CC BY
19
Я. С. Рябовол
УДК 631.527.581.143:633.11
кандидат с.-г. наук, викладач кафедри генетики, селекци рослин та бютехнологп Уманського нацюнального унiверситету садiвництва
Л. О. Рябовол
доктор с.-г. наук, професор кафедри генетики, селекцп рослин та бютехнологп Уманського нацюнального уыверситету садiвництвау
СТВОРЕННЯ НОВИХ СЕЛЕКЦ1ИНИХ МАТЕР1АЛ1В ПШЕНИЦ1 МЯКО1 ОЗИМО1 ЗА Г1БРИДИЗАЦ11 ЕКОЛОГО-ГЕОГРАФ1ЧНО В1ДДАЛЕНИХ СОРТ1В
Анотащя. Створення нових високопродуктивних сорт/в пшеницi м'якоУ озимоУ, як включатимуть у свою генетичну структуру все ц/нне, що мае в генофондi вид, е одним з основних та перспективних напрям'т селекцп. В статтi наведено результати пбридизац'УУ сорт/в р':зних еколого-географ'чних зон, як вир'знялися високою врожайн/стю та ранньостигл':стю. Показано можлив/сть створення зразюв, як б поеднували визначенi господарсько-цннi ознаки. Проанал/зовано сумснсть сорт/в втчизняноУ та заруб/жно'У селекцп та отримано вихдний матер/ал пшеницi м'якоУ озимоУ. Визначено вдсоток формування нас/ння в р/зних комб/нац/ях схрещування.
Встановлено, що сорт Matrix характеризуемся високим р'внем перехресноУ сумсностi, а це дозволяе використову-вати його як материнську форму низки пбридних комб/нац/й з метою створення високопродуктивних ранньостиглих матер/ал/в.
Ключов'1 слова: пшениця, перехресна сумснсть, пбридизаця, донор, вих'щний матер/ал.
Я. С. Рябовол
кандидат сельскохозяйственных наук, преподаватель кафедры генетики, селекции растений и биотехнологии Уманский национальный университет садоводства Л. О. Рябовол
доктор сельскохозяйственных наук, профессор кафедры генетики, селекции растений и биотехнологии Уманский национальный университет садоводства
ПОЛУЧЕНИЕ НОВЫХ СЕЛЕКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПШЕНИЦЫ МЯГКОЙ ОЗИМОЙ ПРИ ГИБРИДИЗАЦИИ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИ ОТДАЛЕННЫХ СОРТОВ
Аннотация. Получение новых высокопродуктивных сортов пшеницы мягкой озимой, которые будут включать в свою генетическую структуру все ценное, что имеет в генофонде вид, является одним из основных и перспективных направлений селекции. В статье изложены результаты гибридизации сортов различных эколого-географических зон, которые отличались высокой урожайностью и скороспелостью. Показана возможность создания образцов, которые б объединяли определенные хозяйственно-ценные признаки. Проанализирована совместимость сортов отечественной и зарубежной селекции и получен исходный материал пшеницы мягкой озимой. Определен процент формирования семян в различных комбинациях гибридизации.
Установлено, что сорт Matrix характеризуется высоким уровнем перекрестной совместимости, а это позволяет использовать его как материнскую форму для ряда гибридных комбинаций с целью создания высокопродуктивных скороспелых материалов.
Ключевые слова: пшеница, сорт, перекрестная совместимость, гибридизация, донор, исходный материал. I. S. Riabovol
PhD of Agricultural Sciences, Lecturer of Department of Genetically, Selections of Plant and Biotechnological Uman National University of Horticulture L. O. Riabovol
Doctor of Agricultural Sciences, Professor of Department of Genetically, Selections of Plant and Biotechnological Uman National University of Horticulture
THE CREATION OF NEW BREEDING MATERIAL OF WINTER WHEAT BY HYBRIDIZATION OF ECOLOGICAL AND GEOGRAPHICALLY REMOTE VARIETIES
Abstract. The creation of new highly productive varieties of winter soft wheat is one of the main and promising directions of selection. The article presents the results of the hybridization of varieties of different ecological and geographical zones, which were of high yield and earlyness. The possibility of creation of designs that would combine certain valuable characteristics is shown. The compatibility of varieties of domestic and foreign selection and the initial material of winter wheat was analyzed. The percentage of seed formation in different combinations of hybridization was determined.
