Гибриды по массе 1000 зерен во всех комбинациях, кроме 9.13 (20%), 18.13 (24 %), уступали родительским формам. Более перспективным с селекционной точки зрения по массе зерна с растения были комбинации 18.13, 7.13, 8.13 и 9.13. Положительный эффект гетерозиса по всем рассматриваемым признакам наблюдали лишь у гибридов 4.13 (к 64190 х А- 873) и 18.13 (Италмас х к 64680).
Ключевые слова: озимая пшеница, гибриды, гетерозис, количественные признаки.
Для успешной селекции методом гибридизации необходим ряд условий: четкое определение поставленных задач; продуманный подбор родительских пар; правильная работа с гибридными популяциями [1]. В наших исследованиях применяются простые и сложные скрещивания. Для усиления отдельных количественных признаков и свойств, проведены возвратные скрещивания (бек-кросс). Известно, что количественные признаки, к которым относятся большинство хозяйственно-ценных признаков, в том числе зимостойкость и урожайность, имеют сложную генетическую детерминацию и контролируются полигенно. Наши исследования проводятся с целью выявления комбинаций, обеспечивающих высокий гетерозис в гибридном потомстве первого года ^1), как основы для дальнейшей работы по усилению эффективности селекции в создании адаптивных высокоурожайных сортов озимой пшеницы для условий Удмуртской Республики. Оценка и от-
боры в ранних поколениях ^1, F2) позволяют выбраковать малопродуктивные комбинации и усилить работу с наиболее перспективными гибридами. [1, 2] При гибридизации лишь определенные пары родительских форм дают гетерозисное потомство. Наибольший гетерозис получается при скрещивании форм, различающихся по генетической природе и месту происхождения [3]. Выявление гетерозисного эффекта в первом поколении в дальнейшем позволит прогнозировать появление ценных и продуктивных сортов из конкретной гибридной комбинации в последующих поколениях.
Цель исследований - определить гетерозисный эффект и дать оценку гибридам первого поколения по количественным признакам продуктивности.
Исследования проведены на опытном поле Удмуртского НИ-ИСХ. Почва опытного участка хорошо окультуренная дерново-подзолистая среднесуглинистая, со средним содержанием гумуса и
высоким содержанием фосфора и калия. Объектом исследований были гибриды первого поколения озимой пшеницы. Посев проводили на делянках с площадью питания 5 х 20 см2. Рядом с гибридами располагали родительские сорта и стандарт (Московская 39). Созревшие растения для анализа убирали с корнями. Гетерозис определяли по пяти количественным признакам: масса зерна с растения, масса зерна с колоса, озерненность колоса, масса 1000 зерен и продуктивная кустистость.
Получение высоких и устойчивых урожаев озимой пшеницы в условиях Удмуртской Республики в значительной степени связано с перезимовкой [4]. Наследование зимостойкости носит сложный характер и зависит от генетической обусловленности ее родительских форм, вовлекаемых в скрещивание, а также от конкретных условий роста растений. В ранее проведенных исследованиях [5] выявлено, что у гибридов, где в качестве материнской формы ис-
g/iaduMipckiu ЗешеШеф
№ 3 (77) 2016
Проявление гетерозиса по основным элементам структуры урожайности зерна озимой пшеницы в гибридном питомнике первого года
№ по каталогу Гибриды Масса зерна с растения, г Продуктивная кустистость Масса зерна с колоса, г Масса 1000 зерен, г Число зерен в колосе, шт.
% к лучшей родительской форме
2.13 15.05/5 х к 64193 7,05 50 148 106 139
3.13 15.05/5 х к 65183 10,01 90 154 105 137
4.13 к 64190 х А 873 9,77 120 140 117 120
6.13 4.01/6/5 х 7Н1/11 8,34 83 118 100 106
7.13 7Н1/11х 4.01/6/5 11,82 116 119 108 100
8.13 4.01/6/5 х к 64192 11,60 142 140 100 115
9.13 к 65237 х 4.01/6/5 11,56 92 130 120 100
12.13 к 65235х9Н1/19 7,35 65 20 113 60
13.13 53.08 х к 65293 9,05 75 329 107 310
18.13 Италмас х к 64680 12,90 157 138 124 111
22.13 к 65030 х 44.09 7,40 126 107 107 100
25.13 к 65293 х 54.08 10,46 179 82 92 90
26.13 54.08 х к 65293 7,09 114 89 107 84
27.13 54.08 х 9Н1/19 10,14 145 100 101 100
пользуются зимостойкие сорта, во втором поколении выщепляется больше зимостойких растений. Такие скрещивания дают от 7 до 14 % зимостойких линий к общему числу отобранных в F2. В исследованиях И.В. Перемечевой [6] в первом гибридном поколении наблюдались следующие типы наследования перезимовки: наибольшей частотой (41 % случаев) проявилось отрицательное сверхдоминирование или депрессия; положительное и отрицательное доминирование лучшей и худшей родительской формы отмечены в 33 % случаев; положительное сверхдоминирование (гетерозис) было отмечено в 26 % случаев.
