ІНСТИТУТ РОСЛИННИЦТВА ім. В.Я. ЮР’ЄВА УААН

БЕЗУГЛИЙ ІГОР МИКОЛАЙОВИЧ

УДК 635.656:631.527

Створення вихідного матеріалу для селекції

сортів гороху з детермінантним типом росту

06.01.05 – селекція рослин

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Харків - 2004

Дисертацією

є рукопис

Робота виконана

в Інституті рослинництва ім. В.Я.Юр’єва УААН

Науковий керівник: кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник ЧЕКРИГІН Петро Михейович,

Інститут рослинництва ім. В.Я.Юр’єва УААН,

провідний науковий співробітник відділу селекції гороху

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник КЛИША Андрій Іванович,

Інститут зернового господарства УААН, головний науковий співробітник лабораторії селекції і технології вирощування ранніх зернових і зернобобових культур

кандидат сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник ГЕЛЮХ Володимир Миколайович,

Луганський національний аграрний університет, завідувач кафедри селекції і захисту рослин

Провідна установа: Селекційно–генетичний інститут – Національний центр насіннєзнавства та сортовивчення УААН

Захист відбудеться 15.06. 2004 року о 13 годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 64.366.01 при Інституті рослинництва ім.. В.Я.Юр’єва УААН

61060, 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 14.05.2004 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Петренкова В.П.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Горох відзначається досить високою потенційною продуктивністю, але внаслідок недостатньої технологічності більшості сортів у виробництві втрачається значна частина урожаю. Розтягнутий період цвітіння та дозрівання, схильність до переростання за надмірного зволоження призводять до вилягання рослин, нераціонального використання поживних речовин та втрат при збиранні врожаю.

Для створення більш технологічних сортів в селекції гороху використовуються морфотипи з нетрадиційною архітектонікою рослин. Одними з них є форми з детермінантним типом росту (ДТР), у яких лінійний ріст стебла припиняється після утворення певної кількості продуктивних вузлів.

Результати вивчення детермінантних форм гороху недостатньо повні та неоднозначні. Тому необхідне подальше їх дослідження для визначення перспектив використання в селекції зернового гороху.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження за темою дисертації виконували у відповідності з тематичним планом науково-дослідних робіт Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН згідно з науково-технічною програмою "Зернові і олійні культури" та її завданням "Вдосконалити методику селекції гороху і створити нові сорти, стійкі до вилягання, посухи, хвороб і шкідників, з підвищеною фіксацією азоту повітря, більш високим вмістом білка в зерні, потенційною урожайністю: зернового використання 60...65 ц/га; зерноукісного використання 55...60 ц/га зерна, 300...350 ц/га зеленої маси" (номер державної реєстрації 0197U012415).

Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи передбачалося встановити закономірності розвитку і мінливості ознак у гороху з детермінантним типом росту для визначення перспективності його використання в селекції більш технологічних та продуктивних сортів. До задач наших досліджень входило:

- вивчення морфобіологічних особливостей детермінантних форм гороху та виявлення таких, що є цінними для селекції зернових сортів;

- встановлення закономірностей мінливості та взаємозв'язку ознак у форм з ДТР;

- уточнення характеру успадкування ознаки ДТР у гороху;

- створення нового селекційного матеріалу гороху, який би поєднував детермінантний тип росту стебла з комплексом господарськи-цінних ознак;

- визначення морфологічних ознак, які можуть бути покладені в основу розробки оптимальної моделі сорту гороху з ДТР.

Об'єкт дослідження. Селекція детермінантних форм гороху та особливості їх росту і розвитку.

Предмет дослідження. Створення вихідного матеріалу гороху з детермінантним типом росту стебла.

Методи дослідження. Гібридизація для одержання нового селекційного матеріалу, випробування в селекційних розсадниках та облік продуктивності і її елементів у детермінантних форм гороху для добору більш продуктивного і технологічного вихідного матеріалу, біологічна статистика для обробки та визначення достовірності експериментальних даних.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах Східного Лісостепу України встановлено закономірності мінливості і успадкування ознак у гороху з детермінантним типом росту стебла. Показано морфобіологічні особливості детермінантних форм гороху різних моделей, які позитивно впливають на його технологічність та обумовлюють більшу чутливість до умов вирощування. Виявлено основні переваги та недоліки детермінантів та визначено найбільш адаптивний для умов регіону тип детермінантності. Встановлено специфічність кореляційних зв’язків ознак продуктивності у детермінантів. Визначено морфологічні ознаки, які можуть бути покладені в основу розробки моделі детермінантного сорту гороху. Створенням індетермінантного сорту гороху доведено можливість передачі від детермінантних форм цінних ознак при гібридизації.

Практичне значення одержаних результатів Встановлені закономірності онтогенезу детермінантних форм гороху дозволили визначити напрямки селекційної роботи по вдосконаленню сортів з ДТР. Створено перспективний вихідний матеріал з новим поєднанням господарськи-цінних ознак. На основі створеного нового селекційного матеріалу гороху з детермінантним типом росту стебла сформовано робочу колекцію, яка використовується в селекційному процесі. Лінії 88-176, 90-152, 90-162, 94-120 з детермінантним типом росту, високою стійкістю до вилягання та продуктивністю, багатоплідністю зареєстровані в Національному центрі генетичних ресурсів рослин України. В процесі виконання роботи на базі детермінантного вихідного матеріалу створено сорт гороху Благодатний з індетермінантним типом росту, який з 2002 року проходить державне сортовипробування.