It is established that the variety Matrix is characterized by a high level of cross-compatibility, and it canbe used as the parent in the form of a series of hybrid combinations with the aim of creating high-yielding early maturing materials. Keywords: wheat, variety, cross-compatibility, hybridization, donor, source material.
Постановка проблеми. Найдешевшим джерелом збЬ льшення виробництва пшениц! озимо! е створення та впровадження нових сорт1в. Встановлено, що питома вага сорту в збшьшенш валових збор1в зерна у р1зних кра'шах
св1ту складае в1д 30 до 70% [1].
Анал1тична селекц1я, яка фунтуеться на добор1 з при-родних популяцш або м1сцевих сорт1в-популяцш форм, що виникли внаслщок спонтанно! пбридизацп або мута-
№1, 2016 В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
69
BREEDING
генезу й вщселектоваш природним добором, втратила практичне значення. Робота селекцюнера з природною популяцieю полягае не в створенш нових генотипiв, а у видшенш готових, якi вщш^фовувалися природним добором упродовж десятюв, а то i сотень роюв. При штен-сивнiй селекцií селекцюнер повинен мати популяцií, якi займають незначш площi, але багатi за генетичним рiзноманiттям особин, що утворюють ц популяцií. Досягти цього можна лише за штучно!' пбридизацп, яка дае змогу створювати потомство з новими комбша^ями генiв, а отже, й ознаками та властивостями [2].
Експериментальна пбридизашя набула широкого за-стосування i стала класичним методом створення вихщ-ного матерiалу в селекцп рослин лише в XX столбя пiсля перевiдкриття законiв Г. Менделя. Проте пбридиза^ю в селекцп I. В. Мiчурiн, Т. Найт, Л. Бербанк, Л. Вшьморен, В. Саундерс та шшн вченi використовували ще в XIX сто-лггп [1, 2, 3]. Австрiйський селекцюнер Е. Чермак вперше застосував пбридизашю в селекцiйнiй практицi.
Теоретичною основою пбридизацп е закони Г. Менделя про успадкування якюних ознак у поколшш та хромосомна теорiя спадковосп Т. Моргана [3].
Пбридизашя — це не просте тдсумовування ознак i властивостей оргашзму. Формотворення при пбриди-зацií фунтуеться на перекомбiнацií генiв, оскiльки ба-тькiвськi органiзми передають потомству не ознаки й властивосп, а гени, як контролюють розвиток ознаки. Теоретично формотворчий процес за внутршньовидово[ пбридизацп, основою якого е незалежне комбшування гешв, вважають безмежним. Проте рiзнi типи взаемодп генiв, явище щепленого успадкування, генетичнi та фiзiо-лопчш кореляцií значною мiрою обмежують потенцшну можливiсть перекомбiнування ознак. Ознаки та властивосп можуть залежати вщ спiльноí дií кiлькох генiв, у результат чого з'являються новоутворення. Основними типами взаемодп генiв е комплементарна взаемодiя, епiстаз, плейотропiя, полiмерiя [2].
Аналiз останнiх дослiджень i публiкацiй. Створення нових високоврожайних сортв пшеницi м'якоí ози-моí, як включатимуть у свою генетичну структуру все цшне, що мае в генофондi вид, е одним з основних та перспективних напрямiв селекцп. Генетична база сортв, якi експлуатуються, набула великоí спорiдненостi, що тдвищуе ризик íх генетичноí вразливостi [4]. Щоб цього не сталося, необхщно залучати новi генетичнi джерела селекцшних ознак вiд зразкiв вiддалених еколого-геогра-фiчних зон, так як вони можуть бути ноаями невичерп-них генофондiв, якi вводяться в геном тдвищуючи стш-кiсть сортiв до несприятливих абютичних та бiотичних чинниюв [4].
