огл
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
Селекційно-генетичний інститут – Національний центр
насіннєзнавства та сортовивчення
Бушулян Олег Володимирович
УДК 635.657:631.527(447.7)
СЕЛЕКЦІЙНА ЦІННІСТЬ СОРТОЗРАЗКІВ НУТУ РІЗНОГО ПОХОДЖЕННЯ
В УМОВАХ СТЕПОВОЇ ЗОНИ УКРАЇНИ
06.01.05 – селекція і насінництво
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Одеса – 2001
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Селекційно-генетичному інституті – Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення УААН
Науковий керівник: доктор біологічних наук,
Січкар В’ячеслав Іванович,
завідувач відділу селекції, генетики й насінництва бобових культур
Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення УААН
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, академік УААН,
Шевченко Анатолій Михайлович,
заступник директора з наукової роботи Луганського інституту агропромислового виробництва УААН
доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник,
Дремлюк Григорій Купріянович,
головний науковий співробітник відділу селекції й насінництва
кукурудзи Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення УААН
Провідна установа: Інститут рослинництва ім.В.Я.Юр’єва УААН
Захист відбудеться “14” грудня 2001 р. о 14.00 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 41.363.01 у Селекційно-генетичному інституті – Національному центрі насіннєзнавства та сортовивчення УААН, 65036, м.Одеса,
Овідіопольська дорога, 3
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Селекційно-генетичного інституту – Національного центру насіннєзнавства та сортовивчення УААН, 65036, м.Одеса,
Овідіопольська дорога, 3
Автореферат розісланий 9 листопада 2001 року
В.о. вченого секретаря
спеціалізованої вченої ради Стельмах А.Ф.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. При загальному дефіциті перетравного протеїну в Україні більш 13 млн.т (А.О.Бабіч, 1993) гостро стоїть питання його ліквідації за рахунок збільшення виробництва зернобобових культур. У південному Степу України з частими посухами та суховіями в літній період особливу цінність має жаро- та посухостійка зернобобова культура – нут. Білок нуту за амінокислотним складом дуже схожий з ідеальним білком ФАО. За багатством та якістю природного комплексу вітамінів та інших біологічно цінних речовин він значно випереджає багато продуктів рослинного та тваринного походження.
На даний час нут в Україні практично зник з господарських посівів. Головна причина – відсутність добре адаптованих до умов регіону сортів. У зв`язку з цим значну актуальність має подальше селекційне поліпшення його сортів для умов регіону.
Зв`язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу проводили згідно з темою наукових досліджень відділу селекції, генетики і насінництва бобових культур Селекційно-генетичного інституту УААН на 1996-2000 рр. Реєстраційний номер 03.04 – МВ/37-96 “Зернові і олійні культури”, завдання 03.02.01 “Створити і передати на державне сортовипробування сорт нуту продовольчого типу, з урожайністю 17-18 ц/га, скоростиглий, посухостійкий, стійкий до аскохітозу та кореневих гнилей, з високими технологічними якостями зерна”.
Мета та завдання досліджень. Метою роботи явилось виділення із світової колекції нуту донорів господарсько цінних ознак і створення на їх базі цінного селекційного матеріалу, добре адаптованого до грунтово-кліматичних умов півдня України, здатного формувати стабільний і високий урожай зерна. Для виконання поставленої мети передбачалось вирішення таких завдань:
-
вивчити морфобіологічні особливості сортозразків нуту з різних країн світу і виділити джерела основних господарсько цінних ознак і властивостей;
-
встановити внесок різних елементів продуктивності в урожайність колекційних та селекційних сортозразків;
-
виявити зв`язки між найбільш важливими ознаками, які характеризують зернову продуктивність, хімічний склад, вегетаційний період та технологічність;
-
провести оцінку колекційних сортозразків нуту на штучному інфекційному фоні і виділити джерела стійкості до патогену;
-
визначити зв`язки стійкості до грибкових захворювань з іншими господарсько цінними ознаками;
-
вивчити характер успадкування господарсько цінних ознак у нащадків від схрещування кращих колекційних сортозразків;
-
створити цінні селекційні лінії з високою та стабільною врожайністю, адаптовані до грунтово-кліматичних умов регіону.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах півдня України вивчений великий набір колекційних форм нуту різного походження, виявлені сортозразки з високими показниками продуктивності, якості зерна, стійкості до хвороб і з оптимальною тривалістю вегетаційного періоду. Розроблена модель сорту нуту для півдня України. Встановлена наявність високого взаємозв`язку продуктивності з її складовими. Виявлений середній і високий коефіцієнт успадкування в F2 кількості бобів, зерен та маси зерна з рослин, що дозволило рекомендувати проведення добору елітних рослин в польових умовах, починаючи з F3. Розроблені принципи добору пар для отримання трансгресивних рослин. Встанов-лено, що ймовірність отримання трансгресій зростає при схрещуванні форм, які відносяться до різних типів, а також контрастних за елементами продуктивності. Створені гібридні популяції F2-F4, які характеризуються високо частотою та ступенем позитивних трансгресій за продуктивностю та її елементами.