Особистий внесок здобувача. Дослідження за темою дисертаційної роботи виконано автором особисто. Здобувачем проаналізовано та узагальнено літературні дані, сплановано і проведено дослідження, аналізи та обліки, створено нові цінні селекційні лінії.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи заслухані та обговорені на засіданнях селекційної секції та вченої ради Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва (1991-1996, 2002), конференціях молодих учених (Орел, 1990; Дніпропетровськ, 1993), конференції "Сучасні проблеми генетики і селекції сільськогосподарських рослин" (Одеса, 1991).

Публікації. Опубліковано 6 друкованих праць, з яких 3 статті у фахових виданнях, 3 – тези доповідей на наукових конференціях.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел , додатків і викладена на 156 сторінках комп’ютерного набору тексту. Робота вміщує 39 таблиць, 11 рисунків (фото), 5 додатків, 216 найменувань використаних літературних джерел, які займають 44 окремих сторінки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

НЕТРАДИЦІЙНІ МОРФОТИПИ РОСЛИН В СЕЛЕКЦІЇ

СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ КУЛЬТУР (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)

Проведено аналіз і узагальнення сучасної літератури про використання мутацій з обмеженими ростовими функціями рослин в селекції сільськогосподарських культур. Висвітлено напрямки селекції на покращення технологічності сортів гороху. Зазначено недостатність та суперечливість досліджень детермінантних форм гороху.

УМОВИ, МАТЕРІАЛ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили у 1990...2002 роках на дослідних полях Інституту рослинництва ім. В.Я.Юр’єва УААН, які розташовані в Харківському районі Харківської області в східній частині Лівобережного Лісостепу України.

Клімат зони помірно–континентальний. Метеорологічні умови в роки досліджень відрізнялись характерною для регіону нестабільністю температурного режиму і вологозабезпеченості. Контрастні умови, в яких проходила вегетація гороху в різні роки, дозволили всебічно оцінити селекційний матеріал та сприяли добору більш пластичних потомств.

Для вивчення морфобіологічних особливостей детермінантних форм гороху за дослідний матеріал використовували сортозразки, що представляють різні за фенотипом моделі детермінантного типу росту стебла: Флагман, Орловчанин 2 - самарська модель, Детермінантний ВСГІ – луганська модель, Первенец – московська модель.

За стандарт було прийнято кращий з районованих по Харківській області сорт гороху Харківський 85 та національний стандарт Орловчанин. З метою одержання при гібридизації високопродуктивних та технологічних детермінантних форм використовувалися сорти: Труженик, Орловчанин, Білкове гроно, Орендатор, Таловец 55, Харківський 29, Харківський еталонний, Харківський янтарний, Вусатий 90 та ряд найбільш продуктивних селекційних номерів відділу селекції гороху Інституту рослинництва ім. В.Я. Юр'єва. Мінливість та взаємозв’язок ознак продуктивності у детермінантних та індетермінантних форм гороху вивчали на сортозразках створеної нами робочої колекції.

Польові досліди проводили згідно методики польового досліду (Доспехов Б.А., 1985) із застосуванням загальноприйнятої для зони технології вирощування гороху. Під час вегетації проводили фенологічні спостереження та оцінки селекційних номерів у розсадниках за Методикою державного сортовипробування сільськогосподарських культур (1989). При структурному аналізі визначали такі елементи продуктивності: довжина стебла рослин, число продуктивних вузлів, кількість бобів з рослини та на продуктивний вузол, кількість насінин з рослини та в бобі, маса сухої рослини та зерна з рослини (продуктивність), маса 1000 насінин, збиральний індекс. Обсяг вибірки для структурного аналізу - 25 рослин. Вміст білка визначали за К’єльдалем. Стійкість рослин гороху до вилягання оцінювали через коефіцієнт стійкості, який визначали відношенням висоти стеблостою до довжини рослин.

Аналіз розщеплення проводився за П.Ф.Рокицьким (1967). За критерій ступеня мінливості кількісних ознак використовували коефіцієнти варіації, ступінь взаємозв’язку ознак оцінювався за коефіцієнтами кореляції (Рокицкий П.Ф., 1967). Статистичну обробку експериментальних даних виконували з використанням пакету прикладних програм “ОСГЭ”, розробленого в Інституті рослинництва ім. В.Я.Юр’єва.

МОРФОБІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ВИХІДНИХ ФОРМ ГОРОХУ

З ДЕТЕРМІНАНТНИМ ТИПОМ РОСТУ РІЗНИХ МОДЕЛЕЙ

Для вивчення морфобіологічних особливостей детермінантних форм гороху нами проведено спостереження за тривалістю вегетаційного та міжфазних періодів, динамікою росту, визначення стійкості до вилягання та взаємозв’язку елементів продуктивності.

За тривалістю вегетаційного періоду в середньому за 4 роки (1993...1996) стандарт - індетермінантний сорт Харківський 85 - мало відрізнявся від детермінантів самарського та луганського типів - 72, 71, 70 днів відповідно (табл. 1).

