ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ІМ. В. Я. ЮР'ЄВА УААН

МАРЕНИЧ МИКОЛА МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 633.11:631.523

МІНЛИВІСТЬ ГОСПОДАРСЬКО ЦІННИХ ОЗНАК ГІБРИДІВ ОЗИМОЇ

М`ЯКОЇ ПШЕНИЦІ ЗАЛЕЖНО ВІД ДОБОРУ БАТЬКІВСЬКИХ ФОРМ

06.01.05 – селекція і насінництво

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків - 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Полтавському державному сільськогосподарському інституті.

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук, професор,

академік АН ВШ України

Жемела Григорій Пимонович,

Полтавський державний сільськогосподарський

інститут Міністерства аграрної політики України,

завідувач кафедри селекції, насінництва і генетики

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Клиша Андрій Іванович,

Красноградська дослідна станція Інституту

зернового господарства УААН, завідувач

лабораторії селекції зернобобових культур

кандидат сільськогосподарських наук, професор

Проскурнін Микола Васильович,

Харківський державний аграрний університет

ім. В. В. Докучаєва, завідувач кафедри генетики,

селекції і насінництва

Провідна установа: Білоцерківський державний аграрний університет

Міністерства аграрної політики України, м. Біла Церква

Захист відбудеться “24” квітня 2001 р. о 13 год. на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 в Інституті рослинництва

ім. В.Я. Юр'єва УААН, м. Харків, проспект Московський, 142, тел. 92-23-78

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, м. Харків, проспект Московський, 142

Автореферат розісланий “ 22 “ березня 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради ____________________ Петренкова В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Серед важливих завдань державного значення у сільськогосподарському виробництві особливої гостроти набуває потреба збільшення врожайності і валових зборів якісного зерна озимої пшениці. Вирішити цю проблему можна двома шляхами: селекційним і агротехнічним. Сорт, як найбільш надійний і економічно вигідний фактор стійкого збільшення врожайності і поліпшення якості зерна, набуває виключно важливого значення. Сучасні сорти повинні мати в собі найповніший комплекс усіх господарсько цінних ознак: врожайність, якість зерна, стійкість до хвороб і шкідників, екологічну пластичність та інше. Значну роль відіграє також створення сортів для умов вирощування конкретної зони, тому розробка таких селекційних програм є перспективною. Встановлення взаємозв'язку господарсько цінних ознак в умовах регіону вирощування, закономірностей їх спадкування і мінливості є невід'ємною складовою цих програм.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана робота є складовою частиною наукових досліджень кафедри селекції, насінництва та генетики Полтавського державного сільськогосподарського інституту у темі "Створити високопродуктивні і високоякісні сорти озимої пшениці і кукурудзи для зони нестійкого зволоження лівобережного Лісостепу України", № держреєстрації ИАО1000220р.

Мета і задачі дослідження. Мета досліджень - вивчення статистичних параметрів господарсько цінних ознак і використання їх для оцінки при підборі вихідного матеріалу та доборі на ранніх етапах селекції, створення нового вихідного матеріалу.

Для вирішення цього були поставлені завдання:

- вивчити взаємозв'язки ознак, лімітуючих продуктивність рослин і якість зерна;

- встановити закономірності спадковості і мінливості показників продуктивності і якості залежно від підбору батьківських форм;

- встановити можливості добору за господарсько цінними ознаками;

·

Об'єкт досліджень - закономірності мінливості ознак продуктивності та якості зерна озимої пшениці у гібридних комбінаціях, одержаних в лабораторії селекції озимої пшениці Полтавського ДСГІ.

Предмет дослідження - селекційний матеріал озимої пшениці.

Методи дослідження. Польові і лабораторні. Польові дослідження проводили згідно вимог методики Державного сортовипробування для визначення фенологічних фаз, стійкості матеріалу до несприятливих факторів вирощування, стійкості до ураження хворобами та шкідниками. Спостереження і обліки проводили в динаміці під час вегетації озимої пшениці. Лабораторні дослідження виконували згідно методик визначення показників якості та Державних стандартів. Експериментальний матеріал аналізували методами біологічної статистики.

Наукова одержаних результатів. Виявлено ознаки, які мають найбільший вплив на врожайність та якість зерна в умовах лівобережного Лісостепу. Визначено закономірності спадкування і мінливості ознак в конкретних умовах і можливість їх використання в селекції. Встановлено можливості використання трансгресивної мінливості в селекції озимої пшениці. Встановлена цінність окремих господарсько цінних ознак при підборі батьківських пар для схрещування та можливості добору за ними. Виділено нові перспективні лінії, що становлять інтерес для селекції на продуктивність і якість зерна.

