УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУК
ІНСТИТУТ ТВАРИННИЦТВА
Сафонова Тетяна Вікторівна
УДК 638.2:575.222.7:57.08 (477)
ВДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ ОЦІНКИ ГІБРИДІВ ШОВКОВИЧНОГО ШОВКОПРЯДА В УМОВАХ УКРАЇНИ
06. 02. 01 – розведення та селекція тварин
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Харків – 2002
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті шовківництва Української академії аграрних наук, м. Мерефа Харківської області
Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор
Злотін Олександр Зіновійович,
Інститут шовківництва УААН,
головний науковий співробітник лабораторії
технології промислового виробництва
коконів та грени
Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук,
старший науковий співробітник
Рубан Сергій Юрійович,
Інститут тваринництва УААН,
завідувач відділу технології виробництва молока
доктор сільськогосподарських наук,
старший науковий співробітник
Пилипенко Борис Феодосійович,
пенсіонер
Провідна установа: Інститут розведення і генетики тварин УААН, відділ
відтворення. Київська обл., Бориспільський р-н, с. Чубинське
Захист відбудеться "28" березня 2002 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 65.356.01 Інституту тваринництва УААН за адресою: 62404, п/в Кулиничі Харківського району, Харківської області
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту тваринництва УААН
Автореферат розісланий 22.02.2002 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради ПОМІТУН І.А.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Одним з найважливіших завдань шовківництва є створення нових високопродуктивних і життєздатних порід та гібридів шовковичного шовкопряда, їх районування і впровадження у виробництво. Успіх його вирішення залежить від якості створення та обўўєктивності оцінки порід і гібридів (Злотин, 1989; Головко, Чепурная, Злотин, 1995). Для оцінки перспективності гібридів шовковичного шовкопряда проводиться їх станційне та державне випробування.
Існуюча методика випробувань орієнтована на оптимальний фон культивування, так як він дозволяє максимально реалізувати генетичний потенціал гібридів. Однак на виробництві умови проведення вигодівель не завжди відповідають оптимальним. Тому гібриди, які виявилися перспективними при випробуванні на оптимальному фоні, у жорстких умовах виробництва часто бувають малопродуктивними. Це, у свою чергу, затримує впровадження нових гібридів у виробництво.
Зараз у зв'язку зі змінами, які відбулись у сільському господарстві України, випробування гібридів шовковичного шовкопряда проводять тільки в одній зоні, безпосередньо на базі Інституту шовківництва УААН, протягом 3–4 років. Скорочення мережі сортовипробувальних ділянок знижує об'єктивність оцінки досліджуваного біоматеріалу.
Звідси актуальність пошуку нових шляхів оцінювання гібридів шовковичного шовкопряда, які б дозволили всебічно дослідити генотипи і прогнозувати перспективні з них щодо продуктивності та життєздатності з урахуванням екологічних особливостей культивування.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно з тематичним планом науково-дослідних робіт Інституту шовківництва УААН у межах науково-технічної програми "Розробити ефективні технології виробництва шовкової сировини на основі високопродуктивних нових порід і гібридів шовковичного шовкопряда та сортів шовковиці" (реєстраційний № 03.04-МВ/14-96).
Мета і завдання дослідження. Мета – на основі проведених досліджень довести невідповідність існуючої методики випробувань гібридів шовковичного шовкопряда сучасним вимогам виробництва в Україні та, використовуючи метод функціональних навантажень, розробити нову методику державного випробування перспективних гібридів і посилити об'єктивність їх оцінки.
Для досягнення цієї мети були поставлені такі завдання: –
оцінити породи шовковичного шовкопряда на перспективність їх використання як компонентів гібридів та на основі цього створити гібридні комбінації для станційних випробувань;–
розробити нову методику оцінки випробуваних гібридів у зв'язку з необхідністю визначення реакції генотипів на нестабільні умови середовища;–
обґрунтувати перспективність застосування нової методики випробувань гібридів шовковичного шовкопряда з використанням оптимального та песимального фонів вигодівель;–
вивчити характер динаміки основних показників порід та гібридів шовковичного шовкопряда залежно від впливу функціональних навантажень;–
розробити комплексний показник економічної оцінки гібридів шовковичного шовкопряда з метою чіткого диференціювання перспективних комбінацій; –
розробити прийом прогнозування життєздатності шовковичного шовкопряда.
Об'єкт дослідження – неадекватність існуючої методики випробування нових гібридів шовковичного шовкопряда сучасному стану умов їх вигодівель на виробництві.
Предмет досліджень – вплив нестабільних умов середовища на показники гібридів і розробка нової методики їх випробування.
Методи досліджень. Для встановлення вірогідних відмінностей між генотипами, які вирощувались у різних умовах культивування, застосовано біометричні методи обробки даних.
Наукова новизна одержаних результатів. Теоретично обґрунтовано новий підхід до випробувань гібридів шовковичного шовкопряда з урахуванням нестабільних умов середовища. На підставі такого підходу розроблена нова методика випробування гібридів шовковичного шовкопряда, яка включає оптимальний та песимальний режими культивування у весняний та літній сезони вигодівель.
У процесі вивчення міжсезонної динаміки біологічних показників порід та гібридів визначена залежність між ступенем варіювання показників гібридів та їх порід-компонентів. Урахування ступеня варіювання ознак при підборі компонентів для гібридизації дозволяє прогнозувати перспективні гібридні комбінації для різних сезонів вигодівель.
Установлена тенденція динаміки показника перспективного росту чисельності порід залежно від екологічних умов, завдяки якій визначені оптимальні терміни приготування гібридної грени.
Розроблено новий прийом прогнозування життєздатності шовковичного шовкопряда в нестабільних умовах середовища за відсотком великих коконів самок у партії.