Найістотніше індетермінантні та детермінантні сорти відрізняються за тривалістю міжфазних періодів “початок цвітіння - кінець цвітіння” та “початок дозрівання – повна стиглість”. Тривалість цвітіння у сорту Харківський 85 була в середньому на 2...4 дні довшою, ніж у детермінантів. В залежності від умов року ця різниця складала від 1 до 9 днів.

Характерним для детермінантів є триваліший міжфазний період “кінець цвітіння – початок дозрівання в середньому на 4...6 днів довший, ніж у стандарту, що за сприятливих погодних умов позитивно впливає на рівномірність розвитку бобів усіх продуктивних вузлів і на зростання маси 1000 насінин. За несприятливих умов довша тривалість цього періоду обумовлює більшу чутливість детермінантних сортів до посухи та надмірно високих температур (1995...1996 рр.).

Період “початок дозрівання – повна стиглість” у детермінантних сортів в середньому за 4 роки був на 3 дні коротшим, що забезпечує їх кращу придатність до прямого комбайнування і зменшення втрат урожаю.

Таким чином, незважаючи на невеликі відмінності у загальній тривалості вегетаційного періоду між індетермінантним стандартом Харківський 85 та детермінантними сортами, різна тривалість міжфазних періодів обумовлює різну реакцію цих сортів на погодні умови конкретного року, що позначається на їх продуктивності.

Основною якісною ознакою детермінантних сортів гороху є обмеженість апікального росту рослин. Наші дослідження показали, що детермінанти належать до різних за довжиною стебла морфотипів. Так, в середньому за 4 роки вона складала у сорту Первенец 39 см (карлик), у Орловчанина 2 – 54 см (напівкарлик), у Флагмана та Детермінантного ВСГІ – 74 см (середньорослі) (табл. 2).

Таблиця 1

Тривалість міжфазних періодів розвитку детермінантних

сортів гороху (1993...1996 рр.)

Міжфазні періоди |

Роки | Тривалість міжфазних періодів, днів

Харківський 85, стандарт | Флаг-ман | Орловча-нин 2 | Детермінан-тний ВСГІ | Первенец

сходи

-

початок цвітіння | 1993 | 35 | 36 | 35 | 35 | 24

1994 | 40 | 41 | 40 | 39 | 31

1995 | 26 | 26 | 26 | 25 | 16

1996 | 33 | 34 | 34 | 32 | 22

середнє | 34 | 34 | 34 | 33 | 23

початок цвітіння

-

кінець цвітіння | 1993 | 17 | 14 | 13 | 13 | 20

1994 | 18 | 13 | 10 | 10 | 9

1995 | 11 | 10 | 10 | 9 | 10

1996 | 14 | 13 | 11 | 13 | 16

середнє | 15 | 13 | 11 | 11 | 14

кінець цвітіння-

початок дозрівання | 1993 | 23 | 29 | 27 | 30 | 30

1994 | 17 | 23 | 27 | 25 | 27

1995 | 16 | 19 | 18 | 19 | 19

1996 | 16 | 17 | 18 | 20 | 18

середнє | 18 | 22 | 23 | 24 | 24

початок дозрівання – повна стиглість | 1993 | 9 | 5 | 5 | 5 | 5

1994 | 6 | 3 | 3 | 3 | 3

1995 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2

1996 | 4 | 3 | 3 | 2 | 2

середнє | 6 | 3 | 3 | 3 | 3

сходи

-

повна стиглість | 1993 | 84 | 84 | 80 | 83 | 79

1994 | 81 | 80 | 80 | 77 | 70

1995 | 56 | 57 | 56 | 55 | 47

1996 | 67 | 67 | 66 | 67 | 58

середнє | 72 | 72 | 71 | 70 | 63

За кількістю продуктивних вузлів на рослині стандарт Харківський 85 переважав детермінантні сорти. В середньому за 4 роки (1993...1996) на рослинах цього сорту їх було 4,9 (min - 2, max - 8), у детермінантних сортів самарського типу Флагман та Орловчанин 2 – 3,6 (min - 2, max - 6). Найбільшою стабільністю за кількістю продуктивних вузлів характеризувались детермінантні сорти луганської та московської моделей - Детермінантний ВСГІ та Первенец. У першого вона складала 1,8 (min - 1,max - 2), у останнього – 3,5 (min - 3, max - 5) продуктивних вузлів на рослину.

Різниця в кількості продуктивних вузлів між детермінантними та індетермінантними сортами дещо зменшується у несприятливі для гороху роки, а за сприятливих погодних умов збільшується. Так, у 1993...1994 роках, які характеризувалися достатньою кількістю вологи та помірними температурами в критичні для гороха

Таблиця 2

Основні елементи продуктивності детермінантних сортів гороху та їх мінливість (середнє за 1993...1996 рр., площа живлення 15 х 15 см)