Практичне значення отриманих результатів. Виділені з колекційного матеріалу та рекомендовані для використання в селекційному процесі врожайні, стійкі до фузаріїв, технологічні сортозразки нуту. Шляхом гібридизації та добору створені нові константні лінії з високими показниками продуктивності. Зразком ефективного використання вихідного матеріалу є занесений до державного реєстру сорт Александрит та сорт Пам`ять, який проходить державне випробування.
Особистий внесок здобувача. Автором самостійно або при безпосередній участі проведені польові, лабораторні та лабораторно-польові дослідження. Долева участь дисертанта в практичній селекційній роботі по створенню вихідного матеріалу – 100%. Основні положення та висновки дисертації виконані автором самостійно. У процесі роботи над фітопатологічною оцінкою вихідного матеріалу отримано консультації ст. наук. співр., канд. біол. наук Бабаянц О.В.
Апробація результатів роботи. Результати досліджень дисертації доповідались на 7, 8 і 9 Міжнародних науково-практичних конференціях “Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье” (сентябрь 1998, 1999, 2000 гг, г.Алушта); на Міжнародній конференції, присвяченої 90-річчю від заснування Інституту рослинництва ім.В.Я.Юр`єва УААН “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва” (м.Харків, 6-8 липня 1999 р.); на Всеукраїнській науково-практичній конференції молодих вчених і спеціалістів “Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення” (10-11 лютого 2000 р., м.Дніпропетровськ); на Міжнародній конференції молодих учених “Современные проблемы генетики,биотехнологии и селекции растений” (2-7 июля 2001 г., г.Харьков)
Публікації. За результатами досліджень опубліковано 10 праць, з них 4 статті й 6 тез, у яких представлені основні положення дисертації, доля авторства в опублікованих працях складає 75 %.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, 5 розділів, висновків, пропозицій для селекції та виробництва, списока використаної літератури та додатків.
Робота викладена на 103 сторінках машинописного тексту, має 29 таблиць у тексті та 3 у додатках, 8 ілюстрацій. Бібліографічний список включає 182 літературних джерела, з них 125 іноземних авторів.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Огляд літератури. У розділі на підставі аналізу літературних джерел висвітлено походження, значення нуту та його біологічні особливості. Розглядаються методи створення вихідного матеріалу, а також найбільш розповсюджені принципи добору пар для гібридизації. Обговорюється характер успадкування господарсько цінних ознак та кореляційних зв`язків між ними. Здійснено огляд наукової літератури, в якій висвітлено досягнення як вітчизняних, так і закордонних науковців з селекції нуту.
Аналізуючи дані огляду літературних джерел, зроблено висновок про необхідність вивчення світової генетичної плазми нуту та селекції в умовах півдня України.
Умови, матеріал і методика проведення дослідів. У розділі наведені умови та методика проведення польових і лабораторних дослідів, а також характеристика матеріалу, що вивчався. Роботу проводили в 1996-2000 роках у Селекційно-генетичному інституті УААН на полях елітно-насінницького господарства “Дачне”, яке розміщене в типових грунтово-кліматичних умовах степової зони півдня України.
Метеорологічні умови за роки дослідження значно відрізнялися за гідротермічним режимом, що дозволило повно оцінити колекційний матеріал за комплексом основних біологічних та господарських ознак.
Надто посушливий 1996 рік дозволив виділити посухостійкі форми, надмірне зволоження в 1997 році – стійкі до вилягання і фузаріїв генотипи, посуха перед сівбою в 1998 році – сортозразки, маловибагливі до вологості грунту в період появи сходів.
Матеріалом для дослідження служила колекція нуту, яка була одержана з інституту рослинництва ім. В.Я.Юр`єва (м.Харків) та з Міжнародного науково-дослідного сільськогосподарського інституту напівсухих тропіків (ICRISAT, Індія) у кількості 563 сортозразків з 26 країн. Вивчення закономірностей успадкування кількісних ознак проводили на гібридних комбінаціях, які були отримані шляхом схрещування кращих колекційних форм.
Закладання польових дослідів, фенологічні спостереження, облік господарсько цінних ознак проводили за методичними вказівками ВІР. Ана-ліз структури врожаю та морфологічних ознак здійснвали в 10 рослин константних форм і в усіх гібридних рослин.
Вміст загального білка за К`єльдалем визначали в біохімічній лабораторії інституту. Математичні розрахунки виконували на ЕОМ СМ-4 в обчислювальному центрі СГІ. Усі необхідні статистичні характеристики кількісних ознак визначали з використанням методик Б.А.Доспехова (1973), F.Petz, K.Frey (Зенищева Л.С., 1968), Д.Л.Брюбейкера (1966), I.Mahmud, H.Kramer (1951), Ю.Б.Коновалова, Т.І.Хупацарія (1974), Г.В.Гуляєва, В.В.Мельниченко (1983), С.М.Гершензона (1983), П.П.Літуна (1973).