Уперше розроблено комплексний показник економічної ефективності гібридів, який включає низку найважливіших біологічних та технологічних параметрів.
Практичне значення одержаних результатів. На основі проведених досліджень доведено перспективність використання розробленої методики випробування гібридів шовковичного шовкопряда в практиці шовківництва, а також застосування нових прийомів оцінки біоматеріалу при виконанні програм розведення шовковичного шовкопряда з метою прогнозування перспективних культур.
Нова методика випробувань гібридів шовковичного шовкопряда затверджена на засіданні Методичної ради Держкомісії по випробуванню та охороні сортів рослин України від 12 вересня 2001 р., протокол № 6.
Особистий внесок здобувача. Автору належить теоретичне обґрунтування роботи, її безпосереднє експериментальне виконання, тобто планування досліджень, розробка нової методики випробувань гібридів шовковичного шовкопряда та об'єктивної системи оцінки гібридних комбінацій, підготовка матеріалів до публікацій, формулювання основних положень та висновків.
Спільно зі старшим науковим співробітником лабораторії селекції шовковичного шовкопряда Інституту шовківництва УААН В.С. Лютенком розроблено комплексний показник економічної ефективності гібридів.
Апробація результатів досліджень дисертації. Основні положення дисертації були викладені на щорічних засіданнях Ученої ради Інституту шовківництва УААН (1997–2000 рр.), на Міжнародному симпозіумі "Перспективи розвитку шовківництва в ХХІ сторіччі" (Високий, 15–16 липня 1998 р.), на Республіканській науковій конференції, присвяченій 50-й річниці створення Українського ентомологічного товариства (Ніжин, 19–23 серпня 2000 р.), на Всеукраїнській конференції молодих учених "Агроекологія як основа стабільності сільського господарства" (Харків, 11–13 жовтня 2000 р.), на ІІІ регіональному семінарі молодих учених та студентів "Проблеми хімічної екології рослин" (Харків, 4 квітня 2001 р.), на Міжнародній науковій конференції "Шляхи підвищення резистентності та продуктивності тварин" (Дніпропетровськ, 17–18 травня 2001 р.), на Міжнародній конференції молодих учених, присвяченій 185-річчю ХДАУ ім. В.В. Докучаєва "Рослина і середовище" (Харків, 26–28 вересня 2001 р.), на Міжнародній науковій конференції "Нові методи досліджень у тваринництві" (Харків, 31 жовтня – 1 листопада 2001 р.).
Публікації. З теми дисертації опубліковано 7 робіт, з них 4– у фахових виданнях, 3 – матеріали та тези наукових конференцій.
Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, 6 розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел (259 найменувань на 25 с., з них 51– зарубіжних авторів) і додатків. Робота викладена на 151 с. машинописного тексту і містить 33 таблиці (на 19 с.), 5 рисунків (на 3 с.) та 16 с. додатків.
Матеріали та методи досліджень
Робота виконана на базі Інституту шовківництва УААН у період 1997–2000 років.
Основним матеріалом досліджень були породи шовковичного шовкопряда, виведені в лабораторії селекції Інституту шовківництва УААН: Мерефа 6 (Мер. 6), Мерефа 7 (Мер. 7), Мерефа 8 (Мер. 8), Українська 19 (Укр. 19), Українська 20 (Укр. ), Українська 21 (Укр. 21), походження яких описане в табл. 1, та гібриди Укр. 19 ґ Укр. 20, Укр. 20 ґ Укр. 19, Мер. 8 ґ Укр. 21, Укр. 21 ґ Мер. 8. За стандарт був прийнятий районованний в Україні гібрид Мер. 6 ґ Мер. 7.
Навесні 1998 року додатково використовували гібриди селекції Інституту шовківництва УААН: Враца 54 ґ Укр. 17ІІ, Враца 52 ґ Укр. 18, Мер. 8 ґ Враца 54, Укр. 20 ґ Укр. 17ІІ, Враца 52 ґ Укр. 17І, Укр. 21 ґ Укр. 16, Укр. 18 ґ Укр. 21, Укр. ґ Укр. 17І та їх зворотні комбінації. Компонентами перелічених гібридів були нові і старі породи селекції Інституту шовківництва УААН і породи болгарської селекції.
Робота виконувалася у весняний і літній сезони на оптимальному та песимальному фонах.
Умови оптимального фону відповідали вимогам, що рекомендувалися для України (Рекомендації …, 1986). Песимальний фон передбачав погіршення умов проведення вигодівель: зниження температури на 2–3 °°С в кожному віці; зменшення кількості годівель – у першому віці 5 разів на добу, у другому – 4, в третьому – 3, у четвертому і п'ятому віках – 2 рази на добу. Витрати корму: 600, 700 кг листя шовковиці (весна, літо відповідно) з розрахунку на коробку гусениць (17,5 г).
Таблиця 1
Походження порід
Породи Походження Методи селекції
Мерефа 6 Враца 14 (Болгарія) Аналітичний
Мерефа 7 Враца 13 (Болгарія) Аналітичний
Мерефа 8 Враца 28 (Болгарія) Аналітичний
Українська 19 (Shogetsu ґ Hucho) ґУкр. 13 (Японія, Україна) Синтетичний
Українська 20 Мерефа 6ґП № 5 (Україна, Болгарія) Синтетичний
Українська 21 Українська 14ґП № 2 (Україна, Болгарія) Синтетичний
Життєздатність як один із найважливіших біологічних показників, що визначають якість культур комах, враховували на всіх стадіях онтогенезу, за винятком імаго. Життєздатність яєць шовковичного шовкопряда (відродження гусениць), життєздатність гусениць та життєздатність лялечок визначали згідно з загальноприйнятими у шовківництві методиками (Шовківництво, 1998).
