Научная статья на тему 'Селекция гречихи в Приморском НИИСХ'

Селекция гречихи в Приморском НИИСХ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
438
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Селекция гречихи в Приморском НИИСХ»

Селекционно-ценный исходный материал — гомозиготные растения. При гибридизации становление гомозиготности затягивается на 6-10 лет. Поэтому с 2006 г. в Приморском НИИСХ совместно с БПИ ДВО РАН в селекции риса начали применять метод культуры ткани. Регенерация гаплоидных растений и разработанная на ее основе техника создания ди-гаплоидов дают возможность достигать абсолютной гомозиготности материала в течение 1-2 лет. В БПИ ДВО РАН получены сомаклональные линии перспективных и районированных сортов селекции Приморского НИИСХ, а также дигаплоидные линии на основе гибридов Б1

Применение методов культуры ткани позволило значительно увеличить генетическое разнообразие исходного материала и сократить сроки селекционного процесса.

Изменчивость признаков у сомаклональных линий, полученных из разных генотипов, характеризуется сортоспецифичностью. Как показало сравнительное изучение, группа линий, созданных на основе генотипа ПримНИИСХ 1462-2, отличается низкорослостью и высокой продуктивной кустистостью. Сомаклональные линии, исходной формой которых был сорт ПримНИИСХ 390-04 относятся к карликовой группе, ПримНИИСХ 1190 — низкорослые. Значение изучаемых признаков у отдельных сомаклональных типов имеет значительную вариабельность как внутри линий, так и между ними. Дигаплоидные линии № 181, № 186, полученные на основе гибрида (Дарий 8 х М 428) X Науакаге, будут переданы в селекционный питомник, как скороспелые, высокопродуктивные, низкорослые, с высоким коэффици-

ентом кущения при полном вызревании боковых побегов.

Для Дальневосточной зоны рисосеяния традици-онны округлозерные сорта, которые относятся к виду Огуха шИма подвиду 1аротса кШо и характеризуются толстыми, широкими зерновками (соотношение длины и ширины 1,4...2,9). Благодаря систематическому отбору и почвенно-климатическим условиям произрастания приморские сорта имеют отличные вкусовые качества крупы. Однако на мировом рынке оцениваются также кулинарные достоинства, связанные с формой зерна (более предпочтительно длинное, тонкое, стекловидное зерно). Целенаправленная работа по созданию длиннозерных сортов в Приморском НИИСХ развернута начата в начале 90-х гг. Ее результатом стало выведение впервые в Дальневосточной зоне рисосеяния длиннозерных сортов, относящихся к подвиду 1псИса ка1о — Ханкайский 429 и Ханкайский 52 (урожайность 55...60 ц/га), которые занесены в Государственный реестр селекционных достижений РФ. Они отличаются высокими технологическими качествами и кулинарными достоинствами крупы. Индекс зерна 3,4...3,2, стекловидность

97...98 %>, выход крупы 62...73 %>. Сорта холодоустойчивые, с высокой энергией прорастания и устойчивостью к пирикуляриозу.

Всего в Государственный реестр селекционных достижений РФ по Дальневосточной зоне рисосеяния внесено 4 сорта Приморского НИИСХ (Дарий 23, Приозерный 61, Ханкайский 52, Ханкайский 429) и 3 сорта Приморской НИОС риса (Дальневосточный, Садко, Приморский 29), причем сорта Дарий 23, Приозерный 61, Ханкайский 429, Ханкайский 52 включены в список ценных.

Литература.

1. Вишневская, В.Д. Тепловой баланс и водный режим культуры риса в условиях Приморского края: Автореф. Дис.... канд. геогр. Наук. — Л., 1981. 23 с.

2. Ковалевская, В.А. Селекция риса на устойчивость к пониженным температурам в Приморском крае //Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукции в странах Азиатско-Тихоокеанского региона: Матер, межд. науч.-практ. конф., 16-18 октября 2001 г. — Уссурийск, 2002. — Т.2. — С. 17-21.

3. Ковалевская, В.А. Хозяйственно-биологические особенности новых районированных сортов риса дальневосточной селекции / В.А. Ковалевская, В.Н. Змеева// Материалы науч. генетич. конф., 26-27февраля 2002 г., г. Москва. — М.: Из-во МСХА, 2002. — С. 153-155.