Вдалий пiдбiр батькiвських форм для схрещування значною мiрою визначае устх гiбридизацií. У процес1 формування гiбридiв спадковiсть батькiв е основою для створення ново: форми. Роль батьювських пар для створення гiбридноí рослини полягае в тому, що вони несуть у собi певш можливостi отримання новоí форми рослин, яка поеднуе ознаки обох батьюв.
Складшсть добору батькiвських форм за схрещування полягае в тому, що кожна ознака чи властивють батьювських органiзмiв не передаеться безпосередньо 1хньому потомству. У гiбридному органiзмi по-рiзному поеднуються ознаки i властивосп батьювських форм. Вони можуть перекомбшовуватися в кожному поколiннi заново.
Поставивши завдання створення гiбридiв з визначе-ними ознаками i властивостями, для схрещування до-бирають батькiвськi форми, в яких ц ознаки виражен1 максимально. Якщо ставиться завдання створити сорт високоврожайний i стшкий до хвороб, то з усiеí рiзно-маштносп вихiдного матерiалу вiдбирають одного батька з максимальною продуктивною, а другого - найстшкЬ шого до хвороб, розраховуючи на те, що в пбридному потомок можуть поеднатися ц властивостi [5-7].
Для успiшного добору пар потрiбно вивчити всi гос-
подарсько цiннi ознаки й бюлопчш властивостi визна-чених для схрещування компонент, ix iсторiю, а також умови, за яких найкраще виражаються ознаки i власти-востi, що цкавлять селекцiонера. Тiльки пiсля цього можна зупинити свш вибiр на певнш батькiвськiй парi.
До добору пар для схрещування юнують певш прин-ципи, якими слiд керуватися (еколого-географмчний принцип, елементи продуктивностi, тривалють вегетацií, стiйкiсть до хвороб тощо).
Мета CTaTTi. Створення нових зразюв пшеницi м'яко'[ озимо': за пбридизацп сортв рiзниx еколого-географiчниx зон, як б поеднували в собi високу врожайшсть та ран-ньостиглiсть.
Методика дослщження. Дослiдження проводили впродовж 2014-2016 рр. на дослщних дiлянкаx Умансь-кого нацiонального унiверситету садiвництва.
За материнську форму слугували сорти шоземно! се-лекцií Bankir, Cubus, CN Combin, Patras, Matrix, Mulan, за батьювську - сорти вiтчизняноí селекцп Зорепад, Пилитвка, Астет, Щедрiсть одеська, Традишя одеська, Свiтанок одеський, В^ен, Фiбiус, Константна.
Перераxованi вище шоземш сорти в колекцiйниx розсадниках вирiзнялись високою врожайнiстю (9,011,0 т/га). Натомють переважна бiльшiсть вiтчизняниx сортв, характеризувались ранньостиглiстю.
Гiбридизацiю проводили за використання ручно! ка-страцií з подальшим переопиленням материнсько! форми батьквською. У фазу колосiння виконувалася касграшя квiток звичайним способом за 2-3 дш до цвiтiння. За-пилення проводилося обмеженопримусовим способом у ранковi часи, переважно на 3-5 день тсля кастрацп. У результат дослiджень було створено 30 пбридних комбiнацiй.
OcHOBHi результати дослiдження. У результат пбридизацп в комбшашях схрещування кастровано та переопилено 3432 кв^ки, з яких 1458 зав'язали насшня, що у середньому склало 42,5% вщ загально! кiлькостi кастрованого матерiалу (табл. 1).
Найвищий рiвень перехресно! сумiсностi (72,5%) було зафксовано у гiбридноí комбiнацií Matrix x Фiбiус. 1з 120 кастрованих квток, зав'язалось 87. Високий рiвень формування насшня вiдмiчено у гiбридниx комбшацш Matrix x Константна (70,0%), Kubus x Пилитвка (66,7%), Matrix x Зорепад (65,8%), Patras x Фiбiус (62,5%).
