Научная статья на тему 'Создание исходного материала яровой мягкой пшеницы для селекции на устойчивость к болезням в условиях Западной Сибири'

Создание исходного материала яровой мягкой пшеницы для селекции на устойчивость к болезням в условиях Западной Сибири Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
270
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЯРОВАЯ ПШЕНИЦА / SPRING WHEAT / ЧЕЛНОЧНАЯ СЕЛЕКЦИЯ / SHUTTLE BREEDING / СОРТА / VARIETIES / ГИБРИДНЫЕ ПОПУЛЯЦИИ / HYBRID POPULATIONS / ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ / INITIAL MATERIAL / СЕЛЕКЦИОННАЯ ОЦЕНКА / BREEDING ESTIMATION / УСТОЙЧИВОСТЬ / RESISTANCE / БУРАЯ И СТЕБЛЕВАЯ РЖАВЧИНА / LEAF AND STEM RUST / УРОЖАЙНОСТЬ / YIELD

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Шаманин Владимир Петрович, Потоцкая Инна Владимировна, Трущенко Александр Юрьевич, Чурсин Александр Сергеевич

Представлены результаты оценки гибридных популяций Казахстанского питомника челночной селекции. Выделен устойчивый исходный материал для селекции в условиях Западной Сибири. Показана селекционная ценность популяций, созданных по программе челночной селекции между научными учреждениями Казахстана, Западной Сибири и СИММИТ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Шаманин Владимир Петрович, Потоцкая Инна Владимировна, Трущенко Александр Юрьевич, Чурсин Александр Сергеевич

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

Creation of an initial spring bread wheat material for breeding for resistance to diseases in the conditions of Western Siberia

The results of evaluation of hybrid populations of the Kazakhstan-Siberian Shuttle Breeding Nursery are presented. The resistance initial material was selected for breeding in conditions of West Siberian. The breeding value of the population created by the shuttle breeding program between the scientific institutions of Kazakhstan and Western Siberia and CIMMYT is shown.

Текст научной работы на тему «Создание исходного материала яровой мягкой пшеницы для селекции на устойчивость к болезням в условиях Западной Сибири»

1. В селекции на увеличение продуктивной кустистости, числа зерен главного колоса, массы зерна главного колоса следует использовать комбинации с участием материнской линии Эритроспермум 85-04.

2. В наследовании всех изученных количественных признаков преобладало сверхдоминирование: от 55,5% комбинаций по числу зерен главного колоса до 77,7% по массе зерна растения. Высокий гетерозисный эффект отмечен по продуктивной кустистости и массе зерна растения.

3. Отбор продуктивных форм по всем изученным признакам будет эффективен в более поздних поколениях гибридов.

Список литературы

1. Абрамова З.В. Практикум по генетике / З.В. Абрамова. - Л., 1992. - 224 с.

2. Агроклиматический справочник по Омской области. - Л. : Гидрометеоиздат, 1959. - 228 с.

3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б.А. Доспехов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Колос, 1968. - 336 с.

ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет» 644008, Россия, г. Омск, Институтская пл., 1, 305 Тел. (3812) 65-12-66 E-mail: Svetlana_omsau @таП.т

SUMMARY

S.P. Kuzmina

Inheritance of quantitative signs at hybrids of summer soft wheat

The important signs, defining productivity of summer soft wheat, the number and mass of grain of the main ear, plant mass are productive shrubbery. Each of these elements is supervised by difficult genetic system. Variability and inheritance of these signs in many respects depends on a genotype of a grade and cultivation conditions. Therefore the information on variability and inheritance of these signs at new grades in concrete conditions of cultivation is important for selectors.

Key words: spring wheat, hybrids, quantitative signs, domination degree, heritability, heterosis, depression, domination.

FGOU VPO «Omsk state agriculture university»

644008, Russian Federation, Omsk city, Institutskaya sq., 1, 305

Tel. (3812) 65-12-66

E-mail: Svetlana_omsau @mаil.ru

УДК 631.5275 (571.1)

В.П. Шаманин, И.В. Потоцкая, А.Ю. Трущенко, А.С. Чурсин

СОЗДАНИЕ ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ К БОЛЕЗНЯМ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Представлены результаты оценки гибридных популяций Казахстанского питомника челночной селекции. Выделен устойчивый исходный материал для селекции в условиях Западной Сибири. Показана селекционная ценность популяций, созданных по программе челночной селекции между научными учреждениями Казахстана, Западной Сибири и СИММИТ.