СЕЛЕКЦИЯ ГРЕЧИХИ В ПРИМОРСКОМ НИИСХ

Л.М. МОИСЕЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук

АГ. КЛЫКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук В.Ф. ПЕДОЧЕНКО Р.В. ТИМОШИНОВ Приморский НИИСХ

Археологические раскопки на территории Приморского края показывают, что гречиху здесь возделывали земледельцы государства Бохай и Чжурчже-ней еще в УП-УШ столетии н.э.

На Дальнем Востоке первые русские экспедиции и обследования были проведены в XVII веке (И.Ю. Мос-квитин — в 1639 г, ВД.Поярков — в 1644 г., Е.П. Хабаров — в 1649-1653 гг.). ВД.Поярков, открывший богатые земли Приамурья, обнаружил здесь 6 полевых культур: ячмень, овес, просо, гречиху, горох и коноплю. По сообщениям бывших с ним казаков, местное население выращивало также бобы, мак, овощные и некоторые плодовые культуры. Эти сведения подтвердил Е.П. Хабаров. «Здесь, — писал он, — луга великие и пашни есть..., а хлеб в поле родится — ячмень, и овес, и просо, и горох, и гречиха, и семя конопляное».

Первые русские поселенцы своим героическим трудом отвоевывали у тайги целинные земли и ценой больших лишений и жертв создавали сельское хозяйство. Под пашню в основном осваивали лесные участки. После раскорчевки проводили вспашку, при которой запахивали и мелкий кустарник. В первый год по целине обычно высевали гречиху. Для крестьян она была основной крупяной культурой и имела большое хозяйственное значение как продукт питания. Поэтому на первом съезде сельских хозяев Приморской области, проходившем в 1912 г. в Никольск-Уссурийске (ныне г.Уссурийск), земледельцы говорили не только о пшенице, ячмене, овсе, ржи, но и о гречихе. Так, О.Т.Савицкая отмечала: «Гречиха родится превосходно, но подчас не дозревает, при ранних заморозках. Хлеб этот прекрасно родится на навях, тогда как другие хлеба чахнут. В общем же урожай гречихи сам 12... 15».

Первые сведения об исследованиях по агротехнике (сроки посева, норма высева, удобрения и др.) гречихи в Приморье представлены А.Я. Эггенбергом в отчете Никольск-Уссурийского опытного поля за 1909 г. В дальнейшем отдельные приемы изучал И.Г. Ткаченко (1940-1945 гг.). Селекцией гречихи на Приморской опытной станции с 1939 по 1969 гг. занимался М.Э. Элентух, а с 1969 г. и до сих пор исследования проводятся под руководством доктора сельскохозяйственных наук Л.М. Моисеенко.

Гречиху со времени завоза переселенцами выращивали в различных по климатическим условиям районах Приморья. М.Э. Элентух(1967) отмечал,что в крае под воздействием факторов внешней среды сформировались местные среднеспелые (продолжительность вегетационного периода 59...72 дня) и среднепоздние (67...80 дней) формы этой культуры. Среднеспелая группа (облиственные растения высотой 79...88 см) получила распространение в континентальной зоне, среднепозднеспелая (растения высотой 87...95 см с густой облиственностью и мощными, неполегающими стеблями) — сформировалась в прибрежных районах.

За 1939-1969 гг. в Приморье наряду с местными популяциями гречихи испытывали большой набор сортов инорайонного происхождения. Результаты исследований показали, что в подавляющем большинстве случаев последние были менее урожайными и более пленчатыми. За 30 лет в Приморском крае было районировано 4 сорта гречихи: Савинская, Ольгинская местная, Приморская местная и Сигнал местный. Среднеспелый сорт Савинская — местный сорт Иманского района, районирован в 1940 г., но из-за отсутствия семеноводческой работы был утерян. То же самое произошло и со среднепоздним сортом Сигнал местный.

Широкое распространение получили только среднепозднеспелый сорт Ольгинская местная (местный сорт Ольгинского района), районированный в 1942 г., и среднеспелый Приморская местная, райо-

нированный в 1951 г. (местный сорт Михайловского района, улучшенный путем посева семян наиболее крупной и тяжеловесной фракции отобранных в соляных растворах).