В 2014 г. в гибридном питомнике первого года в изучении было 27 гибридов различных комбинаций скрещивания. Гибридный материал был получен при скрещивании со-ртообразцов озимой пшеницы, существенно различающихся по ряду хозяйственных признаков. Проявление гетерозиса по урожайности зерна на 12-172 % наблюдалось у восьми гибридов. Гетерозис по продуктивности в первом поколении чаще всего проявлялся при скрещи-
вании высокопродуктивных сортов. При скрещивании контрастных по продуктивности сортов гетерозис либо не проявлялся, либо был выражен в очень слабой степени. Проявление гетерозиса по основным элементам урожайности зерна у полученных нами гибридов, превышающих лучшую родительскую форму, приведены в таблице. По массе зерна с растения эти гибриды превышали стандарт Московскую 39 (6,04 г) на 17-214 %.
Гетерозис по количественным признакам структуры урожайности (масса зерна с растения, масса зерна с колоса, озерненность колоса, масса 1000 зерен, продуктивная кустистость) проявлялся или по отдельным элементам, или по их комплексу. Более перспективным с селекционной точки зрения, имеющим высокий гетерозисный эффект по массе зерна с растения были комбинации 18.13 (Италмас х К 64680), 7.13 (7Н1/11х 4.01/6/5), 8.13 (4.01/6/5 х К 64192) и 9.13 (к 65237 х 4.01/6/5). По озимой пшенице гетерозисное сверхдоминирование в большей степени выявлено по массе зерна с колоса. Высокий гетерозисный эффект по продук-
тивности и озернённости колоса был отмечен в комбинациях 13.13 (53.08 х К 65293), 2.13 (15.05/5 х К 64193) и 3.13 (15.05/5 х К 65183). Максимальный гетерозис по показателям структуры урожайности был получен в комбинации 13.13. Анализ данных по массе 1000 зерен показал, что родительские формы были более адаптированы к условиям года испытания. Гибриды по этому признаку во всех комбинациях, кроме 9.13 (20 %) и 18.13 (24 %), уступали родительским формам. По продуктивной кустистости гетерозис (более 25 %) наблюдался у пяти гибридных комбинаций (8.13; 18.13; 22.13; 23.13; 27.13). В целом, положительный эффект гетерозиса по всем рассматриваемым признакам отмечался лишь у гибридов 4.13 (к 64190 х А- 873) и 18.13 (Италмас х К64680). В большей степени он проявился по продуктивной кустистости растений и массе зерна с колоса.
Лучшие гетерозисные гибриды были получены ступенчатым скрещиванием сортов, которые различались по происхождению и биологическим признакам. В качестве родительских форм в скрещиване
№ 3 (77) 2016
Владимирский ЗешеШецТз
включался свой гибридный материал, полученный от скрещивания наиболее зимостойких сортов селекции Татарского НИИСХ (Ме-шинская 2, Мешинская 3), перспективный материал из питомника конкурсного сортоиспытания (Италмас, 15.05/5, 9Н1/19, 4.01/6/5) и лучшие по перезимовке и урожайности сортообразцы коллекции ВИР - к 64190, к 64193 (Сербия и Черногория), к 64192 (Румыния), Prowers 99, К 65293 (Венгрия), к 65235, к 65237 (США) и др. Выявление гетерозисного эффекта в первом поколении в дальнейшем позволит прогнозировать появление ценных и продуктивных сортов из конкретной гибридной комбинации в последующих поколениях.