Оцінку колекційних сортозразків на штучному інфекційному фоні фузаріїв у лабораторних умовах проводили за методикою О.В.Гонтаренко (1993), у польових – за методикою, ухваленою в країнах членах РЕВ (1988).
Оцінка вихідного матеріалу нуту за основними господарсько цінними ознаками. Тривалість вегетаційного періоду відіграє велику роль у продуктивності та технологічності сорту. Досить часто цей показник визначає також стійкість до несприятливих факторів середовища, хвороб і шкідників. Трьохрічне вивчення колекційного генофонду нуту (1996-1998 рр) показало, що більшість форм (60,8%) є середньоскоростиглими (86-95 діб) та скоростиглими (32,4%) (75-85 діб). Середньостиглі сорти (більше 96 діб) складали 6,0%, а дуже скоростиглі (до 75 діб) – всього 0,8%.
Достовірної залежності продуктивності рослин від тривалості вегетаційного періоду не спостерігали. Розглядаючи вегетаційний період за окремими фазами, помітили, що найбільш продуктивні форми знаходяться в групі з подовженим періодом “цвітіння-дозрівання”.
Джерелами скоростиглості слід вважати такі форми як: б/н (Мексика), NEC-2149 (Іран), NEC-2630, NEC-2587 (Афганістан), вегетаційний період яких складає 80-90 діб при 94-98 діб у стандарту.
У найбільш продуктивних форм формується від 10,0 до 18,6 г зерна на рослині. Вони частіше зустрічались у середньоскоростиглих та середньостиглих групах і характеризувалися довгим періодом “цвітіння-дозрівання” (51-62 діб). Найбільш цінними донорами й джерелами високої продуктивності слід вважати сорти Розанна (14,7 г), Краснокутський 195 (15,2 г), Donia (15,8 г), NEC-2638 (16,7 г) та Привозний (18,6 г).
Підвищена врожайність обумовлюється насамперед оптимальним поєднанням елементів продуктивності: числа бобів на рослині, числа зерен у бобі та маси 1000 зерен. На основі одержаних результатів як джере-ла високої кількості бобів на рослині й зерен у бобі рекомендуються сорти Donia (45,6 та 1,1), Дніпровський 1 (39,2 та 1,1), Розанна (38,4 та 1,1), Краснокутський 195 (45,6 та 1,2), б/н (Мексика) (40,1 та 0,9), Привозний (40,6 та 1,0), NEC-2616 (37,1 та 1,25), NEC-2630 (39,7 та 1,1), NEC-2622 (39,1 та 1,1), NEC-2152 (40,1 та 1,0); зерен у бобі – Александрит (1,5), Flip 85-13с (1,55) і LR 56 (1,5).
Слід відмітити, що сортозразки F-404, JG-62 та RSW 5 індійського походження закладають на одному вузлі дві квітки, де в 75% зав`язуються два боби, що також може явитися елементом високої продуктивності.
Як джерела високої маси 1000 зерен можна рекомендувати сортозразки Donia (315 г), Розанна (320 г), NEC-2149 (345 г), NEC-2228 (360 г), NEC-2234 (360 г), NEC-2638 (435 г), б/н (Мексика) (420 г) та Привозний (450 г).
Однією з вимог до сорту сучасним виробництвом є придатність до механізованого вирощування без затрат ручної праці. Вивчення великої кількості сортозразків нуту показало, що більшість високопродуктивних форм за висотою рослин відноситься до середньорослих (35-40 см): Donia (38 см), Александрит (40,3 см), Дніпровський 1 (41 см), ILC-6515 (41 см), Розанна (46 см), NEC-2223 (47,5 см), NEC-2622 (48,5 см). Високим при-кріпленням нижнього бобу виділяються сорти Розанна (19 см), Краснокутський 195 (19,4 см), NEC-2622 (20,0 см), Привозний (20,1 см), ILC-6515 (22,0 см).
Кореляційний аналіз проводили на базі випадково вибраних форм. Встановлено, що найбільш тісно продуктивність зв`язана з кількістю бобів на рослині (табл. 1). Окремі кореляції продуктивності з тривалістю фаз розвитку рослин свідчать про можливість виведення скоростиглих високопродуктивних форм.