Практичне значення одержаних результатів полягає в розробці принципу підбору батьківських пар для схрещування з одержанням цінного селекційного матеріалу, встановлена ефективність оцінки матеріалу за деякими ознаками, вдосконалені методи добору при селекції на продуктивність та якість зерна. Виділено лінії, що мають високий врожайний потенціал і характеризується високою якістю зерна. Результати досліджень використовуються в подальшій селекційній роботі лабораторії селекції озимої пшениці Полтавського ДСГІ та Устимівської дослідної станції рослинництва Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН

Особистий внесок здобувача полягає в розробці програми експерименту, проведенні польових і лабораторних досліджень, систематизації та математичній обробці результатів експерименту, узагальненні результатів досліджень і формулюванні висновків.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації щорічно обговорювались на засіданнях кафедри селекції, насінництва та генетики, методичній комісії агрономічного факультету Полтавського ДСГІ, науково-методичній конференції (Полтава, 1995, 1999 рр.), на Х з'їзді Українського Ботанічного Товариства (Полтава, 1997 р.), на Міжнародній конференції, присвяченій 90-річчю Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва. (Харків, 1999).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано вісім наукових праць – шість статей в наукових збірниках і журналах та тези.

Обсяг і структура дисертації. Дисертація викладена на 103 сторінках машинописного тексту, включає 40 таблиць, 7 рисунків. Робота складається з вступу, 4 розділів, списку використаних джерел і додатків. Список використаних літературних джерел поєднує 240 найменувань. Робота містить 16 додатків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

СТАН, ПРОБЛЕМИ І ПЕРСПЕКТИВИ СЕЛЕКЦІЇ

ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ (огляд літератури)

У розділі подається огляд наукових праць з питань продуктивності, зимостійкості, посухостійкості, стійкості до хвороб та шкідників, якості зерна озимої пшениці. Їх спадкування та мінливість. Зроблено висновки про необхідність подальших досліджень

УМОВИ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ

ДОСЛІДЖЕНЬ

Польові досліди проведені у 1993-1999 роках на дослідному полі навчально-дослідного господарства "Ювілейне", що знаходиться в зоні нестійкого зволоження лівобережного Лісостепу. Ґрунти дослідної ділянки представлені чорноземами, сформованими на карбонатному лесі.

Погодні умови за роки досліджень характеризувались значною різноманітністю аж до екстремальних, фітосанітарний стан посівів був типовим. У 1995-1996 роках відмічались ураження рослин сажкою.

Матеріалом для досліджень стали гібриди сортів і сортозразків озимої пшениці полтавської селекції, їх батьківські форми, а також сорти миронівської, одеської та зарубіжної селекції.

Польові досліди закладали і проводили в типових умовах селекційних посівів.

Фенологічні спостереження проводили згідно "Методики державного сортовипробування сільськогосподарських культур" (1995).

Схрещування проводили в польових умовах за загально прийнятою методикою шляхом видалення пиляків з квіток материнської форми з послідуючим запиленням пиляками батьківської.

Для проведення аналізу обсяг вибірки становив 25 рослин з кожної повторності. Повторність досліду чотириразова.

В гібридів першого покоління визначали ступінь фенотипічного домінування для ознак продуктивності. При визначенні характеру успадкування ознак продуктивності і якості гібридів F2 визначали ступінь домінування ознак продуктивності та числа седиментації за методикою А.Ф.Мережка (1980).

Аналіз спадковості вмісту клейковини, якості клейковини, вмісту білка проводили методом дисперсійного аналізу за Б.О.Доспєховим (1985). За ознаками продуктивності і якості проводили розрахунки частоти і ступеня позитивних і негативних трансгресій.

Лабораторні аналізи: склоподібність зерна, число седиментації, вміст та якість клейковини проводили згідно методики Н.М.Скляр (1983), І.І.Василенка, В.І.Комарова (1987). Вміст білка визначали методом інфрачервоного аналізу на комп'ютеризованому інфрачервоному аналізаторі PSCO/ISI IBM-PC 4250.

Статистичний аналіз експериментальних даних проводили згідно методики Б.О.Доспєхова (1985) з використанням комп'ютера IBM PC і програм Stadia, Excel, та Armselecthioner.

ТРАНСГРЕСИВНА МІНЛИВІСТЬ ОЗНАК ПРОДУКТИВНОСТІ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ І ЇХ ВИКОРИСТАННЯ В СЕЛЕКЦІЇ

Проблемі підвищення продуктивності озимої пшениці присвячено багато праць. Це цілком природно, адже продуктивність є одним з основних напрямків селекції цієї важливої культури. Найважливішими компонентами врожайності і продуктивності рослин вважаються продуктивне кущіння, число продуктивних стебел на одиниці площі, висота рослин, довжина колоса, кількість озернених колосків у колосі, кількість зерен у колосі, маса зерна з головного колоса, маса 1000 зерен, маса зерна рослини (Я.Леллі, 1980). Але це в загальному, не кожен елемент продуктивності має однаковий вплив на врожайність і не кожен показник може з однаковим успіхом застосовуватися в селекції. Ще П.П.Лук'яненко (1932) зробив перші кроки класифікації елементів продуктивності рослин за їх впливом на врожайність. Згідно цього, були розроблені шляхи і напрями добору високоврожайних сортів. Показниками для умов Краснодарського краю стали висота рослин, маса 1000 зерен, натура зерна. В дослідженнях інших авторів (В.М.Ремесло, 1975, В.В.Пильнєв, А.В.Нефьодов, 1987 та ін.) теж приводиться оцінка різних компонентів врожайності, але є розбіжності стосовно можливості застосування їх в селекції. Очевидно, що в різних умовах сорти озимої пшениці поводять себе по-різному і, можливо, формують врожайність за допомогою іншої ознаки продуктивності.