Сорти | Дов-жина

стебла,

см | Кіль-кість проду-ктив-них вузлів,

шт. | Кількість бобів, шт | Кількість насінин, шт | Продук-тив-ність,

г | Маса

1000

насінин,

г

з 1

рос-ли-ни | на про-дуктив-ний вузол | в бо-бі | з 1

рос-лини

Харківський 85, стандарт | 98 | 4,9 | 7,7 | 1,5 | 3,6 | 28,7 | 7,7 | 262

V,% | 23.4 | 44.7 | 52.1 | 14.9 | 12.7 | 58.2 | 60.6 | 6.8

Флагман | 74 | 3,6 | 5,9 | 1,6 | 4,2 | 27,1 | 7,4 | 263

V,% | 19.1 | 30.3 | 42.4 | 15.3 | 25.7 | 61.2 | 63.9 | 9.2

Орловчанин 2 | 54 | 3,6 | 6,1 | 1,6 | 3,6 | 24,4 | 6,4 | 247

V,% | 21.3 | 47.4 | 63.3 | 23.4 | 20.9 | 75.7 | 81.0 | 12.0

Детермінантний ВСГІ | 74 | 1,8 | 3,9 | 2,2 | 5,2 | 21,4 | 5,8 | 261

V,% | 16.4 | 8.5 | 23.8 | 16.2 | 28.8 | 48.2 | 54.2 | 10.0

Первенец | 39 | 3,5 | 4,8 | 1,4 | 3,4 | 16,9 | 3,7 | 211

V,% | 23.3 | 9.2 | 20.5 | 13.0 | 19.4 | 35.7 | 49.1 | 17.8

НІР 0,05 | 3,17 | 0,58 | 1,53 | 0,10 | 0,12 | 2,14 | 0,45 | 3,57

періоди, кількість продуктивних вузлів у сорту Харківський 85 складала 4...8. У детермінантів самарського типу Флагман та Орловчанин 2 – від 3 до 6, у Первенца (московський тип) – від 3 до 5 продуктивних вузлів на рослину. У сорту Детермінантний ВСГІ (луганська модель) цей показник становив 1,9 і знижувався мало навіть у несприятливі роки – до 1,6 у 1995 році. Низька вологозабезпеченість на протязі вегетаційного періоду гороху та високі температури у фази бутонізації та цвітіння в 1995...1996 роках обумовили значне зниження кількості продуктивних вузлів у всіх сортів, крім Первенца, цвітіння якого проходило у сприятливіших умовах.

Кількість бобів з однієї рослини, незалежно від умов року, у індетермінантного сорту Харківський 85 була найбільшою - в середньому за 4 роки -7,7. У сортів Флагман та Орловчанин 2 цей показник становив 5,9 і 6,1 відповідно, у Детермінантного ВСГІ – 3,9, а у Первенца – 4,8 боба на рослину. Кількість бобів з рослини напряму залежить від числа продуктивних вузлів, тому у сортів зі звичайним типом росту, як правило, кількість бобів на рослину більша, ніж у детермінантних.

Число бобів на продуктивний вузол виявилось у детермінантів самарського та луганського типів вищим, ніж у стандарту – 1,6 та 2,2 проти 1,5.

Однією з найважливіших складових продуктивності є кількість насінин з рослини. Незважаючи на кращу виповненість бобів у детермінантних сортів, загальна кількість насінин з рослини у них нижча, ніж у сорту Харківський 85. За невеликої різниці в масі 1000 насінин (крім сорту Первенец) це зумовлює нижчу продуктивність детермінантних сортів. Слід відзначити, що у сприятливі для гороху роки продуктивність детермінантних сортів самарського типу була практично на одному рівні з Харківським 85.

Для індукованих мутацій характерна рецесивність більшості з них. З метою уточнення характеру успадкування ознаки ДТР нами проведено схрещування детермінантних форм між собою та з індетермінантними. Гібриди F1 при схрещуванні детермінантних сортів самарської моделі з детермінантами інших моделей мали індетермінантний тип росту, що свідчить про неалельність гена, який контролює розвиток самарського типу детермінантності, гену, який обумовлює розвиток луганського та московського типів детермінантності. В гібридних популяціях F2 співвідношення індетермінантних та детермінантних фенотипів становило 3:1. Так, в F2 комбінації Флагман х Первенец 173 рослини мали індетермінантний тип стебла, а 64 - детермінантний , з яких 42 рослини самарського типу, а 22 – московського. Усі гібридні рослини московського типу мали зморшкувате насіння. Гібриди F1 при схрещуванні індетермінантного безлисточкового сорту Вусатий 90 з детермінантним листочковим сортом Флагман були індетермінантними листочковими. Гібриди F2 виявились чотирьох класів: індетермінантні листочкові, детермінантні листочкові, індетермінантні безлисточкові, детермінантні безлисточкові. (табл. 3).

Таблиця 3

Аналіз розщеплення у гібридів гороху F2 за генами Af-af і Deh-deh

(1998 р.)

Фенотип | Частота | О - Е | (О - Е)2 | (О - Е)2

Е

фактична

О | очікувана

Е

Індетермінантні

листочкові

Af Deh |

144 |

146,9 |

- 2,9 |

8,41 |

0,057

Детермінантні

листочкові

Af deh |

52 |

48,9 |

3,1 |

9,61 |

0,196

Індетермінантні

безлисточкові

af Deh |

46 |

48,9 |

- 2,9 |

8,41 |

0,172

Детермінантні

безлисточкові

af deh |

19 |

16,3 |

2,7 |

7,29 |

0,447

? | 261 | 261 | ч2 = 0,872

Розщеплення відповідало дигібридному – 9:3:3:1. Проведений гібридологічний аналіз показав високу відповідність фактичного розщеплення теоретичному, що свідчить про рецесивний і незалежний характер успадкування ознак детермінантності і безлисточковості.