Т а б л и ц я 1
Генотиповий коефіцієнт кореляції колекційних сортозразків нуту
Показник | Рік | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8
1 | 1996
1997
1998 | 0,55#
0,11
0,50# | 0,31
0,51#
0,14 | 0,11
-0,13
0,21 | -0,15
0,25
0,13 | 0,96#
0,78#
0,95# | 0,39
-0,11
0,21 | -0,17
0,41
-0,11
2 | 1996
1997
1998 | 0,69#
0,15
0,78# | -0,09
0,27
-0,13 | -0,17
0,12
-0,01 | 0,46*
0,19
0,74# | 0,43*
0,14
0,52# | -0,13
-0,21
0,14
3 | 1996
1997
1998 | -0,09
0,60#
0,12 | -0,26
0,10
0,14 | 0,24
0,10
-0,02 | 0,37
0,25
0,64# | -0,10
-0,64#
0,01
4 | 1996
1997
1998 | 0,61#
0,72#
0,81# | 0,19
0,34
0,16 | -0,11
0,17
-0,04 | -0,15
-0,21
-0,13
5 | 1996
1997
1998 | -0,01
0,21
0,32 | -0,44*
0,21
-0,34 | -0,21
-0,14
0,12
6 | 1996
1997
1998 | 0,23
-0,34
-0,16 | -0,27
0,13
0,31
7 | 1996
1997
1998 | -0,46*
-0,51#
-0,34
Примітки: * - вірогідно при Р0,05;
# - вірогідно при Р0,01;
1 – маса зерна з рослини;
2 – тривалість фази “сходи-цвітіння”;
3 – тривалість фази “цвітіння-дозрівання”;
4 – висота рослин;
5 – висота прикріплення нижнього бобу;
6 – кількість бобів на рослині;
7 – маса 1000 зерен;
8 – кількість зерен в бобі
Встановлено, що вміст білка визначається генотиповими особливостями в більшій мірі, ніж умовами вирощування. Так, середній коефіцієнт варіації за роки спостережень склав 5,9%, а в залежності від генотипу – 8,6%.
Виділено сортозразки нуту, які перевершують стандарт за абсолютним показником вмісту білка: Flip 85-35с (21,9%), NEC-2626 (21,9%), NEC-2616 (22,0%), RBH 93 (22,9%), NEC-2569 (23,1%), Flip 86-13с (23,5%), у яких хоч і існує варіація по роках, але це не зменшує їх селекційну цінність. Найбільш стабільним за вмістом білка вия-вився сорт Краснокутський 28 (V=0,5%). Із 20 випадково вибраних сортозразків найбільш стабільними виявились NEC-2556, LEG-CA-14 і Flip 84-158, у яких коефіцієнт варіації відповідно складав 1,1%, 2,6% та 2,8%.
Стійкість колекційних сортозразків нуту до збудників фузаріозу. Недобір урожаю нуту від хвороб у деякі роки може складати 20-30%, а іноді до 50% (KB.Singh, R.S.Malhotra, M.H.Haliba, 1994). Із більш як 50 відомих захворювань нуту аскохітоз та фузаріоз є найбільш деструктивними.
Мікологічний аналіз рослин урожаю 1997 року показав, що 54% ізолятів із загальної їх кількості відносилися до видів роду Fusarium, тоді як рід Ascochyta з`явився лише в 14,8%. Встановлено, що морфологічні, культуральні та патогенні властивості відповідають особливостям деяких видів роду Fusarium.
Результати досліджень на штучному інфекційному фоні фузаріїв в лабораторних та польових умовах були ідентичними. Виявлено 27 сортозразків нуту, які поєднують високу стійкість до хвороби з іншими господарсько цінними ознаками. Серед них NEC-2179, NEC-2212, NEC-2135, NEC-2185, NEC-2201 (Іран), BEG-482, NO.55, F-370, F-404, NEGRO (Індія), RBH 141, RBH 217, RBH 102 (Бангладеш) і E 100 (Греція) були на рівні кращого стандарту стійкості. Усі вони відносяться до типу Desi.
Сортозразки Kabuli типу взагалі виявились менш стійкими. Кращі із них Розанна (Україна), Donia (Угорщина), NEC-2183, NEC-2149 (Іран), NEC-2596 i NEC-2607 (Афганістан) відмічені балами 7-8.
Кореляційний аналіз показав високий взаємозв`язок рівня ураження рослин фузаріями з іншими господарсько цінними ознаками (табл. 2). Достовірний негативний взаємозв`язок мав місце з інтенсивністю забарвлення шкірки зерна (-0,52#). Негативну кореляцію спостерігали з кількістю бобів на рослині (-0,33), масою 1000 зерен (-0,33), масою зерна з рослини (-0,32), вмістом олії в зерні (-0,3) і тривалістю періоду “сходи-цвітіння” (-0,26). Позитивну кореляцію спостерігали з кількістю зерен у бобі (0,32), вмістом білка в зерні (0,3) та висотою прикріплення нижнього бобу (0,18).
Використання колекційних сортозразків нуту в гібридизації та характер успадкування господарсько цінних ознак. Базою для добору нуту за високою продуктивністю є створення високопродуктивних гетерозисних комбінацій схрещування, у яких є можливість отримання трансгресивних форм.