У бтьшосп комбшацш було заф^совано середнiй рiве-нь сумюносп (30,6 -59,0 %) Patras x Константна, Patras x Свiтанок одеський, Matrix x В^ен, Patras x Kubus, Patras x Традишя одеська, Mulan x Щедр^ь одеська, Kubus x Щедрють одеська, Patras x Щедрють одеська, Patras x Пилитвка, CN Kombin x Свiтанок, Patras x В^ен, Patras x Зорепад, Bankir x Астет, Matrix x Щедрють одеська, Matrix x Kubus, CN Kombin x Bankir, CN Kombin x Зорепад.
Низький рiвень зав'язування вiдмiчено у рослин комбшацш Bankir x Щедрють одеська, Mulan x Зорепад, Bankir x Традишя одеська, Bankir x Вiген, Bankir x Зорепад. Найнижчий рiвень зав'язування (16,7%) отримано у ком-бшацп Bankir x Пилипiвка.
Високим рiвнем переxресноí сумiсностi вирiзнявся сорт Matrix. У комбшашях схрещування за його учасп (материнська форма) та використання в якосл батькв-ськоí форми рiзниx вiтчизняниx сортiв вiдсоток зав'язування насшня не був нижчим 34 %. Натомють рослини сорту Bankir характеризувались низькою перехресною сумюшстю.
Слiд також вiдмiтити, що отримане в результат схрещування насшня в окремих варiантаx пбридизацп було щупле i деформоване. Окремi рослини показали пере-хресну несумiснiсть.
Отримане насшня виаяно на дiлянкаx розмноження для оцшки створених матерiалiв за господарсько цшними ознаками. В окремих варiантаx проведуть бекросування з метою насичення форм генами, но0ями господарсько-цiнниx ознак.
Висновки. Отже, за пбридизацп сортв рiзного еколо-го-географiчного походження проаналiзовано сумiснiсть
№1, 2016
В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦ1ОНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
70
Таблиця 1
Формування насiння пшениц м'якоУ озимоУ в рiзних комбшащях схрещування, 2014-2015 рр.
Комбшащя схрещування Кшьшсть кастрованих квггок Кшьшсть кв^ок, що сформувало насшня Частка зав'язування
9 $
CN Kombin Зорепад 108 33 30,6
Bankir Зорепад 114 24 21,1
Bankir Пилитвка 108 18 16,7
CN Kombin Св1танок одеський 105 42 40,0
Patras Пилитвка 108 48 44,4
CN Kombin Bankir 120 39 32,5
Bankir В1ген 114 27 23,7
Bankir Щедрють одеська 111 33 29,7
Bankir Традиц1я одеська 114 30 26,3
Bankir Астет 114 42 36,8
Patras Традиц1я одеська 114 57 50,0
Patras Щедрють одеська 114 51 44,7
Mulan Щедрють одеська 117 57 48,7
Kubus Щедрють одеська 114 51 44,7
Patras Kubus 111 57 51,4
Matrix Щедрють одеська 114 39 34,2
Matrix Kubus 114 54 47,3
Mulan Зорепад 117 33 28,2
Patras Зорепад 120 45 37,5
Matrix Зорепад 114 75 65,8
Patras Пилитвка 114 30 26,3
Kubus Пилитвка 108 72 66,7
Matrix Константна 120 54 70,0
Matrix Ф161ус 120 87 72,5
Patras Константна 117 69 59,0
Patras Ф1б1ус 120 75 62,5
Matrix В1ген 114 60 52,6
Patras В1ген 117 45 38,5
Patras Св1танок одеський 120 66 55,0
Всього 3432 1458 42,5
форм та отримано вих1дний матер1ал пшениц! м'яко! озимо!. Визначено вщсоток формування насшня в р1зних комб1нац1ях пбридизацп. Встановлено, що сорт Matrix характеризуеться високим р1внем перехресно! сум1сност1, а це дозволяе використовувати його як материнську форму низки пбридних комбшацш з метою створення високопродуктивних ранньостиглих матер1ал1в.