СТВОРЕННЯ І ВИВЧЕННЯ НОВОГО СЕЛЕКЦІЙНОГО МАТЕРІАЛУ

З ДЕТЕРМІНАНТНИМ ТИПОМ РОСТУ.

Для створення нового селекційного матеріалу з ДТР було проведено значний обсяг схрещувань детермінантних форм з сортами та селекційними номерами, які характеризуються високою продуктивністю та вмістом білка, стійкістю до вилягання та осипання насіння. За роки досліджень проведено 198 комбінацій схрещувань з участю детермінантів. В селекційному розсаднику за ці роки вивчено 9037, у контрольному – 973, сортовипробуванні – 260 селекційних номерів з детермінантним типом росту.

За урожайністю в середньому за 3 роки виділились три листочкові детермінантні лінії: 90-148, 90-152, 90-161. Їх урожайність в середньому перевищувала урожайність стандарту Харківський 85 на 0,4...1,6 ц/га, а перевага над сортом Флагман становила 2,7...3,9 ц/га (табл. 4).

У 1992 році, коли рівень урожайності був найвищий, лінії 90-161 та 90-152 на 2,1...2,4 ц/га перевищували стандарт, та на 3,1...4,1 ц/га – сорт Флагман.

Таблиця 4

Урожайні дані детермінантних сортів і ліній в конкурсному

сортовипробуванні (середнє за 1992...1994 рр.)

Сорти | Урожай-ність

зерна,

ц/га | Вміст

білка,

% | Збір білка

ц/га | %

до стандарту

Харківський 85,

стандарт | 41,1 | 22,7 | 8,0 | 100

Флагман | 38,8 | 22,2 | 7,2 | 90

Детермінантний ВСГІ | 35,9 | 21,6 | 6,8 | 85

90-148 | 42,2 | 22,4 | 8,1 | 101

90-152 | 41,5 | 23,4 | 8,4 | 105

90-161 | 42,7 | 23,0 | 8,4 | 105

НІР 0,05 | 1,33 | - | 0,25 | -

В середньому за 3 роки детермінантні лінії 90-148, 90-152 і 90-161 за збором білка з 1 га перевищили стандарт на 1...5%, а сорт Флагман – на 11...16%.

В ході вивчення детермінантних форм гороху визначена динаміка їх росту та вплив ознаки ДТР на стійкість до вилягання. Для цього, починаючи з фази бутонізації, з інтервалом у 2 дні заміряли довжину стебла 10 рослин кожного сортозразка і вираховувався їх середньодобовий приріст. Також визначали коефіцієнт стійкості до вилягання, як відношення висоти стеблостою до довжини стебла рослин.

Виявлено відмінності у прирості в довжину стебла рослин гороху детермінантних та індетермінантних сортів в різні фази розвитку. Так, у фазі бутонізації середньодобовий приріст у довжину по сортах різного типу росту відрізнявся незначно (табл.5). В період цвітіння приріст у детермінантів уповільнювався: 1.2...1,3 см у Детермінантного ВСГІ і Л 88-176, та 2,9...3,9 см – у стандартів. З початком формування бобів та наливу насіння приріст довжини стебла у детермінантних сортозразків практично припинявся. Аналіз дат повного цвітіння та припинення росту показав, що у стандартів приріст у довжину за роки досліджень тривав 9...13 днів після повного цвітіння, тоді як у детермінантів – 4...8, що обумовило скорочення строків дозрівання у останніх на 3...4 дні і дозволяє детермінантним сортам ефективніше використовувати асимілянти для формування генеративних органів.

Визначення коефіцієнта стійкості до вилягання у цих сортозразків виявило, що у детермінантних сортів Флагман та Детермінантний ВСГІ він становив 0,30 та 0,35 відповідно, у кращих за продуктивністю ліній нашої селекції – 0,37...0,39 при 0,34 у стандарту Харківський 85 і 0,44 у напівкарликового сорту Орловчанин. Детермінантні сорти гороху у фазі стиглості мали меншу від стандарту висоту стеблостою. Пояснюється слабка стійкість до вилягання гороху з детермінантним типом росту, головним чином, зосередженням основної маси бобів у верхній частині рослини.

Найвищу стійкість до вилягання показали безлисточкові (вусаті) детермінантні лінії, кращою з яких виявилась лінія 88-176. В середньому за 3 роки при довжині стебла рослин 67 см лінія 88-176 мала коефіцієнт стійкості до вилягання 0,81, а у 1992 році цей показник становив 0,9. Висота стеблостою у неї була на 19 см більшою від стандарту Харківський 85 і складала 54 см.

Такий морфотип забезпечує високу стійкість до вилягання та достатню для прямого комбайнування висоту стеблостою.

З кращих ліній, отриманих нами, було сформовано робочу колекцію, яка нлічує 57 детермінантних та індетермінантних сортозразків, батьківськими формами яких були детермінантні сорти гороху. Для більш цілеспрямованого вивчення вона була поділена на 4 морфологічниі групи: детермінантні листочкові, детермінантні безлисточкові, індетермінантні листочкові, індетермінантні безлисточкові. В результаті вивчення колекції було виділено джерела господарськи-цінних ознак. Це сортозразки з високою продуктивністю, високою озерненістю бобів, багатоплідністю (табл. 6).