З появою нових сортів озимої пшениці полтавської селекції випливає необхідність визначення таких ознак продуктивності, які б могли бути застосованими для селекції в наших умовах з метою підвищення її ефективності. Результати наших досліджень приведені в таблиці 1.

Таблиця 1

Вплив елементів продуктивності озимої пшениці на врожайність, r

Рік врожаю Продуктивне кущіння Висота стебла Довжина головного колоса Число колосків у головному колосі Число зерен в головному колосі Маса зерна з головного колоса Маса 1000 зерен

1993 0,37 -0,66 0,54 0,48 -0,21 -0,18 0,53

1994 0,02 -0,77 -0,64 -0,58 -0,11 -0,30 0,66

1995 -0,40 -0,40 -0,13 -0,16 -0,35 -0,35 0,61

Число продуктивних стебел в рослині не має достовірного впливу на врожайність, хоча між продуктивним кущінням і масою зерна з рослини існує висока кореляційна залежність (r =0,63...0,93). Ознака висоти стебла мала, навпаки, значний вплив на врожайність.

Негативний зв'язок між цими показниками ще раз підтверджує, що з точки зору врожайності перевагу мають низькорослі сорти. Для наших дослідів найвищу врожайність відмічено у форм з висотою соломини 50 …70 см. Достовірного впливу висоти стебла на продуктивність рослини не встановлено (r =-0,32...0,56). Не виявлено достовірного кореляційного зв'язку і між елементами продуктивності колоса та врожайністю. Хоча вплив їх на продуктивність рослини досить суттєвий. Так, наприклад, коефіцієнт кореляції між довжиною колоса і масою зерна з рослини становить 0,01...0,70; кількість колосків у головному колосі корелює з тим же показником r=0,12...0,7; кількість зерен у головному колосі - r=0,10...0,82; маса зерна з головного колоса - r - 0,10...0,71. Найбільший позитивний вплив на врожайність в наших дослідженнях був зафіксований у ознаки маса 1000 зерен. Існує позитивний вплив цього показника і на продуктивність рослини - r=0,06...0,50.

Одержані результати говорять про те, що в наших умовах при селекції озимої пшениці на врожайність слід звертати увагу в першу чергу на висоту стебла рослин і масу 1000 зерен, хоча не слід забувати і інші компоненти продуктивності, оскільки за результатами наших досліджень коефіцієнт множинної детермінації між ними і врожайністю становить 0,783.

Ефективність селекційного процесу може суттєво підвищитися з використанням трансгресивної селекції. Хоча, за даними О.О.Созінова, А.П.Орлюка, А.А.Корчинського (1993), природа трансгресивної мінливості ще не має точних рекомендацій застосування в селекції. В наших дослідженнях було проведено аналіз мінливості ознак продуктивності з метою виявлення трансгресивних форм і визначення можливості добору за ними (табл. 2 ).

Таблиця 2

Мінливість елементів продуктивності та ефективність добору, (1993-1996 рр.)

Ознака V,% середнє Трансгресії, % h2

позитивні негативні при доборі

Продуктивне кущіння 33,86 10,56 0 -0,03

Висота стебла 12,28 10,01 10,14 0,37

Довжина колоса 10,86 11,7 8,0 0,365

Кількість колосків у головному колосі 10,81 14,36 4,63 0,38

Кількість зерен у головному колосі 25,1 28,15 16,60 0,395

Маса зерна з головного колоса 35,2 23,6 8,02 0,11

Маса 1000 зерен 17,2 6,21 9,35 0,42

В наших дослідженнях виникнення позитивних чи негативних трансгресивних форм в F2 залежало від ступеня домінування ознаки. При гетерозисі виникали позитивні трансгресії, а при депресії ознаки - негативні. Причому, чим вищий ступінь гетерозису чи депресії, тим вища частота трансгресій і тим вищий їх ступінь. Найбільша кількість позитивних трансгресій спостерігалась в о знак кількість зерен у головному колосі і маса зерна з головного колоса. Але застосування їх в селекції має складнощі через відсутність прямого зв'язку з врожайністю і незначним коефіцієнтом успадкування останньої при доборі. Майже так само характеризується і продуктивне кущіння, яке є високо мінливою ознакою і не має достовірного коефіцієнта успадкування при доборі.

Ознаками, що можуть використовуватися при доборі, є довжина колоса, кількість колосків і зерен у головному колосі.

Висота рослин має достовірний коефіцієнт успадкування при доборі. В гібридах F2 нашого експерименту частота позитивних і негативних трансгресій була майже однаковою і залежала від ступеня гетерозису чи депресії ознаки.