Індекс загальної життєздатності розраховували згідно з формулою (Злотин, Чепурная, 1994):
V=V1ґV2ґV3ґ100%,
де V - життєздатність загальна, %;
V1- життєздатність яєць;
V2- життєздатність личинок;
V3- життєздатність лялечок.
Показник перспективного зростання чисельності штучних популяцій знаходили за формулою (Злотин, Чепурная, 1994):
R=VґNґF,
де R- перспективний ріст чисельності, шт;
V- загальна життєздатність, %;
N- частка яйцекладучих самок, %;
F- середня індивідуальна плодовитість, шт.
Основні біологічні і технологічні показники шовковичного шовкопряда враховували за загальноприйнятими методиками (Злотин, 1989; Шовківництво, 1998).
Економічну ефективність гібридів ми пропонуємо визначати за вартісною оцінкою шовку-сирцю з урахуванням витрат на виробництво грени та коконів, згідно з формулою:
Геф=Сш–См–Ск,
де Геф – економічна ефективність гібридів, ум. од.;
Сш – вартість шовку-сирцю з 1 г гусениць, ум. од.;
См – вартість 1 г "мурашів", ум. од.;
Ск – вартість урожаю коконів з 1 г гусениць, ум. од.
Вартість 1 г "мурашів" розраховували з урахуванням фактичної відроджуємості гусениць з грени згідно з формулою:
Км
См = ----------------Ч ?г,
Кг ґ V
де См – вартість 1 г "мурашів";
Км – кількість"мурашів" в 1 г;
Кг – кількість яєць в 1 г;
V – життєздатність яєць;
Сг – вартість 1 г грени.
Мінливість основних селекційних ознак визначали за допомогою коефіцієнта варіації (V), (Доспехов, 1985).
Ступінь впливу одного показника на прояви іншого оцінювали за допомогою коефіцієнта кореляції, який являє собою коваріацію двох наборів даних, розподілену на добуток їх стандартних відхилень:
Rx,y =
Оцінку комбінаційної здатності як прогностичного показника перспективних порід-компонентів для гібридизації проводили за схемою неповних топкросів, застосовуючи пакет програм "Agros" для обчислювання комбінаційної здатності.
Отримані дані обробляли засобами математичної статистики, використовуючи МК-51 та стандартний пакет програм "Microsoft Excel – 97".
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ та їх обговорення
Експериментальна оцінка біоматеріалу щодо отримання перспективних гібридних комбінацій та їх випробування за стандартною методикою
Забезпечення шовківництва України новими високопродуктивними гібридами проводиться в напрямку суттєвого підвищення їх біологічних та технологічних показників, тому є актуальним створення порід-компонентів гібридів шовковичного шовкопряда з високим генетичним потенціалом шовкової продуктивності та його стабільною реалізацією.
Вивчення комбінаційної здатності порід-компонентів. Метою роботи було оцінювання загальної та специфичної комбінаційної здатності (ЗКЗ та СКЗ відповідно) деяких показників шовковичного шовкопряда перспективних українських та болгарських порід.
За результатами вигодівель виділилися гібридні комбінації за участі порід Укр. та Враца 52, які характеризувалися високим рівнем маси кокона 2,6 –2,68 г, а за життєздатністю гусениць – за участі Враци 54, яким притаманні також високі показники урожаю коконів – 6,14 – 6,16 кг с 1 г гусениць. Не зважаючи на деяке зниження життєздатності гібридів за участі Укр. 20 та Враца 52 (75,6 – 84,0 %), вони мають високий урожай коконів – 5,3–6,01 кг.
ЗКЗ у досліджуваних порід у більшості випадків була середньою (табл. 2).
Таблиця 2
Результати оцінки загальної та специфічної комбінаційної здатності порід шовковичного шовкопряда
Породи Життєздатність гусениць, % Маса кокона, г Сортові кокони, % Урожай коконів, кг
ефект Рівень показника ефект Рівень показника ефект рівень показника ефект Рівень показника
Загальна комбінаційна здатність
Укр. 20 1,869 С 0,050 В 1,931 С –0,023 С
Укр. 21 –1,091 С –0,062 Н –3,365 Н –0,350 Н
Враца 52 –2,854 Н 0,008 С –0,441 С –0,080 С
Враца 54 2,076 С 0,004 С 1,874 С 0,452 В
НСР (05) 2,124 0,039 2,470 0,139
Специфічна комбінаційна здатність
Укр. 20 11,941 С 0,000 С 0,451 Н 0,073 С
Укр. 21 1,011 С 0,002 С –0,518 Н –0,002 Н
Враца 52 0,399 С 0,003 С 5,985 С 0,018 С
Враца 54 –0,913 Н 0,004 С 14,150 С 0,003 С
Нижня межа 0,3518 0,00026 0,5657 0,0026
Верхня межа 12,656 0,00916 20,4192 0,0936
Однак за показником урожаю коконів Враца 54 характеризувалася високою комбінаційною здатністю (0,452 при НСР (05)=0,139), а порода Укр. 20 виділилася за масою кокона (ефект ЗКЗ 0,05).
За СКЗ серед порід відзначилася Враца 52, яка мала за всіма показниками середній рівень. Іншим породам за деякими показниками були притаманні низькі СКЗ.
Аналіз проведених досліджень показав, що серед українських порід за оцінкою ЗКЗ та СКЗ виділилася порода Укр. 20, а серед болгарських – Враца 54.
Ураховуючи отримані дані, рівень їх біологічних показників та продуктивність, було створено 20 гібридних комбінацій для станційного випробування.