Усі виділені сортозразки з детермінантним типом росту відносяться до самарської моделі, яка виявилась найбільш адаптованою до умов нашого регіону. Ці лінії використовуються в селекційному процесі для одержання морфологічно різноманітних генотипів зі збалансованим розвитком елементів продуктивності.

По кожній групі робочої колекції було проведено кореляційний аналіз для визначення взаємозв’язку продуктивності з її складовими. Не було виявлено суттєвих розбіжностей у корелятивних зв’язках між листочковими і безлисточковими сортозразками. Загальним для всіх морфотипів був стабільний позитивний кореляційний

Таблиця 5

Динаміка росту та стійкість до вилягання сортів гороху різних

морфотипів у конкурсному сортовипробуванні (середнє за 1992...1994 рр.)

Сорти | Середньодобовий приріст у висоту за фазами, см. | Висота стеблостою,

см. | Довжина стебла рослин, см. | Коефіцієнт стійкості до вилягання

бутонізація | цвітіння | формування та налив зерна

Харківський 85,

стандарт | 4,5 | 3,9 | 2,4 | 35 | 103 | 0,34

Орловчанин,

стандарт | 3,4 | 2,9 | 1,7 | 33 | 75 | 0,44

Флагман | 4,3 | 2,8 | 0,6 | 23 | 78 | 0,30

Детермінантний ВСГІ | 4,3 | 1,3 | 0,4 | 27 | 76 | 0,35

90-148 | 3,4 | 1,2 | 0,3 | 31 | 82 | 0,37

90-152 | 4,2 | 2,8 | 0,9 | 32 | 86 | 0,38

90-161 | 4,4 | 2,7 | 1,1 | 33 | 85 | 0,39

88-176 | 3,8 | 3,0 | 1,0 | 54 | 67 | 0,81

НІР0,05 | 0,29 | 0,24 | 0,17 | 1,3 | 2,4 | 0,02

Таблиця 6

Характеристика сортозразків за господарськи-цінними ознаками

(2000...2002 рр.)

Сортозразки |

Довжи-на

стебла

рослин,

см. | Кількість, шт | Продук-тивність,

г |

Маса

1000

насі-

нин, г

продук- тивних

вузлів | бобів з 1 рослини |

бобів на продук-тивний вузол | насінин з 1

рослини |

насінин в бобі

Харківський 85, стандарт | 96,6 | 5,6 | 9,7 | 1,73 | 39,8 | 4,10 | 11,8 | 298,2

Орловчанин, стандарт | 58,0 | 4,3 | 7,2 | 1,68 | 28,6 | 3,97 | 6,9 | 243,5

Детермінантні листочкові

Л 90-152 | 75,6 | 3,9 | 7,1 | 1,82 | 35,7 | 5,03 | 9,9 | 277,3

ДК 35-23 | 81,0 | 4,6 | 9,5 | 2,06 | 39,7 | 4,80 | 10,7 | 268,7

ДК 35-30 | 73,3 | 4,7 | 8,7 | 1,85 | 44,5 | 5,11 | 11,7 | 263,2

ДК 35-53 | 65,3 | 4,2 | 9,9 | 2,36 | 35,9 | 3,63 | 9,8 | 272,9

Детермінантні безлисточкові

ДК 35-55 | 62,3 | 4,0 | 7,0 | 1,75 | 33,4 | 4,77 | 7,5 | 225,2

Л 88-176 | 61,3 | 3,4 | 6,0 | 1,73 | 28,4 | 4,73 | 7,0 | 248,3

Індетермінантні листочкові

Благодатний | 79,0 | 4,6 | 8,4 | 1,83 | 46,3 | 4,32 | 11,8 | 268,3

ДК 35-47 | 60,0 | 5,2 | 9,3 | 1,79 | 39,4 | 4,24 | 11,7 | 299,3

ДК 35-54 | 64,7 | 4,5 | 10,1 | 2,24 | 39,0 | 3,86 | 10,5 | 271,8

Індетермінантні безлисточкові

ДК 35-57 | 75,3 | 5,5 | 9,6 | 1,74 | 40,4 | 4,21 | 10,5 | 260,4

зв’язок продуктивності з кількістю насінин (r=0,78...0,91) та кількістю бобів з рослини (r=0,51...0,79). При досить схожих кореляційних зв’язках продуктивності з її елементами у детермінантних та індетермінантних форм гороху виявлено їх деяку специфічність. Для детермінантних форм гороху характерним є значно вища залежність продуктивності від кількості бобів на продуктивний вузол (r=0,63...0,74), ніж у індетермінантних (r=0,09...0,15). Корелятивний зв’язок продуктивності з кількістю продуктивних вузлів у детермінантів значно нижчий (r=0,32...0,35) в порівнянні з індетермінантними сортозразками (r=0,62...0,74) (рис. 1).

Наші дослідження дозволили визначити параметри, які можуть бути покладені в основу розробки оптимальної моделі детермінантного сорту гороху. Це безлисточковий детермінант самарської моделі з довжиною стебла до 75 см, 3...4 продуктивними вузлами, не менш як 2 бобами на продуктивний вузол, 5...6 насінинами в бобі. Такий морфотип повинен забезпечити високу продуктивність і технологічність.

Рис 1. Структура продуктивності сортозразків гороху різного типу росту стебла

(2000...2002 рр.).

В процесі виконання роботи на основі вихідного матеріалу з детермінантним типом росту стебла було створено високоврожайний сорт гороху Благодатний, який проходить державне сортовипробування (доля авторства – 30 %).