Отже, з точки зору врожайності більшу цінність становлять низькорослі форми. Але пошук таких серед пізніших поколінь інших гібридів показав, що негативні за висотою рослин трансгресії виникають з частотою 8,8%, в той час як позитивні - з частотою 35,2%. Визначено, що висота рослин у гібридних популяціях F2 більше залежить від підбору материнської форми.

Маса 1000 зерен є важливим показником врожайності і має найбільший коефіцієнт спадковості при доборі. Частота позитивної трансгресії в наших дослідженнях цього показника була незначною і теж залежала від величини гетерозису чи депресії ознаки в другому поколінні гібридів.

Аналіз вищеплення трансгресивних форм в наступних поколіннях (табл. 3) показав, що в третьому поколінні гібридів кількість фенотипів, які зберігають кращі показники ніж батьківські форми становить 4 – 16% від відібраних у другому. З наступними поколіннями кількість таких фенотипів змінюється не так стрімко. В четвертому – п'ятому поколіннях за масою зерна з головного колоса і масі 1000 зерен кількість таких фенотипів суттєво не змінилася. Враховуючи ступінь гомозиготності, можна припустити, що ці форми є трансгресивними. Особливо це помічено в тих ознаках, які є найціннішими в наших умовах - висота рослин і маса 1000 зерен. Згідно наших даних, з метою уникнення втрати цінних генотипів добір трансгресивних форм за ознаками продуктивності озимої пшениці необхідно починати в ранніх поколіннях гібридів.

Таблиця 3

Частота корисних трансгресій залежно від покоління гібридів, % (1993-1996 рр.)

Ознака F3 F4 F5

Число продуктивних стебел - - -

Висота стебла 4 4 2,2

Довжина колоса 16 9,1 5,3

Кількість колосків у головному колосі 16,5 9,7 6,9

Кількість зерен у головному колосі 13,9 10,8 6,0

Маса зерна з головного колоса 14,2 5,9 5,1

Маса 1000 зерен 14,8 2,0 3,0

СПАДКОВІСТЬ І МІНЛИВІСТЬ ОЗНАК ЯКОСТІ ЗЕРНА

Проблема покращення якості зерна пшениці і на сьогоднішній день стоїть дуже гостро. Основні шляхи підвищення якості зерна, агротехнічний і селекційний, широко представлені в науковій літературі вітчизняними та зарубіжними вченими (В.М.Ремесло, 1973; М.І.Блохін, 1986, 1987; О.О. Созінов, Ф.А. Попереля, 1985; Єльніков М.І., 1985; Г.П.Жемела, 1989; А.А. Корчинський, П.П.Літун, 1991та багато інших).

В наших дослідженнях проведено аналіз взаємозв'язку показників якості між собою, закономірності їх успадкування і мінливість залежно від підбору вихідного матеріалу. Як показали обчислення, показники якості негативно корелюють з такою ознакою, як маса 1000 зерен, що вказує на зворотній зв'язок між врожайністю та якістю зерна (табл. 4).

Таблиця 4

Взаємозв'язок показників якості зерна між собою, r

Показники Маса 1000 зерен Склоподібність Число седиментації Вміст клейковини Якість клейковини Вміст білка

Маса 1000 зерен - -0,49±0,19 -0,41±0,05 -0,20 -0,51±0,05 -0,18

Склоподібність -0,49±0,19 - 0,54±0,19 0,460,1 0,17 0,59±0,25

Число седиментації -0,41±0,05 0,54±0,19 - 0,64±0,32 0,1 0,79±0,08

Як виявилося при обчисленнях, число седиментації має тісний зв'язок з такими якісними показниками, як склоподібність зерна, вміст сирої клейковини і вміст білка в зерні. Але з якістю клейковини кореляційний зв'язок був дуже слабким. Заслуговує на увагу те, що такі показники, як склоподібність зерна і число седиментації можуть застосовуватися для оцінки на якість однієї рослини, оскільки аналізи не потребують великої кількості матеріалу, а тісний кореляційний зв'язок цих показників з іншими якісними показниками дає змогу оцінити об'єкт досліджень за всім комплексом проведення досліджень. Виходячи з цього, була проведена статистична оцінка цих двох показників з метою визначення їх застосування в селекції.

Склоподібність зерна - ознака, що має незначну мінливість. Коефіцієнт варіації її знаходиться в межах 5,4 ... 24,9%. Причому, при схрещуванні однакових за технологічними якостями сортів в гібридах F2 значення коефіцієнта варіації не зростало в порівнянні з їх батьківськими формами - 5,4 ... 5,8%. При схрещуванні різноякісних сортів спостерігається зростання мінливості. Так, наприклад, при схрещуванні сильних форм Полтавська 42 і Коломак 5 з низькоякісним сортозразком Коломак 2 V= 13,3 . . .18,03%. Якщо сорт Коломак 2 використовувався як материнська форма - Коломак 2 х Полтавська 42 і Коломак 2 х Миронівська 808 поліпшена, то V=20,1 . . . 24,9%.

Визначення коефіцієнта успадкування склоподібності проводили шляхом регресійного аналізу, але він виявився недостовірним.