Станційне випробування перспективних гібридів. Упродовж весни 1998 року проводили станційне випробування перспективних гібридів української селекції, які оцінювали за біологічними та технологічними ознаками згідно з загальноприйнятою методикою (Методика державного випробування… , 1997).
Аналіз кореляційного взаємозв’язку показників виявив наявність високої залежності між життєздатністю та урожаєм коконів (r=0,79 при Р<0,01), урожаями коконів та шовку-сирцю (r=0,91 при Р<0,01), яка має велике практичне значення.
Результати оцінки гібридів за комплексом показників дали можливість виявити найкращі гібридні комбінації, які перевищували районований стандарт та інші гібриди.
Таким чином, для подальшого випробування були використані гібриди Укр. ґ Укр. 19, Мер. 8 ґ Укр. 21 та їх зворотні комбінації.
Новий підхід до випробування та оцінки гібридів шовковичного шовкопряда
Одним із основних завдань, які стоять перед сучасним шовківництвом, є розробка та вдосконалення методів селекційно-племінної роботи з метою створення нових високопродуктивних порід та гібридів шовковичного шовкопряда. При цьому велике значення має контроль якості одержаного біоматеріалу, де провідне місце займає життєздатність (Злотин, 1982; Головко, Чепурная, Злотин, 1995; Ляшенко, 2001).
Для об'єктивності оцінки культур шовковичного шовкопряда за даним показником ми використовували індекс загальної життєздатності (Злотин, Чепурная, 1994), враховуючи життєздатність практично на всіх стадіях онтогенезу комах.
З метою підвищення об'єктивності оцінки якості гібридів ми пропонуємо змінити підхід до методики станційного та Державного випробувань. На нашу думку, необхідно проводити вигодівлі паралельно на двох фонах: оптимальному і песимальному, що більше відповідає культивуванню шовковичного шовкопряда в умовах виробництва. Це дозволяє більш чітко диференціювати гібриди та показати характер реакції генотипів на нестабільні умови середовища. У зв'язку з цим була проведена експериментальна робота щодо вивчення впливу сезону та агрофону вигодівель на біологічні та технологічні показники гібридів та їх порід-компонентів.
Динаміка біологічних показників шовковичного шовкопряда залежно від сезону вигодівель. Мета нашої роботи – вивчення життєздатності гусениць, маси коконної оболонки та шовконосності живих коконів низки порід місцевої селекції і гібридів, створених на їх основі, у різні сезони вигодівель та методів добору перспективних культур.
На дослідному матеріалі була перевірена дія принципу гетерогенного схрещування: чи доцільно застосовувати підбір порід-компонентів для схрещувань щодо крайніх значень коефіцієнтів варіації їх ознак з метою одержання стабільних показників, незалежно від сезону вигодівель.
У ході експерименту використовували коефіцієнт варіації, який дозволяє порівняти мінливість досліджуваних ознак і визначити ступінь впливу сезону на показники.
Дані експерименту щодо вивчення впливу сезону вигодівель на біологічні показники порід шовковичного шовкопряда наведені в табл. 3.
Таблиця 3
Вплив сезону вигодівель на динаміку біологічних показників порід шовковичного шовкопряда (середнє за 1999–2000 рр.).
Породи Життєздатність гусениць, Маса коконної оболонки, мг Шовконосність живих коконів, %
Весна Літо V, % Весна Літо V, % Весна Літо V, %
Мер. 6 90,1 72,4 14,0 457 390 18,4 22,1 20,2 7,4
Мер. 7 91,6 78,0 11,6 458 387 9,2 22,0 20,5 6,1
Мер. 8 92,9 68,8 16,9 441 368 11,3 22,5 21,3 9,6
Укр. 19 94,8 86,9 5,6 465 378 12,5 23,2 21,2 6,9
Укр. 20 90,9 74,2 11,4 455 394 9,8 22,7 22,1 8,3
Укр. 21 93,0 83,6 6,3 478 419 10,5 22,9 22,4 4,5
НСР (05) 5,08 6,02 23,6 20,5 1,42 1,24
У результаті досліджень установлено, що в літні сезони в усіх вивчених порід шовковичного шовкопряда життєздатність гусениць, маса коконної оболонки і шовконосність живих коконів суттєво знижувалися. Це, очевидно, пов'язано з погіршенням кормової якості листя шовковиці, що характерно для літнього вигодівельного періоду. Проте зміна показників шовковичного шовкопряда під впливом сезонів вигодівель залежала від генотипу порід.
Так, за життєздатністю гусениць найменші коефіцієнти варіації: 5,6 і 6,3 % – мають породи Укр. 19 і Укр. 21 відповідно. Найбільша мінливість даного показника під впливом сезону спостерігалася в породи Мер. 8.
Щодо маси коконної оболонки, то найбільш чутливою до дії сезонного фактора була порода Мер. 6, найменш – породи Мер. 7 і Укр. 20.
За шовконосністю живих коконів найбільше варіювання встановлено в Мер. 8 і Укр. 20. Найменше сезон вигодівлі вплинув на породи Укр. 21 і Мер. 7 (коефіцієнти варіації відповідно 4,5 та 6,1 %).
У табл. 4 наведена характеристика гібридів за основними біологічними показниками (середнє значення по сезонам 1999–2000 рр.).
За життєздатністю найбільш пристосованим до мінливих умов середовища виявився гібрид Укр. 21 ґ Мер. 8, коефіцієнт варіації 6,7 %; найменше сезонний фактор впливає на гібрид Мер. 6 ґ Мер. 7 (коефіцієнт варіації 10,5 %).
За масою коконної оболонки найменше підлягають варіюванню гібриди Укр. 19 ґ Укр. 20 і Мер. 6 ґ Мер. 7 (коефіцієнти варіації відповідно 8,6 та 6,6 %).