После создания сорта Приморская местная дальнейшая селекционная работа с гречихой методами массового и индивидуального отбора из местных и инорайонных популяций, а также механическим смешиванием различных сортов не дали положительных результатов. Поэтому для выведения новых сортов, обладающих, в первую очередь, стабильно высокой урожайностью, потребовалось всестороннее изучение исходного материала.

С 1969 г. селекцию гречихи начали проводить в несколько этапов. В первую очередь был детально изучен исходный материал (более 2300 сорто-образцов) различного эколого-географического происхождения. В результате многолетних исследований генофонд гречихи разделили по характеру проявления хозяйственно-биологических признаков, на среднеранние (период вегетации

54...64 дн.), среднеспелые (64...74 дн.) и среднепоздние (70...78 дн.) формы. Были выделены сор-та-источники важных хозяйственно-биологичес-ких признаков (масса 1000 зерен, продуктивность, повышенное содержание белка, жира, рутина, устойчивость к полеганию и осыпанию, хорошая нектарная продуктивность и др.), сформированы рабочие коллекции с учетом различных направлений селекции.

С 1980 г. новый исходный материал начали создавать с использованием гибридизации, физического и химического мутагенеза, полиплоидии.

Для скрещивания отбирали образцы различного эколого-географического происхождения, выделенные по ценным признакам. Наибольший ге-терозисный эффект по продуктивности имели гибриды, у которых в качестве отцовской родительской формы выступали сорта Малыш, Казанская крупнозерная, Черноплодная, Куйбышевская 85, Чишминская и др.

Физический и химический мутагенез, полиплоидию на гречихе начали использовать с 1986 г. Исследования в этом направлении проводит В.Ф. Пе-доченко. Основа получения исходного материала — районированные местные сорта и высокогетерозис-ные гибриды первого-второго поколений. В результате проделанной работы выявлена высокая эффективность комбинированного метода создания исходного материала, при котором гибридные семена F, обрабатывали НММ в дозе 0,01 % с экспозицией 4 ч и гамма-лучами Сом в дозе 180 Гр.

Сегодня ученые занимаются выведением высокопродуктивных сортов гречихи, обладающих достаточной адаптивностью к неблагоприятным условиям произрастания и хорошим качеством крупы.

В.Г. Минаева (1978) и М.Н. Запрометов (1997) отмечали, что в приспособительных изменениях об-

мена веществ растений, большая роль принадлежит флавоноидным соединениям, к числу которых относится рутин. Содержание и состав флавоноидов, в свою очередь, зависят от различных факторов внешней среды (влажность, температура, УФ-свет, минеральное питание и др.) или их комплекса.

Кроме важного значения в жизни растений, рутин представляет определенную ценность для медицинской промышленности, поскольку защищает организм человека от влияния неблагоприятных факторов и, в первую очередь, от радиации. В связи с этим создание сортов гречихи с высоким его содержанием — актуальная проблема.

Первые работы по изучению мировой коллекции гречихи ВНИИР (г. Санкт-Петербург) в этом направлении в Приморском НИИСХ в 1969 гг. начала Л.М. Моисеенко, а с 1995 г. А.Г. Клыков продолжил более детальные исследования совместно с Тихоокеанским институтом биоорганической химии ДВО РАН.

В результате была определена динамика накопления рутина у видов Fagopyrum еясШепШт Моепск (гречиха обыкновенная), РЛМапсит (Ь.) ОаеПп. (г. татарская), Р.сутошт Л/ешл. (г. полузонтичная). Изучены различные факторы, влияющие на его содержание (сроки посева, микроэлементы, БАВ и др.). Установлено, что в гречихе посевной, выращенной в Приморском крае, наибольшее количество рутина находится в цветках (5,7 %) и листьях (4,6 %), в стеблях и корнях его содержится значительно меньше (соответственно 1,3 и 0,6 %). Разработан способ отбора растений гречихи с высокой концентрацией рутина в надземной массе (патент № 2255466 РФ).