У результаті вивчення гібридних популяцій F1 встановлено досить високий гетерозис за продуктивністю (21,3 до 97,7%), кількістю гілок на рослині (21,1 до 30,4%), кількістю зерен на рослині (2,1 до 104,2%), кількістю бобів на рослині (1,2 до 108,7%). Слід відмітити, що найбіль ший ступінь гетерозису за продуктивністю та її складовими спостерігали в гібридних комбінаціях з участю сортів різних типів. Як відмічають P.N.Bahl (1980), M.Maynez et al. (1993), сорти Desi та Kabuli мають істотну
Т а б л и ц я 2
Кореляція ураження сортозразків нуту фузаріями з основними господарсько цінними ознаками
Показник | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14
1 | -0,29 | -0,35 | -0,25 | -0,10 | 0,05 | 0,01 | -0,02 | -0,03 | -0,37 | 0,05 | 0,59# | -0,44* | -0,52#
2 | 0,69# | -0,09 | -0,17 | 0,46* | 0,55# | 0,43* | -0,13 | 0,14 | 0,45* | 0,15 | 0,21 | -0,26
3 | -0,09 | -0,29 | 0,24 | 0,31 | 0,37 | -0,10 | 0,25 | 0,34 | 0,15 | 0,31 | 0,01
4 | 0,61# | 0,19 | 0,11 | -0,11 | -0,15 | 0,12 | -0,11 | 0,15 | -0,21 | 0,16
5 | -0,01 | -0,15 | -0,44* | -0,21 | 0,11 | 0,09 | 0,10 | 0,21 | 0,18
6 | 0,96# | 0,23 | -0,27 | 0,34 | 0,15 | 0,28 | -0,09 | 0,33
7 | 0,39 | -0,17 | 0,16 | -0,18 | 0,19 | 0,01 | -0,32
8 | -0,46* | 0,17 | 0,27 | -0,33 | 0,16 | -0,33
9 | 0,15 | 0,17 | 0,30 | -0,30 | 0,32
10 | 0,31 | -0,97# | 0,34 | 0,30
11 | -0,64# | 0,51# | -0,30
12 | -0,89# | 0,16
13 | 0,17
Примітки: *- достовірно при Р0,05;
# - достовірно при Р0,01;
1 – колір кожури зерна;
2 – тривалість періоду “сходи-цвітіння”;
3 – тривалість періоду “сходи-дозрівання”;
4 – висота рослин;
5 – висота прикріплення нижнього бобу;
6 – кількість бобів на рослині;
7 – маса зерна з рослини;
8 – маса 1000 зерен;
9 – кількість зерен в бобі;
10 – вміст протеїну в зерні;
11 – вміст олії в зерні;
12 – вміст клітковини в зерні;
13 – вміст інгібітору трипсину в зерні;
14 – рівень ураження рослин фузаріями
генетичну різноманітність і саме цим можна пояснити найбільший гетерозис у цих комбінаціях.
Встановлено, що в більшості гібридних комбінацій F1 продуктивність та її складові успадковувалися за типом позитивного домінування та зверхдомінування. За кількістю бобів на рослині позитивне зверхдомінування мало місце в шести з одинадцяти комбінацій, у трьох – позитивне домінування. За кількістю зерен на рослині спостерігали тільки зверхдомінування та позитивне домінування, відповідно сім і чотири з одинадцяти. Маса 1000 зерен у семи комбінаціях успадковувалася за типом позитивного, а в чотирьох – негативного домінування.
У другому поколінні гібридних комбінацій за ознаками, які визначають продуктивність, виявили як позитивне домінування, так і зверхдомінування, лише в одній комбінації встановили негативне домінування за кількістю бобів на рослині (-0,41). Коефіцієнт успадкування в більшості випадків виявився високим і середнім за ознаками, що визначають продуктивність.
Найбільшу частоту позитивних трансгресій було отримано в гібридних комбінаціях від схрещування сортів нуту, які відносяться до типів Desi та Kabuli. Істотно відрізнялися за цим показником реципрокні схрещування. Велика частота позитивних трансгресій була отримана, коли материнською формою був сорт типу Kabuli (Розанна х Александрит, Розанна х зразок з Танзанії).
Найбільшу кількість високопродуктивних ліній у F4 селекційного розсадника було отримано в комбінаціях схрещування Розанна х Александрит і Александрит х Розанна, відповідно 10,9% і 13,1%, що свідчить про суттєву селекційну цінність цих комбінацій (табл. 3).
Колір шкірки зерна є важливою маркерною ознакою при схрещуванні нуту без кастрації. Показано, що він контролюється трьома генами, локуси яких можуть взаємодіяти за типом епістазу (чорне забарвлення), комплементарності (коричневе) або домінування (сіре або жовте), білий колір з`являється при рецесивному стані всіх трьох пар генів. Цитоплазматичного впливу на успадкування кольору шкірки зерна не виявили.
Відмічено, що найбільший діапазон відмінності тривалості вегетаційного періоду було отримано при схрещуванні сортозразків нуту, які відрізнялися між собою за цією ознакою, або які відносяться до різних типів.