Таблиця 4
Біологічні показники гібридів шовковичного шовкопряда (середнє по весні та літу 1999 і 2000 рр.)
Гібриди Життєздатність гусениць, Маса коконної оболонки, мг Шовконосність живих коконів, %
Х V, % Х V, % Х V, %
Укр. 19ґУкр. 20 85,7 7,6 437 8,6 22,3 6,7
Укр. 20ґУкр. 19 86,9 8,3 445 12,7 22,7 7,5
Мер. 8ґУкр. 21 85,9 8,0 420 12,5 21,9 11,5
Укр. 21ґМер. 8 87,8 6,7 443 9,2 22,8 6,1
Мер. 6ґМер. 7 83,1 10,5 415 6,6 21,2 7,1
НСР (05) 2,80 24,60 0,97
Варіювання шовконосності живих коконів також залежало від генотипу. Найменше підлягав впливу сезонного фактора гібрид Укр. 21 ґ Мер. 8. Найбільше варіювання ознаки спостерігалось у Мер. 8 ґ Укр. 21. Інші генотипи суттєвих відмін за коефіцієнтом варіації даної ознаки не мали.
При співставленні даних табл. 3 і 4 встановлено, що за життєздатністю гусениць компонентами гібрида Укр. 21 ґ Мер. 8 найбільш перспективного щодо стійкості особин до мінливих умов середовища, є породи Укр. 21 та Мер. 8, яким притаманні контрастні значення коефіцієнтів варіації за даною ознакою (6,3 і 16,9відповідно).
За масою коконної оболонки виділилася гібридна комбінація Укр. 19 ґ Укр. 20 (коефіцієнт варіації 8,6 %), на яку сезон вигодівлі вплинув найменше. Її породи-компоненти мають середнє та низьке значення коефіцієнтів варіації (12,5 та 9,8 % відповідно).
У зв'язку з тим, що за шовконосністю коконів коефіцієнти варіації в усіх порід низькі, стверджувати про контрастність коефіцієнтів варіації порід-компонентів досліджуваних гібридів за цією ознакою неможливо. Однак, як видно з табл. 3, за шовконосністю виділився гібрид Укр. 21 ґ Мер. 8, який найменше серед генотипів варіює залежно від сезону вигодівель. Його компоненти мають крайні (але не контрастні) коефіцієнти варіації за цією ознакою (4,5 і 9,6 % відповідно).
Таким чином, аналіз міжсезонної динаміки біологічних показників шовковичного шовкопряда дозволяє диференціювати породи за ступенем варіювання ознаки і прогнозувати перспективні гібриди для багаторазових вигодівель. Підбір порід-компонентів для створення гібридних комбінацій за крайніми значеннями коефіцієнтів варіації показників підтвердив свою доцільність при створенні гібридних комбінацій зі стабільною реалізацією генетичного потенціалу незалежно від сезону вигодівель. Однак цей прийом слід застосовувати як додатковий при створенні гібридів, оскільки необхідно насамперед ураховувати рівень показників вихідних порід для отримання високопродуктивних і життєздатних культур.
Вплив екологічних факторів на життєздатність і продуктивність шовковичного шовкопряда. Відсутність дії екстремальних факторів на оптимальному фоні культивування дозволяє вижити і брати участь у процесі розмноження частині ослаблених особин (Галанова, 1997), тому життєздатність культур, що вивчаються, потенційно падає, що часто виявляється при їх розведенні в умовах виробництва. Для диференціювання матеріалу за життєздатністю в період випробувань необхідні умови, що виходять за межі оптимальних, коли реалізуються приховані можливості особин або популяцій у цілому, які забезпечують пристосовуваність організму до мінливих умов існування (Мамметкулиев, Ылясов, 1976).
Таким чином, можна припустити, що створення песимальних умов дозволить більш об'єктивно підійти до оцінки випробуваного біоматеріалу і забезпечити чітке його диференціювання за комплексом господарчо-цінних ознак та прогнозувати його поведінку в умовах промислового виробництва. Вивченню цього питання і були присвячені наші дослідження.
Результати станційних випробувань гібридів шовковичного шовкопряда на оптимальному та песимальному фонах наведено в табл. 5.
Установлено, що за показником загальної життєздатності на оптимальному фоні майже всі гібриди знаходяться на одному рівні. Виявлені відмінності між генотипами статистично незначні.
Таблиця 5
Оцінка життєздатності та продуктивності гібридів за результатами випробувань на різних фонах вигодівель (весна 1999–2000 рр.)
Назва гібрида Загальна життєздатність, % Урожай коконів з 1 г гусениць, кг Шовконосність живих коконів, %
оп. ф. п. ф.* оп. ф. п. ф. оп. ф. п. ф.
Укр. 19 ґ Укр. 20 80,6 ±1,44 45,1 ± 2,1 4,29 ± 1,18 2,19 ± 0,10 22,7± 0,04 20,4 ± 0,08
Укр. 20 ґ Укр. 19 84,2 ±1,36 40,7 ± 1,98 4,76 ± 0,21 2,23± 0,11 23,4 ± 0,02 21,5 ±0,07
Мер. 8 ґ Укр. 21 84,0 ± 1,28 54,1± 2,23 4,35± 0,19 2,51 ± 0,13 22,3 ± 0,02 21,3 ± 0,03
Укр. 21 ґ Мер. 8 85,0 ± 1,4 53,1± 2,05 4,52 ± 0,11 2,54 ± 0,12 23,5 ± 0,03 19,9± 0,13
Мер. 6 ґ Мер. 7 81,4± 1,34 45,5 ±2,29 4,09± 0,25 2,27± 0,06 21,4± 0,01 19,3± 0,07
Примітки: 1. оп. ф.* – оптимальний фон;
2. п. ф.* – песимальний фон.