На сегодняшний день отбор гречихи проводится с выделением растений с темно-красной окраской стеблей и ветвей в фазе плодообразования. Это дает возможность использовать признак темно-красной окраски в качестве маркера для целенаправленного отбора растений гречихи с высоким содержанием рутина в надземной массе.

В результате многолетней целенаправленной работы в Приморском НИИСХ созданы сорта гречихи При-7 и Изумруд (см. табл.).

Сорт При-7 (Л.М. Моисеенко, З.И. Угнивен-ко, А.П. Ващенко, Т.В. Нагайская, В.Ф. Педочен-ко) районирован в 1990 г. Он выведен методом многократного индивидуально-семейственного отбора из исходного материала, обработанного гамма-лучами Со60(18 кР). Отбор проводили на урожайность, устойчивость к полеганию, дружность созревания. Высота растений 80...90 см. Стебель хорошо ветвится, устойчив к полеганию. Зерна средние со слаборазвитыми крыльями, масса 1000 зерен 27...28 г. Окраска цветков белая или бледно-розовая. Сорт устойчив к осыпанию. Технологические и крупяные качества высокие. Пленчатость зерна — 20...22 %, выровненность — 87, выход крупы — 77...79, крупность ядра — 46, содержание белка — 13... 16, жира — до 3 %. Вкус каши отличный. Сорт отнесен к наиболее ценным по качеству зерна. Средняя урожайность 15... 18 ц/га, потенциальная — до 30 ц/га.

Сорт Изумруд (Л.М. Моисеенко, В.Ф. Педочен-ко, З.И. Угнивенко, М.Г. Рожнова) районирован в 1996 г. Он создан индивидуальным отбором из гибридной популяции Приморская местная х к-4326 (Хмельницкая обл.), размноженной и улучшенной в условиях тетраплоидной изоляции. Растения высокорослые (90... 100 см), стебель прочный, толщиной до 1,0 см. Нижние листья черешковые, сердцевидно-треугольные, верхние — сидячие, стреловидные, изумрудно-салатовой окраски. Цветки крупные, бледно-розовые, плоды крупные, темно-коричневые со среднеразвитыми крыльями, масса 1000 зерен

32...35 г. Сорт среднеспелый, период вегетации 70... 85 сут. Отличается высокой устойчивостью к полеганию и осыпанию. Среднеустойчив к фузариозу, ас-кохитозу, церкоспорозу. Сорт Изумруд отнесен к группе ценных по качеству. Пленчатость зерна 23... 24 %, выровненность — 85, выход крупы — 78...79 %. Содержание белка в зерне в среднем 13,6 %, жира — 3,2 %. Вкус каши отличный. Благодаря высокому содержанию рутина сорт пригоден для производства диетической крупы.

В 2007 г. в Государственное сортоиспытание передан сорт гречихи При-10. Он выведен методом

облучения гамма-лучами Со60 в дозе 180 Гр гибридной популяции Приморская местная X Куйбышевская 85. По урожайности сорт превосходит стандарт Изумруд в среднем на 0,3 т/га, обладает высокой массой 1000 семян, устойчив к полеганию и осыпанию, имеет ряд других ценных селекционно-хозяйственных признаков, обладает широкой экологической пластичностью.

Таблица. Характеристика сортов гречихи по хозяйственно-ценным признакам (среднее за 2005- 2007 гг.)

Признак Приморская местная При-7 Изумруд При -10

Урожайность, т/га 0,9 1,3 1,6 1,9

Период вегетации, дней 76 75 78 74

Полегание, балл 3,8 4,5 5,0 5,0

Осыпание, балл 3,5 4,0 5,0 5,0

Масса 1000 зерен, г 24,5 27,4 32,9 31,2

Пленчатость, % 22,0 20,3 23,8 19,5

Белок, % 12,0 13,1 13,6 12,4

Жир, % 2,5 3,1 3,2 2,9

Рутин, мг/100 г сухого вещества 18,0 24,0 28,0 30,0

Выровненность зерна, % 88,9 95,0 92,0 90,4

Крупность зерна, % 59,9 62,6 72,4 78,2

Коэффициент разварки 3,8 3,7 3,9 4,3

Вкус каши, балл 4,0 5,0 5,0 5,0

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.