Таким образом, гетерозисный анализ гибридных популяций выявил комбинации, которые превы-
сили лучшую родительскую форму по продуктивности растения и колоса, озерненности колоса, массе 1000 зерен и продуктивной кустистости. Положительный эффект гетерозиса по всем рассматриваемым признакам был лишь у гибридов 4.13 (к 64190 х А-873) и 18.13 (Италмас х К64680). В большей степени он проявился по продуктивной кустистости растений и массе зерна с колоса.
Литература
1. Родина Н. А. Селекция ячменя на Северо-Востоке Нечерноземья - Киров:изд.-во Зональный НИИСХ Северо-Востока, 2006 - С. 133-146, С. 147-166.
2. Калиненко И. Г. Оценивать гибриды пшеницы на урожай и качество зерна в первых поколениях // Селекция и семеноводство, 1964, № 2 - С. 38-41.
3. Гужов Ю.Л. Генетика и селекция - сельскому хозяйству- М.: Просвещение, 1984 - С. 207-209.
4. Туктарова Н.Г. Приемы возделывания озимой пшеницы в Среднем Предуралье : Автореф. дис. канд. с.-х. наук. - Пермь, 2002 -23 с.
5. Туктарова Н.Г. Создание зимостойких и урожайных сортов озимой пшеницы / Методы и технологии в селекции растений: материалы Всерос. науч.-практ. конф. - Киров,2014 -С.91-94.
6. Перемечева И.В. Наследование количественных признаков гибридами озимой пшеницы / Научное обеспечение инновационного развития АПК: материалы Все-рос. науч.-практ. конф. - Ижевск, 2010 - С. 85-89.
HETEROSIS DEVELOPMENT PROCESS OF WINTER WHEAT IN 1-YEAR' HYBRID ORCHARD
N.G. Tuktarova, I.V. Torbina
There is given the assessment of first generation hybrids of winter wheat based on 5 qualitative indicators: plants grain mass, spike grain mass, spike grain quantity, 1000 grains mass and productive bushiness. The hybrid material was gained through cross breeding of winter wheat hybrids which were dramatically diverse according to the farming characteristics. Heterotic analysis of hybrid populations revealed the combinations which exceeded the best parental form on the principle yield structure elements. That reveal of heterosis effect in the initial generation will allow to predict the appearance of even more valuable and productive varieties from the particular hybrid combination in further generations. The heterosis appearance in yield by 12-172% was observed in 8 hybrids. Heterosis productivity in first generation was more often revealed during cross-breeding of highly productive varieties, meanwhile during cross-breeding of productivity-contrast varieties it revealed in a very weak rate or did not absolutely at all. Winter wheat heterosis' overdominance was more characteristic according to the grain mass from spike. Hybrids by 1000 grain mass were inferior to the parental forms except for 9.13 (20%), 18.13 (24 %). The more perspective as assessed from selectional point of view according to the plants' grain mass proved to be the combinations 18.13, 7.13, 8.13 и 9.13. The positive heterosis' impact among all indicators under analysis were noticed only in hybrids 4.13 (к 64190 х а- 873) and 18.13 (italmas х к 64680).
Keywords: winter wheat, hybrids, heterosis, quantitative characteristics.
УДК 631.52:631.523(574.2)
ИЗУЧЕНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ЯРОВОГО ТРИТИКАЛЕ ДЛЯ УСЛОВИЙ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА
Г.И. Штефан — ТОО «Научно-производственный центр зернового хозяйства им. А.И. Бараева»,
E-mail: gshtefan@mail.ru
В условиях Северного Казахстана проведен подбор генофонда ярового тритикале для внедрения на полях региона в 2013-2014 гг. Основу коллекции составили образцы ярового тритикале различного эколого - географического происхождения (Россия, Украина, Беларусь, СИММИТ и др.). Выделены ценные источники по элементам структуры урожая (масса 1000 зерен, зерновая продуктивность главного колоса и растения, число зерен), длительности вегетационного периода, содержанию белка и др. Соотношение межфазных периодов в основном имело вид: короткий период всходы - колошение и продолжительный колошение - восковая спелость. По длине вегетационного периода и урожайности выделились образцы украинской селекции, сформировав урожай зерна на уровне и
ВлаЭимгрсШ ЗемлеЗЪдеф
№ 3 (77) 2016