На песимальному фоні отримана інша картина розподілу гібридів за загальною життєздатністю. Кращими були гібриди Мер. 8 ґ Укр. 21 і Укр. 21 ґ Мер. 8 (реципрокні гібриди). Показник гібрида Укр. 19 ґ Укр. 20 знаходився на рівні контролю, а гібрида Укр. 20 ґ Укр. 19 вірогідно нижчий за районований стандарт.
За урожаєм коконів на оптимальному фоні гібриди вірогідно не відрізнялися, а на песимальному – виділилися пряма та зворотна комбінації порід Мер. 8 і Укр. 21.
На оптимальному фоні показники шовконосності всіх досліджених гібридів вірогідно перевищували районований стандарт. Виділився гібрид Укр. 21 ґ Мер. 8. За результатами випробувань на песимальному фоні найкращим був гібрид Укр. 20 ґ Укр. 19. Проте його зворотна комбінація поступалася гібриду Мер. 8 ґ Укр. 21. Відносно низьку шовконосність гібрида Укр. 21 ґ Мер. 8 за хороших показників життєздатності та врожайності можна пояснити наявністю встановленої раніше слабкої негативної кореляційної залежності між показниками життєздатності і шовконосності шовковичного шовкопряда.
У результаті випробувань гібридів шовковичного шовкопряда на оптимальному та песимальному фонах у літню вигодівлю (рис.1) установлено, що в разі їх вигодівлі на оптимальному фоні 2000 рік був більш сприятливим для реалізації генетичного потенціалу гібридів щодо життєздатності та врожаю коконів. Однак шовконосність гібридних коконів була на 13,5–19,5 % нижчою (залежно від генотипу), ніж у 1999 році.
Зміни якості показників життєздатності та продуктивності гібридів на песимальному фоні мали індивідуальний характер, що слід пояснювати специфічністю їх реакції на мінливі умови середовища.
Таким чином, за комплексом показників (загальна життєздатність, урожай коконів, шовконосність живих коконів), визначених за різних екологічних умов, найбільш перспективними виявилися гібриди Укр. 21 ґ Мер. 8 і Мер. 8 ґ Укр. 21.
Інтегральний показник економічної ефективності перспективних гібридів шовковичного шовкопряда. Для більш об`єктивної оцінки перспективних гібридів нами було розроблено інтегральний показник економічної ефективності, який враховує значення найважливіших біологічних та технологічних показників і дає можливість виявити найкращі генотипи за їх економічною цінністю (табл. 6).
Таблиця 6
Показник економічної ефективності гібридів шовковичного шовкопряда залежно від агрофону та сезону вигодівель (1998–2000 рр.)
Рік Сезон Фон Укр.19ґУкр.20 Укр.20ґУкр.19 Мер.8ґУкр.21 Укр.21ґМер.8 Мер.6ґМер.7
1998 Весна оп* 18,16 24,18 21,63 20,65 17,74
1999 Весна оп 17,23 18,36 18,47 18,62 11,80
п** 9,95 11,07 6,85 12,99 11,35
Літо оп 12,39 4,93 14,53 15,23 11,32
п 7,04 2,99 9,44 9,64 7,85
2000 Весна оп 15,89 16,47 17,07 19,35 14,04
п 10,15 4,58 4,77 19,35 7,45
Літо оп 17,65 15,68 17,37 18,92 15,61
п 8,03 12,47 10,27 8,63 3,40
Примітки: 1. оп*-оптимальний фон
2. п**-песимальний фон
В результаті дослідження встановлено, що економічна цінність гібридів у нестабільних умовах середовища різна (залежно від фону та сезону вигодівель). Але
в усіх гібридів спостерігається зниження даного показника в песимальних умовах культивування. Однак диференціація гібридів на оптимальному фоні не відповідає диференціації на песимальному, очевидно, через специфічність реакції генотипів на неоптимальні умови вигодівель.
Так, в оптимальних умовах культивування протягом усіх весняних вигодівель (1998–2000 рр.) гібриди перевищували контроль за показником економічної ефективності. Однак при погіршенні умов середовища на повторних вигодівлях деякі гібридні комбінації за цим показником були нижчими за районований стандарт. Так, улітку 1999 року на оптимальному фоні гібрид Укр. 20 ґ Укр. 19 за економічною ефективністю був більш ніж у 2 рази нижчим за контроль.
На песимальному фоні за всі роки випробувань виділився гібрид Укр. ґМер.8, який не лише перевищував контроль, але й інші гібридні комбінації. Винятком є літо 2000 року, коли на песимальному фоні даний гібрид виявився нижчим за гібриди Укр. 20 ґ Укр. 19 та Мер. 8ґУкр. 21. Необхідно відмітити, що на оптимальному фоні Укр. 21ґМер. 8 іноді поступався гібридам (весна 1998 р.) і Укр. ґ Укр. 20 (літо 2000 р.).
Таким чином, інтегральний показник економічної ефективності при випробуванні гібридів шовковичного шовкопряда на оптимальному і песимальному фонах вигодівель дає можливість об'єктивно охарактеризувати комбінації в нестабільних умовах культивування.
Нова методика випробування гібридів шовковичного шовкопряда
Випробування гібридів відбувалося паралельно на оптимальному та песимальному фонах згідно з розробленою нами новою методикою (Злотин, Сафонова, 1999; Сафонова, 2000). Оцінювали якість гібридного матеріалу з урахуванням мінливих екологічних умов.
Проведений кореляційний аналіз технологічних показників за результатами вигодівель на оптимальному та песимальному фонах виявив значну різницю між кореляційними зв’язками залежно від фону.