Не знайдено спадковості склоподібності зерна і при доборі - r =-0,13...-063. Слід сказати, що на склоподібність зерна серйозно вплинули умови років. Так, у 1993 р. склоподібність зерна становила в середньому 71%, а в 1994 і 1995 роках, коли умови були сприятливими, середнє значення показника становило відповідно 85 і 87%. Окрім того, на склоподібність зерна сильно впливає ураженість рослин хворобами, особливо сажкою. Очевидно, що показник склоподібності зерна може використовуватися тільки для оцінки селекційного матеріалу, але застосування його для підбору батьківських форм і добору з гібридних популяцій мало ефективне. Склоподібність зерна можна використовувати як критерій нестійкості сорту до хвороб і умов зовнішнього середовища.

Достовірнішим і надійнішим з точки зору селекції є число седиментації. У 1993 році коефіцієнт кореляції між числом седиментації і вмістом клейковини в зерні становив 0,91 + 0,07. Аналіз спадковості ознаки показав, що гібриди можуть успадковувати число седиментації за всіма типами спадковості. Мінливість числа седиментації низька або середня (V=6,7... 17,85%). Як і в решті кількісних показників, що визначалися в даній роботі, частота, ступінь і тривалість трансгресії залежали від ступеня домінування ознаки в гібридах другого покоління. В F2 частота позитивних фенотипів становила 40... 67%, на що безсумнівно вплинув ефект гетерозису, що зберігається в другому поколінні гібридів. Але в F3 частота трансгресії незалежна і становила лише 6,25%, при ступені трансгресії 4,29% у гібрида Полтавська 42 х х(Полтавська 42 х Юннат одеський), який в F2 мав найвище значення гетерозису.

Як показали обчислення коефіцієнта успадкування седиментації при доборі, спадковість цієї ознаки становить майже 1 - r F4/ F3= =0,58+0,11 та r F5/ F4 = 0,48+0,16. Враховуючи це, а також простоту методу оцінки, за числом седиментації провели визначення вищеплення трансгресій. Гібриди F3- F5 були згруповані за схемою схрещування, як це показано в таблиці 5. До першої групи віднесли гібриди Полтавська 37 х Альбатрос одеський і Полтавська 42 х Альбатрос одеський, до другої - Полтавська 37 х Юннат одеський, Полтавська 42 х Юннат одеський, до третьої - зворотні комбінації другої групи та Південна Зоря х Миронівська 808 поліпшена, до четвертої - Південна Зоря х Чайка. До п'ятої групи віднесли складні гібриди, одержані внаслідок схрещування гібридних комбінацій з сортами вітчизняної і зарубіжної селекції.

Як і очікувалось, найкращі результати одержані від схрещування двох сильних форм. Впритул до них наближалися гібриди типу цінна х сильна, але ступінь трансгресії в них значно нижчий, ніж в попередніх, що в свою чергу зменшує і вірогідність та ефективність добору. Найвищий ступінь і частота трансгресії спостерігались у гібридів цінна х цінна та складних комбінацій. Але, незважаючи на це, їх середні показники були меншими, ніж у гібридів першої групи. Частота виникнення позитивних трансгресій значно зменшується з кожним наступним поколінням. Якщо в першому поколінні гібридів вона становить 7,8%, то в четвертому - 7,5%, а в п'ятому - 3,4%. Хоча при схрещуванні сильних пшениць навіть у п'ятому поколінні частота трансгресії може досягти 23%.

Таблиця 5

Трансгресія числа седиментації залежно від добору

батьківських форм

№ п/п Схема схрещування Показник седиментації Трансгресія, %

кращої батьківської форми кращих гібридів ступінь частота

1 сильна х сильна 57,3 62 7,61 7,13

2 сильна х цінна 57,3 59,5 5,71 4,67

3 цінна х сильна 57,3 62,3 2,93 2,89

4 цінна х цінна 53 59 13,3 11,03

5 складні гібриди 49,5 58,5 18,2 11,8

Все це говорить про те, що добір цінних генотипів слід починати в другому або третьому поколінні гібридів.

Аналіз спадковості і мінливості головних ознак якості - вмісту клейковини в зерні, її якості та вмісту білка провели в гібридах другого і третього покоління. У гібридів другого покоління спостерігалися усі типи успадкування ознаки. При чому, ступінь домінування, його величина, або, принаймні, знак залежали від материнської форми. Так, у гібридів Коломак 2 х (Донська напівкарликова х Коломак 3) і Коломак 2 х Полтавська 42 ступінь домінування дорівнював відповідно -2,75 і -0,13. У цих гібридів, де за материнську форму використано сильний сорт або сортозразок спостерігався позитивний гетерозис і позитивний знак ступеня домінування. Цілком протилежними виявилися результати від прямого і зворотного схрещування двох сильних сортів - Коломак 5 і Коломак 3. В прямій комбінації ступінь домінування дорівнював 10,3, а в зворотній - 7,67, на це, очевидно, вплинуло пошкодження сорту Коломак 3 сажкою в наших посівах.