Л1тература
1. Селекц1я i наанництво с1льськогосподарських рослин: п1дручник / B. Я. Молоцький, С. П. Васильювський, В. I. Князюк, В. А Власенко. - К.: Вища осв1та, 2006. - 463 с.
2. Наанництво польових культур: навч. поабник / В. I. Шемавньов, М. I. Ковалевська, В. В. Мороз - Дн1пропетровськ: ДДАУ, 2004. - 232 с.
3. Колючий В.Т. Селекц1я, наанництво i технологи вирощування зернових колосових культур у ГПсостепу Укра!ни / За ред. В. Т. Колючого, В. А. Вла-сенка, Г. Ю. Борсука. - К.: Аграрна наука, 2007. - 800 с.
4. Ремесло В. П. Селекция озимой пшеницы / В. П. Ремесло, Ф. Г. Кириченко, В. И. Дидусь [и др.] // Селекция и семеноводство зерновых культур. - К. : Урожай,1978.- С. 12-39.
5. Спец1альна селекц1я польових культур: Навчальний поабник / В. Д. Бу-гайов, С. П. Васильювський, В. А. Власенко та ¡н.; за ред. М.Я. Молоцького. - Бта Церква, 2010. - 368 с.
6. Джамиридзе Р. Р. Изучение количественных признаков растений риса различного морфотипа для использования в селекции высокоурожайных сортов: Автореф. дис. ...канд. с.-х. наук: спец. 06.01.05. - селекция и семено-
водство / Р. Р. Джамиридзе. - Краснодар, 2009. - 22 с. 7. Рябовол Я.С. Пбридна пшениця: проблеми, можливост^ переваги перспек-тиви / Я.С. Рябовол, Ф.М. Парм, Л.О. Рябовол, 1.Р. Заболотна, 1.П. Дюрдieва // Зб. наук. праць УНУС. - Умань, 2014. - Вип. № 86. - С. 210-214.
References
1. Breeding and seed growing of agricultural plants: textbook / B. J. Molotsky, S. P. Vasilkovsky, V. I. Knyazyuk, V. I. Vlasenko - K: Higher education, 2006. - 463 p.
2. Seed production of field crops: Proc. Allowance / V. I. Shemavnev, N. I. Kovalevskaya, V. V. Moroz. - Dnepropetrovsk: DNAU, 2004. - 232 p.
3. Coliuchii V. T. Breeding, seed production and technology of cultivation of cereal crops in forest-steppe of Ukraine / ed. by V. T. Coliuchiy, V. A. Vlasenko, G. J. Badger. - K.: agricultural science, 2007. - 800 p.
4. Remeslo V. P. Selection of winter wheat / V. P. Remeslo, F. G. Kirichenko, V. S. Didus [et al.] // Breeding and seed production of grain crops. - K. : Urozai, 1978. - S. 12-39.
5. Special breeding of field crops: textbook / V. D. Bugaev, S. P. Vasilkovsky, A. V. Vlasenko and others; ed. by M. J. Molochkovo. - Bila Tserkva, 2010. - 368 p.
6. Ramireza, G. G. The study of quantitative traits of rice plants of different morphotypes for use in breeding high-yielding varieties: author. dis. kand. of agricultural science: spec. 06.01.05. - breeding and seed production / G. G. Ramireza. - Krasnodar, 2009. - 22 p.
7. Riabovol I.S. Hybrid wheat: challenges, opportunities, benefits, prospects / I.S. Riabovol, F.N. Pariy, L.O. Riabovol, I.R. Zabolotna // Coll. Science. Pr. of Uman National University of Horticulture. - Uman, 2014. - Vol. № 86. -P. 210-214.
№1, 2016
В1СНИК УМАНСЬКОГО НАЦЮНАЛЬНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ САД1ВНИЦТВА
71