Оцінка ліній нуту F4 селекційного розсадника свідчать про велику цінність комбінацій схрещування між формами різних типів, де було отримано найбільшу
Таблиця 3
Порівняння частоти позитивних трансгресій у гібридів третього покоління з кількістю перспективних ліній в селекційному розсаднику
Гібридна комбінація | Часота позитивних
трансгресій в F3 (%) | Відсоток високопродук-
тивних ліній у
селекційному розсад-
нику F4
кількість на рослині | маса зерна
на рослині
бобів | зерен
Розанна х Александрит | 19,8 | 10,7 | 17,1 | 10,9
Александрит х Розанна | 15,4 | 7,1 | 10,4 | 13,1
Розанна х зраз. з Танзанії | 15,4 | 2,4 | 7,1 | 2,5
Краснокутський 28 х
Розанна | 6,1 | 3,4 | 5,2 | 3,1
Розанна х зраз. з Мексики | 7,9 | - | 3,1 | 2,4
Розанна х Ювілейний | 10,3 | 7,4 | 4,7 | 2,9
Бухарський 263 х
Красноградський 213 | 7,8 | 4,6 | 5,9 | 2,3
кількість високопродуктивних ліній. Встановлена істотна залежність успадкування ознак від генетичних особливостей гібридної комбінації.
У конкурсному сортовипробуванні інституту за період 1997-2000 рр виділили сорти Розанна, Александрит, занесені до Реєстру сортів рослин України, і Пам`ять, який проходить державне випробування (табл. 4).
Таблиця 4
Урожай зерна нуту в конкурсному сортовипробуванні за 1997-2000 рр
(ЕНГ “Дачне”), ц/га
Сорт | Рік | Середній за 1997-2000 рр
1997 | 1998 | 1999 | 2000
Краснокутський 123, ст | 10,5 | 6,2 | 9,3 | 12,2 | 9,5
Красноградський 213, ст | -- | -- | 9,4 | 13,1 | --
Розанна | 13,0 | 7,6 | 12,0 | 13,0 | 11,4
Александрит | 15,0 | 8,6 | 12,5 | 16,7 | 13,2
Пам`ять | 12,5 | 8,5 | 10,8 | 14,8 | 11,4
НІР0,5 | 0,65 | 0,7 | 0,6 | 0,8
Дисертант є співавтором сортів Александрит та Пам`ять (авторство відповідно 10% і 35%). Сорти відзначаються скоростиглістю, високорослістю, технологічністю, стійкістю до хвороб, а також добрими харчовими якостями.
ВИСНОВКИ
1.
З великого набору сортозразків нуту, які являють ботанічну, еколого-географічну та сучасну селекційну різноманітність, виділені джерела високої продуктивності, скоростиглості, стійкості до хвороб.
2.
Не встановлено достовірної залежності продуктивності рослин від тривалості вегетаційного періоду. Але зазначено, що найбільш продуктивні форми знаходяться в групі з більш тривалим періодом “цвітіння-дозрівання”. Виявлено тісний позитивний взаємозв`язок продуктивності з кількістю бобів на рослині.
3.
Найбільша кількість скоростиглих форм виявляється серед сортозразків з Сірії, Ірану, Бангладеш, Афганістану, Росії; продуктивних – з України, Росії, Угорщини; крупнозерних – з Молдови, України, Росії, Угорщини, Мексики; стійких до хвороб – з Сирії, Афганістану, Індії, Бангладеш, України, Словаччини; високобілкових – з Ірану, Афганістану, Бангладеш та Індії.
4.
Погодні умови істотно впливають на синтез білка в зерні нуту: помірне зволоження та температура повітря спричинюють накопичення більшої кількості білка, надлишок зволоження знижує цей показник.
5.
Продуктивність та її елементи в F1 успадковуються, в основному, за типом позитивного домінування та зверхдомінування. У F2 коефіцієнт успадкування, залежно від гібридної комбінації, характеризується високими, середніми й низькими показниками.
6.
Імовірність отримання трасгресій зростає при схрещуванні батьківських форм, підібраних за принципом відмінності за елементами продуктивності, а також таких, що належать до різних типів.
7.
Вираженість показників успадкування, рівня гетерозису, ступеню домінування, частоти й ступеню позитивних трансгресій істотно залежать від генотипів батьківських форм.
8.
Однією з найбільш важливих селекційних ознак при створенні нових сортів нуту є стійкість до фузаріїв. Встановлено, що морфологічні, культуральні та патогенні особливості ізолятів збудників цього захворювання на посівах нуту в умовах півдня України відповідають характеристикам деяких видів роду Fusarium. Найбільш деструктивними є F. solani f. ciceri, F. oxysporum f. ciceri та F. sporotrichiella v. poae.
9.
Не виявлено істотних відмінностей за стійкістю до патогену серед сортозразків різних еколого-географічних груп. У кожній групі є форми від сильносприйнятливих до стійких.
10.
На штучному інфекційному фоні виділили 27 сортозразків нуту, які поєднують високу стійкість до фузаріїв з іншими господарсько цінними ознаками. Більшість з них відносяться до типу Desi.