Особливо відчутний вплив батьківських форм у гібридів другого покоління на якість клейковини. Першої групи якості не було в жодній з гібридних комбінацій. При схрещуванні двох сильних сортів мінливість якості клейковини в гібридів була незначною, і гібриди повністю успадковували цей показник від своїх батьківських форм. Включення в гібридизацію матеріалу з гіршою характеристикою, приводило до незмінного погіршення якості клейковини у гібридів незалежно від того, яка форма була гіршою, батьківська чи материнська.

Для вмісту білка також характерні усі типи успадкування у гібридів другого покоління. Ступінь домінування ознаки F2 теж залежав від підбору материнської форми. При застосуванні сортозразка Коломак 2, як такої, спостерігався негативний знак ступеня домінування. В цілому, спадковість вмісту білка має схожий характер з спадковістю вмісту клейковини, але це не так яскраво виражено. Щоб визначити конкретний вплив батьківських форм на спадковість вмісту клейковини, її якості і вмісту білка, взяли гібриди F3 і коефіцієнт спадковості, вираховували шляхом дисперсійного аналізу (Б.О.Доспєхов, 1985) (табл. 6).

Таблиця 6

Спадковість і мінливість ознак якості зерна залежно від підбору батьківських пар та при доборі

Показник h2 h2

Р1 Р2 Р1 Р2

Вміст клейковини 0,764 0,0 28,4–39,2 26,0–36,4 0,55

Якість клейковини 0,40 0,24 ІІ–ІІІ ІІ–ІІІ 0,48

Вміст білкка 0,498 0,498 12,5–14,69 12,53–14,42 0,68

Вплив батьківської форми на ці показники визначали в серії схрещування, де нею були: для сорту Південна Зоря сорти Теккенеш, Миронівська 808 поліпшена, Чайка, а для сорту Чайка - сорти Спартанка, Хаммер, Дніпровська 775, Альбатрос одеський. Вплив материнської форми визначали в серії, де батьківськими формами були Миронівська 808 поліпшена і Альбатрос одеський. Для першого сорту материнськими формами були Херсонська 86, Росинка х Сєвєрокубанка, Південна Зоря; для другого - Полтавська 37, Полтавська 42, Чайка, Миронівська 27, Миронівська 62, Миронівська остиста, лінія Південна Зоря х Миронівська 25.

Як показали розрахунки, на вміст клейковини сильніше впливає материнська форма. Коефіцієнт успадкування від неї в середньому становив 76,4 %. В той час, як впливу батьківської форми помічено не було. Мінливість ознак при доборі різних материнських форм була більшою, ніж при доборі батьківських.

Якість клейковини, на відміну від її кількості, залежить від обох батьківських форм. Коефіцієнти успадкування цієї ознаки були дещо меншими, ніж в попередньої, але вплив батьківської форми достовірнішим. На характер мінливості також впливали обидві форми.

Вміст білка, як і якість клейковини, теж залежить від підбору обох батьківських форм. Їхній внесок приблизно рівний і становить майже 50%. Мінливість в групах гібридів теж була приблизно однаковою.

Добір за показниками вмісту клейковини, якістю клейковини, вмісту білка може бути ефективним, про що свідчать високі коефіцієнти регресії між поколіннями гібридів. Але ці показники можуть бути застосовані тільки для певних партій насіння. Застосувати їх для оцінки конкретної рослини в наших умовах неможливо. Тому в ранніх поколіннях гібридів слід використовувати зв'язок числа седиментації з цими показниками якостей. Число седиментації відрізняється простотою, об'єктивністю методу і може використовуватися для добору цінних генотипів з обмеженої кількості матеріалу.

ВИСНОВКИ

1. Показники продуктивностi мають неоднаковий вплив на продуктивнiсть та врожайнiсть озимої пшеницi i з неоднаковим успiхом можуть застосовуватись в селекцiї на врожайнiсть. Застосування в селекцiї числа продуктивних стебел в рослинi проблематичне через високу мінливість ознаки, низьку достовірність взаємозв'язку з урожайністю та відсутність закономiрностей успадкування при доборі.

2. Висота рослин має достовiрний негативний взаємозв'язок з урожайнiстю. Висота стебла гібридів в значній мірі залежить від підбору для схрещування материнської форми. Частота низькорослих трансгресiй становить у загальному близько 9%, в той час як позитивних – в чотири рази частiше.

3. Елементи продуктивностi колоса - довжина, кiлькiсть колоскiв, кiлькiсть зерен, маса зерна з колоса - кожен окремо не мають достовірного впливу на врожайнiсть зерна. Частота виникнення позитивних трансгресiй за цими ознаками залежить вiд типу спадкування їх у другому поколiннi гiбридiв. Чим вищий ступінь гетерозису, тим бiльша частота i тривалiсть вищеплення позитивних трансгресiй за елементами продуктивностi колоса.