Ключевые слова: яровая пшеница, челночная селекция, сорта, гибридные популяции, исходный материал, селекционная оценка, устойчивость, бурая и стеблевая ржавчина, урожайность.

Ведение

Яровая мягкая пшеница - основная зерновая культура в Западной Сибири. Однако урожайность коммерческих сортов значительно варьирует по годам за счет громадных потерь их потенциала под влиянием неблагоприятных условий, и прежде всего из-за засухи и поражения болезнями, в частности бурой ржавчиной, мучнистой росой, септориозом и в последние годы стеблевой ржавчиной (Shamanin, Morgunov, 2009).

С целью обеспечения нового генетического разнообразия создаваемых для Западной Сибири и Казахстана сортов в 1998 г. была разработана программа челночной селекции, которая стала связующим звеном между разработками научных учреждений Казахстана, Западной Сибири и Программой по пшенице Международного центра по улучшению пшеницы и кукурузы (СИММИТ) (Третован и др., 2006; Шаманин и др., 2010).

Программа челночной селекции включает гибридизацию казахстанских и сибирских сортов яровой пшеницы с лучшими образцами СИММИТа и дальнейшее проведение отборов в гибридных популяциях по комплексу признаков в селекционных учреждениях Сибири и Северного Казахстана.

Испытание селекционного материала в контрастных условиях различных экологических точек позволяет выделить селекционные формы, которые широко адаптированы к разнообразным почвенно-климатическим условиям (Карабаев и др., 2007).

В последние годы возросла угроза эпифитотий стеблевой ржавчины, о существовании которой селекционеры Западной Сибири и Южного Урала практически забыли. В мире появилась новая агрессивная раса Ug 99, которая в ближайшие 3-5 лет способна достичь государств Средней Азии, откуда возможен занос и в Западную Сибирь (Шаманин и др., 2009).

В 2009 г. на жестком инфекционном фоне в Кении были оценены на устойчивость к Ug 99 более чем 1000 генотипов. Результаты оценки показали, что большинство сортов Казахстана, Западно-Сибирского, Алтайского и Уральского регионов восприимчивы к Ug 99 (Zelenskiy et al., 2009).

В наших исследованиях поставлена задача выделить устойчивые к стеблевой ржавчине формы пшеницы и на их основе создать исходный материал, который можно будет использовать в условиях Западной Сибири.

Объекты и методы

В качестве материала использованы популяции и линии яровой мягкой пшеницы, полученные по программе челночной селекции. Оценки, учеты и наблюдения в Казахстанском питомнике челночной селекции (далее сокращенно КПЧС) проводятся в соответствии с методическими указаниями ВИР по изучению коллекции пшеницы (М, 1985) и рекомендациями СИММИТа. Площадь делянки - 1-2 м . Стандартные сорта - Памяти Азиева, Омская-29, Омская-35. Тип устойчивости к бурой ржавчине определяется по шкале Мэйнса Е.Б. и Джексона Г.С. (Mains Е.В., Jackson H.S., 1926), степень поражения - по шкале Р.Ф. Петерсона, к мучнистой росе - по Е.Е. Саари и Дж. М. Прескотту, стеблевой ржавчине -по Стекману и Левину (Плотникова, 2007).

Экспериментальная часть

Ежегодно проводится оценка от 108 до 461 линии и гибридной популяции яровой мягкой пшеницы в питомнике челночной селекции СИММИТ. Результаты проработки материала по программе представлены в табл. 1.

Исходный материал, созданный в СИММИТ, имеет большую ценность в решении проблемы устойчивости к листовым патогенам, о чем свидетельствует оценка КПЧС в условиях 2007-2010 гг.

В КПЧС-6 устойчивыми к бурой ржавчине оказались 92 образца, к мучнистой росе - 36. В КПЧС-7 157 образцов были устойчивыми к бурой ржавчине и 48 - к мучнистой росе. В КПЧС-8 (2009) из изученных образцов иммунными к бурой ржавчине оказались 93, к мучнистой росе - 37. В КазРус 60 образцов показали устойчивость к мучнистой росе.

Таблица 1

Результаты изучения сортообразцов КПЧС (2007-2010)

Показатель Питомник

КПЧС-6 КПЧС-7 КПЧС-8 КазРус 10

Год испытаний 2007 2008 2009 2010

Количество образцов 209 209 108 461

Количество образцов, устойчивых: к мучнистой росе 36 48 37 60

к бурой ржавчине 92 157 93 -

к стеблевой ржавчине - - 92 -

Урожайность, г/м2 тш-тах 80,2-478,3 51,8-538,3 103,2-481,4 215,1-550,0

В 2010 г. в связи с отсутствием эпифитотии бурой и стеблевой ржавчины учет на поражаемость посевов этими болезнями не проводился.