Так, отримані дані на оптимальному фоні свідчать про наявність залежності урожаю шовку-сирцю від довжини шовкової нитки (r=0,54 при Р<0,05). Але результати вигодівель на песимальному фоні таку залежність не виявили. Проте в неоптимальних умовах культивування спостерігали статистично значиму залежність довжини нитки і довжини безперервно розмотуваної нитки від розмотуваності оболонки (r=0,677 та r=0,679 відповідно). Крім того, було виявлено негативний зв’язок між тониною нитки та урожаєм шовку-сирцю (r= –0,48 при Р<0,05).
Аналіз комплексної оцінки гібридів з урахуванням нестабільних умов середовища виявив найкращі з них – Укр. 21 ґ Мер. 8 та Мер. 8 ґ Укр. 21, які є перспективними для впровадження у виробництво.
Новий прийом прогнозування та оцінки життєздатності гібридів шовковичного шовкопряда
Проблема підвищення життєздатності та продуктивності шовковичного шовкопряда у звўўязку з погіршенням екологічних умов в останні роки набула особливого значення (Злотин, Плугару, 1989; Злотин, Головко, 1998). Перспективними в цьому напрямку є нові засоби підвищення життєздатності, основані на вивченні генетичної гетерогенності штучних популяцій шовковичного шовкопряда та добору найбільш життєздатних і продуктивних генотипів (Злотин, Чепурная, 1994, 1997; Злотин, 1995).
Ураховуючи встановлену раніше закономірність (Кривда, 1998, 2000), яка свідчить про те, що при доборі за масою коконів збільшується кількість великих коконів самок на оптимальному фоні вигодівель, доцільно було перевірити можливість прогнозування життєздатності гібридів за кількістю коконів самок, які перевищують середню масу коконів самок гібридів на 0,2 г і більше.
Кількість великих коконів самок ураховували лише на оптимальному фоні.
У результаті оцінки життєздатності гібридів та її прогнозування за відсотком великих коконів самок у період весняних вигодівель 1999–2000 рр. (рис. 2) встановлено, що жоден із наведених гібридів вірогідно не відрізняється від інших за даним показником при вигодівлі на оптимальному фоні. Однак на песимальному фоні диференціація гібридів безперечна.
Рис. 2. Оцінка ефективності прогнозування життєздатності шовковичного шовкопряда (весна 1999–2000 рр.)
Примітки: 1–Укр. 19 ґ Укр. 20; 2– Укр. 20 ґ Укр. 19; 3– Укр. 21 ґ Мер. 8; 4– Мер. 8 ґ Укр. 21; 5– Мер. 6 ґ Мер. 7.
При порівнянні значень гібридів за життєздатністю на песимальному фоні та відсотка великих коконів самок на оптимальному фоні було виявлено залежність між даними показниками. Так, гібриду Мер. 8 ґ Укр. 21, який має найбільший відсоток великих коконів самок, належить найвище значення загальної життєздатності на песимальному фоні і т. ін.
Ураховуючи, що сезон вигодівлі значно впливає на динаміку біологічних показників шовковичного шовкопряда, було перевірено наявність даної залежності в літній період вигодівель.
Результати прогнозування життєздатності на повторних вигодівлях свідчать, що в більшості випадків існує пряма залежність між даним показником і відсотком великих коконів самок. Виняток склало співвідношення цих ознак у гібрида Укр. ґ Укр. 19 (1999 р.), де життєздатність на песимальному фоні була най- нижчою порівняно з іншими гібридами, зате відсоток великих коконів самок – середнім.
У 2000 році виявилася така невідповідність: гібриди Укр. 19 ґ Укр. 20 та Мер. ґ Мер. 7, вірогідно відрізняючись між собою за життєздатністю, мали однаковий відсоток великих коконів самок. Це, найімовірніше, пов`язано з великою смертністю гусениць на літніх вигодівлях, що створило сприятливі умови для живлення самок, що залишилися.
Таким чином, у ході досліджень експериментально доведена можливість прогнозування життєздатності гібридів шовковичного шовкопряда за відсотком великих коконів самок. Даний прийом доцільно використовувати в період весняних вигодівель, коли на оптимальному фоні максимально реалізується генетичний потенціал гібридів.
ВИСНОВКИ
1. У дисертаційній роботі теоретично обґрунтована нова методика випробування гібридів шовковичного шовкопряда при різних функціональних навантаженнях (на оптимальному і песимальному фонах вигодівель), запропоновано об'єктивні методи оцінки досліджуваного біоматеріалу та експериментально доведена перспективність їх використання для прогнозування поведінки генотипів в умовах виробництва України.
2. Аналіз оцінки комбінаційної здатності нових порід шовковичного шовкопряда за господарсько-цінними ознаками показав перспективність їх використання як компонентів для гібридизації. Гетерозисний ефект за показником маси кокона був у межах 12,5 – 25,8 %, за врожаєм коконів – до 31,7 %.
3. Установлено наявність вірогідних відмінностей (Р<<0,05) між генотипами шовкопряда за біологічними показниками залежно від сезонів вигодівель, які обумовили варіювання життєздатності порід у межах 68,8–94,8 % (коефіцієнт варіації від 5,6 до 16,9 %), маси коконної оболонки – 368–478 мг (V – від 9,2 до 18,4 %), шовконосності – від 20,2 до 23,2 % (V – 4,5–9,6 %). Оцінка міжсезонної динаміки життєздатності, маси коконної оболонки та шовконосності живих коконів порід шовковичного шовкопряда дозволяє прогнозувати стабільні гібридні комбінації для повторних вигодівель.
4. Результати досліджень свідчать, що при проведенні випробувань в умовах різнофонових вигодівель чітко виявляється диференціювання генотипів (Р<<0,05) у нестабільних умовах середовища за біологічними і технологічними показниками, при відсутності їх диференціювання в оптимальних умовах вирощування.