4. Першочергову увагу при селекцiї на врожайнiсть слiд придiляти масі 1000 зерен. Показник має високий взаємозв'язок з врожайністю, чiткi закономiрностi успадкування при схрещуваннi та доборi. Частота, ступiнь і тривалiсть вищеплення трансгресiї залежить вiд ступеня домiнування ознаки в другому поколiннi гiбридiв. Не встановлено лінійної залежності між цим показником та вмістом клейковини і білка, але необхідно враховувати зворотну кореляцію маси 1000 зерен з якістю клейковини і виходити з конкретних завдань створення сорту.

5. Показник склоподiбностi зерна - iнформативний i надiйний при оцiнцi селекцiйного матерiалу або технологічній оцінці зерна пшеницi, оскiльки має тiсний кореляцiйний зв'язок з iншими показниками якостi. Але застосування його для добору на якiсть зерна проблематичне через значну залежнiсть вiд умов вирощування.

6. Число седиментацiї має тiсний взаємозв'язок з вмістом клейковини та білка i чiткi закономiрностi спадкування при схрещуваннi та доборi. Не встановлено взаємозв'язку числа седиментацiї з якістю клейковини.

7. Успадкування вмiсту клейковини гiбрид ами та розмах фенотипічної мінливості залежить вiд підбору для схрещування материнської форми. Коефiцiєнт успадкування становить 70...83%. Ефективнiсть добору за цим показником становить майже 100%. Визначення трансгресивних форм в ранніх поколіннях можливе при використанні числа седиментації.

8. Якiсть клейковини в зернi гiбридiв залежить вiд характеристики за цим показником обох батькiвських форм. Застосування в схрещуваннях хоч одного низькоякiсного сорту веде до погiршення якостi гiбридного потомства, тому при селекцiї на якiсть слiд пiдбирати форми з найкращими показниками.

9. Вмiст бiлка - має чiткi закономiрностi успадкування при схрещуваннi та доборi. Для одержання високобiлкового матерiалу слiд схрещувати мiж собою високобiлковi сорти. Висока iмовiрнiсть одержання гiбридiв з підвищеним вмiстом бiлка iснує при доборi з гiбридних комбiнацiй цiнних пшениць, якi генетично мають високий вмiст бiлка. Визначення трансгресивних форм в ранніх поколіннях можливе при використанні числа седиментації.

10. Використання в схрещуваннях батьківських пар, що мають однакові характеристики за господарсько цінними ознаками, веде до зниження трансгресивної мінливості і, навпаки, при використанні різних за показниками пар її частота і ступінь зростають. Але трансгресивні форми, одержані від схрещування кращих батьківських пар мають вищі абсолютні значення.

11. Частота, ступiнь i тривалiсть вищеплення трансгресивних форм залежить вiд характеру спадкування ознаки в другому поколiннi гiбридiв. З кожним наступним поколiнням гiбридiв частота вищеплення трансгресiй рiзко знижується.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ДЛЯ ПРАКТИЧНОЇ СЕЛЕКЦІЇ

1. Для одержання низькорослих продуктивних форм як вихідний матеріал використовувати сорти полтавської селекції Коломак 2 і Коломак 3.

2. Показник седиментації може використовуватись для оцiнки гiбридних комбiнацiй в раннiх поколiннях гiбридiв для встановлення особливостей спадкування показникiв вмісту клейковини та білка та визначення за цими ознаками трансгресивних форм .

3. Добiр трансгресивних за господарсько цінними ознаками форм слiд починати з другого поколiння гiбридiв з продовженням добору в наступних поколіннях.

4. В умовах лівобережного Лісостепу підбір батьківських форм для схрещування та добiр з гібридних популяцій слід проводити за комплексом показникiв, які мають тісний кореляційний зв'язок з продуктивністю рослин і якістю зерна - висота рослин, маса 1000 зерен, число седиментацiї, вмiст i якiсть клейковини, вмiст бiлка.

5. Використовувати новий селекційний матеріал, одержаний в результаті проведених досліджень для створення сортів пшениці з високою продуктивністю і якістю зерна.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Москаленко В.І., Маренич М.М. Нові сорти озимої пшениці селекції Полтавського сільськогосподарського інституту // Продуктивність і якість сільськогосподарської продукції. Наукові праці. Т. 17.–Полтава, 1995. - С. 17 - 19.

2. Маренич М.М. Характеристика ознак продуктивності озимої пшениці // Вісник Полтавського державного сільськогосподарського інституту. – 1999. - №3.- C. 7 - 8.

3. Жемела Г.П., Маренич М.М. Спадкування і мінливість ознак якості зерна озимої м'якої пшениці // Вісник Полтавського державного сільськогосподарського інституту. – 1999. - №5. – С. 4 – 6.

4. Маренич М.М. Генетичні аспекти підбору батьківських пар в селекції озимої пшениці на продуктивність та якість зерна //Бюлетень Інституту зернового господарства УААН. – 2000. - № 12-13.- С. 102 – 104 .

5. Маренич М. М. Динаміка вищеплення трансгресивних форм у гібридів озимої пшениці //Вісник Полтавського державного сільськогосподарського інституту. – 2000. - № 3. - С. 6 – 8.

6. Маренич М.М. Закономірності появи трансгресивних форм у гібридів пшениці озимої //Вісник аграрної науки. – 2000. - №6. – С. 77 – 78.