Висновки

1. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення важливої наукової задачі щодо розробки основ селекції детермінантних форм гороху шляхом встановлення закономірностей формування і взаємозв’язку цінних господарських ознак, внаслідок чого показано перспективність використання детермінантів як вихідного матеріалу для селекції більш технологічних і продуктивних сортів , що має суттєве значення для селекції гороху.

2. Встановлено можливість створення нового селекційного матеріалу, який поєднує детермінантний тип росту з комплексом господарськи-цінних ознак. На основі створених ліній сформовано і вивчено робочу колекцію з 57 сортозразків, в якій виділено джерела продуктивності (Л 90-162, ДК 35-23, ДК 35-30, ДК 35-53), багатоплідності (Л 94-120, Л 88-181), стійкості до вилягання (Л 88-176, ДК 35-55) та осипання насіння.

3. Вперше в умовах Східного Лісостепу України встановлено закономірності онтогенезу детермінантних форм гороху. Детермінантні та індетермінантні сорти гороху мають різну тривалість міжфазних періодів, що обумовлює різну реакцію цих сортів на погодні умови конкретного року. У детермінантів на 1...4 дні коротший період дозрівання, що позитивно впливає на їх технологічність. Коротший період цвітіння та триваліший період “кінець цвітіння – початок дозрівання” у детермінантних сортів гороху в порівнянні з індетермінантними обумовлюють їх більшу чутливість до умов зволоження.

4. Показано рецесивний характер успадкування ознаки детермінантного типу росту стебла у гороху незалежно від гена af, що контролює безлисточковість.

5. Одержано детермінантні лінії гороху 90-148, 90-152, 90-161, які перевищують стандарт за урожайністю на 1,0...3,9 % і за збором білка з одиниці площі – на 1...5 %.

6. Показано високу стійкість до вилягання детермінантних ліній з вусатим типом листа і довжиною рослин 65-75 см, серед яких виділилась лінія 88-176 (коефіцієнт стійкості = 0,81). Висота стеблостою у детермінантів зі звичайним типом листа в фазу повної стиглості була на 2...12 см нижчою від стандарту.

7. Встановлено високу позитивну залежність продуктивності детермінантних сортів гороху від кількості насінин з рослини (r=0,88...0,91), кількості бобів на продуктивний вузол (r=0,63...0,74) та кількості бобів з рослини (r=0,51...0,64). Через нижчу кількість продуктивних вузлів у детермінантів значно зростає вплив на продуктивність плодового навантаження на продуктивний вузол.

8. Встановлено вищу адаптивність до умов східного Лісостепу України детермінантних форм гороху самарської моделі. Обмежена кількість продуктивних вузлів у сортів московської та луганської моделей ДТР обумовлює їх нижчу продуктивність в порівнянні з сортами самарської моделі.

9. Визначено основні параметри для оптимальної моделі детермінантного сорту гороху: довжина стебла 65...75 см, вусатий тип листа, 3...4 продуктивних вузли, 2...3 боби на продуктивний вузол, 5...6 насінин в бобі, насіння з ознакою неосипаємості.

10. На лінії 88-176, 88-181, 90-162, 94-120 в Національному центрі генетичних ресурсів рослин України одержано “Свідоцтво про реєстрацію зразка генофонду рослин в Україні ”.

11. В процесі виконання роботи створено сорт гороху Благодатний зі звичайним типом росту, який проходить державне сортовипробування.

Рекомендації селекційній практиці

Для підвищення ефективності селекційної роботи по створенню детермінантних сортів гороху пропонується:

1. Використовувати як вихідний матеріал для створення високопродуктивних детермінантних сортів лінії 90-152, 90-162, ДК35-23, ДК 35-30, ДК 35-53.

2. Для створення детермінантних сортів гороху з високою стійкістю до вилягання використовувати лінії 88-176, ДК 35-55.

3. Використовувати в гібридизації виділені джерела багатоплідності – лінії 94-120 і 88-181.

4. При селекції детермінантних сортів гороху особливу увагу приділяти таким елементам продуктивності, як кількість бобів на продуктивний вузол та озерненість бобів.

Список робіт, опублікованих за матеріалами дисертації.

1. Безуглий І.М. Використання детермінантних форм у селекції сортів гороху інтенсивного типу // Селекція і насінництво.- Київ: Урожай, 1993.- Вип.. 75.- С. 22 – 24.

2. Безуглий І.М., Василенко А.О. Динаміка росту та стійкість до вилягання в онтогенезі детермінантних сортів гороху // Селекція і насінництво.- 2001.- Вип. 85.- С. 115 – 121 (Доля авторства становить 80%: проведення досліджень, узагальнення результатів).

3. Василенко А.О., Безуглий І.М. Екологічна пластичність за продуктивністю та вмістом білка в зерні сортів гороху різних морфотипів // Науковий вісник Національного аграрного університету .- Київ.- 2002.- № 48.- С. 130 – 134 (Доля авторства становить 20%: проведення досліджень, узагальнення результатів).

4. Безуглый И.Н. Селекция детерминантных сортов гороха // Современные проблемы генетики и селекции сельськохозяйственных растений: Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых.- Одесса: ВСГИ, 1991.- С. 6.