11.
Забарвлення кожури зерна нуту контролюється трьома генами, локуси яких можуть взаємодіяти за типом епістазу, комплементарності або домінування. Цитоплазматичного впливу на успадкування кольору кожури зерна не виявлено. Існує достовірний кореляційний зв`язок між інтенсивністю забарвлення кожури зерна та рівнем ураження фузаріями.
12.
Створені константні лінії різного генетичного походження, які виділяються високою продуктивністю, скоростиглістю, високорослістю, крупнозерністю та стійкістю до фузаріїв.
13.
Створений і занесений до Державного Реєстру сортів рослин України сорт Александрит (тип Desi) та переданий на державне випробування сорт Пам`ять, який належить до типу Kabuli. Нові сорти відзначаються скоростиглістю, високорослістю, високою продуктивністю та стійкістю до фузаріїв.
РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ СЕЛЕКЦІЇ ТА ВИРОБНИЦТВА
1.
З метою отримання цінного вихідного матеріалу нуту батьківські форми для гібридизації слід добирати за принципом відмінностей за елементами продуктивності або за належністю до різних типів. Один із компонентів схрещування повинен бути адаптованою до умов регіону формою.
2.
У селекційні програми доцільно включати сортозразки, які виділилися за кількістю бобів на рослині – Donia, Дніпровський 1, Розанна, Александрит, NEC-2630, NEC-2152; кількістю зерен в бобі – Александрит, Flip 85-13c, NEC-2616, L-532, NEC-2223, LR 56; масою 1000 зерен – Розанна, б/н (Мексика), Привозний, NEC-2638, NEC-2149, NEC-2234; високим прикріпленням нижнього бобу – Краснокутський 28, Розанна, Привозний, ILC-6515, NEC-2622, NEC-2630, Александрит.
3.
Для оцінки вихідного матеріалу нуту за стійкістю до фузаріїв рекомендується використовувати модифіковану методику створення штучного інфекційного фону як в лабораторних, так і в польових умовах.
4.
У селекційну роботу слід залучати створені автором константні лінії нуту, які характеризуються комплексом господарсько цінних ознак (2017/99, 2029/99, 2159/99, 2054/99, 2140/99, 2167/99, 2111/99, 2235/99, 2291/99, 2339/99, 2349/99), а також 2229/99, 2292/99, 2483/99, які формують крупне зерно за короткий вегетаційний період.
5.
Отримана за час досліджень інформація про закономірності успадкування господарсько цінних ознак дозволяє рекомендувати проводити добір елітних рослин нуту в польових умовах на основі кількості бобів і зерен на рослині вже в F3.
6.
З метою зменшення дефіциту рослинного білка, розширення асортименту продуктів харчування та збільшення добрих попередників для озимої пшениці необхідно впроваджувати в сільськогосподарське виробництво нові сорти нуту Розанна та Александрит, які характеризуються скоростиглістю, стійкістю до хвороб, посухостійкістю, здатністю до механізованого вирощування та добрими харчовими якостями.
Основний зміст дисертації викладено в таких роботах:
1. Сичкарь В.И., Бушулян О.В. Гибридологический анализ растений нута (Cicer arietinum L.) по окраске кожуры зерна// Цитология и генетика. – 1998. – 32, №6. – с.54-58.
2. Січкар В.І., Бушулян О.В. Перспективи селекції нуту в умовах південного Степу України// Вісник аграрної науки. – 2000. - №1. – с.38-40.
3. Січкар В.І., Ведишева Р.Г., Бушулян О.В. Результати внутрішньовидової гібридизації нуту в залежності від умов вирощування// Сбірник наук. праць СГІ УААН. – 1999.- вип.1(41).- с.51-55.
4. Бушулян О.В., Бабаянц О.В., Січкар В.І. Стійкість нуту до збудників фузаріозу в лабораторних умовах// Науково-техничний бюллетень (сб. наук. праць ІОК УААН). – Запоріжжя. – 2000. – вип. 5. – с.119-122.
5. А.с. №1391. Україна. Сорт нуту Александрит/ Бушулян О.В., Ведишева Р.Г., Січкар В.І. (Україна). – Заявка №97088001 від 13.11.96; Заеєстровано в Реєстрі сортів рослин України в 2001.
6. Сичкарь В.И., Бушулян О.В. Биологическая ценность нута в условиях юга Украины// Мат. 7-й междунар. научно-практ. конференции “Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье”, посвященная 135-летию со дня рождения В.И.Вернадского, 7-13 сентября, 1998 г, г.Алушта. – Симферополь. – 1998. – с.140-141.
7.Бушулян О.В. Исходный материал нута для селекции на устойчивость к фузариозу// Тез. допов. Міжнародної конференції “Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва” ІР УААН 6-9 липня, 1999 р. – Харків. – 1999. – с.393-394.