В КПЧС-8 (2009) из изученного набора образцов 85% были иммунными к стеблевой ржавчине, восприимчивыми - 9% и расщепляющимися - 6%.

Урожайность сортообразцов варьировала: в КПЧС-6 от 80,2 до 478,3 г/м2, в КПЧС-7 от 51,8 до 538,3 г/м2; в КПЧС-8 от 103,2 до 481,4 г/м2; в КазРус от 215,1 до 550,0 г/м2. В целом по урожайности большинство сортообразцов челночной селекции значительно уступали стандартам.

Результаты и их обсуждение

Начиная с 2008 г. в гибридных популяциях сортообразцов проводятся индивидуальные отборы элитных колосьев для СП-1 (табл. 2).

Таблица 2

Результаты отбора лучших линий в СП-1 по программе челночной селекции

Год Высеяно линий, шт. Отобрано линий, шт. Процент отбора

2009 311 113 36,3

2010 453 52 11,5

В 2009 г. в СП-1 было высеяно 311 линий яровой пшеницы, из которых на жестком инфекционном фоне было отобрано 113 (36,3%), устойчивых к бурой и стеблевой ржавчине, что свидетельствует об эффективности целенаправленного отбора на устойчивость к болезням. В 2010 г. из 453 линий отобрано всего 52.

Наибольшее число линий, сочетающих устойчивость к листовым патогенам с признаками продуктивности, выделено в комбинациях, где в скрещиваниях использовались такие сорта и линии, как Памяти Азиева, Лютесценс 258.92.3, Омская-33, Лютесценс-32, Казахстанская-90 и Aegilops squarrosa L. Лучшие линии будут проходить дальнейшую проработку в селекционном питомнике второго года.

В 2010 г. выделенные в КПЧС-8 линии (10 линий) прошли оценку в контрольном питомнике. В табл. 3-4 дана характеристика двух лучших линий - 57 и 58. Данные линии относятся к среднераннему типу. Несмотря на то что период «всходы - колошение» у выделенных линий был на 2-3 сут. длиннее, чем у стандарта Чернява 13, созревание произошло одновременно. Линии 57 и 58 имеют укороченный стебель (75-80 см), продуктивная кустистость (1,1-1,2 шт.) и масса зерна колоса на уровне стандарта (различия в

пределах ошибки опыта). По числу зерен в колосе наибольшее значение имела линия 57 (30,0 шт.), а линия 58 существенно уступила стандарту.

Выделенные линии существенно превзошли стандарт по урожайности зерна.

Таблица 3

Высота растений, элементы продуктивности и урожайность линий КПЧС-8 (КП-2010)

Сорт, линия Высота Продуктивная Масса Масса Число Урожайность,

растения, кустистость, зерна с 1000 зерен т/га

см шт./раст. колоса, г зерен, г в колосе, шт.

Чернява 13 ф) 80 1,3 0,90 39,3 28,0 1,48

KAZAKHSTANSKAYA-

25/2*ATTILA*2/5/LAJ 3302/3^

156/^С//РБ (линия 57) 80 1,2 0,97 32,6 30,0 2,24*

LUT32/2*PASTOR*2/6/CNDO/R

143//БОТБ/МБХ1 2/3/AEGILOPS

Б... (линия 58) 75 1,1 0,76 32,5 23,0 1,90*

НСР05 9,8 0,26 0,27 10,8 2,0 0,24

Таблица 4

Период от всходов до колошения, устойчивость к мучнистой росе и септориозу линий КПЧС-8 (КП-2010)

Сорт, линия Всходы - Устойчивость Устойчивость

колошение, сут. к мучнистой росе, балл к септориозу, лист/колос, %

Чернява 13 ф) 44 7 5/ед.-5

KAZAKHSTANSKAYA-

25/2*ATTILA*2/5/LAJ 3302/3^

156/^С//РБ (линия 57) 47 7 5/ед.

LUT32/2*PASTOR*2/6/CNDO/R

143//БОТБ/МБХ1 2/3/AEGILOPS Б. (линия

58) 46 8 5/ед.

Условия 2010 г. не способствовали развитию болезней. Все линии имели высокие оценки устойчивости к мучнистой росе и низкую степень поражения септориозом. Выделенные в контрольном питомнике линии представляют интерес в качестве исходного материала для дальнейшей селекции в условиях Западной Сибири.