7. Маренич М.М. Особливості варіювання висоти стебла у гібридів озимої пшениці//Проблеми ботаніки і мікології на порозі третього тисячоліття: Матеріали Х з'їзду Українського ботанічного товариства. - Київ, 1997. - С. 144.

8. Маренич М.М. Трансгресивна мінливість числа седиментації і її використання в селекції озимої пшениці //Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва: Тези доповідей міжнародної конференції, присвяченої 90-річчю Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва. Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва. – Харків. – 1999. – С.174.

Маренич М.М. Мінливість господарсько цінних ознак гібридів озимої м'якої пшениці залежно від добору батьківських форм. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05. - селекція і насінництво. – Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН, Харків, 2001.

Захищається рукопис дисертації, яка містить результати досліджень мінливості і спадковості ознак продуктивності і якості зерна м'якої озимої пшениці залежно від добору батьківських форм.

Вивчені статистичні параметри господарсько цінних ознак, їх взаємозв'язки та взаємообумовленість в умовах лівобережного Лісостепу України. Встановлено закономірності спадковості і мінливості показників продуктивності і якості зерна.

Визначено закономірності трансгресивної мінливості та можливості її використання, вдосконалені методи добору трансгресивних форм за окремими господарсько цінними ознаками при селекції на продуктивність та якість зерна.

Виділені лінії з стабільним проявом основних господарсько-цінних ознак для селекційної роботи.

Ключові слова: пшениця, гібриди, мінливість, успадкування, домінування, гетерозис, продуктивність, якість, трансгресія.

Маренич Н.Н. Изменчивость хозяйственно ценных признаков гибридов озимой мягкой пшеницы в зависимости от подбора родительских форм. – Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 - селекция и семеноводство. – Институт растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН, Харьков, 2001.

Защищается рукопись диссертации, содержащая результаты исследований по изменчивости и наследуемости признаков продуктивности и качества зерна мягкой озимой пшеницы в зависимости от подбора родительских форм.

В ходе исследований, которые проводились в течении 1993-1999 гг. были изучены статистические параметры хозяйственно-ценных признаков у озимой пшеницы, лимитирующие продуктивность растений и качество зерна, их взаимосвязи и взаимообусловленность в условиях левобережной Лесостепи Украины. Установлены закономерности и особенности наследственности и изменчивости показателей продуктивности растений и качества зерна в зависимости от подбора родительских форм для скрещивания, а также возможности отбора по хозяйственно полезным признакам.

Определена ценность и эффективность оценки селекционного материала по высоте растений, массе 1000 зерен, числу седиментации, стекловидности, количеству и качеству клейковины и белка.

В работе рассматривается проблема использования трансгрессивной изменчивости в селекции озимой пшеницы. Установлены пути расширения генетической изменчивости признаков озимой пшеницы, что выражается в появлении трансгрессивных форм. Определены частота и степень выщепления трансгрессивных форм у гибридов озимой мягкой пшеницы в зависимости от характера доминирования признака. Проанализирована продолжительность выщепления трансгрессий в зависимости от гибридных поколений.

На основе полученных результатов даны рекомендации по проведению подбора родительских форм для скрещиваний и проведению отборов в ранних гибридных поколениях по признакам продуктивности и качества – высота стебля, масса 1000 зерен, число седиментации. Показатель седиментации рекомендуется использовать для выявления трансгрессивных форм по количеству клейковины и белка в зерне.

Выделены линии со стабильным проявлением основных хозяйстенно-ценных признаков для селекционной работы.

Ключевые слова: пшеница, гибриды, изменчивость, наследуемость, доминирование, гетерозис, продуктивность, качество, трансгрессия.

Marenych M.M. Variability of the economicaly valueble sings of the winter wheat hybribs as a subject to parents selection - Manuscript.

This is a dissertation on acquiring candidate of agricultural science degree on the speciality 06.01.05 – Plant breeding and seed production. The Institute of Crop Science, named after V. J. Yurjev UAAS, Kharkiv, 2001.

The manuscript of dissertation containing the results of the research analysis of the variation, inheritance and signs of winter wheat grain productivity and guality is being defended.

The statistical parameters of the economical valuable signs, their corelations and determinantions under the left-bank Partialle-wooded steppe conditions have been investgated. The conformity with a law of variation and inheritance has been determined.

The peculiarities of transgression forms variation and the possibility of their usage, the improved methods of transgression forms selection were determined while selecting for grain productivity and quality.

New lines with stabile characteristics of the main economicaly valuable signs are determined for a selection work.

Key words: wheat, hybrid, variability, inheritance, domination, heterosis, productivity, quality, transgression.

Полтава, РВВ Полтавського державного сільськогосподарського інституту.

м. Полтава, вул. Г. Сковороди, 1/3, тел. 2-29-94

Підписано до друку 14.03.2001

Спосіб друку – різографія. Гарнітура Times New Roman.

Формат 60ґ84 1/16. Ум. друк. арк. 1. Тираж 100 прим.

Зам. № 15.