8. Сичкарь В.И., Бушулян О.В. Селекционная ценность сортообразцов нута инностранного происхождения в условиях юга Украины// Труды VIII Междунар. симпозиума “Нетрадиционное растениеводство, экология и здоровье”, посвященного 200-летию гения мировой культуры А.С.Пушкина, 150-летию великого русского физиолога И.П.Павлова, 9-19 сентября, 1999 г, г.Алушта. – Симферополь. – 1999. – с.129-130.
9.Бушулян О.В. Вихідний матеріал нуту для селекції на продуктивність// Тези допов. всеукр. конф. мол. вчених і спеціал. “Наукові проблеми виробництва зерна в Україні та сучасні методи їх вирішення” ІЗГ УААН 10-11 лютого, 2000 р. – Дніпропетровськ. – 2000. – с.94-95.
10. Сичкарь В.И., Бушулян О.В. Исходный материал нута с повышенным содержанием белка в зерне// Мат. IX Междунар. симпозиума “Нетрадиционное растениеводство. Эниология. Экология и здоровье”, посвященного 100-летию со дня рождения “зубра” русской науки, генетика-эколога Н.В.Тимофеева-Ресовского, 3-10 сентября, 2000 г, г.Алушта. – Симферополь. – 2000. – с.160.
11. Бушулян О.В. Селекционная ценность интродуцированных сортообразцов нута в условиях Степной зоны Украины// Сб. тез. междунар. конфер. молод. ученых “Современные проблемы генетики, биотехнологии и селекции растений” ИР УААН 2-7 июля 2001 г. – Харьков. – 2001. – с.147-148.
АНОТАЦІЯ
Бушулян О.В. Селекційна цінність сортозразків нуту різного походження в умовах степової зони України. – Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 – селекція і насінництво. Селекційно-генетичний інститут – Національний центр насіннезнавства та сортовивчення УААН, Одеса, 2001.
Дисертація присвячена обгрунтуванню селекційної цінності колекційних сортозразків нуту в умовах півдня України. Подана характеристика кращих генетичних донорів скоростиглості, продуктивності, якості зерна, стійкості до фузаріїв. Розроблена модель сорту нуту для півдня України. Вивчений характер успадкування основних господарсько цінних ознак в гібридних популяціях, що розщеплюються. Створені нові селекційні лінії з комплексом господарсько цінних ознак методом добору з гібридних комбінацій від схрещування кращих колекційних форм.
Ключові слова: нут, добір, продуктивність, скоростиглість, стійкість до фузаріїв, якість зерна.
АННОТАЦИЯ
Бушулян О.В. Селекционная ценность сортообразцов нута различного происхождения в условиях степной зони Украины. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 – селекция и семеноводство. Селекционно-генетический институт – Национальный центр семеноведения и сортоизучения УААН, Одесса, 2001.
Диссертация посвящена обоснованию селекционной ценности коллекционных сортообразцов нута различного происхождения в условиях юга Украины. Из мирового генофонда выделены сортообразцы, которые являются ценными источниками как отдельных признаков (продолжительности вегетационного периода, устойчивости к болезням, качества зерна), так и их комплекса.
Разработан модифицированный метод оценки устойчивости к фузариозу исходного материала на искусственном инфекционном фоне в лабораторных и полевых условиях. Выделены источники устойчивости к этому патогену, определено, что устойчивость к фузариям тесно коррелирует с окраской кожуры зерна.
Путём скрещивания лучших коллекционных сортообразцов созданы трансгрессивные гибридные комбинации, на базе которых исследованы закономерности наследования хозяйственно ценных признаков. Показано, что вероятность получения положительных трансгрессий возрастает при скрещивании форм, подобранных по принципу отличия по элементам продуктивности, а также относящихся к разным типам.
Отбор элитных растений нута в полевых условиях следует основывать на количестве бобов и зерен на растении, начиная с F3. Созданы константные линии, сочетающие высокую продуктивность, засухоустойчивость, пригодность к механизированному возделыванию, устойчивость к фузариям, которые рекомендованы к практическому использованию.
Ключевые слова: нут, отбор, продуктивность, скороспелость, устойчивость к фузариозу, качество зерна.
SUMMARY
Bushulan O.V. Breeding value of chickpea variety of different origin in the steppe conditions of Ukraine. – Manuscript.
Thesis for the degree of candidate of agricultural sciences by speciality 06.01.05 – Breeding and seed production. – Plant Breeding & Genetics Institute – National Centr of seed and cultivar investigation UAAS, Odessa, 2001.
The dissertation is devoted to evalution of the chickpea germplasm collection of different origin under southeru Ukraine. Enviroment the best genetical donors of early maturity, productivity, seed quality, the resistance to fusarium have been described. Chickpea variety model has been worked out for the South of Ukraine. The nature of the main agronomic traits has been studied in segregating hybrid population. The new breeding lines with complex agronomic traits have been developed.
Key words: chickpea, productivity, early maturity, resistance to fusarium, seed quality.