5. Безуглый И.Н. Исходный материал для селекции детерминантных сортов гороха // Бюллетень Института кукурузы.- Днепропетровск.- 1993.- № 77.- С. 33.

6. Василенко А.А., Безуглый И.Н., Чекрыгин П.М. Исходный материал для селекции сортов гороха с хозяйственно-ценными признаками // Генетические ресурсы культурних растений. Международная научно-практическая конференция 13-16 ноября 2001 г.”Проблемы мобилизации, инвентаризации, сохранения и изучения генофонда важнейших сельськохозяйственных культур для решения приоритетных задач селекции”: Тезисы докладов.- Санкт-Петербург.- 2001.- С. 232 (Доля авторства становить 20%: проведення досліджень, узагальнення результатів).

Безуглий І.М. Створення вихідного матеріалу для селекції сортів гороху з детермінантним типом росту. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.01.05 – селекція рослин.- Інститут рослинництва ім. В.Я.Юр’єва УААН, Харків, 2004.

Виявлено закономірності онтогенезу детермінантних форм гороху різних моделей в умовах східного Лісостепу України. Доведено перспективність використання детермінантів як вихідного матеріалу для селекції більш технологічних і продуктивних сортів гороху. Створено новий цінний вихідний матеріал для селекції детермінантних сортів гороху. Виявлено специфічність корелятивних зв’язків елементів продуктивності у гороху детермінантного та індетермінантного типу росту. Визначено орієнтовні параметри для оптимальної моделі детермінантного сорту гороху. Виведений у співавторстві на базі детермінантного вихідного матеріалу сорт гороху Благодатний вивчається у державному сортовипробуванні.

Ключові слова: горох, детермінантний тип росту, морфотип, безлисточковість, стійкість до вилягання, продуктивність, кореляційний зв‘язок.

Безуглый И.Н. Создание исходного материала для селекции сортов гороха с детерминантным типом роста. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.01.05 – селекция растений. – Институт растениеводства им. В.Я.Юрьева УААН, Харьков, 2004.

В диссертации приведены результаты изучения в условиях восточной Лесостепи Украины детерминантных форм гороха различных моделей. Определены их морфобиологические особенности. Детерминантные и индетерминантные сорта имеют различную продолжительность межфазных периодов, что обуславливает их неодинаковую реакцию на погодные условия конкретного года.

Показан рецессивный характер наследования признака детерминантного типа роста стебля у гороха независимо от гена af, контролирующего безлисточковость.

Определено отрицательное влияние на устойчивость к полеганию детерминантных форм гороха с обычным типом листа сосредоточения основной массы бобов в верхней части растения. Высокую устойчивость к полеганию показали детерминантные безлисточковые сортообразцы. Безлисточковая детерминантная линия 88-176 с длиной стебля 65…75 см имела наивысший коэффициент устойчивости к полеганию (0,81).

Установлено, что прирост в длину растений детерминантных форм гороха продолжается в среднем на 5 дней меньше, чем у индетерминантных, что позволяет им использовать пластические вещества на формирование генеративных органов, а не на наращивание вегетативной массы.

Создан новый селекционный материал, сочетающий детерминантный габитус растений с комплексом хозяйственно-ценных признаков и показана перспективность его использования в селекции более технологичных и продуктивных сортов гороха. Получены детерминантные линии гороха, превышающие стандарт по урожайности и сбору белка с единицы площади.

Изучены корреляционные связи признаков продуктивности у сортообразцов гороха различных морфотипов. Установлено, что продуктивность детерминантых форм гороха тесно связана с количеством семян на растении (r=0,88...0,91) и числом бобов на продуктивном узле (r=0,63...0,74). Из-за меньшего количества продуктивных узлов у детерминантов значительно возрастает влияние на продуктивность выполненности бобов и плодовой нагрузки на продуктивный узел.

Установлена более высокая адаптивность к условиям региона детерминантных форм гороха самарской модели по сравнению с луганской и московской.

Определены ориентировочные параметры оптимальной модели детерминантного сорта гороха: длина стебля растений 65…75 см, 3…4 продуктивных узла, 2,0…2,3 боба на продуктивный узел, 5…6 зерен в бобе, усатый тип листа.

В процессе выполнения работы на основе детерминантного исходного материала создан индетерминантный сорт гороха Благодатный, который изучается в государственном сортоиспытании.

Ключевые слова: горох, морфотип, детерминантность, безлисточковость, устойчивость к полеганию, продуктивность, корреляционная связь.

Besuglyi I.M. Development of the original material for breeding pea cultivars with determinant habit. – Manuscript.

Thesis for a candidate’s degree of Agricultural Scienses on Speciality 06.01.05 – plant breeding. – Plant Production Institute nd. a. V.J.Jurjev of UAAS, Kharkiv, 2004.

There have been revealed peculiarities of the ontogenesis of the determinant forms of peas of various models in the eastern Forest Steppe of Ukraine. There has been proved the advantage of use of the determinants as an original source for breeding of more productive and more technological cultivars of peas. There has been developed a new valuable original material for selection of determinant cultivars. Thtre has been found out the specificity of correlations among the elements of pea productivity with determinant and indeterminant growth habit. There have been determined the reference parameters for an optimal model of a determinant pea cultivar. The pea cultivar, which was bred in co-authorship during the working process, has been passed on to the State Variety Test.

Key words: pea,