5. Експериментально доведено необхідність використання песимального агрофону для оцінки реакції генотипів на мінливі умови культивування за параметрами пластичності та стабільності.
6. У ході експериментальних досліджень установлено оптимальні терміни приготування гібридної грени (весна, оптимальні умови культивування) за показником перспективного росту чисельності порід.
7. Розроблений нами інтегральний показник економічної ефективності гібридів дає можливість більш обўўєктивно оцінювати їх якість і прогнозувати перспективні для промислового виробництва.
8. Уперше запропоновано новий прийом прогнозування життєздатності за відсотком великих коконів самок у партії, який ґрунтується на визначенні прямої залежності (r=0,87, Р<0,05) між цим показником і загальною життєздатністю шовкопряда на песимальному фоні.
Рекомендації виробництву
1. Сортовипробувальним ділянкам і науковим установам, які займаються селекцією шовковичного шовкопряда, рекомендовано використовувати нову методику випробування гібридів шовковичного шовкопряда з метою одержання обўўєктивної характеристики поведінки генотипів у мінливих умовах культивування та прогнозування їх перспективності для умов виробництва.
2. Для культивування на промислових вигодівлях рекомендовано використовувати гібриди Укр. 21 ґ Мер. 8 та Мер. 8 ґ Укр. 21 як найбільш продуктивні та перспективні щодо пристосування до нестабільних умов середовища.
3. Рекомендовано використовувати тест-метод прогнозування життєздатності гібридів шовковичного шовкопряда за відсотком великих коконів самок (які на 0,2 г і більше перевищують середню масу коконів самок) при їх випробуванні на різних агрофонах.
Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації:
1. Злотин А.З., Сафонова Т.В. Новый подход к испытанию и оценке гибридов тутового шелкопряда // Изв. Харьк. энтомол. об-ва. – 1999. – Т.VII. – Вып. 2. – С. 165–167. (Частка участі здобувача: брала участь у теоретичному обґрунтуванні нового підходу до випробувань, самостійно виконувала експериментальну частину роботи).
2. Даньшина О.В., Кривда Л.С., Остапенко Л.Н., Сафонова Т.В. Нові заходи прогнозування та оцінки гібридів шовковичного шовкопряда // Вісник Полт. держ. с.-г. ін-ту. – 2000. – № 5. – С. 56–57. (Частка участі здобувача: брала участь у плануванні експерименту, аналізі результатів досліджень, самостійно виконувала частину досліду і статистичну обробку даних, що ввійшли до дисертації).
3. Сафонова Т.В., Злотин А.З. Разработка новой методики испытания гибридов тутового шелкопряда в условиях Украины // Тез. доп. Республ. ентомол. конф., присвяченій 50-й річниці заснування УЕТ (Ніжин, 19–23 серпня 2000 р.). – Ніжин: УЕТ, 2000. – С. 115.
4. Сафонова Т.В. Новая методика испытания и оценки гибридов тутового шелкопряда в условиях Украины // Изв. Харьк. энтомол. об-ва. – Харьков, 2000. – Т. VIII.– Вып. 2 – С. 178–180.
5. Сафонова Т.В., Злотін О.З. Нова методика випробування гібридів шовковичного шовкопряда з оцінкою впливу екологічних умов // Матеріали Всеукр. конф. молодих учених: Агроекологія як основа стабільності сільського господарства (Харків, 11–13 жовтня 2000 р.). – Харків, 2000. – С. 62–63.
6. Сафонова Т.В. Динамика биологических показателей тутового шелкопряда в зависимости от сезона выкормки // Матеріали Міжнар. конф. молодих учених, присвяченої 185-річчю ХДАУ ім. В.В. Докучаєва. – Х., 2001. – С. 148–152.
7. Сафонова Т.В., Злотін О.З. Вплив екологічних умов на динаміку репродуктивних ознак шовковичного шовкопряда // Наук.-техн. бюл. – Х., 2001. – № 80.– С. 110–113. (Частка участі здобувача: брала участь у теоретичному обгрунтуванні і плануванні досліду, самостійно виконувала експериментальну частину, проводила підготовку матеріалів до публікації).
Сафонова Т.В. Вдосконалення методів оцінки гібридів шовковичного шовкопряда в умовах України.– Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.02.01 – розведення та селекція тварин. – Інститут тваринництва УААН, Харків, 2002.
Дисертація присвячена вирішенню актуальної проблеми шовківництва – розробці ефективних прийомів комплексної оцінки нових високопродуктивних гібридів шовковичного шовкопряда і створення нової методики їх випробувань, яка відповідає сучасним вимогам виробництва в Україні.
Показана перспективність використання песимального фону вигодівель для обўўєктивності оцінки випробуваних гібридів і виявлення характеру реакції генотипів у мінливих умовах середовища. Встановлено, що песимальний агрофон впливає по-різному на динаміку життєздатності і показників продуктивності шовковичного шовкопряда залежно від генотипу.
Розроблено новий засіб прогнозування перспективних гібридних комбінацій за показником загальної життєздатності в нестабільних екологічних умовах.
Запропонована нова методика випробування гібридів шовковичного шовкопряда, розглянута і затверджена Держкомісією по випробуванню та охороні сортів рослин України.
Ключові слова: шовковичний шовкопряд, випробування гібридів, песимальний фон, загальна життєздатність, продуктивність.
Сафонова Т.В. Усовершенствование методов оценки гибридов тутового шелкопряда в условиях Украины. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.02.01 – разведение и селекция животных. – Институт животноводства УААН, Харьков, 2002.
Диссертация посвящена решению актуальной проблемы шелководства