В настоящее время стратегическим направлением борьбы с ржавчиной является создание устойчивых сортов. Исследования показали, что на основе местных, адаптивных к условиям региона сортов, которые скрещены с источниками устойчивости к бурой и стеблевой ржавчине из коллекции СИММИТа, возможно создание устойчивого к болезням исходного материала.

Заключение

Исходный материал, созданный по программе челночной селекции между СИММИТом и селекционными учреждениями Сибири и Казахстана, представляет ценность для решения проблемы устойчивости коммерческих сортов к листовым патогенам. Изучение исходного материала в селекционных питомниках позволило выделить линии и гибридные комбинации, устойчивые к мучнистой росе, бурой и стеблевой ржавчине. Созданный исходный материал представляет интерес для селекции в условиях Западной Сибири.

Список литературы

1. Карабаев М. Программа СИММИТа по улучшению пшеницы в Казахстане: вместе в XXI веке / М. Карабаев, А. Моргунов, X. Браун // Агромеридиан. - 2007. - № 2 (6). - С. 9-22.

2. Плотникова Л.Я. Иммунитет растений и селекция на устойчивость к болезням и вредителям / Л.Я. Плотникова. - М., 2007. - 359 с.

3. Третован Р. Челночная селекция между Мексикой и Казахстаном: результаты, подробности, перспективы / Р. Третован, А. Моргунов, Ю. Зеленский, Я. Лаге // Агромеридиан. - 2006. - № 2 (3). - С. 23-27.

4. Шаманин В.П. Приоритетные направления селекции пшеницы в условиях Западной Сибири / В.П. Шаманин, А.И. Моргунов, М.А. Левшунов // Реализация Гос. программы развития с. х. и регулирование рынков с.-х. продукции сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы : материалы междунар. науч.-техн. форума (26-27 февраля 2009 г.). - Омск, 2009. - Ч. 1. - С. 278-281.

5. Shamanin V.P. Spring wheat breeding in Western Siberia for resistance to leaf and stem rust / V.P. Shamanin, A. Morgounov // 12th International cereal rusts and powdery mildews conference. - Antalya, Turkey, October 13-16, 2009. - P. 82.

6. Zelenskiy Y. Improvement of leaf rust resistance of spring bread wheat in the North Kazakhstan / Y. Zelenskiy, A. Morgounov, Y. Manes, M. Karabayev, M. Koyshibayev, S. Rsaliev, A. Baytassov, V. Zykin, I. Belan, V. Tsigankov, V. Ganeyev, V. Chudinov, V. Shamanin, G. Sereda, K. Abdullayev, L. Bekenova // 12th International cereal rusts and powdery mildews conference. - Antalya, Turkey, October 13-16, 2009. - P. 147.

ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет» 644008, Россия, г. Омск, Институтская пл., 1, 305 Тел. (3812) 65-12-66 E-mail: [email protected]

SUMMARY

V.P. Shamanin, I.V. Pototsky, A.Y. Trushchenko, A.S. Chursin

Creation of an initial spring bread wheat material for breeding for resistance to diseases in the conditions of Western Siberia

The results of evaluation of hybrid populations of the Kazakhstan-Siberian Shuttle Breeding Nursery are presented. The resistance initial material was selected for breeding in conditions of West Siberian. The breeding value of the population created by the shuttle breeding program between the scientific institutions of Kazakhstan and Western Siberia and CIMMYT is shown.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Key words: spring wheat, shuttle breeding, varieties, hybrid populations, initial material, breeding estimation, resistance, leaf and stem rust, yield.

FGOU VPO «Omsk state agriculture university»

644008, Russian Federation, Omsk city, Institutskaya sq., 1, 305

Tel. (3812) 65-12-66

E-mail: [email protected]

УДК 633.112:575.1

О.А. Юсова, М.П. Горбунова, Ю.С. Ларионов

АНАЛИЗ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ СВЯЗЕЙ ДЛИНЫ КОЛЕОПТИЛЕ

С ОСНОВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ПРОДУКТИВНОСТИ И УРОЖАЙНОСТЬЮ СОРТОВ ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ

Статья посвящена изучению сопряженности величины органов проростков с основными элементами продуктивности растения.

Полученные данные свидетельствуют о положительной корелляции длины колеоптиле с урожайностью, продуктивной кустистостью, длиной колоса и массой зерна главного колоса. Рекомендовано использовать метод определения величины колеоптиле для селекции высокопродуктивных сортов твердой пшеницы на ранних стадиях отбора.

Ключевые слова: величина органов проростков, колеоптиле, корреляция, сорт, линия, колос, масса, урожайность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.